TWI393100B - Display device and driving method thereof - Google Patents

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TWI393100B
TWI393100B TW096119872A TW96119872A TWI393100B TW I393100 B TWI393100 B TW I393100B TW 096119872 A TW096119872 A TW 096119872A TW 96119872 A TW96119872 A TW 96119872A TW I393100 B TWI393100 B TW I393100B
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Tetsuji Inada
Mitsuyasu Asano
Yoshihiro Katsu
Norimasa Furukawa
Murakami Ichiro
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Description

顯示裝置及其驅動方法
本發明關於具備包含液晶顯示裝置之顯示部與背光源的顯示裝置及其驅動方法。
液晶顯示裝置中，液晶材料其自身並不發光。因此，例如，將直下型之背光源配置於液晶顯示裝置之背面。再者，彩色液晶顯示裝置中，1個像素例如包含紅色發光子像素、綠色發光子像素及藍色發光子像素之3個子像素。並且，藉由使構成各像素或者各子像素之液晶晶格作為一種光閘(light．valve，光閥)而動作，亦即，藉由控制各像素或者各子像素之光透過率(開口率)，並控制自背光源而射出之照明光(例如，白色光)之光透過率，來顯示圖像。
先前，背光源均一地且以固定之亮度對液晶顯示裝置整體進行照明，但亦例如自日本專利特開2004-258403，而眾所周知有如下背光源，其與上述背光源之構成不同，亦即，包含複數個光源單元，該等複數個光源單元與構成液晶顯示裝置之顯示區域之複數個顯示區域單元相對應，且使顯示區域單元之照度之分布變化。
並且，藉由上述背光源之控制(亦稱作背光源之分割驅動)，可實現液晶顯示裝置之白位準之增加、黑位準之降低之對比度的增加，其結果可實現圖像顯示品質之提高，且可實現背光源之消耗電力之降低。
[專利文獻1]日本專利特開2004-258403
液晶顯示裝置中，根據自外部輸入至驅動部之輸入信號，並自驅動部將對像素之光透過率進行控制之控制信號供給至各像素中，考慮根據以下所說明之方法對分割驅動之背光源加以控制。亦即，將構成背光源之各個光源單元之最高亮度設為Ymax ，將顯示區域單元之像素之光透過率(開口率)的最大值(具體而言，例如100%)設為Ltmax 。又，當構成背光源之各個光源單元為最高亮度Ymax 時，將用以獲得顯示區域單元之各像素之顯示亮度y0 之各像素之光透過率(開口率)設為Lt0 。於是，此時，控制構成背光源之各個光源單元之光源亮度Y0 ，使其滿足Y0 ．Ltmax =Ymax ．Lt0 。再者，圖10(A)及(B)表示上述控制之示意圖。此處，使光源單元之光源亮度Y0 針對每個液晶顯示裝置之圖像顯示之幀(方便起見，稱作圖像顯示幀)而變化。
將相當於供給至構成顯示區域單元之複數個像素之複數個控制信號內之最大值、且自外部輸入之輸入信號，稱作顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )。並且，假設某顯示區域單元[方便起見，稱作第(A+1)顯示區域單元]之顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 為較大的值xH ，與該顯示區域單元鄰接之(相鄰)顯示區域單元[方便起見，稱作第A顯示區域單元，及，第(A+2)顯示區域單元]之顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 為較小的值xL 。亦即，與該第(A+1)顯示區域單元對應之第(A+1)光源單元之光源 亮度為較高值YH ，另一方面，與第A及第(A+2)顯示區域單元對應之第A及第(A+2)光源單元之光源亮度為較低值YL 。圖11(A)模式性地表示用以控制構成上述顯示區域單元之像素的光透過率(開口率)之輸入信號之狀態，圖11(B)模式性表示光源亮度之狀態。
然而，液晶晶格之光透過率通常無法完全為「0」。因此，即使輸入信號為最低值，各像素或者各子像素之光透過率(開口率)並非係最低值，會自液晶晶格產生光洩漏。其結果，於第(A+1)顯示區域單元中，相當於對某像素之控制信號的輸入信號為顯示區域單元內．最大輸入信號，而且，具有較大值xH ，另一方面，假設將相當於較低值xL 之輸入信號的控制信號供給至構成該第(A+1)顯示區域單元之其他像素，且假設將相當於較低值xL 之輸入信號的控制信號供給至構成第A及第(A+2)顯示區域單元之所有像素(參照圖11(A))。上述情形時，如圖11(C)模式性表示顯示亮度般，並不限於將相當於較低值xL 之輸入信號之控制信號供給至構成第(A+1)顯示區域單元之其他像素，該部分中，其顯示亮度可高於預期之顯示亮度(圖11(C)中以值yyL 而表示)。其結果，並不限於輸入信號值為相同值xL ，從而與構成第A及第(A+2)顯示區域單元之像素的顯示亮度(圖11(C)中以值yL 而表示)之間會產生差異。若產生上述現象，則觀察到出現黑顯示部分，無法獲得相同的較低顯示亮度狀態，圖像顯示品質降低。
因此，本發明之目的在於提供一種顯示裝置及其驅動方 法，其於較暗之圖像顯示部分不斷擴展之附近存在較亮之圖像顯示部分時，可盡可能地使較暗之圖像顯示部分之顯示亮度之狀態均一化。
用以達成上述目的之本發明之顯示裝置，或者，本發明之第1態樣~第3態樣之顯示裝置之驅動方法之顯示裝置，具備：(a)顯示部，其包含透射型液晶顯示裝置，該透射型液晶顯示裝置具有由矩陣狀排列之像素而構成之顯示區域；(b)背光源，其包含與構成顯示區域之複數個顯示區域單元對應而單獨地配置之光源單元，且對顯示部之背面進行照明；以及(c)驅動部，其根據來自外部之輸入信號，驅動顯示部及背光源；該驅動部具有控制部，該控制部根據顯示區域單元內．最大輸入信號，來控制與該顯示區域單元對應之光源單元之發光狀態，上述顯示區域單元內．最大輸入信號具有與各顯示區域單元對應之輸入信號內之最大值。
並且，本發明之顯示裝置中，控制部檢查於顯示區域單元內．最大輸入信號值為第1規定值以下的低亮度發光．顯示區域單元之周邊，是否存在高亮度發光．顯示區域單元，上述高亮度發光．顯示區域單元中，顯示區域單元內．最大輸入信號值係與大於上述第1規定值之第2規定值相等的值或者超過該第2規定值的值，當高亮度發光．顯示區域單元 存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。
又，本發明之顯示裝置之驅動方法之特徵在於，該控制部檢查於顯示區域單元內．最大輸入信號值為第1規定值以下的低亮度發光．顯示區域單元之周邊，是否存在高亮度發光．顯示區域單元，上述高亮度發光．顯示區域單元中，顯示區域單元內．最大輸入信號值係與大於上述第1規定值之第2規定值相等的值或者超過該第2規定值的值，當高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。
本發明中，當低亮度發光．顯示區域單元滿足特定之條件，而且，低亮度發光．顯示區域單元與高亮度發光．顯示區域單元之位置關係滿足特定關係時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。因此，即使當於較暗之圖像顯示部分不斷擴展之附近存在較亮圖像顯示部分時，亦可盡可能地使較暗之圖像顯示部分之顯示亮度之狀態均一化，且能可靠地避免產生如下問題，即，觀察到部分出現黑顯示部分，無法獲得相同的較低顯示亮度狀態，且圖像顯示之品質降低。
 <實施形態之概要>
以下就本發明之實施形態之概要加以說明。
作為本發明之實施形態之一例的第1態樣~第3態樣之顯示裝置，或者，作為本發明之實施形態之一例的第1態樣~第3態樣之顯示裝置之驅動方法中的顯示裝置係如下顯示裝置，即具有：(a)顯示部，其包含透射型液晶顯示裝置，該透射型液晶顯示裝置具有由矩陣狀排列之像素而構成之顯示區域；(b)背光源，其包含與構成顯示區域之複數個顯示區域單元對應而單獨地配置之光源單元，且對顯示部之背面進行照明；以及(c)驅動部，其根據來自外部之輸入信號，驅動顯示部及背光源。並且，驅動部具有控制部，該控制部根據顯示區域單元內．最大輸入信號，來控制與該顯示區域單元對應之光源單元之發光狀態，上述顯示區域單元內．最大輸入信號具有與各顯示區域單元對應之輸入信號內之最大值。
再者，以下之說明中，有時將複數個顯示區域單元(該顯示區域單元係一種，為假想者)稱作P×Q個顯示區域單元，此時，光源單元之數為P×Q個。又，有時將與一個顯示區域單元對應之輸入信號(輸入信號之數量與構成該顯示區域單元之像素數量相等，或者，又，與構成該顯示區域單元之子像素數量相等)之顯示區域單元內．最大輸入信號值表述為「xU-max 」。進而，有時將顯示區域單元內．最大輸入信號(顯示區域單元內．最大輸入信號之數量為P×Q個)之值xU-max 之內之最高值表述為「xMAX 」。
又，將顯示區域單元內．最大輸入信號值(xU-max )為第1規定值(PD1 )以下的顯示區域單元稱作「低亮度發光．顯示區域單元」，將如下顯示區域單元稱作「高亮度發光．顯示區域單元」，其顯示區域單元內．最大輸入信號值(xU-max )係與大於第1規定值(PD1 )之第2規定值(PD2 >PD1 )相同的值或者超過第2規定值的值。進而，當液晶顯示裝置為彩色液晶顯示裝置時，1個像素例如包含紅色發光子像素、綠色發光子像素及藍色發光子像素之3個子像素。因此，輸入信號亦將用於紅色發光子像素之輸入信號、用於綠色發光子像素之輸入信號、及用於藍色發光子像素之輸入信號此3個輸入信號作為1組，此時，所謂顯示區域單元內．最大輸入信號值(xU-max )，係指於1個顯示區域單元內，用於最大之紅色發光子像素之輸入信號值、用於最大之綠色發光子像素之輸入信號值、及用於最大之藍色發光子像素之輸入信號值中進而最大值。
並且，作為本發明之實施形態之一例的第1態樣之顯示裝置中，控制部檢查於顯示區域單元內．最大輸入信號值為第1規定值以下的低亮度發光．顯示區域單元之周邊，是否存在高亮度發光．顯示區域單元，該高亮度發光．顯示區域單元中，顯示區域單元內．最大輸入信號值係與大於第1規定值之第2規定值相等的值或者超過第2規定值的值，當高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。
又，作為本發明之實施形態之一例的第1態樣之顯示裝置之驅動方法中，控制部檢查於顯示區域單元內．最大輸入信號值為第1規定值以下的低亮度發光．顯示區域單元之周邊，是否存在高亮度發光．顯示區域單元，當高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，控制部進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。
進而，較好的是，檢查是否存在低亮度發光．顯示區域單元，且，藉由高亮度發光．顯示區域單元是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊的檢查結果，控制部進行上述處理。
又，作為本發明之實施形態之一例之第2態樣之顯示裝置中，控制部求出低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元的比率(RT1 )，且，檢查高亮度發光．顯示區域單元是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，當低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上，且，高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。
進而，作為本發明之實施形態之一例的第2態樣之顯示裝置之驅動方法中，由控制部求出低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元之比率(RT1 )，且，由控制部檢查高亮度發光．顯示區域單元是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，當低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上，且，高亮度發光．顯示區域單 元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，控制部進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。
進而，作為本發明之實施形態之一例的第3態樣之顯示裝置中，控制部求出低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元的比率(RT1 )，且，檢查高亮度發光．顯示區域單元是否與複數個連續的低亮度發光．顯示區域單元鄰接而存在，當低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上，且，存在與複數個連續的低亮度發光．顯示區域單元鄰接之高亮度發光．顯示區域單元時，進行如下處理，即，越是與接近高亮度發光．顯示區域單元之低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元，則越使其亮度增加。
又，作為本發明之實施形態之一例的第3態樣之顯示裝置之驅動方法中，由控制部求出低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元之比率(RT1 )，且，由控制部檢查高亮度發光．顯示區域單元是否與低亮度發光．顯示區域單元鄰接而存在，當低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上，且，存在與複數個連續的低亮度發光．顯示區域單元鄰接之高亮度發光．顯示區域單元時，進行如下處理，即，越是與接近高亮度發光．顯示區域單元之低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元，則越使其亮度增加。
一般而言，於輸入信號x越接近某值xth 時，像素(或者各 子像素)之進行基於γ(伽馬)特性之修正前之光透過率(開口率)，可利用輸入信號x之1次函數而表示。然而，當輸入信號x為某值xth 以下時，光透過率(開口率)之減小比率小於輸入信號x之減小比率。亦即，當輸入信號x為某值xth 以下時，脫離輸入信號x之1次函數。作為本發明之實施形態之一例的第1態樣~第3態樣之顯示裝置或者其驅動方法中，第1規定值(PD1 )可例如為將該某值xth 正規化後而獲得之值。或者又，更具體而言，第1規定值(PD1 )為輸入信號之最高值xIn-max 之25%以下，較好的是15%以下之值。此處，所謂輸入信號之最高值xIn-max ，例如，當將灰階控制設為8位元控制時，利用0~255之28 階進行灰階控制，輸入信號之最高值xIn-max 相當於「255」之值。
又，作為包含上述較佳構成之本發明之實施形態之一例的第1態樣~第3態樣之顯示裝置或者其驅動方法中，第2規定值(PD2 )可設為超過顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 內之最高值xMAX 之25%的值。
作為包含以上所說明之各種較佳形態、構成之本發明之實施形態之一例的第2態樣~第3態樣之顯示裝置或者其驅動方法中，特定值(RT0 )依存於光源之特性。亦即，當使用光之擴散較小的光源時，即使於低亮度之部分之擴散(面積)較小時，亦可觀察到出現黑顯示部分，因此，必須使特定值(RT0 )較小。另一方面，當使用光之擴散較大且可直至較遠處亦可明亮地進行照明之光源時，即使於低亮度之部分之擴散(面積)較大時，亦難以觀察到出現黑顯示 部分，因此，可使特定值(RT0 )較大。因此，特定值(RT0 )藉由進行各種試驗、且檢查低亮度之部分之擴散(面積)與觀察到出現黑顯示部分之現象的關係而決定。
如下所示，對像素或者子像素之光透過率(亦稱作開口率)Lt、與像素或者子像素對應之顯示區域單元之部分之亮度(顯示亮度)y、及光源單元之亮度(光源亮度)Y按照如下所示進行定義。
Y1 …．係光源亮度之例如最高亮度，以下，有時稱作光源亮度．第1規定值。
Lt1 …係顯示區域單元之像素或者子像素之光透過率(開口率)之例如最大值，以下，有時稱作光透過率．第1規定值。
Lt2 …係假設當光源亮度為光源亮度．第1規定值Y1 時，將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )的控制信號供給至像素或者子像素時之像素或者子像素之光透過率(開口率)，以下，有時稱作光透過率．第2規定值。
再者，0≦Lt2 ≦Lt1 。
y2 …．係假設光源亮度為光源亮度．第1規定值Y1 ，像素或者子像素之光透過率(開口率)為光透過率．第2規定值Lt2 時而獲得顯示亮度，以下，有時稱作顯示亮度．第2規定值。
Y2 …．當假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )的控制信號供給至像素或者子像素，而且，假設此時之像素或者子像素之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，係用以將像素或者子像素之亮度 設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度。其中，有時對光源亮度Y2 進行修正，該修正考慮到各光源單元之光源亮度對其他光源單元之光源亮度所造成之影響。
於作為本發明之實施形態之一例的第1態樣之顯示裝置或者其驅動方法中，藉由控制部檢查是否存在低亮度發光．顯示區域單元，此時，即使只存在1個低亮度發光．顯示區域單元，亦存在低亮度發光．顯示區域單元。又，藉由控制部，檢查高亮度發光．顯示區域單元是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，此處，所謂低亮度發光．顯示區域單元之「周邊」，係指當高亮度發光．顯示區域單元與1個低亮度發光．顯示區域單元鄰接時，或者，高亮度發光．顯示區域單元與連續R個(其中，R為2以上之整數)之低亮度發光．顯示區域單元之一端鄰接之狀態。或者又，係指於低亮度發光．顯示區域單元與高亮度發光．顯示區域單元之間存在R'個(其中，R'為1以上之整數)之顯示區域單元(方便起見，稱作中間顯示區域單元)之狀態。此時之中間顯示區域單元係具有顯示區域單元內．最大輸入信號值(xU-max )超過第1規定值(PD1 )且未滿第2規定值(PD2 )之值的顯示區域單元。
進而，作為本發明之實施形態之一例的第1態樣中，當高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理，具體而言，例如，進行以下處理。亦即，當假設將相當於與顯示區域單元內．最大輸 入信號(其中，該值x'U-max 係超過xMAX 之值)的控制信號供給至像素或者子像素，而且，假設此時之像素或者子像素之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，進行獲得用以將像素或者子像素之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度(有時表述為Y2 ')的處理。並且，可對與所有低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元進行該處理。進而，當將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )之控制信號供給至像素或者子像素，而且，假設此時之像素或者子像素之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，可對如下所有光源單元進行使光源亮度達到Y2 '之處理，上述光源單元係用以將像素或者子像素之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度無法達到光源亮度Y2 '的所有光源單元。又，除此以外之光源單元中，假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )的控制信號供給至像素或者子像素，而且，假設此時之像素或者子像素之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，可進行獲得用以將像素或者子像素之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度Y2 的處理。
作為本發明之實施形態之一例的第2態樣之顯示裝置或者其驅動方法中，藉由控制部，檢查高亮度發光．顯示區域單元是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，此處，所謂低亮度發光．顯示區域單元之「周邊」，係指當高亮度發光．顯示區域單元與1個低亮度發光．顯示區域單元鄰 接時，或者，高亮度發光．顯示區域單元與連續的R個(其中，R為2以上之整數)之低亮度發光．顯示區域單元之一端鄰接之狀態。或者又，係指於低亮度發光．顯示區域單元與高亮度發光．顯示區域單元之間存在R'個(其中，R'為1以上之整數)之中間顯示區域單元的狀態。又，當低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上，且，高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單對應之光源單元之亮度增加的處理，具體而言，例如，可進行與作為本發明之實施形態之一例的第1態樣中說明相同之處理。再者，作為本發明之實施形態之一例的第2態樣中，當所求出之低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元的比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理，因此可獲得更自然之圖像顯示。
作為本發明之實施形態之一例的第3態樣之顯示裝置或者其驅動方法中，藉由控制部，進行如下處理，即，越是與接近高亮度發光．顯示區域單元之低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元，則越使其亮度增加。具體而言，將以高亮度發光．顯示區域單元之位置為基準的R個(其中，R為2以上之整數)之連續的低亮度發光．顯示區域單元，設為第1低亮度發光．顯示區域單元，第2低亮度發光．顯示區域單元，…，第(R-1)低亮度發光．顯示區域單元，第R低亮度發光．顯示區域單元時，假設於與第r(其中，r=1，2…R)低 亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元中，將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：x"U-max (r))之控制信號供給至像素或者子像素，而且，假設此時之像素或者子像素之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，進行獲得用以將像素或者子像素之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度(有時表述為Y2 (r)")的處理。此處，顯示區域單元內．最大輸入信號值x"U-max (r)，可滿足x"U-max (r)=β1 r ．xMAX (其中，0<β1 <1)或者，x"U-max (r)=(1-β2 ．r)xMAX (其中，0<β2 <1)。
再者，作為本發明之實施形態之一例的第3態樣中，當所求出之低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度階段性地增加之處理，因此，可獲得更自然之圖像顯示。
作為本發明之實施形態之一例的第1態樣中，當高亮度發光．顯示區域單元不存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，對所有光源單元例如進行以下之處理。又，作為本發明之實施形態之一例的第2態樣中，當低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )未滿特定值(RT0 )時，或者，高亮度發光．顯示區域單元不存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，對所有光源單元亦例如進行以下之處理。進而，於作為本發明之實施形態之一例的第3態樣中，當低 亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )未滿特定值(RT0 )時，或者，高亮度發光．顯示區域單元不與低亮度發光．顯示區域單元鄰接而存在時，或者，低亮度發光．顯示區域單元並非複數個連續時，對所有光源單元亦例如進行以下之處理。亦即，當假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )的控制信號供給至像素或者子像素，而且，假設此時之像素或者子像素之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，進行獲得用以將像素或者子像素之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度Y2 的處理。
作為包含以上所說明之較好形態、構成之本發明之實施形態之一例的第1態樣~第3態樣之顯示裝置或者其驅動方法中，1個光源單元藉由4個光源單元而包圍，或者又，藉由3個光源單元與框架(下述)之1個側面而包圍，或者又，藉由2個光源單元與框架之2個側面而包圍。並且，當高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，或者又，與低亮度發光．顯示區域單元鄰接時，高亮度發光．顯示區域單元可以低亮度發光．顯示區域單元為基準而沿著各方(縱、橫、傾斜)之至少任一方向而存在，或者鄰接。
作為本發明之實施形態之一例，作為構成背光源之光源單元之光源，可列舉發光二極體(LED，Light Emitting Diode)，或者又，可列舉冷陰極型之螢光燈、電致發光(EL，Electroluminescence)裝置、冷陰極電場電子發射裝 置(FED，field emission display)、電漿顯示裝置、通常之燈。當由發光二極體構成光源時，將例如發出波長為640 nm之紅色光之紅色發光二極體、例如發出波長為530 nm之綠色光之綠色發光二極體、及例如發出波長為450 nm之藍色光之藍色發光二極體作為1組而構成，可獲得白色光，藉由白色發光二極體(例如，組合紫外或者藍色發光二極體與螢光體粒子而發出白色光之發光二極體)之發光可獲得白色光。可進而具備發出紅色光、綠色光、藍色光以外之第4色光、第5色光…之發光二極體。
又，當由發光二極體構成光源時，將發出紅色光之複數個紅色發光二極體、發出綠色光之複數個綠色發光二極體、及發出藍色光之複數個藍色發光二極體，配置並排列於框架內。更具體而言，可由如下發光二極體．單元構成光源，該發光二極體．單元包含(1個紅色發光二極體、1個綠色發光二極體、1個藍色發光二極體)，(1個紅色發光二極體、2個綠色發光二極體、1個藍色發光二極體)，(2個紅色發光二極體、2個綠色發光二極體、1個藍色發光二極體)等組合。1個光源單元中具備至少1個發光二極體．單元。
發光二極體可具有所謂面朝上構造，亦可具有覆晶構造。亦即，發光二極體包含基板、及形成於基板上之發光層，可為自發光層向外部射出光之構造，亦可為來自發光層之光通過基板後向外部射出之構造。更具體而言，發光二極體(LED)，例如，具有包含形成於基板上之具有第1導 電型(例如n型)之化合物半導體層的第1包覆層，形成於第1包覆層上之活性層，包含形成於活性層上之具有第2導電型(例如p型)之化合物半導體層之第2包覆層之積層構造，並具備與第1包覆層電性連接之第1電極、及與第2包覆層電性連接之第2電極。構成發光二極體之層依存於發光波長，可由眾所周知之化合物半導體材料而構成。
作為本發明之實施形態之一例，較理想的是配設有用以測定光源之發光狀態(具體而言，例如，光源之亮度、或者光源之色度、或者光源之亮度與色度)之光感測器。光感測器之數量可最低為1個，而自可靠地測定各光源單元之發光狀態之觀點而言，較理想的是構成為於1個光源單元配置有1組光感測器。作為光感測器，可列舉眾所周知之光電二極體或CCD(charge coupled device，電荷耦合器件)裝置。例如，將紅色發光二極體、綠色發光二極體、及藍色發光二極體作為1組構成光源時，藉由光感測器而測定之光源之發光狀態為光源之亮度及色度。又，此時，可藉由用於測定紅色光之光強度而安裝有紅色濾光片之光電二極體、用於測定綠色光之光強度而安裝有綠色濾光片之光電二極體，及用於測定藍色光之光強度而安裝有藍色濾光片之光電二極體，來構成1組光感測器。
包含控制部之驅動部包含：例如，包含脈波寬度調變(PWM，pulse width modulation)信號發生電路、占空比控制電路、發光二極體(LED)驅動電路、運算電路、記憶裝置(記憶體)等控制電路(作為控制部之背光源控制電路及光 源單元驅動電路)，以及，包含時序控制器等眾所周知之電路的液晶顯示裝置驅動電路。
背光源可構成為進而具備所謂擴散板、擴散片、稜鏡片、偏光轉換片之光學功能片群，或反射片。
像素之亮度(顯示亮度)及光源單元之亮度(光源亮度)之控制針對每1圖像顯示幀而進行。再者，1秒間作為電子信號發送至驅動部的圖像資訊之數(每秒圖像)為幀頻(幀頻)，幀頻之倒數幀時間(單位：秒)。
透射型液晶顯示裝置包含：例如，具備透明第1電極之前面．面板，具備透明第2電極之背面．面板，及配置於前面．面板與背面．面板之間的液晶材料。
前面．面板更具體而言包含：例如，包含玻璃基板或矽基板之第1基板，設置於第1基板之內面之透明第1電極(亦稱作共通電極，例如，包含ITO(indium tin oxide，氧化銦錫))，以及設置於第1基板之外面之偏光膜。進而，透射型彩色液晶顯示裝置中，於第1基板之內面，設置有藉由包含丙烯酸系樹脂或環氧樹脂之保護層而被覆之彩色濾光片。作為彩色濾光片之配置圖案，可列舉三角形排列、條紋排列、對角線排列、長方形排列。並且，前面．面板進而具有於保護層上形成有透明第1電極之構成。再者，於透明第1電極上形成有配向膜。另一方面，更具體而言，背面．面板包括：例如，包含玻璃基板或矽基板之第2基板，形成於第2基板之內面之開關元件，藉由開關元件而控制導通/非導通之透明第2電極(亦稱作像素電極，例如， 包含ITO)，設置於第2基板之外面之偏光膜。包含透明第2電極之整個面上形成有配向膜。構成包含該等透射型彩色液晶顯示裝置之液晶顯示裝置之各種構件或液晶材料，可包含眾所周知之構件、材料。作為開關元件，可列舉形成於單結晶矽半導體基板上之稱作MOS(Metal-oxide semiconductor，金屬氧化物半導體)型FET(Field Effect Transistor，場效電晶體)或薄膜電晶體(TFT(Thin-Film Transistor))3端子元件，MIM(Metal-Insulater-Metal，金屬絕緣體金屬)元件、變阻器元件、二極體等2端子元件。
透明第1電極與透明第2電極之重複區域、即包含液晶晶格之區域，相當於1個像素(像素)或者1子像素(子像素)。並且，透射型彩色液晶顯示裝置中，構成各像素(像素)之紅色發光子像素(子像素[R])，包含上述區域與透過紅色之彩色濾光片之組合，綠色發光子像素(子像素[G])包含上述區域與透過綠色之彩色濾光片之組合，藍色發光子像素(子像素[B])包含上述區域與透過藍色之彩色濾光片之組合。子像素[R]、子像素[G]及子像素[B]之配置圖案，與上述彩色濾光片之配置圖案一致。再者，像素並不限定於將紅色發光子像素、綠色發光子像素、及藍色發光子像素之3個子像素作為1組而構成的結構，例如，亦可包含除了該等3個子像素之外進而添加1個或者複數個子像素之1組(例如，為了提高亮度而添加發出白色光之子像素之1組，為了擴大色再現範圍而添加發出輔色光之子像素之1組，為了擴大色再現範圍而添加發出黃色光之子像素之1組，為 了擴大色再現範圍而添加發出黃色及藍綠色光之子像素之1組)。
當由(M0、N0)表述矩陣狀排列之像素(像素)之數M0×N0時，作為(M0、N0)之值，具體而言，除了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)之外，可列舉幾個(1920、1035)，(720、480)，(1280、960)等圖像顯示用析像度，但並不限定於該等值。又，作為(M0、N0)之值與(P、Q)之值之關係，並未加以限定，可於以下之表1中例示。作為構成1個顯示區域單元之像素之數，可列舉為20×20至320×240，較好的是，50×50至200×200。顯示區域單元中之像素之數可為固定，亦可為不同。
作為本發明之實施形態之一例，當低亮度發光．顯示區域單元滿足特定之條件，而且，低亮度發光．顯示區域單元與高亮度發光．顯示區域單元之位置關係滿足特定關係時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。因此，當較暗之圖像顯示部分擴展之附近存在較明亮之圖像顯示部分時，亦可盡可能地使較暗之圖像顯示部分之顯示亮度之狀態均一化，並獲得相同之較低之顯示亮度狀態，從而可可靠地避免產生圖像顯示之品質降低之問題。
進而，藉由驅動部對構成與顯示區域單元對應之光源單元的光源之亮度進行控制，以可獲得假想將具有相當於與顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 相等之值的輸入信號的控制信號供給至像素時之像素之亮度(光透過率．第1規定值Lt1 之顯示亮度．第2規定值y2 )，因此，不僅可實現背光源之消耗電力之降低，亦可實現白位準之增加及黑位準之降低，且可獲得較高之對比度(液晶顯示裝置之畫面表面之不包含外光反射等的全黑顯示部與全白顯示部之亮度比)，且可加強預期之顯示區域之亮度，從而可實現圖像顯示之品質之提高。
<顯示部及背光源之概要>
以下，參照圖式根據實施例，就作為本發明之實施形態之顯示裝置加以說明，在此之前，參照圖4、圖5、圖6之(A)及(B)、以及圖7，就包含適用於實施例中之透射型彩色液晶顯示裝置的顯示部及背光源之概要加以說明。
如圖4之示意圖所示，相當於顯示部之透射型彩色液晶顯示裝置10具備顯示區域11，該顯示區域11上沿著第1方向矩陣狀排列有M0個、沿著第2方向矩陣狀排列有N0個之合計M0×N0個像素。此處，假設將顯示區域11分給為P×Q個假想之顯示區域單元12。各顯示區域單元12包含複數個像素。具體而言，例如，作為圖像顯示用析像度滿足HD-TV規格，當利用(M0、N0)表述矩陣狀排列之像素(像素)之數M0×N0時，例如為(1920、1080)。又，由矩陣狀排列之像素而構成之顯示區域11(圖4中由一點鎖線表示)分割為P×Q個假想之顯示區域單元12(由虛線表示邊界)。(P、Q)之值例如為(19、12)。然而，為了簡化圖式，圖4中之顯示區域單元12(及下述光源單元42)之數不同於上述值。各顯示區域單元12包含複數(M×N)個像素，構成1個顯示區域單元12之像素之數例如約為1萬個。各像素將分別發出不同顏色光之複數個子像素作為1組而構成。更具體而言，各像素包含紅色發光子像素(子像素[R])、綠色發光子像素(子像素[G])、及藍色發光子像素(子像素[B])之3個子像素(子像素)。該透射型彩色液晶顯示裝置10按照線序驅動。更具體而言，彩色液晶顯示裝置10具有矩陣狀交叉之掃描電極(沿著第1方向上延伸)與資料電極(沿著第2方向上延伸)，將掃描信號輸入至掃描電極並對掃描電極機械性選擇、掃描，基於已輸入至資料電極之資料信號(係基於控制信號之信號)顯示圖像，構成1畫面。
彩色液晶顯示裝置10如圖7之模式部分剖面圖所示，包 含：具備透明第1電極24之前面．面板20，具備透明第2電極34之背面．面板30，及配置於前面．面板20與背面．面板30之間的液晶材料13。
前面．面板20包含：例如，包含玻璃基板之第1基板21，設置於第1基板21之外面之偏光膜26。於第1基板21之內面，藉由包含丙烯酸系樹脂或環氧樹脂之保護層23而被覆之彩色濾光片22，於保護層23上形成有透明第1電極(亦稱作共通電極，例如，包含ITO)24，於透明第1電極24上形成有配向膜25。另一方面，背面．面板30更具體而言包含：例如，包含玻璃基板之第2基板31，形成於第2基板31之內面之開關元件(具體而言，為薄膜電晶體，TFT)32，藉由開關元件32而控制導通/非導通之透明第2電極(亦稱作像素電極，例如，包含ITO)34，以及設置於第2基板31之外面之偏光膜36。於包含透明第2電極34之整個面上形成有配向膜35。前面．面板20與背面．面板30於該等之外周部利用密封材料(未圖示)而接合。再者，開關元件32並不限定於TFT，例如，可包含MIM元件。又，圖式中參考編號37係設置於開關元件32與開關元件32之間的絕緣層。
因構成該等透射型彩色液晶顯示裝置之各種構件、及液晶材料，可包含眾所周知之構件、材料，故省略詳細說明。
背光源(直下型之面狀光源裝置)40包含與P×Q個假想之顯示區域單元12對應而單獨地配置之P×Q個光源單元42，各光源單元42自背面對與光源單元42對應之顯示區域單元 12進行照明。並且，具備光源單元42之光源可單獨地受到控制。再者，背光源40位於彩色液晶顯示裝置10之下方，圖4中，分開表示彩色液晶顯示裝置10與背光源40。圖6(A)模式性地表示背光源40之發光二極體等之配置、排列狀態，圖6(B)表示包含彩色液晶顯示裝置10及背光源40之顯示裝置之模式部分剖面圖。光源包含根據脈波寬度調變(PWM)控制方式而驅動之發光二極體41。
如圖6(B)之顯示裝置之模式部分剖面圖所示，背光源40包含具備外側框53與內側框54之框架51。並且，透射型彩色液晶顯示裝置10之端部以介隔間隔件55A、55B夾入的方式藉由外側框53與內側框54保持。又，於外側框53與內側框54之間，配置有引導構件56，藉由外側框53與內側框54而夾入之彩色液晶顯示裝置10成為無法移動之構造。於框架51之內部、即上部，擴散板61利用間隔件55C、托架構件57而安裝於內側框54上。又，於擴散板61上，積層有稱作擴散片62、稜鏡片63、偏光轉換片64之光學功能片群。
於框架51之內部、即下部，具備反射片65。此處，該反射片65以其反射面與擴散板61對向之方式而配置，並利用未圖示之安裝用構件而安裝於框架51之底面52A上。反射片65可包含例如銀增反射膜，該銀增反射膜具有於片基材上依次積層有銀反射膜、低折射率膜、高折射率膜的構造。反射片65使自複數個發光二極體41(光源41)射出之光反射，或使藉由框架51之側面52B、或者根據時間而藉由 圖6(A)所示之隔壁44而反射之光反射。如此，使自發出紅色光之複數個紅色發光二極體41R(光源41R)、發出綠色光之複數個綠色發光二極體41G(光源41G)、及發出藍色光之複數個藍色發光二極體41B(光源41B)射出的紅色光、綠色光及藍色光混合，從而可獲得色純度較高之白色光作為照明光。該照明光通過稱作擴散板61、擴散片62、稜鏡片63、偏光轉換片64之光學功能片群，並自背面照射彩色液晶顯示裝置10。構成背光源40之光源單元42與光源單元42由隔壁44而隔開。隔壁44利用未圖示之安裝用構件而安裝於框架51之底面52A上。
於框架51之底面52A附近，配置有作為光感測器之光電二極體43R、43G、43B。再者，光電二極體43R為用於測定紅色光之光強度而安裝有紅色濾光片之光電二極體，光電二極體43G為用於測定綠色光之光強度而安裝有綠色濾光片之光電二極體，光電二極體43B為用於測定藍色光之光強度而安裝有藍色濾光片之光電二極體。此處，1個光源單元42中配置有1組光感測器(光電二極體43R、43G、43B)。藉由作為光感測器之光電二極體43R、43G、43B而測定之光源41R、41G、41B之發光狀態，為發光二極體41R、41G、41B之亮度及色度。
發光二極體41R、41G、41B之排列狀態可為例如，於水平方向及垂直方向上排列複數個發光二極體．單元，該發光二極體．單元將發出紅色(例如，波長為640 nm)光之紅色發光二極體41R、發出綠色(例如，波長為530 nm)光之綠 色發光二極體41G，及發出藍色(例如，波長為450 nm)光之藍色發光二極體41B作為1組。再者，此時，1個光源單元42中配置有1個發光二極體．單元。
如圖4及圖5所示，用以根據來自外部(顯示器電路)之輸入信號而驅動背光源40及彩色液晶顯示裝置10之驅動部，包含背光源控制電路70及光源單元驅動電路80(相當於控制部)、以及液晶顯示裝置驅動電路90，上述背光源控制電路70根據脈波寬度調變控制方式，對構成背光源40之紅色發光二極體41R、綠色發光二極體41G及藍色發光二極體41B之接通/斷開進行控制。背光源控制電路70包含運算電路71及記憶裝置(記憶體)72。並且，根據具有與各顯示區域單元12對應之輸入信號內之最大值xU-max 的顯示區域單元內．最大輸入信號，對與該顯示區域單元12對應之光源單元42之發光狀態進行控制。另一方面，光源單元驅動電路80包含運算電路81，記憶裝置(記憶體)82，LED驅動電路83，光電二極體控制電路84，包含FET之開關元件85R、85G、85B，以及發光二極體驅動電源(恆定電流源)86。構成背光源控制電路70及光源單元驅動電路80之該等電路等，可為眾所周知之電路等。另一方面，用以驅動彩色液晶顯示裝置10之液晶顯示裝置驅動電路90，包含所謂時序控制器91之眾所周知之電路。彩色液晶顯示裝置10中，具備包含用以驅動構成液晶晶格之TFT的開關元件32的閘極．驅動器，源極．驅動器等(該等未圖示)。某圖像顯示幀之發光二極體41R、41G、41B之發光狀態，藉由光 電二極體43R、43G、43B而測定，將來自光電二極體43R、43G、43B之輸出輸入至光電二極體控制電路84，於光電二極體控制電路84、運算電路81中，形成有所謂反饋機構，該反饋機構將成為作為發光二極體41R、41G、41B之例如亮度及色度之資料(信號)傳送至LED驅動電路83，並控制下一圖像顯示幀之發光二極體41R、41G、41B之發光狀態。又，將電流檢測用之電阻體rR、rG、rB與發光二極體41R、41G、41B串聯地插入於發光二極體41R、41G、41B之下游，並將流入電阻體rR、rG、rB之電流轉換為電壓，以使電阻體rR、rG、rB之電壓降為特定值之方式，LED驅動電路83控制發光二極體驅動電源86之動作。此處，圖5中描繪了一個發光二極體驅動電源(恆定電流源)86，實際上配置有用以驅動各個發光二極體41R、41G、41B之發光二極體驅動電源86。
由矩陣狀排列之像素而構成之顯示區域分割為P×Q個顯示區域單元，若由「列」及「行」表示該狀態，則可分割為Q列×P行之顯示區域單元。又，顯示區域單元12包含複數(M×N)個像素，若由「列」及「行」表示該狀態，則包含N列×M行之像素。再者，矩陣狀排列且位於第q列、第p行[其中，q=1，2，…，為Q，p=1，2，…，為P]之顯示區域單元、光源單元分別由顯示區域單元12(q,p) 、光源單元42(q,p) 而表述，與顯示區域單元12(q,p) 或者光源單元42(q,p) 相關聯之要素、項目中，有時附加指數「(q,p) 」或者「-(q,p) 」。此處，有時將紅色發光子像素(子像素[R])、綠 色發光子像素(子像素[G])、及藍色發光子像素(子像素[B])一併總稱作『子像素[R、G、B]』，有時將為了控制子像素[R、G、B]之動作(具體而言，例如，控制光透過率(開口率))而輸入至子像素[R、G、B]之紅色發光控制信號、綠色發光控制信號、及藍色發光控制信號一併總稱作『控制信號[R、G、B]』，亦有時將為了驅動構成顯示區域單元之子像素[R、G、B]而自外部輸入至驅動部的紅色發光子像素輸入信號、綠色發光子像素輸入信號、及藍色發光子像素輸入信號一併總稱作『輸入信號[R、G、B]』。
各像素將子像素[R](紅色發光子像素)、子像素[G](綠色發光子像素)、及子像素[B](藍色發光子像素)之3個子像素(子像素)作為1組而構成，於以下之實施例之說明中，將子像素[R、G、B]之各自之亮度之控制(灰階控制)設為8位元控制，以0~255之28 階而進行。因此，為了分別驅動構成各顯示區域單元12之各像素之子像素[R、G、B]，而輸入至液晶顯示裝置驅動電路90之輸入信號[R、G、B]之值xR 、xG 、xB ，分別為28 階值。又，用以控制構成各光源單元之紅色發光二極體41R、綠色發光二極體41G及藍色發光二極體41B各自之發光時間的脈波寬度調變輸出信號值SR 、SG 、SB ，亦為0~255之28 階值。然而，並不限定於此，例如，可設為10位元控制，並以0~1023之210 階而進行，此時，由8位元之數值而表示例如為4倍。
驅動部將控制像素之各自之光透過率Lt之控制信號供給至各像素。具體而言，自液晶顯示裝置驅動電路90，將控 制子像素[R、G、B]之各自之光透過率Lt之控制信號[R、G、B]供給至各子像素[R、G、B]。亦即，液晶顯示裝置驅動電路90根據所輸入之輸入信號[R、G、B]生成控制信號[R、G、B]，且將該控制信號[R、G、B]供給(輸出)至子像素[R、G、B]。再者，因使光源單元42之光源亮度Y2 針對每1圖像顯示幀而變化，故控制信號[R、G、B]基本上具有對將輸入信號[R、G、B]之值的2.2次方之值，進行基於光源亮度Y2 之變化的修正(補償)的值。並且，利用眾所周知之方法，自構成液晶顯示裝置驅動電路90之時序控制器91，將控制信號[R、G、B]發送至彩色液晶顯示裝置10之閘極．驅動器及源極．驅動器，且根據控制信號[R、G、B]驅動構成各子像素之開關元件32，且將預期之電壓施加至構成液晶晶格之透明第1電極24及透明第2電極34，藉此控制各子像素之光透過率(開口率)Lt。此處，控制信號[R、G、B]之值越大，則子像素[R、G、B]之光透過率(子像素之開口率)Lt越大，子像素[R、G、B]之亮度(顯示亮度y)之值越大。亦即，藉由通過子像素[R、G、B]之光而構成的圖像(通常，一種為點狀)較明亮。
顯示亮度y及光源亮度Y2 之控制針對彩色液晶顯示裝置10之圖像顯示之每1圖像顯示幀、每顯示區域單元、每光源單元而進行。又，使1圖像顯示幀內之彩色液晶顯示裝置10之動作與背光源40之動作同步。
[實施例1]
實施例1關於作為本發明之實施形態之一例的第1態樣之 顯示裝置及其驅動方法。實施例1中，於相當於控制部至背光源控制電路70及光源單元驅動電路80中，檢查是否存在低亮度發光．顯示區域單元，且，檢查高亮度發光．顯示區域單元是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，並且，當高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。
實施例1、或者下述實施例2~實施例3中，第1規定值(PD1 )係輸入信號之最高值xIn-max 之25%以下之任一值。又，第2規定值(PD2 )係顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 之內之最高值xMAX 之100%之值，亦即，最高值xMAX 。再者，以0~255之28 階進行灰階控制，因此，輸入信號之最高值xIn-max 係相當於「255」。再者，作為其他設定例，第2規定值(PD2 )可係超過第1規定值(PD1 )之值，亦可將第1規定值(PD1 )設為輸入信號之最高值xIn-max 之25%以下之值(例如15%)，將第2規定值(PD2 )設為超過輸入信號之最高值xIn-max 之25%之值(例如85%)。進而，藉由輸入信號使第2規定值(PD2 )變化時，可以使第2規定值(PD2 )未達到第1規定值(PD1 )以下之方式設置下限值。
以下，參照圖1、圖3、圖4及圖5就實施例1之顯示裝置之驅動方法加以說明。
[步驟-100]
自掃描轉換器等眾所周知之顯示器電路發送出之1圖像顯示幀之輸入信號[R、G、B]及時脈信號CLK，輸入至背 光源控制電路70及液晶顯示裝置驅動電路90中(參照圖4)。再者，輸入信號[R、G、B]於例如將向攝像管輸入之光量設為yin 時，係來自攝像管之輸出信號，且係例如自廣播台等輸出且為了控制像素之光透過率Lt而輸入至液晶顯示裝置驅動電路90之輸入信號，可利用輸入光量yin 之0.45次方之函數而表示，並且，輸入至背光源控制電路70之1圖像顯示幀之輸入信號[R、G、B]之值xR 、xG 、xB 暫時記憶於構成背光源控制電路70之記憶裝置(記憶體)72中。又，輸入至液晶顯示裝置驅動電路90之1圖像顯示幀之輸入信號[R、G、B]之值xR 、xG 、xB ，亦暫時記憶於構成液晶顯示裝置驅動電路90之記憶裝置(未圖示)中。
[步驟-110]
其次，構成背光源控制電路70之運算電路71中，讀出記憶於記憶裝置72之輸入信號[R、G、B]之值，第(p，q)[其中，首先，p=1，q=1]之顯示區域單元12(q,p) 中，由運算電路71求出用以驅動構成該第(p，q)之顯示區域單元12(q,p) 之所有像素之子像素[R、G、B](q,p) 之輸入信號[R、G、B](q,p) 之值xR-(q,p) 、xG-(q,p) 、xB-(q,p) 之內之最大值，即顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 。並且，將顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 記憶於記憶裝置72中。對m=1，2，...，M，n=1，2，...，N個所有像素，亦即，M×N個像素執行該步驟。
例如，當xR-(q,p) 係相當於「110」，xG-(q,p) 係相當於「250」，xB-(q,p) 係相當於「50」時，xU-max(q,p) 係相當於 「250」。
自(p，q)=(1，1)直至(P，Q)，重複進行該操作，將所有顯示區域單元12(q,p) 中之顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 記憶於記憶裝置72中。
同時，運算電路71中，檢查是否存在顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 為第1規定值PD1 以下的低亮度發光．顯示區域單元，當即使存在一個低亮度發光．顯示區域單元時，將其位置(p，q)記憶於記憶裝置72中，低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標自已重設之初始值「0」變更為「1」。進而，運算電路71中，檢查顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 係與第2規定值PD2 相同的值或者超過第2規定值的值之高亮度發光．顯示區域單元，是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，當存在上述高亮度發光．顯示區域單元時，將其位置(p，q)記憶於記憶裝置72中，將高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標自已重設之初始值「0」變更為「1」。
再者，實施例1中，當高亮度發光．顯示區域單元於低亮度發光．顯示區域單元之各方向之任一方向上，與低亮度發光．顯示區域單元鄰接(相鄰)時，高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊。
圖1(A)模式性地表示於低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」，且，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」時，用以控制構成顯示區域單元之像素的光透過率(開口率)之輸入信號的狀態，圖1(B)模式性地表示該狀態 之光源亮度(光源亮度1)之狀態。再者，以xH 來表示高亮度發光．顯示區域單元之顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max ，以xL 來表示低亮度發光．顯示區域單元之顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 。又，該狀態下，與高亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之光源亮度1為較高值YH ，另一方面，與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之光源亮度1為較低值YL 。圖1(B)所示之光源亮度1之狀態，及，下述圖1(C)、(D)、圖2(B)、(C)、D)所示之光源亮度(光源亮度1、2)、顯示亮度之狀態表示理想的的狀態。實際上，某光源單元之光源亮度受到其他光源單元之光源亮度之影響。再者，圖1或者下述圖2中，將高亮度發光．顯示區域單元及低亮度發光．顯示區域單元表示為高亮度顯示區域單元，低亮度顯示區域單元，將與該等對應之光源單元表示為高亮度光源單元、低亮度光源單元。
[步驟-120]
其次，當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」，且，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理，具體而言，進行以下之處理。亦即，具體而言，假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(其中，該值x' U-max 係超過xMAX 之值，於下述實施例2中為相同)的控制信號[R、G、B]供給至子像素[R、G、B]，而且，假設此時之子像素[R、G、B]之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，進行處理，以獲得用以將子像 素[R、G、B]之亮度設為顯示亮度．第2規定值(為y2 ，圖1之(D)中以yL ' 表示)之光源單元的光源亮度Y2 ' (圖1之(C)中以YL ' 表示)。亦即，於光源單元驅動電路80(q,p) 之控制下，使光源單元之光源亮度增減。
並且，於實施例1中，對與所有低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元進行該處理。進而，當假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )的控制信號[R、G、B]供給至子像素[R、G、B]，而且，此時之子像素[R、G、B]之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，對所有用以將子像素[R、G、B]之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度未達到光源亮度Y2 ' 的光源單元進行處理，以使光源亮度達到Y2 ' 。又，除此以外之光源單元中，當假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max )之控制信號[R、G、B]供給至子像素[R、G、B]，而且，假設此時之子像素[R、G、B]之光透過率(開口率)被修訂為光透過率．第1規定值Lt1 時，進行處理，以獲得用以將子像素[R、G、B]之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度Y2 。
亦即，實施例1中，即使為該狀態下最暗之光源單元，光源亮度亦為YL '。圖1(C)模式性地表示該狀態下之光源亮度(光源亮度2)之狀態，圖1(D)表示顯示亮度之狀態。
然而，如上所述，液晶晶格之光透過率通常無法完全為「0」。因此，即使將各子像素之光透過率(開口率)設為最低值，亦會自液晶晶格產生光洩漏。其結果，高亮度發 光．顯示區域單元中，相當於某像素之控制信號的輸入信號係顯示區域單元內．最大輸入信號，而且，具有較大值xH ，另一方面，假設將相當於較低值xL 之輸入信號之控制信號供給至構成該高亮度發光．顯示區域單元之其他像素，假設將相當於較低值xL 之輸入信號之控制信號供給至構成低亮度發光．顯示區域單元之所有像素時(參照圖1(A)參照)，如圖1(D)模式性地表示顯示亮度所示，構成高亮度發光．顯示區域單元之其他像素之顯示亮度yyL '、與構成低亮度發光．顯示區域單元之像素之顯示亮度yL '之間所產生的差異，可小於圖11(C)所示者。因此，不會觀察到出現黑顯示部分，可獲得相同較低之顯示亮度狀態，且可實現圖像顯示之品質之提高。
另一方面，當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「0」時，或者又，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「0」時，所有光源單元42(q,p) 中例如進行以下處理。亦即，假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：xU-max(q,p) )之控制信號[R、G、B](q,p) 供給至子像素[R、G、B](q,p) ，而且，假設此時之子像素[R、G、B](q,p) 之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，進行處理，以獲得用以將子像素[R、G、B](q,p) 之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2-(q,p) )之光源單元42(q,p) 之光源亮度Y2-(q,p) 。
以上所說明之[步驟-120]之處理中，進而，更具體而言，以滿足以下式(1)之方式，針對每1圖像顯示、每1光源 單元來控制光源亮度Y2 '、Y2 。亦即，可根據作為光源亮度控制函數g(xnol-max )之式(2)來控制光源41之亮度，且，以滿足式(1)之方式，來控制光源亮度Y2 '、Y2 。圖8(A)及(B)表示上述控制之示意圖。然後，如下所述，必須對光源亮度Y2 '、Y2 實施基於其他光源單元42之影響之修正。再者，預先求出與光源亮度Y2 '，Y2 之控制相關之該等關係，並將該等關係記憶於記憶裝置72等中，其中上述關係係如下各者之關係：顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 、x'U-max ，相當於具有與該最大值xU-max 、x'U-max 相等之值的輸入信號的控制信號值，假設將上述控制信號供給至像素(子像素)時之顯示亮度．第2規定值y2 ，將此時之各子像素之光透過率(開口率)[光透過率．第2規定值Lt2 ]、各子像素之光透過率(開口率)設為光透過率．第1規定值Lt1 時獲得顯示亮度．第2規定值Y2 '、Y2 之光源單元的亮度控制參數。
Y2 ．Lt1 =Y1 ．Lt2 (1)
g(xnol-max )=a1 ．(xnol-max )2.2 +a0 (2)
此處，將為了驅動像素(或者，各構成像素之子像素[R、G、B])而輸入至液晶顯示裝置驅動電路90的輸入信號(輸入信號[R、G、B])之最高值設為xIn-max 時，為Xnol-max ≡xU-max /xIn-max ，a1 、a0 為常數，且可利用a1 +a0 =1 0<a0 <1，0<a1 <1 來表示。例如，a1 =0.99 a0 =0.01。
又，輸入信號[R、G、B]之值xR 、xG 、xB 分別取28 階之值，xIn-max 之值係相當於「255」。
然而，背光源中，例如，假設進行(p，q)=(1，1)之光源單元42(1，1)之亮度控制時，必須考慮來自其他P×Q個光源單元42之影響。上述光源單元42受到來自其他光源單元42之影響，可藉由各光源單元42之發光分布而預先判明，因此可利用倒算算出差分，其結果，可進行修正。以下說明運算之基本形。
利用矩陣[LP×Q ]來表示基於式(1)及式(2)之必要條件之P×Q個光源單元42所要求的亮度(光源亮度Y2 '、Y2 )。又，對P×Q個光源單元42預先求出僅驅動某光源單元、而未驅動其他光源單元時所獲得的某光源單元之亮度。利用矩陣[L'P×Q ]來表示上述亮度。進而，利用矩陣[αP×Q ]來表示修正係數。於是，該等矩陣之關係可由以下之式(3-1)來表示。修正係數之矩陣[αP×Q ]可預先求出。
藉由[LP×Q ]=[L'P×Q ]．[αP×Q ] (3-1)，並根據式(3-1)求出矩陣[L'P×Q ]。矩陣[L'P×Q ]可藉由逆矩陣之運算而求出。亦即，可計算出[L'P×Q ]=[LP×Q ]．[αP×Q ]-1 (3-2)。
並且，以獲得利用矩陣[L' P×Q ]而表示之亮度之方式控制光 源41(q,p) ，具體而言，上述操作、處理可使用記憶於記憶裝置(記憶體)82之資訊(資料表)而進行。再者，控制光源41(q,p) 時，矩陣[L'P×Q ]之值不取負值，因此運算結果當然必須限制為正區域。因此，式(3-2)之解並非為精確解，有時為近似解。
如此，根據構成背光源控制電路70之運算電路71中獲得之式(1)及式(2)之值而獲得的矩陣[LP×Q ]，根據修正係數之矩陣[αP×Q ]，如上述般，求出假設單獨驅動光源單元時之亮度之矩陣[L'P×Q ]，進而，根據記憶於記憶裝置72之轉換表，轉換為與0~255之範圍內之對應之整數。如此，構成背光源控制電路70之運算電路71中，可獲得用以控制光源單元42(q,p) 中之紅色發光二極體41R(q,p) 之發光時間的脈波寬度調變輸出信號值SR-(q,p) ，用以控制綠色發光二極體41G(q,p) 之發光時間之脈波寬度調變輸出信號值SG-(q,p) ，以及用以控制藍色發光二極體41B(q,p) 之發光時間之脈波寬度調變輸出信號值SB-(q,p) 。
[步驟-130]
其次，於構成背光源控制電路70之運算電路71中所獲得之脈波寬度調變輸出信號值SR-(q,p) 、SG-(q,p) 、SB-(q,p) ，發送至與光源單元42(q,p) 對應而設置的光源單元驅動電路80(q,p) 之記憶裝置82中，並記憶於記憶裝置82中。又，時脈信號CLK亦發送至光源單元驅動電路80(q,p) (參照圖5)。
並且，根據脈波寬度調變輸出信號值SR-(q,p) 、SG-(q,p) 、SB-(q,p) ，運算電路81決定構成光源單元42(q,p) 之紅色發光二 極體41R(q,p) 之接通時間tR-ON 及斷開時間tR-OFF ，綠色發光二極體41G(q,p) 之接通時間tG-ON 及斷開時間tG-OFF ，藍色發光二極體41B(q,p) 之接通時間tB-ON 及斷開時間tB-OFF 。再者，tR-ON +tR-OFF =tG-ON +tG-OFF =tB-ON +tB-OFF =固定值tConst 。又，基於發光二極體之脈波寬度調變之驅動的占空比可利用tON /(tON +tOFF )=tON /tConst 來表示。
並且，相當於構成光源單元42(q,p) 之紅色發光二極體41R(q,p) 、綠色發光二極體41G(q,p) 、藍色發光二極體41B(q,p) 之接通時間tR-ON-(q,p) 、tG-ON-(q,p) 、tB-ON-(q,p) 的信號，發送至LED驅動電路83，並自該LED驅動電路83，根據相當於接通時間tR-ON-(q,p) ，tG-ON-(q,p) ，tB-ON-(q,p) 之信號值，開關元件85R(q,p) 、85G(q,p) 、85B(q,p) 僅於接通時間tR-ON-(q,p) 、tG-ON-(q,p) 、tB-ON-(q,p) 為接通狀態，來自發光二極體驅動電源86之LED驅動電流，流入各發光二極體41R(q,p) 、41G(q,p) 、41B(q,p) 中。其結果，各發光二極體41R(q,p) 、41G(q,p) 、41B(q,p) 於1圖像顯示幀中，僅於接通時間tR-ON-(q,p) 、tG-ON-(q,p) 、tB-ON-(q,p) 發光。如此，以特定照度對第(p，q)之顯示區域單元12(q,p) 進行照明。
圖9(A)及(B)中以實線表示如此而獲得之狀態，圖9(A)係模式性表示為了驅動子像素而輸入至液晶顯示裝置驅動電路90之輸入信號值的2.2次方之值(≡x2.2 )與占空比(=tON /tConst )之關係的圖，圖9(B)係模式性表示用以控制子像素之光透過率Lt之控制信號值X與顯示亮度y之關係的圖。
[步驟-140]
另一方面，輸入至液晶顯示裝置驅動電路90之輸入信號[R、G、B](q,p) 之值xR-(q,p) 、xG-(q,p) 、xB-(q,p) ，發送至時序控制器91，且於時序控制器91中，將相當於所輸入之輸入信號[R、G、B](q,p) 的控制信號[R、G、B](q,p) 供給(輸出)至子像素[R、G、B](q,p) 。於液晶顯示裝置驅動電路90之時序控制器91中生成，且自液晶顯示裝置驅動電路90供給至子像素[R、G、B](q,p) 的控制信號[R、G、B](q,p) 之值XR-(q,p )、XG- (q,p )、XB-(q,p) ，與輸入信號[R、G、B](q,p) 之值xR-(q,p) 、xG-(q,p) 、xB-(q,p) ，存在以下之式(4-1)、式(4-2)、式(4-3)之關係。其中，b1_R、b0_R、b1_G、b0_G、b1_B、b0_B為常數。又，因使光源單元42(q,p) 之光源亮度Y2-(q,p) 針對每圖像顯示幀而變化，故控制信號[R、G、B](q,p) 基本上具有如下值，該值係對於輸入信號[R、G、B](q,p) 之值的2.2次方之值進行基於光源亮度Y2-(q,p) 之變化之修正(補償)後而獲得的值。亦即，實施例中，因每1圖像顯示幀中光源亮度Y2-(q,p) 變化，故以於光源亮度Y2-(q,p) (≦Y1 )中獲得顯示亮度．第2規定值y2-(q,p) 之方式，來決定、修正(補償)控制信號[R、G、B](q,p) 之值XR-(q,p) 、XG-(q,p) 、XB-(q,p) ，且控制子像素之光透過率(開口率)Lt。此處，式(4-1)、式(4-2)、式(4-3)之函數fR，fG，fB係用以進行上述修正(補償)之預先所求出之函數。
XR- (q,p) =fR(b1_R．xR-(q,p) 2.2 +b0_R) (4-1)
XG-(q,p) =fG(b1_G．xG-(q,p) 2.2 +b0_G) (4-2)
XB-(q,p) =fB(b1_B．xB-(q,p) 2.2 +b0_B) (4-3)
如此，每1圖像顯示幀之圖像顯示動作結束。
[實施例2]
實施例2關於作為本發明之實施形態之一例的第2態樣之顯示裝置及其驅動方法。實施例2中，於相當於控制部之背光源控制電路70及光源單元驅動電路80中，當低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上，且，高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理。再者，實施例2、或者下述實施例3中，藉由檢查低亮度之部分之擴散(面積)與觀察到出現黑顯示部分現象的關係來決定特定值RT0 。
以下，再次參照圖1及圖3對實施例2之顯示裝置之驅動方法加以說明。
[步驟-200]
首先，實行與實施例1之[步驟-100]相同之步驟。
[步驟-210]
其次，實行與實施例1之[步驟-110]相同之步驟，將所有顯示區域單元12(q,p) 中之顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 記憶於記憶裝置72中。
同時，運算電路71求出顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 為第1規定值PD1 以下之低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元(P×Q個)的比率RT1 。並且，當低亮度發光．顯示區域單元之比率RT1 為特定值RT0 以上 時，將低亮度發光．顯示區域單元之位置(p，q)記憶於記憶裝置72中，將低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標自已重設之初始值「0」變更為「1」。進而，運算電路71檢查顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 係與第2規定值PD2 相同之值或者超過第2規定值之值的高亮度發光．顯示區域單元，是否存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊，當存在上述高亮度發光．顯示區域單元時，將其位置(p，q)記憶於記憶裝置72中，並將高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標自已重設之初始值「0」變更為「1」。
再者，實施例2中，高亮度發光．顯示區域單元於低亮度發光．顯示區域單元之各方向之任一方向上，與低亮度發光．顯示區域單元鄰接(相鄰接)時，高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元之周邊。當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」，且，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」時，用以控制構成顯示區域單元之像素之光透過率(開口率)的輸入信號之狀態、該狀態下光源亮度(光源亮度1)之狀態，與圖1之(A)及(B)所示者相同。
[步驟-220]
其次，當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」，且，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理，具體而言，可實行與實施例1之[步驟-120]相同之步驟。如此而獲得之狀態下之光源亮度(光源亮度2)之狀 態、及顯示亮度之狀態，與圖1(C)及(D)所示者相同。
另一方面，當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「0」時，或者又，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「0」時，亦可實行與實施例1之[步驟-120]相同之步驟。
[步驟-230]
進而，藉由實行與實施例1之[步驟-130]、[步驟-140]相同之步驟，1圖像顯示幀之圖像顯示動作結束。
[實施例3]
實施例3關於作為本發明之實施形態之一例的第3態樣之顯示裝置及其驅動方法。實施例3中，於相當於控制部之背光源控制電路70及光源單元驅動電路80中，存在低亮度發光．顯示區域單元之比率(RT1 )為特定值(RT0 )以上，且，與複數個(實施例3中，R=2)之連續的低亮度發光．顯示區域單元鄰接之高亮度發光．顯示區域單元時，進行如下處理，即，越是與接近高亮度發光．顯示區域單元之低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元，則越使其亮度增加。
以下，參照圖2及圖3就實施例3之顯示裝置之驅動方法加以說明。
[步驟-300]
首先，實行與實施例1之[步驟-100]相同之步驟。
[步驟-310]
其次，實行與實施例1之[步驟-110]相同之步驟，將所有顯示區域單元12(q,p) 之顯示區域單元內．最大輸入信號值 xU-max(q,p) 記憶於記憶裝置72中。
同時，運算電路71求出顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 為第1規定值PD1 以下的低亮度發光．顯示區域單元相對於整個顯示區域單元(P×Q個)的比率RT1 。並且，當低亮度發光．顯示區域單元之比率RT1 為特定值RT0 以上時，將低亮度發光．顯示區域單元之位置(p，q)記憶於記憶裝置72中，將低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標自已重設之初始值「0」變更為「1」。進而，運算電路71檢查顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max(q,p) 係與第2規定值PD2 相同之值或者超過第2規定值之值的高亮度發光．顯示區域單元，是否與複數個連續的低亮度發光．顯示區域單元鄰接存在，當存在上述高亮度發光．顯示區域單元時，將其位置(p，q)記憶於記憶裝置72中，並將高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標自已重設之初始值「0」變更為「1」。
再者，實施例3中，當高亮度發光．顯示區域單元於低亮度發光．顯示區域單元之各向之任一方向上，與連續的低亮度發光．顯示區域單元之一端鄰接(相鄰接)時，高亮度發光．顯示區域單元存在於低亮度發光．顯示區域單元。圖2(A)及(B)表示當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」，且，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」時，用以控制構成顯示區域單元之像素的光透過率(開口率)之輸入信號之狀態、該狀態下光源亮度(光源亮度1)之狀態。
[步驟-320]
其次，當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」，且，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「1」時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理，具體而言，進行以下之處理。亦即，實施例3中，因R=2，故於以高亮度發光．顯示區域單元之位置為基準之2個連續的低亮度發光．顯示區域單元[第1之低亮度發光．顯示區域單元，及，第2低亮度發光．顯示區域單元]中，於與第r(其中，r=1，2)低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元中，當假設將相當於顯示區域單元內．最大輸入信號(值：x"U-max (r))之控制信號[R、G、B]供給至子像素[R、G、B]，而且，假設此時之子像素[R、G、B]之光透過率(開口率)被修正為光透過率．第1規定值Lt1 時，進行處理，以獲得用以將子像素[R、G、B]之亮度設為顯示亮度．第2規定值(y2 )之光源單元之光源亮度Y2 (r)" 。此處，顯示區域單元內．最大輸入信號值x"U-max (r)可滿足x"U-max (r)=β1 r ．xMAX (其中，0<β1 <1)或者，x"U-max (r)=(1-β2 ．r)xMAX (其中，0<β2 <1)。
圖2(C)模式性地表示該狀態下之光源亮度(光源亮度2)之狀態，圖2(D)表示顯示亮度之狀態，利用YL (r)"來表示與顯示區域單元內．最大輸入信號值x"U-max (r)對應之光源單元之光源亮度，利用yL (r)"來表示顯示亮度。又，利用yyL "來表示構成高亮度發光．顯示區域單元之其他像素之顯示亮 度。
另一方面，當低亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「0」時，或者又，高亮度發光．顯示區域單元．存在旗標為「0」時，可實行與實施例1之[步驟-120]相同之步驟。
[步驟-330]
進而，藉由實行與實施例1之[步驟-130]、[步驟-140]相同之步驟，1圖像顯示幀之圖像顯示動作結束。
以上，根據較佳實施例就本發明加以了說明，但本發明並不限定於該等實施例。實施例中所說明之透射型彩色液晶顯示裝置或背光源、光源單元、顯示裝置、控制部之構成、構造為例示，構成該等之構件、材料等亦為例示，可進行適當變更。利用溫度感測器監視發光二極體之溫度，將其結果反饋至光源單元驅動電路80，藉此可進行光源單元42之亮度補償(修正)或溫度控制。實施例中，就假設將液晶顯示裝置之顯示區域分割為P×Q個假想之顯示區域單元加以了說明，亦可根據情況，透射型液晶顯示裝置具有分割為P×Q個實際顯示區域單元之構造。
又，本實施形態中，對以下情形加以了說明，即，當於顯示區域單元內．最大輸入信號值為第1規定值以下的低亮度發光．顯示區域單元之周邊，存在顯示區域單元內．最大輸入信號值係第1規定值以上之第2規定值的高亮度發光．顯示區域單元時，進行使與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度增加的處理，但除了根據顯示區域單元內之最大輸入信號值之外，亦可根據顯示區域單元內之 輸入信號之平均亮度位準或亮度分布(柱狀圖)資訊，控制與低亮度發光．顯示區域單元對應之光源單元之亮度。例如，考慮檢測如下圖像並控制光源單元之亮度，上述圖像易於確認根據顯示區域單元內之輸入信號之亮度分布(柱狀圖)資訊、高亮度之圖像不均一等部分出現黑顯示部分。又，可構成為根據顯示區域單元內之最大輸入信號值與平均亮度位準來控制光源單元之亮度。
10‧‧‧彩色液晶顯示裝置
11‧‧‧顯示區域
12‧‧‧顯示區域單元
13‧‧‧液晶材料
20‧‧‧前面．面板
21‧‧‧第1基板
22‧‧‧彩色濾光片
23‧‧‧保護層
24‧‧‧透明第1電極
25‧‧‧配向膜
26‧‧‧偏光膜
30‧‧‧背面．面板
31‧‧‧第2基板
32‧‧‧開關元件
34‧‧‧透明第2電極
35‧‧‧配向膜
36‧‧‧偏光膜
37‧‧‧絕緣層
40‧‧‧背光源
41、41R、41G、41B‧‧‧發光二極體(光源)
42‧‧‧光源單元
43、43R、43G、43B‧‧‧光電二極體(光感測器)
44‧‧‧隔壁
51‧‧‧框架
52A‧‧‧框架之底面
52B‧‧‧框架之側面
53‧‧‧外側框
54‧‧‧內側框
55A、55B‧‧‧間隔件
56‧‧‧引導構件
57‧‧‧托架構件
61‧‧‧擴散板
62‧‧‧擴散片
63‧‧‧稜鏡片
64‧‧‧偏光轉換片
65‧‧‧反射片
70‧‧‧背光源控制電路(控制部)
71‧‧‧運算電路
72‧‧‧記憶裝置(記憶體)
80‧‧‧光源單元驅動電路(控制部)
81‧‧‧運算電路
82‧‧‧記憶裝置(記憶體)
83‧‧‧LED驅動電路
84‧‧‧光電二極體控制電路
85R、85G、85B‧‧‧開關元件
86‧‧‧發光二極體驅動電源
90‧‧‧液晶顯示裝置驅動電路
91‧‧‧時序控制器
圖1(A)、(B)、(C)及(D)分別模式性地表示用以說明實施例1或者實施例2之顯示裝置之驅動方法之、構成顯示區域單元之像素之光透過率(開口率)之狀態、光源亮度之狀態、及顯示亮度之狀態。
圖2(A)、(B)、(C)及(D)係分別模式性地表示用以說明實施例3之顯示裝置之驅動方法之、構成顯示區域單元之像素的光透過率(開口率)之狀態、光源亮度之狀態、及顯示亮度之狀態。
圖3係用以說明實施例1之顯示裝置之驅動方法的流程圖。
圖4係包含適於實施例中所使用之彩色液晶顯示裝置及背光源之顯示裝置的示意圖。
圖5係適於實施例中所使用之驅動電路之一部分之示意圖。
圖6(A)係模式性地表示實施例之背光源之發光二極體等之配置、排列狀態的圖，圖6(B)係包含實施例之彩色液晶 顯示裝置及背光源之顯示裝置之模式部分剖面圖。
圖7係彩色液晶顯示裝置之模式部分剖面圖。
圖8(A)及(B)係用以說明以如下方式於驅動部之控制下使光源單元之光源亮度Y2 增減之狀態的示意圖，即，藉由光源單元而獲得將假設具有與顯示區域單元內．最大輸入信號值xU-max 相等之值的輸入信號所相當的控制信號供給至像素時之顯示亮度．第2規定值y2 。
圖9(A)係模式性地表示用於驅動子像素而輸入至液晶顯示裝置驅動電路之輸入信號值的2.2次方之值(≡x2.2 )與占空比(=tON /tConst )之關係的圖，圖9(B)係模式性地表示用以控制子像素之光透過率之控制信號值X與顯示亮度y之關係的圖。
圖10(A)及(B)係用以說明背光源之光源亮度、像素之光透過率(開口率)、顯示區域單元之顯示亮度之關係的示意圖。
圖11(A)、(B)及(C)係分別表示用以說明先前技術之問題點之構成顯示區域單元之像素的光透過率(開口率)之狀態、光源亮度之狀態、及顯示亮度之狀態的圖。

Claims (15)

  1. 一種顯示裝置，其包含：顯示部，其包含透射型液晶顯示裝置，該透射型液晶顯示裝置具有由矩陣狀排列之像素構成之顯示區域；背光，其包含與構成上述顯示區域之複數個顯示區域單元對應而個別配置之複數光源單元，且對上述顯示部之背面進行照明；驅動部，其根據由其接收之複數之輸入信號，驅動上述顯示部及上述背光，該等輸入信號包括複數之圖像信號；及運算部，其用於產生脈波寬度調變信號；且上述驅動部具有控制部，該控制部根據上述脈波寬度調變信號及內部最大輸入信號來控制與1個上述顯示區域單元對應之1個上述光源單元之發光狀態，上述脈波寬度調變信號藉由啟用或停用1個上述圖像信號來控制1個上述光源單元之上述發光狀態，且上述內部最大輸入信號係具有來自上述圖像信號間之最大值；上述控制部係：判斷是否存在高亮度發光顯示區域單元；判斷是否存在低亮度發光顯示區域單元，該低亮度發光顯示區域包含上述1個顯示區域單元及低於第1規定值之上述內部最大輸入信號之值，該第1規定值係基於1個上述輸入信號者；且決定上述低亮度發光顯示區域單元與上述顯示部內之 上述顯示區域之比率之值；其中上述高亮度發光顯示區域單元包括添加顯示區域單元及大於或等於第2規定值之添加內部最大輸入信號之值，該第2規定值係大於上述第1規定值且係基於該添加內部最大輸入信號；且當上述控制部判斷：(1)上述比率之值大於根據上述1個光源單元之特性而設定之特定值、(2)存在上述高亮度發光顯示區域單元、及(3)存在上述低亮度發光顯示區域單元時，上述1個光源單元之亮度被增加。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中當上述1個顯示區域單元與上述添加顯示區域單元配置為於上述顯示區域互相鄰接時，上述亮度被增加。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中上述第1規定值係上述圖像信號之上述最大值之25%以下。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中上述運算部決定上述圖像信號之上述最大值。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中上述第2規定值係超過上述圖像信號之上述最大值之25%。
  6. 如請求項1之顯示裝置，其中上述亮度係根據上述特定值而被增加。
  7. 如請求項6之顯示裝置，其中上述第1規定值係上述圖像信號之上述最大值之25%以 下。
  8. 如請求項6之顯示裝置，其中上述第2規定值係超過上述圖像信號之上述最大值之25%。
  9. 如請求項1之顯示裝置，其中當上述控制部判斷存在與複數個連續的低亮度發光顯示區域單元鄰接之上述高亮度發光顯示區域單元時，上述1個光源單元之亮度被增加。
  10. 如請求項9之顯示裝置，其中上述亮度係根據上述特定值而被增加。
  11. 如請求項9之顯示裝置，其中上述第1規定值係上述圖像信號之上述最大值之25%以下。
  12. 如請求項9之顯示裝置，其中上述第2規定值係超過上述圖像信號之上述最大值之25%的值。
  13. 一種顯示裝置之驅動方法，其包含：接收複數之輸入信號，該等輸入信號包含複數之圖像信號；產生脈波寬度調變信號；根據上述所接收之輸入信號來驅動顯示部及背光，該顯示部包含由矩陣狀排列之像素構成之顯示區域，該背光包含與構成上述顯示區域之複數個顯示區域單元對應而個別配置之複數光源單元； 根據上述複數之光源單元來對上述顯示部之背面進行照明；根據上述脈波寬度調變信號及內部最大輸入信號來控制與1個上述顯示區域單元對應之1個上述光源單元之發光狀態，上述脈波寬度調變信號藉由啟用或停用1個上述圖像信號來控制1個上述光源單元之上述發光狀態，上述內部最大輸入信號係具有來自上述圖像信號間之最大值；判斷是否存在高亮度發光顯示區域單元；判斷是否存在低亮度發光顯示區域單元，該低亮度發光顯示區域包含上述1個顯示區域單元及低於第1規定值之上述內部最大輸入信號之值，該第1規定值係基於1個上述輸入信號者；其中上述高亮度發光顯示區域單元包括添加顯示區域單元及大於或等於第2規定值之添加內部最大輸入信號之值，該第2規定值係大於上述第1規定值且係基於該添加內部最大輸入信號；決定上述低亮度發光顯示區域單元與上述顯示部內之上述顯示區域之比率之值；當(1)上述比率之值大於根據上述1個光源單元之特性而設定之特定值、(2)存在高亮度發光顯示區域單元、及(3)存在低亮度發光顯示區域單元時，增加上述1個光源單元之亮度。
  14. 如請求項13之顯示裝置之驅動方法，其中根據上述特定值而增加上述亮度。
  15. 如請求項13之顯示裝置之驅動方法，其中進一步包含：判斷是否存在與複數個連續的低亮度發光顯示區域單元鄰接之上述高亮度發光顯示區域單元，當判斷存在與複數個連續的低亮度發光顯示區域單元鄰接之上述高亮度發光顯示區域單元時，增加上述1個光源單元之亮度。
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