专利名称：驱动液晶显示组件的方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动液晶显示组件的方法。
背景技术：
使用液晶显示器时，液晶材料自身并不发光。因此，例如，在显示区域背面设置了用于照亮液晶显示器的显示区域的直接平面光源器件(背光源)。注意到，在使用彩色液晶显示器时，一个像素由红光发射子像素、绿光发射子像素和蓝光发射子像素这三种子像素构成。构成每个像素或子像素的液晶元件像一种光快门(光阀)那样工作，即每个像素或每个子像素的透光率是受控的，由此可控制平面光源器件发出的照明光的透光率并显示出图像。
液晶显示组件中的现有平面光源器件以均匀且恒定的亮度照亮整个显示区域。这种状态在图12的(A)中以及图13的(A)中被示意性地表示为平面光源器件的亮度(有时候被称为光源亮度)。控制像素A和B的透光率(参照图12的(B)和图13的(B))能够使显示区域上与像素A和B相对应的部分的亮度(有时候被称为显示亮度)受到控制(参照图12的(C)和图13的(C))。现在，让我们说像素A位于液晶显示器的上部，像素B位于液晶显示器的下部。
注意到，下文要描述的图14的(A)和图15的(A)示意性地示出了光源亮度，图14的(B)和(C)示意性地示出了像素A的透光率和显示亮度，而图15的(B)和(C)示意性地示出了像素B的透光率和显示亮度。图12-图15的水平轴示出了图像显示的时间过程(帧的数目)。
同样，从未经审查的日本专利申请第2005-17324号公报中得知有一种具有其它配置的平面光源器件，不同于由多个平面光源单元配置成的平面光源器件，其中这些平面光源单元用于改变构成彩色液晶显示器的多个显示区域单元处的亮度分布。注意到，这种由多个平面光源单元构成的平面光源器件有时候为了方便被称为“时间均分驱动式”平面光源器件。
此外，例如，在未经审查的日本专利申请第11-109317号公报中，描述了基于下文要描述的方法来控制平面光源器件。具体来讲，平面光源器件中的最大亮度记为Ymax，且在显示区域上像素的透光率(孔径比)的最大值(具体地讲，例如100％)被记为Ltmax。此外，当平面光源器件具有最大亮度Ymax时，在显示区域中为获得显示亮度y0的像素的透光率(孔径比)被记为Lt0。在这种情况下，平面光源器件的光源亮度Y0需要得到控制，以满足Y0·Ltmax＝Ymax·Lt0注意到，图16的(A)和(B)示出了与这种控制有关的概念图。此处，光源亮度Y0在每个帧期间都在变化。
具体地讲，例如，如果光源亮度(Y0)被控制成像图14(A)和图15(A)示意性示出的那样，并且像素的透光率Lt被控制成像图14(B)和图15(B)示意性示出的那样，则可以获得像图14(C)和图15(C)中用实线示意性示出的、像素A和B的显示亮度(y)。
发明内容
顺便提及，液晶材料具有有限的响应速度。因此，像素的透光率Lt实际上是像图15(B)中虚线所示那样变化。另一方面，如果平面光源器件中的光源被配置成发光二极管(LED)，则光源亮度的变化比像素透光率的变化要快，如图15(A)所示。因此，如果从外部输入到液晶显示组件以驱动像素的驱动信号的值是恒定的，则应该获得像图15(C)中的实线所示的显示亮度，但实际上，只获得了像图15(C)中的虚线所示的显示亮度。接下来，如果出现这种显示亮度变化，则这可能被视为液晶显示器的显示图像上的闪烁。
因此，期望本发明提供一种驱动液晶显示组件的方法，能防止液晶显示器的显示图像闪烁。
根据本发明的第一方案，提供了一种驱动液晶显示组件的方法，该液晶显示组件包括透射型液晶显示器，它包括由排列成二维矩阵形式的像素构成的显示区域；平面光源器件，用于从背面照亮显示区域；以及驱动电路，用于驱动平面光源器件和液晶显示器；其中驱动电路将用于控制各像素透光率的控制信号提供给各个像素；在液晶显示器进行图像显示的情况下针对每个帧，该方法包括如下步骤用驱动电路来控制平面光源器件的亮度，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度，其中该“帧内”驱动信号最大值XF-max是被输入到驱动电路以便驱动构成显示区域的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；以及基于构成像素的液晶材料的响应速度，由驱动电路控制平面光源器件的亮度。
根据本发明的第二方案，提供了一种驱动液晶显示组件的方法，该液晶显示组件包括透射型液晶显示器，它包括由排列成二维矩阵形式的像素构成并经受列顺序驱动的显示区域；平面光源器件，当假定液晶显示器的显示区域被分割为P×Q个有效显示区域单元时，该平面光源器件由与P×Q个显示区域单元相对应的P×Q个平面光源单元构成，每个平面光源单元从背面照亮与其相对应的显示区域单元；以及驱动电路，用于驱动平面光源器件和液晶显示器；其中驱动电路将用于控制各像素透光率的控制信号提供给各个像素；在液晶显示器进行图像显示的情况下针对每个帧，该方法包括如下步骤用驱动电路来控制平面光源单元的亮度，使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度，其中该“帧内”驱动信号最大值XF-max是被输入到驱动电路以便驱动构成显示区域的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；基于构成像素的液晶材料的响应速度，由驱动电路来控制平面光源单元的亮度；以及根据各平面光源单元的设置位置，由驱动电路来控制各平面光源单元的发光起始周期。
根据本发明的第三方案，提供了一种驱动液晶显示组件的方法，该液晶显示组件包括透射型液晶显示器，它包括由排列成二维矩阵形式的像素构成并经受列顺序驱动的显示区域；平面光源器件，当假定液晶显示器的显示区域被分割为P×Q个有效显示区域单元时，该平面光源器件由与P×Q个显示区域单元相对应的P×Q个平面光源单元构成，每个平面光源单元从背面照亮与其相对应的显示区域单元；以及驱动电路，用于驱动平面光源器件和液晶显示器；其中驱动电路将用于控制各像素透光率的控制信号提供给各个像素；在液晶显示器进行图像显示的情况下针对每个帧，该方法包括如下步骤针对每个平面光源单元，用驱动电路来控制与显示单元相对应的平面光源单元的亮度，使得当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度，其中该“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max是被输入到驱动电路以便驱动构成显示区域的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；以及基于构成像素的液晶材料的响应速度，由驱动电路来控制平面光源单元的亮度。
在所述液晶显示器进行图像显示的情况下，针对每个帧，根据本发明第三方案的用于驱动液晶显示组件的方法还包括如下步骤根据各平面光源单元的设置位置，由驱动电路来控制各平面光源单元的发光起始周期。
就本发明第一到第三方案的用于驱动液晶显示组件的方法，可以作出这样的安排，即各像素可配置成具有作为一组的多个子像素，每个都发出不同颜色的光，并且驱动电路将用于控制各子像素透光率的控制信号提供给构成各像素的各个子像素。即，在这种情况下，液晶显示器是彩色液晶显示器。此外，在这种情况下，更具体地讲，各像素被配置成具有红光发射子像素、绿光发射子像素和蓝光发射子像素这三种作为一组的子像素，或者被配置成将一个或多个子像素添加到上述三个子像素而作为一组(例如，添加用于发出白光以增大亮度的子像素，添加用于发出互补色以增大色再现范围的子像素的组，添加用于发出黄色以增大色再现范围的子像素的组，或添加用于发出黄色和青色以增大色再现范围的子像素的组)。
对于本发明第一到第三方案(包括上述较佳实施方式)的用于驱动液晶显示组件的方法，构成平面光源或平面光源单元的光源是由一种基于脉冲宽度调制(PWM)来驱动的发光二极管构成的，并且当假定在一个帧中发光二极管的单位发光周期数是K时，最好作出下列安排，即在第k个单位发光周期内(其中k＝1，2，3，依此类推到K)基于发光二极管的脉冲宽度调制进行的驱动过程中占空比是受到控制的，由此基于构成像素的液晶材料的响应速度来控制平面光源单元的亮度。然而，本发明并不限于这种配置，并且关于用于构成平面光源或平面光源单元的光源，还可以使用其它光源，例如，应用冷阴极线荧光灯或电致发光(EL)的光源。
注意到，在使用较佳实施方式(比如根据本发明第二方案用于驱动液晶显示组件的方法、或根据本发明第三方案用于驱动液晶显示组件的方法)的情况下，各平面光源单元的发光起始周期是由驱动电路根据各平面光源单元的设置位置来控制的，但在这种情况下，对于P×Q(Q行，P列)个平面光源单元中Q值和K值之间的关系，K值最好被设置成是Q值的整倍数，即满足K＝α×Q，其中假定α是正整数常数，这对于平面光源单元中发光控制的便捷性而言是较佳的。或者，对于驱动电路而言，可以根据各平面光源单元的设置位置，延迟各平面光源单元的发光起始周期。此处，可以作这样的安排，即预先用作为参数的Q值来确定延迟时间，并且存储到驱动电路所包括的存储设备中。更具体地讲，要经受列顺序驱动的透射型液晶显示器包括扫描电极(在第一方向上延伸)和数据电极(在第二方向上延伸)，它们按矩阵形状交叉，扫描信号被输入到扫描电极以选择并扫描该扫描电极，基于输入到数据电极的数据信号而显示出图像，由此构成了一个屏幕，但是在一个帧期间内，需要进一步延迟显示区域单元(包括被稍后输入的扫描信号所选中的扫描电极在内)所对应的各平面光源单元的发光起始周期。然而，各平面光源单元的发光周期均是相同的。
现在，分别定义像素或子像素的透光率(也被称为孔径比)Lt、与像素或子像素相对应的显示区域的一部分的亮度(显示亮度)y、以及平面光源器件或平面光源单元的亮度(光源亮度)Y如下。
Y1是光源亮度，例如最大亮度，并且在下文中有时候被称为光源亮度第一规定值。Lt1是显示区域或显示区域单元中像素或子像素的透光率(孔径比)，例如，最大值，并且在下文中有时候被称为透光率第一规定值。当假定在光源亮度是光源亮度第一规定值Y1的情况下与其值等于“帧内”驱动信号最大值xF-max或“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给像素或子像素时，Lt2就是该像素或子像素的透光率(孔径比)，并且在下文中有时候被称为透光率第二规定值。注意到，0≤Lt2≤Lt1y2是通过假定光源亮度是光源第一规定值Y1且像素或子像素的透光率(孔径比)是透光率第二规定值Lt2从而获得的显示亮度，并且在下文中有时候被称为显示亮度第二规定值。当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值xF-max或“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素或子像素时，并且还当假定该像素或子像素的透光率(孔径比)是透光率第一规定值Lt1时，Y2是平面光源器件或平面光源单元的光源亮度，用于将该像素或子像素的亮度设定为显示亮度第二规定值(y2)。
对于本发明第一到第三方案(包括上述较佳实施方式)的用于驱动液晶显示组件的方法(下文中，有时候简单地统称为本发明)，当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值xF-max或“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素或子像素时，平面光源器件的亮度是受驱动电路控制的以便获取该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2)，并且更具体地讲，例如，当像素或子像素的透光率(孔径比)被记作透光率第一规定值Lt1时，需要控制(例如，需要减小一点)光源亮度Y2以便获得显示亮度y2。即，例如，对于每个帧，都需要控制光源亮度Y2，以便满足下面的表达式(1)。注意到关系式Y2≤Y1成立。
Y2·Lt1＝Y1·Lt2…(1)对于本发明，如果光源被配置成具有红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管以获得白光，则例如，红光发光二极管发出波长为640nm的红光，绿光发光二极管发出波长为530nm的绿光，并且蓝光发光二极管发出波长为450nm的蓝光。注意到，还可以提供用于发出除红、绿、蓝以外的第四种颜色、第五种颜色等的发光二极管。或者，可以作出这样的安排，即提供白光发光二极管(例如，通过将红外或蓝光发光二极管与荧光物质粒子组合起来从而发出白光的发光二极管)。
对于本发明第一和第二方案的用于驱动液晶显示组件的方法，在液晶显示器的图像显示过程中的每个帧内，当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值xF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，平面光源器件或平面光源单元的亮度受到驱动电路的控制以便获取该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2)，由此可以实现平面光源器件的功耗减小。此外，对于本发明第三方案的用于驱动液晶显示组件的方法，在液晶显示器的图像显示过程中的每个帧内，当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，平面光源单元的亮度受到驱动电路的控制以便获取该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2)，由此可以实现平面光源器件的功耗减小，并且与显示区域单元相对应的平面光源单元的亮度(光强度)可以增大或减小，由此可以获得高对比度。
此外，对于本发明第一到第三方案的用于驱动液晶显示组件的方法，驱动电路基于构成像素的液晶材料的响应速度，来控制平面光源器件或平面光源单元的亮度，所以即使要输入到液晶显示组件的驱动信号的值是恒定的，也可以很确定地防止液晶显示器的显示图像上出现闪烁。
此外，对于较佳实施方式(比如本发明第二方案的用于驱动液晶显示组件的方法、或本发明第三方案的用于驱动液晶显示组件的方法)，驱动电路基于各平面光源单元的设置位置来控制各平面光源单元的发光起始周期，从而可以对液晶显示器的显示图像执行更确切和更精确的控制。
图1是在使用根据第一实施方式用于驱动液晶显示组件的方法的情况下示意性示出了平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)、透光率Lt、以及关于某一像素(子像素)的亮度(显示亮度y)的图；图2是在使用根据第一实施方式用于驱动液晶显示组件的方法且根据一个帧基于发光二极管的脉冲宽度调制进行驱动的情况下示意性示出了占空比的控制、平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)、以及像素的透光率Lt的图；图3是在使用根据第一实施方式用于驱动液晶显示组件的方法的情况下示意性示出了平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)、透光率Lt、以及关于与图1所示像素不同的像素(子像素)的亮度(显示亮度y)的图；图4是用于描述下列情形的概念图，其中平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)在平面光源驱动电路的控制下增大或减小，使得在第一实施方式和第二实施方式中当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值xF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便可以获得显示亮度和第二规定值y2；图5是由适合用在第一实施方式中的彩色液晶显示器、平面光源器件和驱动电路所构成的液晶显示组件的概念图；图6是适合用在第一实施方式中的驱动电路的一部分的概念图；图7是示意性示出了本发明第一到第三实施方式的平面光源器件和彩色液晶显示器的部分横截面的图；图8A示意性示出了被输入到液晶显示器驱动电路以便将子像素驱动到第2.2次方的驱动信号的值(x′≡x2.2)与占空比(＝tON/tConst)之间的关系，而图8B示意性示出了用于控制子像素透光率的控制信号的值X与显示亮度y之间的关系。
图9是在使用根据第二实施方式用于驱动液晶显示组件的方法的情况下示意性示出了平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)、透光率Lt、以及关于像素A和像素B的亮度(显示亮度y)的图；图10是由适合用在第二实施方式中的彩色液晶显示器、平面光源器件和驱动电路所构成的液晶显示组件的概念图；图11是用于描述下列情形的概念图，其中平面光源单元的亮度(光源亮度Y2-(q，p))在平面光源单元驱动电路的控制下增大或减小，使得在第三实施方式中当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便可以获得显示亮度和第二规定值y2-(q，p)；图12是示意性示出了当假定在现有技术中平面光源器件的亮度(光源亮度)恒定时对于像素A在每帧内平面光源器件的亮度(光源亮度)、像素A的透光率、以及亮度变化(显示亮度)的图；图13是示意性示出了当假定在现有技术中平面光源器件的亮度(光源亮度)恒定时对于像素B在每帧内平面光源器件的亮度(光源亮度)、像素B的透光率、以及亮度变化(显示亮度)的图；图14是示意性示出了当假定在现有技术中平面光源器件的亮度(光源亮度)可变时对于像素A在每帧内平面光源器件的亮度(光源亮度)、像素A的透光率、以及亮度变化(显示亮度)的图；图15是示意性示出了当假定在现有技术中平面光源器件的亮度(光源亮度)可变时对于像素B在每帧内平面光源器件的亮度(光源亮度)、像素B的透光率、以及亮度变化(显示亮度)的图；以及图16是用于描述在现有技术中平面光源器件的光源亮度、像素的透光率(孔径比)、以及显示区域的显示亮度之间的关系的概念图。
具体实施例方式
下文将参照附图基于各种实施方式来描述本发明。
第一实施方式第一实施方式涉及根据本发明第一方案用于驱动液晶显示组件的方法。注意到，在使用第一实施方式以及下文要描述的第二到第四实施方式的情况下，透射型液晶显示器是透射型彩色液晶显示器。
如概念5所示，第一实施方式的透射型彩色液晶显示器10包括显示区域11，其中在第一方向上有M0个像素，在第二方向上有N0个像素，且总共M0×N0个像素排列成二维矩阵形式。具体来讲，例如，在其图像显示分辨率满足HDTV规范且将二维阵列形式排布的像素数M0×N0表示为(M0，N0)的情况下，可以获得(1920，1080)。此外，在图5中，按二维矩阵形式排列的像素所构成的显示区域11是用点划线来表示的。此处，各像素被配置成具有多个子像素，每个子像素发出不同颜色的光，作为一组。更具体地讲，各像素被配置成具有发出红光的子像素(子像素[R])、发出绿光的子像素(子像素[G])和发出蓝光的子像素(子像素[B])的三个子像素。该透射型彩色液晶显示器10要经受列顺序驱动。更具体地讲，彩色液晶显示器10包括扫描电极(在第一方向上延伸)和数据电极(在第二方向上延伸)，它们按矩阵形式交叉，扫描信号被输入到扫描电极以选择并扫描上述扫描电极，基于输入到数据电极的数据信号(基于控制信号的信号)显示出图像，由此构成一个屏幕。注意到，下文要描述的第二到第四实施方式的透射型彩色液晶显示器10A也具有基本上相同的构成和配置。
直接的平面光源器件(背光源)40从背面照亮显示区域11。注意到，平面光源器件40位于彩色液晶显示器10的下面，但在图5中，彩色液晶显示器10和平面光源器件40是分开示出的。图7示出了平面光源器件和彩色液晶显示器的示意性部分横截面图。注意到，构成平面光源器件40的光源是由发光二极管41构成的，这些发光二极管41是基于脉冲宽度调制来驱动的。
平面光源器件40由外壳51构成，外壳51包括外框53和内框54。透射型彩色液晶显示器10的末端部分被夹住，外框53和内框54通过间隔物55A和55B将该末端部分夹在中间。此外，引导构件56被设置在外框53和内框54之间，由此夹在外框53和内框54中间的彩色液晶显示器10被配置成不移动。在外框51的上部，漫射盘61通过间隔物55C和托架构件57而附着到内框54。此外，在漫射盘61上层叠了光学功能板组，比如漫射板62、棱镜板63和偏振转换板64。
在外壳51内的下部，设置了反射板65。此处，设置反射板65使其反射面面对着漫射盘61，并且通过未示出的附着构件而附着到外壳51的底部52A。反射板65可以配置成一种银增强反射膜，包括下列配置，即银反射膜、低折射率膜和高折射率膜依次层叠在板基材上。反射板65反射从多个发光二极管41处发出的光以及在外壳51的侧面52B处反射的光。因此，红光、绿光和蓝光(这些光分别由多个用于发出红光的红光发光二极管41R、多个用于发出绿光的绿光发光二极管41G以及多个用于发出蓝光的蓝光发光二极管41B发出)混合起来，并且可以获得颜色纯度很高的白光作为照明光。该照明光穿过光学功能板组(比如漫射盘61、漫射板62、棱镜板63和偏振转换板64)并从背面照亮彩色液晶显示器10。光电二极管44R、44G和44B被设置在外壳51的底部52A附近。注意到，光电二极管44R是其上附有红光滤色片以便测量红光光强的光电二极管，光电二极管44G是其上附有绿光滤色片以便测量绿光光强的光电二极管，光电二极管44B是其上附有蓝光滤色片以便测量蓝光光强的光电二极管。
关于发光二极管41R、41G和41B的阵列状态，例如，多个发光二极管单元(每个单元由用于发出红光(例如波长为640nm)的红光发光二极管41R、用于发出绿光(例如波长为530nm)的绿光发光二极管41G以及用于发出蓝光(例如波长为450nm)的蓝光发光二极管41B构成)可以在水平方向和垂直方向上排成阵列。
用于驱动平面光源器件40和彩色液晶显示器10的驱动电路被配置成背光源控制单元70、平面光源驱动电路80和液晶显示器驱动电路90，其中背光源控制单元70基于脉冲宽度调制方法对红光发光二极管41R、绿光发光二极管41G和蓝光发光二极管41B(它们构成了平面光源器件40)执行“开/关”控制。此处，背光源控制单元70由计算电路71和存储器件(存储器)72构成。另一方面，平面光源驱动电路80由计算电路81、存储器件(存储器)82、LED驱动电路83、光电二极管控制电路84、由FET制成的开关器件85R、85G和85B、以及发光二极管驱动电源(恒流源)86构成。光电二极管44R、44G和44B测得某一帧内发光二极管41R、41G和41B的发光状态，光电二极管44R、44G和44B的输出被输入到光电二极管控制电路84，并且在光电二极管控制电路84和计算电路81处被转换成用作发光二极管41R、41G和41B的亮度和色度的数据(信号)，该数据再被传送到LED驱动电路83，然后，发光二极管41R、41G和41B在下一个帧内的发光状态便得到控制，由此形成了一种反馈机制。此处，在图6中，只示出了一个发光二极管驱动电源(恒流源)86，但实际上设置了多个用于驱动各个发光二极管41R、41G和41B的光发射驱动电源86。对于构成背光源控制单元70和平面光源驱动电路80的这些电路而言，可以使用已知的电路。另一方面，用于驱动彩色液晶显示器10的液晶显示器驱动电路90由像定时控制器91这样的已知电路构成。此外，彩色液晶显示器10具有栅极驱动器、源极驱动器等(这些并未示出)，用于驱动由构成了液晶元件的TFT构成的开关器件(未示出)。
注意到，与第一实施方式中的平面光源器件40以及驱动电路70、80和90相比，下文要描述的第二到第四实施方式中的平面光源器件40和驱动电路70、80A和90也具有基本上相同的构成和配置。
现在，在下文中，红光发射子像素(子像素[R])、绿光发射子像素(子像素[G])和蓝光发射子像素(子像素[B])可以统称为″子像素R、G、B″，红光发射控制信号、绿光发射控制信号和蓝光发射控制信号被统称为″控制信号R、G、B″，并且红光发射子像素驱动信号、绿光发射子像素驱动信号和蓝光发射子像素驱动信号被统称为″驱动信号R、G、B″。
每个像素都配置成具有三个子像素，即子像素[R](红光发射子像素)、子像素[G](绿光发射子像素)和子像素[B](蓝光发射子像素)。关于下面实施方式的描述，子像素R、G、B的亮度的控制(分级控制)是8位控制，即执行0-255共28个等级的控制。因此，被输入到液晶显示器驱动电路90的驱动信号R、G、B的数值xR、xG和xB分别采用28个等级的数值，以驱动构成显示区域11的各个像素的每个子像素R、G、B。此外，脉冲宽度调制输出信号(这些信号用于控制红光发光二极管41R、绿光发光二极管41G和蓝光发光二极管41B的发光时间，这些发光二极管构成平面光源器件40)的值SR、SG和SB分别采用0-255共28个等级的值。然而，这些值并不限于此，例如，可以使用10位控制即0-1023共210个等级，在这种情况下，8位数值的表达式需要乘以4倍。
对于下面的描述，为了方便，SR＝SG＝SB＝S0成立。
驱动电路将用于控制各像素透光率Lt的控制信号提供给各像素。具体来讲，液晶显示器驱动电路90将用于控制各子像素R、G、B的透光率Lt的控制信号R、G、B提供给各子像素R、G、B。即，对于液晶显示器驱动电路90而言，控制信号R、G、B是从输入驱动信号R、G、B中产生的，并且这些控制信号R、G、B被提供给子像素R、G、B。注意到，在平面光源器件40中光源亮度Y2在每个帧内都会变化，所以控制信号R、G、B包括这样一些数值，其中基于光源亮度Y2的变化使通过驱动信号R、G、B的2.2次方的值得到的值经受校正(补偿)。接下来，通过使用已知的方法，将来自定时控制器91(它构成了液晶显示器驱动电路90)的控制信号R、G、B发送到彩色液晶显示器10的栅极驱动器和源极驱动器，基于控制信号R、G、B来驱动构成各子像素的开关器件(未示出)，并且将期望的电压加到用于构成液晶元件的透明第一电极和透明第二电极(未示出)上，由此，各子像素的透光率(孔径比)Lt得到控制。此处，控制信号R、G、B的数值越大，各子像素R、G、B的透光率(子像素的孔径比)Lt就越高，并且子像素R、G、B的亮度(显示亮度y)的值也越高。换句话说，由穿过子像素R、G、B的光构成的图像(通常，一种类型，点状的)是明亮的。
在彩色液晶显示器10的图像显示过程中的每一帧内，都执行显示亮度y和光源亮度Y2的控制。此外，在一个帧内或在两个连续的帧内，彩色液晶显示器10的操作和平面光源器件40的操作是同步化的。
对于第一实施方式，在液晶显示器的图像显示过程中的每一帧内(a)平面光源器件40的亮度(光源亮度Y2)受到驱动电路70和80的控制，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2)，其中该“帧内”驱动信号最大值XF-max是被输入到驱动电路70、80和90以便驱动构成显示区域11的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；以及(b)驱动电路70和80基于构成像素的液晶材料的响应速度，来控制平面光源器件40的亮度(光源亮度Y2)。
在使用根据第一实施方式用于驱动液晶显示组件的方法的情况下，关于某一像素(子像素)，图1和3示意性示出了平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)以及该像素的透光率Lt和亮度(显示亮度y)。注意到，图1涉及像素A，而图3涉及像素B。此处，像素A位于彩色液晶显示器10A的上部，而像素B位于彩色液晶显示器10的下部，并且和像素A相比，在一帧之内用于选择像素B的扫描信号在被输入时更迟后些。注意到，图1和3的水平轴表示图像显示的时间方向(帧的数目)。此外，在使用根据第一实施方式用于驱动液晶显示组件的方法的情况下，图2示意性示出了在一帧(图1(B)中的第(f+3)个帧)之内基于发光二极管的脉冲宽度调制进行驱动的过程中的占空比的控制(下文中有时候简称为占空比)、平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)、以及显示的透光率Lt。
如上所述，液晶材料具有有限的响应速度。因此，像素的透光率Lt像图1(B)、图2(C)和图3(B)中的实线所示那样变化。在使用根据第一实施方式用于驱动液晶显示组件的方法的情况下，如图1(A)和图3(A)所示，驱动电路70和80基于构成像素的液晶材料的响应速度来控制平面光源器件40的光源亮度Y2。因此，即使在从外部输入到液晶显示组件以便驱动像素的驱动信号的值是恒定的情况下，也可以获得图1(C)中实线所示的显示亮度y，这与图15所示现有技术不相同。结果，在彩色液晶显示器10的显示图像上不会出现闪烁。此外，获得了图3(C)中实线所示的显示亮度y，但即使这种显示亮度也不会使观看彩色液晶显示器10的用户产生不舒服的感觉。
下面参照图2、4、5和6来描述根据第一实施方式用于驱动液晶显示组件的方法。
步骤100相当于一帧的驱动信号R、G、B以及时钟信号CLK(这些信号是从像扫描转换器等已知的显示电路中发送过来的)被输入到背光源控制单元70和液晶显示器驱动电路90(参照图5)。注意到，当假定到摄像管的输入光量是y′时，驱动信号R、G、B是来自摄像管的输出信号，它们是从例如广播站中输出的，并且是要被输入到液晶显示器驱动电路90以控制像素透光率Lt的驱动信号，并且可以用输入光量y′的0.45次方的函数来表示。被输入到背光源控制单元70的、相当于一帧的驱动信号R、G、B的值xR、xG和xB暂时存储在用于构成背光源控制单元70的存储器件(存储器)72中。此外，被输入到液晶显示器驱动电路90的、相当于一帧的驱动信号R、G、B的值xR、xG和xB也暂时存储在用于构成液晶显示器驱动电路90的存储器件(未示出)中。
步骤110接下来，构成背光源控制单元70的计算电路71读出存储器件72中所存储的驱动信号R、G、B的值，并且获得“帧内”驱动信号最大值xF-max，该“帧内”驱动信号最大值xF-max是用于驱动构成显示区域11的所有像素的子像素R、G、B的驱动信号R、G、B的数值xR、xG和xB中的最大值。接下来，计算电路71将该“帧内”驱动信号最大值xF-max存储到存储器件72中。
例如，在某一帧内，如果红光发射子像素驱动信号(驱动信号[R])的值xR的最大值是等于″110″的值，绿光发射子像素驱动信号(驱动信号[G])的值xG的最大值是等于″150″的值，并且蓝光发射子像素驱动信号(驱动信号[B])的值xB的最大值是等于″50″的值，则“帧内”驱动信号最大值xF-max是等于″150″的值。
接下来，在平面光源驱动电路80的控制下，增大或减小平面光源器件40的亮度(光源亮度Y2)，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号R、G、B等价的控制信号R、G、B被提供给子像素R、G、B时，便获得了在平面光源器件40处的亮度(在透光率第一规定Lt1处的显示亮度第二规定值y2)。即，如上所述，在每一帧内都需要控制光源亮度Y2，以满足下面的表达式(1)。更具体地讲，需要基于表达式(2)，即光源亮度控制函数g(xnol-max)，来控制光源亮度Y2，以满足下面的表达式(1)。图4示出了这种控制的概念图。注意到，需要预先获得关于光源亮度Y2的控制的这些关系，即平面光源单元处的各种亮度控制参数的关系，以便获取与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号的值、当假定这种控制信号被提供给像素(子像素)时的显示亮度第二规定值y2、此时各子像素的透光率(孔径比)即[透光率第二规定值Lt2]、以及当假定各子像素的透光率(孔径比)是透光率第一规定值Lt1时的显示亮度第二规定值y2。
然而，当假定待输入到液晶显示器驱动电路90以便驱动像素(或构成像素的各子像素R、G、B)的驱动信号的最大值是xmax时，xnol-max≡xF-max/xmax成立，a1和a0是常数，且两者关系可以表示如下a1+a0＝10＜a0＜1，0＜a1＜1
示例是a1＝0.99a0＝0.01此外，驱动信号R、G、B的各个值xR、xG和xB采用了28个等级的数值，所以xmax的值是255。
Y2·Lt1＝Y1·Lt2…(1)g(xnol-max)＝a1·(xnol-max)2.2+a0…(2)接下来，构成背光源控制单元70的计算电路71基于存储器件72内所存储的转换表格，将所获得的g(xnol-max)的值转换成0-255范围内的一个整数。由此，构成背光源控制单元70的计算电路71可以获得用于控制平面光源器件40中的红光发光二极管41R的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值SR、用于控制绿光发光二极管41G的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值SG、以及用于控制蓝光发光二极管41B的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值SB。然而，对于第一到第四实施方式而言，SR＝SG＝SB＝S0成立。
此外，驱动电路70和80基于构成像素的液晶材料的响应速度，来控制平面光源器件40的亮度Y2，所以当假定在一帧处发光二极管的单位发光周期的数目是K(例如，K＝10)时，第k个(其中k＝1，2，3，并依此类推到K)单位发光周期处的占空比是受到控制的。
具体来讲，当假定在前一帧中与“帧内”驱动信号最大值xprev_F-max相对应的脉冲宽度调制输出信号值被记为Sprev时，从下面的表达式(3)中获得单位发光周期脉冲宽度调制输出信号的校正值S′k，以便基于数值Sprev和(S0-Sprev)来控制第k个(其中k＝1，2，3，并依此类推到K)单位发光周期处的占空比。然而，k′是系数，且f(k)是以之前获得的k作为变量的函数。注意到，可以作出这样的安排，即预先在存储器件72中存储一个以数值Sprev和(S0-Sprev)作参数的表格，并且基于该表格确定单位发光周期脉冲宽度调制输出信号的校正值S′k。
S′k＝k′{(S0-Sprev)×f(k)+Sprev}…(3)步骤120接下来，在构成背光源控制单元70的计算电路71处所获得的单位发光周期脉冲宽度调制输出信号的校正值S′k(其中k＝1，2，3，并以此类推到K)被发送到平面光源驱动电路80的存储器件82，并且被存储到存储器件82中。时钟信号CLK也被发送到平面光源驱动电路80(参照图6)。
步骤130接下来，计算电路81确定红光发光二极管41R的导通时间tR-ON和截止时间tR-OFF、绿光发光二极管41G的导通时间tG-ON和截止时间tG-OFF、以及蓝光发光二极管41B的导通时间tB-ON和截止时间tB-OFF，这些发光二极管构成平面光源器件40。注意到，下面的式子成立。
tR-ON+tR-OFF＝tG-ON+tG-OFF＝tB-ON+tB-OFF＝恒定值tConst(单位发光周期)此外，在某一单位发光周期内基于发光二极管的脉冲宽度调制的驱动过程中的占空比可以表达为下式tON/(tON+tOFF)＝tON/tConst与如此获得的红光发光二极管41R、绿光发光二极管41G和蓝光发光二极管41B(这些发光二极管构成平面光源器件40)的导通时间tR-ON、tG-ON和tB-ON等效的信号被发送到LED驱动电路83，并且基于来自该LED驱动电路83的、与导通时间tR-ON、tG-ON和tB-ON等效的那些信号的值，只在导通时间tR-ON、tG-ON和tB-ON内将开关器件85R，85G，and 85B调整到导通状态，并且来自发光二极管驱动电源86的LED驱动电流流入各个发光二极管41R、41G和41B(参照图2(A))。结果，在一帧中的导通时间tR-ON、tG-ON和tB-ON内，各个发光二极管41R、41G和41B都发光(参照图2(B))。图2(C)示意性示出了在此刻像素的透光率(孔径比)Lt的变化状态。因此，可以用预定亮度来照射显示区域11。
图8中的实线示出了如此获得的状态，其中图8(A)是示意性示出了要被输入到液晶显示器驱动电路90以便将子像素驱动到2.2次方(x′≡x2.2)的驱动信号的值与占空比(＝tON/TConst)之间的关系的图，图8(B)是示意性示出了用于控制子像素透光率Lt的控制信号的值X与显示亮度y之间的关系的图。
另一方面，输入到液晶显示器驱动电路90的驱动信号R、G、B的值xR、xG和xB被发送到定时控制器91，并且定时控制器91将与输入的驱动信号R、G、B等效的控制信号R、G、B提供给(输出给)子像素R、G、B。现在，如果我们描述透光率Lt2和驱动信号的值x之间的关系，则可以用驱动信号的值x的函数F(x)来表示透光率Lt2。例如，可以用下式来表示函数F(x)。
F(x)＝b1·x2.2+b0接下来，如果函数F(x)的反函数是G(x)，则基于x＝G(y2/Y2)来驱动子像素，由此可以获得显示亮度第二规定值y2。即，可以基于F(x)·Y2来获得Y2·Lt1，并且可以用F(G(y2/Y2))·Y2来表示F(x)·Y2，并且还可以用(y2/Y2))·Y2来表示F(x)·Y2，由此可以最终获得y2。
因此，一帧的图像显示得以执行。在一帧内，基于时钟信号CLK，使彩色液晶显示器10的操作和平面光源器件40的操作同步。
对于第一实施方式，驱动电路70和80控制平面光源器件40的亮度(光源亮度Y2)，从而使得当假定在彩色液晶显示器10的图像显示过程中的每一帧内与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给像素时，便获得了该像素的亮度(透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2)，即在每一帧内平面光源器件40的光源亮度Y2得到控制，由此可以实现平面光源器件40的功耗减小。此外，驱动电路70和80基于构成像素的液晶材料的响应速度，来控制平面光源器件40的亮度，所以即使在输入到液晶显示组件的驱动信号的值是恒定的情况下，也可以很确定地防止液晶显示器10的显示图像上出现闪烁。
第二实施方式第二实施方式涉及根据本发明第二方案用于驱动液晶显示组件的方法。
如图10中的概念图所示，第二实施方式的透射型彩色液晶显示器10A(它要经受列顺序驱动)包括显示区域11，其中在第一方向上有M0个像素，在第二方向上有N0个像素，且总共M0×N0个像素排列成二维矩阵形式。显示区域11被分割为P×Q个有效显示区域单元12。每个显示区域单元12都由多个像素构成。具体来讲，例如，在其图像显示分辨率满足HDTV规范且将二维阵列形式排布的像素数M0×N0表示为(M0，N0)的情况下，可以获得(1920，1080)。此外，由按二维矩形阵列形式排布的像素构成的显示区域11(用图10中的点划线来表示)被分割成P×Q个有效显示区域单元12(边界是用虚线来示出的)。此处，例如，(P，Q)的值是(19，12)。然而，在图10中显示区域单元12(以及下文要描述的平面光源单元42)的值与该值不同。每个显示区域单元12都由多个(M×N)像素构成，并且构成一个显示区域单元12的像素的数目是1万个左右。各像素被配置成具有子像素R、G、B的三个子像素，这与第一实施方式相同。
直接平面光源器件(背光源)40A由与P×Q个有效显示区域单元相对应的P×Q个平面光源单元42构成，每个平面光源单元42从背面照亮与其相对应的显示区域单元12。注意到，平面光源器件40A位于彩色液晶显示器10A的下面，但在图10中，将彩色液晶显示器10A和平面光源器件40A分开示出。平面光源器件和彩色液晶显示器的示意性横截面图与图7所示相同。此外，与第一实施方式所描述的平面光源器件40相比，平面光源器件40A基本上具有相同的配置和构成，不同之处在于，还设置了隔板(未示出)，所以有关的详细描述将省略。
通过使用不透明的隔板，按平面光源单元42的照明光(更具体地讲，是发光二极管41的发射光)，将多个发光二极管41分类，便可以获得用于构成平面光源器件40A的平面光源单元42。根据这种配置，平面光源单元42的亮度不受相邻的平面光源单元42的影响。
用于驱动平面光源单元42和彩色液晶显示器10A的驱动电路由背光源控制单元70和平面光源驱动电路80A以及液晶显示器驱动电路90构成，其中液晶显示器驱动电路90基于脉冲宽度调制方法对构成平面光源单元42的红光发光二极管41R、绿光发光二极管41G和蓝光发光二极管41B执行“开/关”控制。注意到，第二实施方式的背光源控制单元70和平面光源驱动电路80A以及液晶显示器驱动电路90基本上具有与第一实施方式中所描述的背光源控制单元70和平面光源驱动电路80以及液晶显示器驱动电路90相同的配置，所以有关的详细描述将省略。
注意到，下文要描述的第三或第四实施方式中的彩色液晶显示器10A、平面光源单元42、驱动电路70、80A和90基本上具有与第二实施方式中的彩色液晶显示器10A、平面光源单元42、驱动电路70、80A和90相同的构成和配置。
驱动电路将用于控制各像素透光率Lt的控制信号提供给各像素。具体来讲，液晶显示器驱动电路90将用于控制各子像素R、G、B的透光率Lt的控制信号R、G、B分别提供给各个子像素R、G、B。注意到，对于这一点，可以像第一实施方式那样应用，所以有关的详细描述将省略。
第二实施方式或下文要描述的第三或第四实施方式的透射型彩色液晶显示器10A(它要经受列顺序驱动)包括扫描电极(在第一方向上延伸)和数据电极(在第二方向上延伸)，它们按矩阵形式交叉。扫描信号被输入到扫描电极以选择并扫描该扫描电极，并且基于被输入到数据电极的数据信号来显示出图像，由此构成了一个屏幕。
对于第二实施方式，在液晶显示器的图像显示过程中的每一帧内(a)平面光源单元42的亮度(光源亮度Y2)受到驱动电路70和80A的控制，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2)，其中该“帧内”驱动信号最大值XF-max是被输入到驱动电路70、80A和90以便驱动构成显示区域11的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；(b)驱动电路70和80A基于构成像素的液晶材料的响应速度，来控制平面光源单元42的亮度(光源亮度Y2)；以及(c)驱动电路80A根据各个平面光源单元42的设置位置，来控制各平面光源单元42的发光起始周期。此处，对于第二实施方式，在一帧内，进一步延迟与显示区域单元12相对应的各个平面光源单元42的发光起始周期，其中显示区域单元12包括被稍后输入的扫描信号所选中的扫描电极。然而，各个平面光源单元42的发光周期都是相同的。在一个帧或两个连续的帧内，基于时钟信号CLK，使彩色液晶显示器10的操作和平面光源器件40的操作同步化。
在根据第二实施方式用于驱动液晶显示组件的方法中，关于某一像素(子像素)，图9示意性示出了平面光源器件的亮度(光源亮度Y2)以及该像素的透光率Lt和亮度(显示亮度y)。此处，图9(A)中的实线示出了与包括像素A的显示区域单元12相对应的平面光源单元42的光源亮度Y2，图9(A)中的虚线示出了与包括像素B的显示区域单元12相对应的平面光源单元42的光源亮度Y2。此外，图9(B)中的实线示意性示出了像素A的透光率Lt，而图9(B)中的虚线示意性示出了像素B的透光率Lt。此外，图9(C)示意性示出了像素A和像素B的显示亮度y。此处，图9的水平轴表示图像显示的时间方向(帧数)。此外，像素A位于液晶显示器的上部，像素B位于液晶显示器的下部，并且与像素A相比，在一帧之内，像素B由一个稍后输入的扫描信号选中。
如上所述，液晶材料具有有限的响应速度。因此，像素的透光率Lt像图9(B)中的实线和虚线那样变化。对于根据第二实施方式用于驱动液晶显示组件的方法，如图9(A)中的实线和虚线所示，驱动电路80A基于构成像素的液晶材料的响应速度来控制平面光源单元42的光源亮度Y2。因此，即使在从外部输入到液晶显示组件以便驱动像素的驱动信号的值是恒定的的情况下，也可以在像素A和像素B处获得图9(C)中的实线所示的显示亮度，这与图15中所示的现有技术不同，由此彩色液晶显示器10A的显示图像上不会出现闪烁。
对于根据第二实施方式用于驱动液晶显示组件的方法，需要执行与步骤100-步骤300相同的步骤。然而，在与第一实施方式的步骤S130相同的步骤中，需要执行如下的处理过程自属于第一列的平面光源单元42的发光起始周期起过了预定的延迟时间Δt之后，属于第二列的平面光源单元42开始发光；自属于第二列的平面光源单元42的发光起始周期起过了预定的延迟时间Δt之后，属于第三列的平面光源单元42开始发光；以及自属于第q列的平面光源单元42的发光起始周期起过了预定的延迟时间Δt(＝q×Δt)之后，属于第(q+1)列的平面光源单元42开始发光。
对于第二实施方式，像第一实施方式那样，在液晶显示器的图像显示的每一帧内，平面光源单元42的亮度(光源亮度Y2)都受驱动电路70和80A控制，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2)，即在每一帧内平面光源单元42的光源亮度Y2都受到控制，由此可以实现平面光源器件40A的功耗减小。此外，驱动电路70和80A基于构成像素的液晶材料的响应速度来控制平面光源单元42的光源亮度Y2，所以即使在要被输入到液晶显示组件的驱动信号的值是恒定的的情况下，也可以确定地防止彩色液晶显示器10A的显示图像上出现闪烁。此外，对于根据第二实施方式用于驱动液晶显示组件的方法，驱动电路80A基于各个平面光源单元42的设置位置来控制各个平面光源单元42的发光起始周期，由此可以用更确切和更精确的方式来执行液晶显示器的显示图像的控制。
第三实施方式第三实施方式涉及根据本发明第三方案用于驱动液晶显示组件的方法。
由按二维矩阵形式排布的像素构成的显示区域被分割为P×Q个显示区域单元，但若用行和列来表示这种状态，则可以说该状态被分割成Q行×P列的多个显示区域单元。此外，显示区域单元12由多个(M×N)像素构成，如果这种状态用行和列来表示，则可以说该状态由N行×M列像素构成。注意到，有这样一种情况，按二维矩阵形式排列且位于q行×p列(然而，q＝1，2，并以此类推到Q，而p＝1，2，并以此类推到P)位置处的显示区域单元和平面光源单元分别表示为显示区域单元12(q，p)和平面光源单元42(q，p)，并且涉及显示区域单元12(q，p)和平面光源单元42(q，p)的元和项都附有脚标(q，p)或-(q，p)。
对于第一和第二实施方式，平面光源器件40或平面光源单元42的亮度(光源亮度Y2)都受到驱动电路70和80(80A)的控制，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度，其中该“帧内”驱动信号最大值XF-max是被输入到驱动电路70、80(80A)和90以便驱动构成显示区域11的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值。即，平面光源器件40不经受分割驱动，并且平面光源单元42也不经受针对各单元而划分的驱动(分割驱动)。换句话说，平面光源器件40均匀地照亮显示区域11，并且平面光源单元42均匀地照亮显示区域单元12，因此，关于各个平面光源单元42之间的光源亮度Y2，没有本质区别。
另一方面，对于根据第三实施方式用于驱动液晶显示组件的方法，平面光源单元42经受针对各单元而划分的驱动(分割驱动)。换句话说，平面光源单元42照亮显示区域单元12，但关于各个平面光源单元42之间的光源亮度Y2，可能有差别。即，对于第三实施方式，在液晶显示器的图像显示过程中的每一帧内(a)对于各个平面光源单元42(q，p)而言，与显示区域单元12(q，p)相对应的平面光源单元42(q，p)的亮度(光源亮度Y2-(q，p))受到驱动电路70和80A(q，p)的控制，从而使得当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2-(q，p))，其中该“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max是被输入到驱动电路70、80A(q，p)和90以便驱动构成显示区域12(q，p)的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；以及(b)驱动电路70和80A(q，p)基于构成像素的液晶材料的响应速度，来控制平面光源单元42(q，p)的亮度(光源亮度Y2-(q，p))。
在根据第三实施方式用于驱动液晶显示组件的方法中，关于某一像素(子像素)，平面光源单元42(q，p)的亮度(光源亮度Y2-(q，p))以及像素的透光率Lt和亮度(显示亮度y2-(q，p))均与图1和3中示意性示出的相同。即，为了方便，与包括像素A的显示区域单元12相对应的平面光源单元42的亮度(光源亮度Y2)以及与包括像素B的显示区域单元12相对应的平面光源单元42的亮度(光源亮度Y2)都被设置成相同。然而，对于第二实施方式，像素A位于彩色液晶显示器10A的上部，像素B位于彩色液晶显示器10的下部，并且与像素A相比，在一帧之内，像素B是被稍后输入的扫描信号选中的。在图11的概念图中，示出了一种情形，其中对于第三实施方式而言，在平面光源单元驱动电路的控制下，增大或减小平面光源单元的亮度(光源亮度Y2-(q，p))，使得当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，平面光源单元便可以获得显示亮度第二规定值y2-(q，p)。
下面将参照图10描述根据第三实施方式用于驱动平面光源器件的方法。
步骤300像第一实施方式中的步骤100那样，相当于一帧的驱动信号R、G、B以及时钟信号CLK(这些信号是从像扫描转换器等已知的显示电路处发送过来的)被输入到背光源控制单元70和液晶显示器驱动电路90(参照图10)。接下来，输入到背光源控制单元70的、相当于一帧的驱动信号R、G、B的值xR、xG和xB暂时存储在用于构成背光源控制单元70的存储器件(存储器)72中。此外，输入到液晶显示器驱动电路90的、相当于一帧的驱动信号R、G、B的值xR、xG和xB也暂时存储在用于构成液晶显示器驱动电路90的存储器件(未示出)中。
步骤310接下来，构成背光源控制单元70的计算电路71读出存储器件72中所存储的驱动信号R、G、B的值，并且用第(p，q)个(然而，首先，p＝1且q＝1)显示区域单元12(q，p)来获取“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max(q，p)，该“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max(q，p)是用于驱动构成第(p，q)个显示区域单元12(q，p)的所有像素的子像素R，G，B(q，p)的驱动信号R、G、B的值xR-(q，p)、xG-(q，p)和xB-(q，p)中的最大值。接下来，计算电路71将该“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max(q，p)存储到存储器件72中。对于所有的m(m＝1，2，并以此类推到M)和n(n＝1，2，并以此类推到N)，即对于所有的M×N个像素，执行该步骤。
例如，如果xR-(q，p)是等于″110″的数值，xG-(q，p)是等于″150″的数值，而xB-(q，p)是等于″50″的数值，则xU-max(q，p)就是等于″150″的数值。
从(p，q)＝(1，1)到(P，Q)，重复上述操作，并且对于所有的显示区域单元12(q，p)而言，在存储器件72中存储其中的“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max(q，p)。
接下来，在上述平面光源单元驱动电路80A(q，p)的控制下，增大或减小与显示区域单元12(q，p)相对应的平面光源单元42(q，p)的亮度(光源亮度Y2-(q，p))，从而使得当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max(q，p)的驱动信号R，G，B(q， p)等价的控制信号R，G，B(q，p)被提供给子像素R，G，B(q，p)时，平面光源单元42(q，p)便可以获得该亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2-(q，p))。即，如上所述，在每一帧内都需要控制光源亮度Y2-(q，p)，以便满足表达式(1)。更具体地讲，光源亮度Y2-(q，p)需要基于表达式(2)来进行控制以便满足表达式(1)，其中表达式(2)是光源亮度控制函数g(xnol-max)。这种控制概念图与图4所示的相同。注意到，需要预先获得关于光源亮度Y2的控制的这些关系，即平面光源单元中的各种亮度控制参数的关系，以便获取“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max、与其值等于该最大值xU-max的驱动信号等价的控制信号的值、当假定这种控制信号被提供给像素(子像素)时的显示亮度第二规定值y2、此时各子像素的透光率(孔径比)(即透光率第二规定值Lt2)、以及当假定各子像素的透光率(孔径比)是透光率第一规定值Lt1时的显示亮度第二规定值y2。
接下来，构成背光源控制单元70的计算电路71基于存储器件72内所存储的表格，将所获得的g(xnol-max)的值转换成0-255范围内相应的整数。由此，在使用构成背光源控制单元70的计算电路71的情况下，可以获得用于控制红光发光二极管41R(q，p)的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值SR-(q，p)、用于控制绿光发光二极管41G(q，p)的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值SG-(q，p)、以及用于控制蓝光发光二极管41B(q，p)的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值SB-(q，p)。然而，SR-(q，p)＝SG-(q， p)＝SB-(q，p)＝S0-(q，p)成立。
接下来，像第一实施方式中步骤110所描述的那样，获得了在第k个单位发光周期处的单位发光周期脉冲宽度调制输出信号的校正值s′k-(q，p)。
步骤320接下来，像第一实施方式的步骤120那样，在构成背光源控制单元70的计算电路71处所获得的单位发光周期脉冲宽度调制输出信号的校正值s′k-(q，p)被发送到与平面光源单元42(q，p)相对应的平面光源驱动电路80A(q，p)的存储器件82，并且被存储到存储器件82中。时钟信号CLK也被发送到平面光源驱动电路80A(q，p)(参照图10)。
步骤330接下来执行与第一实施方式中的步骤130相同的步骤。接下来，与红光发光二极管41R(q，p)、绿光发光二极管41G(q，p)和蓝光发光二极管41B(q，p)(这些发光二极管构成平面光源单元42(q，p))的导通时间tR-ON-(q，p)、tG-ON-(q，p)和tB-ON-(q，p)等效的信号被发送到LED驱动电路83，并且基于来自该LED驱动电路83的、与导通时间tR-ON-(q，p)、tG-ON-(q，p)和tB-ON-(q，p)等效的那些信号的值，只在导通时间tR-ON-(q，p)、tG-ON-(q， p)和tB-ON-(q，p)内将开关器件85R(q，p)、85G(q，p)和85B(q，p)调整到导通状态，并且来自发光二极管驱动电源86的LED驱动电流流入各个发光二极管41R(q，p)、41G(q，p)和41B(q，p)。结果，只有在一帧中的导通时间tR-ON-(q，p)、tG-ON-(q，p)和tB-ON-(q，p)内，各个发光二极管41R(q，p)、41G(q，p)和41B(q，p)才发光。由此，以预定的亮度照亮了第(p，q)个显示区域单元12(q，p)。
另一方面，像第一实施方式那样，在定时控制器91处，处理被输入到液晶显示器驱动电路90的驱动信号R、G、B的值xR-(q，p)、xG-(q，p)和xB-(q，p)，并且与驱动信号R，G，B(q，p)等效的控制信号R，G，B(q，p)被提供给(输出给)子像素R，G，B(q，p)。接下来，基于控制信号R，G，B(q，p)的值XR-(q，p)、XG-(q，p)和XB-(q，p)，来控制子像素R，G，B(q，p)的透光率(孔径比)Lt。
对于根据第三实施方式用于驱动液晶显示组件的方法，在液晶显示器的图像显示过程中的每一帧内，平面光源单元42(q，p)的亮度(光源亮度Y2-(q，p))都受驱动电路70和80A(q，p)控制，从而使得当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max(q，p)的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2-(q，p))，即在每一帧内平面光源单元42(q，p)的亮度都受到驱动电路70，80A(q，p)控制，由此可以实现平面光源器件40的功耗减小，还可以获得较高的对比度。此外，驱动电路70和80A(q，p)基于构成像素的液晶材料的响应速度来控制平面光源单元42的光源亮度Y2-(q，p)，所以即使在要被输入到液晶显示组件的驱动信号的值是恒定的情况下，也可以确定地防止彩色液晶显示器10A的显示图像上出现闪烁。
第四实施方式第四实施方式是第三实施方式的修改。对于根据第四实施方式用于驱动液晶显示组件的方法，在液晶显示器的图像显示过程中的每一帧内，驱动电路基于各个平面光源单元42的设置位置来控制各平面光源单元42的发光周期。具体来讲，对于第四实施方式而言，在一帧之内，包括由稍后输入的扫描信号所选中的扫描电极的显示区域单元12所对应的各平面光源单元42的发光起始周期被进一步延迟。即，对于第四实施方式而言，执行与第二实施方式所描述的相同的驱动。
具体来讲，根据第四实施方式用于驱动液晶显示组件的方法执行了第三实施方式中的步骤300到步骤330。然而，在与第三实施方式的步骤330相同的步骤中，就像第二实施方式那样，需要执行如下处理自属于第一列(q＝1)的平面光源单元42的发光起始周期起过了预定的延迟时间Δt之后，属于第二列(q＝2)的平面光源单元42开始发光；自属于第二列(q＝2)的平面光源单元42的发光起始周期起过了预定的延迟时间Δt之后，属于第三列(q＝3)的平面光源单元42开始发光；以及自属于第q′列的平面光源单元42的发光起始周期起过了预定的延迟时间Δt(＝q′×Δt)之后，属于第(q′+1)列的平面光源单元42开始发光。
对于第四实施方式，就像第三实施方式那样，在彩色液晶显示器10A的图像显示过程中的每一帧内，驱动电路70和80A(q，p)控制着平面光源单元42(q，p)的亮度(光源亮度Y2-(q，p))，从而使得当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值xU-max(q，p)的驱动信号等价的控制信号被提供给某一像素时，便获得了该像素的亮度(在透光率第一规定值Lt1处的显示亮度第二规定值y2-(q，p))，即在每一帧内平面光源单元42(q，p)的光源亮度Y2-(q，p)都受到控制，由此可以实现平面光源器件40A的功耗减小。此外，驱动电路70和80A(q，p)基于构成像素的液晶材料的响应速度来控制平面光源单元42(q，p)的光源亮度Y2-(q，p)，所以即使在要被输入到液晶显示组件的驱动信号的值是恒定的情况下，也可以确定地防止彩色液晶显示器10A的显示图像上出现闪烁。此外，对于根据第四实施方式用于驱动液晶显示组件的方法，驱动电路80A(q，p)基于平面光源单元42(q，p)各自的设置位置来控制各个平面光源单元42(q，p)的发光起始周期，由此可以按更确切和精确的方式来执行液晶显示器的显示图像的控制。
到目前为止，已基于较佳实施方式对本发明进行了描述，但是本发明并不限于这些实施方式。上述这些实施方式所描述的透射型彩色液晶显示器、平面光源单元和液晶显示组件的构成和配置都是示例，构成这些的构件和材料也都是示例，所以可以作适当地修改。可以作出这样的安排，即用温度传感器来监控发光二极管的温度，并且将其结果反馈给平面光源驱动电路80或平面光源单元驱动电路80A，由此对平面光源器件40或平面光源单元42执行亮度补偿(校正)和温度控制。对于这些实施方式，上述描述都基于将液晶显示器的显示区域分割成P×Q个有效显示区域单元的这种假设，但在某些情况下，透射型液晶显示器可以具有被分割成P×Q个实际显示区域单元的配置。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，可以出现各种修改、组合、次级组合或改变，只要它们落在所附权利要求书或其等价方案的范围内就可以。
权利要求
1.一种用于驱动液晶显示组件的方法，所述液晶显示组件包括透射型液晶显示器，它包括按二维矩阵形式排成阵列的多个像素所构成的显示区域，平面光源器件，用于从背面照亮所述显示区域，以及驱动电路，用于驱动所述平面光源器件和所述液晶显示器，其中所述驱动电路将用于控制所述各像素透光率的控制信号提供给所述各个像素；对于所述液晶显示器的图像显示过程中的每一帧，所述方法包括如下步骤用所述驱动电路来控制所述平面光源器件的亮度，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的所述控制信号被提供给某一像素时，便获得了所述像素的亮度，其中所述“帧内”驱动信号最大值XF-max是被输入到所述驱动电路以便驱动用于构成所述显示区域的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；以及基于构成所述像素的液晶材料的响应速度，由所述驱动电路来控制所述平面光源器件的亮度。
2.如权利要求1所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，所述像素中的每一个像素都被配置成具有作为一组的多个子像素，每个子像素发出具有不同颜色的光；以及其中所述驱动电路将用于控制各子像素透光率的控制信号提供给用于构成每个像素的所述各个子像素。
3.如权利要求1所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，用于构成所述平面光源器件的光源是由一种基于脉冲宽度调制来进行驱动的发光二极管构成的；以及其中，当假定在一帧内所述发光二极管的单位发光周期的个数是K时，在第k个单位发光周期内(其中k＝1，2，3，并以此类推到K)基于所述发光二极管的脉冲宽度调制进行驱动的过程中占空比是受到控制的，由此基于构成所述像素的液晶材料的响应速度来控制所述平面光源器件的亮度。
4.一种用于驱动液晶显示组件的方法，所述液晶显示组件包括透射型液晶显示器，它包括按二维矩阵形式排成阵列的多个像素所构成的显示区域，并且经受列顺序驱动，平面光源器件，当假定所述液晶显示器的所述显示区域被分割为P×Q个有效显示区域单元时，所述平面光源器件由与所述P×Q个显示区域单元相对应的P×Q个平面光源单元构成，其中每个平面光源单元从背面照亮与其相对应的显示区域单元，以及驱动电路，用于驱动所述平面光源器件和所述液晶显示器，其中所述驱动电路将用于控制各像素透光率的控制信号提供给所述各个像素，对于所述液晶显示器的图像显示过程中的每一帧，所述方法包括如下步骤用所述驱动电路来控制所述平面光源单元的亮度，当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值XF-max的驱动信号等价的所述控制信号被提供给某一像素时，便获得了所述像素的亮度，其中所述“帧内”驱动信号最大值XF-max是被输入到所述驱动电路以便驱动构成所述显示区域的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；基于构成所述像素的液晶材料的响应速度，由所述驱动电路来控制所述平面光源单元的亮度；以及根据所述各个平面光源单元的设置位置，由所述驱动电路来控制所述各个平面光源单元的发光起始周期。
5.如权利要求4所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，所述像素中的每一个像素都被配置成具有作为一组的多个子像素，每个子像素发出具有不同颜色的光；以及其中所述驱动电路将用于控制所述各子像素透光率的控制信号提供给用于构成每个像素的所述各个子像素。
6.如权利要求4所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，用于构成所述平面光源单元的光源是由一种基于脉冲宽度调制来进行驱动的发光二极管构成的；以及其中，当假定在一帧内所述发光二极管的单位发光周期的个数是K时，在第k个单位发光周期内(其中k＝1，2，3，并以此类推到K)基于所述发光二极管的脉冲宽度调制进行驱动的过程中占空比是受到控制的，由此基于构成所述像素的液晶材料的响应速度来控制所述平面光源单元的亮度。
7.一种用于驱动液晶显示组件的方法，所述液晶显示组件包括透射型液晶显示器，它包括按二维矩阵形式排成阵列的多个像素所构成的显示区域，并且经受列顺序驱动，平面光源器件，当假定所述液晶显示器的所述显示区域被分割为P×Q个有效显示区域单元时，所述平面光源器件由与所述P×Q个显示区域单元相对应的P×Q个平面光源单元构成，其中每个平面光源单元从背面照亮与其相对应的显示区域单元，以及驱动电路，用于驱动所述平面光源器件和所述液晶显示器，其中所述驱动电路将用于控制所述各像素透光率的控制信号提供给所述各个像素；以及对于所述液晶显示器的图像显示过程中的每一帧，所述方法包括如下步骤对于所述每个平面光源单元，用所述驱动电路来控制与所述显示单元相对应的所述平面光源单元的亮度，使得当假定与其值等于“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max的驱动信号等价的所述控制信号被提供给某一像素时，便获得了所述像素的亮度，其中所述“显示区域单元内”驱动信号最大值XU-max是被输入到所述驱动电路以便驱动构成所述显示区域的所有像素的那些驱动信号的值中最大的值；以及基于构成所述像素的液晶材料的响应速度，由所述驱动电路来控制所述平面光源单元的亮度。
8.如权利要求7所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，对于所述液晶显示器的图像显示过程中的每一帧，所述方法还包括如下步骤根据所述各个平面光源单元的设置位置，由所述驱动电路来控制所述各个平面光源单元的发光起始周期。
9.如权利要求7所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，所述像素中的每一个像素都被配置成具有作为一组的多个子像素，每个子像素发出具有不同颜色的光；以及其中所述驱动电路将用于控制所述各子像素透光率的控制信号提供给用于构成每个像素的各个子像素。
10.如权利要求7所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，用于构成所述平面光源单元的光源是由一种基于脉冲宽度调制来进行驱动的发光二极管构成的；以及其中，当假定在一帧内所述发光二极管的单位发光周期的个数是K时，在第k个单位发光周期内(其中k＝1，2，3，并以此类推到K)基于所述发光二极管的脉冲宽度调制进行驱动的过程中占空比是受到控制的，由此基于构成所述像素的液晶材料的响应速度来控制所述平面光源单元的亮度。
11.如权利要求10所述的用于驱动液晶显示组件的方法，其特征在于，K的值是Q的值的整数倍。
全文摘要
一种用于驱动LCD组件的方法，该LCD组件包括透射型LCD，它包括由多个像素构成的显示区域；用于照亮该显示区域的平面光源器件；以及用于驱动平面光源器件和LCD的驱动电路；其中驱动电路将用于控制各像素透光率的控制信号提供给各个像素；对于LCD的图像显示过程中的每一帧，上述方法包括如下步骤用驱动电路来控制平面光源器件的亮度，从而使得当假定与其值等于“帧内”驱动信号最大值X
文档编号G09G3/36GK101059609SQ20071010134
公开日2007年10月24日 申请日期2007年4月18日 优先权日2006年4月19日
发明者安永裕明 申请人:索尼株式会社