CN100524445C - 用于液晶显示装置组件的驱动方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于液晶显示装置组件的驱动方法，该液晶显示装置组件包括：透射型液晶显示装置，包含P×Q个平面光源单元的平面光源装置，以及驱动这两个装置的驱动电路。该驱动方法包括以下步骤，在输入到驱动电路中的输入信号的值由x表示的情况下，在每个显示区域单元中，当用于任一像素的输入信号的值x大于或等于预定值，其中这一值由x_U-max表示时，控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值大于x_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。

Description

用于液晶显示装置组件的驱动方法

相关申请的参照

本发明包含涉及于2005年11月29日向日本专利局提交的日本专利申请JP2005-343320号和于2006年9月8日向日本专利局提交的日本专利申请JP2006-244330号的主题，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及驱动含液晶装置和平面光源装置的液晶显示装置组件的方法。

背景技术

在液晶显示装置中，液晶材料本身并不发光。而是有一直接发光型平面光源装置(背光)被设置在液晶显示装置的后表面处用于发光。在彩色液晶显示装置中，一个像素由诸如发红(R)光的子像素、发绿(G)光的子像素和发蓝(B)光的子像素的三个子像素构成。然后，通过将构成一个像素或子像素的液晶单元作为一类光学快门(光阀)来操作，即，通过控制每个像素或每个子像素的光透射率(孔径比)，可控制从平面光源装置发出并通过该像素或子像素的照明光(例如，白光)的量(比率)以显示图像。随着近年来液晶显示装置尺寸增大，平面光源装置的尺寸也增大了。

已知的平面光源装置用均匀和恒定的亮度来照明液晶显示装置的整个显示区域。还可从例如日本未审专利申请2004-212503和2004-246117号公报了解另一类平面光源装置。在这些公报中公开的平面光源装置包括与构成液晶显示装置的整个显示区域的多个显示区域单元对应的多个平面光源单元，并控制平面光源单元的发光状况以改变显示区域单元中照明的分布。

基本上，上述平面光源装置是根据以下方法来控制的。应当注意，信号被外部输入到驱动电路，并且基于此输入信号，为每个像素生成用于控制该像素的光透射率的控制信号，并从驱动电路将此控制信号提供给该像素。现在假设构成平面光源装置的每个平面光源单元的最大辉度由Y_max指示，构成每个显示区域单元的像素的最大光透射率(孔径比)(更具体地，例如，100％)由Lt_max指示，而用于获得当每个平面光源单元呈现最大辉度Y_max时的显示区域的辉度(以下可称为“显示辉度y”)的每个像素的光透射率(孔径比)由Lt指示。在本说明书中，由光源辉度Y和光透射率Lt获得的显示辉度y可由使用算子**的下式(A)表达。

y＝Y**Lt    (A)

在此情形中，应控制构成平面光源装置的每个平面光源单元的光源辉度Y满足下式。

Y**Lt_max＝Y_max**Lt

上述控制方法的概念在图28A和28B中示出。在此情形中，为用于在液晶显示装置上显示图像的每一帧(称为“图像显示帧”)改变平面光源单元的光源辉度Y。

发明内容

彩色液晶显示装置中的对比率(不包括外部光反射的情况下彩色液晶显示装置的屏幕表面上全白显示部分比全黑显示部分的照明比)是每个像素的最大光透射率比上最小光透射率的比率。目前，能达到约1000:1的对比率的彩色液晶显示装置被认为是高性能液晶显示装置。为了进一步改善对比率，有必要提高全白显示部分的照明度。实现此目的的方法之一是增加平面光源装置的照明，如图29中示意性显示的。但是，在此方法中，全黑显示部分的辉度也被增大，并且会发生所谓的“黑色灰化”现象，这使得屏幕上的显示状态与其它类型的显示装置相比显得不自然。作为对比，在阴极射线管(CRT)中，可执行自动亮度限制(ABL)控制以仅提高白色显示部分的辉度，从而可获得CRT独有的白色的亮度。更具体地，白色显示部分的辉度是500cd/m²，而其它部分的辉度是300cd/m²。但是，在彩色液晶显示装置中，就本发明人调查，未见有任何将白色显示部分的辉度提高到高于其它显示部分的辉度的水平的具体方法。此外，上述公报，即日本未审专利申请2004-212503和2004-246117号公报中也没有任何一个公开或提出了进一步增强对比率或提高白色显示部分的辉度水平的具体方法。

因此需要提供一种用于液晶显示装置组件的能够将特定显示部分的辉度提高到高于其它显示部分的辉度的水平的驱动方法。还需要提供一种用于液晶显示装置组件的能进一步提高对比率并提高辉度水平的驱动方法。

根据本发明的一个实施例，提供了用于液晶显示装置组件的第一驱动方法，该液晶显示装置组件包括：(A)包含像素设置成二维矩阵的显示区域的透射型液晶显示装置，(B)包含与虚拟的P×Q个显示区域单元对应的P×Q个平面光源单元的平面光源装置，假定透射型液晶显示装置的显示区域被分成虚拟的P×Q个显示区域单元，平面光源装置从显示区域单元的后表面照亮与平面光源单元对应的显示区域单元，以及(C)驱动平面光源装置和透射型液晶显示装置的驱动电路，该驱动电路向每个像素提供用于控制该像素的光透射率的控制信号。现在假定输入到驱动电路的用于驱动像素的输入信号的值由x表示，并且输入到驱动电路的用于驱动像素的输入信号的最大值由x_max指示。

以下将说明的各个系数被设定为在以下范围里。

k₀：0.06≤k₀≤0.3

k₁：0.94≤k₁≤0.99

k₂：0.35≤k₂≤0.5

α₀：0.95≤α₀≤1.0

α₁：0.3≤α₁≤0.8

α₂：0.01≤α₂≤0.2

在上述用于液晶显示装置组件的第一驱动方法里，在每个显示区域单元中，当用于构成显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于预定值，其中输入信号的值由x_U-max指示时，由驱动电路控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值大于x_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。在此情形中，如必要，还可控制构成显示区域单元的每个像素的光透射率。

在上述第一驱动方法中，在预定值由k₁·x_max指示的情况下，在每个显示区域单元中，当用于构成该显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于k₁·x_max，即，x≥k₁·x_max(1)，其中输入信号的值由x_U-max指示时，驱动电路可控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与输入信号对应的控制信号的值等于x_U-max+k₀·x_max(2)的情况下的像素辉度。在此情形中，如必要，还控制构成显示区域单元的每个像素的光透射率。

在上述第一驱动方法中，每个像素可包括一组三个子像素，它们是发R光子像素、发G光子像素以及发B光子像素。现在假定输入到驱动电路中的用于驱动发R光子像素、发G光子像素和发B光二极管的输入信号的值分别由x_R、x_G和x_B表示。在预定值由k₁·x_max表示的情况下，在每个显示区域单元中，当用于构成该显示区域单元的任一像素所用的所有值x_R、x_G和x_B大于或等于k₁·x_max，即x_R≥k₁·x_max(1-1)，x_G≥k₁·x_max(1-2)且x_B≥k₁·x_max(1-3)，其中输入信号的值分别由x_U-max(R)、x_U-max(G)和x_U-max(B)表示时，驱动电路可控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3+k₀·x_max(2’)的输入信号对应的控制信号被提供给发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素的情况下的发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素辉度。在此情形中，如必要，还控制构成显示区域单元的每个像素的光透射率。

根据本发明的另一个实施例，提供了用于液晶显示装置组件的第二驱动方法。该驱动方法包括以下步骤：当用于构成显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于预定值，其中输入信号的值由x_U-max表示时，由驱动电路控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值大于x_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度；以及在每个显示区域单元中，如果用于构成该显示区域单元的所有像素的输入信号的值x小于该预定值，在输入到驱动电路中的用于驱动构成该显示区域单元的所有像素的输入信号的最大值由x’_U-max表示的情况下，则由驱动电路控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于该最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。在此情形中，如必要，还控制构成显示区域单元的每个像素的光透射率。采用此配置，尽管由于gamma(γ)特性稍微偏离了理想特性所以图像质量可能会改变，但是这一改变将是可忽略的。

在上述第二驱动方法中，在每个显示区域单元中，当用于构成该显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于k₁·x_max，即，x≥k₁·x_max(1)，其中输入信号的值由x_U-max表示时，可由驱动电路控制与该显示区域单元对应的平面光源的辉度，从而可获得在假定与值等于x_U-max+k₀·x_max(2)的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。在每个显示区域单元中，当用于构成该显示区域单元的任一像素的输入信号的值x小于k₁·x_max，且当输入到驱动电路中的用于驱动构成该显示区域单元的所有像素的输入信号的最大值由x’_U-max表示时，则可由驱动电路控制与此显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于该最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。在此情形中，如必要，还控制构成显示区域单元的每个像素的光透射率。

在上述第二驱动方法中，每个像素可包括一组三个子像素，它们是发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素。现在假定输入到驱动电路中的用于驱动发R光子像素、发G光子像素和发B光二极管的输入信号分别由x_R、x_G和x_B表示。在预定值由k₁·x_max表示的情况下，在每个显示区域单元中，当用于构成该显示区域单元的任一像素的所有值x_R、x_G和x_B均大于或等于k₁·x_max，即x_R≥k₁·x_max(1-1)，x_G≥k₁·x_max(1-2)且x_B≥k₁·x_max(1-3)，其中输入信号的值分别由x_U-max(R)、x_U-max(G)和x_U-max(B)表示时，可由驱动电路控制于该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3+k₀·x_max(2’)的输入信号对应的控制信号被提供给发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素的情况下的发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素的辉度。在每一显示区域单元中，当用于构成该显示区域单元的所有像素的任一值x_R、x_G和x_B小于k₁·x_max，且当输入到驱动电路的用于驱动构成该显示区域单元的所有像素的用于发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素的输入信号的最大值由x’_U-max表示时，可由驱动电路控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于该最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素的情况下的发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素的像素辉度。在此情形中，如必要，还控制构成显示区域单元的每个像素的光透射率。

在上述第一和第二驱动方法中，平面光源单元可包括发光二极管，在此情形中，可通过增大或减小对构成平面光源单元的发光二极管的脉宽调制(PWM)控制中使用的负荷比来增大或减小平面光源单元的辉度。可获得在假定与值等于(1+k₀)x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度的负荷比D₀可由D₀＝α₀·D_max(4)表示，其中D_max表示最大负荷比。为方便起见，通过增大或减小对构成平面光源单元的发光二极管的PWM控制中使用的负荷比来增大或减小平面光源的辉度称为“基于负荷比增/减控制的用于平面光源单元的照明控制方法”。在用于液晶显示装置组件的第二驱动方法中，当采用上述照明控制方法时，可获得在假定与值等于k₁·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度的负荷比D₁可由D₁＝α₁·D_max(5)表达，其中D_max表示最大负荷比。

在用于液晶显示装置组件的第二驱动方法中，在最大值x’_U-max由x’_U-max≤k₂·x_max(3)表达的情况下，可由控制电路控制与该显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于x’_U-max/k₂(或x’_U-max/{(k₂·x_max)/x_max})的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。以此配置，可保持理想的γ特性，并且可提高对比率而不会改变图像质量。k₁与k₂之间的关系可由例如0.35≤k₂/k₁≤0.53表示。在此情形中，平面光源单元可包括发光二极管，并且可通过增大或减小用于构成平面光源单元的发光二极管的脉宽调制控制中使用的负荷比来增大或减小平面光源的辉度。可获得在假定与值等于(1+k₀)x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度的负荷比D₀由D₀＝α₀·D_max(4)表示，其中D_max表示最大负荷比。当采用基于负荷比增/减控制的用于平面光源单元的照明控制方法时，可获得在假定与值等于k₁·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度的负荷比D₁可由D₁＝α₁·D_max(5)表达，其中D_max表示最大负荷比。可获得在假定与值等于k₂·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度的负荷比D₂可由D₂＝α₂·D_max(6)表达，其中D_max表示最大负荷比。如果液晶显示装置的对比率是10³:1，则对比率在α₂＝0.2时提高到5×10³:1，而在α₂＝0.01时提高到10⁵:1。

在上述第一和第二驱动方法中，x’_U-max的范围是从0到x_max。通过将输入信号的值x和控制信号的值X与各个系数相乘得到的值应取整。相应地，在各个计算中出现的舍入误差应通过例如理想的计算算法处理。

平面光源单元中满足式(1)(或式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素数目不受特别限定。例如，像素数目可以是一个，或可以是在从构成一个显示区域单元的像素数目的1％到25％的范围中。如果像素数目在从1％到25％的范围中，则满足式(1)的多个像素的输入信号的均值可被用作式(2)中的第一项，或者满足式(1-1)、(1-2)和(1-3)的多个像素的输入信号的均值[(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3]可被用作式(2’)中的第一项。或者，满足式(1)的多个像素的输入信号的最大值可被用作式(2)中的第一项，或满足式(1-1)、(1-2)和(1-3)的多个像素的输入信号的均值[(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3]可被用作式(2’)中的第一项。

用于获取在可取各值x的输入信号(或对发R光子像素、发G光子像素、和发B光子像素可取值x_R、x_G和x_B(x_R＝x_G＝x_B)的输入信号)被提供给像素时的像素辉度的平面光源单元的辉度及负荷比通过各种测试预先确定。基于所确定的辉度的各种数据最好被存储在驱动电路中。并且诸如x_max、k₀、k₁、k₂、α₀、α₁、α₂、D_max、D₀、D₁和D₂等各种系数和参数最好也被存储在驱动电路中。

在构成平面光源装置的每个平面光源单元中，可使用除发光二极管以外的其它光源，诸如冷阴极射线荧光灯、电致发光(EL)装置、冷阴极场电子发射装置(FED)、等离子体显示装置、或常规的灯等。如果使用发光二极管作为光源，则可使用由发射波长为例如640nm的R色的发R光二极管、发射波长为例如530nm的G色的发G光二极管、以及发射波长为例如450nm的B光的发B光二极管构成的一组发光二极管来得到白光，或可使用发射白光的发光二极管(例如，发紫外光或蓝光二极管与荧光微粒的组合)。此外，还可设置发射除R、G和B色以外的第四色、第五色等的发光二极管。

构成平面光源装置的平面光源单元可使用栅栏来分隔。在此情形中，一个平面光源单元被四个栅栏，或者三个栅栏加一侧的外壳(在以下讨论)，或者两个栅栏加两侧的外壳包围。现在假定平面光源单元由通过混合所有颜色来发射白光的发光二极管单元(它是一个发R光二极管、一个发G光二极管和一个发B光二极管的组合，一个发R光二极管、两个发G光二极管和一个发B光二极管的组合，或者两个发R光二极管、两个发G光二极管和一个发B光二极管的组合)构成。在此情形中，一个平面光源单元设有至少一个发光二极管或至少一个发白光二极管。

诸如朗伯(Lambertian)透镜等在笔直方向上呈现高光强度的透镜、或主要在水平方向上发射光的二维发射结构可被附着到发光二极管的发光部分。

发光二极管可具有所谓的“面朝上结构”或“倒装芯片结构”。亦即，发光二极管由衬底和形成在衬底上的发光层组成，从发光层发射的光可被输出到二极管外部，或者从发光层发射的光可穿过衬底并输出到二极管的外部。更具体地，发光二极管具有层叠结构，包括由形成在衬底上的第一传导类型(例如，n型)复合半导体层构成的第一复合层、形成在第一复合层上的有源层、以及由形成在有源层上的第二传导类型(例如，p型)的复合半导体层构成的第二复合层。发光二极管设有电连接于第一复合层的第一电极和电连接于第二复合层的第二电极。构成发光二极管的各个层可在考虑到发光波长的情况下由已知的复合半导体材料构成。

平面光源装置可包括漫射板、反射片、以及具有漫射片、棱镜片和偏振转换片的光学功能片组。

透射型液晶显示装置包括具有第一透明电极的前面板、具有第二透明电极的后面板、以及设置在前面板与后面板之间的液晶材料。

更具体地，前面板包括由例如玻璃衬底或硅衬底构成的第一衬底、由设置在第一衬底的下表面上的例如铟锡化合物(ITO)构成的称为“共电极”的第一透明电极、以及设置在第一衬底的上表面上的偏振膜组成。在透射型彩色液晶显示装置中，覆盖了由丙烯酸树脂或环氧树脂构成的护膜层的滤色镜被设置在第一衬底的下表面上。滤色镜的布局模式可以是三角形、带状、对角线或矩形模式。在护膜层上形成第一透明电极。还在第一透明电极上形成配向膜。后面板包括由例如玻璃衬底或硅衬底构成的第二衬底、形成在第二衬底的上表面上的开关元件、电连接由开关元件控制的第二透明电极(也称为“像素电极”，由例如ITO构成)、以及设置在第二衬底的下表面上的偏振膜。在开关元件和第二透明电极的整个表面上形成配向膜。已知的组件和材料可用于包括透射型彩色液晶显示装置在内的液晶显示装置。作为开关元件，可使用诸如形成在单晶硅半导体衬底上的MOS场效应晶体管(FET)或薄膜晶体管(TFT)等三端元件、或是诸如金属-绝缘体-金属(MIM)元件、变阻器元件、或二极管等二端器件。

包括第一透明电极与第二透明电极重叠处的液晶单元的区域对应于一个像素或一个子像素。在透射型彩色液晶显示装置中，上述区域和发射R光的R滤色镜构成每个像素的发R光子像素(R子像素)；上述区域和发射G光的G滤色镜构成每个像素的发G光子像素(G子像素)；上述区域和发射B光的B滤色镜构成每个像素的发B光子像素(B子像素)。R子像素、G子像素和B子像素的排列模式与上述滤色镜的排列模式一致。除了R、G和B子像素以外，像素还可由诸如发射白光以增加辉度的子像素、发射补色光以增大色彩再现范围的子像素、发射黄光以扩大色彩再现范围的子像素、发射黄光和青色光以扩大色彩再现范围的子像素构成。在此情形中，除R、G和B子像素外的其它子像素也可受到与对R、G和B子像素执行的类似的控制。

在设置在二维矩阵中的像素数目由M₀×N₀(M₀，N₀)表示的情况下，(M₀，N₀)的具体值可由如表1中所示的若干图像显示分辨度表示，诸如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)、(1920，1035)、(720，480)、(1280，960)等可被指示。但是，像素的数目不限于那些分辨度。(M₀，N₀)与(P，Q)(P×Q是显示区域单元的数目)之间的关系不受限制，但可以是表1中所示。构成一个显示区域单元的像素的数目可以在从20×20到320×240的范围里，并且更好的是在从50×50到200×200的范围里。取决于显示区域单元，构成一个显示区域单元的像素的数目可相同或不同。

表1

 

	P	Q
			VGA(640，480)	2～32	2～24
S-VGA(800，600)	3～40	2～30
			XGA(1024，768)	4～50	3～39
APRC(1152，900)	4～58	3～45
			S-XGA(1280，1024)	4～64	4～51
U-XGA(1600，1200)	6～80	4～60
			HD-TV(1920，1080)	6～86	4～54
Q-XGA(2048，1536)	7～102	5～77
			(1920，1035)	7～64	4～52
(720，480)	3～34	2～24
			(1280，960)	4～64	3～48

用于驱动液晶显示装置和平面光源装置的驱动电路包括：具有LED驱动电路、计算电路、存储单元(存储器)等的平面光源装置控制电路，以及具有诸如定时控制器等已知电路的液晶显示装置驱动电路。为每个图像显示帧控制与像素或子像素对应的显示区域的辉度(显示辉度)或平面光源单元的辉度(光源辉度)。作为电信号每秒发送到驱动电路的图像信息项的数目是帧频率(帧率)，而帧频率的倒数是帧时间(秒)。

像素或子像素的光透射率(也称为“孔径比”)Lt、与像素或子像素对应的显示区域辉度(显示辉度)y、以及平面光源单元的辉度(光源辉度)Y定义如下。输入到驱动电路的用于驱动像素的输入信号的最大值x_max是为输入信号设计的最大值。与值为x的输入信号对应的控制信号的值由X表示，并且与用于输入信号的系数k₀、k₁、k₂对应的用于控制信号的系数分别由K₀、K₁、K₂表示。

Y_max：平面光源单元中的最大光源辉度(对比度)

Y_std：以均匀和恒定的辉度来照明液晶装置的整个显示区域的已知平面光源装置的光源辉度(常数)，Y_std<Y_max

Lt_max：在假定与具有最大值Y_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素(或子像素)的情况下，显示区域单元的像素(子像素)的光透射率(孔径比)

y_max：在假定与值(例如，x_U-max+k₀·x_max)大于输入信号的值x_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下，当光源辉度为Y_max时像素的显示辉度

y’_max：在假定与值为x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下，当光源辉度为Y_std时像素的显示辉度

y”_max：在假定与值为k₂·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下，当光源辉度为Y_std时像素的显示辉度

Lt[X/X_MAX]：在假定与值为x的输入信号对应的控制信号X被提供给像素(或子像素)的情况下，像素(或子像素)的归一化光透射率(孔径比)，其中X_MAX根据X取X_max或(1+K₀)X_max

Y_Mdfy：由驱动电路控制的平面光源单元的辉度

Y”：当以Lt[K₂·X_max/X_max]得到显示辉度y”_max时的光源辉度

现在假定输入到摄像管的光量由y_in表示，并且作为来自摄像管的输出信号，例如从广播站输出并输入到驱动电路中以控制像素的光透射率的输入信号由x表示，并且在假定与输入信号对应的控制信号X被提供给像素的情况下像素显示辉度由y表示。在此情形中，输入信号值x可由输入光量y_in的0.45次幂，即y_in ^0.45的函数表示，并且控制信号值X或显示辉度y可由输入信号x的2.2次幂，即x^2.2的函数表示。显示辉度y与输入信号x的函数之间的关系称为gamma(γ)特性，γ特性可表达为：

y＝x^2.2＝(y_in ^0.45)^2.2＝y_in

以此方式，构建出从广播站到电视接收器或从视频回放装置到电视接收器的系统，以使由摄像管捕捉的图像可被准确重建。根据平面光源单元的光源辉度的控制，对构成相关联显示区域单元的像素的光透射率的校正可能是必要的。

在以下说明中，为方便起见，具有满足式(1)或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3)的像素的显示区域单元称为“实现提高的辉度的显示照明单元”，并且与这样的显示区域单元对应的平面光源单元称为“实现提高的辉度的平面光源单元”。作为对比，不具有任何满足式(1)的像素或具有仅满足式(1-1)、(1-2)和(1-3)的部分的像素的显示区域单元称为“未实现提高的辉度的显示区域单元”，而与这样的显示区域单元对应的平面光源单元称为“未实现提高的辉度的平面光源单元”。

如果基于上述式(A)来表示y_max、y’_max和y”_max，则以下各式为真。

y_max＝Y_max**Lt[(X_U-max+K₀·X_max)/{(1+K₀)X_max}

y’_max＝Y_std**Lt[X’_U-max/X_max]

y”_max＝Y_std**Lt[K₂·X_max)/X_max)]

根据用于液晶显示装置组件的第一或第二驱动方法，在每个显示区域单元中，当用于构成显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于预定值(例如，k₁·x_max)，其中输入信号的值由x_U-max表示时，可由驱动电路控制与显示区域单元对应的实现提高的辉度的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值(例如，x_U-max+k₀·x_max)大于值x_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。在此情形中，可采用以下三种控制模式中的任何一种。

控制模式1A

在控制模式1A中，无论输入信号值x_U-max为何，实现提高的辉度的平面光源单元的光源辉度均被设为例如Y_max。然后，向其提供与输入信号值x_U-max对应的控制信号的呈现最大辉度的像素(像素(A))的光透射率(孔径比)Lt_Mdfy被设为可获得显示辉度y_max的值。更具体地，尽管在输入信号值为x时像素的原始光透射率(孔径比)为Lt[X/X_MAX]，但是在控制模式1A中，在驱动电路的控制下为每个图像显示帧将此透射率校正为Lt_Mdfy。更具体地，当输入信号值为x_U-max时，像素的光透射率被设为：

Lt[(x_U-max+K₀·X_max)/(1+K₀₎X_max]     (11)

控制模式1B

在控制模式1B中，实现提高的辉度的平面光源单元的辉度根据输入信号值x_U-max的增长来提高。更具体地，在驱动电路的控制下，为每个图像显示帧将光源辉度Y_Mdfy设为在光透射率为Lt[X_U-max/X_max]时可获得显示辉度y_max的值(见式(12))。

Y_Mdfy**Lt[X_U-max/X_max]

＝Y_max**Lt[(X_U-max+K₀·X_max)/(1+K₀)X_max]      (12)

在控制模式1B中，尽管实现提高的辉度的平面光源单元的光源辉度Y_Mdfy被控制，但是构成显示区域单元的像素的光透射率(孔径比)未被改变或校正。亦即，当输入信号值为x时，该像素的光透射率为Lt[X/X_max]

控制模式1C

在控制模式1C中，无论输入信号值x_U-max为何，构成实现提高的辉度的显示区域单元的呈现最大辉度的像素(像素A)的光透射率(孔径比)均被设为常数Lt_max，并且实现提高的辉度的平面光源单元被控制，从而可获得所需的显示辉度。更具体地，在此情形中，在驱动电路的控制下，为每个图像显示帧将光源辉度Y_Mdfy设为当光透射率为Lt_max时可获得显示辉度y_max的值(见式(13))。

Y_Mdfy**Lt_max

＝Y_max**Lt[(X_U-max+K₀·X_max)/(1+K₀)X_max]        (13)

在控制模式1C中，实现提高的辉度的平面光源单元的光源辉度Y_Mdfy被控制，并且构成实现提高的辉度的显示区域单元的像素的光透射率(孔径比)也被校正。

在用于液晶显示装置的第一驱动方法里，在每个显示区域单元中，如果用于构成该显示区域单元的所有像素的输入信号值x不满足式x≥k₁·x_max(1)，则与这样的显示区域单元对应的未实现提高的辉度的所有平面光源单元的辉度被设为常数。亦即，如果有多个未实现提高的辉度的显示区域单元，则与这些显示区域单元对应的平面光源单元的辉度被设为相同。当控制与未实现提高的辉度的显示区域单元对应的平面光源单元的辉度时，可采用以下控制模式。

控制模式2A

在控制模式2A中，如在相关技术中那样，为每个图像显示帧将未实现提高的辉度的平面光源单元的光源辉度设为例如Y_std。在控制模式2A中，构成显示区域单元的像素的光透射率本身并不响应于对未实现提高的辉度的平面光源单元的光源辉度Y_std的控制被改变或校正。光源辉度Y_std是恒值而无论输入信号值为何。

在用于液晶显示装置的第二驱动方法里，在每个显示区域单元中，如果用于构成显示区域单元的所有像素的输入信号值x不满足式x≥k₁·x_max(1)，则由驱动电路控制对应于显示区域单元的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于输入到驱动电路用于驱动构成该显示区域单元的所有像素的输入信号的最大值即x_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。在此情形中，可采用以下控制模式。

控制模式2B

在控制模式2B中，无论输入信号值x’_U-max为何，构成未实现提高的辉度的显示区域单元的呈现最大辉度的像素(像素B)的光透射率(孔径比)均被设为恒值Lt_max。未实现提高的辉度的平面光源单元被控制，从而在相关联的显示区域单元中可获得所需的显示辉度。更具体地，在驱动电路的控制下为每个图像显示帧将光源辉度Y_Mdfy设为使在光透射率为Lt_max时可获得显示辉度y’_max的值(见式(14))。

Y_Mdfy**Lt_max

＝Y_Std**Lt[(X’_U-max/X_max]      (14)

在控制模式2B中，未实现提高的辉度的平面光源单元的光源辉度Y_Mdfy被控制，并且构成相关联的显示区域单元的像素的光透射率(孔径比)也被校正。

在用于液晶显示装置的第二驱动方法中，如果x’_U-max≤k₂·x_max(3)为真，则可采用以下控制模式。

控制模式2C

在控制模式2C中，无论满足式(3)的输入信号的输入信号值x’_U-max为何，与满足式(3)的显示区域单元对应的未实现提高的辉度的平面光源单元的光源辉度均被设为恒值Y”。在此情形中，构成该显示区域单元的呈现最大辉度的像素(像素B)的光透射度Lt_Mdfy被设为可获得显示辉度y”_max的值。更具体地，当输入信号值为x时，像素的原始光透射率(孔径比)为Lt[X/X_max]。但是，在控制模式2C中，在驱动电路的控制下为每个图像显示帧将像素的光透射率校正到Lt_Mdfy。更具体地，当输入信号值为x’_U-max时，像素的光透射率被设为：

Lt[X’_U-max/{(K₂·X_max)/X_max}]       (15)

在第一和第二驱动方法中可使用的控制模式的组合如下。

第一驱动方法

控制模式1A和控制模式2A

控制模式1B和控制模式2A

控制模式1C和控制模式2A

第二驱动方法

控制模式1A和控制模式2B

控制模式1A、控制模式2B和控制模式2C

控制模式1B和控制模式2B

控制模式1B、控制模式2B和控制模式2C

控制模式1C和控制模式2B

控制模式1C、控制模式2B和控制模式2C

在根据本发明的一个实施例的第一驱动方法中，为控制构成每个显示区域单元的每个像素的光透射率，当输入到驱动电路中的输入信号值x大于或等于通过将输入信号最大值x_max与k₁(k₁<1)相乘得到的上限阈值k₁·x_max时，由驱动电路控制(提高)与实现提高的辉度的显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值为将输入信号值x_U-max加上偏置k₀·x_max得到的输入信号对应的控制信号被提供给像素时的像素辉度。由此，可将包括含对其提供了与大于或等于上限阈值的输入信号的控制信号的显示部分(也称为“白色显示部分”)的显示区域单元的辉度提高到高于其它显示区域单元(构成这些显示区域单元的像素值X都超过该上限阈值)的辉度的水平。由此，可实现类似于CRT所得到的白色亮度。

在根据本发明的另一实施例的第二驱动方法中，也可实现类似于CRT所得到的白色亮度。此外，在每个平面光源单元中，如果用于所有像素的输入信号值x不超过上限阈值，则由驱动电路提高或降低与未实现提高的辉度的显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在假定与值等于输入到驱动电路的用于控制构成未实现提高的辉度的显示区域单元的所有像素的输入信号的最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。由此，可进一步提高对比率。

附图说明

图1示意性示出第一实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图2示出第二实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图3示出第三实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图4示出第四实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图5示出第五实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图6示出第六实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图7示出第七实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图8示出第八实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图9示出第九实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系；

图10示出控制模式1A中平面光源装置的光源辉度、像素的光透射率(孔径比)和显示区域的显示辉度间的关系的概念；

图11A和11B示出控制模式1B中平面光源装置的光源辉度、像素的光透射率(孔径比)和显示区域的显示辉度间的关系的概念；

图12A和12B示出控制模式1C中平面光源装置的光源辉度、像素的光透射率(孔径比)和显示区域的显示辉度间的关系的概念；

图13A和13B示出控制模式2B中平面光源装置的光源辉度、像素的光透射率(孔径比)和显示区域的显示辉度间的关系的概念；

图14示出控制模式2C中平面光源装置的光源辉度、像素的光透射率(孔径比)和显示区域的显示辉度间的关系的概念；

图15是示出根据第一实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图16是示出根据第二实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图17是示出根据第三实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图18是示出根据第四实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图19是示出根据第五实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图20是示出根据第六实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图21是示出根据第七实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图22是示出根据第八实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图23是示出根据第九实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图；

图24示出适合在各实施例中使用的含彩色液晶显示装置和平面光源装置的彩色液晶显示装置组件的概念；

图25示出适合在各实施例中使用的驱动电路的局部的概念；

图26A示出平面光源装置中的发光二极管的排列；

图26B是示出含彩色液晶显示装置和平面光源装置的彩色液晶显示装置组件的局部剖视图；

图27是示出彩色液晶显示装置的局部剖视图；

图28A和28B示出已知的彩色液晶显示装置组件中的平面光源装置的光源辉度、像素的光透射率(孔径比)和显示区域的显示辉度间的关系的概念；以及

图29是示出已知的彩色液晶显示装置组件中的控制信号电平和显示辉度即像素辉度之间的关系的示图。

具体实施方式

在参考附图通过对优选实施例的说明来描述本发明之前，首先参考图24到27来讨论适合在各实施例中使用的透射型彩色液晶显示装置、平面光源装置和驱动电路的概述。

图24示出在各实施例中使用的彩色液晶显示装置10的概念。彩色液晶显示装置10包括有M₀个像素在第一方向上延伸、并有N₀个像素在第二方向上延伸的显示区域11，即总计M₀×N₀个像素二维地设成一矩阵。更具体地，这些像素呈现满足高清晰度电视(HD-TV)标准的图像显示分辨率，并且像素的数目M₀和N₀分别是例如1920和1080。由单点划线指示的包括M₀×N₀个像素的显示区域11被分为P×Q个虚拟显示区域单元12，其边界由虚线指示。数字P和Q是例如19和12。但是，为图24简单起见，图24中所示的显示区域单元12的数目(亦即下述平面光源单元42的数目)与19×12不同。每个显示区域单元12由多个像素(M×N)，例如10,000个像素构成。每个像素由多个发射不同颜色的子像素构成。更具体地，每个像素由三个子像素，即发红光子像素(R子像素)、发绿光子像素(G子像素)和发蓝光子像素(B子像素)构成。透射型彩色液晶显示装置10是行序驱动的。更具体地，彩色液晶显示装置10包括在矩阵中相互交叉的扫描电极(在第一方向上延伸)和数据电极(在第二方向上延伸)。彩色液晶显示装置10将扫描信号输入到扫描电极中以选择扫描电极并扫描像素，然后在输入到数据电极中的数据信号(对应于控制信号)的基础上显示图像，由此来形成一个帧。

如图27中的局部剖视图中所示，彩色液晶显示装置10包括设有第一透明电极24的前面板20、设有第二透明电极34的后面板30、以及设置在前面板20与后面板30之间的液晶材料13。

前面板20包括由例如玻璃衬底构成的第一衬底21、以及设置在第一衬底21的上表面上的偏振膜26。覆盖了由例如丙烯酸树脂或环氧树脂构成的护膜层23的滤色镜22被设置在第一衬底21的下表面上。在护膜层23之下形成由例如铟锡氧化物(ITO)构成的第一透明电极(共电极)24，并且在第一透明电极24之下形成配向膜25。后面板30包括由例如玻璃衬底构成的第二衬底31、形成在第二衬底31的上表面上的开关元件(更具体地，薄膜晶体管(TFT))32、其电连接由开关元件32控制的第二透明电极(也称为“像素电极”，由例如ITO构成)34、以及设置在第二电极31的下表面上的偏振膜36。在开关元件32和第二透明电极34的整个表面上形成配向膜35。前面板20与后面板30在其外缘处以其间的密封材料(未示出)相互黏合。开关元件32并不限于TFT，而可以是金属-绝缘体-金属(MIM)元件。还在开关元件32之间形成绝缘层37以使它们彼此绝缘。

可使用已知的组件和材料来构成此透射型彩色液晶显示装置10，因此其详细说明在此将省略。

直接发光型平面光源装置(背光)40包括与P×Q个虚拟显示区域单元12对应的P×Q个平面光源单元42，并且每个平面光源单元42从后表面照明与该平面光源单元42相关联的显示区域单元12。为平面光源单元42设置的光源被单独地控制。在图24中，彩色液晶显示装置10和平面光源装置40被分开表示，即，平面光源装置40被设置在彩色液晶显示装置10的下面。图26A中示出了平面光源装置40中含发R光二极管41R、发G光二极管41G和发B光二极管41B的发光二极管41的排列，并且图26B中示出了含平面光源装置40和液晶显示装置10的彩色液晶显示装置组件的局部剖视图。光源包括根据脉宽调制(PWM)控制方法驱动的发光二极管41。平面光源单元42的辉度是通过提高或降低为平面光源单元42中使用的发光二极管41执行的PWM控制中的负荷比来提高或降低的。

如图26B中的局部剖视图中所示，平面光源装置40由含外部框架53和内部框架54的外壳51构成。彩色液晶显示装置10的端部由外部框架53和内部框架54固定，从而它被夹在外部框架53与内部框架54之间，其间有垫片55A和55B。定位件56被设置在外部框架53与内部框架54之间，从而被夹在外部框架53与内部框架54之间的彩色液晶显示装置10不会位移。在外壳51内部，并朝向外壳51的顶部，散射板61被固定到内部框架54，其间有垫片55C和承托件57。具有漫射片62、棱镜片63和偏振转换片64的光学功能片组被层叠在漫射板61上。

反射片65被设置在外壳51内，并朝向外壳51的底部。反射片65被设置成使其反射表面对着漫射板61，并且用固定件(未示出)固定到外壳51的下表面52A。反射片65由例如具有银反射膜、低折射率膜和高折射率膜被顺序层叠在薄片衬底上的结构的银反射增强膜构成。反射片65反射从多个发光二极管41发射的光、或是由外壳51的侧表面52B或由图26A中所示的栅栏44反射的光。以此方式，分别从发R光二极管41R、发G光二极管41G和发B光二极管41B发射的R光、G光和B光被混合，从而可获得具有高色纯度的白光作为照明光。照明光穿过漫射板61和含漫射片62、棱镜片63及偏振转换片64的光学功能片组，并从后表面照明彩色液晶显示装置10。

作为光学传感器的光电二极管43R、43G和43B被设置在外壳51的下表面52A附近。光电二极管43R是设有R滤色镜以测量R光的光强度的光电二极管；光电二极管43G是设有G滤色镜以测量G光的光强度的光电二极管；光电二极管43B是设有B滤色镜以测量B光的光强度的光电二极管。一组光学传感器(光电二极管43R、43G和43B)被设置在一个平面光源单元42中。

发光二极管41R、41G和41B的排列使得多个发光二极管单元被设置在水平方向和垂直方向上，每个单元含发射波长为例如640nm的R光的发R光二极管41R、发射波长为例如530nm的G光的发G光二极管41G、发射波长为例如450nm的B光的发B光二极管41B。

平面光源单元42可由掩蔽从平面光源单元42发射的照明光(更具体地，从发光二极管41发射的光)的栅栏44从平面光源装置40分隔。每个平面光源单元42的辉度不受邻近的平面光源单元42影响。

如图24和25所示，用于在来自外部源(显示电路)的输入信号的基础上驱动平面光源装置40和彩色液晶显示装置10的驱动电路包括平面光源装置控制电路70、平面光源单元驱动电路80、以及液晶显示装置驱动电路90。平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80根据PWM控制方法对发R光二极管41R、发G光二极管41G和发B光二极管41B执行开/关控制。平面光源装置控制电路70包括计算电路71和存储单元(存储器)72。平面光源单元驱动电路80包括计算电路81、存储单元(存储器)82、发光二极管(LED)驱动电路83、光电控制电路84、场效应晶体管(FET)的开关元件85R、85G和85B、以及发光二极管驱动电源(恒定电流源)86。可使用已知的电路作为构成平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80的电路。用于驱动彩色液晶显示装置10的液晶显示装置驱动电路90包括诸如定时控制器91等已知电路。彩色液晶显示装置10设有用于驱动构成液晶单元的TFT的开关元件32的栅驱动器和源驱动器(均未示出)。为控制发光二极管41R、41G和41B的发光状况，构建以下反馈机制。特定图像显示帧中的发光二极管41R、41G和41B的发光状态分别由光电二极管43R、43G和43B测量，并且光电二极管43R、43G和43B的输出被输入到光电控制电路84中。然后光电二极管控制电路84和计算电路81将光电二极管43R、43G和43B的输出转换为指示发光二极管41R、41G和41B的辉度和色度的数据(信号)。该数据然后被发射到LED驱动电路83，并且LED驱动电路83控制后续图像显示帧中发光二极管41R、41G和41B的发光状况。电流检测电阻器r_R、r_G和r_B分别被与发光二极管41R、41G和41B串联地插到发光二极管41R、41G和41B的下游。发光二极管驱动电源86的操作由LED驱动电路83控制，以将流入电流检测电阻器r_R、r_G和r_B的电流转换为电压，从而电流检测电阻器r_R、r_G和r_B中的电压降可以是预定值。尽管图25中仅示出一个发光二极管驱动电源(恒定电流源)86，但是设置了用于驱动发光二极管41R、41G和41B的多个发光二极管驱动电源86。

如上所述，包含二维地设置的像素的显示区域11被分成P×Q个显示区域单元12。如果使用行和列来表示显示状态，则显示区域11被分成Q行×P列的显示区域单元12。每个显示区域单元12包括M×N个像素。如果使用行和列来表示显示状态，则显示区域单元12被分成N行×M列的像素。发R光子像素(R子像素)、发G光子像素(G子像素)和发B光子像素(B子像素)可被统称为“R、G和B子像素”。用于控制R、G和B子像素的操作(更具体地，控制光透射率(孔径比))的发R光子像素控制信号、发G光子像素控制信号和发B光子像素控制信号可被统称为“R、G和B控制信号”，而外部地输入到驱动电路以分别驱动构成显示区域单元12的R、G和B子像素的发R光子像素输入信号、发G光子像素输入信号和发B光子像素输入信号可被通称为“R、G和B输入信号”。作为输入信号的传输方法，可使用低电压差分信令(LVDS)方法。在LVDS方法中，并行信号被转换为低电压差分串行信号，然后发送经转换的串行信号。以此方法，噪声和无关发射可被减少，并且传输线的数目也可被减少。但是，信号传输方法并不限于LVDS方法，也可采用例如低电压晶体管—晶体管逻辑(LVTTL)方法等其它方法。

一组R、G和B子像素构成一个像素。在以下对各实施例的描述中，对每个R、G和B子像素的辉度控制(灰度控制)由8位控制在2⁸(0到255)个梯级中执行。由此，输入到液晶显示驱动电路90以分别驱动构成每个像素的R、G和B子像素的每个R、G和B输入信号x_R、x_G和x_B也取2⁸(0到255)级。分别用于控制发R光二极管41R、发G光二极管41G和发B光二极管41B的发射时间的每个PWM输出信号S_R、S_G和S_B也取2⁸(0到255)级。但是，控制方法并不限于8位控制，而是可以是2¹⁰(0到1023)级的10位控制，在此情形中，可将8位数值增大4倍。

用于控制每个像素的光透射率Lt的控制信号从驱动电路提供给相应像素。更具体地，用于控制R、G和B子像素的光透射率Lt的R、G和B控制信号从液晶显示装置驱动电路90被分别提供给R、G和B子像素。亦即，液晶显示装置驱动电路90分别从R、G和B输入信号生成R、G和B控制信号，并将所生成的R、G和B控制信号分别提供(输出)给R、G和B子像素。如必要，为每个图像显示帧改变平面光源单元42的光源辉度Y。由此，R、G和B控制信号分别等于通过在光源辉度Y的变化的基础上以2.2次幂校正R、G和B输入信号x_R、x_G和x_B(即，x_R ^2.2、x_G ^2.2和x_B ^2.2)所得到的X_R-corr、X_G-corr和X_B-corr。然后，R、G和B控制信号根据已知方法从构成液晶显示装置驱动电路90的定时控制器91被输出到彩色液晶显示驱动器10的栅驱动器和源驱动器，然后驱动构成各子像素的开关元件32。由此，合需的电压被施加于构成液晶单元的第一透明电极24和第二透明电极34，以便能控制每个子像素的光透射度(孔径比)Lt。在此情形中，因为R、G和B控制信号的值X_R-corr、X_G-corr和X_B-corr较大，所以R、G和B子像素的光透射率Lt变得更高，并且与R、G和B子像素对应的显示部分的辉度(显示辉度y)变得更高。亦即，由穿过诸R、G、B子像素的光形成的图像(通常为点状)更亮。

为彩色液晶显示装置10的图像显示中的每个图像显示帧、每个显示区域单元12、或每个平面光源单元42执行对显示辉度y和光源辉度Y的控制。一个图像显示帧中彩色液晶显示装置10的操作与平面光源装置40的操作可被同步。

第一实施例

在第一实施例中，对用于液晶显示装置组件的驱动方法进行描述。第一到第九实施例中使用的各个参数的具体值定义如下。

x_max＝256

k₀＝0.125

k₁＝0.9375

k₁·x_max＝240

k₀·x_max＝32

k₂＝0.485

α₀＝1.00

α₁＝0.7

α₂＝0.1

D_max＝在彩色液晶显示装置里的显示区域单元中能获得714cd/m²的负荷比

D₀＝D_max

D₁＝在彩色液晶显示装置里的显示区域单元中能获得500cd/m²的负荷比

D₂＝在彩色液晶显示装置里的显示区域单元中能获得71cd/m²的负荷比

图1到图9中示出了第一到第九实施例中提供给像素的控制信号的值X对光源辉度Y以及子像素的光透射率(孔径比)Lt和显示辉度y的关系。在图1到9中，实线表示实现提高的辉度的显示区域单元12和平面光源单元42的工作情况；虚线表示未实现提高的辉度的显示区域单元12和平面光源单元42的工作情况；而单点划线表示实现提高的辉度的显示区域单元12和平面光源单元42与未实现提高的辉度的显示区域单元12和平面光源单元42共有的工作情况。

在第一实施例中，采用控制模式1A和控制模式2A。现在参考图10和15给出根据第一实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。图10示出控制模式1A中平面光源装置40的光源辉度Y、光透射率(孔径比)和每个像素的显示辉度y间的关系的概念。图15是示出用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图。

首先执行步骤S100如下。从诸如扫描转换器等已知显示电路发送的用于一个图像显示帧的输入信号(R、G和B输入信号(x_R、x_G和x_B))和控制信号CLK首先被输入到平面光源装置控制电路70和液晶显示装置驱动电路90中(见图24)。或者，输入信号和控制信号首先被输入到平面光源驱动控制电路70中，然后被输出到液晶显示装置驱动电路90。这些输入信号也称为“视频信号”。输入到平面光源装置控制电路70中的R、G和B输入信号x_R、x_G和x_B被临时存储在存储单元(存储器)72中。输入到液晶显示装置驱动电路90中的R、G和B输入信号x_R、x_G和x_B还被临时存储在为液晶显示装置驱动电路90设置的存储单元(未示出)中。R、G和B输入信号是从向其输入了例如y_in的量的光摄像管输出，例如从广播站输出的，并被输入到平面光源装置驱动电路70和液晶显示装置驱动电路90中以控制相应像素的光透射率的信号。输入信号可由输入光量y_in的0.45次幂，即y_in ^0.45的函数表示。

然后，执行步骤S110A和S110B如下。在平面光源装置驱动电路70中，计算电路71读取存储在存储单元(存储器)72中的输入信号值x。然后，在每个显示区域单元12中，如果用于构成该显示区域单元12的任一像素的输入信号值x大于或等于预定值(在第一实施例中，k·x_max)，则与该显示区域单元12相关联的平面光源单元42的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源单元装置电路80控制，从而可获得在假定与值大于输入信号值x_U-max的输入信号(更具体地，在第一实施例中为等于的值x_U-max+k₀·x_max)对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。

更具体地，首先检查用于构成第p列第q行(首先p＝1且q＝1)显示区域单元12的任一像素的输入信号值x是否满足由x≥k₁·x_max(1)表达的条件。更具体地，检查用于构成显示区域单元12的任一像素的R、G和B子像素的所有输入信号值x_R、x_G和x_B是否大于或等于上限阈值k₁·x_max，即，输入信号值k₁·x_max是否分别满足以下条件：

x_R≥k₁·x_max(1-1)

x_G≥k₁·x_max(1-2)

x_B≥k₁·x_max(1-3)。

对构成显示区域单元12的所有M×N个像素执行步骤S110B(m＝1，2，……，M，而n＝1，2，……，N)。

然后，执行步骤S120A和S120B如下。如果满足由x≥k₁·x_max(1)表达的条件，则输入信号值被设为x_U-max。更具体地，如果同时满足条件x_R≥k₁·x_max(1-1)，x_G≥k₁·x_max(1-2)和x_B≥k₁·x_max(1-3)，则相应的输入值分别被设为x_U-max(R)、x_U-max(G)和x_U-max(B)。然后，与实现提高的辉度的显示区域单元12相关联的平面光源单元42的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80控制，从而可获得在假定与值等于x_U-max+k₀·x_max(2)的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。更具体地，与实现提高的辉度的显示区域单元12相关联的平面光源单元42的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源驱动电路80控制，从而可获得在假定与值等于(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3+k₀·x_max(2’)的R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号被提供给R、G和B子像素的情况下的R、G和B子像素辉度。亦即，平面光源单元42的辉度被提高。应当注意，表达式(2’)中右侧第一项是一整数，并且如果通过将第一项除以3得到的值不是整数，则小数第一位被四舍五入。还应注意，表达式(2’)中右侧第二项是一整数，由此，系数k0应被选择成使k₀·x_max成为整数。

亦即，因为在第一实施例中采用控制模式1A，所以无论输入信号值x_U-max为何，平面光源单元42的光源辉度均被设为Y_max。由此，向其提供了与输入信号值x_U-max对应的控制信号的呈现最大辉度的含R、G和B子像素的像素的光透射率(孔径比)被设置成可获得显示辉度y_max的值。更具体地，在第一实施例中，尽管当输入信号值为x时像素的原始光透射率(孔径比)为Lt[X/X_max]，但是在驱动电路的控制下，为每个图像显示帧将光透射率校正到Lt_Mdfy。更具体地，当输入信号值为x_U-max时，像素的光透射率被设为：

Lt[(x_U-max+K₀·X_max)/(1+K₀)X_max]       (11)。

更具体地，如果x_U-max(R)＝240，x_U-max(G)＝255且x_U-max(B)＝250，则根据式(2’)在计算电路71中计算(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))。亦即，

x_U-max＝(240+255+250)/3+32＝248+32＝280。

由此，与显示区域单元12相关联的平面光源单元42的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80控制，从而可获得在假定与值等于x_U-max＝280的R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号分别被提供给R、G和B子像素的情况下的像素辉度。

现在假定Y_max为1.125，而Y_std为1.000。在此情形中，在假定与值等于x_U-max＝280的R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号分别被提供给R、G和B子像素的情况下的R、G和B子像素辉度y₂₈₀可根据式(11)来表达：

y₂₈₀＝Y_max**Lt[280/288]

在假定与值等于x＝248的R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号被提供给R、G和B子像素的情况下的R、G和B子像素的辉度y₂₄₈可由下式表达：

y₂₄₈＝Y_Std**Lt[248/256]

因此，y₂₈₀/y₂₄₈＝1.129。

可获得在假定与值等于(1+k₀)x_max＝288的R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号分别被提供给R、G和B子像素的情况下的像素辉度的负荷比D₀可由下式表达：

D₀＝α₀·D_max             (4)

更具体地，平面光源装置控制电路70的计算电路71确定用于获得辉度Y_max的PWM输出信号S(用于控制发R光二极管41R的发光时间的PWM输出信号S_R、用于控制发G光二极管41G的发光时间的PWM输出信号S_G、用于控制发B光二极管41B的发光时间的PWM输出信号S_B)。

然后，在计算电路71中确定的PWM输出信号S_R、S_G和S_B被输出到为平面光源单元42所设的平面光源单元驱动电路80的存储单元82，并被存储在存储单元82中。时钟信号CLK也被输出到平面光源单元驱动电路80(见图25)。

然后，执行步骤S120C和S120D如下。根据第一实施例中的控制模式2A，如果计算电路71确定在显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则如在相关技术中那样为每个图像显示帧将未实现提高的辉度的平面光源单元42的光源辉度设为Y_Std。像素的光透射率(孔径比)不被改变或校正。无论输入信号值为何，光源辉度Y_Std均为恒定的。更具体地，用于为每个图像显示帧获得平面光源单元42的光源辉度Y_Std的PWM输出信号S(用于控制发R光二极管41R的发光时间的PWM输出信号S_R、用于控制发G光二极管41G的发光时间的PWM输出信号S_G、和用于控制发B光二极管41B的发光时间的PWM输出信号S_B)被输出到为平面光源单元42设置的平面光源单元驱动电路80的存储单元82(见图25)，并被存储在存储单元82中。

步骤S110A到S120D从p＝1到p＝P并从q＝1到q＝Q进行重复。然后可显示一个图像显示帧。

然后，执行步骤S130A。计算电路81分别在PWM输出信号S_R、S_G和S_B的基础上确定发R光二极管41R的开启时间t_R-ON和关断时间t_R-OFF、发G光二极管41G的开启时间t_G-ON和关断时间t_G-OFF、发B光二极管41B的开启时间t_B-ON和关断时间t_B-OFF。发光二极管41R、41G和41B的开启时间和关断时间之间的关系可由下式表达：

t_R-ON+t_R-OFF＝t_G-ON+t_G-OFF＝t_B-ON+t_B-OFF

            ＝恒值t_Const。

用于发光二极管41R、41G和41B的PWM驱动中的负荷比可由下式表达：

t_ON/(t_ON+t_OFF)＝t_ON/t_Const

然后，执行步骤S130B如下。分别指示发R光二极管41R、发G光二极管41G和发B光二极管41B的开启时间t_R-ON、t_G-ON和t_B-ON被发送给LED驱动电路83。然后，基于指示开启时间t_R-ON、t_G-ON和t_B-ON的信号，开关元件85R、85G和85B分别被开启等于开启时间t_R-ON、t_G-ON和t_B-ON的时间周期，并且LED驱动电流从发光二极管驱动电源86输出，并流入发光二极管41R、41G和41B中。相应地，在一个图像显示帧中，发光二极管41R、41G和41B分别在等于开启时间t_R-ON、t_G-ON和t_B-ON的时间周期内进行发光。由此，第p列第q行的显示区域单元12被以预定辉度照明，从而可显示一个图像显示帧。在一个图像显示帧中，液晶装置10的操作与平面光源装置40的操作被同步。

然后执行步骤S140A到S140D如下。输入到液晶显示电路90中的R、G、B输入信号x_R、x_G和x_B被发送到定时控制器91，并且定时控制器91分别向R、G和B子像素输出与R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号。在定时控制器91中生成并被提供给R、G和B子像素的R、G和B控制信号x_R、x_G和x_B分别与R、G和B输入信号之间的关系分别可由式(21-1)、(21-2)和(21-3)表达：

X_R＝f_R(b_{1_R}·x_R ^2.2+b_{0_R})(21-1)

X_G＝f_G(b_{1_G}·x_G ^2.2+b_{0_G})(21-2)

X_B＝f_B(b_{1_B}·x_B ^2.2+b_{0_B})(21-1)

其中b_{1_R}、b_{0_R}、b_{1_G}、b_{0_G}、b_{1_B}和b_{0_B}是常数，而f_R、f_G和f_B分别是用于在有必要的情况下在光源辉度的控制的基础上校正R。G和B控制信号x_R、x_G和x_B的预定函数。

显示区域单元12和平面光源单元42的结果工作情况由图1中的实线和虚线表示。应当注意，如前所述，图1到9中的控制信号X是通过校正输入到液晶显示装置驱动电路90以驱动各子像素的输入信号x的值x^2.2(x≡x^2.2)而得到的。

式(2)或(2’)的右侧第二项中的k₀·x_max里的系数k₀可以是线性函数F_{_k0}(x_Ave)或由发光控制信号的平均值[(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3＝x_Ave]的高阶多项式表达的函数F_{_k0}(x_Ave)。例如，函数F_{_k0}(x_Ave)可以是由式F_{_k0}(x_Ave)＝k₀·x_ave/{(1-k₁)·x_max}-k₀·k₁/(1-k₁)表达的x_ave的线性函数。函数F_{_k0}(x_Ave)是在x_Ave＝k₁·x_max时指示0、而在x_Ave＝x_max时指示k₀的线性函数。其应用于后续实施例。提供给像素的控制信号值X与光透射率(孔径比)Lt及子像素的显示辉度y的关系由图1中的虚线表示。

第二实施例

在作为对第一实施例的修改的第二实施例中，采用控制模式1B和控制模式2A。亦即，在类似于第一实施例中的步骤S120A和S120B的步骤S220A和S220B中，采用控制模式1B。第二实施例中控制信号值X与光源辉度Y及子像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图2中示出。现在参考图11A和11B以及16给出对根据第二实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。图11A和11B示出控制模式1B中平面光源装置40的光源辉度、光透射率(孔径比)、和像素的显示辉度间的关系的概念。图16是示出用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图。

在步骤S200中，执行第一实施例中的步骤S100。然后，在步骤S210A和S210B中，执行步骤S110A和S110B。

在第二实施例中，在步骤S220A和S220B，实现提高的辉度的平面光源单元42的辉度根据输入信号值x_U-max的增大而提高。更具体地，在第二实施例中，光源辉度Y_Mdfy在平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80的控制下被设为当光透射率为Lt[X_U-max/X_max]时可为每个图像显示帧得到显示辉度y_max的值。(见式(12))。

Y_Mdfy**Lt[X_U-max/X_max]

＝Y_max**Lt[(X_U-max+K₀·X_max)/(1+K₀)X_max]    (12)

在第二实施例中，尽管显示区域单元12的光源辉度Y_Mdfy被控制，但是构成该显示区域单元12的像素的光透射率(孔径比)未被改变或校正。亦即，当输入信号值为x时，像素的光透射率是Lt[X/X_max]。

如果计算电路71确定在显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则执行第一实施例中的步骤S120C和S120D作为步骤S220C和S220D。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S230A和S230B。

然后，执行步骤S140A、S140C和S140D作为步骤S240A、S240C和S240D。在第二实施例中，步骤S240B，即在对光源辉度的控制的基础上对输入到液晶显示装置驱动电路90以驱动各子像素的输入信号x的值x^2.2(x≡x^2.2)的校正是不必要的。

第二实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

第三实施例

在同样作为对第一实施例的修改的第三实施例中，采用控制模式1C和控制模式2A。亦即，在类似于第一实施例中的步骤S120A和S120B的步骤S320A和S320B中，采用控制模式1C。第三实施例中控制信号值X与光源辉度Y及子像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图3中示出。现在参考图12A和12B及17给出对根据第三实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。图12A和12B示出控制模式1C中像素的平面光源装置40的光源辉度，及像素的光透射率(孔径比)和显示辉度y间的关系。图17是示出用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图。

在步骤S300中，执行第一实施例中的步骤S100。然后，在步骤S310A和S310B，执行步骤S110A和S110B。

在第三实施例中，在步骤S320A和S320B中，无论输入信号值x_U-max为何，构成实现提高的辉度的显示区域单元12的呈现最大辉度的像素(像素A)的光透射率(孔径比)均被设定为恒值Lt_max，并且平面光源单元42被控制以获得合需的显示辉度。更具体地，在第三实施例中，光源辉度Y_Mdfy在平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80的控制下被设置为在光透射率为Lt_max时能为每个图像显示帧得到显示辉度y_max的值(见式(13))。

Y_Mdfy**Lt_max

＝Y_max**Lt[(X_U-max+K₀·X_max)/(1+K₀)X_max]       (13)

在第三实施例中，平面光源单元42的光源辉度Y_Mdfy被控制，并且构成显示区域单元12的像素的光透射率(孔径比)也被校正。

如果计算电路71确定在显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则执行第一实施例中的步骤S120C和S120D作为步骤S320C和S320D。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S330A和S330B。

然后，执行步骤S140A到S140D作为步骤S340A到S340D。

第三实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

第四实施例

在第四实施例中，以下对用于液晶显示装置组件的另一种驱动方法进行说明。更具体地，在第四实施例中，采用控制模式1A和控制模式2B。第四实施例中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图4中示出。现在参考图13A和13B及18给出对根据第四实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。图13A和13B示出控制模式2B中平面光源装置40的光源辉度及像素的光透射率(孔径比)和显示辉度间的关系。图18是示出用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图。

在步骤S400，执行第一实施例中的步骤S100。然后在步骤S410A和S410B中，执行步骤S110A和S110B。然后，在步骤S420A和S420B中，执行步骤S120A和S120B。

步骤S420C和S420D与第一实施例中的步骤S120C和S120D不同。如果计算电路71确定在显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则与未实现提高的辉度的平面光源单元42对应的显示区域单元12的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80控制，从而可获得在假定与具有指示输入到驱动电路中以驱动构成显示区域单元12的所有像素的输入信号的最大值的最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。

更具体地，当用于构成显示区域单元12的所有像素的任一输入信号值x_R、x_G和x_B小于预定值k₁·x_max时，与该显示区域单元12对应的平面光源单元42的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80控制，从而可获得在假定与具有最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给R、G和B子像素的情况下的R、G和B子像素辉度。

在第四实施例中，因为采用控制模式2B，所以无论输入信号值x’_U-max为何，构成未实现提高的辉度的显示区域单元12的呈现最大辉度的像素(像素B)的光透射率(孔径比)均被设为恒值Lt_max，且平面光源单元42被控制以便能获得合需的显示辉度。更具体地，在第四实施例中，光源辉度Y_Mdfy在平面光源驱动控制电路70和平面光源单元驱动电路80的控制下被设为当光透射率为Lt_max时能为每个图像显示帧获得显示辉度y’_max的值(见式(14))。

Y_Mdfy**Lt_max

＝Y_Std**Lt[(X’_U-max/X_max]      (14)

在第四实施例中，未实现提高的辉度的平面光源单元42的光源辉度Y_Mdfy被控制，并且构成未实现提高的辉度的显示区域单元12的像素的光透射率(孔径比)也被校正。

更具体地，用于为每个图像显示帧获得平面光源单元42的光源辉度Y_Mdfy的PWM输出信号S(用于控制发R光二极管41R的发光时间的PWM输出信号S_R、用于控制发G光二极管41G的发光时间的PWM输出信号S_G、用于控制发B光二极管41B的发光时间的PWM输出信号S_B)被发送给为平面光源单元42设置的平面光源单元驱动电路80的存储单元82，并被存储在存储单元82中。时钟信号CLk也被输出到平面光源单元驱动电路80(见图25)。

例如，当x_R＝110、x_G＝150且x_B＝50时，x’_U-max＝150。相应地，与未实现提高的辉度的显示区域单元12对应的平面光源单元42的光源辉度Y_Mdfy由平面光源装置控制电路70和平面光源驱动电路80控制，从而可获得在假定R、G和B子像素的光透射率被设为Lt_max且与值等于x’_U-max＝150的R、G和B输入信号对应的控制信号被提供给R、G和B子像素的情况下的R、G和B子像素显示辉度y’_max。

在第四实施例中，可获得在假定与值等于k₁·x_max的R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号分别被提供给R、G和B子像素的情况下的像素辉度的负荷比D₁由下式表达：

D₁＝α₁·D_max     (5)

其中D_max表示最大负荷比。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S430A和S430B。

然后，执行步骤S140A到S140D作为步骤S440A到S440D。

第四实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

第五实施例

在作为第四实施例的修改的第五实施例中，采用控制模式1A、控制模式2B和控制模式2C。亦即，在类似于步骤S420C和S420D的步骤S520C和S520D中，采用控制模式2B和控制模式2C。第五实施中控制信号值X与光源辉度Y及像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图5中示出。现在参考图14和19给出对根据第五实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。图14示出控制模式2C中平面光源装置40的光源辉度及像素的光透射率(孔径比)和显示辉度的关系的概念。图19是示出用于液晶显示装置组件的驱动方法的流程图。

在步骤S500，执行第一实施例中的步骤S100。然后，在步骤S510A和S510B，执行步骤S110A和S110B。然后，在步骤S520A和S520B中，执行步骤S120A和S120B。

步骤S520C和S520D与第四实施例中的步骤S420C和S420D不同。如果计算电路71确定显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则与未满足提高的辉度的显示区域单元12对应的平面光源单元42的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源单元控制电路80控制，从而可获得在假定与具有指示输入到驱动电路中以驱动构成未实现提高的辉度的显示区域单元12的所有像素的输入信号的最大值的最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。

但是，在第五实施例中，在步骤S520E中确定值x’_U-max是否小于或等于k₂·x_max(即，x’_U-max≤k₂·x_max(3))。如果满足式(3)，则与未实现提高的辉度的显示区域单元12对应的平面光源单元42的辉度由平面光源装置控制电路70和平面光源单元驱动电路80控制，从而可获得在假定与值等于x’_U-max/k₂(或x’_U-max/{(k₂·x_max)/x_max})的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。

在第五实施例中，无论输入满足式(3)的输入信号的输入信号值x’_U-max为何，与未实现提高的辉度且满足式(3)的显示区域单元12对应的平面光源单元42的光源辉度均被设为恒值Y”。在此情形中，构成显示区域单元12的呈现最大辉度的像素(像素B)的光透射率Lt_Mdfy被设定为可获得显示辉度y”_max的值。更具体地，当输入信号值为x时，像素的原始光透射率(孔径比)为Lt[X/X_max]。但是，在第五实施例中，在平面光源装置控制电路70和平面光源单元控制电路80的控制下，为每个图像显示帧将像素的光透射率校正到Lt_Mdfy。更具体地，当输入信号值为x’_U-max时，像素的光透射率被设为：

Lt[X’_U-max/{(K₂·X_max)/X_max}]     (15)

在第五实施例中，未实现提高的辉度的平面光源单元42的光源辉度被控制为Y”，并且构成未实现提高的辉度的显示区域单元12的像素的光透射率(孔径比)也被校正。

更具体地，用于为每个图像显示帧获得平面光源单元42的光源辉度Y”的PWM输出信号S(用于控制发R光二极管41R的发光时间的PWM输出信号S_R、用于控制发G光二极管41G的发光时间的PWM输出信号S_G、用于控制发B光二极管41B的发光时间的PWM输出信号S_B)被发送到为平面光源单元42设置的平面光源单元驱动电路80的存储单元82，并被存储在存储单元82中。时钟信号CLK也被输出到平面光源单元驱动电路80(见图25)。

例如，当x_R＝10、x_G＝15且x_B＝5时，x’_U-max＝15。相应地，未实现提高的辉度的平面光源单元42的辉度被设为Y”，并且R、G和B子像素的光透射率被校正到Lt[15/(0.2×256)/256]。

可获得在假定与值等于k₂·x_max的R、G和B输入信号对应的R、G和B控制信号被提供给R、G和B子像素的情况下的像素辉度的负荷比D₂由下式表达：

D₂＝α₂·D_max    (6)

其中D_max表示最大负荷比。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S530A和S530B。

然后，执行步骤S140A到S140D作为步骤S540A到S540D。

第五实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

第六实施例

在作为第四和第二实施例的修改的第六实施例中，采用控制模式1B和控制模式2B。亦即，在类似于第一实施例中的步骤S120A和S120B的步骤S620A和S620B中，采用控制模式1B。第六实施例中控制信号值X与光源辉度Y及子像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图6中示出。现在将参考图20给出对根据第六实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。

在步骤S600，执行第一实施中的步骤S100。然后，在步骤S610A和S610B，执行第一实施例中的步骤S110A和S110B。然后，在步骤S720A和S720B，执行第二实施例中的步骤S220A和S220B。

如果计算电路71确定显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则执行第四实施例中的步骤S420C和S420D作为步骤S620C和S620D。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S630A和S630B。

然后，执行第一实施例中的步骤S140A到S140D作为步骤S640A到S640D。

第六实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

第七实施例

在作为第六实施例的修改的第七实施例中，采用控制模式1B、控制模式2B和控制模式2C。亦即，在类似于第四实施例中的步骤S420C和S420D的步骤S720C和S720D中，采用控制模式2B和控制模式2C。第七实施例中控制信号值X与光源辉度Y及子像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图7中示出。现在参考图21给出对根据第七实施例的显示用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。

在步骤S700，执行第一实施例中的步骤S100。然后，在步骤S710A和S710B，执行第一实施例中的步骤S110A和S110B。然后，在步骤S720A和S720B，执行第二实施例中的步骤S220A和S220B。

如果计算电路71确定在显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则执行第五实施例中的步骤S520C到S520G作为步骤S720C到S720G。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S730A和S730B。

然后，执行步骤S140A到S140D作为步骤S740A到S740D。

第七实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

第八实施例

在作为第四和第三实施例的修改的第八实施例中，采用控制模式1C和控制模式2B。亦即，在类似于第一实施例中的步骤S120A和S120B的步骤S820A和S820B中，采用控制模式1C。第八实施例中控制信号值X与光源辉度Y及子像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图8中示出。现在参考图22给出对根据第八实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。

在步骤S800，执行第一实施例中的步骤S100。然后，在步骤S810A和S810B，执行步骤S110A和S110B。然后，在步骤S820A和S820B，执行第三实施例中的步骤S320A和S320B。

如果计算电路71确定在显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则执行第四实施例中的步骤S420C和S420D作为步骤S820C和S820D。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S830A和S830B。

然后，执行第一实施例中的步骤S140A到S140D作为步骤S840A到S840D。

第八实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

第九实施例

在作为第八实施例的修改的第九实施例中，采用控制模式1C、控制模式2B和控制模式2C。亦即，在类似于第四实施例中的步骤S420C和S420D的步骤S920C和S920D中，采用控制模式2B和控制模式2C。第九实施例中控制信号值X与光源辉度Y及子像素的光透射率Lt和显示辉度y的关系在图9中示出。现在参考图23给出对根据第九实施例的用于液晶显示装置组件的驱动方法的说明。

在步骤S900，执行第一实施例中的步骤S100。然后，在步骤S910A和S910B，执行第一实施例中的步骤S110A和S110B。然后，在步骤S920A和S920B，执行第三实施例中的步骤S320A和S320B。

如果计算电路71确定在显示区域单元12中没有满足式(1)(或同时满足式(1-1)、(1-2)和(1-3))的像素，则执行第五实施例中的步骤S520C到S520G作为第九实施例的步骤S920C到S920G。

然后，执行第一实施例中的步骤S130A和S130B作为步骤S930A和S930B。

然后，执行第一实施例中的步骤S140A到S140D作为步骤S940A到S940D。

第九实施例中的液晶显示装置组件的配置和结构与第一实施例中的类似，由此其说明将被省略。

已通过优选实施例的说明对本发明进行了讨论，但是本发明并不限于所公开的实施例。彩色液晶显示装置组件、透射型彩色液晶显示装置、以及平面光源装置的配置和结构仅仅是示例，并且构成这些装置的组件和材料也仅仅是示例，并可被适当地改换。例如，用于平面光源单元的辉度校正或温度控制可如下执行。由光学传感器监视平面光源装置的发光状况，并由温度传感器监视发光二极管的温度，然后，监视结果被反馈给LED驱动电路83。

此外，如果满足(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3≥k₁·x_max(1”)以取代式(1-1)、(1-2)和(1-3)，则与显示区域单元12对应的平面光源单元42的辉度可由驱动电路控制，从而可获得在假定与值等于(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3+k₀·x_max(k₀是在由0.06≤k₀≤0.03表达的范围里的系数)的输入信号对应的控制信号被提供给R、G和B子像素的情况下的R、G和B子像素辉度。

本领域技术人员应当理解，取决于设计需要和其它因素，可能会出现各种修改、组合、子组合和变更，但是它们仍落在所附权利要求及其等效技术方案的范围内。

Claims (19)

1.一种用于液晶显示装置组件的驱动方法，所述液晶显示装置组件包括：(A)包含像素设置成二维矩阵的显示区域的透射型液晶显示装置，(B)包含与虚拟的P×Q个显示区域单元对应的P×Q个平面光源单元的平面光源装置，在所述透射型液晶显示装置的显示区域被分成所述虚拟的P×Q个显示区域单元的情况下，所述平面光源装置从所述显示区域单元的后表面照明与所述平面光源单元对应的所述显示区域单元，以及(C)驱动所述平面光源装置和所述透射型液晶显示装置的驱动电路，所述驱动电路向每个像素提供用于控制所述像素的光透射率的控制信号，所述驱动方法包括以下步骤：

在输入到所述驱动电路的用于驱动所述像素的输入信号的值由x表示的情况下，在每个所述显示区域单元中，当用于构成所述显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于预定值，其中所述输入信号的值由x_U-max表示时，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值大于x_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给所述像素的情况下的像素辉度。

2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述像素的输入信号的最大值由x_max表示，并且所述预定值由k₁·x_max表示，其中k₁是在0.94≤k₁≤0.99的范围里的系数的情况下，在每个所述显示区域单元中，当用于构成所述显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于k₁·x_max，其中所述输入信号的值由x_U-max表示时，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于x_U-max+k₀·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给所述像素，其中k₀是在0.06≤k₀≤0.3的范围里的系数的情况下的像素辉度。

3.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，每个像素包括一组三个子像素，所述三个子像素是发红光子像素、发绿光子像素和发蓝光子像素，并且

在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述发红光子像素、所述发绿光子像素和所述发蓝光二极管的输入信号的值分别由x_R、x_G和x_B表示，并且在输入到所述驱动电路中以驱动所述像素的输入信号的最大值由x_max表示，且在所述预定值由k₁·x_max表示，其中k₁是在0.94≤k₁≤0.99范围里的系数的情况下，在每个所述显示区域单元中，当用于构成所述显示区域单元的任一像素所用的所有值x_R、x_G和x_B大于或等于k₁·x_max，其中输入信号的值分别由x_U-max(R)、x_U-max(G)和x_U-max(B)表示时，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3+k0·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给发红光子像素、发绿光子像素和发蓝光子像素，其中k₀是在0.06≤k₀≤0.3的范围里的系数的情况下的发红光子像素、发绿光子像素和发蓝光子像素辉度。

4.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述平面光源单元包括发光二极管。

5.如权利要求4所述的驱动方法，其特征在于，所述平面光源单元的辉度是通过增大或减小在对构成所述平面光源单元的发光二极管的脉宽调制控制中使用的负荷比来提高或降低的。

6.如权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述像素的输入信号的最大值由x_max表示的情况下，可获得在与值等于(1+k₀)x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素，其中k₀是在0.06≤k₀≤0-3的范围里的系数的情况下的像素辉度的负荷比D₀由D₀＝α₀·D_max表达，其中α₀是在0.95≤α₀≤1.0的范围里的系数，而D_max表示最大负荷比。

7.如权利要求1所述的驱动方法，还包括以下步骤：

在每个所述显示区域单元中，如果用于构成所述显示区域单元的所有像素的输入信号的值x小于所述预定值，在输入到所述驱动电路中的用于驱动构成所述显示区域单元的所有像素的输入信号的最大值由x’_U-max表示的情况下，则由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于该最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给所述像素的情况下的像素辉度。

8.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，在输入到所述驱动电路中的用于驱动像素的输入信号的最大值由x_max表示，且所述预定值由k₁·x_max表示，其中k₁是在0.94≤k₁≤0.99范围里的系数的情况下，在每个所述显示区域单元中，当用于构成所述显示区域单元的任一像素的输入信号的值x大于或等于k₁·x_max，其中所述输入信号的值由x_U-max表示时，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于x_U-max+k₀·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素，其中k₀是在0.06≤k₀≤0.3的范围里的系数的情况下的像素辉度，并且

在每个所述显示区域单元中，在用于构成所述显示区域单元的任一像素的输入信号的值x小于k₁·x_max，并且输入到所述驱动电路中的用于驱动构成所述显示区域单元的所有像素的输入信号的最大值由x’_U-max表示的情况下，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于所述最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。

9.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，每个像素包括一组三个子像素，所述三个子像素是发红光子像素、发绿光子像素和发蓝光子像素，并且

在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述发红光子像素、发绿光子像素和发蓝光二极管的输入信号的值分别由x_R、x_G和x_B表示，并且在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述像素的所述输入信号的最大值由x_max表示，并且所述预定值由k₁·x_max表示，其中k₁是在0.94≤k₁≤0.99范围里的系数的情况下，在每个所述显示区域单元中，当用于构成所述显示区域单元的任一像素的所有值x_R、x_G和x_B均大于或等于k₁·x_max，其中所述输入信号的值分别由x_U-max(R)、x_U-max(G)和x_U-max(B)表示时，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于(x_U-max(R)+x_U-max(G)+x_U-max(B))/3+k₀·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给所述发红光子像素、所述发绿光子像素和所述发蓝光子像素，其中k₀是在0.06≤k₀≤0.3的范围里的系数的情况下的发R光子像素、发G光子像素和发B光子像素的辉度，并且

在每个所述显示区域单元中，当用于构成所述显示区域单元的所有像素的任一值x_R、x_G和x_B小于k₁·x_max，且输入到所述驱动电路的用于驱动构成所述显示区域单元的所有像素的用于所述发红光子像素、所述发绿光子像素和所述发蓝光子像素的输入信号的最大值由x’_U-max表示时，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于所述最大值x’_U-max的输入信号对应的控制信号被提供给所述发红光子像素、所述发绿光子像素和所述发蓝光子像素的情况下的发红光子像素、发绿光子像素和发蓝光子像素的辉度。

10.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述平面光源单元包括发光二极管。

11.如权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述平面光源单元的辉度是通过增大或减小在对构成所述平面光源单元的发光二极管的脉宽调制控制中使用的负荷比来提高或降低的。

12.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述像素的输入信号的最大值由x_max表示的情况下，可获得在与值等于(1+k₀)x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素，其中k₀是在0.06≤k₀≤0.3的范围里的系数的情况下的像素辉度的负荷比D₀由D₀＝α₀·D_max表达，其中α₀是在0.95≤α₀≤1.0的范围里的系数，而D_max表示最大负荷比。

13.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述像素的输入信号的最大值由x_max表示的情况下，可获得在与值等于k₁·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素，其中k₁是在0.94≤k₁≤0.99的范围里的系数的情况下的像素辉度的负荷比D₁由D₁＝α₁·D_max表示，其中α₁是在0.3≤α₁≤0.8的范围里的系数，而D_max表示最大负荷比。

14.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，在输入到所述驱动电路中的用于驱动所述像素的输入信号的最大值由x_max表示，并且所述最大值x’_U-max由x’_U-max≤k₂·x_max表达，其中k₂是在0.35≤k₂≤0.5范围里的系数的情况下，由所述驱动电路控制与所述显示区域单元对应的所述平面光源单元的辉度，从而可获得在与值等于x’_U-max/k₂的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度。

15.如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，所述平面光源单元包括发光二极管。

16.如权利要求15所述的驱动方法，其特征在于，所述平面光源单元的辉度是通过增大或减小在对构成所述平面光源单元的发光二极管的脉宽调制控制中使用的负荷比来提高或降低的。

17.如权利要求16所述的驱动方法，其特征在于，当可获得在与值等于(1+k₀)x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素，其中k₀是在0.06≤k₀≤0.3的范围里的系数的情况下的像素辉度的负荷比D₀由D₀＝α₀·D_max表示，其中α₀是在0.95≤α₀≤1.0的范围里的系数，而D_max表示最大负荷比。

18.如权利要求16所述的驱动方法，其特征在于，可获得在与值等于k₁·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素，其中k₁是在0.94≤k₀≤0.99的范围里的系数的情况下的像素辉度的负荷比D₁由D₁＝α₁·D_max表达，其中α₁是在0.3≤α₀≤0.8的范围里的系数，而D_max表示最大负荷比。

19.如权利要求16所述的驱动方法，其特征在于，可获得在与值等于k₂·x_max的输入信号对应的控制信号被提供给像素的情况下的像素辉度的负荷比D₂由D₂＝α₂·D_max表达，其中α₂是在0.01≤α0≤0.2的范围里的系数，而D_max表示最大负荷比。

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