液晶显示器的制作方法

专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器，其采用包括将要单独控制的多个划分的发光部 分的光源单元。
背景技术：
在液晶显示器中，具有白背光的透射型有源矩阵液晶显示面板普遍用于
个人计算机监视器(PC监视器)和电视机。此处，希望用于PC监视器和电
视机的这种有源矩阵液晶显示面板具有更少的显示不均匀和闪烁等的高显示质量。
尽管使用荧光管的CCFL (冷阴极荧光灯)型是作为液晶显示面板背光 的主导，然而，作为替代CCFL的光源，LED (发光二极管)等具有4艮大前 景。作为利用LED的这些种类的背光系统，已经提出了如在例如日本专利申 请公开第2001-142409号和日本专利申请公开第2001-296554号中所公开的利 用LED的背光系统。

发明内容
上述日本专利申请公开第2001-142409号公开了一种LED背光系统，其 被配置为具有划分成多个划分的发光部分的光源，并且把单独的发光操作应 用于每一划分的发光部分以控制光量。此处，控制背光的亮度(光强度)通 常有两个原因。 一是通过实现亮度的时间平均降低而与要显示的任何内容无 关地降低功耗。另一个是根据要显示的内容，通过增力口/降低背光的亮度，提 高显示对比度和增强图像表达能力的效果。具体地，该LED背光系统被配置 为根据要显示的内容，通过针对每一划分的发光部分单独地增加/降低背光的 亮度，进一步增加图像对比度的锐度。
顺便提及，通常通过将交变电压(alternating voltage )施加于有源矩阵液 晶显示面板的液晶元件来实现对其的显示驱动，以通过利用交变电压的驱动 防止液晶的图像滞留。在这样的交变电压驱动(极性反转驱动)中，施加矩形波形的电压，使得交替地施加相对于预定参考电压具有相等的电压振幅的
正电压和负电压。所述预定参考电压是施加到面对TFT (薄膜晶体管)的对 向基板的直流电压，并被称为公共电极电压或公共电极电压(通常称为 "Vcom")。
在液晶模块的最终制造工艺中，把公共电极电压(Vcom)调整至最佳电 压值，以把闪烁的发生降低到最小。如果Vcom的调制不适当，则电压振幅 会脱离在正/负部分之间的平衡，并且液晶可能总是经历偏置的直流电压。在 这样的情况下，在静态状态下长时间保持的同 一屏幕图像可能导致图像滞留。 此处，在采用非晶硅(非晶Si) TFT元件的液晶显示面板(其是作为有 源矩阵液晶面板的典型之一)中，当照射非晶Si的沟道部分时，生成光感电 动势(optically-induced electromotive force )。 因》匕,当？文变光量时，漏电;危 (off-leak)特性可能改变。漏电流特征的这种改变诱发在利用交变电压驱动 (极性反转驱动)的图像驱动操作时保持在液晶处的像素电压的变化，尽管 只是很小的变化。
如上所述，在液晶模块的制造工艺中，把液晶显示面板中的Vcom调整 至最佳电压电平。因此，当改变背光的亮度时，由于上述的非晶Si中漏电流 特性的改变，Vcom偏离最佳值。当Vcom的偏离最佳电压的量很大时，这可 能会成为显示中图像滞留、闪烁或者不均匀的原因。
考虑到这样的问题，上述专利文献2公开了这样的技术，其中通过根据 背光的亮度校正对向基板的电压和视频信号的振幅中心电压来校正由于背光 亮度的变化引起的Vcom的偏离。
然而，当单独地调整背光的亮度以符合液晶显示面板的多个划分的显示 区域中的每个时，该技术难以针对每一划分的显示区域来才交正Vcom的偏离。 因此，由于Vcom从最佳电压的偏离，在显示中存在出现图像滞留、闪烁、 不均匀等的可能性。于是，可能需要这样的技术的实现，其能够提高图像对 比度的锐度并抑制诸如显示中出现图像滞留、闪烁以及不均匀之类的图像质 量恶化。
考虑到上述缺点，希望提供一种液晶显示单元，在其中，可以提高图像 对比度的锐度，同时抑制图像质量恶化。
根据本发明的实施例的液晶显示器包括光源单元，其包括具有要被单 独控制的多个划分的发光部分的光源以及通过光控制信号来控制每个划分的发光部分的光量的光源控制部分；液晶显示面板，其包括多个像素，每个像 素具有液晶元件、像素电极和公共电极，并且该液晶显示面板基于输入的视 频信号调制从光源发射的光；以及显示驱动部分，通过将基于所述输入的视 频信号的、具有交替反转极性波形的驱动电压施加于每个像素的像素电极， 执行极性反转驱动，同时将公共电极维持在公共电势。所述显示驱动部分基 于来自光源控制部分的光控制信号，对于与导通状态的划分的发光部分对应 的液晶显示面板中的每个划分的显示区域单独校正输入的视频信号，使得具 有交替反转极性波形的驱动电压的振幅中心电势与公共电势基本一致，而与 划分的发光部分的光量无关。然后，所述显示驱动部分将基于校正后的视频 信号的驱动电压施加于所述液晶元件。
根据本发明的实施例的液晶显示器，在液晶显示面板中，通过将基于输 入的视频信号的、具有交替反转极性波形的驱动电压施加于每个像素的像素 电极，执行极性反转驱动，同时将公共电极维持在公共电势。从而，基于输 入的视频信号调制从光源单元发射的光，然后显示图像。此时，在光源单元 中，控制要被单独控制的多个划分的发光部分的每个的光量。因此，根据输 入的视频信号对于每个划分的显示区域单独控制光量。另外，对于每个划分 的显示区域单独进行输入的视频信号的校正，使得具有交替反转极性波形的 驱动电压的振幅中心电势与公共电势基本一致，而与划分的发光部分的光量 无关，然后，基于校正后的视频信号的驱动电压被施加于液晶元件。结果， 抑制了因多个划分的发光部分的每个的光量的变化所导致的振幅中心电势的 波动，并且抑制了因振幅中心电势和公共电势的电势差所导致的显示中的液 晶的图像滞留、闪烁、以及不均匀的出现等。
根据本发明的实施例的液晶显示器，由于控制了要被单独控制的多个划 分的发光部分的每个的光量，所以可以根据输入的视频信号对于每个划分的 显示区域单独控制光量，从而提高了图像对比度的锐度。而且，对于每个划 分的显示区域单独执行输入视频信号的校正，使得具有交替反转极性波形的 驱动电压的振幅中心电势与公共电势基本一致，而与划分的发光部分的光量 无关。因此，抑制了因振幅中心电势和公共电势的电势差所导致的显示中的 液晶的图像滞留、闪烁、以及不均匀的出现等。结果，提高了图像对比度的 锐度，同时抑制了图像质量的恶化。


图1是示出根据本发明的实施例的液晶显示器的整体配置的分解透视图。
图2是示出出现在图1中的每个像素中所布置的像素电路的示例的电路图。
图3A和图3B是示出出现在图1中的背光系统中光源的单元(划分的发 光部分)的配置示例的平面样式图。
图4是示出出现在图3中的光源中所布置的划分的发光部分的排列配置 示例的平面样式图。
图5是示出图1的液晶显示器的整体配置的方框图。
图6示出出现在图5中的光源的驱动部分和控制部分的详细配置的方框图。
图7是用于说明光源的驱动脉冲信号的时序波形图。 图8是用于说明驱动出现在图1中的液晶显示面板的方式示例的时序波 形图。
图9是用于说明在图像显示区域和部分发光区域之间的相互位置关系的 示例的透^L图。
图10是示出最佳公共电极电势和白显示时的亮度(来自背光系统的辐射 光的亮度)的关系示例的特性曲线图。
图11 (A)到11 (F)是用于说明由图5中所示的RGB校正部分执行的 校正视频信号的方式的示例的图。
图12是用于说明根据本发明的修改校正视频信号的方式的平面样式图。
具体实施例方式
以下将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1图示了根据本发明的实施例的液晶显示器(液晶显示器3)的整体 配置。液晶显示器3是所谓的透射液晶显示器，其发射透射光作为显示光 Dout,并且被配置为包括背光系统1和透射液晶显示器面板2。
液晶显示面板2由液晶层20、其间排列有液晶层20的一对基板即在背 光系统1侧的TFT基板211和在面对TFT基板211的另一侧的公共电极基板 221、以及分别在与液晶层20相对侧上堆叠在TFT基板211和公共电极基板221上的起偏振片(polarizing plate ) 210和220而配置。
在TFT基板211中，整体上按矩阵排列多个像素23，并且在各像素23 上分别形成像素电极212。
每个像素23包括例如如图2所示的像素电路。具体地，每个像素23连 接到垂直延伸的源极线S以及互相平行、水平延伸的栅极线G和Cs线(辅 助电容线)C。 TFT元件231被布置在这些源极线S和栅极线G的交叉处。 TFT元件231具有把来自源极线S和栅极线G的驱动电压施加于各像素23 的液晶元件232的功能，并使用例如非晶硅(非晶Si)来配置。TFT元件231 的栅极连接到栅极线G,其漏极连接到液晶元件232的一端(像素电极212 一侧)，并且源极连接到源极线S。存储电容元件(辅助电容元件)233被布 置在Cs线C和TFT元件231的漏极/液晶元件的一端之间。液晶元件232的 另 一个端点(公共电极com —侧)和Cs线C经由未示出的转接电极(transfer electrode )、导电颗粒等电连接。另外，如图2所示，由于栅极线G、非晶硅 层(未示出)以及漏极电极(未示出)的重叠，在TFT元件231的栅极和漏 极之间产生了寄生电容Cgd。
背光系统1采用颜色混合方法，其中，通过混合多个颜色的光(此处， 采用了红色、绿色及蓝色的3原色)获得特定颜色的照射光Lout。背光系统 1包括如下光源(下文中将称为光源10)，其具有两个或多个红色LED 1R、 两个或多个绿色LED 1G以及两个或多个蓝色LED 1B，分别作为发射互不相 同颜色光的三种光源。
图3A、 3B和图4图示了在背光系统1中提供的各个颜色的LED的排列 配置示例。
如图3A所示，以此方式配置背光系统l,发光部分的单位单元41和42 分别包括两对红色LED 1R、绿色LED 1G以及蓝色LED IB,这两个单位单 元41和42共同构成一个划分的发光部分4，作为发光部分的单位。相同颜 色的LED串联在相应的单位单元41和42中，并且进一步连接在单位单元41 和单位单元42之间。具体地，各颜色的LED的阳极和阴极如图3B所示连接。
例如，如图4所示，以此方式配置的划分的发光部分4在光源10中按矩 阵排列，以便单独加以控制，如下将描述。
随后，将参考图5详细说明上述液晶显示面板2和光源IO的驱动和控制 部分的配置。图5是示出液晶显示器3的配置的方框图。如图5所示，用于驱动液晶显示面板2以显示图像的驱动电路由X驱动 器(源极驱动器)51、 Y驱动器(栅极驱动器)52、定时控制部分(定时发 生器)61、 RGB处理部分60 (信号发生器)、RGB信号校正部分63以及图 像存储器62而配置。
X驱动器(源极驱动器)51经由上述源极线S向布置在液晶显示面板2 中的各像素电极212提供基于视频信号Din的驱动电压。Y驱动器(栅极驱 动器)52沿上述栅极线G线序驱动在液晶显示面板2中布置的各像素电极 212。定时控制部分(定时发生器)61控制X驱动器51和Y驱动器52。
根据本实施例，通过将基于视频信号Din的具有交替反转极性的波形的 驱动电压施加于相应像素23的液晶元件232，利用这样的X驱动器51、 Y驱 动器52以及定时控制部分61进行极性反转驱动，如以下将详细描述的。
RGB处理部分60 (信号发生器)处理从外部传输的视频信号Din，并产 生RGB信号。图像存储器62是存储从RGB信号校正部分63提供的RGB校 正信号D2的帧存储器。
RGB信号校正部分63使用从后述背光控制部分12提供的控制信号D4 来校正从RGB处理部分60提供的RGB信号Dl,并生成RGB校正信号D2。 以下将描述RGB信号校正部分63的详细操作。
与此同时，背光驱动部分11和背光控制部分12构成驱动和控制布置在 背光系统1中的光源10的发光操作的驱动/控制部分。
背光控制部分12根据从外部提供的视频信号Din以及从外部提供的控制 信号(总照度调整信号)DO产生并输出稍后将描述的控制信号D3和D4,以 便控制背光驱动部分11的驱动操作。下文将描述背光控制部分12的详细配 置(参考图6)。
背光驱动部分11按时分方式驱动光源10，使得基于从背光控制部分12 提供的控制信号D3和D4，互相独立地实现每个划分的发光部分4的发光操 作。下文中也将描述背光驱动部分的详细配置(图6)。
随后，下文中将参考图6描述上述背光驱动部分11和背光控制部分12 的详细配置。图6是示出背光驱动部分11和背光控制部分12的详细配置以 及光源10的配置的方框图。要注意，控制信号D3由用于红色的控制信号 D3R、用于绿色的控制信号D3G和用于蓝色的控制信号D3B而配置，控制 信号D4由用于红色的控制信号D4R、用于绿色的控制信号D4G和用于蓝色的控制信号D4B而配置。此处，为了方便起见，在光源10中，所有红色LED 1R串联，所有绿色LED 1G串联，所有蓝色LED IB串联。
背光驱动部分11包括电源部分110、恒流驱动器111R、 111G和111B、 切换元件112R、 112G和112B以及PWM驱动器113。
从电源部分110供电的恒流驱动器111R、 111G和111B根据从背光控制 部分12提供的控制信号D3 (用于红色的控制信号D3R、用于绿色的控制信 号D3G以及用于蓝色的控制信号D3B)向布置在光源IO中的红色LED 1R、 绿色LED 1G以及蓝色LED IB的相应阳极提供电流IR、 IG和IB。
切换元件112R、 112G和112B分别连接在地与红色LED 1R、绿色LED 1G和蓝色LED IB的阴极之间。此处，由例如诸如MOS-FET (金属氧化物 半导体场发射晶体管)等的晶体管等形成切换元件112R、 112G和112B。
PWM驱动器113基于从背光控制部分12提供的控制信号D4产生并输 出用于切换元件112R、 112G和112B的控制信号D5 (脉沖信号)，并利用 PWM控制方法来控制切换元件112R、 112G和112B。
背光控制部分12包括光量平衡控制部分121和光量控制部分122。
光量平衡控制部分121基于视频信号Din和用于恒流驱动器111R、 111G 和111B的控制信号D0产生并输出控制信号D3 (用于红色的控制信号D3R、 用于绿色的控制信号D3G和用于蓝色的控制信号D3B)。利用这样的配置， 基于颜色温度分别校正流过红色LED 1R、绿色LED 1G以及蓝色LED IB的 电流(发光电流)IR、 IG以及IB以改变光量，使得根据预定值来控制来自 光源10的照射光Lout的颜色平衡(色温)。
光量控制部分122基于视频信号Din和控制信号DO产生并输出要被传 输到PWM驱动器113的控制信号D4。以此方式，分别改变红色LED 1R、 绿色LED 1G以及蓝色LED IB的发光时段(照射时段)，并且控制来自光源 10的照射光Lout的光量(发光亮度)。
此处，背光系统l对应于根据本发明的实施例的"光源单元"的具体例子。 背光控制部分12对应于根据本发明的实施例的"光源控制部分"的具体例子。 RGB信号校正部分63、图像存储器62、定时控制部分61、 X驱动器51以及 Y驱动器52对应于根据本发明的实施例的"显示驱动部分，，的具体例子。
随后，下文中将描述根据本实施例的液晶显示器3的操作与效果。
首先，下文中将参考图1到图9描述液晶显示器3的基本操作。图7是图示在背光系统l中提供的光源IO的发光操作的时序波形图，其中，分别由 (A)表示流过红色LED 1R的电流(发光电流)IR, (B )表示流过绿色LED 1G的电流IG, (C)表示流过蓝色LED IB的电流IB。图8是示意性示出液 晶显示器3的整体操作的时序波形图。在此图中，分别由Vcom表示公共电 极的电势，Vs表示视频信号电压(源极线S的电势)，Vg表示栅极扫描电压 (栅极线G的电势)，AVg表示栅极电压的变化，Vpx表示像素电压(保持 在液晶元件232中的保持电势)，AVpx表示像素电压的变化，Von表示栅极 导通电压，Voff表示栅极截止电压。
在背光系统1中，当布置在背光驱动部分11中的切换元件112R、 112G 和112B进入导通状态时，基于从电源部分110提供的电力，电流(发光电 流)IR、 IG以及IB从恒流驱动器lllR、 111G和111B分别流入光源10的红 色LED 1R、绿色LED 1G以及蓝色LED IB,并且发射红、绿以及蓝光，以 使照射光Lout作为混合颜色光。
此时，由于控制信号DO从外部提供到背光驱动部分11,并且基于该控 制信号DO的控制信号D5从布置在背光驱动部分11中的PWM驱动器113 提供到相应的切换元件112R、 112G和112B,因此根据控制信号DO的定时， 切换元件112R、 112G和112B进入导通状态，并且红色LED 1R、绿色LED 1G以及蓝色LED1B的发光时段也与定时同步。换句话说，通过使用作为脉 冲信号的控制信号D5的时分驱动，执行红色LED1R、绿色LEDIG以及蓝 色LED IB的PWM驱动。
在背光控制部分12中，控制信号D3R、 D3G以及D3B从光量平衡控制 部分121分别提供到恒流驱动器lllR、 111G和111B,使得校正电流IR、 IG 和IB的量值(即AIR、 AIG以及AIB),换句话说，校正LED 1R、 1G以及 IB的光量，以将照射光Lout的色度(色温、颜色平衡)保持恒定(参考图7 (A)到图7 (C))。
在光量控制部分122中，生成控制信号D4并将其提供到PWM驱动器 113,使得调整切换元件112R、 112G和112B处于导通状态的时段，即各LED 1R、 1G以及1B的发光时段AT (参考图7 (A)到图7 (C))。
以此方式，控制电流IR、 IG以及IB的量值(AIR、 AIG以及AIB ) ( LED 1R、 1G以及IB的光量)和发光时段AT,并且对每个划分的发光部分4单 独控制照射光Lout的光量(发光亮度)。与此同时，在作为整体的液晶显示器3中，基于视频信号Din从X驱动 器51和Y驱动器52输出的用于像素电极212的驱动电压(施加于像素的电 压)调制从液晶层20中背光系统1的光源10发射的照射光Lout，然后，调 制后的光从液晶显示面板2输出，作为显示光Dout。以此方式，背光系统l 用作液晶显示器3的背光，并且显示光Dout允许显示图像。
具体地，在排列在液晶显示面板2中的每个像素23中，极性反转驱动被 应用于每个像素23的液晶元件232,例如，如图8所示。即，最初，在时刻 tll,当冲册极扫描电压Vg达到4册极导通电压Von时，TFT元件231进入导通 状态，并且^L频信号电压Vs经由TFT元件231的沟道^t写入液晶元件232。 以此方式，液晶元件232的电容(液晶电容Clc )和存储电容元件233的电容 (存储电容Cs)被充电，并且像素电压Vpx达到视频信号电压Vs。随后， 在时刻T12,当栅极扫描电压Vg下降至栅极截止电压Voff时，TFT元件231 的沟道关闭，并且在液晶电容Clc和存储电容Cs中充电的像素电压Vpx被保 持在其中，直到下一栅极导通电压到来(至时刻tl3的时段)。注意，除像素 电压Vpx的极性被反转之外，在从时刻tl3到t14的时段中的操作(在负极 性驱动时的操作)与从时刻tll到t12的时段中的操作(在正极性驱动时的操 作)相同。
另外，在液晶显示器3的光源10中，在整个图像显示面积中，仅与具有 预定亮度等级或更高亮度等级的液晶显示面板2的一部分图像显示区域(显 示显示图像Pa的区域)对应的划分的发光部分4的一部分发光，并且形成部 分发光区域Pb，例如，如图9所示。即，可以通过对于要被单独控制的多个 划分的发光部分4的每个单独控制光量，根据视频信号Din对于液晶显示面 板2的多个划分的显示区域的每个(对应于划分的发光部分4的显示区域) 单独调整光量。具体地，在例如暗图像场景的情况下，与亮图像场景相比， 通过降低从背光系统l发射的照射光Lout的强度，抑制了黑色电平恶化，增 强了图像对比度。另一方面，在例如耀眼地明亮的图像场景的情况下，与通 常亮度的场景相比，通过临时增加从背光系统1发射的照射光Lout的强度， 增强了图像的清晰度。
随后，除图1到图9以外，下文中还将参考图10和图11描述根据本发 明的实施例的特征部分的控制操作。
首先，在液晶模块制造工艺的最后步骤中，图8中所示的公共电极电势Vcom被调整至电压的最佳值，以便将图像滞留和闪烁的出现降低到最小。其 原因在于，如果不适当地调整公共电极电势Vcom,则电压振幅的正部分和负 部分的关系失衡，以致直流电压的偏离量继续被施加于液晶，这可能导致长 时间操作后的老化等。
然而，当来自背光系统1的照射光Lout的强度高于或者低于通常照射强 度时，公共电极电势Vcom从这样适当调整的电压偏离。
这样的现象是由于下列原因。即，当栅极扫描电压Vg从栅极导通电压 Von转向栅极截止电压Voff时，在栅极电压变化AVg的影响下，像素电压 Vpx经由寄生电容Cgd而变化。具体地，通过表达式(1)给出像素电压Vpx 的变化AVpx,如以下所示(参考图8)。把这一现象称为馈通(feed through )。
AVpx =-^-xAVg … (i》
为了防止这样的现象，最佳地将公共电极电势Vcom调整至在像素电压 Vpx的正电平和负电平之间的振幅中心电势，而不是视频信号电压Vs的振幅 中心电压，如图8所示。公共电极电势Vcom的这种最佳调整允许液晶电容 Clc中和存储电容Cs中的充电电压在像素电压Vpx的正时段和负时段之间几 乎达到平衡。因此，防止了诸如由于极性反转驱动引起的闪烁、通过连续将 任一极性的偏移电压施加于液晶元件232所导致的图像滞留等的问题。
在此，当通过光照射包括由非晶硅(非晶Si)制成的TFT元件231的液 晶显示面板2中的非晶Si的沟道部分时，产生光感电动势，并且介电常数改 变。此时，由于寄生电容Cgd由非晶硅层制成，所以寄生电容Cgd根据从背 光系统1发射的照射光Lout的强度波动而增加/减少。
顺便提及，要注意，利用上述表达式(1)表达像素电压的变化AVpx, 通过由电容率所构成的系数，该像素电压的变化AVpx与栅极电压的变化AVg 成比例。此时，当将此时的寄生电容Cgd和像素电压变化分别定义为Cgd' 和AVpx'时，得到下列关系表达式(2):
厶Vpx'-——^——xAVg .....(2)
Cic + Cs + Cgd'表达式(2)表明，如果背光亮度增加，则由于与寄生电容Cgd相比液晶 电容Clc和存储电容Cs足够大，因此寄生电容Cgd降低(Cgd'〈Cgd),像 素电压的变化减小(AVpx'< < AVpx )。因此，像素电压Vpx的正电压与负 电压分别增加值(AVpx-AVpx'),因此，可能需要校正在像素电压Vpx的 正电平和负电平之间的振幅中心，以符合公共电极电势Vcom。
因此，在本实施例中，RGB信号校正部分63对于与导通状态的划分的 发光部分4对应的液晶显示面板2的每个划分的显示区域单独校正RGB信号 Dl,使得具有交替反转极性波形的驱动电压的振幅中心电势与预定的公共电 极电势Vcom基本一致，而不依赖于划分的发光部分4的光量。此时，使用 从背光控制部分12提供的控制信号D4进行对RGB信号Dl的校正，以单独 控制每个划分的发光部分4的光量。然后，与校正后的RGB校正信号D2对 应的驱动电压^皮施加于液晶元件232。
具体地，例如，在增加某一划分的显示区域中的背光亮度的情况下，将 对应于该部分的RGB信号D1的振幅中心电压校正到较低位置，在降低背光 亮度的情况下，将其振幅中心电压校正到较高的位置。即，进行RGB信号 Dl的校正，使得随着每个划分的发光部分4的光量增加，正驱动电压的绝对 值可以降低，并且负驱动电压的绝对值可以增加(参考图8的箭头P1L和 P2L)。与此同时，进行RGB信号D1的校正，使得随着每个划分的发光部分 4的光量降低，正驱动电压的绝对值可以增加，负驱动电压的绝对值可以降 低(参考图8的箭头P1H和P2H)。
更具体地，例如，如图11的(A)到(F)所示进行RGB信号D1的校 正。即，预先准备灰度(gradation)查找表(LUT),并且在校正RGB信号 Dl的振幅中心电压时参考该表。LUT由用于正极性的第一表和具有与第一表 不同的参考值的用于负极性的第二表而配置，其中，使用了作为背光亮度的 变化而采用的对数。如果根据PWM的占空比的各阶段或者背光亮度的强度， 基于相对于高亮度、中间亮度以及低亮度的6种背光亮度范围进行校正，则 除了用于初始状态的高亮度LUT以外，还预先准备了例如4个LUT。
最初，当利用等于PWM的百分之百占空比的高亮度范围的LUT调整液 晶显示面^反2的Vcom电压时，将Vcom电压最佳地调整至RGB信号Dl的 振幅中心电压。
然后，根据RGB信号Dl降低PWM的占空比，当确定背光亮度是中间范围的背光亮度时，使用 一对中间亮度LUT对于正极性和负极性两者进行灰 度电压的校正。结果，降低了正灰度电压，同时增加了负灰度电压，使得可 以降低RGB信号D1的振幅中心电压。
当根据视频信号进一步降低PWM的占空比时，使用 一对低亮度LUT对 于正极性以及负极性两者进行灰度电压的校正，以进一步扩大电压差。
可以通过例如在液晶显示器3操作的开始时启动定时器计数并按例如10 到60分钟的间隔周期性地参考PWM信号来确定校正的定时与频率。以此方 式，可以基于所参考的PWM占空比选择最佳LUT，使得可以在其上进行校 正。而且，不仅可以周期性地进行校正，还可以在例如液晶显示器3的视频 输入源改变时或者作为电视机的液晶显示器3的频道切换时进行校正。
因此，根据本实施例，对于与导通状态的划分的发光部分4对应的液晶 显示面板2的每个划分的显示区域单独进行RGB信号D1的校正，使得具有 交替反转极性波形的驱动电压的振幅中心电势与预定的公共电极电势Vcom 基本一致，而不依赖于划分的发光部分4的光量，然后，将与校正后的RGB 校正信号D2对应的驱动电压施加于液晶元件232。以此方式，抑制了由于每 个划分的发光部分4的光量的变化所导致的振幅中心电势的波动，并且可以 抑制由振幅中心电势和公共电极电势Vcom的电势差所导致的显示中的液晶 的图像滞留、闪烁和不均匀的出现等。
如上所述，根据本实施例，由于控制了将要单独控制的多个划分的发光 部分4中的每个的光量，所以根据输入视频信号Din,对于LCD面板的每个 划分的显示区域单独控制光量。结果，改善了图像对比度中的锐度。另外， 由于对于液晶显示面板的每个划分的显示区域单独校正RGB信号Dl,使得 具有交替反转极性波形的驱动电压的振幅中心电势与预定的公共电极电势 Vcom基本一致，而不依赖于划分的发光部分4的光量，所以可以抑制由于振 幅中心电势和公共电极电势Vcom的电势差所导致的显示中的液晶的图像滞 留、闪烁和不均匀的出现等。
已经参考上述实施例描述了本发明，然而本发明并不局限于上述实施例， 并且各种修改是可获得的。
例如，根据上述实施例，关于在背光系统1的相应的划分的发光部分4 与液晶显示面板2的划分的显示区域之间位置和个体尺寸相似的情况做出了 描述。然而，在实践中，由于背光系统1中的划分的发光部分4和相邻的划分的发光部分4，在这两个相邻的划分的发光部分4之间的边界区中产生中 间亮度区。因此，为了根据该中间亮度区适当地校正液晶显示面板2的数据 信号电压，可能需要在液晶显示面板2上提供与该边界区对应的另一划分的 显示区域，并且需要将数据信号电压校正到周围划分的显示区域的中间值。 具体地，例如，在如图12所示的各个划分的显示区域2A到2D的边界区中， 根据从基于距离(通过利用距离改变加权因子)对相应的各划分的发光部分 4的光量进行加权相加而获得的光量的加权和，进行RGB信号Dl的校正。 即，在相对于周围划分的显示区域的边界区中提供三个或多个逐渐过渡区域, 并且与距周围划分的显示区域的距离成比例地计算校正信号。
不连续地变化，所以当这两个划分的显示区域之间的校正电压差大到某个程 度时，屏幕上可能看起来像条紋状不均匀性(streaky unevenness )。 为了避免 这样的现象，希望令两个相接的划分的显示区域的边界具有如像拼图玩具的 各块之间的接合处一样的复杂锯齿形，并且该锯齿形足够小以可与高空间分 辨率的级别相当，使得可以防止边界区的条紋不均匀性。
另外，根据上述实施例，尽管关于其中通过改变LED的发光时段和光量 的至少一个来控制光源的亮度和色温的情况做出了描述，但也可以通过例如 改变LED的发光时段和光量之一或两者来控制光源的亮度和色温之一或两 者。
另外，根据上述实施例，尽管关于红色LED1R、绿色LED1G和蓝色 LED 1B分别装在不同的封装中的情况做出了描述，然而，例如，也可以把它 们一起装在一个封装中。
另夕卜，根据上述实施例，尽管关于光源10由红色LED 1R、绿色LED 1G 以及蓝色LED1B而配置的情况做出了描述，然而，除此之外(或代替红色、 绿色以及蓝色)，也可以将其配置为包括发射不同于红色、绿色以及蓝色的颜 色的另一彩色LED。当使用4个或多个颜色时，扩展了颜色范围，使得可获
得更宽广的颜色表示的变化。
另外，根据本实施例，尽管关于光源IO被配置为包括LED的情况做出 了描述，然而也可以将其配置为包括诸如例如EL元件、激光器件等的其它 发光器件。
而且，根据上述实施例，尽管关于液晶显示器3是被配置为包括背光系统1的透射液晶显示器的情况做出了描述，然而其也可以是被配置为包括根 据本发明的实施例的前光系统的反射液晶显示器。
本发明包含与2008年9月25日于日本专利局提交的日本优先专利申请 JP2008-245889中所公开的主题相关的主题，通过引用将其全部内容合并于 此。
本领域技术人员应当理解，取决于设计要求和其它因素，可以出现各种 修改、组合、子组合以及变更，只要其在所附权利要求或其等效物的范围内 即可。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括光源单元，其包括具有要被单独控制的多个划分的发光部分的光源以及通过光控制信号来控制每个划分的发光部分的光量的光源控制部分；液晶显示面板，其包括多个像素，每个像素具有液晶元件、像素电极和公共电极，并且该液晶显示面板基于输入的视频信号调制从光源发射的光；以及显示驱动部分，通过将基于所述输入的视频信号的、具有交替反转极性波形的驱动电压施加于每个像素的像素电极，执行极性反转驱动，同时将公共电极维持在公共电势，其中，所述显示驱动部分基于来自光源控制部分的光控制信号，对于与导通状态的划分的发光部分对应的液晶显示面板中的每个划分的显示区域单独校正输入的视频信号，使得具有交替反转极性波形的驱动电压的振幅中心电势与公共电势基本一致，而与划分的发光部分的光量无关，然后，所述显示驱动部分将基于校正后的视频信号的驱动电压施加于所述液晶元件。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述显示驱动部分校正输 入的视频信号，使得随着划分的发光部分的光量增加，驱动电压中正电平的绝对值降低，同 时驱动电压中负电平的绝对值增加；以及随着划分的发光部分的光量降^f氐，驱动电压中正电平的绝对值增加，同 时驱动电压中负电平的绝对值降低。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述光源控制部分通过由光控制信号改变其发光持续时间的长度来控制 每个划分的发光部分的光量；以及所述显示驱动部分通过利用来自所述光源控制部分的光控制信号来校正 输入的一见频信号。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，显示驱动部分使用在边界附近的划分的发光部分中的光量值和取决于边界显示区中的位置的加权因子来执行加权相加运算，由此才艮据通过加权相加运算 获得的光量来校正输入的视频信号。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述液晶显示面板包括TFT元件，每个TFT元件将驱动电压施加于每个 像素中的液晶元件，TFT元件由非晶硅形成。
全文摘要
提供了可以抑制图像质量恶化并增强图像对比度的液晶显示器。所述液晶显示器包括光源单元，其包括具有划分的发光部分的光源以及光源控制部分；液晶显示面板，其包括像素，并且调制来自光源的光；以及显示驱动部分，基于输入的视频信号执行极性反转驱动。所述显示驱动部分基于来自光源控制部分的光控制信号，对于与导通状态的划分的发光部分对应的液晶显示面板中的每个划分的显示区域单独校正输入的视频信号，使得具有交替反转极性波形的驱动电压的振幅中心电势与公共电势基本一致。然后，基于校正后的视频信号的驱动电压被施加于所述液晶元件。
文档编号G09G3/36GK101685611SQ20091017804
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者广瀬阳一, 鎌田豪 申请人:索尼株式会社