專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括光源部分的液晶顯示器，該光源部分包括多個(gè)發(fā)光子部分。
背景技術(shù)：
近年來，作為用于平屏幕顯示器和便攜式終端的顯示器，經(jīng)常使用有源矩陣液晶顯示器(LCD)，其中為各個(gè)像素安排TFT (薄膜晶體管)。在這樣的液晶顯示器中，典型地， 通過從屏幕的頂部到底部線序?qū)懭氘嬅嫘盘?hào)到像素的輔助電容元件和液晶元件來獨(dú)立驅(qū)動(dòng)像素。作為用于液晶顯示器的背光，使用冷陰極熒光燈(CCFL)作為光源的背光是主流； 然而，近年來，使用發(fā)光二極管(LED)的背光已經(jīng)出現(xiàn)。作為使用這樣的LED等作為背光的液晶顯示器，如在日本未審專利申請(qǐng)公開 No. 2001-142409中描述的，提出了一種包括光源部分的液晶顯示器，該光源部分被劃分為多個(gè)發(fā)光子部分，使得發(fā)光子部分相互分開地執(zhí)行發(fā)光操作(執(zhí)行分區(qū)發(fā)光操作)。在這樣的分區(qū)發(fā)光操作期間，基于輸入的畫面信號(hào)，生成表示用于背光中的每個(gè)發(fā)光子部分的發(fā)光圖案(pattern)的發(fā)光圖案信號(hào)以及分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
在利用這樣的分區(qū)發(fā)光操作顯示畫面的情況下，典型地，從輸入畫面信號(hào)檢測(cè)每個(gè)發(fā)光子部分中的特征量(如最大像素值)，并且基于每個(gè)發(fā)光子部分中的特征量生成發(fā)光圖案信號(hào)。換句話說，利用每個(gè)發(fā)光子部分中存在的輸入畫面信號(hào)的特征量確定每個(gè)發(fā)光子部分的發(fā)光亮度。然而，該技術(shù)具有的問題是取決于輸入畫面信號(hào)的信息(輸入畫面的圖案)，相鄰發(fā)光子部分中的發(fā)光亮度的時(shí)間改變是明顯的，從而導(dǎo)致顯示圖像質(zhì)量的下降。換句話說，在該技術(shù)中，例如在顯示運(yùn)動(dòng)畫面(如在具有低亮度的背景中移動(dòng)的具有高亮度的小物體)的情況下，發(fā)光亮度沿著時(shí)間軸在相鄰發(fā)光子部分中突然(二元地(in binary))改變(出現(xiàn)發(fā)光亮度中的突然時(shí)間改變)。更具體地，例如在上述具有高亮度的小物體移動(dòng)跨過相鄰發(fā)光子部分之間的邊界時(shí)，在小物體跨過邊界之前和之后，在相鄰發(fā)光子部分中的點(diǎn)亮狀態(tài)和熄滅狀態(tài)之間的切換瞬時(shí)發(fā)生。因此，特別是在黑暗環(huán)境中觀看這樣的運(yùn)動(dòng)畫面的情況下，相鄰發(fā)光子部分中的點(diǎn)亮狀態(tài)和熄滅狀態(tài)之間的這種突然切換是明顯的，從而導(dǎo)致顯示圖像質(zhì)量的下降。期望提供一種液晶顯示器，其允許在利用執(zhí)行分區(qū)發(fā)光操作的光源部分顯示畫面時(shí)改進(jìn)顯示圖像質(zhì)量。根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種液晶顯示器，包括光源部分，包括相互分開控制的多個(gè)發(fā)光子部分；液晶顯示面板，基于輸入畫面信號(hào)調(diào)制從光源部分中的每個(gè)發(fā)光子部分發(fā)射的光以顯示畫面；以及顯示控制部分，包括分塊驅(qū)動(dòng)處理部分，其生成發(fā)光圖案信號(hào)和基于輸入畫面信號(hào)的分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)，所述發(fā)光圖案信號(hào)表示從點(diǎn)亮光源部分中的發(fā)光子部分形成的二維圖案，顯示控制部分基于發(fā)光圖案信號(hào)對(duì)光源部分中的每個(gè)發(fā)光子部分執(zhí)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)，并且基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)對(duì)液晶顯示面板執(zhí)行顯示驅(qū)動(dòng)。分塊驅(qū)動(dòng)處理部分基于輸入畫面信號(hào)確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子部分的分塊畫面中的重心位置，并且基于分塊畫面中的重心位置生成發(fā)光圖案信號(hào)和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)。在根據(jù)本公開的實(shí)施例的液晶顯示器中，基于輸入畫面信號(hào)，生成表示從點(diǎn)亮光源部分中的發(fā)光子部分形成的二維圖案的發(fā)光圖案信號(hào)和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)。然后，基于發(fā)光圖案信號(hào)對(duì)光源部分中的每個(gè)發(fā)光子部分執(zhí)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)，并且基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)對(duì)液晶顯示面板執(zhí)行顯示驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，基于輸入畫面信號(hào)，確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子部分的分塊畫面中的重心位置。然后，基于分塊畫面中的重心位置生成上述發(fā)光圖案信號(hào)和上述分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)。因此，例如在顯示運(yùn)動(dòng)畫面(如具有高亮度的小物體在具有低亮度的背景中移動(dòng))的情況下，發(fā)光亮度沿著時(shí)間軸在相鄰發(fā)光子部分中平滑改變(出現(xiàn)發(fā)光亮度中的平滑時(shí)間改變)。結(jié)果，在顯示運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)，相鄰發(fā)光子部分中的發(fā)光亮度的時(shí)間改變不明顯。在根據(jù)本公開的實(shí)施例的液晶顯示器中，基于輸入畫面信號(hào)，確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子部分的分塊畫面中的重心位置，并且基于分塊畫面中的重心位置生成上述發(fā)光圖案信號(hào)和上述分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)；因此，允許相鄰子部分中的發(fā)光亮度的時(shí)間改變不明顯。因此，當(dāng)利用執(zhí)行分區(qū)發(fā)光操作的光源部分顯示畫面時(shí)，允許改進(jìn)顯示圖像質(zhì)量。本公開的其它和進(jìn)一步的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面的描述中更完整地出現(xiàn)。


圖1是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例的液晶顯示器的整體配置的方塊圖。圖2是圖示圖1所示的像素的具體配置示例的電路圖。圖3是圖示圖1所示的液晶顯示器中的發(fā)光子區(qū)域和分區(qū)照射區(qū)域的示例的示意性分解透視圖。圖4是圖示圖1所示的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分的具體配置的方塊圖。圖5是圖示圖1所示的液晶顯示器中的背光的分區(qū)發(fā)光操作的概況的示意圖。圖6是用于簡(jiǎn)要描述圖1所示的液晶顯示器中的背光的分區(qū)發(fā)光操作的示意性波形圖。圖7是圖示根據(jù)比較示例的液晶顯示器中的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分的配置的方塊圖。圖8是圖示輸入畫面的示例的示意圖。圖9是用于描述在顯示圖8所示的輸入畫面時(shí)、根據(jù)比較示例的分區(qū)發(fā)光操作的波形圖。圖10是用于描述在顯示圖8所示的輸入畫面時(shí)、根據(jù)比較示例的分區(qū)發(fā)光操作的另一波形圖。圖11是用于描述確定畫面的重心的方法的示意圖。圖12A和12B是圖示根據(jù)實(shí)施例的增益特征線的示例的繪圖。圖13A和13B是用于描述在顯示圖8所示的輸入畫面時(shí)、根據(jù)實(shí)施例的分區(qū)發(fā)光操作的波形圖。圖14是具體圖示圖13所示的分區(qū)發(fā)光操作的波形圖。
圖15是圖示根據(jù)本公開的修改的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分的配置的方塊圖。圖16是圖示根據(jù)修改的增益特征線的示例的繪圖。圖17是圖示位置的偏差值和增益特征線的梯度之間的關(guān)系的示例的繪圖。圖18A到18C是圖示根據(jù)本公開的另一修改的背光中的分區(qū)發(fā)光操作的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)描述本公開的優(yōu)選實(shí)施例。將按照下面的順序給出描述。1.實(shí)施例(基于對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域的分塊圖像中的重心位置生成發(fā)光圖案信號(hào)的示例)2.修改(根據(jù)畫面中的位置變化調(diào)整增益特征的示例)3.其它修改(使用邊緣發(fā)光型背光等的示例)實(shí)施例液晶顯示器1的整體配置圖1圖示根據(jù)本公開實(shí)施例的液晶顯示器(液晶顯示器1)的整體配置的方塊圖。液晶顯示器1基于從外部施加的輸入畫面信號(hào)Din顯示畫面。液晶顯示器1包括液晶顯示面板2、背光3 (光源部分)、畫面信號(hào)處理部分41、分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42、定時(shí)控制部分43、背光驅(qū)動(dòng)部分50、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51和柵極驅(qū)動(dòng)器52。畫面圖像處理部分41、分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42、定時(shí)控制部分43、背光驅(qū)動(dòng)部分50、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51和柵極驅(qū)動(dòng)器52對(duì)應(yīng)于本公開中“顯示控制部分”的具體示例。液晶顯示面板2基于輸入畫面信號(hào)Din調(diào)制從稍后將描述的背光3發(fā)射的光，以便基于輸入畫面信號(hào)Din顯示畫面。液晶顯示面板2包括作為整體按照矩陣排列的多個(gè)像素20。圖2圖示每個(gè)像素20中的像素電路的電路配置示例。像素20包括液晶元件22、 TFT元件21和輔助電容元件23。用于線序選擇要驅(qū)動(dòng)的像素的柵極線G、用于提供畫面電壓(從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51提供的畫面電壓)到要驅(qū)動(dòng)的像素的數(shù)據(jù)線D和輔助電容線Cs連接到像素20。液晶元件22響應(yīng)于從數(shù)據(jù)線D通過TFT元件21提供到其一端的畫面電壓執(zhí)行顯示操作。液晶元件22通過在一對(duì)電極(未示出)之間包夾例如由VA(垂直對(duì)齊)模式或 TN(扭曲向列)模式液晶制成的液晶層(未示出)來配置。液晶元件22的該對(duì)電極中的一個(gè)(一端)連接到TFT元件21的漏極和輔助電容元件23的一端，并且該對(duì)電極中的另一個(gè)(另一端)接地。輔助電容元件23是用于穩(wěn)定液晶元件22的累積電荷的電容元件。輔助電容元件23的一端連接到液晶元件22的一端和TFT元件21的漏極，并且輔助電容元件 23的另一端連接到輔助電容線Cs。TFT元件21是用于提供基于畫面信號(hào)Dl的畫面電壓到液晶元件22的一端和輔助電容元件23的一端的開關(guān)元件，并且由MOS-FET (金屬氧化物半導(dǎo)體_場(chǎng)效應(yīng)晶體管)配置。TFT元件21的柵極和源極分別連接到柵極線G和數(shù)據(jù)線D， 并且TFT元件21的漏極連接到液晶元件22的一端和輔助電容元件23的一端。背光3是施加光到液晶顯示面板2的光源部分，并且包括例如CCFL (冷陰極熒光燈)、LED (發(fā)光二極管)等作為發(fā)光元件。如稍后將描述的，背光3根據(jù)輸入畫面信號(hào)Din 的信息(畫面圖案)執(zhí)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)。
例如，如圖3所示，背光3包括相互分開控制的多個(gè)發(fā)光子區(qū)域36 (發(fā)光子部分)。 換句話說，背光3通過二維排列多個(gè)光源包括多個(gè)發(fā)光子區(qū)域36。因此，背光3被劃分為 η(垂直)Xm(水平)=K個(gè)平面內(nèi)方向上的發(fā)光區(qū)域(η和m每個(gè)是2或更大的整數(shù))。注意，發(fā)光區(qū)域的數(shù)量低于上述液晶顯示面板2中的像素20的分辨率。此外，如圖3所示，液晶顯示面板2包括分別對(duì)應(yīng)于發(fā)光子區(qū)域36的多個(gè)分區(qū)照射區(qū)域26。允許背光3基于輸入畫面信號(hào)Din的信息(畫面圖案)獨(dú)立地控制發(fā)光子區(qū)域36 的發(fā)光。此外，背光3中的每個(gè)光源由發(fā)射紅光的紅LED 3R、發(fā)射綠光的綠LED 3G和發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)LED 3B的組合配置。然而，用作光源的LED的種類不限于此，并且例如可以使用發(fā)射白光的白LED。注意，這樣的種類的一個(gè)或多個(gè)光源在每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中排列。畫面信號(hào)處理部分41對(duì)包括像素20的像素信號(hào)的輸入畫面信號(hào)Din執(zhí)行例如用于改進(jìn)圖像質(zhì)量的預(yù)定圖像處理(如銳度處理或伽馬校正處理)，以便生成畫面圖像D1。分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42對(duì)從畫面信號(hào)處理部分41提供的畫面信號(hào)Dl執(zhí)行預(yù)定的分塊驅(qū)動(dòng)處理。因此，生成表示背光3中的每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的發(fā)光圖案的發(fā)光圖案信號(hào) BLl和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4。更具體地，分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42基于畫面信號(hào)Dl確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的分塊畫面中的重心位置(稍后將描述的重心位置數(shù)據(jù)Dg)，以便生成發(fā)光圖案信號(hào)BLl以及基于分塊畫面中的重心位置的分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4。注意，稍后將描述分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42的具體配置(參考圖4)。定時(shí)控制部分43控制背光驅(qū)動(dòng)部分50、柵極驅(qū)動(dòng)器52和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51的驅(qū)動(dòng)定時(shí)，并且將從分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42提供的分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51。柵極驅(qū)動(dòng)器52響應(yīng)于通過定時(shí)控制部分43的定時(shí)控制，沿著上述柵極線G線序驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板2中的像素20。另一方面，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51將基于從定時(shí)控制部分43提供的分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4的畫面電壓提供到液晶顯示面板2的每個(gè)像素20。更具體地，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51對(duì)分塊驅(qū)動(dòng)信號(hào)D4執(zhí)行D/A(數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換以生成作為模擬信號(hào)的畫面信號(hào)(上述畫面電壓)，以便輸出模擬信號(hào)到每個(gè)像素20。因此，對(duì)液晶顯示面板2執(zhí)行基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4的顯示驅(qū)動(dòng)。背光驅(qū)動(dòng)部分50響應(yīng)于通過定時(shí)控制部分43的定時(shí)控制，基于從分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42提供的發(fā)光圖案信號(hào)BLl對(duì)背光3中的每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36執(zhí)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)(點(diǎn)亮驅(qū)動(dòng))°分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42的具體配置接著，參考圖4，下面將描述分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42的具體配置。圖4圖示分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42的方塊圖。分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42包括分辨率減少部分421、重心計(jì)算部分 422A、增益校正部分422B、BL水平計(jì)算部分423、擴(kuò)散部分424和LCD水平計(jì)算部分425。分辨率減少部分421對(duì)畫面信號(hào)Dl執(zhí)行預(yù)定分辨率減少處理，以便生成作為上述發(fā)光圖案信號(hào)BLl的基礎(chǔ)的畫面信號(hào)D2 (降低分辨率畫面信號(hào))。更具體地，分辨率減少部分421將由用于每個(gè)像素20的亮度水平信號(hào)(像素信號(hào))配置的畫面信號(hào)Dl重新配置為用于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的亮度水平信號(hào)，該發(fā)光子區(qū)域36的數(shù)量低于像素20的分辨率， 以便生成畫面信號(hào)D2。此時(shí)，分辨率減少部分421通過從每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中的多個(gè)像素信號(hào)提取預(yù)定特征量(如亮度水平的最大值或平均值或其合成值)來重新配置畫面信號(hào) D1。
重心計(jì)算部分422A基于畫面信號(hào)Dl確定重心位置數(shù)據(jù)Dg，其是表示對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的分塊畫面中的重心位置的數(shù)據(jù)。更具體地，重心計(jì)算部分422A利用稍后將描述的預(yù)定表達(dá)式，對(duì)分別對(duì)應(yīng)于各發(fā)光子區(qū)域36的分區(qū)照射區(qū)域26中的像素信號(hào)的重心位置執(zhí)行計(jì)算。注意，稍后將描述重心計(jì)算部分422A的具體操作。增益校正部分422B利用從重心計(jì)算部分422A提供的重心位置數(shù)據(jù)Dg，對(duì)從分辨率減少部分421提供的畫面信號(hào)D2執(zhí)行預(yù)定增益校正，以便生成作為這樣的增益校正的結(jié)果的畫面信號(hào)D3。如稍后將描述的，根據(jù)由重心位置數(shù)據(jù)Dg確定的對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的分塊畫面中的重心位置，確定增益校正中的增益α。更具體地，增益校正部分422Β 利用下面的表達(dá)式(1)執(zhí)行增益校正以生成畫面信號(hào)D3。注意，稍后將描述增益校正部分 422Β的具體操作。D3 = α XD2......(1)BL水平計(jì)算部分423基于從增益校正部分422Β提供的畫面信號(hào)D3確定每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中的發(fā)光亮度水平，以便生成表示用于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的發(fā)光圖案的發(fā)光圖案信號(hào)BL1。更具體地，可通過分析用于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的畫面信號(hào)D3的亮度水平獲得根據(jù)每個(gè)區(qū)域中的亮度水平的發(fā)光圖案。擴(kuò)散部分424對(duì)從BL水平計(jì)算部分423提供的發(fā)光圖案信號(hào)BLl執(zhí)行預(yù)定擴(kuò)散處理，以輸出作為擴(kuò)散處理的結(jié)果的發(fā)光圖案信號(hào)BL2到LCD水平計(jì)算部分425，并且將用于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的信號(hào)轉(zhuǎn)換為用于每個(gè)像素20的信號(hào)。擴(kuò)散處理是考慮背光3中的實(shí)際光源(在該情況下為每種顏色的LED)中的亮度分布(來自光源的光的擴(kuò)散分布)而執(zhí)行的處理。LCD水平計(jì)算部分425基于畫面信號(hào)Dl和作為擴(kuò)散處理的結(jié)果的發(fā)光圖案信號(hào) BL2生成分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4。具體地，畫面信號(hào)Dl的信號(hào)水平除以作為擴(kuò)散處理的結(jié)果的發(fā)光圖案信號(hào)BL2以生成分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4。更具體地，IXD水平計(jì)算部分425利用下面的表達(dá)式(2)生成畫面信號(hào)D4。D4 = (D1/BL2)......(2)在該情況下，通過上述表達(dá)式(2)獲得原始信號(hào)(畫面信號(hào)Dl)=(發(fā)光圖案信號(hào)BL2X分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4)的關(guān)系。在該關(guān)系中，(發(fā)光圖案信號(hào)BL2X分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4)物理上意味著基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4的圖像疊加在以特定發(fā)光圖案發(fā)光的背光3中的每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中的圖像上。因此，如稍后將詳細(xì)描述的，液晶顯示面板2 中的透射光的亮和暗分布被抵消，并且觀看通過疊加圖像形成的畫面等效于觀看原始顯示 (基于原始信號(hào)的顯示)。液晶顯示器1的功能和效果接著，下面將描述根據(jù)實(shí)施例的液晶顯示器1的功能和效果。1.分區(qū)發(fā)光操作的簡(jiǎn)要描述在液晶顯示器1中，如圖1所示，首先，畫面信號(hào)處理部分41對(duì)輸入畫面信號(hào)Din 執(zhí)行預(yù)定圖像處理以生成畫面信號(hào)D1。接著，分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42對(duì)畫面信號(hào)Dl執(zhí)行預(yù)定分塊驅(qū)動(dòng)處理。因此，生成表示用于背光3中的每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的發(fā)光圖案的發(fā)光圖案信號(hào)BLl和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4。接著，以此方式生成的分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4和發(fā)光圖案信號(hào)BLl提供到定時(shí)控制部分43。分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4從定時(shí)控制部分43提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51 對(duì)分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換以生成作為模擬信號(hào)的畫面電壓。然后，通過從柵極驅(qū)動(dòng)器52和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51提供到每個(gè)像素20的驅(qū)動(dòng)電壓執(zhí)行顯示驅(qū)動(dòng)操作。因此，對(duì)液晶顯示面板2執(zhí)行基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4的顯示驅(qū)動(dòng)。更具體地，如圖2所示，響應(yīng)于通過柵極線G從柵極驅(qū)動(dòng)器52提供的選擇信號(hào)，切換TFT元件21的導(dǎo)通/截止操作。因此，在數(shù)據(jù)線D和液晶顯示元件22以及輔助電容元件23之間選擇性地建立傳導(dǎo)。結(jié)果，從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器51提供的基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4的畫面電壓提供到液晶元件22，并且執(zhí)行線序顯示驅(qū)動(dòng)操作。另一方面，發(fā)光圖案信號(hào)BLl從定時(shí)控制部分43提供到背光驅(qū)動(dòng)部分50。背光驅(qū)動(dòng)部分50基于發(fā)光圖案信號(hào)BLl對(duì)背光3中的每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36執(zhí)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)(分塊驅(qū)動(dòng)操作)。此時(shí)，在對(duì)其以此方式提供畫面電壓的像素20中，來自背光3的照明光在液晶顯示面板2中調(diào)制以作為顯示光發(fā)射。因此，在液晶顯示器1上顯示基于輸入畫面信號(hào)Din 的畫面。更具體地，例如如圖5所示，通過將通過背光3的每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的發(fā)光平面圖像71和只通過液晶顯示面板2的面板平面圖像72相互物理上疊加(相乘組合)形成的合成圖像73是在整個(gè)液晶顯示器1上最終觀看的畫面。此外，在提供到分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42的畫面信號(hào)Dl表示其中作為整體的小的亮物體存在于暗(灰度級(jí))背景中的靜態(tài)畫面的情況下，以下面方式執(zhí)行分區(qū)發(fā)光操作。圖6用時(shí)序圖示意性圖示在該情況下的液晶顯示器1中的分區(qū)發(fā)光操作。在圖6 中，部分(A)、(B)、(C)和⑶分別圖示畫面信號(hào)D1、發(fā)光圖案信號(hào)BL1、發(fā)光圖案信號(hào)BL2 和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4( = D1/BL2)。此外，部分(E)指示背光3中的實(shí)際亮度分布(BL亮度分布)，并且部分(F)和(G)指示實(shí)際觀看的圖像( = D4XBL亮度分布)。注意，在部分 (B)到(F)中，水平軸指示沿著部分(A)和(G)中的線II-II的水平方向上的像素位置。此外，在部分(A)和(G)中，垂直軸指示屏幕中的垂直方向的像素位置，并且在部分(B)到(F) 中，垂直軸指示水平(level)軸。從圖6明顯的是，當(dāng)利用分區(qū)發(fā)光操作顯示畫面時(shí)，提供的畫面信號(hào)Dl的信息(圖像)和觀看的圖像相互相同。2.生成發(fā)光圖案信號(hào)的操作接著，參考圖7到14，作為本公開的特征部分之一，下面將與比較示例進(jìn)行比較來詳細(xì)描述分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42中生成發(fā)光圖案信號(hào)BLl的操作。2-1.比較示例圖7圖示根據(jù)比較示例的液晶顯示器中的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分(分塊驅(qū)動(dòng)處理部分 104)的方塊圖。比較示例中的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分104具有與圖4所示的實(shí)施例中的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42的配置相同的配置，除了移除(未安排)重心計(jì)算部分422A和增益校正部分 422B。在分塊驅(qū)動(dòng)處理部分104中，首先分辨率減少部分421對(duì)畫面信號(hào)Dl執(zhí)行分辨率減少處理以生成畫面信號(hào)D102。接著，BL水平計(jì)算處理部分423基于畫面信號(hào)D102生成表示用于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的發(fā)光圖案的發(fā)光圖案信號(hào)BL101。此外，擴(kuò)散部分424對(duì)從 BL水平計(jì)算部分423提供的發(fā)光圖案信號(hào)BLlOl執(zhí)行擴(kuò)散處理，以便輸出作為擴(kuò)散處理的結(jié)果的發(fā)光圖案信號(hào)BL102到LCD水平計(jì)算部分425。然后，LCD水平計(jì)算部分425基于畫面信號(hào)Dl和作為擴(kuò)散處理的結(jié)果的發(fā)光圖案畫面信號(hào)BL102生成分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D104。 更具體地，如在實(shí)施例的情況下，IXD水平計(jì)算部分425利用下面的表達(dá)式(3)生成畫面信號(hào) D104。D104 = (D1/BL102)......(3)因此，在比較示例的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分104中，分辨率減少部分421從畫面信號(hào)Dl 檢測(cè)每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中的特征量(如最大像素值)，以便生成作為降低分辨率的畫面信號(hào)的畫面信號(hào)D102。然后，BL水平計(jì)算部分423基于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中的特征量生成發(fā)光圖案信號(hào)BLl。換句話說，不同于下面將描述的實(shí)施例，利用每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中存在的像素信號(hào)的亮度水平確定每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的發(fā)光亮度。然而，在比較示例的這種技術(shù)中，如下面將描述的，取決于畫面信號(hào)Dl的信息(輸入畫面的圖案)，相鄰發(fā)光子區(qū)域36中的發(fā)光亮度的時(shí)間改變是明顯的，從而導(dǎo)致顯示圖像質(zhì)量的下降。更具體地，例如，在顯示如圖8所示的畫面信號(hào)Dl的情況中的運(yùn)動(dòng)畫面(如作為整體的具有高亮度的小物體在暗(黑電平)背景中移動(dòng))的情況下，發(fā)光亮度沿著時(shí)間軸在相鄰發(fā)光子區(qū)域36中突然(二元地)改變。換句話說，出現(xiàn)相鄰發(fā)光子區(qū)域36中的發(fā)光亮度的突然時(shí)間改變。下面將參考圖9和10描述時(shí)間改變。圖9中的部分㈧和⑶圖示在提供由如圖8所示的運(yùn)動(dòng)畫面配置的畫面信號(hào)Dl的情況下、在比較示例中的分區(qū)發(fā)光操作期間在兩個(gè)相鄰的發(fā)光子區(qū)域36A和36B中的發(fā)光圖案BLlOl的波形的時(shí)間改變。另一方面，圖10 的部分(A)和(B)圖示在該情況下在兩個(gè)相鄰的發(fā)光子區(qū)域36A和36B中、比較示例中的背光3的亮度分布的時(shí)間改變。在比較示例中，如上所述，僅利用每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中存在的像素信號(hào)確定每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的發(fā)光亮度。因此，在提供由圖8所示的運(yùn)動(dòng)畫面配置的畫面信號(hào)Dl的情況下，通過在發(fā)光子區(qū)域36A和36B的每個(gè)中是否存在上述具有高亮度的小物體來確定發(fā)光子區(qū)域36A和36B的每個(gè)中的發(fā)光亮度，并且取決于小物體的移動(dòng)二元地(在“0”和某個(gè)值之間)切換發(fā)光亮度。換句話說，如圖9和10所示，當(dāng)具有高亮度的小物體移動(dòng)跨越兩個(gè)相鄰發(fā)光子區(qū)域36A和36B之間的邊界時(shí)，在小物體跨越邊界之前和之后，發(fā)光子區(qū)域 36A和36B中的點(diǎn)亮和熄滅狀態(tài)之間的切換瞬時(shí)發(fā)生。因此，在特別是在暗環(huán)境中觀看這種運(yùn)動(dòng)畫面的情況下，相鄰發(fā)光子區(qū)域36A和36B中的點(diǎn)亮狀態(tài)和熄滅狀態(tài)之間的這種突然切換是明顯的，從而導(dǎo)致顯示圖像質(zhì)量的下降。2-2.實(shí)施例另一方面，在實(shí)施例中，在分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42中，重心計(jì)算部分422A基于畫面信號(hào)Dl，確定重心位置數(shù)據(jù)Dg作為表示對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的分塊畫面中的重心位置的數(shù)據(jù)。此外，分辨率減少部分421對(duì)畫面信號(hào)Dl執(zhí)行預(yù)定分辨率減少處理以生成作為降低分辨率的畫面信號(hào)的畫面信號(hào)D2。接著，增益校正部分422B利用重心位置數(shù)據(jù)Dg對(duì)畫面信號(hào)D2執(zhí)行預(yù)定增益校正，以便生成作為增益校正的結(jié)果的畫面信號(hào)D3。然后，在BL 水平計(jì)算部分423、擴(kuò)散部分424和LCD水平計(jì)算部分425中，基于作為增益校正的結(jié)果的畫面信號(hào)D3生成發(fā)光圖案信號(hào)BL和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4。換句話說，實(shí)施例中的分塊驅(qū)動(dòng)處理部分42基于畫面信號(hào)Dl確定表示對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的分塊畫面中的重心位置的重心位置數(shù)據(jù)Dg，以便生成基于分塊畫面中的重心位置數(shù)據(jù)Dg的發(fā)光圖案信號(hào)BLl 和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)D4。下面將詳細(xì)描述實(shí)施例中的分區(qū)發(fā)光操作。首先，重心計(jì)算部分422A基于畫面信號(hào)D1，利用下面的表達(dá)式(4)到(7)確定分別對(duì)應(yīng)于各發(fā)光子區(qū)域36的每個(gè)分區(qū)照射區(qū)域26中的像素信號(hào)的重心位置。下面將參考圖11給出更具體的描述。在表達(dá)式中，某個(gè)發(fā)光子區(qū)域36中的目標(biāo)像素的水平方向(H方向)上的像素位置(χ位置)為xi，并且像素位置χ = xi中像素的像素值為y (xi)，發(fā)光子區(qū)域36中的χ位置的最小值和最大值為xn和xm，并且對(duì)應(yīng)于發(fā)光子區(qū)域36的分塊畫面中的重心位置為xg。在將發(fā)光子區(qū)域36中的所有像素20中的像素值(亮度水平)y(xi)相加的結(jié)果為 Sl的情況下，通過下面的表達(dá)式(4)表示結(jié)果Si。接著，在將發(fā)光子區(qū)域36中的所有像素 20中的χ位置xi和亮度水平y(tǒng) (xi)相乘的結(jié)果相加的結(jié)果為S2的情況下，通過下面的表達(dá)式(5)表示結(jié)果S2。結(jié)果Sl和S2以及分塊畫面中的重心位置xg之間的關(guān)系通過下面的表達(dá)式(6)表示。因此，分塊畫面中的重心位置xg通過下面的表達(dá)式(7)確定，該表達(dá)式(7)是表達(dá)式(6)的轉(zhuǎn)換。換句話說，通過將由表達(dá)式(5)確定的結(jié)果S2除以由表達(dá)式 (4)確定的結(jié)果Sl來確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子區(qū)域36的分塊畫面中的重心位置xg。注意， 這里描述了確定液晶顯示面板2中的水平方向(H方向)上的χ位置的重心位置的方法；然而，允許以相同方式確定垂直方向(V方向)上的y位置的重心位置。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括光源部分，包括相互分開控制的多個(gè)發(fā)光子部分；液晶顯示面板，基于輸入畫面信號(hào)調(diào)制從光源部分中的每個(gè)發(fā)光子部分發(fā)射的光以顯示畫面；以及顯示控制部分，包括分塊驅(qū)動(dòng)處理部分，所述分塊驅(qū)動(dòng)處理部分基于輸入畫面信號(hào)生成發(fā)光圖案信號(hào)和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)，所述發(fā)光圖案信號(hào)表示從點(diǎn)亮光源部分中的發(fā)光子部分形成的二維圖案，所述顯示控制部分基于發(fā)光圖案信號(hào)對(duì)光源部分中的每個(gè)發(fā)光子部分執(zhí)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)，并且基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)對(duì)液晶顯示面板執(zhí)行顯示驅(qū)動(dòng)，其中所述分塊驅(qū)動(dòng)處理部分基于輸入畫面信號(hào)確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子部分的分塊畫面中的重心位置，并且基于分塊畫面中的重心位置生成發(fā)光圖案信號(hào)和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述分塊驅(qū)動(dòng)處理部分對(duì)輸入畫面信號(hào)執(zhí)行預(yù)定分辨率減少處理以生成具有對(duì)應(yīng)于發(fā)光子部分的陣列的分辨率的降低分辨率畫面信號(hào)，利用根據(jù)重心位置確定的增益值對(duì)降低分辨率畫面信號(hào)執(zhí)行增益校正，然后基于作為增益校正的結(jié)果的增益校正后的降低分辨率畫面信號(hào)生成發(fā)光圖案信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中表示重心位置和增益值之間的關(guān)系的增益特征展現(xiàn)這樣的趨勢(shì)，其中增益值隨著重心位置遠(yuǎn)離每個(gè)發(fā)光子部分的中心而減少。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其中增益值在每個(gè)發(fā)光子部分的中心處為1.0，并且在相鄰的發(fā)光子部分之間的邊界處為0. 5。
5.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其中分塊驅(qū)動(dòng)處理部分還基于輸入畫面信號(hào)確定每個(gè)分塊畫面的畫面中的位置的偏差值， 并且除了重心位置外，還利用位置的偏差值生成發(fā)光圖案信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中分塊驅(qū)動(dòng)處理部分根據(jù)位置的偏差值調(diào)整表示增益特征的增益特征線的梯度。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中分塊驅(qū)動(dòng)處理部分允許增益特征線的梯度隨著位置的偏差值減少而更陡，并且隨著位置的偏差值增加而更緩和。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中光源部分由直接型或邊緣發(fā)光型的光源配置。
全文摘要
一種液晶顯示器，包括光源部分，包括相互分開控制的發(fā)光子部分；液晶顯示面板，基于輸入畫面信號(hào)調(diào)制從每個(gè)發(fā)光子部分發(fā)射的光以顯示畫面；以及顯示控制部分，包括分塊驅(qū)動(dòng)處理部分，其基于輸入畫面信號(hào)生成發(fā)光圖案信號(hào)和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)，所述發(fā)光圖案信號(hào)表示從點(diǎn)亮發(fā)光子部分形成的二維圖案，顯示控制部分基于發(fā)光圖案信號(hào)對(duì)每個(gè)發(fā)光子部分執(zhí)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)，并且基于分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)對(duì)液晶顯示面板執(zhí)行顯示驅(qū)動(dòng)。分塊驅(qū)動(dòng)處理部分基于輸入畫面信號(hào)確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光子部分的分塊畫面中的重心位置，并且基于重心位置生成發(fā)光圖案信號(hào)和分塊驅(qū)動(dòng)畫面信號(hào)。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102222481SQ20111009611
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者井川直樹, 平松健, 淺野光康, 西智裕 申請(qǐng)人:索尼公司