灰度电压校正系统、及使用该灰度电压校正系统的显示装置的制作方法

专利名称：灰度电压校正系统、及使用该灰度电压校正系统的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种校正与应显示的信息对应的灰度电压的灰度电压校正 系统，特别涉及在能进行彩色显示而构成的非发光型显示装置中使用的灰 度电压校正系统、及使用该灰度电压校正系统的显示装置。
背景技术：
近年来，例如液晶显示装置，作为相比以往的阴极射线管具有轻薄等 特长的平板显示器，被广泛用于液晶电视机、监视器、便携电话等。这样 的液晶显示装置中包含发射光的背光源装置、及液晶面板，该液晶面板对 于来自设于背光源装置的光源的光起到光闸的作用，通过这样来显示所要 图像。
另外，对于上述背光源装置，已提供有将由冷阴极管或热阴极管构成 的线状光源设置在液晶面板的侧面或下方的边光型或直下型的装置。然而， 上述那样的冷阴极管等中包含水银，难以对废弃的冷阴极管进行再利用等。
因此，已提出将不使用水银的发光二极管(LED)用于光源的背光源装置及使 用该背光源装置的液晶显示装置的方案(例如参照特开2004 — 21147号公 报。)。
另外，上述现有的液晶显示装置中，设置发射红色(R)、绿色(G)、及蓝 色(B)的各色光的三色发光二极管，通过将这三色光加以混合从而得到白色 光。另外，该现有的液晶显示装置中，设置对来自发光二极管的光进行检 测的传感器，通过基于该检测结果来调整RGB的各发光二极管的光通量， 从而能抑制对应的发光二极管的亮度或色度的时效变化。
上述那样的冷阴极管或发光二极管等光源中，有时因老化或点亮初始 特性等原因，会使照明光的色度变化。具体来讲，例如在冷阴极管中，封 入内部的水银会随使用(点亮)时间变长而硬化，因该水银的蒸气压降低，会使照明光产生色度变化。
另外，发光二极管中， 一般在发光芯片的发光面侧设置由硅树脂或丙 烯树脂等透明的合成树脂构成的外壳，来保护发光芯片。然而，上述的合 成树脂易受到来自发光芯片的发热等的影响而产生黄变等老化。因此，发 光二极管中，外壳因老化而被着色，使照明光产生色度变化。另外，白色 发光二极管例如由蓝色发光二极管、和设于该发光二极管中的发光芯片的 表面上的黄色荧光材料或绿色及红色荧光材料构成，故不仅是上述外壳上 的着色，由于荧光材料所产生的老化也会使照明光产生色度变化。
若照明光产生上述那样的色度变化，则现有的液晶显示装置中会产生 如下问题，即对于RGB各像素照射白色度低下的照明光(例如被混入了因 上述黄变所致的黄色的光)，从而使显示品质降低。
另外，上述现有的液晶显示装置中，基于传感器的检测结果来增减提
供给RGB的各发光二极管的电流值，通过这样调整对应的发光二极管的光 通量，可抑制照明光的色度变化。然而，根据上述黄变等的外壳上着色程 度的不同，若只是对提供给RGB的各发光二极管的电流值进行增减，则有 时会不能充分地抑制照明光的色度变化，从而该现有的液晶显示装置中无 法防止显示品质的降低。
另外，在将冷阴极管或白色发光二极管等发单色光(白色光)的光源用于 背光源装置的情况下，即使如上述现有的液晶显示装置那样增减提供给光 源的电流值，也不能完全抑制因该光源的老化等引起的色度变化。因此， 现有的液晶显示装置中，在将发白色光的光源用于背光源装置的情况下， 照明光的色度因光源的老化等而变化时，无法防止因照明光的色度变化而 引起的显示品质的降低。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供即使当来自光源的照明光产生 色度变化时也能够防止显示品质降低的灰度电压校正系统、及使用该灰度 电压校正系统的显示装置。
为达到上述目的，本发明的灰度电压校正系统在显示装置中对提供给多个所述像素的灰度电压进行校正，该显示装置设置有红色、绿色、及蓝
色像素，并且能使用来自光源的照明光来将信息以像素为单位进行显示，
其特征为，具有
用于取得所述照明光的色度变化的色度变化取得部； 基于来自所述色度变化取得部的取得结果来对所述红色、绿色、及蓝
色像素的每种颜色决定所述灰度电压的校正值的校正决定部；及
将来自所述校正决定部的灰度电压的校正值向所述显示装置侧输出的
灰度电压输出部。
如上述那样构成的灰度电压校正系统中，设置用于取得来自光源的照 明光的色度变化的色度变化取得部，并且设置基于由所述色度变化取得部 取得的照明光的色度变化来对红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定灰 度电压的校正值的校正决定部。另外，设置将由所述校正决定部决定的灰 度电压的校正值向所述显示装置侧输出的灰度电压输出部。由此，与上述 现有例不同，即使当照明光的色度因光源的老化等而变化时，校正决定部 也能对红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定适当的灰度电压的校正值， 并通过灰度电压输出部向显示装置侧输出，以抵消照明光的色度变化。其 结果，与上述现有例不同，即使当来自光源的照明光产生色度变化时，也 能够防止显示品质的降低，而与光源的发光色或种类等无关。
另外，上述灰度电压校正系统中，也可在所述色度变化取得部中使用 对所述照明光的色度进行检测的颜色传感器。
在此情况下，上述校正决定部能掌握照明光的色度变化的实测值，能 够高精度地决定上述灰度电压的校正值，能够可靠地防止显示品质的降低。
另外，上述灰度电压校正系统中，最好将所述颜色传感器设置在所述 显示装置中设置的显示部的有效显示区域以外的位置。
在此情况下，通过设置颜色传感器，能够可靠地防止亮度及显示品质 的降低。
另外，上述灰度电压校正系统中，也可在所述色度变化取得部中使用 对所述光源的点亮时间进行测量的计时器。
在此情况下，既能简化灰度电压校正系统的结构，又能够防止显示品质的降低。
另外，上述灰度电压校正系统中，最好在所述计时器中，测量对所述 光源的点亮时间进行累计后的累计时间，并且测量从所述光源被点亮的点 亮开始时刻起经过的时间。
在此情况下，即使产生因光源的老化及点亮初始特性而引起的色度变 化时，也能够可靠地防止显示品质的降低。
另外，上述灰度电压校正系统中，也可在所述色度变化取得部中使用 对所述光源的周围温度进行检测的温度传感器。
在此情况下，即使光源的发光特性因周围温度而变化，使照明光的色 度发生变化时，也能够可靠地防止显示品质的降低。
另外，上述灰度电压校正系统中，最好在所述校正决定部中使用使来 自所述色度变化取得部的取得结果、与所述灰度电压的校正值彼此相关联 的查找表。
在此情况下，校正决定部能够立即决定灰度电压的校正值，即使当照 明光产生色度变化时，也能够立即防止显示品质的降低。
另外，本发明的显示装置的特征为，使用了上述任一种的灰度电压校 正系统。
如上述那样构成的显示装置中，即使当来自光源的照明光产生色度变
化时，由于使用了能够防止显示品质降低的灰度电压校正系统，因此能够 容易构成具有优异的显示性能的显示装置。
另外，上述显示装置中，也可设置有在显示信息的显示部中使用的液 晶面板，且
在所述液晶面板中，对应于来自所述灰度电压输出部的灰度电压的校 正值，以像素为单位来改变所述照明光的透射率。
在此情况下，即使当来自光源的照明光产生色度变化时，也能够容易 地构成可防止显示品质降低的具有优异的显示性能的液晶显示装置。
根据本发明，能提供即使当来自来源的照明光产生色度变化时也能够 防止显示品质降低的灰度电压校正系统、及使用该灰度电压校正系统的显 示装置。


图1是说明本发明的第1实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图。
图2是表示图1所示的背光源装置的主要部分结构的俯视图。 图3是说明上述灰度电压校正系统及图1所示的液晶面板的主要部分 的结构图。
图4是表示上述灰度电压校正系统的效果的曲线图，(a)是表示在灰度 电压校正系统未校正灰度电压的情况下的输入灰度和向RGB各像素输出的 输出电压之间的关系的曲线图，(b)是表示在灰度电压校正系统校正灰度电 压的情况下的输入灰度和向RGB各像素输出的输出电压之间的关系的曲线图。
图5是说明本发明的第2实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图。
图6是说明本发明的第3实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图。
图7是说明本发明的第4实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图。
图8是说明图7所示的灰度电压校正系统及液晶面板的主要部分的结 构图。
图9是说明本发明的第5实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图。
图10是说明图9所示的灰度电压校正系统及液晶面板的主要部分的结 构图。
具体实施例方式
下面参照

本发明的灰度电压校正系统、及显示装置优选的实 施方式。此外，以下的说明中，举例表示用于透射型液晶显示装置的情况 来说明本发明。[第1实施方式]
图1是说明本发明的第1实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图，图2是表示图l所示的背光源装置的主要部分结构的俯视图。
图1及图2中，在本实施方式的液晶显示装置1中，设置有背光源装置2、 及被来自背光源装置2的光照射并且作为显示信息的显示部的液晶面板3， 将这些背光源装置2和液晶面板3形成一体化以作为透射型液晶显示装置 1。
背光源装置2具有作为光源的多个发光二极管4、导入来自多个发光二 极管4的光的导光板5、及设置在导光板5的非液晶面板3 —侧的反射片6， 并从导光板5向液晶面板3 —侧照射平面状的照明光。另外，背光源装置2 中，如图2所举例表示的，多个发光二极管4相对于导光板5，被分散设置 在分别设定于同图2的左侧及右侧的左侧区域及右侧区域的发光二极管4 的设置区域。
另外，对于多个发光二极管中4，例如使用发白色光的白色发光二极管。 另外，多个发光二极管4中，根据液晶面板3的大小或该液晶面板3所要 求的亮度或显示品质等显示性能等，来选择发光二极管4的设置数量或种 类、尺寸等。具体来讲，对于各发光二极管4，适当使用例如功耗为1W左 右的大功率LED或70mW左右功耗的芯片LED。
另外，液晶显示装置l中，在液晶面板3和导光板5之间，例如设置 有偏振片7、棱镜(聚光)片8、及扩散片9，利用这些光学片，适当地使来 自背光源装置2的上述照明光的亮度上升等，以提高液晶面板3的显示性 能。
另外，液晶显示装置l中，液晶面板3中包含的后述的信号线(源极线) 及控制线(栅极线)通过FPC(Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路)IO与驱 动控制电路ll连接。而且，液晶显示装置l中，驱动控制电路ll对于上 述信号线及控制线进行以像素为单位的驱动控制。另外，如图l所举例表 示那样，在驱动控制电路11的附近，设置有点亮驱动多个发光二极管4的 点亮驱动电路12。该点亮驱动电路12例如采用如下结构，即，使用PWM 调光来点亮驱动发光二极管4。导光板5例如使用透明的丙烯树脂等合成树脂。另外，导光板5中， 如图l所举例表示那样，使用截面为矩形的形状，图2的左侧侧面及右侧
侧面起到作为导入面的作用。即，导光板5中，来自设置在上述左侧区域 及右侧区域的多个发光二极管4的光被分别导入上述左侧侧面及右侧侧面。 而且，导光板5中，从左侧侧面导入内部的发光二极管4的光被引导到右 侧侧面一侧，且利用发射片6从与扩散片9相对配置的发光面向液晶面板3 适当地射出以作为照射光。同样地，从右侧侧面导入内部的发光二极管4 的光被引导到左侧侧面一侧，且利用发射片6从上述发光面向液晶面板3 适当地射出以作为照射光。
具体来讲，左侧区域及右侧区域的各发光二极管4、导光板5、及反射 片6被收装在未图示的外壳中，来自各发光二极管4的光以尽量防止向外 部漏光的状态，从对应的左侧侧面或右侧侧面对导光板5的内部，直接地 或通过反射镜间接地高效率地导入。由此，背光源装置2中，能够容易提 高各发光二极管4的光利用效率，从而能够简单地实现上述照明光的高亮 度化。
另外，在导光板5的图2的下侧侧面，相对地设置有颜色传感器13， 检测向液晶面板3照射的照明光的色度那样构成。该颜色传感器13包含在 本实施方式的灰度电压校正系统中，用作为取得上述照明光的色度变化用 的色度变化取得部。另外，颜色传感器13如图2所示，相对配置在导光板 5的与发光面(图1的上表面)不同的、上述下侧侧面。B卩，将颜色传感器13 配置在液晶面板(显示部)3的有效显示区域以外的位置，通过设置该颜色传 感器13，能够可靠地防止液晶面板3上的亮度及显示品质的降低。
具体来讲，颜色传感器13中，使用了能分别检测RGB各色光的色度 的受光元件，来检测上述照明光中所含的红色光、绿色光、及蓝色光的各 色度。另外，颜色传感器13采用如下结构，即，每隔预定的时间间隔，就 将检测出的红色光、绿色光、及蓝色光的各色度输出到后述的校正决定部。
这里，还参照图3，对本实施方式的灰度电压校正系统的主要部分进行 具体说明。
图3是说明上述灰度电压校正系统及图1所示的液晶面板的主要部分的结构图。图3中，向面板控制部14通过PC等信号源(未图示)等输入来 自液晶显示装置1的外部的视频信号。另外，该面板控制部14被设置在驱 动控制电路ll(图l)中，并采用如下结构，S卩，根据被输入的视频信号，对 于上述信号线及控制线实质上进行以像素为单位的驱动控制。
具体来讲，面板控制部14中设置有基于上述视频信号来生成对于源极 驱动器15及栅极驱动器16的各指示信号的图像处理部14a。另外，该面板 控制部14中组装有本实施方式的灰度电压校正系统中包含的灰度电压校正 部14b，形成一体，如后所详述，图像处理部14a所生成的对于源极驱动器 15的指示信号由灰度电压校正部14b进行校正后，被输入到源极驱动器15。
源极驱动器15及栅极驱动器16是以像素为单位来驱动设于液晶面板3 的多个像素的驱动电路，与源极驱动器15及栅极驱动器16分别连接有多 个信号线S1 SM(M是2以上的整数)及多个控制线G1 GN(N是2以上的 整数)。这些信号线S1 SM及控制线G1 GN被排列成矩阵状，在被划分 成矩阵状的各区域形成有上述多个像素区域。这多个像素区域中包含红色、 绿色、及蓝色像素。另外，这些红色、绿色、及蓝色像素例如以该顺序与 各控制线G1 GN平行地依次设置。
另外，各控制线G1 GN与对每个像素设置的开关元件17的栅极连接。 另一方面，各信号线S1 SM与开关元件17的源极连接。另外，各开关元 件17的漏极与对每个像素设置的像素电极18连接。另外，各像素中采用 如下结构，B卩，公用电极19以将设于液晶面板3的液晶层夹在中间的状态 与像素电极18对置。而且，栅极驱动器16根据来自图像处理部14a的指 示信号，对于控制线G1 GN，依次输出使对应的开关元件17的栅极成为 导通状态的栅极信号。另一方面，源极驱动器15根据来自后述的灰度电压 输出部14d的指示信号，向对应的信号线S1 SM输出与显示图像的亮度 (灰度)对应的电压信号(灰度电压)。
灰度电压校正部14b中，设置有校正决定部14c，该校正决定部14c 基于来自颜色传感器13的检测结果，来对红色、绿色、及蓝色像素的每种 颜色决定上述灰度电压的校正值；及灰度电压输出部14d，对该灰度电压输 出部14d输入有来自图像处理部14a的对于源极驱动器15的指示信号及由校正决定部14c决定的灰度电压的校正值，并且使用输入的校正值，来校 正对于源极驱动器15的指示信号，并输出到该源极驱动器15。
校正决定部14c中，使用了与颜色传感器13和灰度电压输出部14d连 接的査找表(以下也称为"LUT" 。 )14cl，并采用如下结构，即，当上述照 明光的色度发生变化时，对红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定灰度 电压的校正值，以抵消该色度变化。即，LUT14cl中，对红色光、绿色光、 及蓝色光的每种色光，通过进行实验或仿真等来预先掌握来自颜色传感器 13的检测结果中包含的色度和最佳的灰度电压的校正值，并使它们相关联。 而且，在校正决定部14c中，若来自颜色传感器13的检测结果被输入到 LUT14cl，则与该检测结果对应的红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色的 灰度电压的校正值就被立即传送到灰度电压输出部14d。
在灰度电压输出部14d中，若从LUT14cl传送来红色、绿色、及蓝色 像素的每种颜色的灰度电压的校正值，则使用这些校正值来校正从图像处 理部14a输入的对于源极驱动器15的指示信号，以作为新的指示信号输出 到源极驱动器15。 SP，灰度电压输出部14d对于由图像处理部14a根据上 述视频信号确定的以红色、绿色、及蓝色像素为单位的灰度电压，基于来 自LUT14cl的对应颜色的校正值进行校正，以作为新的灰度电压。然后， 灰度电压输出部14d生成指示以红色、绿色、及蓝色像素为单位的新的灰 度电压的指示信号，输出到源极驱动器15。由此，液晶面板3中，对应于 来自灰度电压输出部14d的新的灰度电压，以红色、绿色、及蓝色像素为 单位改变来自背光源装置2的上述照明光的透射率。其结果，即使当来自 发光二极管4的白色光因该发光二极管4的老化、点亮初始特性、及/或周 围温度的变化等缘故而产生色度变化时，也能够防止液晶显示装置1的显 示品质的降低。
此外，除上述的说明以外，还可采用如下结构，即，灰度电压输出部 14d将由校正决定部14c决定的灰度电压的校正值输出到图像处理部14a， 该图像处理部14a基于该校正值以红色、绿色、及蓝色像素为单位确定新 的灰度电压以作为指示信号，输出到源极驱动器15。
这里，参照图4，对本实施方式的灰度电压校正系统的动作进行具体说
12明。此外，以下的说明中，举例表示下述情况进行说明，即，发光二极管4 中发生因老化而引起的黄变，因所述黄变所致的黄色被混入到来自该发光 二极管4的白色光中，从而对于液晶面板3的照明光的白色度降低。
图4是表示上述灰度电压校正系统的效果的曲线图，图4(a)是表示灰 度电压校正系统不校正灰度电压的情况下的输入灰度和对于RGB各像素的 输出电压之间的关系的曲线图，图4(b)是表示灰度电压校正系统校正灰度 电压的情况下的输入灰度和对于RGB各像素的输出电压之间的关系的曲线图。
在发光二极管4中未产生上述黄变的情况下，灰度电压校正部14b如 图4(a)中的曲线50r、 50g、及50b分别所示，不改变由图像处理部14a决 定的灰度电压，而输出到源极线15。即，图像处理部14a根据输入到面板 控制部14的视频信号(输入灰度)，以红色、绿色、及蓝色像素为单位决定 灰度电压。另一方面，因发光二极管4中未产生黄变，故颜色传感器13检 测出的红色光、绿色光、及蓝色光的各色度为无需校正灰度电压的值，而 从LUT14cl向灰度电压输出部14d输出士0的值以作为红色、绿色、及蓝 色的各色的校正值。其结果，在红色、绿色、及蓝色各像素中，如用曲线 50r、 50g、及50b分别所示，与上述输入灰度对应的灰度电压(输出电压) 通过源极驱动器15从对应的信号线输出。
另一方面，在发光二极管4中产生上述黄变而使照明光的白色度降低 的情况下，颜色传感器13检测出的红色光、绿色光、及蓝色光的各色度成 为需要校正灰度电压的值，从LUT14cl向灰度电压输出部14d对于红色、 绿色、及蓝色的每种颜色输出与颜色传感器13的检测结果对应的校正值。 具体来讲，例如输出使对于蓝色像素的灰度电压增大的校正值，且输出不 改变对于红色及绿色的各像素的灰度电压的校正值(即为士O),以抵消照明 光中包含的因黄变所致的黄色。其结果，在红色及绿色各像素中，如图4(b) 的用曲线60r及60g分别所示，与上述输入灰度对应的灰度电压(输出电压) 通过源极驱动器15从对应的信号线输出。
另一方面，蓝色像素中，如图4(b)的用曲线60b所示，与用曲线60r 及60g分别所示的对于红色及绿色的各像素的输出电压相比，与输入灰度对应的灰度电压(输出电压)利用校正值而增大，通过源极驱动器15从对应 的信号线输出。由此，蓝色像素中，与红色及绿色的各像素相比，照明光 的透射率提高，以抵消因上述黄变所致的黄色，能够防止显示品质的降低。
此外，上述说明中，说明了增大对于蓝色像素的灰度电压以提高该蓝 色像素的照明光的透射率的情况，但在上述那样的因黄变所致的照明光的 白色度降低的情况下，也可减小对于红色及绿色的各像素的灰度电压，以 降低这些红色及绿色的各像素的照明光的透射率，来应对白色度的下降。
如上所述，本实施方式中，为了取得来自发光二极管(光源)4的照明光
的色度的变化，设置有颜色传感器(色度变化取得部)13。另外，本实施方式 中，设置有校正决定部14c，该校正决定部14c基于来自颜色传感器13的 检测结果，对红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定灰度电压的校正值。 而且，本实施方式中，设置有灰度电压输出部14d，该灰度电压输出部14d 对于由图像处理部14a根据来自外部的视频信号而确定的以红色、绿色、 及蓝色像素为单位的灰度电压，基于来自校正决定部14c的对应颜色的校 正值进行校正，并且将指示该校正后的以像素为单位的新的灰度电压的指 示信号输出到源极驱动器15。由此，本实施方式中，即使当上述照明光的 色度因发光二极管4的老化等而变化时，校正决定部14c也能够对红色、 绿色、及蓝色像素的每种颜色决定适当的灰度电压的校正值，并通过灰度 电压输出部14d输出到源极驱动器(液晶显示装置1)15—侧，以抵消照明光 的色度变化。其结果，与增减提供给发光二极管的电流值的上述现有例不 同，即使当来自发光二极管4的照明光产生色度变化时，也能够防止显示 品质的降低，而与发光二极管4的发光色或种类等无关。
另外，因能够以此防止显示品质的降低，故本实施方式中，能够容易 构成即使当来自发光二极管4的照明光产生色度变化时、也可防止显示品 质降低的具有优异的显示性能的液晶显示装置1。
另外，本实施方式中，因使用了对上述照明光中所含的红色光、绿色 光、及蓝色光的各色度进行检测的颜色传感器13，故校正决定部14c能够 高精度地决定灰度电压的校正值并输出到灰度电压输出部14d，从而能够可 靠地防止液晶显示装置1的显示品质的降低。[第2实施方式]
图5是说明本发明的第2实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图。图中，本实施方式和上述第1实施方式的主要不同点在于， 将颜色传感器设置在液晶面板的显示面侧。此外，对于和上述第l实施方 式共同的要素，附加相同的标号，并省略其重复的说明。
艮P，如图5所示，本实施方式的液晶显示装置1中，在作为外壳的外 框架20的内部，收装有背光源装置2及液晶面板3等。此外，图5中，为 了简化附图，省略了 FPCIO、驱动控制电路11、及点亮驱动电路12的图示 (之后所示的图6、图7、及图9中也相同。)。
另外，本实施方式中，将颜色传感器13设置在液晶面板3的显示面侧。 这里，该颜色传感器13与第1实施方式相同，设置在液晶面板(显示部)3 的有效显示区域以外的位置，能够可靠地防止该液晶面板3中的亮度及显 示品质的降低。
由于采用以上结构，本实施方式中，能够起到与第1实施方式相同的 作用效果。即，本实施方式中，与上述现有例不同，即使当来自发光二极 管4的照明光产生色度变化时，也能够防止显示品质的降低，而与发光二 极管4的发光色或种类等无关，从而能够容易构成具有优异的显示性能的 液晶显示装置1。
图6是说明本发明的第3实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图。图中，本实施方式和上述第2实施方式的主要不同点在于， 将颜色传感器设置在外框架的外侧。此外，对于和上述第2实施方式共同 的要素，附加相同的标号，并省略其重复的说明。
艮P，如图6所示，本实施方式的液晶显示装置1中，在作为外壳的外 框架30的内部，收装有背光源装置2及液晶面板3等。另外，本实施方式 的液晶显示装置l中，与第2实施方式不同，采用如下结构，即，使用在 中心部形成开口部6'a的反射片6',以使设置在外框架30的外侧的颜色传 感器13能检测照明光(详细情况将在后面阐述。)。
另外，外框架30上，例如在与导光板5的中心部相对的位置设置有开口部30a。另外，在该开口部30a的上侧，相对地配置有反射片6'的开口部 6'a。另一方面，在开口部30a的下侧，相对地设置有颜色传感器13，以检 测从开口部6'a、 30a射出的照明光。另外，该颜色传感器13与第1实施方 式相同，设置在液晶面板(显示部)3的有效显示区域以外的位置，能够可靠 地防止该液晶面板3中的亮度及显示品质的降低。
由于采用以上结构，本实施方式中，能够起到与第2实施方式相同的 作用效果。即，本实施方式中，与上述现有例不同，即使当来自发光二极 管4的照明光产生色度变化时，也能够防止显示品质的降低，而与发光二 极管4的发光色或种类等无关，从而能够容易构成具有优异的显示性能的 液晶显示装置1。
图7是说明本发明的第4实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装 置的示意图，图8是说明图7所示的灰度电压校正系统及液晶面板的主要 部分的结构图。图中，本实施方式和上述第1实施方式的主要不同点在于， 使用冷阴极管作为光源，并且设置对冷阴极管的点亮时间进行测量的计时 器，以取代颜色传感器。此外，对于和上述第1实施方式共同的要素，附 加相同的标号，并省略其重复的说明。
艮卩，如图7所示，本实施方式的液晶显示装置1中，在作为外壳的外 框架40的内部，收装有背光源装置2及液晶面板3等。另外，本实施方式 的液晶显示装置l中，与第l实施方式不同，将冷阴极管41与导光板5在 图中的左侧侧面相对地配置，以取代发光二极管，并作为光源来使用。
另外，本实施方式的液晶显示装置1中，如图8所示，使用了面板控 制部24，该面板控制部24 —体化构成基于来自外部的视频信号来生成对于 源极驱动器15及栅极驱动器16的各指示信号的图像处理部24a、和构成本 实施方式的灰度电压校正系统的灰度电压校正部24b。即，本实施方式中， 将测量冷阴极管41的点亮时间的计时器24e设置在灰度电压校正部24b的 内部，以取代颜色传感器13，并将具备本实施方式的灰度电压校正系统的 所有构成要素的灰度电压校正部24b组装在面板控制部24中，形成一体化。
具体来讲，灰度电压校正部24b中设置有上述计时器24e;校正决定部24c，该校正决定部24c基于来自计时器24e的检测结果，来对红色、绿 色、及蓝色像素的每种颜色决定上述灰度电压的校正值；及灰度电压输出 部24d，对该灰度电压输出部24d输入有来自图像处理部24a的对于源极驱 动器15的指示信号、及由校正决定部24c决定的灰度电压的校正值，并且 使用输入的校正值来校正对于源极驱动器15的指示信号，并输出到该源极 驱动器15。
在用于取得上述照明光的色度变化的色度变化取得部中使用计时器 24e，并采用如下结构，即，能测量对冷阴极管41的点亮时间进行累计后 的累计时间、及从冷阴极管41被点亮的点亮开始时刻起所经过的时间的两 种时间数据。
校正决定部24c中，使用了与计时器24e和灰度电压输出部24d连接 的LUT24cl，并采用如下结构，即，当上述照明光的色度发生变化时，对 红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定灰度电压的校正值，以抵消其色 度变化。即，LUT24cl中，对红色光、绿色光、及蓝色光的每种色光，通 过进行实验或仿真等来预先掌握来自计时器24e的测量结果中包含的上述 累计时间及经过时间和最佳的灰度电压的校正值，并使它们相关联。
更详细而言，LUT24cl中，对每个预定的累计时间(例如为100小时)， 使经过时间和校正值相关联，以使校正值随经过时间而变化。而且，校正 决定部24c中，若来自计时器24e的测量结果被输入到LUT24cl，则与该 测量结果对应的红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色的灰度电压的校正值 就被立即传达到灰度电压输出部24d。
此外，除上述说明以外，也可采用如下结构，即，例如使用分别适用 于累计时间为5000小时未满、5000小时以上10000小时未满、10000小时 以上15000小时未满、15000小时以上20000小时未满的四个LUT。
在灰度电压输出部24d中，若从LUT24cl传送来红色、绿色、及蓝色 像素的每种颜色的灰度电压的校正值，则使用这些校正值来校正从图像处 理部24a输入的对于源极驱动器15的指示信号，以作为新的指示信号输出 到源极驱动器15。即，灰度电压输出部24d对于由图像处理部24a根据上 述视频信号确定的以红色、绿色、及蓝色像素为单位的灰度电压，基于来
17自LUT24cl的对应颜色的校正值进行校正，以作为新的灰度电压。然后， 灰度电压输出部24d生成指示以红色、绿色、及蓝色像素为单位的新的灰 度电压的指示信号，输出到源极驱动器15。由此，液晶面板3中，对应于 来自灰度电压输出部24d的新的灰度电压，以红色、绿色、及蓝色像素为 单位改变来自背光源装置2的上述照明光的透射率。其结果，即使当来自 冷阴极管41的白色光因该冷阴极管41的老化及/或点亮初始特性等缘故而 产生色度变化时，也能够防止液晶显示装置1的显示品质的降低。
此外，除上述的说明以外，还可采用如下结构，即，灰度电压输出部 24d将由校正决定部24c决定的灰度电压的校正值输出到图像处理部24a， 该图像处理部24a基于该校正值以红色、绿色、及蓝色像素为单位确定新 的灰度电压以作为指示信号，输出到源极驱动器15。
由于采用以上结构，本实施方式中，能够起到与第1实施方式相同的 作用效果。即，本实施方式中，与上述现有例不同，即使当来自冷阴极管 41的照明光产生色度变化时，也能够防止显示品质的降低，而与冷阴极管 41的发光色或种类等无关，从而能够容易构成具有优异的显示性能的液晶 显示装置1。
另外，本实施方式中，因采用如下结构，艮卩，使用计时器(色度变化取 得部)24e，来取得上述照明光中所含的红色光、绿色光、及蓝色光的各色度 的变化，故既能够简化灰度电压校正系统的结构，又能够防止液晶显示装 置l的显示品质的降低。另外，本实施方式中，能够容易地将灰度电压校 正系统组装入已有的液晶显示装置中，从而能够容易实现该液晶显示装置 的高性能化。
此外，上述的说明中，说明了在一体化组装入面板控制部24的灰度电 压校正部24b的内部设置计时器24e的情况，但计时器24e的设置位置不 限于此。另外，该计时器24e只要能够测量冷阴极管(光源)41的点亮时间， 则并无特别限定，在例如对逆变器驱动冷阴极管41的点亮驱动电路12使 用微机的情况下，可使用该微机的时钟发生部、及对应于冷阴极管41的点 亮时间对该时钟发生部的时钟信号进行计数的计数器，来构成计时器24e。图9是说明本发明的第5实施方式的灰度电压校正系统及液晶显示装
置的示意图，图IO是说明图9所示的灰度电压校正系统及液晶面板的主要
部分的结构图。图中，本实施方式和上述第1实施方式的主要不同点在于， 使用了对发光二极管的周围温度进行检测的温度传感器，以取代颜色传感 器。此外，对于和上述第1实施方式共同的要素，附加相同的标号，并省 略其重复的说明。
艮P，如图9所示，本实施方式的液晶显示装置1中，在作为外壳的外 框架20的内部，收装有背光源装置2及液晶面板3等。另外，本实施方式 的液晶显示装置l中，与第l实施方式不同，在反射片6的下侧设置有温 度传感器21，以取代颜色传感器，来检测发光二极管4的周围温度。艮口， 将温度传感器21包含在本实施方式的灰度电压校正系统中，在用于取得上 述照明光的色度变化的色度变化取得部中使用。
另外，本实施方式的液晶显示装置1中，如图10所示，使用了面板控 制部34，该面板控制部34 —体化构成基于来自外部的视频信号来生成对于 源极驱动器15及栅极驱动器16的各指示信号的图像处理部34a、及本实施 方式的灰度电压校正系统中包含的灰度电压校正部34b。
具体来讲，灰度电压校正部34b中设置有校正决定部34c，该校正决 定部34c基于来自温度传感器21的检测结果，来对红色、绿色、及蓝色像 素的每种颜色决定上述灰度电压的校正值；及灰度电压输出部34d，对该灰 度电压输出部34d输入有来自图像处理部34a的对于源极驱动器15的指示 信号、及由校正决定部34c决定的灰度电压的校正值，并且使用输入的校 正值来校正对于源极驱动器15的指示信号，并输出到该源极驱动器15。
校正决定部34c中，使用了与温度传感器21和灰度电压输出部34d连 接的LUT34cl，并采用如下结构，B卩，当上述照明光的色度发生变化时， 对红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定灰度电压的校正值，以抵消该 色度变化。S口， LUT34cl中，对红色光、绿色光、及蓝色光的每种色光， 通过进行实验或仿真等来预先掌握来自温度传感器21的检测结果中包含的 色度和最佳的灰度电压的校正值，并使它们相关联。而且，在校正决定部 34c中，若来自温度传感器21的检测结果被输入到LUT34cl，则与该检测结果对应的红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色的灰度电压的校正值就被 立即传达到灰度电压输出部34d。
在灰度电压输出部34d中，若从LUT34cl传送来红色、绿色、及蓝色 像素的每种颜色的灰度电压的校正值，则使用这些校正值来校正从图像处 理部34a输入的对于源极驱动器15的指示信号，以作为新的指示信号输出 到源极驱动器15。 S卩，灰度电压输出部34d对于由图像处理部34a根据上 述视频信号确定的以红色、绿色、及蓝色像素为单位的灰度电压，基于来 自LUT34cl的对应颜色的校正值进行校正，以作为新的灰度电压。然后， 灰度电压输出部34d生成指示以红色、绿色、及蓝色像素为单位的新的灰 度电压的指示信号，输出到源极驱动器15。由此，液晶面板3中，对应于 来自灰度电压输出部34d的新的灰度电压，以红色、绿色、及蓝色像素为 单位改变来自背光源装置2的上述照明光的透射率。其结果，即使当来自 发光二极管4的白色光因该发光二极管4的周围温度的变化等缘故而产生 色度变化时，也能够防止液晶显示装置1的显示品质的降低。
此外，除上述的说明以外，还可采用如下结构，即，灰度电压输出部 34d将由校正决定部34c决定的灰度电压的校正值输出到图像处理部34a， 该图像处理部34a基于该校正值以红色、绿色、及蓝色像素为单位确定新 的灰度电压以作为指示信号，输出到源极驱动器15。
由于采用以上结构，本实施方式中，能够起到与第1实施方式相同的 作用效果。即，本实施方式中，与上述现有例不同，即使当来自发光二极 管4的照明光产生色度变化时，也能够防止显示品质的降低，而与发光二 极管4的发光色或种类等无关，从而能够容易构成具有优异的显示性能的 液晶显示装置1。
另外，本实施方式中，因采用如下结构，即，使用温度传感器(色度变 化取得部)21，来取得上述照明光中所含的红色光、绿色光、及蓝色光的各 色度的变化，故即使当发光二极管4的发光特性因周围温度而改变、使得 照明光的色度发生变化时，也能够可靠地防止液晶显示装置1的显示品质 的降低。
此外，上述的实施方式全都是举例表示而非限制性的。本发明的技术范围由权利要求的范围来规定，与其中所记载的结构同等的范围内的所有 的变更都包含在本发明的技术范围内。
例如，上述的说明中，说明了将本发明应用于透射型液晶显示装置的 情况，但本发明的灰度电压校正系统并不限于此，也能够应用于具有利用 光源的光来显示图像、文字等信息的非发光型显示部的各种显示装置。具 体来讲，能够将本发明的灰度电压校正系统应用于半透射型液晶显示装置、 或背投等透射型显示装置。
另外，上述的说明中，说明了应用于具有使用了导光板的边光型背光 源装置的液晶显示装置的情况，但本发明的灰度电压校正系统并不限于此， 也能够应用于具有将光源配置在液晶面板的下方一侧的直下型背光源装置 的液晶显示装置。
另外，上述的说明中，说明了将灰度电压校正部一体化组装入液晶显 示装置侧的面板控制部的情况，但本发明的灰度电压校正系统只要具有 用于取得照射到设置在显示装置侧的红色、绿色、及蓝色的各像素的照明 光的色度变化的色度变化取得部；校正决定部，该校正决定部基于来自该 色度变化取得部的取得结果，对红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色，决 定根据在显示装置侧显示的信息以像素为单位来确定的、灰度电压的校正 值；及将来自该校正决定部的灰度电压的校正值输出到显示装置侧的灰度 电压输出部即可，例如也可与面板控制部分开构成。但是，如上所述，因 一体化构成面板控制部和灰度电压校正部的情况下能够简化显示装置的结 构，故优选。
另外，上述的说明中，说明了在校正决定部中使用查找表(LUT)的结构， 但本发明的校正决定部并不限于此，例如也可使用下述校正决定部，艮P， 该校正决定部具有存储器，该存储器预先将颜色传感器等传感器检测结 果或计时器测量结果、与灰度电压的校正值相关联并进行存储；及CPU或 MPU等运算部，对该运算部输入上述传感器检测结果或计时器测量结果， 并且通过使用这些被输入的结果数据、并参照上述存储器，来提取对应的 校正值。
但是，如上述的各实施方式那样，因在校正决定部中使用LUT的情况
21下，能够立即决定灰度电压的校正值，即使当照明光产生色度变化时，也 能够立即防止显示品质的降低，故优选。而且，由于不设置上述运算部， 就能够构成校正决定部，因此能够容易简化灰度电压校正系统的结构，故 优选。
另外，上述第1 第3的各实施方式的说明中，说明了在色度变化取得 部中使用对红色光、绿色光、及蓝色光的各色度进行检测的颜色传感器的 情况，但本发明的色度变化取得部并不限于此，也可采用如下结构，艮P， 设置对红色光、绿色光、及蓝色光的各亮度进行检测的颜色传感器；及 根据该颜色传感器的各亮度的检测结果来求出红色光、绿色光、及蓝色光 的各色度的运算部，以取得照明光的色度变化。另外，也可采用如下结构， 即，设置对红色光、绿色光、及蓝色光的各光通量进行检测的光通量传感 器；及根据该光通量传感器的各光通量的检测结果来求出红色光、绿色光、 及蓝色光的各色度的运算部，以取得照明光的色度变化。
另外，上述第1 第3及第5的各实施方式的说明中，说明了在光源中 使用白色发光二极管的情况。另外，第4实施方式的说明中，说明了在光 源中使用冷阴极管的情况。然而，本发明的光源并不限于此，例如也可使 用发出RGB的各色光的三种发光二极管、或者热阴极管或氙气管等放电管、 或者将发光二极管和放电管加以组合后的所谓混合型光源。
另外，除上述说明以外，也可采用将第1至第5的各实施方式适当加 以组合的结构。
工业上的实用性
本发明对于即使当来自光源的照明光产生色度变化时也能够防止显示 品质降低的灰度电压校正系统、及使用该灰度电压校正系统的高性能的显 示装置是有用的。
权利要求
1. 一种灰度电压校正系统，所述灰度电压校正系统在显示装置中对提供给多个所述像素的灰度电压进行校正，该显示装置设置有红色、绿色、及蓝色像素，并且能使用来自光源的照明光来将信息以像素为单位进行显示，其特征在于，具有用于取得所述照明光的色度变化的色度变化取得部；基于来自所述色度变化取得部的取得结果来对所述红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定所述灰度电压的校正值的校正决定部；及将来自所述校正决定部的灰度电压的校正值向所述显示装置侧输出的灰度电压输出部。
2. 如权利要求1所述的灰度电压校正系统，其特征在于， 所述色度变化取得部中使用对所述照明光的色度进行检测的颜色传感器。
3. 如权利要求2所述的灰度电压校正系统，其特征在于， 所述颜色传感器被设置在所述显示装置中设置的显示部的有效显示区域以外的位置。
4. 如权利要求1至3的任一项所述的灰度电压校正系统，其特征在于， 所述色度变化取得部中使用对所述光源的点亮时间进行测量的计时器o
5. 如权利要求4所述的灰度电压校正系统，其特征在于， 所述计时器中，测量对所述光源的点亮时间进行累计后的累计时间，并且测量从所述光源被点亮的点亮开始时刻起经过的时间。
6. 如权利要求l至5的任一项所述的灰度电压校正系统，其特征在于， 所述色度变化取得部中使用对所述光源的周围温度进行检测的温度传感器。
7. 如权利要求l至6的任一项所述的灰度电压校正系统，其特征在于， 所述校正决定部中使用使来自所述色度变化取得部的取得结果、与所述灰度电压的校正值彼此相关联的查找表。
8. —种显示装置，其特征在于，使用了权利要求1至7的任一项所述的灰度电压校正系统。
9. 如权利要求8所述的显示装置，其特征在于， 设置有在显示信息的显示部中使用的液晶面板，且在所述液晶面板中，对应于来自所述灰度电压输出部的灰度电压的校 正值，以像素为单位来改变所述照明光的透射率。
全文摘要
本发明涉及一种设置在能进行彩色显示而构成的液晶显示装置(1)中、并且对提供给多个像素的灰度电压进行校正的灰度电压校正系统(14b)，该灰度电压校正系统(14b)中，设有用于取得来自发光二极管(4)的照明光的色度变化的颜色传感器(色度变化取得部)(13)，并且设有基于来自颜色传感器(13)的检测(取得)结果来对红色、绿色、及蓝色像素的每种颜色决定灰度电压的校正值的校正决定部(14c)。
文档编号G09G3/36GK101548312SQ200780044740
公开日2009年9月30日 申请日期2007年7月6日 优先权日2006年12月6日
发明者太田裕己, 滨田哲也 申请人:夏普株式会社