显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用从光源发出的光来显示图像的显示装置，特别涉及能够按适当的定时来进行光源的点亮/熄灭的显示装置以及包括该显示装置的便携式电话机及便携式终端装置。
背景技术：
近年来，根据节省空间等观点，广泛使用着有源矩阵(ァクティブマトリクス)型液晶显示装置(以下，简称液晶显示装置)，作为个人计算机等所用的显示装置。作为使液晶显示装置实现彩色显示的方式，最普及的是下述滤色器方式从光源发出的白色光通过各像素上所设置的红、绿、蓝三原色滤色器来进行彩色显示。而引人注目的下一代液晶显示装置的彩色显示方式是下述场序制彩色方式按时间分割方式点亮分别发不同光谱的光的多个光源来进行彩色显示。
在前述滤色器方式的情况下，从光源发出的光在通过滤色器时只有特定波长光谱分量选择性通过，其他波长光谱分量则被吸收，所以存在光利用效率低的问题。在场序制彩色方式的情况下，能够不使从各色光源发出的光通过滤色器，而是原封不动地用于图像显示，所以能得到高的光利用效率，其结果是具有能够实现低功耗的优点。此外，在滤色器方式的情况下，分别包括红、绿、蓝各色滤色器的3个像素为1个显示单位，而在场序制方式中，1个像素为1个显示单位，所以也具有能够实现高清晰度的优点。再者，还具有不使用滤色器、从而相应地削减成本的优点。
图14是现有的场序制彩色方式的液晶显示装置的显示操作的示例时序图，(a)示出向液晶显示板具有的栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出液晶显示板具有的各行像素的透射率的变化，(c)示出红、绿、蓝色各光源的点亮亮度的变化。在该图中示出下述情况液晶显示板具有N行像素，而且具有与这些像素对应的N行栅极线。本例与例如(日本)特开平11-119189号公报中作为第3实施例而参照图12或图13说明的显示操作相同。
如图14所示，图像信号的1帧期间被分割为与各色对应的3个子帧期间(红子帧期间、绿子帧期间、及蓝子帧期间)。各子帧期间进而被分割为写入期间Ta、保持期间Tb、及消隐期间Tc。
首先，如图14(a)所示，在写入期间Ta中，从第1行到第N行向各栅极线依次输出扫描信号，根据该输出的定时，与红、绿或蓝各色对应的图像信号被写入到各行像素。其结果，各行像素处的液晶作出响应，液晶显示板的透射率变为与图像信号对应的值，但是由于液晶具有的粘滞性，所以到达目标透射率需要若干时间，因此如图14(b)所示缓慢上升。
在接着的保持期间Tb中，不向栅极线输出扫描信号。因此，不向各像素写入信号，各像素保持在写入期间Ta中写入的图像信号。
在消隐期间Tc中，与写入期间Ta同样，从第1行到第N行向各栅极线依次输出扫描信号。然后，根据该扫描信号的输出定时，向各行像素写入用于使液晶显示板的透射率返回到规定值的信号、即用于将已经写入的图像信号复位的图像信号(以下，称为复位信号)。在此情况下，也由于液晶具有的粘滞性，所以如图14(b)所示，液晶显示板的透射率缓慢下降。在图14中，示出将液晶显示板的透射率复位到0的例子。
如图14(c)所示，各光源只在液晶显示板的所有像素保持着图像信号的保持期间Tb中点亮。通过对红、绿、及蓝色各子帧期间重复这种操作来进行彩色显示。
在液晶显示装置如上进行显示操作的情况下，从图14可以理解，在与液晶显示板具有的栅极线中扫描信号比较晚地输出到栅极线对应的像素处，在透射率充分到达目标值前点亮光源。输出光的亮度与光源点亮期间的透射率的积分值成正比，所以在进行这种显示操作的情况下，在与扫描信号比较早输出到的栅极线对应的像素和与扫描信号比较晚输出到的栅极线对应的像素之间发生亮度不同的所谓亮度倾斜、及色度不同的色度倾斜。
为了避免这种亮度倾斜或色度倾斜，可以在与扫描信号最晚输出到的栅极线对应的像素、即第N行像素处的透射率充分稳定后开始光源的点亮。这里，在子帧期间为Tsub、写入期间为Twrite、液晶的响应时间为Tlc的情况下，光源可点亮的时间Tlum由下式给出Tlum＝Tsub-(2Twrite+Tlc)。在此情况下，在液晶的响应时间Tlc大的情况下，Tlum随之变小，所以输出光的亮度降低，其结果是不能确保充分的亮度。而在极端的情况下，2Twrite+Tlc也可能大于Tsub(这相当于Tlc大于Tsub-2Twrite的情况)。在此情况下，不可能在液晶显示板具有的所有像素中使透射率变为稳定值的状态下点亮光源，所以不能实现亮度及色度均匀的图像显示。
此外，也可以采用用例如强感应性液晶等响应充分快的液晶来减小响应时间Tlc的对策，但是即使是这种高速液晶，如果到达摄氏0度以下的低温，液晶的粘滞性也会增大，响应变得非常慢，所以不能避免亮度倾斜及色度倾斜的发生。特别是便携式电话机及便携式终端装置等可能在寒冷地带室外使用，所以该问题很严重。此外，在强感应性液晶响应快的反面，具有不耐冲击的问题，所以不适于便携式电话机及便携式终端装置等。此外，也有像(日本)特开平11-119189号公报公开的第2实施例那样，根据扫描信号的输出定时对规定的每个显示区域偏移光源的点亮定时的方法，但是需要多个发光区域，存在制造成本提高的问题。
本发明就是鉴于以上情况而提出的，其目的在于提供一种显示装置，不提高制造成本就能够提高亮度及色度在画面内的均匀性，而且确保充分的亮度。
此外，本发明的另一目的在于提供一种显示装置，即使在低温下也能够抑制上述亮度倾斜及色度倾斜，并且确保充分的亮度。

发明内容
为了解决前述课题，本发明的显示装置，包括光调制元件，在对置的一对基板间夹置光调制媒质而成，有用于显示图像的多个像素；照明装置，具有光源；驱动部，通过对每个像素组依次重复图像信号的写入及消隐来驱动上述光调制媒质，改变从上述光调制元件中的上述光源发出的光的透射率；以及照明装置控制部，控制上述照明装置，使得在写入图像信号的写入期间的大致中间时写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中上述光源开始点亮，而在上述像素处的透射率下降的过程中上述光源结束点亮。
采用这种结构，能够在图像的显示区域内抑制亮度倾斜及色度倾斜，并且确保用于进行良好显示的充分的亮度。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，上述照明装置控制部控制上述照明装置，使得在上述写入期间大致开始时在写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中开始上述光源的点亮，而在上述写入期间大致结束时在写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率下降的过程中结束上述光源的点亮。
采用这种结构，能够防止场序制彩色方式中的混色、闪烁背光方式中的余像及动画模糊等。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，在光源开始点亮的时刻为T1、在时刻T1写入了图像信号的显示区域处的透射率为M1、上述光源结束点亮的时刻为T2、在时刻T2写入了图像信号的显示区域处的透射率为M2、上述光源点亮期间的上述光调制元件的显示区域处的透射率的最大值为M0、上述写入期间为Twrite的情况下，上述照明装置控制部控制上述照明装置，使得满足[|M2-M1|Twrite]/[M0(T2-T1)]≤0.92。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，在设上述液晶的响应时间为Tlc时，上述照明装置控制部控制上述照明装置，使得满足TlcTwrite。其结果是，能得到更显著地抑制亮度倾斜及色度倾斜的效果。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，上述一对基板中的一个是下述阵列基板，该基板具有相互交叉排列的多个栅极线及多个源极线；与上述多个栅极线和多个源极线的交点对应而分别设置的像素电极；以及与上述各个像素电极对应设置的、按照经上述栅极线提供的扫描信号来切换上述像素电极和上述源极线之间的导通/不导通的多个开关元件；上述一对基板中的另一个是具有与上述阵列基板对置的对置电极的对置基板。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，还包括测定上述光调制元件附近温度的温度传感器；上述照明装置控制部控制上述照明装置，使得上述光源根据上述温度传感器的测定结果来开始或结束点亮。由此，能够按与使用环境的温度对应的适当的定时来控制光源的点亮。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，还包括接受设定上述光源的点亮定时的输入的接受部；上述照明装置控制部控制上述照明装置，使得上述光源根据上述接受部接受的输入的设定来开始或结束点亮。由此，能够按用户期望的定时来控制光源的点亮。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，上述光调制媒质是液晶。作为这种光调制媒质，液晶最廉价，而且生产率高，所以能够容易地制造本发明的显示装置。
作为这种显示装置中的液晶，可以举出OCB模式(Optically self-Compensated Birefringence mode，光自补偿双折射模式)的液晶。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，上述光源是发光二极管。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，上述光源是场致发光元件。
此外，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，上述照明装置具有分别发不同光谱的光的光源；上述图像信号的1帧期间由多个子帧期间构成；上述照明装置控制部控制上述照明装置，使得在各子帧期间，在上述写入期间的大致中间时写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中发特定光谱的光的光源开始点亮，而在上述像素处的透射率下降的过程中上述光源结束点亮。由此，能够实现所谓的场序制彩色方式等的本发明的显示装置。
再者，也可以采用下述结构在上述发明的显示装置中，上述一对基板中的一个具有红、蓝、绿各色滤色器；上述照明装置控制部控制上述照明装置，使得在上述图像信号的每1帧期间，在上述写入期间的大致中间时写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中上述光源开始点亮，而在上述像素处的透射率下降的过程中上述光源结束点亮。由此，能够实现所谓的闪烁背光方式等的本发明的显示装置。
此外，本发明的便携式电话机如下构成包括上述发明的显示装置，向上述显示装置输出上述图像信号。
再者，本发明的便携式终端装置如下构成包括上述发明的显示装置，向上述显示装置输出上述图像信号。


图1是实施例1的本发明的显示装置结构的示意性剖面图。
图2是向实施例1的本发明的显示装置包括的液晶层中注入的液晶的取向状态的示意性剖面图。
图3是实施例1的本发明的显示装置的结构方框图。
图4是实施例1的本发明的显示装置的显示操作的示例时序图，(a)示出向液晶显示板具有的栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出液晶显示板具有的各行像素的透射率的变化，(c)示出红、绿、蓝色各光源的点亮亮度的变化。
图5是用于说明光源的点亮定时的说明图，(a)示出第N/2行像素处的液晶显示板的透射率的变化，(b)示出光源的点亮亮度的变化。
图6是用于说明光源的点亮定时的说明图，(a)示出第N/2行像素处的液晶显示板的透射率的变化，(b)示出光源的点亮亮度的变化。
图7是用于说明在1子帧期间中光源可持续点亮的时间的说明图，(a)示出向第N/2行栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出第N/2行像素处的液晶显示板的透射率，(c)至(e)示出光源的点亮亮度。
图8是用于说明1子帧期间中光源的点亮亮度的说明图，(a)示出矩形波状的情况，(b)示出变化平缓的情况，(c)示出多个脉冲的情况。
图9是实施例2的本发明的显示装置的结构方框图。
图10是用于说明在1子帧期间中光源的点亮定时的说明图，(a)示出向第N/2行栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出第N/2行像素处的液晶显示板的透射率，(c)至(e)示出光源的点亮亮度。
图11是实施例3的本发明的显示装置的结构方框图。
图12是实施例4的本发明的显示装置的显示操作的示例时序图，(a)示出向液晶显示板具有的栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出液晶显示板具有的各行像素处的透射率的变化，(c)示出光源的点亮亮度的变化。
图13是包括本发明的显示装置的装置外观图，(a)示出便携式电话机，(b)示出便携式终端装置。
图14是现有的场序制彩色方式的液晶显示装置的显示操作的示例时序图，(a)示出向液晶显示板具有的栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出液晶显示板具有的各行像素的透射率的变化，(c)示出红、绿、蓝色各光源的点亮亮度的变化。
具体实施例方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。本发明的显示装置用光调制元件来进行图像显示，以下例示说明将液晶显示元件用作该光调制元件的情况。
(实施例1)图1是实施例1的本发明的显示装置的结构的示意性剖面图，图2是向该装置包括的液晶层中注入的液晶的取向状态的示意性剖面图。在图中，为了方便，将X方向作为显示装置1的上方向。
如图1所示，显示装置1包括液晶显示板10，该液晶显示板10由偏振片11粘贴在液晶单元12两侧而构成。如图2所示，液晶单元12包括2枚基板、即上侧基板27及下侧基板28，这些上侧基板27及下侧基板28经隔板(未图示)对置配置。通过向上侧基板27和下侧基板28之间的间隙中注入液晶26来形成液晶层29。
这样构成的液晶显示板10通过向上侧基板27及下侧基板28间施加规定的电压而使液晶26的取向状态从倾斜(スプレィ)取向(图2(a))转移到弯曲(ベンド)取向(图2(b))，通过该弯曲取向状态来进行图像显示。即，是所谓的OCB模式的液晶显示板。
在这样构成的液晶显示板10的下方配置背光20。该背光20包含由透明的矩形合成树脂板构成的导光板22；在该导光板22的一个端面22a附近面向该端面22a配置的光源21；在导光板22的下方配置的反射板23；以及在导光板22的顶面上设置的扩散片24。
背光20包括的光源21由发出光的三原色红、绿、蓝各色的发光二极管(LED)等构成。即，背光20具有发不同光谱的光的光源21。
这样，在本实施例中，背光20具有发红、绿、蓝三色光的光源21，但是并不限于这些颜色。因此，例如也可以采用背光20具有发黄色、品红、青的三色光的光源21的结构。但是为了实现自然的彩色显示，最好使用红、绿、蓝三色光。此外，不一定使用三色光，也可以用二色或四色以上的光来实现彩色显示。即，只要是发具有不同光谱的光的光源即可。
当然，在背光20包括的多个光源中，也可以几个具有相同的光谱。例如，也可以包括2个红光源、2个绿光源、2个蓝光源，合计6个光源。
此外，各色光可以是激光那样接近单一波长的光，也可以是在白色光源上组装滤色器而发出的具有宽波长范围的光。光源21最好能够高速进行亮/灭切换，所以前述的LED或场致发光(EL)元件很适合。在场致发光元件中，包含无机EL发光元件及有机EL发光元件。当然，光源21也可以由激光器构成。
此外，作为光源21，可以是光源本身进行发光/不发光的切换操作，也可以例如通过在始终点亮的光源上组装光闸或旋转滤色器等来模拟地控制光源的亮/灭。这里，旋转滤色器是将圆形滤色器分为3个扇形部、在各个扇形部上设置红绿蓝滤色器而构成的滤色器，通过与帧期间同步旋转来发出各色光。在(日本)特开平3-163985号公报上公开了使用这种旋转滤色器的投射型显示装置的例子。在此情况下，光源和光闸或旋转滤色器的组合相当于点亮熄灭的光源。从光利用效率(或功耗)的观点来看，最好是光源本身进行发光/不发光的切换操作的情况。
在如上构成的背光20中，从光源21发出的光从端面22a入射到导光板22。该入射的光在导光板22的内部多次散射，从其整个顶面射出。此时，泄漏到导光板22下面并入射到反射板23中的光由反射板23反射而返回到导光板22内。然后，从导光板22射出的光由扩散片24扩散，该扩散的光入射到液晶显示板10中。由此，向整个液晶显示板10均匀地照射红、绿或蓝光。
图3是实施例1的本发明的显示装置1的结构方框图。同时也参照图1及图2，液晶显示板10是众所周知的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)型的显示板，夹着液晶层29对置配置有内面形成了对置电极(未图示)的对置基板(未图示)、以及内面形成了像素电极39、栅极线31、源极线32及开关元件33的阵列基板(未图示)。在阵列基板上，相互交叉地配设栅极线31及源极线32，并且在该栅极线32及源极线32划分出的各像素上形成像素电极39及开关元件33。分别用栅极驱动器34及源极驱动器35来驱动该液晶显示板10的栅极线31及源极线32，用控制电路36来控制栅极驱动器34及源极驱动器35。
前述开关元件33例如可以由非晶硅、多晶硅、单晶硅、SOI(绝缘体上硅)、有机半导体等构成，但是如后所述，只要具备切换像素电极39和源极线32之间的导通/不导通的功能，则也可以由其他元件构成。
在如上构成的显示装置1中，为了使前述作为光源21的发各色光的LED按规定的周期依次发光，控制电路36向背光控制电路37输出控制信号。此外，为了与该发光同步来进行显示，控制电路36还将从外部输入的图像信号38变换为场序制彩色方式的图像信号(为了在每个子帧期间中显示图像而在时间轴方向上压缩过的图像信号)，将该变换过的图像信号输出到源极驱动器35，并且按照该图像信号向栅极驱动器34及源极驱动器35分别输出控制信号。其结果是，栅极驱动器34通过向栅极线31输出扫描信号使各像素的开关元件33依次导通，而源极驱动器35按照该定时通过源极线32将图像信号依次写入到各像素的像素电极39上。
更具体地说，栅极驱动器34通过将与用于接通(ON)开关元件33的电压对应的扫描信号输出到第1行栅极线31，来接通与该第1行栅极线31相连的开关元件33。然后，在开关元件33这样导通时，从源极驱动器35输出到各源极线32的图像信号被写入到第1行像素的像素电极39上。
接着，栅极驱动器34将与用于断开(OFF)开关元件33的电压对应的信号输出到第1行栅极线31，断开与该第1行栅极线31相连的开关元件33。与此同时，栅极驱动器34通过将上述扫描信号输出到第2行栅极线31，来接通与该第2行栅极线31相连的开关元件33。然后，与第1行的情况同样，从源极驱动器35输出到各源极线32的图像信号被写入到第2行像素的像素电极39上。
此后也通过同样的操作，向各行像素的像素电极39写入图像信号。其结果，在对置电极和像素电极39之间产生电位差来驱动液晶26，从背光20射出的光的透射率变化。由此，在观察者的眼中映出与图像信号38对应的图像。
接着，说明本实施例的显示装置1的工作情况。
图4是实施例1的本发明的显示装置的显示操作的示例时序图，(a)示出向液晶显示板具有的栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出液晶显示板具有的各行像素的透射率的变化，(c)示出红、绿、蓝色各光源的点亮亮度的变化。在该图中例示了下述情况液晶显示板具有N行像素，而且有与这些像素对应的N行栅极线。
如图4(a)所示，输出扫描信号的定时与现有的液晶显示装置相同。即，栅极驱动器34在写入期间Ta中从第1行栅极线31向第N行栅极线31依次输出扫描信号。然后，根据该扫描信号的输出定时，从源极驱动器35输出到源极线32的与红、绿或蓝对应的图像信号被依次写入到第1行像素的像素电极39至第N行像素的像素电极39上。在接着的保持期间Tb中不进行扫描信号的输出，因此各像素保持在写入期间Ta中写入的图像信号。
在消隐期间Tc中，与写入期间Ta同样，向第1行栅极线31至第N行栅极线31依次输出扫描信号，将用于在写入期间Ta中写入的图像信号复位的复位信号依次写入到第1行像素的像素电极39至第N行像素的像素电极39。在图4中，示出将液晶显示板10的透射率复位到0的例子。
按照这种信号的写入，液晶显示板10的透射率如图4(b)所示上升或下降。如前所述，由于液晶具有的粘滞性，所以液晶显示板10的透射率缓慢变化。
此外，如图4(c)所示，背光控制电路37控制背光20，使得背光20具有的光源21在写入期间Ta的中间时写入了图像信号的像素的第N/2行像素处的透射率上升的过程中开始点亮，在该透射率下降的过程中结束点亮。即，光源21在上述透射率的上升完成前开始点亮，而在透射率的下降开始后结束点亮。
这样，虽然可以认为在液晶显示板10的显示区域内发生亮度倾斜及色度倾斜，但是通过适当控制点亮定时，能够充分抑制这些亮度倾斜及色度倾斜。参照图5对此进行说明。
图5是用于说明光源的点亮定时的说明图，(a)示出第N/2行像素处的液晶显示板的透射率的变化，(b)示出光源的点亮亮度的变化。在图5中，设任意子帧期间中第N/2行像素处的透射率的时间变化为波形A1及A2，设与这些波形A1及A2的情况相比、图像信号的写入定时晚δT时上述透射率的时间变化为波形B1及B2。此外，设光源的开始点亮时刻为T1，设结束点亮时刻为T2，表示这些时刻T1、T2的直线用点划线L1及L2来分别表示。此外，设时刻T1及T2时第N/2行像素处的透射率分别为M1及M2，表示这些透射率M1及M2的直线用点划线L3及L4来分别表示。再者，设稳定状态下的透射率、即该子帧期间的最大透射率为M0。
此外，设波形A1及B2以及直线L3包围的区域为R1，设直线L1及L3以及波形B1包围的区域为R2。另一方面，设波形A2及B2以及直线L2包围的区域为R3，设直线L2及L4以及波形B2包围的区域为R4。这里，如果设区域R1、R2、R3、R4的面积分别为S1、S2、S3、S4，则液晶显示板10的透射率用A1及A2来表示的情况下、和用B1及B2来表示的情况下输出亮度之差δS可表示为δS＝S3-(S1+S2)。以下，求该δS的值。
首先是区域R1的面积S1，波形B1只是将波形A1沿水平方向移动了δT，所以区域R1的水平方向上的宽度在哪里都是δT。因此，面积S1为S1＝(M0-M1)δT。
其次是区域R2的面积S2，该区域R2也可以看作直角三角形，水平方向上的边长为δT。此外，如果设该区域R2中波形的斜率(即透射率的时间微分在时刻T1时的值)为μl，则垂直方向上的边长为μ1·δT。因此，面积S2为S2＝(1/2)×δT×μ1·δT＝(1/2)μ1(δT)2。
接着，着眼于区域R3的面积S3和区域R4的面积S4之和，在此情况下，波形B2也只是将波形A2沿水平方向移动了δT，所以与区域R1的面积S1同样来考虑，可以表示为S3+S4＝(M0-M2)。再者，S4也与S2同样可以看作直角三角形，所以S4＝(1/2)|μ2|(δT)2-(1/2)μ2(δT)2。其中，μ2是透射率的时间微分在T2时的值。综上所述，δ2可表示为下式1。
δS＝S3-(S1+S2)＝(S3+S4)-S4-(S1+S2)＝(M0-M2)δT+(1/2)μ2(δT)2-[(M0-M1)δT+(1/2)μ1(δT)2]＝(M1-M2)δT+(1/2)(μ2-μ1)(δT)2…式1以上说明了波形B1及B2比波形A1及A2的图像信号的写入定时晚的情况，而下面参照图6来说明波形B1及B2的图像信号的写入定时比波形A1及A2早的情况。
在图6中，M0、M1、M2、T1、T2、L1至L4各符号的意义与图5的情况相同。此外，设波形B1及A1以及直线L1包围的区域为R1′，设直线L1及L3以及波形B1包围的区域为R2′。另一方面，设波形A2及B2以及直线L4包围的区域为R3′，设直线L2及L4以及波形B2包围的区域为R4′。此外，设区域R1′、R2′、R3′、R4′的面积分别为S1′、S2′、S3′、S4′。与图5同样用δT来表示以波形A1及A2为基准时波形B1及B2的时间偏差，而在图6的情况下δT为负值。
在此情况下，与图5同样来考虑，S1′+S2′＝(M0-M1)|δT|，S2′＝(1/2)μ1|δT|2，S3′＝(M0-M2)|δT|，S4′＝-(1/2)μ2|δT|2。因此，以波形A1及A2为基准时波形B1及B2的亮度的变化量δS可用下式2来表示。
δS＝S1′-(S3′+S4′)＝(S1′+S2′)-S2′-(S3′+S4′)＝(M0-M2)|δT|-(1/2)μ1|δT|2-[(M0-M2)|δT|-(1/2)μ2|δT|2]＝(M2-M1)|δT|+(1/2)(μ2-μ1)|δT|2＝(M1-M2)δT+(1/2)(μ2-μ1)(δT)2…式2
参照式1及式2可知，不管波形B1及B2比显示区域中央的波形A1及A2早还是晚，都可用相同形式的式子来表示。
接着，考虑图5中区域R1的面积S1和区域R2的面积S2的大小之比如何。这里，如果设液晶的响应时间为Tlc，则可认为波形的斜率μ1近似等于M0/Tlc。此外，如果设图像信号的写入期间为Twrite，则|δT|的上限是Twrite/2。因此，如果计算|δT|为上限的情况下的S2/S1，则可表示为下式3。
S2/S1＝[(1/2)μ1(δT)2]/[(M0-M1)δT]≈[(1/2)(M0-Tlc)(Twrite/2)2]/[(M0-M1)Twrite/2]＝(1/4)[M0/(M0-M1)](Twrite/Tlc) …式3这里，如果设光源的开始点亮时刻T1的透射率M1是最大透射率M0的一半左右，假设写入期间Twrite是1msec，液晶的响应时间Tlc是5msec，则S2/S1≈(1/4)×2×(1msec/5msec)＝0.1，S2是比S1小一个量级的值。以上事实对S3和S4来说也同样，也可以认为S4是比S3小一个量级左右的值。此外，图6的S1′和S2′之间的关系、及S3′和S4′之间的关系也同样。因此，如果考虑这些事实，则可以认为，式1或式2的最下式中S1、S3或S1′、S3′引起的第1项比S2、S4或S2′、S4′引起的第2项更占主导地位。因此，也可以省略这些第2项而表示为下式4。
δS＝(M1-M2)δT…式4下面特别考虑下述情况控制背光20，使得光源开始点亮的时刻T1时第N/2行像素处的透射率的值M1和结束该点亮的时刻T2时上述像素处的透射率M2相等。在此情况下，根据前述式4，δS＝0。即，液晶显示板内不会因图像信号的写入定时不同而发生亮度倾斜及色度倾斜。图4(c)所示的光源的点亮定时正好相当于这种情况。
用于完全消除亮度倾斜及色度倾斜的条件是M1＝M2，只要满足该条件，则M1(＝M2)的值可以是大于0、小于M0的范围内的任何值。
为了使参照图5及图6的以上讨论成立，如前所述，第N/2行像素必须满足下面的[1]及[2]的条件。
在第N/2行像素处的液晶显示板的透射率完成上升前光源开始点亮[2]在第N/2行像素处的液晶显示板的透射率开始下降后光源结束点亮为了进一步有效地得到本发明的效果，最好还满足下面的[3]及[4]。
在第1行像素处液晶显示板的透射率开始上升后，光源开始点亮 在第N行像素处液晶显示板的透射率完成下降前，上述光源结束点亮最好满足这样条件[3]及[4]的原因在于，从图4也可知，在第N行像素处的液晶显示板的透射率完成下降前，第1行像素处的液晶显示板的透射率也有可能开始上升，所以可能会发生混色。例如，在绿子帧期间中第1行像素处的液晶显示板的透射率开始上升的时刻、前面的红子帧期间的显示区域下部的液晶显示板的透射率尚未完成下降的情况下，如果比该时刻早开始绿光源的点亮，则与液晶对红的响应相比，第N行像素微弱地透过来绿光。此外，例如在绿子帧期间中第N行像素的液晶显示板的透射率完成下降的时刻、接着的蓝子帧期间的第1行像素处的液晶显示板的透射率已经开始上升的情况下，如果在比该时刻晚的时刻结束绿光源的点亮，则与液晶对蓝的响应相比，第1行像素微弱地透过来绿光。这些意味着在本来应显示纯粹的红色或纯粹的蓝色的情况下混入绿光，可观测到混色。
再者，据说如果例如在图4中红光源的结束点亮的定时和绿光源的开始点亮的定时接近，或者绿光源的结束点亮的定时和蓝光源的开始点亮的定时接近，则容易发生彩色乱(例如白色物体在画面上移动时周围带上彩色的现象)，上述条件[3]及[4]对减少此问题很有效。
接着，讨论在这种条件下能够持续点亮光源的时间有多长。图7是用于说明在1子帧期间Tsub中光源可持续点亮的时间的说明图，(a)示出向第N/2行栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出第N/2行像素处的液晶显示板的透射率，(c)至(e)示出光源的点亮亮度。图7(c)示出M1(＝M2)的值无限接近M0的例子，(d)示出M1的值接近M0/2的例子。而图7(e)示出M1的值无限接近0的例子。
如图7(a)所示，在从子帧期间的开始时刻起经过Twrite/2的时间时，向第N/2行栅极线31输出扫描信号，由此向第N/2行像素的像素电极39写入图像信号。同样，在比子帧期间的结束时刻提前Twrite/2时向第N/2行栅极线31输出扫描信号，由此向第N/2行像素的像素电极39写入用于将已经写入的图像信号复位的复位信号。
此外，如图7(b)所示，第N/2行像素处的液晶显示板10的透射率从写入图像信号时起经过液晶的响应时间Tlc而上升，从写入复位信号时起同样经过响应时间Tlc而下降。在图7中，为了简单，用直线示出液晶显示板的透射率的过渡性响应。此外，为了简单，示出上升时间和下降时间相同的情况，当然这些时间也可以不同。
如图7(c)所示，光源的点亮时间长度Tlum(＝T2-T1)为Tlum＝Tsub-Twrite-Tlc。另一方面，在图7(e)的情况下，光源的点亮时间长度Tlum比它更大，为Tlum＝Tsub-Twrite+Tlc。光源的点亮时间长度Tlum在图7(c)的情况下最小，在图7(e)的情况下最大。此外，在图7(d)的情况下，时间长度Tlum为Tlum＝Tsub-Twrite，是图7(c)的情况和(e)的情况的中间值。
于是，即使在时间长度Tlum最小的情况下，也大于现有的显示装置中用于得到均匀显示的光源点亮时间长度上限值Tsub-(2Twrite+Tlc)。因此，能得到比现有的显示装置更亮的输出图像。
此外，在现有的显示装置中，如前所述，用于得到没有亮度倾斜及色度倾斜的均匀图像的时间长度Tlc的上限值是Tsub-2Twrite。而在本实施例的情况下，如图7(c)所示，用于得到均匀图像的时间长度Tlc的上限值是Tsub-Twrite，所以余量大于现有的情况。因此，在本发明的情况下，即使在低温状态下液晶的响应变慢也能够以余量来进行均匀显示。换言之，即使在更低温的环境下也能够实现没有亮度倾斜及色度倾斜的均匀显示。再者，通过如图7(d)及图7(e)所示来点亮光源，当然能得到更亮的图像，而且对低温的余量也能够进一步增大。
以上示出调整点亮的开始及结束定时，使得M1＝M2，这是最理想的，但是未必要使两者完全一致。以下讨论容许它们之间的差到何种程度。
在图5及图6中，显示区域中部的输出亮度本身的值相当于波形A1及A2包围的区域中、时刻T1和T2之间部分的面积。换言之，是将作为时间的函数的波形A1及A2从时刻T1到T2进行积分所得的值。如果粗略地近似假设在时刻T1和T2之间，透射率始终为M0，则该面积由M0(T2-T1)给出。因此，相对亮度的偏差与前述式4结合考虑可表示为|δS|/[M0(T2-T1)]＝|(M1-M2)δT|/[M0(T2-T1)]。|δS|的上限是Twrite/2，所以相对亮度的偏差的上限用下式5来表示。
(1/2)[|M1-M2|Twrite]/[M0(T2-T1)]…式5|δT|取上限值是在显示区域的上端或下端，所以可以认为式5的值表示[(第1行像素或第N行像素的亮度)-(第N/2行像素的亮度)]/(第N/2行像素的亮度)的值。
第N/2行像素和第1行或第N行像素处的亮度比到达何种程度，人的视觉才能认为是亮度倾斜，对这一点结合主观评价而进行分析的结果示于Y.Kuratomi等，IDW′00 Proceedings of The Seventh International DisplayWorkshops，3Dp-2，pp.1135-1138(2000))。该文献的第1138页左列倒数第11行～倒数第6行有如下记述即使第1行或第N行像素的亮度与第N/2行像素的亮度之比为54％，也有50％的观测者不认为是亮度倾斜。第1行或第N行像素和第N/2行像素处的亮度比为54％，换言之，因为相对亮度比(＝|(第1行或第N行像素的亮度)-(第N/2行像素的亮度)|/(第N/2行像素的亮度))为46％，所以为了不认为是亮度倾斜，决定光源的点亮定时，使得满足下式6、或者简化为下式7即可。
(1/2)[|M1-M2]Twrite]/[M0(T2-T1)]≤0.46…式6[|M1-M2]Twrite]/[M0(T2-T1)]≤0.92 …式7如果式7左边[|M1-M2]Twrite]/[M0(T2-T1)]的值小于0.92，则多于50％的观测者不认为是亮度倾斜。因此，如果使式7左边的值降至一半即0.46以下则更理想(式6)。
然而，如前所述，即使有亮度比为54％的亮度倾斜，也有半数的人察觉不到该情况，所以可知人的视觉对显示区域的亮度倾斜的察觉能力不是很高。与此相反，对色度倾斜的察觉能力稍高。例如，如果显示红、蓝、绿三原色混合而成的单色图像，例如只对绿分量的亮度施加10％的平面内倾斜，则有可能被认为是色度倾斜。因此，更严格来看，如果使式6左边降至0.10以下，即，使式7左边降至0.20以下，则更理想。
这里，补充液晶的响应时间Tlc和写入期间Twrite之间的关系。先前根据式1(或式2)来导出近似式式4时，忽略了式1中的δ的二次项。在为了抑制亮度倾斜及色度倾斜而使M1＝M2时，在忽略δ的二次项的情况下δS＝0，而在不忽略、而是严格考虑的情况下，可知在δS的式1中只剩下δT的二次项。在与δT的一次项相比的情况下表示δT的二次项大小的指标是式3的S2/S1，所以S2/S1越小，则δT的二次项越小。因此，可知亮度倾斜及色度倾斜越小。由于在式3中包含Twrite/Tlc这一因子，所以Tlc比Twrite越大，则越能显著地得到抑制亮度倾斜及色度倾斜的效果。
这里，作为一个尺度，试求二次项的影响为一次项的影响的一半以下的条件、即在式3中S2/S1为1/2以下的条件。为了简单，如果假设M1是M0的一半，则该条件可以表示为Twrite/Tlc≤1、即Twrite≤Tlc。因此，如果Twrite≤Tlc，则可以说能显著地得到抑制亮度倾斜及色度倾斜的效果。
前述液晶显示板的透射率开始上升的时刻，可以认为是透射率超过其在子帧期间中的最大值M0的10％的时刻。而液晶显示板的透射率完成上升的时刻，可以认为是透射率超过其在子帧期间中的最大值M0的90％的时刻。对下降也同样，液晶显示板的透射率开始下降的时刻，可以认为是透射率穿过其在子帧期间中的最大值M0的90％的时刻。而液晶显示板的透射率完成下降的时刻，可以认为是透射率相切其在子帧期间中的最大值M0的10％的时刻。
此外，如前所述，液晶显示板的透射率从开始上升到完成上升的时间(上升时间)可以大于、可以小于、当然也可以等于从开始下降到完成下降的时间(下降时间)。在下降时间和上升时间不同的情况下，可以取它们的算术平均作为响应时间(Tlc)。
此外，在本实施例中，假定了光源的点亮亮度如图8(a)所示为矩形形状的情况，但是并不限于此。例如也可以是如图8(b)所示缓慢上升、缓慢下降的情况。在此情况下，可以将点亮亮度超过其在子帧期间中的最大值的1/2的时刻看作光源的开始点亮时刻，将相切最大值的1/2的时刻看作光源的结束点亮时刻。再者，当然也可以如图8(c)所示在一个子帧期间中有多个点亮脉冲。在此情况下，可以将第一个点亮脉冲的上升看作光源的开始点亮时刻，将最后一个脉冲的下降看作光源的结束点亮时刻。在图8(a)至(c)中，T1所示的时刻都是光源的开始点亮时刻，T2所示的时刻都是光源的结束点亮时刻。
(实施例2)在实施例2中，例示按照温度来控制光源的点亮定时的显示装置。
图9是实施例2的本发明的显示装置的结构方框图。如图9所示，本实施例的显示装置包括温度传感器41，该温度传感器41被连接到控制电路36上。该温度传感器41被设在液晶显示板10上，用于检测液晶的温度。然而，设在至少能检测液晶温度的位置上即可。此外，温度传感器41由利用热电效应的热电传感器、利用热电效应的热电偶等构成。此外，也可以由利用电阻等电特性随温度变化这一事实的半导体、绝缘体或金属等构成，当然也可以由检测辐射光谱的红外线传感器等构成。
本发明的其他结构与实施例1的情况相同，所以附以同一标号并省略说明。
接着，说明本实施例的显示装置的工作情况。
本实施例的显示装置也与实施例1的情况同样，从液晶显示板10的显示区域的上部到下部依次写入图像信号。然后，该显示区域上的透射率按照它来变化。
在这种显示操作中，本实施例的显示装置包括的背光控制电路37控制背光20，使得光源按以下的定时来进行点亮。图10是用于说明在1子帧期间中光源的点亮定时的说明图，(a)示出向第N/2行栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出第N/2行像素处的液晶显示板的透射率，(c)至(e)示出光源的点亮亮度。
在图10(b)中，示出温度传感器41测定出的温度是Θ1、Θ2、及Θ3(假设Θ1＜Θ2＜Θ3)的情况下液晶显示板10的透射率的变化。如前所述，一般来说液晶随着温度降低，其响应也变慢，所以在温度Θ3的情况下，响应时间(上升时间、及下降时间)短，响应时间按温度Θ2、Θ1的顺序依次变长。因此，在温度Θ1的情况下按图10(c)的定时，在温度Θ2的情况下按图10(d)的定时，而在温度Θ3的情况下按图10(e)的定时来进行光源的开始及结束点亮。这样，如果进行控制，以便按照温度传感器41测定出的温度来偏移光源的开始及结束点亮定时，则在任何温度下都能够与实施例1的情况同样满足均匀显示(没有亮度倾斜或色度倾斜的显示)的条件(M1＝M2)，能够实现良好的显示。
即使不严格地使M1＝M2，只要在各个温度上满足前述式7的条件，就能够得到充分均匀的显示。例如，只要满足式7的条件，就能够按照温度只改变光源的开始点亮定时及结束点亮定时中的某一个。
此外，实施例1没有温度传感器41，但是在此情况下也并不是不能应付温度变化、完全不实用，而是只要在某种程度的温度变化范围内，就能够满足式7的条件，进行均匀显示。而且，通过像本实施例这样采用具有温度传感器41的结构，能得到其可使用的温度范围显著增大的效果。
此外，在本实施例中，如前所述，背光控制电路37进行电子控制，但是并不限于这种结构。例如，控制背光20的控制部也可以采用下述结构设置电阻随温度变化的物质，通过改变该电阻R和某个电容C构成的RC时间常数来进行图10所示的光源的点亮控制。在此情况下，使用电阻随温度降低而增大的物质即可。
此外，在本实施例中，随着温度降低而延迟光源的开始及结束点亮的定时，但是不特意改变光源的开始点亮定时及结束点亮定时，而是控制电路36随着温度降低而提前向栅极驱动器34及源极驱动器35输出控制信号的定时，当然也能得到同样的效果。
再者，这里是按照温度来改变光源的开始点亮或结束点亮的定时，但是不一定按照温度来改变定时。当然也可以例如按照湿度或周围的亮度、气压、天气、地磁等各种条件来改变定时。
(实施例3)在实施例3中，例示用户能够设定光源的点亮-开始定时的显示装置。
图11是实施例3的本发明的显示装置的结构方框图。如图11所示，本实施例的显示装置的控制电路36包括具有规定的存储区域的ROM 43。该ROM 43存储着多个表示光源的开始-结束点亮定时的信息(以下，称为定时信息)。
此外，本实施例的显示装置包括用于设定与光源的点亮定时有关的各种模式的模式设定部42，该模式设定部42被连接到控制电路36上。该模式设定部42例如是由双列直插式开关、拨动开关、或拨号盘等构成的模式切换开关，也可以采用通过软件来切换模式的结构。
本实施例的显示装置的其他结构与实施例1的情况相同，所以附以同一标号并省略说明。
使用如上构成的本实施例的显示装置的用户用前述模式设定部42来输入与期望的点亮定时有关的模式。这里，作为能够用模式设定部42输入的模式，例如有“寒冷地带模式”、“标准模式”等。在此情况下，如前所述，一般来说，随着温度下降，液晶的响应也变慢，所以与“标准模式”相比，“寒冷地带模式”采用延迟光源的开始-结束点亮的设定。也可以不采用这种与温度对应的模式，而设置与例如湿度、周围的亮度、气压、天气、地磁、其他各种条件对应的模式。
如前所述接受模式输入的模式设定部42将表示接受的模式的信号输出到控制电路36。收到从模式设定部42输出的信号的控制电路36根据该收到的信号从ROM 43存储的多个定时信息中选择一个定时信息。然后，为了实现该选择出的定时信息所示的点亮定时，向背光控制电路37输出控制信号。其结果，光源根据用户设定的模式来开始-结束点亮。
在本实施例中，采用从预先准备的多个模式中选择一个模式的结构，但是也可以采用能够从连续的某个数值范围中选择期望的条件的结构。此外，也可以采用下述结构通过例如将ROM 43换为EEPROM等可改写的存储器，能够根据用户的操作来适当变更、追加、擦除定时信息。在采用这种结构的情况下，用户本身能够形成期望的模式。
(实施例4)实施例1至实施例3的显示装置是场序制彩色方式的液晶显示装置。对于这些实施例来说，在实施例4中，例示通过使单色光源点亮熄灭来进行显示的所谓的闪烁背光方式的显示装置。
本实施例的显示装置包括的液晶显示板与场序制彩色方式的情况不同，具有红、绿、蓝各色滤色器。此外，本实施例的显示装置包括的背光具有发白色光的光源。
这里，光源可以与实施例1的情况同样是LED，除此以外当然也可以是例如荧光灯、冷阴极灯、或白炽灯等。此外，也可以不像场序制方式那样使用发具有不同光谱的光的光源，而且按时间分割方式依次点亮它们，而是通过同时点亮或熄灭，好像单色光源一样操作。再者，光源发出的光也可以不是白色，而是例如红色、蓝色、绿色、黄色等。
在如上构成的显示装置中，控制背光，使得只在1帧期间内的某个期间中点亮该白色光，而在其他期间则熄灭该白色光。如果这样在1帧期间内点亮熄灭光源，则与连续点亮光源的情况相比，能得到动画模糊减少的效果(例如，参照(日本)栗田泰市郎等，信学技报TECHNICAL REPORT OF IEICE.，EID2000-47，pp.13-18(2000-09)的“4.间欠表示にょるLCD の画质改善の试み(通过间歇显示来改善LCD画质的尝试)”)。
本发明的其他结构与实施例1的情况相同，所以省略说明。
接着，说明本实施例的显示装置的工作情况。
图12是实施例4的本发明的显示装置的显示操作的示例时序图，(a)示出向液晶显示板具有的栅极线输出扫描信号的定时，(b)示出液晶显示板具有的各行像素处的透射率的变化，(c)示出光源的点亮亮度的变化。1帧期间由写入期间Ta、保持期间Tb、及消隐期间Tc构成。此外，在本图中例示了下述情况液晶显示板具有N行像素，而且具有与这些像素对应的N行栅极线。
如图12(a)所示，在写入期间Ta中，向第1行栅极线至第N行栅极线依次输出扫描信号。然后，根据该扫描信号的输出定时，向第1行像素至第N行像素依次写入图像信号。在接着的保持期间Tb中不进行扫描信号的输出，各像素保持在写入期间Ta中写入的图像信号。
在消隐期间Tc中，与写入期间Ta同样，向第1行栅极线至第N行栅极线依次输出扫描信号，向第1行像素至第N行像素依次写入用于将在写入期间Ta中写入的图像信号复位的复位信号。在图12中，与图4的情况同样，示出将液晶显示板的透射率复位到0的例子。
此外，如图12(c)所示，控制背光，使得背光的光源21在第N/2行像素处的透射率上升的过程中开始点亮，在该透射率下降的过程中结束点亮。由此，与实施例1的情况同样，能够抑制显示区域内的亮度倾斜及色度倾斜。即，与实施例1的情况同样，光源在上述透射率的上升完成前开始点亮，在透射率的下降开始后结束点亮。
这里，与实施例1的场序制彩色方式的情况相同，最好满足实施例1所述的次要条件，即下述两个条件[3]在第1行像素处液晶显示板的透射率开始上升后，光源开始点亮[4]在第N行像素处液晶显示板的透射率完成下降前，上述光源结束点亮但是，在场序制彩色方式的情况下，抑制混色是主要目的，而在本实施例的情况下，防止某个帧中应显示的图像留到下一帧而造成的余像或动画模糊是主要目的。
此外，也与实施例1的情况同样，为了使观测者察觉不到亮度倾斜的理想条件由式7给出。
此外，也与实施例1的情况同样，在Twrite≤Tlc时能得到显著的抑制亮度倾斜的效果。
再者，也与实施例1的情况同样，光源也可以如图8(b)或图8(c)所示来发光。
本实施例的显示装置也可以像实施例2的情况那样采用下述结构包括温度传感器，按照该温度传感器的测定结果来切换光源的点亮定时。由此，能够按照使用环境的温度按适当的定时来进行光源的点亮。
此外，也可以像实施例3的情况那样，采用用户能够设定该定时的结构。由此，用户能够按期望的定时来进行光源的点亮。
(其他实施例)
前述各实施例的本发明的显示装置可以用作个人计算机的监视器、电视接收机、微型显示器、头盔式显示器、投影仪等各种装置的显示装置。
特别是在本发明的情况下，由于在低温下也能够进行良好的显示，所以适合用作常常在这种环境下使用的便携式电话机及PDA(Personal DigitalAssistant，个人数字助理)等便携式终端装置的显示装置。
图13是包括本发明的显示装置的装置的外观图，(a)示出便携式电话机，(b)示出便携式终端装置。这里，16表示这些装置的显示部。该显示部16由前述各实施例的本发明的显示装置构成。
这里，这些便携式电话机及便携式终端装置向该显示部16输出图像信号。收到该图像信号的输入后，显示部16与前述各实施例的本发明的显示装置同样操作。其结果，能够在显示区域平面内保持亮度及色度的均匀性。
如上所述，在本发明的显示装置、以及包括该显示装置的便携式电话机及便携式终端装置中，能够抑制亮度倾斜及色度倾斜，进行良好的图像显示。
在本发明的场序制彩色方式的显示装置中，如前所述按红绿蓝的顺序设有子帧期间，但是并不限定其顺序，也可以是红蓝绿、绿蓝红等任何顺序。再者，当然也可以像红绿蓝绿这样对一种颜色设置多个子帧期间。
此外，也可以有多个光源点亮的子帧期间。例如，有红绿蓝三色光源，有它们同时发光来进行白色显示的子帧期间。实际上，有为了防止颜色碎片等目的而进行这种驱动的例子(例如，详述于(日本)特开平8-101672、或美国专利5,828,362等)。
此外，在本发明中，如前述条件[1]及[2]所示，根据第N/2行像素处的透射率来决定光源的点亮定时，但是也可以不是严格的第N/2行像素，是第N/2行附近行的像素也能够得到同样的效果。
再者，将前述条件[3]中的“第1行像素”换为“第1行附近的行的像素”，将前述条件[4]中的“第N行像素”换为“第N行附近的行的像素”，也能够得到同样的效果。
此外，在本发明的场序制彩色方式的显示装置中，如图4所示，在某个子帧期间中向第N行像素写入复位信号后，立即在接着的子帧期间中向第1行像素写入图像信号，但是不一定要这样。例如，也可以在向上述第N行像素写入复位信号后经过规定的时间后向上述第1行像素写入图像信号。此外，也可以在向上述第N行像素写入复位信号前向上述第1行像素写入图像信号(在此情况下，某个子帧期间的消隐期间Tc和下一个子帧期间的写入期间Ta重叠)。
此外，在本发明中，如图4所示，栅极驱动器34从第1行栅极线31向第N行栅极线31依次输出扫描信号，但是也可以采用相反地从第N行栅极线31向第1行栅极线31依次输出扫描信号的结构。此外，因液晶显示板而异，栅极线和源极线有可能与本实施例的情况相反来排列，具有N列栅极线，在此情况下，从哪一侧栅极线开始依次输出扫描信号都行。再者，可进行所谓的隔行扫描，在此情况下也能够应用本发明。
此外，并不限于有源矩阵型显示装置。例如也可以如(日本)特开平11-38386号公报的图7所示，采用通过CMOS型的电路结构来进行扫描的结构。或者也可以采用简单矩阵型或MIM(金属-绝缘体-金属)方式。
此外，液晶显示板可以是透射型的，也可以是反射型的。在反射型的情况下，只要将透射率改为反射率，就能够完全应用前述实施例。
此外，色调的显示方式可以是用图像信号的电压电平来控制色调的模拟方式，也可以是例如上述特开平11-38386号公报所示的数字方式。
再者，液晶的模式并不限于OCB。例如可以使用TN(双扭式向列相液晶、STN(超级双扭式向列相)液晶、包含各向同性液晶等的ECB(电场控制双折射)型液晶、弯曲液晶、IPS(平面内开关)液晶、GH(宾-主)液晶、高分子分散型液晶、盘状(ディスコテック)液晶、ASV液晶、MVA(多域VA)液晶、及其他各种模式的液晶。此外，也可以使用强感应性液晶、或反强感应性液晶等具有自然极化的液晶，但是这些液晶一般不耐冲击，不适合便携式终端装置等。
强感应性液晶、或反强感应性液晶等一般确实响应快，响应时间Tlc往往在100μsec以下。但是，如前所述，在响应时间Tlc大于写入期间Twrite的情况下，本发明能特别显著地得到抑制亮度倾斜及色调倾斜的效果。因此，认为这些液晶的响应过快，反倒难以得到期望的效果。
另一方面，液晶的响应过慢也不好(但是，如果与现有的显示装置的情况相比，肯定能够进行良好的显示)。这是因为，在有些情况下，用于得到均匀图像的响应时间Tlc存在上限值。TN液晶及STN液晶等的响应不是很快，所以不能有效地得到本发明的效果。
在这种意义上，使用不像强感应性液晶等那么极端地快、与TN液晶等相比又比较快的液晶、即OCB液晶，能最显著地得到本发明的效果，所以是理想的。
光调制媒质并不限于液晶。例如也可以将BSO(氧化铋硅)等电光晶体用作光调制媒质。不管怎样，只要是其光学特性(例如，透射率、反射率、衍射效率、光吸收率、透射光或反射光的光谱、偏振角、偏振度等)随电信号变化的光调制媒质即可。但是，液晶最廉价，生产率也高，最好使用它。
如以上详述的那样，根据本发明的显示装置，不提高制造成本就能够提高画面内的亮度及色度的均匀性，而且确保充分的亮度。
此外，在低温下也能够抑制上述亮度倾斜及色度倾斜，并且确保充分的亮度等，本发明具有优良的效果。
权利要求
1.一种显示装置，包括光调制元件，在对置的一对基板间夹置光调制媒质而成，有用于显示图像的多个像素；照明装置，具有光源；驱动部，通过对每个像素组依次重复图像信号的写入及消隐来驱动所述光调制媒质，改变从所述光调制元件中的所述光源发出的光的透射率；以及照明装置控制部，控制所述照明装置，使得在写入图像信号的写入期间的大致中间时写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中所述光源开始点亮，而在所述像素处的透射率下降的过程中所述光源结束点亮。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述照明装置控制部控制所述照明装置，使得在所述写入期间大致开始时在写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中开始所述光源的点亮，而在所述写入期间大致结束时在写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率下降的过程中结束所述光源的点亮。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中，在光源开始点亮的时刻为T1、在时刻T1写入了图像信号的显示区域处的透射率为M1、所述光源结束点亮的时刻为T2、在时刻T2写入了图像信号的显示区域处的透射率为M2、所述光源点亮期间的所述光调制元件的显示区域处的透射率的最大值为M0、所述写入期间为Twrite的情况下，所述照明装置控制部控制所述照明装置，使得满足下式[|M2-M1|Twrite]/[M0(T2-T1)]≤0.92。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，在所述液晶的响应时间为Tlc时，所述照明装置控制部控制所述照明装置，使得满足Tlc≥Twrite。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述一对基板中的一个是下述阵列基板，该基板具有相互交叉排列的多个栅极线及多个源极线；与所述多个栅极线和多个源极线的交点对应而分别设置的像素电极；以及与所述各个像素电极对应设置的、按照经所述栅极线提供的扫描信号来切换所述像素电极和所述源极线之间的导通/不导通的多个开关元件；所述一对基板中的另一个是具有与所述阵列基板对置的对置电极的对置基板。
6.如权利要求1所述的显示装置，其中，还包括测定所述光调制元件附近温度的温度传感器；所述照明装置控制部控制所述照明装置，使得所述光源根据所述温度传感器的测定结果来开始或结束点亮。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中，还包括接受设定所述光源的点亮定时的输入的接受部；所述照明装置控制部控制所述照明装置，使得所述光源根据所述接受部接受的输入的设定来开始或结束点亮。
8.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述光调制媒质是液晶。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中，所述液晶是OCB模式的液晶。
10.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述光源是发光二极管。
11.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述光源是场致发光元件。
12.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述照明装置具有分别发不同光谱的光的光源；所述图像信号的1帧期间由多个子帧期间构成；所述照明装置控制部控制所述照明装置，使得在各子帧期间，在所述写入期间的大致中间时写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中发特定光谱的光的光源开始点亮，而在所述像素处的透射率下降的过程中所述光源结束点亮。
13.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述一对基板中的一个具有红、蓝、绿各色滤色器；所述照明装置控制部控制所述照明装置，使得在所述图像信号的每1帧期间，在所述写入期间的大致中间时写入了图像信号的像素组中包含的像素处的透射率上升的过程中所述光源开始点亮，而在所述像素处的透射率下降的过程中所述光源结束点亮。
14.一种便携式电话机，包括权利要求1所述的显示装置，向所述显示装置输出所述图像信号。
15.一种便携式终端装置，包括权利要求1所述的显示装置，向所述显示装置输出所述图像信号。
全文摘要
提供一种能够提高显示板平面内的亮度及色度均匀性的显示装置。控制包括光源的背光,使得在写入图像信号的写入期间的大致中间时写入了图像信号的像素处的透射率上升的过程中该光源开始点亮,而在上述像素处的透射率下降的过程中上述光源结束点亮。特别是在光源开始点亮的时刻为T1、在时刻T1写入了图像信号的显示区域处的透射率为M1、上述光源结束点亮的时刻为T2、在时刻T2写入了图像信号的显示区域处的透射率为M2、上述光源点亮期间的上述光调制元件的显示区域处的透射率的最大值为M0、上述写入期间为Twrite的情况下,控制背光,使得满足[|M2－M1|Twrite]/[M0(T2－T1)]≤0.92。
文档编号G09G3/36GK1379386SQ0210840
公开日2002年11月13日 申请日期2002年3月29日 优先权日2001年3月30日
发明者田中幸生, 木村雅典, 冈田隆史, 熊川克彦 申请人:松下电器产业株式会社