TW200903439A - Light source device and liquid crystal display device - Google Patents

Description

200903439 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有相互獨立而可控制的複數之部分點 燈部的光源裝置，及使用這樣的光源裝置之液晶顯示裝置 【先前技術】 近年來，以液晶電視或電漿顯示器（PDP: Plasma Display Panel)爲代表進行著顯示器的薄型化，其中可攜 裝置用顯示器的大部分爲液晶類，被期望著忠實的色再現 性。此外’液晶面板之背光以使用螢光管之CCFL (冷陰 極螢光燈：Cold Cathode Fluorescent Lamp)爲主流，但在 環保上要求零水銀，所以發光二極體（LED : Light Emitting Diode )成爲取代CCFL的光源之最有利候補。 作爲如此般使用LED的背光裝置，例如有專利文獻1 、2被提案。 [專利文獻1]日本專利特開2006-M5886號公報 [專利文獻2]日本專利特開2〇〇6_243283號公報 【發明內容】 於專利文獻1 ’提案了藉由檢測出外光，而因應周圍 環境的亮度改變背光裝置全體的亮度水準。 然而’如此使背光裝置全體的亮度水準一律改變的場 合’隨著顯示影像的亮度分佈不同，會產生不一定能適切 -4- 200903439 處理的情形。接著在不能適切處理的場合’隨著環境光不 同而使得顯示影像的外觀有所不同’而會使得畫質劣化。 如此般在從前的技術’要不受到顯示影像的內容所影 響而抑制住起因於環境光的畫質劣化是困難的’仍然有改 善的餘地。 又，在專利文獻2作爲相關技術’揭示了爲了提高液 晶面板的動畫回應性，採用將光源部分割構成爲複數之部 分點燈部，同時使這些複數之部分點燈部不隨著顯示影像 的亮度分佈或環境光的影響依序進行點燈動作，亦即進行 所謂黑***處理的方式。 有鑑於本發明之相關的問題點，本發明之第1目的在 於提供不受限於顯示影像的內容，而可以考慮周圍的環境 光而調整顯示影像的亮度分佈之光源裝置。 此外，本發明之第2目的在於提供不受限於顯示影像 的內容，而可以抑制起因於環境光的畫質劣化之液晶顯示 裝置。 本發明之光源裝置，係被適用於具備根據影像訊號而 調變入射光之液晶面板的液晶顯示裝置者，具備光源部、 驅動手段、接受裝置周圍的環境光的受光元件、及驅動手 段。此處，前述光源部，係具有相互獨立而可控制的複數 之部分點燈部，同時使來自各部分點燈部的光作爲前述入 射光而往液晶面板發射者。此外，前述驅動手段，係以部 分點燈部單位進行點燈的方式驅動光源部者。此外，前述 控制手段’因應於藉由受光元件受光的環境光的光量以及 200903439 影像訊號所包含的顯示影像的亮度分佈而控制驅動手段， 分別控制各部分點燈部之發光量者。 本發明之液晶顯示裝置’具備發光的照明手段、及根 據影像訊號§周變由此照明手段所發出的光之液晶面板，前 述照明手段，具有前述光源部、前述驅動手段、前述受光 元件、及前述控制手段。 在本發明之光源裝置以及液晶顯示裝置，藉由受光元 件接受裝置周圍的環境光。接著因應於受光的環境光的光 量以及顯示影像的亮度分佈，分別控制各部分點燈部的發 光量。 在本發明之光源裝置，前述控制手段，可以在環境光 的光量比特定的閩値還要少的場合，以減少在特定的亮度 以上發光的部分點燈部的發光量的方式進行控制。如此構 成的場合，環境光的光量比閾値還少，亦即裝置的周圍爲 比較暗的環境時，因爲比特定的亮度還高的發光的部分點 燈部的發光亮度降低了 ’所以該特定亮度以上的部分點燈 部與其周圍的部分點燈部之邊界變得不易看出。 此外，前述控制手段，可以在環境光的光量比特定的 閾値還要多的場合’以增加在特定的亮度以上發光的部分 點燈部的發光量的方式進行控制。如此構成的場合’環境 光的光量比閾値還多’亦即裝置的周圍爲比較亮的環境時 ，因爲比特定的亮度還高的發光的部分點燈部的發光亮度 提高了，所以與從前相比在那樣的環境下之對比降低被抑 制了。 -6- 200903439 在本發明之光源裝置，前述控制手段’可以根據顯示 影像的亮度分佈以使對應於影像顯示區域之中的高亮度區 域的區域之部分點燈部的發光量比其他部分點燈部的發光 量更爲增加的方式控制，而且因應於環境光的光量控制各 部分點燈部的發光量。如此構成的場合，以高亮度區域的 顯示亮度更爲提高的方式控制各部分點燈部的發光量，而 且也因應於環境光的光量控制各部分點燈部的發光量。亦 即，可以進行所謂的對比增強處理，而進行因應於周圍的 環境明亮度之部分點燈部的發光量控制。 根據本發明之光源裝置的話，可以藉由受光元件接受 裝置周圍的環境光同時因應於此受光的環境光的光量以及 顯示影像的亮度分佈而分別控制各部分點燈部的發光量， 所以可不受限於顯示影像的內容，考慮周圍的環境的明亮 度（環境光）而調整顯示影像的亮度分佈。 此外，根據本發明之液晶顯示裝置的話，可以藉由受 光元件接受裝置周圍的環境光同時因應於此受光的環境光 的光量以及顯示影像的亮度分佈而分別控制各部分點燈部 的發光量，所以於照明手段，可不受限於顯示影像的內容 ，考慮周圍的環境的明亮度（環境光）而調整顯示影像的 亮度分佈。因而，可以不受限於顯示影像的內容而抑制起 因於周圍的環境的明亮度（環境光）之畫質劣化。 【實施方式】 以下，參照圖面詳細說明本發明之實施型態。 200903439 [第1實施型態] 圖1係顯示相關於本發明的第1實施型態之液晶顯示 裝置（液晶顯示裝置3)的全體構成。此液晶顯示裝置， 係把透過光作爲顯示光Dout射出之所謂的透過型液晶顯 示裝置，被構成爲包含作爲相關於本發明之第1實施型態 之光源裝置的背光裝置1，及透過型之液晶顯示面板2。 液晶顯示面板2，係由透過型液晶層2 0、夾持此液晶 層20之一對基板，亦即背光裝置1側的基板之TFT ( Thin Film Transistor :薄膜電晶體）基板2 1 1以及與此對 向的基板之對向電極基板221、及分別被層積於這些TFT 基板2 1 1以及對向電極基板2 2 1之與液晶層2 0相反側的 偏光板210，220所構成。 此外，於TFT基板被構成矩陣狀的畫素，於各畫素 被形成包含TFT等之驅動元件的畫素電極212。 背光裝置1，係採混合複數之色光（在此場合爲紅色 光、綠色光及藍色光）得到特定的色光（此場合爲白色光 )之照明光L 〇 u t之加法混色方式者，具有包含複數之紅 色LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B之光源部（後 述之光源部1 0 )。 圖2及圖3係背光裝置1之各色LED的配置構成之 一例。 如圖2 ( A )所示，在此背光裝置1，藉由2組紅色 LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B分別形成發光部 200903439 之單位胞（cell ) 41，42 ’藉由此2個單位胞41 ’ 42 發光部之單位單元之部分點燈部4 °此外’各單位胞 及單位單元4 1，4 2間，各色L E D分別被串聯接續。 而言，如圖2(B)所示’各色LED之陽極與陰極被 著。 此外，如此進行而被構成的各部分點燈部4，例 3所示，於光源部10被配置爲矩陣狀’如後述般相 立而可以控制。 其次，參照圖4，詳細說明前述之液晶顯示面板 及光源部1 〇的驅動以及控制部分的構成。圖4係顯 晶顯示裝置3的區塊構成。 如圖4所示，供驅動液晶顯示面板2顯示影像之 電路，係由根據液晶顯示面板2內之往各畫素電極2 影像訊號供給驅動電壓之X驅動器（資料驅動器） 使液晶顯示面板2內之各畫素電極2 1 2沿著未圖示的 線以線依序方式驅動的Y驅動器（閘極驅動器）5 2 制這些X驅動器5 1及Y驅動器5 2之計時控制部（ 產生器）6 1、處理來自外部的影像訊號產生RGB訊 RGB操作處理部60 (訊號產生器）、及記憶來自此 操作處理部6 0的RGB訊號之圖框記憶體之影像記 6 2所構成。

另一方面，背光裝置1之光源部1 〇供進行點燈 之驅動以及進行控制的部分，係由背光驅動部11、 控制部1 2、照明光感測器丨3、外光感測器〗6、I/V 形成 內以 具體 接續 如圖 互獨 2以 示液 驅動 .2之 5 1、 掃描 、控 計時 號之 RGB 憶體 動作 背光 變換 200903439 部14，17、A/D變換部15，18所構成。 照明光感測器1 3，係接受來自光源部1 0的照明光 Lout而得到受光訊號者，係由混合複數之色光（在此場 合爲紅色光、綠色光及藍色光）而成的混色光（在此場合 爲白色光）之中抽出紅色光而選擇性受光的紅色光感測器 1 3 R、抽出綠色光而選擇性受光的綠色光感測器1 3 G、抽 出藍色光而選擇性受光的藍色光感測器1 3 B所構成。又， 此照明光感測器1 3，例如被配置於光源部1 〇附近（光源 部1 〇之下部或背面部等）。 外光感測器16，係接受背光裝置1的周圍的外光（ 環境光L s )而得到受光訊號者。又，此外光感測器丨6， 被配置於例如液晶顯75裝置3的筐體（未圖示）或側面等 不會受到來自光源部1 0的照明光Lout的影響的場所。 I/V變換部1 4 ’係對以照明光感測器1 3所得到的各 個色之受光訊號施以I/V (電流/電壓）變換，依照各色輸 出類比的電壓訊號之受光資料者。此外，I /V變換部1 7， 對以外光感測器1 6所得到的受光訊號施以ι/ν (電流/電 壓）變換，輸出類比的電壓訊號之受光資料者。 A/D變換部1 5，係對從I/V變換部14輸出的各個色 的受光資料分別施以A / D (類比/數位）變換，將數位之 電壓訊號之受光資料D1依各顏色往背光控制部12輸出 者。此外，A/D變換部1 8，係對從I/V變換部1 7輸出的 受光資料施以A/D變換，將數位之電壓訊號之受光資料 D2往背光控制部12輸出者。 -10- 200903439 背光控制部1 2 ’根據由.A/D變換部1 5供給的各個色 之受光資料D1、由A/D變換部18供給的受光資料D2以 及從RGB程序處理部60供給的RGB訊號產生-輸出後述 之控制訊號D 3、D 4 ’而控制背光驅動部1 1的驅動動作者 。又’此背光控制部1 2的詳細構成將於稍後詳述（圖5 )。 背光驅動部1 1，係根據從背光控制部1 2供給的控制 訊號D3、D4以及由計時控制部6 1供給的控制訊號D0而 以部分點燈部4爲單位進行點燈動作的方式驅動光源部 1 〇者。又，此背光驅動部1 1的詳細構成將於稍後詳述（ 圖5 )。 其次’參照圖5，說明前述之背光驅動部1 1以及背 光控制部部1 2的詳細構成。圖5係顯示背光驅動部Μ以 及背光控制部1 2的詳細構成、以及光源部1 0、照明光感 測器1 3、外光感測器1 6、I / V變換部1 4，1 7以及A / D變 換部15，18的構成以方塊圖來表示者。又，受光資料D1 ，係由紅色受光資料D1R、綠色受光資料DIG、藍色受光 資料D 1 B所構成，控制訊號D 3，係由紅色受光資料D 3 R 、綠色受光資料D 3 G、藍色受光資料D 3 B所構成。此外 ，在此爲了方便，於光源部1 〇內紅色LED 1 R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B全部以相互串聯接續者表示。 背光驅動部1 1，具有：電源部1 1 〇、依照由背光控制 部1 2供給的控制訊號D3 (紅色用控制訊號D3R、綠色用 控制訊號D3G、藍色用控制訊號D3B )藉由來自電源部 -11 - 200903439 1 1 〇的電源供給往光源部1 〇內之紅色LED 1 R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B之陽極側分別供給電流IR、IG、IB 之定電流驅動器1 1 1R，1 1 1G，1 1 IB、在紅色LED 1R、 綠色LED 1G以及藍色LED IB之各個的陰極與接地之間 分別被接續之開關元件1 1 2R，1 1 2G，1 1 2B、以及根據由 背光控制部1 2供給的控制訊號D4及由計時控制部6 1供 給的控制訊號 DO 分別 PWM ( Pulse Width Modulation， 脈衝寬幅調變）控制開關元件1 12R，1 12G，1 12B之 P W Μ驅動器1 1 3。 背光控制部1 2，具有光量平衡控制部1 2 1、光量控制 部1 22。光量平衡控制部1 2 1，藉由根據由A/D變換部1 5 供給的受光資料D 1 (紅色用控制訊號D 1 R、綠色用控制 訊號DIG、藍色用控制訊號DIB)以及由A/D變換部18 供給的受光資料D2而分別產生-輸出對定電流驅動器 1 1 1 R，1 1 1 G，1 1 1 B之控制訊號D3 (紅色用控制訊號D3R 、綠色用控制訊號D3 G、藍色用控制訊號D3B )以使來自 光源部1 〇的照明光Lout的色平衡（白色光之白平衡）保 持且以照明光L 〇 ut的發光量改變的方式進行控制。此外 ，光量控制部1 2 2，係藉著根據由A/D變換部1 5供給的 受光資料D 1之中的綠色受光資料D 1 G、以及從A/D變換 部18供給的受光資料D2，產生-輸出對PWM驅動器1 13 之控制訊號D4，而改變來自光源部1 〇的照明光l〇ut的 發光量的方式進行控制者。又，這些光量平衡控制部1 2 1 及光量控制部122，分別進而成爲輸入RGB訊號，根據 -12- 200903439 照明光Lout的光量產生受光資料D1或根據環境光^^的 光量產生受光資料D2以外，也加上此RGB訊號所包含的 顯示影像的亮度分佈而產生控制訊號D3 ’ D4。 此處，背光驅動部1 1對應於本發明之「驅動手段」 之一具體例，背光控制部1 2對應於本發明之「控制手段 」之一具體例，外光感測器1 6對應於本發明之「受光元 件」之一具體例。 其次，針對如此構成的本實施型態之背光裝置1以及 液晶顯示裝置3之動作進行詳細說明。

首先，參照圖1〜圖8 ’針對本實施型態之背光裝置 1以及液晶顯示裝置3之基本動作進行說明。此處，圖6 ，係以計時波形圖顯示背光裝置1的光源部1 〇之點燈動 作’ （A )代表流過紅色LED 1 R的電流IR、（ B )代表 流過綠色L E D 1 G的電流IG、 （ C )代表流過藍色LED 1 B的電流IB。此外，圖7，係以計時波形圖顯示液晶顯 示裝置3全體的動作之槪略，（A )係由X驅動器5 1對 液晶顯示面板2內的某畫素電極2 1 2施加的電壓（畫素施 加電壓、驅動電壓），（B )係表示液晶分子的回應性（ 畫素電極2 12之實際的電位狀態），（C )表示由Y驅動 器5 2對液晶顯示面板2內的TFT元件之閘極施加的電壓 (畫素閘極脈衝）。 在此背光裝置1，於背光驅動部1 1開關元件1 1 2 R， 1 1 2G ’ 1 1 2B分別成爲打開狀態時，由定電流驅動器丨丨i R ’ 1 1 1 G，1 1 B分別有電流IR ’ IG，IB往光源部1 〇內的紅 -13- 200903439 色LED 1R、綠色LED 1G及藍色LED 1B流去， 發出紅色發光、綠色發光及藍色發光，而發出混 明光L 〇 u t。 此時，由計時控制部61往背光驅動部1 1供 號D0，由背光驅動部1 1內的PWM驅動器1 1 3 件1 1 2 R，1 1 2 G，1 1 2 B分別被供給根據此控制訊 控制訊號D5，所以藉此開關元件Π 2R ’ 1 1 2G， 依照此控制訊號DO的計時成爲打開狀態，而; 1R、綠色LED 1G及藍色LED 1B的點燈期間也 。換句話說，藉由控制訊號D5 ’使紅色LED LED 1G及藍色LED 1B被PWM驅動。 此外，此時照明光感測器13，接受來自光源 照射光Lout。具體而言，於照明光感測器1 3內 感測器1 3 R、綠色光感測器1 3 G、藍色光感測器 由各色用之光電二極體，從來自光源部1〇的照J 中分別抽出各色光而產生因應於各色光的光量之 此電流値之受光資料往I/V變換部14供給。接 電流値之受光資料，分別藉由I/V變換部1 4被 比電壓値之受光資料，接著這些各個色的類比電 光資料藉由A/D變換部1 5被變換爲數位電壓値 料 DIR， DIG， DIB。 此處在背光控制部12，根據由A/D變換部： 各個色之受光資料DIR’ DIG，DIB，而由光量 部1 2 1往定電流驅動器1 1 1 R，Π 1 G，1 1 1 B分別 藉此分別 色光之照 給控制訊 往開關元 號D0之 1 1 2 B，以 江色 LED 與此同步 1 R、綠色 ί部1〇的 的紅色光 13Β -藉 I 寸光Lout 電流，藉 著各色的 變換爲類 壓値之受 之受光資 ί 5供給的 平衡控制 供給控制 -14- 200903439 訊號D3R，D3G ’ D3B，藉此以照明光Lout的亮度以 度（色平衡）被保持的方式，調整電流IR，IG，IB 小 AIR，AIG，ΔΙΒ，亦即 LED 1R，1G，1B 的發光 (參照圖6 ( A)〜（C ))。此外，在光量控制部1 根據由 A/D變換部1 5供給的各個色之受光資料D DIG，DIB之中的受光資料DIG產生控制訊號D4同 PWM驅動器1 1 3供給，藉此開關元件1 12R，1 12G， 之打開期間，亦即各色L E D 1 R，1 G，1 B的點燈期$ 被調整（參照圖6 ( A )〜（C ))。如此進行根據來 源部1 〇的照明光Lout，電流IR，IG，IB之大小△ △ IG’ AIBCLED 1R，1G，1B之發光亮度）以及點 間被控制’藉此照明光Lout的發光量以部分點燈部 單位被控制。又，在此光量控制部1 2 2，亦可僅輸入 訊號DIR，DIG，DIB之中的DIG，這是因爲人類對 色光的視感度最高，亦可輸入其他之控制訊號D 1 R， 〇 另一方面，在本實施型態之液晶顯示裝置3全體 由根據影像訊號由X驅動器5 1及Y驅動器5 2輸出 畫素電極212的驅動電壓（畫素施加電壓），使來自 裝置1的光源部1 0的照明光Lout在液晶層20被調 作爲顯示光Dout由液晶顯示面板2輸出。如此進行 裝置1作爲液晶顯示裝置3的背光（液晶用照明裝置 發揮功能，藉此進行根據顯示光Dout之影像顯示。 具體而言’例如圖7(C)所示，由Y驅動器52 及色 的大 亮度 22 -1R， 時往 1 1 2B 5 Δ T 自光 IR， 燈期 4爲 控制 於綠 DIB ，藉 的往 背光 變 ， 背光 )而 往液 -15- 200903439 晶顯示面板2內的1水平線份的TFT元件之閘極被施加 畫素閘極脈衝，與此一起如圖7(A)所示，由X驅動器 5 1往該1水平線份的畫素電極2 1 2根據影像訊號被施加 畫素施加電壓。此時，如圖7 ( B )所示，對畫素施加電 壓而言畫素電極2 1 2的實際的電位回應（液晶的反應）會 延遲（畫素施加電壓在計時11 1升起，但實際的電位在 112升起）的緣故，在背光裝置1，於實際的電位與畫素 施加電壓變成相等的計時11 2〜11 3之期間內成爲點亮狀 態，藉此於液晶顯示裝置3進行根據影像訊號之影像顯示 。又，於圖7計時11 1〜11 3的期間對應於1水平期間（1 圖框期間），於其後之計時11 3〜11 5之1水平期間，也 是除了爲防止液晶的燒焦等而使畫素施加電壓對共通（ common )電位Vcom反轉以外，與計時til〜tl3之1水 平期間進行相同的動作。 此外，在此液晶顯示裝置3，利用由RGB操作處理 部60供給的訊號（根據影像訊號之訊號），由計時控制 部6 1往背光驅動部1 1內之PWM驅動器1 1 3供給控制訊 號D0 ’所以例如圖8所示般，在光源部1 0，僅對應於液 晶顯示面板2之影像顯示區域（顯示影像P a被顯示的區 域）的區域之部分點燈部4點亮形成部分點燈區域Pb的 方式動作（部分點燈動作）成爲可能。 其次，除了圖1〜圖8以外，參照圖9〜圖17與比較 例比較並詳細說明本發明之特徵部分之一之考慮外光（環 境光）之控制動作（外光利用控制動作）。此處，圖1〇 -16- 200903439 ，係相關於比較例的從前的背光裝置之部分點燈動作之一 例，圖1 1係以流程圖表示本實施型態之背光裝置1之部 分點燈動作（根據外光利用控制之部分點燈動作）。又， 此處例如圖9所示，考慮液晶顯示面板2之影像顯示區域 (顯示影像P c被顯示的區域）的大小比部分點燈部4的 大小還要小的場合’亦即，對應的部分點燈區域Pd比影 像顯示區域還要大的場合。 這樣的場合’在相關於比較例之從前的背光裝置，因 應於裝置周圍的明亮度而使得顯示影像P c的外觀有所不 同’而會使得畫質劣化。具體而言，在周圍的環境比較暗 的場合，例如圖1 0 ( A)所示，具有因使特定的亮度以下 之非點燈區域看起來較暗的緣故所以顯示對比會比原來的 顯示影像更爲提高的優點，而在特定亮度以上發光的部分 點燈區域會看起來比較醒目，所以部分點燈部4之點燈區 域與其周圍之非點燈區域之邊界會被看見而會變成不自然 的影像。此外’相反地在環境比較亮的場合，例如圖10 (B )所示’有著部分點燈部4之點燈區域與其周圍之非 點燈區域之邊界變得不易看出的優點，但因非點燈區域看 起來比較亮’所以會使顯示對比比起原來的顯示影像更爲 降低而使顯示畫質劣化。 此處在本實施型態之背光裝置1，例如圖1 1所示進 行外光利用控制動作。首先，藉由外光感測器1 6接受裝 置周圍的外光（環境光Ls)(圖11之步驟S101)。具體 而言，於外光感測器16內之光電二極體（未圖示），產 -17- 200903439 生因應於環境光L s的光量之電流，藉此電流値之受光資 料往I/V變換部1 7供給。接著電流値之受光資料’藉由 ΐ/v變換部1 7被變換爲類比電壓値之受光資料，進而此 類比電壓値之受光資料，藉由A/D變換部1 8被變換爲數 位電壓値之受光資料D2，往背光控制部1 2內的光量平衡 控制部1 2 1以及光量控制部1 22供給。 其次，光量平衡控制部1 2 1以及光量控制部1 22 ’因 應於根據環境光Ls的光量之受光資料D2，算出光源部 10之發光亮度之變更被率α (步驟S102)。具體而言’ 根據照明光Lout的光量算出對因應於受光資料D 1而被設 定的光源部1〇的發光亮度L (發光光量）之變更倍率α 。接著光量平衡控制部1 2 1以及光量控制部1 22，以使光 源部1 0的發光亮度成爲（Lx α )的方式設定控制訊號D3 ，D4(步驟S103)，背光驅動部11內的定電流驅動器 1 1 1 R、1 1 1 G、1 1 1 B以及P WM驅動器1 1 3根據被設定的 這些控制訊號D3，D4驅動光源部10 (步驟S104)。 具體而言，周圍的環境比較暗的場合（環境光Ls的 光量比特定的閾値更少的場合），以根據顯示影像的亮度 分佈判斷在特定的亮度以上發光的部分點燈部的發光量予 以減少（降低發光亮度）的方式設定變更倍率α ( 0 < α < 1 )。更具體地說，例如圖12 ( A )〜（C )中的符號 P 1〜P 3所示，開關元件1 1 2 R、1 1 2 G、1 1 2 B之打開期間 ，亦即各色LED 1R、1G、1 B之點燈期間縮短（在圖12 ，點燈期間由TO (計時t21〜t22之期間）變化爲T1 (計 -18- 200903439 時t2 1〜t24 )變短了）的方式調整控制訊號〇4，或者是 如圖1 3 ( A )〜（C )中的符號P4〜P6所示，流經各色 LED 1R、1G、1B之電流IR、IG、IB之値變小（在圖13 ，電流IR之値由IR 0縮小爲I R 1，電流値IB之値由IB 0 縮小爲IB 1 )的方式調整控制訊號D 3。又，即使分別改 變這些電流IR、IG、IB之値，也因爲藉由光量平衡控制 部1 2 1而保持照射光L 〇 u t的色平衡。如此在周圍環境比 較暗的場合，例如圖14(A) ，（ B )所示，以降低在特 定亮度以上發光的部分點燈部（部分點燈區域Pd )的發 光亮度（發光量變小）的方式被控制，藉此如圖14(B) 所示，於部分點燈部4，特定的亮度以上之部分點燈區域 Pd，與其周邊之未滿特定的亮度之非點燈區域之邊界，與 比較例（圖1 〇 ( A )，圖1 4 ( A ))相比變得不易分辨。 另一方面，周圍的環境比較亮的場合（環境光Ls的 光量比特定的閾値更多的場合），以根據顯示影像的亮度 分佈判斷在特定的亮度以上發光的部分點燈部的發光量予 以增加（提高發光亮度）的方式設定變更倍率α (1<α )。更具體地說，例如圖1 5 ( A )〜（C )中的符號P ! 〇 〜P12所示，開關元件1 12R、1 12G、1 12B之打開期間， 亦即各色L E D 1 R、1 G、1 B之點燈期間變長（在圖1 5， 點燈期間由T0 (計時t4 1〜t42之期間）變化爲T2 (計時 t41〜t44 )變長了）的方式調整控制訊號D4 ’或者是如圖 1 6 ( A )〜（C )中的符號P 1 3〜P 1 5所示，流經各色L E D 1R、1G、1B之電流IR、IG、IB之値變大（在圖16，電 -19- 200903439 流IR之値由IR0增加爲IR2，電流値IG之値 爲IG2，電流値IB之値由IB0增加爲IB2 )的 制訊號D3。又，在此時也是即使分別改變電ί IB之値，也因爲藉由光量平衡控制部121而 Loiit的色平衡。如此在周圍環境比較亮的場 17(A) ， （B)所示，以提高在特定亮度以 分點燈部（部分點燈區域Pd )的發光亮度（ )的方式被控制，藉此如圖1 7 ( B )所示，顯 較例（圖1 0 ( B)，圖1 7 ( A))相比變得提 說，與比較例相比顯示對比的降低被抑制了） 如以上所述在本實施型態’可以藉由外3 接受裝置周圍的外光（環境光Ls )同時因應 環境光Ls的光量以及RGB訊號所包含的顯示 分佈而分別控制光源部1 〇內之各部分點燈部 ，所以可不受限於顯示影像的內容，考慮周圍 亮度（環境光）而調整顯示影像的亮度分佈（ 作）。 具體而言，周圍的環境比較暗的場合（環 光量比特定的閩値還少的場合）’因爲減少在 以上發光的部分點燈部（部分點燈區域Pd ) 降低發光亮度）’所以可使在特定的亮度以上 區域Pd，與其周邊不滿特定的亮度之非點燈 ，與從前相比更不容易看出。 另一方面，周圍的環境比較亮的場合（環 由IG0增加 方式調整控 乾 IR 、 IG 、 保持照射光 合，例如圖 上發光的部 發光量變大 示對比與比 高（換句話 〇 3感測器1 6 於此受光的 影像的亮度 4的發光量 的環境的明 進行點燈動 境光Ls的 特定的亮度 之發光量（ 之部分點燈 區域之邊界 境光Ls的 -20- 200903439 光量比特定的閾値還多的場合），因爲增加在特定的亮度 以上發光的部分點燈部（部分點燈區域Pd )之發光量（ 提高發光亮度），所以可使顯示對比與從前相比更爲提高 (換句話說，與從前相比抑制了顯示對比的降低）。 此外，因爲把這樣的背光裝置1作爲液晶顯示裝置3 的背光（液晶用照明裝置）使用，所以可不受限於顯示影 像的內容，而抑制起因於周圍的環境的明亮度之畫質劣化 (起因於周圍環境的明亮度而部分點燈部4之間的邊界被 看到而成爲不自然的顯示影像的情形，或者顯示對比降低 的情形），可以提高顯示影像的畫質。 [第2實施型態] 其次’說明本發明之第2實施型態。本實施型態之背 光裝置1，除了第1實施型態所說明的外光（環境光Ls ) 的光量以外’還加上RGB訊號所包含的影像的亮度資訊 而控制各部分點燈部4的發光量。又，與第1實施型熊相 同的構成要素被賦予同一符號，而適當地省略其說明。 亦即，例如圖1 8所示，如同使用CRT之顯示裝置之 所謂的凸顯處理（顯示影像之中的明亮部分使其更爲日月胃 的對比加強處理）的場合那樣，可以使液晶顯示面板2之 顯示影像Pe之中對應於明亮（亮度高）的部分（高亮度 區域）之顯示影像P f的區域P g的部分點燈部4之於光量 ’比其他部分點燈部Pg的發光量更爲增加的方式進行擬 似凸顯處理（對比加強處理）’同時進行在第1實施刑熊 -21 - 200903439 所說明的外光利用控制動作。 具體而言，光量平衡控制部121以及光量控 ，由R G B程序處理部6 0取得R G B訊號時（圖] S 2 0 1 )，藉由根據此R G B訊號所包含的影像訊 資訊的增強處理功能，算出光源部1 〇的發光亮 倍率α 1 (步驟S202 )。具體而言，根據照明光 光量算出對因應於受光資料D1而被設定的光源 發光亮度L (發光光量）之變更倍率αΐ。接著其 實施型態所說明的外光利用控制動作（圖1 1之与 〜S 1 0 4 )相同，藉由外光感測器1 6檢測出環境％ 量（步驟S203 )，光量平衡控制部121以及光 122根據環境光Ls之光量因應於受光資料D2而 部1〇的發光亮度之變更倍率《2 (步驟S204) 源部10的發光亮度成爲（Lxalxa:2)的方式 訊號D 3、D 4 (步驟S 2 0 5 )，根據被設定的這些 D 3、D 4背光驅動部1 1內的定電流驅動器1 1 1 R 111B以及PWM驅動器113驅動光源部1〇(步屋 〇 更具體而言，例如圖2 0 ( A )〜（C )中的 〜P2 1所示，使各色LED 1 R、1 G、1 B之點燈期 在圖20，點燈期間由T0 (計時t61〜t62 )變化3 時t6 1〜t64 )，期間變長）而進行對比增強處理 的箭頭所示進而調整點燈期間以進行外光利用控 調整控制訊號D4，或者例如圖2 1 ( A )〜（C ) 制部122 9之步驟 號的亮度 度的變更 L 〇 u t 的 部1 〇的 後與第1 t 驟 S 1 0 1 i Ls的光 量控制部 算出光源 ，以使光 設定控制 控制訊號 、1 1 1 G、 | S206) 符號P 1 9 間延長（ g T3 (計 ，如圖中 制的方式 中的符號 -22- 200903439 P22〜P24所示，增大流經各色LED 1R、1G、1B的 IR、IG、IB之値（在圖23電流IR之値由IRO增大至 ，電流IB之値由IBO增大至IB3 )進行對比增強處 如圖中箭頭所示進而調整電流之値以進行外光利用控 方式調整控制訊號D3。又，在此時也是即使分別改 流IR、IG、IB之値，也因爲藉由光量平衡控制部1 2 保持照射光Lout的色平衡。 如此進行，在本實施型態除了 RGB訊號所包含 像的亮度資訊以外還分別控制各部分點燈部4的發光 所以可根據此亮度資訊以使對應於影像顯示區域之中 亮度區域的區域之部分點燈部的發光量比其他部分點 的發光量更爲增加的方式控制，而且因應於環境光L 光量而控制各部分點燈部4的發光量。亦即，可以根 像的亮度資訊以更爲提高高亮度區域之顯示亮度的方 制各部分點燈部4的發光量同時也因應於環境光Ls 量而控制各部分點燈部4的發光量，所以除了第1實 態的效果以外，還可以進行所謂的對比增強處理同時 因應於周圍的環境明亮度之部分點燈部4的發光量控彳 以上舉第1及第2實施型態爲例說明本發明，但 明並不以這些實施型態爲限，可以進行種種變形。 例如，在前述實施型態，說明了各色LED 1 R、1 1B之點燈期間ΔΤ或者藉由調整流過各色LED 1R、] 1 B的電流IR ' I G、I B的大小△ IR、△ I G、Δ I B而控 源部1 0內之各部分點燈部4的發光量（發光亮度） 電流 IR3 理， 制的 變電 1而 的影 量， 的尚 燈部 s的 據影 式控 的光 施型 進行 1!1。 本發 ί G、 ί G ' 制光 的場 -23- 200903439 合，更爲一般的是，亦可藉由調整追些點燈期間AT以及 電流的大小AIR、AIG、ΔΙΒ之中之至少一方而控制光源 部1〇內的各部分點燈部4的發光量（發光亮度）。 此外，在前述實施型態，使用來自1個照明光感測器 1 3以及1個外光感測器1 6的受光資料進行背光驅動部1 1 的控制，但是亦可例如對光源部1 〇於互異的位置等設置 複數之照明光感測器或外光感測器，取來自這些複數之照 明光感測器或外光感測器的受光資料的平均値等而進行背 光驅動部1 1的控制。 此外，在前述實施型態，說明光源部10以紅色led 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B所構成的場合，但除 此之外（或者取代於此），亦可以包含發出其他色光的 LED的方式構成。由4色以上的色光構成的場合，擴大色 再現範圍，可以表現更多彩的顏色。 此外，在前述實施型態，說明以光源部1 0包含複數 之紅色LED 1R、綠色LED 1G以及藍色LED 1B的方式， 混合複數之色光（紅色光、綠色光以及藍色光）而得到特 定的色光（白色光）的照明光Lout之加法混色方式之背 光裝置1，但是亦可藉由1種類之LED構成光源部，成爲 發出單色的照明光之背光裝置。如此構成的場合，針對照 明光的亮度變動，也可以簡易的構成予以減低。 此外，在前述實施型態，說明液晶顯示裝置3包含背 光裝置1的透過型之液晶顯示裝置的場合，但亦可藉由本 發明之光源裝置構成前光（front-light)裝置，以構成反 -24- 200903439 射型之液晶顯示裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示相關於本發明的第1實施型態之液晶顯示 裝置的全體構成之立體圖。 圖2係圖1所示之背光裝置內的光源部之單位單元（ 部分點燈部）之構成例的平面模式圖。 圖3係顯示光源部內之部分點燈部的配置構成例之平 面模式圖。 圖4係顯示圖1所示的液晶顯示裝置的全體構成之方 塊圖。 圖5係詳細顯示圖4所示的光源部之驅動及控制部分 的構成之方塊圖。 圖6係供說明光源部的驅動脈衝訊號之用的計時波形 圖。 圖7係供說明圖1所示的液晶顯示面板及背光裝置的 驅動方法之一例之計時波形圖。 圖8係供說明影像顯示區域與部分點燈區域之配置關 係之一例之立體圖。 圖9係供說明影像顯示區域與部分點燈區域之配置關 係之其他例之立體圖。 圖1 0係供說明比較例之外光（環境光）的光量與顯 示畫質之關係之用的平面模式圖。 圖1 1係顯示相關於本發明的第1實施型態之外光利 -25- 200903439 用控制動作之一例之流程圖。 圖1 2係顯示於圖1 1降低發光亮度的場合之外光利用 控制動作之一例之計時波形圖。 圖1 3係顯示於圖1 1降低發光亮度的場合之外光利用 控制動作之其他例之計時波形圖。 圖14係顯不於圖11降低發光亮度的場合之顯不畫質 的變化之平面模式圖。 圖1 5係顯示於圖1 1提高發光亮度的場合之外光利用 控制動作之一例之計時波形圖。 圖1 6係顯示於圖1 1提高發光亮度的場合之外光利用 控制動作之其他例之計時波形圖。 圖17係顯示於圖11提高發光亮度的場合之顯示畫質 的變化之平面模式圖。 圖1 8係供說明顯示相關於第2實施型態之影像顯示 的亮度之增強動作之立體圖。 圖1 9係顯示相關於本發明的第2實施型態之外光利 用控制動作之一例之流程圖。 圖2 0係顯示圖1 9所示的外光利用控制動作之一例之 計時波形圖。 圖2 1係顯示圖1 9所示的外光利用控制動作之其他例 之計時波形圖。 【主要元件符號說明】 1 :背光裝置 -26- 200903439

1R :紅色LED

1 G :綠色LED 1B :藍色LED 2 :液晶顯示面板 3 '·液晶顯示裝置 4 :部分點燈部 1 〇 :光源部 5 1 : X驅動器（資料驅動器） 52 : Y驅動器（閘極驅動器） 6 1 =計時控制部（計時產生器） 60 : RGB操作處理部（訊號產生器） 62 =影像記憶體 1 1 :背光驅動部 1 2 :背光控制部 1 3 :照明光感測器 1 3 R ·’紅色光感測器 1 3 G :綠色光感測器 1 3 B :藍色光感測器 14，17: I/V變換部 15，1 8 : A/D變換部 1 6 :外光感測器 2 12:畫素電極 Lout :照明光 L s :環境光 -27- 200903439 D1，D2 :受光資料 D 0，D 3，D 4 :控制訊號 D 1 R，D 3 R :紅色受光資料 DIG，D3G:綠色受光資料 DIB，D3B:藍色受光資料 -28 -

Claims (1)

1. 200903439 十、申請專利範圍 1. 一種光源裝置，係被適用於具備根據影像訊號調 變入射光的液晶面板之液晶顯示裝置的光源裝置，其特徵 爲具備： 具有相互獨立可控制的複數之部分點燈部同時使來自 各部分點燈部的光作爲前述入射光往前述液晶面板發射的 光源部， 以前述部分點燈部單位進行點燈的方式驅動前述光源 部的驅動手段， 接受裝置周圍的環境光之受光元件，以及 因應於藉由前述受光元件所受光之環境光的光量以及 前述影像訊號所包含的顯示影像的亮度分佈而控制前述驅 動手段，分別控制各部分點燈部的發光量的控制手段。 2-如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 前述控制手段，在前述環境光的光量比特定的閾値還 要少的場合，以減少在特定的亮度以上發光的部分點燈部 的發光量的方式進行控制。 3 ·如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 前述控制手段，在前述環境光的光量比前述閾値還要 多的場合，以增加在特定的亮度以上發光的部分點燈部的 發光量的方式進行控制。 4.如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 前述控制手段，在前述環境光的光量比特定的閾値還 要少的場合，以減少在特定的亮度以上發光的部分點燈部 -29- 200903439 的發光量的方式進行控制，另一方面’在前述環境光的光 量比前述閾値還要多的場合，以增加在特定的亮度以上發 光的部分點燈部的發光量的方式進行控制° 5. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 glj述驅動手段，藉由脈衝訊5虎驅動則述光源部之各部 分點燈部， 前述控制手段，藉由使前述脈衝訊號的寬幅以及高度 之中的至少一方改變，而分別控制各部分點燈部的發光量 〇 6. 如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中 前述控制手段，根據前述顯示影像的亮度分佈以使對 應於影像顯示區域之中的高亮度區域的區域之部分點燈部 的發光量比其他部分點燈部的發光量更爲增加的方式控制 ，而且因應於前述環境光的光量控制各部分點燈部的發光 量。 7- —種液晶顯示裝置，其特徵爲具備： 發光的照明手段、 根據影像訊號調變由前述照明手段所發出的光之液晶 面板， 前述照明手段，具有： 具有相互獨立可控制的複數之部分點燈部之光源部， 以前述部分點燈部單位進行點燈的方式驅動前述光源 部的驅動手段， 接受裝置周圍的環境光之受光元件，以及 -30- 200903439 因應於藉由前述受光元件所受光之環境光的光量以及 前述影像訊號所包含的顯示影像的亮度分佈而控制前述驅 動手段，分別控制各部分點燈部的發光量的控制手段。 -31 -