TW200901825A - Light source device and liquid crystal display device - Google Patents

Description

部分點 顯示裝

Plasma 中可攜 色再現 (冷陰 流，但 :Light 補。 文獻1 置，藉 置全體 背光裝 部分割 燈部依 200901825 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有相互獨立而可控制的複數之 燈區域的光源裝置，及使用這樣的光源裝置之液晶 置。 【先前技術】 近年來，以液晶電視或電漿顯示器（PDP: Display Panel)爲代表進行著顯示器的薄型化，其 裝置用顯示器的大部分爲液晶類，被期望著忠實的 性。此外，液晶面板之背光以使用螢光管之CCFL 極螢光燈：Cold Cathode Fluorescent Lamp)爲主 在環保上要求零水銀，所以發光二極體（LED Emitting Diode )成爲取代CCFL的光源之最有利候 作爲如此般使用LED的背光裝置，例如有專利 、2被提案。在此，專利文獻1所示之LED背光裝 由檢測出外光，而因應周圍環境的亮度改變背光裝 的亮度水準。另一方面，專利文獻2所示之LED 置，爲了提高液晶面板的動畫回應性，採用將光源 構成爲複數之部分點燈部同時使這些複數之部分點 序進行點燈動作，亦即進行所謂黑插入處理的方式 [專利文獻1 ]日本專利特開2 0 0 6 — 1 4 5 8 8 6號公報 [專利文獻2 ]日本專利特開2 0 0 6 — 2 4 3 2 8 3號公報 200901825 【發明內容】 然而，這樣的LED背光裝置，藉由檢測照明光的同 時根據此檢測値控制LED的發光亮，可以抑制照明光的 亮度變動。又，使用紅色LED、綠色LED以及藍色LED 等之複數種類的LED ’混合複數色光而得到特定色光的加 法混色方式之背光裝置的場合，除了照明光的亮度以外， 對於照明光的色度也藉由同樣的回饋系統來抑制其變動。 然而，藉由使用受光元件之回饋系統來控制LED的 發光量的場合，在使用複數之部分點燈部進行點燈動作的 背光系統，隨著進行根據受光元件所得到的受光訊號的採 樣的計時（timing )訊號値會不同，會有照明光的檢測精 度降低的問題。 具體而言，通常受光元件對於由複數部分點燈部所構 成的檢測區域而言只設有1個。此外，通常此檢測區域內 所有的部分點燈部都會點燈（全體點燈狀態），但爲了照 明光的亮度或色度調整而採樣受光訊號時，在檢測區域內 僅使1個部分點燈部點亮（部分點燈狀態）而採樣來自該 部分點燈部的光。進而，通常，各部分點燈部之發光亮度 (發光量），係使用脈衝訊號進行PWM (脈衝寬幅調變 :Pulse Width Modulation)控制。亦即，在全體點燈狀態 之期間（全體點燈期間）與部分點燈狀態的期間（部分點 燈期間）受光訊號的大小不同，所以在部分點燈部的發光 亮度高的場合（脈衝訊號的寬幅較寬的場合），全體點燈 期間所得到的受光訊號與部分點燈期間所得到的受光訊號 -5- 200901825 會有相互干涉的情形。這樣的場合，隨著 訊號的計時（timing)而訊號値會不同， 測精度降低。 如此般在從前的技術，於使用複數之 部分點燈動作的光源裝置，要提高照明光 困難的。 本發明有鑑於相關的問題點，目的在 分點燈動作的光源裝置，可以提高照明光 源裝置，以及具備該種光源裝置之液晶顯 本發明之光源裝置，係具備具有相互 數之部分點燈部之光源部、驅動手段、接 光的受光元件、及採樣手段。此處，前述 複數之部分點燈部全部點亮的全體點燈期 點燈部之中只有一部份部分點燈部點亮的 著|寺間軸混合存在的方式用脈衝訊號藉由 前述光源部者。此外，前述採樣手段，係 所得的受光訊號以部分點燈期間內的計時 而，前述驅動手段，係以使從全體點燈期 間移行之前所產生的脈衝訊號的寬幅成爲 的方式進行控制。 本發明之液晶顯示裝置，具備發光的 據影像訊號調變由此照明手段所發出的光 述照明手段，具有前述光源部、前述驅動 元件、及前述採樣手段。 採樣取得的受光 導致照明光的檢 部分點燈部進行 的檢測精度是有 於提供於進行部 的檢測精度之光 示裝置。 獨立可控制的複 受來自光源部的 驅動手段，係使 間與複數之部分 部分點燈期間沿 時間分割而驅動 使藉由受光元件 進行採樣者。進 間往部分點燈期 特定的閾値以下 照明手段、及根 之液晶面板，前 手段、前述受光 -6- 200901825 在本發明之光源裝置及液晶顯不裝置，全體點燈;^_ 與部分點燈期間以沿著時間軸混合存在的方式使光源部藉 由脈衝訊號以時間分割的方式被驅動，來自此光源部的光; 藉由受光元件受光。接著以由全體點燈期間往部分點燈期 間移行之前所發生的脈衝訊號（直前脈衝訊號）的寬幅成 爲特定的閾値以下的方式被控制，而且藉由受光元件所得 的受光訊號以部分點燈期間內的計時被採樣。亦即，即使 是以部分點燈部的發光亮度變高的方式被設定的場合（前 述直前脈衝訊號的寬幅被設定爲比閾値還要寬的場合）， 也因爲強制使直前脈衝訊號的寬幅縮窄至閾値以下，所以 避免了在全體點燈期間所得的受光訊號與其直後（緊接） 的部分點燈期間所得到的受光訊號之間的干涉。因而，在 部分點燈期間之受光訊號的訊號値，不隨著在部分點燈期 間內的採樣計時（timing)而變，幾乎成爲一定。 在本發明之光源裝置，前述驅動手段，亦可根據在藉 由採樣手段所採樣的部分點燈期間之受光訊號’以各部分 點燈部之發光量分別保持於一定的方式進行控制。如此構 成的場合，根據不隨著採樣的計時而幾乎保持於一定値的 部分點燈期間之受光訊號而分別控制各部分點燈部的發光 量，所以提高使發光量保持一定的精度。此外’前述驅動 手段，亦可根據在藉由採樣手段所採樣的部分點燈期間之 受光訊號，以一部份之部分點燈部之發光量分別保持於一 定的方式進行控制，同時以此一部份之部分點燈部在複數 之部分點燈部內循環的方式驅動前述光源部。如此構成的 -7- 200901825 場合，也因爲根據不隨著採樣的計時而幾乎保持於一定値 的部分點燈期間之受光訊號而分別控制前述一部份之部分 點燈部的發光量，所以提高使發光量保持一定的精度。此 外，因爲如此般發光量的控制對象之前述一部份之部分點 燈部在前述複數部分點燈部內循環，所以成爲所有的部分 點燈部根據自己的照明光而進行發光量的控制，可以對各 部分點燈部進行細緻的發光量控制，作爲光源部全體更爲 提高保持發光量於一定之精度。 在本發明之光源裝置，前述驅動手段，最好以因應於 脈衝訊號的頻率變高而縮小前述閾値的方式設定。如此構 成的場合，即使脈衝訊號的頻率改變也可以對應，即使頻 率變高的場合，也避免了在全體點燈期間之受光訊號與在 部分點燈期間之受光訊號之間的干涉。 根據本發明之光源裝置或液晶顯示裝置，以全體點燈 期間與部分點燈期間沿著時間軸混合存在的方式用脈衝訊 號藉由時間分割而驅動光源部同時藉由受光元件接受來自 光源部的光，從前述全體點燈期間起往前述部分點燈期間 移行之前產生的脈衝訊號（直前脈衝訊號）的寬幅成爲特 定的閾値以下而且以部分點燈期間內的計時進行採樣由受 光元件所得的受光訊號，所以即使以部分點燈部的發光亮 度變高的方式設定的場合（前述直前脈衝訊號的寬幅比閾 値變得更寬的方式設定的場合），也可以避免全體點燈期 間所得的受光訊號與其直後（緊接）的部分點燈期間所得 的受光訊號之間的干涉。因而，可以使在部分點燈期間之 -8- 200901825 受光訊號的訊號値，不隨著在部分點燈期間內的採樣的計 時改變而幾乎維持一定，於進行部分點燈動作的光源裝置 ，可以提高照明光的檢測精度。 【實施方式】 以下，參照圖面詳細說明本發明之實施型態。 圖1係顯示相關於本發明的一實施型態之液晶顯示裝 置（液晶顯示裝置3 )的全體構成。此液晶顯示裝置，係 把透過光作爲顯示光Dout射出之所謂的透過型液晶顯示 裝置，被構成爲包含作爲相關於本發明之一實施型態之光 源裝置的背光裝置1，及透過型之液晶顯示面板2。 液晶顯示面板2，係由透過型液晶層2 0、夾持此液晶 層20之一對基板，亦即背光裝置1側的基板之TFT ( Thin Film Transistor:薄膜電晶體）基板211以及與此對 向的基板之對向電極基板221、及分別被層積於這些TFT 基板2 1 1以及對向電極基板22 1之與液晶層20相反側的 偏光板2 10,220所構成。 此外，於TFT基板被構成矩陣狀的畫素，於各畫素被 形成包含TFT等之驅動元件的畫素電極212。 背光裝置1，係採混合複數之色光（在此場合爲紅色 光、綠色光及藍色光）得到特定的色光（此場合爲白色光 )之照明光Lout之加法混色方式者，具有包含複數之紅 色LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B之光源部（後 述之光源部1 〇 )。 -9- 200901825 圖2及圖3係背光裝置1之各色LED的配置構成之 一例。 如圖2 ( A )所示，在此背光裝置1 ’藉由2組紅色 LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B分別形成發光部 之單位胞（cell) 41，42’藉由此2個單位胞41,42形成發 光部之單位單元之部分點燈部4。此外’各單位胞內以及 單位單元4 1，42間，各色LED分別被串聯接續。具體而言 ，如圖2(B)所示，各色LED之陽極與陰極被接續著。 如此進行而被構成的各部分點燈部4 ’例如圖3所示 ，於光源部1 0被配置爲矩陣狀，如後述般相互獨立而可 以控制。此外，於此光源部1 〇上，對於4個部分點燈部4 (例如，部分點燈部4 A〜4D )配置1個照明光感測器1 3 。此照明光感測器1 3，係接受來自部分點燈部4的光（後 述之照明光L〇ut )者，可以接受來自對應於4個部分點燈 部4的配置區域的區域（檢測區域4 0 )的光。又’針對照 明光感測器1 3的詳細於稍後詳述。 其次，參照圖4，詳細說明前述之液晶顯示面板2以 及光源部1 〇的驅動以及控制部分的構成。圖4係顯示液 晶顯示裝置3的區塊構成。又，於圖4 (以及後述之圖5 )照明光感測器1 3，爲了方便表示爲在光源部1 0的附近 僅配置1個。 如圖4所示，供驅動液晶顯示面板2顯示影像之驅動 電路，係由根據液晶顯示面板2內之往各畫素電極212之 影像訊號供給驅動電壓之X驅動器（資料驅動器）5 1、使 -10- 200901825 液晶顯示面板2內之各畫素電極212沿著未圖示的掃描線 以線依序方式驅動的Y驅動器（閘極驅動器）5 2、控制這 些X驅動器51及Y驅動器52之計時控制部（計時產生 器）61、處理來自外部的影像訊號產生RGB訊號之RGB 操作處理部60 (訊號產生器）、及記憶來自此RGB操作 處理部60的RGB訊號之圖框記憶體之影像記憶體62所 構成。 另一方面，背光裝置1之光源部1 〇供進行點燈動作 之驅動以及進行控制的部分，係由背光驅動部1 1、背光控 制部12、照明光感測器13、I/V變換部14、A/D變換部 1 5所構成。 照明光感測器1 3，係接受來自光源部1 0 (具體而言 ，如前所述爲各檢測區域40內的部分點燈部4 )的照明光 Lout而得到受光訊號者，係由混合複數之色光（在此場合 爲紅色光、綠色光及藍色光）而成的混色光（在此場合爲 白色光）之中抽出紅色光而選擇性受光的紅色光感測器 13R、抽出綠色光而選擇性受光的綠色光感測器13G、抽 出藍色光而選擇性受光的藍色光感測器13B所構成。 I/V變換部1 4，係對以照明光感測器1 3所得到的各 個色之受光訊號施以I/V (電流/電壓）變換，依照各色輸 出類比的電壓訊號之受光資料者。 A/D變換部15，係把從I/V變換部14輸出的各個色 的受光資料，依照由計時控制部6 1供給的採樣閘極訊號 SG以特定的計時進行採樣同時施以A/D (類比/數位）變 -11 - 200901825 換’將數位之電壓訊號之受光資料D1依各顏色 制部1 2輸出者。 背光控制部1 2，根據由A / D變換部1 5供給 之受光資料D 1 '以及從計時控制部6 1供給的: D0產生-輸出後述之控制訊號D3、D4，而控制 部1 1的驅動動作者。又，此背光控制部1 2的詳 於稍後詳述（圖5 )。 背光驅動部1 1，係根據從背光控制部1 2供 訊號D3、D4以及由計時控制部6 1供給的控制訊 以部分點燈部4爲單位進行點燈動作的方式以時 動光源部1 〇者。又，此背光驅動部1 1的詳細構 後詳述（圖5 )。 其次，參照圖5，說明前述之背光驅動部1 1 控制部部1 2的詳細構成。圖5係顯示背光驅動部 背光控制部1 2的詳細構成、以及光源部1 〇、照 器1 3、I/V變換部14以及A/D變換部1 5的構成 來表示者。又，受光資料D1，係由紅色受光資米 綠色受光資料DIG、藍色受光資料DIB所構成 號D3,係由紅色受光資料D3R、綠色受光資料 色受光資料D3B所構成。此外，在此爲了方便’ 10內紅色LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1 相互串聯接續者表示。

背光驅動部11 ’具有：電源部11 0、依照由 部1 2供給的控制訊號D 3 (紅色用控制訊號D 3 R 往背光控 的各個色 控制訊號 背光驅動 細構成將 給的控制 號DO而 間分割驅 成將於稍 以及背光 ;11以及 明光感測 以方塊圖 斗 D 1 R、 ，控制訊 D3G、藍 於光源部 B全部以 背光控制 、綠色用 -12- 200901825 控制訊號D3G、藍色用控制訊號D3B )藉由來自電源部 1 10的電源供給往光源部10內之紅色LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B之陽極側分別供給電流IR、IG、IB 之定電流驅動器111R，111G,111B、在紅色LED 1R、綠色 LED 1G以及藍色LED 1B之各個的陰極與接地之間分別被 接續之開關元件1 12R，1 12G，1 12B、以及根據由背光控制 部1 2供給的控制訊號D4及由計時控制部6 1供給的控制 訊號D0產生-輸出對開關元件112R，112G,112B之控制訊 號 D5 (脈衝訊號）分別 PWM控制這些開關元件 112R，112G，112B 之 PWM 驅動器 113。 背光控制部1 2，具有光量平衡控制部1 2 1、光量控制 部1 22。光量平衡控制部1 21，藉由根據由A/D變換部1 5 供給的受光資料D 1 (紅色用控制訊號D 1 R、綠色用控制 訊號DIG、藍色用控制訊號DIB )分別產生-輸出對定電 流驅動器1 1 1R，1 1 1G，1 1 1B之控制訊號D3 (紅色用控制訊 號D3R、綠色用控制訊號D3G、藍色用控制訊號D3B )以 使來自光源部10的照明光Lout的色平衡（白色光之白平 衡）保持一定且照明光Lout的發光量改變的方式進行控 制。此外，光量控制部122，係藉著根據由A/D變換部15 供給的受光資料D1之中的綠色受光資料DIG、以及從計 時控制部供給的控制訊號D0，產生-輸出對PWM驅動器 1 1 3之控制訊號D4，而改變來自光源部1 〇的照明光Lout 的發光量的方式進行控制者。 此處，背光驅動部1 1以及背光控制部1 2對應於本發 -13- 200901825 明之「驅動手段」之一具體例，A/D變換部1 5對應於本 發明之「採樣手段」之一具體例，照明光感測器13對應 於本發明之「受光元件」之一具體例。 其次，針對如此構成的本實施型態之背光裝置1以及 液晶顯示裝置3之動作進行詳細說明。 首先，參照圖1〜圖8，針對本實施型態之背光裝置1 以及液晶顯示裝置3之基本動作進行說明。此處，圖6及 圖7，係以計時波形圖顯示背光裝置1的光源部1 〇之點燈 動作，（A )代表流過紅色LED 1R的電流IR、（ B )代表 流過綠色LED 1G的電流IG、（ C )代表流過藍色LED 1B 的電流IB。此外，圖8，係以計時波形圖顯示液晶顯示裝 置3全體的動作之槪略，（A )係由X驅動器51對液晶 顯示面板2內的某畫素電極212施加的電壓（畫素施加電 壓、驅動電壓），（B)係表示液晶分子的回應性（畫素 電極212之實際的電位狀態），（C)表示由Y驅動器52 對液晶顯示面板2內的TFT元件之閘極施加的電壓（畫素 閘極脈衝）。 在此背光裝置1 ’於背光驅動部1 1開關元件 1 1 2 R，1 1 2 G，1 1 2 B分別成爲打開狀態時，由定電流驅動器 111R,111G,11B分別有電流IR,IG，IB往光源部1〇內的紅 色LED 1R、綠色LED 1G及藍色LED 1B流去，藉此分別 發出紅色發光、綠色發光及藍色發光，而發出混色光之照 明光Lout。 此時’由計時控制部61往背光驅動部1 1供給控制訊 -14- 200901825 號DO，由背光驅動部1 1內的PWM驅動器1 13往開 件1 1 2R，1 1 2G，1 1 2B分別被供給根據此控制訊號DO之 訊號D5，所以藉此開關元件112R，112G，112B，以依 控制訊號D0的計時成爲打開狀態’而紅色LED 1 R、 LED 1G及藍色LED 1B的點燈期間也與此同步。換句 ，藉由使用脈衝訊號之控制訊號D5的時間分割驅動 紅色LED 1R、綠色LED 1G及藍色LED 1B被PWM 〇 此外，此時照明光感測器1 3，接受來自光源部1 照射光Lout。具體而言，於照明光感測器1 3內的紅 感測器1 3 R、綠色光感測器1 3 G、藍色光感測器1 3 B 由各色用之光電二極體，從來自光源部1 〇的照射光 中分別抽出各色光而產生因應於各色光的光量之電流 此電流値之受光資料往I/V變換部14供給。此外， 色之電流値之受光資料，分別藉由I/V變換部1 4變 類比電壓値之受光資料。接著這些各個色的類比電壓 受光資料，於A/D變換部1 5，以依照從計時控制部ί 給的採樣閘極訊號S G之特定的計時被採樣，同時被 爲數位電壓値之受光資料D1R，DIG,DIB。 此處在背光控制部12，根據由A/D變換部1 5供 各個色之受光資料D1R，D1G,D1B，而由光量平衡控 121往定電流驅動器uir,iiig，iiib分別供給控制 D3R，D3G，D3B，藉此以照明光Lout的亮度以及色度 平衡）保持一定的方式，調整電流IR，IG,IB的大小， 關元 控制 照此 綠色 話說 ，使 驅動 0的 色光 ，藉 Lout ，藉 各個 換爲 値之 丨1供 變換 給的 制部 訊號 (色 ^ IR, -15- 200901825 △ IG，AIB，亦即LED 1R,1G，1B的發光亮度（參照圖6( A )〜（C ))。此外，在光量控制部122，根據由A/D變 換部15供給的各個色之受光資料D1R，DIG，DIB之中的受 光資料DIG產生控制訊號D4同時往PWM驅動器1 13供 給，藉此開關元件112R，112G，112B之打開期間，亦即各 色LED 1R，1G，1B的點燈期間△ T被調整（參照圖6 ( A) 〜（C ))。如此進行根據來自光源部1 〇的照明光Lout ，電流 IR，IG，IB 之大小/\111，/\10，八18(1^0111，10，18 之發光亮度）以及點燈期間被控制，藉此照明光Lout的 發光量以部分點燈部4爲單位被控制。 又，在此光量控制部122，亦可僅輸入控制訊號 D1R，D1G，D1B之中的DIG，這是因爲人類對於綠色光的 視感度最高，亦可輸入其他之控制訊號D1R，DIB。此外， 在圖6(A)〜（C)，每1圖框期間只存在1個脈衝訊號 (點燈期間：△ T )，實際上，如圖7 ( A )〜（C )所示 ，每1個圖框期間（單位顯示驅動期間）存在著複數脈衝 訊號（點燈期間：△ T0，例如，計時11 1〜11 2間的脈衝訊 號、計時11 3〜11 4間的脈衝訊號、…）。 另一方面，在本實施型態之液晶顯示裝置3全體，藉 由根據影像訊號由X驅動器51及Y驅動器52輸出的往 畫素電極212的驅動電壓（畫素施加電壓），使來自背光 裝置1的光源部10的照明光Lout在液晶層20被調變， 作爲顯示光Dout由液晶顯示面板2輸出。如此進行背光 裝置1作爲液晶顯示裝置3的背光（液晶用照明裝置）而 -16- 200901825 發揮功能，藉此進行根據顯示光Dout之影像顯示。 具體而言，例如圖8 ( C )所示，由Y驅動器52往液 晶顯示面板2內的1水平線份的TFT元件之閘極被施加畫 素閘極脈衝，與此一起如圖8 ( A )所示，由X驅動器51 往該1水平線份的畫素電極2 1 2根據影像訊號被施加畫素 施加電壓。此時，如圖8 ( B )所示，對畫素施加電壓而 言畫素電極212的實際的電位回應（液晶的反應）會延遲 (畫素施加電壓在計時t2 1升起，但實際的電位在11 2升 起）的緣故，在背光裝置1，於實際的電位與畫素施加電 壓變成相等的計時t22〜t23之期間內成爲點亮狀態，藉此 於液晶顯示裝置3進行根據影像訊號之影像顯示。又，於 圖8計時t2 1〜t2 3的期間對應於1水平期間（1圖框期間 )，於其後之計時t2 3〜t2 5之1水平期間，也是除了爲防 止液晶的燒焦等而使畫素施加電壓對共通（c 〇 m m ο η )電 位Vcom反轉以外，與計時t2 1〜t23之1水平期間進行相 同的動作。 此外’在此液晶顯示裝置3，利用由RGB操作處理部 60供給的訊號（根據影像訊號之訊號），由計時控制部 61往背光驅動部1 1內之PWM驅動器1 1 3供給控制訊號 D 0，所以例如圖9所示般，在光源部10，僅對應於液晶 顯示面板2之影像顯示區域之中特定亮度以上的影像顯示 區域（顯示影像P a被顯示的區域）的區域之部分點燈部4 點亮形成部分點燈區域Pb的方式成爲可能。 其次，除了圖1〜圖9以外，參照圖1 〇〜圖1 8與比 -17- 200901825 較例比較並詳細說明本發明之特徵部分之控制 ，圖1 〇，係相關於比較例1之從前的背光裝置 顯示光感測器之配置構成，圖1 1係相關於比〖 光裝置的點燈動作，圖1 2係於比較例1自照 所得之輸出訊號（受光訊號）之計時波形。It 及圖1 4，係相關於比較例2的從前的背光裝置 ，圖15係於比較例2自照明光感測器所得之 受光訊號）之計時波形。此外，圖1 6，係顯示 之背光裝置1之光源部1 〇的控制動作之一例 圖1 7係本實施型態之背光裝置1之點燈動作 1 8係本實施型態之自照明光感測器所得之輸出 訊號）之計時波形。又，於圖17，（B)〜（ 示於後述之部分部分點燈期間也點亮的部分點 IRa，IGa，IBa， （ E )係表示於部分點燈期間熄 燈部之電流IRb,IGb，IBb。 首先，相關於比較例1之背光裝置，例如 ，係具有包含單一之點燈部1 04之光源部1 00 此光源部1 〇〇的周邊被配置顯示光感測器（在 個顯示光感測器1〇3Α、103Β)，於此顯示光 受來自單一點燈部104的照射光（L〇utl01，L〇1 即，如圖11所示，顯示電流IR，IG，IB的大小 的絕對値，在不改變電流値△ IR0，△ IG0，△ 値的情況下，總是成爲一定（圖1 1 ( B )〜（ 而，爲了調整單一點燈部1〇4的發光亮度或色 動作。此處 之光源部與 绞例1的背 明光感測器 b外，圖 1 3 之點燈動作 輸出訊號（ 本實施型態 之流程圖， 之一例，圖 訊號（受光 D )分別表 燈部之電流 滅的部分點 圖1 〇所示 者。接著於 圖10有2 感測器，接 itl02)。亦 之脈衝訊號 IB 0的設定 D ))。因 度而藉由例 -18- 200901825 如圖1 1 ( A)所示之採樣閘極訊號s G，例如於計時11 0 1 〜tl02間以及計時tl03〜tl04間採樣（檢測）由顯示光 感測器103A、103B所得之受光訊號時，如圖中符號P101 〜P 1 06所示，即使在脈衝訊號的負荷（duty )比分別較大 的場合（點燈部104的發光亮度高的場合），脈衝訊號彼 此不會相互干涉，例如圖12所示，來自顯示感測器103A 、1 03 B的輸出訊號（受光訊號），不隨著採樣的計時而 總是成爲一定値ISO。 另一方面，相關於比較例2的背光裝置，係具有與例 如圖3所示的本實施型態之光源部1 0及照明光感測器1 3 同樣的光源部及照明光感測器者，可以使用相互獨立而可 控制的複數之部分點燈部進行部分點燈動作。此外，如圖 1 3所示，在通常的部分點燈狀態，在檢測區域40內的4 個所有的部分點燈部都點亮（全體點燈狀態：例如至計時 t31爲止的期間，計時t32〜t33之期間以及計時t34以後 的期間（全體點燈期間△ t4 )的狀態），另一方面例如計 時t3 1〜t32以及計時t33〜t34的期間，爲了照明光之亮 度或色度調整而藉由採樣閘極訊號SG採樣受光訊號時， 僅有檢出區域40內之一部份（在此場合爲1個）部分點 燈部點亮（部分點燈狀態：部分點燈期間△ 11之狀態）’ 來自該部分點燈部的光被採樣。亦即，在全體點燈期間 △ t4與部分點燈期間At〗藉由照明光感測器1 3所得的受光 訊號的大小相異（參照後述之圖1 5的訊號値I S 4 (全體點 燈期間At4所得的訊號値）、ϊ S 1 (部分點燈期間At 1所 -19- 200901825 得的訊號値）），脈衝訊號的負荷比並不是那麼大的場合 (部分點燈部的發光亮度不是那麼高的場合），如在圖1 3 中的符號P1〜P6所示，在部分點燈期間Atl之脈衝訊號 與在全體點燈期間At4之脈衝訊號不會相互干涉而使訊號 値偏移，而在脈衝訊號之負荷比大的場合（部分點燈部的 發光亮度高的場合）’例如圖14中之符號P201〜P20 6所 示，在部分點燈期間At 1狀態之脈衝訊號與在全體點燈期 間Δί4之脈衝訊號會相互干涉（參照圖1 5中的符號P7所 包圍的部分）。這樣的場合’例如圖1 5中以符號Ρ 8所示 ，隨著採樣取得的受光訊號的計時（timing)而受光訊號 之訊號値會不同，導致照明光的檢測精度降低。接著檢出 精度降低的話，抑制照明光的亮度或色度的變動會變得困 難。

此處在本實施型態之背光裝置1，例如圖1 6所示進行 對光源部1 〇內之各部分點燈部4之控制動作。具體而言 ，首先，成爲1圖框期間內之全體點燈期間△ t4時（例如 圖1 7中的計時t42 )，於光源部10內的各檢測區域4〇4 個部分點燈部4都成爲點燈狀態（全體點燈狀態）（圖1 6 之步驟S 1 0 1 )。接著例如於計時控制部6 1，設定爲1圖 框期間內所包含的脈衝訊號之數目之PWM脈衝數（對 P WM驅動器1 1 3供給的控制訊號D 0之脈衝數）=η ( Π爲 2以上之整數）（步驟S102) ’同時如圖P(B)〜（E )所示，設定爲此PWM脈衝之寬幅△ T0 (控制訊號D0 之脈衝的寬幅、對應於圖7所示的各部分點燈部4之點燈 -20- 200901825 期間Δ TO ) =T1 (步驟S103 )。又，此PWM脈衝寬幅ΤΙ 係對應於各部分點燈部4之點燈期間者，此處爲了簡化說 明，針對一定之點燈期間的場合（各部分點燈部4之發光 売度爲一定的場合）進行說明。 其次，背光控制部12內之光量控制部12 2 ’藉由利用 例如計數器等計算從計時控制部6 1供給的控制訊號D0之 PWM脈衝數，隨時判斷來自圖框的前頭之脈衝數是否爲 (n-1)(步驟）S104。接著在來自前頭的脈衝數不是（ η-1 )的場合（步驟S 1 04 : N )將脈衝數加1 (往上計數） (步驟S105)回到步驟S104。另一方面，來自前頭的脈 衝數爲（n-1 )的場合（步驟S104 : Υ )次一 PWM脈衝， 係1圖框期間內的最後之脈衝訊號，換句話說，由全體點 燈期間At4起移行至次一圖框期間之最初所存在的部分點 燈期間At 1 (例如圖1 7中的計時t4 1〜t42的期間以及計 時t4 5〜t46的期間）之前（緊接）產生的脈衝訊號（直前 脈衝訊號）。， 其次，光量控制部1 22，根據由計時控制部6 1供給的 控制訊號D0，判斷對應於各部分點燈部4的點燈期間之 PWM脈衝的寬幅T1 ’是否比特定的閾値Tth脈衝寬幅T2 還要小（步驟s 1 0 6 )。在比脈衝寬幅Τ 2 ( T t h )還要小的 場合’光量控制部1 2 2 ’直前脈衝訊號之負荷比並不是那 麼大（部分點燈部4之發光亮度並不是那麼高）所以判斷 在部分點燈期間1之脈衝訊號與在全體點燈期間At4之 脈衝訊號不會相互干涉，以使此直前脈衝訊號之脈衝寬幅 -21 - 200901825 直接成爲τι的方式產生控制訊號D4同時往PWM驅動器 113輸出（步驟S107)。另一方面，在脈衝寬幅T1比脈 衝寬幅T2 ( Tth )還要大的場合，光量控制部122，因直 前脈衝訊號之負荷比很大（部分點燈部4之發光亮度很高 )，所以判斷在部分點燈期間At 1之脈衝訊號與在全體點 燈期間At4之脈衝訊號會相互干涉，以使此直前脈衝訊號 之脈衝寬幅成爲閾値之T2的方式，產生控制訊號D4同時 往P WM驅動器1 1 3輸出（步驟S 1 0 8 )。亦即，例如圖1 7 中之符號P11〜P18所示，直前脈衝之脈衝訊號的寬幅T0 強制地由T1縮小至T2，藉此如圖1 8中之符號P9所示， 避免了在部分點燈期間Atl之受光訊號（訊號値IS1 )與 在全體點燈期間At4之受光訊號（訊號値IS4 )相互干涉 ，結果，如圖1 8中之符號P1 〇所示，來自照明光感測器 1 3的輸出訊號（受光訊號），不隨時間改變總是一定値 IS1 ° 其次，於各檢出區域40四個部分點燈部4都暫時成 爲非點亮狀態（例如圖1 7中之計時t43〜t45之期間）（ 步驟S 1 0 9 )，其後，藉由於各檢測區域4 0僅使4個部分 點燈部4之中的1個成爲點亮狀態（例如’圖17中之計 時t41〜t42以及計時t45〜t46之部分點燈期間ΔΠ) ’成 爲部分點燈狀態（步驟S 1 1 0 )。接著於此部分點燈狀態 ，由各檢測區域4 0內的照明光感測器1 3所得到的受光訊 號被採樣（檢測），根據此被採樣的受光資料’進行如前 所述之根據背光控制部1 2內的光量平衡控制部1 2 1以及 -22 - 200901825 光量控制部122之照明光L〇ut的亮度以及色度之 作（步驟sill)。又，其後判斷是否使全體之處 (步驟s 1 1 2 )，在判斷還不要使全體的處理結束 (步驟s 1 1 2 : N )回到步驟S 1 0 1反覆進行到目前 處理，另一方面’在判斷要使全體的處理結束的場 驟S112:Y)，結束全體之處理。 如此進行在本實施型態，以全體點燈期間△ t4 點燈期間△ 11沿著時間軸混合存在的方式用脈衝訊 時間分割而驅動光源部1 〇同時藉由照明光感測器 來自光源部1 〇的光，從全體點燈期間A t4起往部 期間ΔΠ移行之前（緊接著）產生的脈衝訊號（直 訊號）的寬幅成爲特定的閩値Τ2 ( Tth )以下而且 點燈期間△ 11內的計時進行採樣由照明光感測器1 的受光訊號，所以即使以部分點燈部4的發光亮度 方式設定的場合（前述直前脈衝訊號的寬幅比閾値 得更寬的方式設定的場合），也可以避免全體點燈 t4所得的受光訊號與其直後（緊接）的部分點燈期 所得的受光訊號之間的干涉。因而，可以使在部分 間△ 11之受光訊號的訊號値，不隨著在部分點燈期 內的採樣的計時改變而幾乎維持一定，於進行部分 作的光源裝置，可以提高照明光的檢測精度。 此外，以在被採樣的部分點燈期間△ 11之受光 基礎，達成使檢測區域4 0內的各部分點燈部4之 分別保持一定，所以根據不隨著進行採樣的計時而 調整動 理結束 的場合 爲止的 合（步 與部分 號藉由 13接受 分點燈 前脈衝 以部分 .3所得 變高的 T2變 期間Δ 丨間△ 11 點燈期 丨間A 11 點燈動 訊號爲 發光量 使値被 -23- 200901825 保持爲幾乎一定之在部分點燈期間△ 11之受光訊號，可以 分別控制各部分點燈部4的發光量。因而，可以提高使發 光量保持爲一定的精度。 進而，將這樣的背光裝置1作爲液晶顯示裝置3的背 光（液晶用照明裝置）使用，所以僅顯示畫面之一部份進 行影像顯示時，於液晶顯示面板2所射出的顯示光Dout 也可以抑制亮度或色度的變動，不隨著檢測照明光Lout 的計時，而可以提高顯示影像的畫質。 以上舉實施型態爲例說明本發明，但本發明並不以此 實施型態爲限，可以進行種種變形。 例如，在前述實施型態，說明脈衝訊號的寬幅ΔΤ的 閾値T2 ( Tth )爲一定的場合，但亦可使此閾値Tth爲可 變之値。具體而言，例如以隨著複數之脈衝訊號的頻率變 高而使閎値Tth縮小的方式設定亦可。如此構成的場合， 即使複數之脈衝訊號的頻率改變的場合也可以對應。 此外，在前述實施型態，說明以被採樣的部分點燈期 間△ 11之受光訊號爲基礎以檢測區域4 0內的各部分點燈 部4的發光量保持一定的方式進行控制的場合’但亦可以 在被採樣的部分點燈期間△ t1之受光訊號爲基礎’以僅該 部分點燈期間△ 11內點燈的部分點燈部之發光量保持一定 的方式來控制’同時如此般使在部分點燈期間△ 11點亮的 部分點燈部例如在檢測區域4 0內循環。如此構成的場合 ，也因爲根據不隨著採樣的計時而幾乎保持於一定値的部 分點燈期間△ 11之受光訊號而分別控制於部分點燈期間△ -24- 200901825 11點燈的部分點燈部之發光量，所以提高使發光量保持一 定的精度。此外’因爲如此般發光量的控制對象之部分點 燈部在檢測區域40內循環’所以成爲所有的部分點燈部4 根據自己的照明光而進行發光量的控制’可以對各部分點 燈部4進行細緻的發光量控制’作爲光源部1 〇全體可以 更爲提高保持發光量於一定之精度。 此外，在前述實施型態，說明於1圖框期間內僅設置 1次部分點燈期間△ 11的場合，但亦可於1圖框期間內設 置複數次部分點燈期間△ 11，相反的亦可於複數圖框期間 內設置1次之部分點燈期間△ 11。此外’針對1圖框期間 內之部分點燈期間△ 11的位置，也不限於1圖框期間內的 前頭。 此外，在前述實施型態，說明在1個檢測區域40內 設置4個部分點燈部的場合，但部分點燈部4的數目不以 此爲限。此外，在前述實施型態，說明於全體點燈期間△ t4全部點亮4個部分點燈部4同時於部分點燈期間△ 11僅 點亮1個部分點燈部1的場合，但於全體點燈期間點亮的 部分點燈部4的數目只要比部分點燈期間點亮的部分點燈 部4的數目更多即可，在此場合並不限定。 此外，在前述實施型態，使用來自1個照明光感測器 1 3的受光資料進行背光驅動部1 1的控制，但是亦可例如 對光源部1 0於互異的位置等設置複數之照明光感測器， 取來自這些複數之照明光感測器的受光資料的平均職等而 進行背光驅動部1 1的控制。 -25- 200901825 此外，在前述實施型態，說明光源部1 〇以紅色LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B所構成的場合，但除 此之外（或者取代於此），亦可以包含發出其他色光的 LED的方式構成。由4色以上的色光構成的場合，擴大色 再現範圍，可以表現更多彩的顏色。 此外，在前述實施型態，說明以光源部1 〇包含複數 之紅色LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B的方式， 混合複數之色光（紅色光、綠色光以及藍色光）而得到特 定的色光（白色光）的照明光Lout之加法混色方式之背 光裝置1，但是亦可藉由1種類之LED構成光源部，成爲 發出單色的照明光之背光裝置。如此構成的場合，針對照 明光的亮度變動，也可以簡易的構成予以減低。 此外，在前述實施型態，說明液晶顯示裝置3包含背 光裝置1的透過型之液晶顯示裝置的場合，但亦可藉由本 發明之光源裝置構成前光（front_light )裝置，以構成反 射型之液晶顯示裝置。 進而，本發明之光源裝置不僅適用於液晶顯示裝置用 之照明裝置，例如也可以適用於照明機器等，其他的光源 裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示相關於本發明的一實施型態之液晶顯示裝 置的全體構成之立體圖。 圖2係圖1所示之背光裝置內的光源部之單位單元（ -26- 200901825 部分點燈部）之構成例的平面模式圖。 圖3係圖2之光源部內的部分點燈部與照明光感測器 之配置構成例的平面模式圖。 圖4係顯示圖1所示的液晶顯示裝置的全體構成之方 塊圖。 圖5係詳細顯示圖4所示的光源部之驅動及控制部分 的構成之方塊圖。 圖6係供說明光源部的驅動脈衝訊號之用的計時波形 圖。 圖7係顯示圖6所示的驅動脈衝訊號的詳細構成之計 時波形圖。 圖8係供說明圖1所示的液晶顯示面板及背光裝置的 驅動方法之一例之計時波形圖。 圖9係供說明影像顯示區域與部分點燈區域之配置關 係之一例之立體圖。 圖1 〇係供說明相關於比較例1之光源部與照明光感 測器之配置構成例的平面模式圖。 圖1 1係供說明比較例1的光源部的點燈動作及照明 光感測器的受光動作之一例之計時波形圖。 圖1 2係顯示相關於比較例1之來自照明光感測器的 輸出訊號之一例之計時波形圖。 圖1 3係供說明比較例2的光源部的點燈動作及照明 光感測器的受光動作之一例之計時波形圖。 圖1 4係供說明比較例2的光源部的點燈動作及照明 -27- 200901825 光感測器的受光動作之其他例之計時波形圖。 圖1 5係顯示相關於比較例2之來自照明光感測器的 輸出訊號之一例之計時波形圖。 圖1 6係顯示相關於本發明的一實施型態之光源部的 控制動作之一例之流程圖。 圖1 7係顯示相關於本發明的一實施型態之光源部的 控制動作之一例之計時波形圖。 圖1 8係顯示相關於本發明的一實施型態之來自照明 光感測器的輸出訊號之一例之計時波形圖。 【主要元件符號說明】

1 :背光裝置 1 R :紅色L E D 1 G ：綠色LED

1 B ··藍色 L E D 2 :液晶顯不面板 3 :液晶顯7^：裝置 4,4A〜4D :部分點燈部 1 〇 :光源部 1 1 :背光驅動部 1 2 :背光控制部 1 3 :照明光感測器 1 3 R :紅色光感測器 1 3 G :綠色光感測器 -28- 200901825 1 3 B :藍色光感測器 14 : I/V變換部 15 : A/D變換部 20 :透過型液晶層 4 0 :檢測區域 5 1 : X驅動器（資料驅動器） 52 : Y驅動器（閘極驅動器） 60 : RGB操作處理部（訊號產生器） 6 1 :計時控制部（計時產生器） 62 :影像記憶體 1 1 0 :電源部 1 1 1 R, 1 1 1 G, 1 1 1 B :定電流驅動器 1 12R，1 12G，1 12B :開關元件 1 1 3 : P WM驅動器 2 1 0,220 :偏光板 2 1 1 : T F T 基板 2 1 2 :畫素電極 221 :對向電極基板 Dout ：顯示光 Lout :照明光 D 3 :控制訊號 D 3 R :紅色用控制訊號 D3G:綠色用控制訊號 D3B :藍色用控制訊號 -29-

Claims (1)

1. 200901825 十、申請專利範圍 備 具 爲 徵 特 其 置 裝 源 光 tlmH 種 B· 咅 源 光 之 部 燈 點 分 咅 數 複 的 制 控 以 可 而 立 獨 互 相 有 具 全一 之僅 部中 燈之 ίώ β, 議 咅 分燈 部點 數分 複部 述數 前複 述 前 RH B. E 音 立口 右 段 手 動 存驅 合的 混部 軸源 間光 時述 著前 沿動 間驅 期而 燈割 點分 分間 與部時 間的由 期燈藉 燈點號 點部訊 體燈衝 全點脈 的分用 亮部式 點之方 都份的 燈 點 分 部 述 及前 ， 以 件號 元訊 光光 受受 之的 光得 的所 部件 源元 光光 述受 前述 自前 來由 受藉 接使 期間內的計時（t i m i n g )進行採樣之採樣手段； 前述驅動手段，以使從前述全體點燈期間起往前述部 分點燈期間移行之前產生的脈衝訊號的寬幅成爲特定的閾 値以下的方式進行控制。 2.如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 前述驅動手段，根據在藉由前述採樣手段所採樣的前 述部分點燈期間之受光訊號，以各部分點燈部之發光量分 別保持於一定的方式進行控制。 3 ·如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 前述驅動手段，根據在藉由前述採樣手段所採樣的前 述部分點燈期間之受光訊號，以前述一部份之部分點燈部 之發光量分別保持於一定的方式進行控制，同時以此一部 份之部分點燈部在前述複數之部分點燈部內循環的方式驅 動前述光源部。 -30- 200901825 4·如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 前述驅動手段，以因應於前述脈衝訊號的頻率變高而 減少前述閾値的方式進行設定。 5 .如申請專利範圍第1項之光源裝置， 其係被適用於根據影像訊號而調變入射光的液晶面板 之光源裝置， 係被構成爲把來自各部分點燈部的光分別作爲前述入 射光往前述液晶面板發射的液晶用照明裝置。 6.如申請專利範圍第5項之光源裝置，其中 前述驅動手段，係以前述部分點燈期間被配置於單位 顯示驅動期間內之前頭的方式驅動前述光源部。 7· —種液晶顯示裝置，其特徵爲具備： 發光之照明手段、及 根據影像訊號調變從前述照明手段所發出的光之液晶 面板； 前述照明手段具備： 具有相互獨立而可以控制的複數部分點燈部之光源部 、 前述複數部分點燈部之全部都點亮的全體點燈期間與 前述複數部分點燈部之中僅一部份之部分點燈部點燈的部 分點燈期間沿著時間軸混合存在的方式用脈衝訊號藉由時 間分割而驅動前述光源部的驅動手段、 接受來自前述光源部的光之受光元件，及 使藉由前述受光元件所得的受光訊號以前述部分點燈 -31 - 200901825 期間內的計時（timing )進行採樣之採樣手段； 前述驅動手段，以使從前述全體點燈期間起往前述部 分點燈期間移行之前產生的脈衝訊號的寬幅成爲特定的閾 値以下的方式進行控制。 -32-