液晶显示设备的制作方法
专利名称：液晶显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及被提供有光源部分的液晶显示设备，该光源部分包括多个发光子部分。
背景技术：
最近有源矩阵液晶显示(IXD)设备已经广泛用作平板电视机的显示器以及移动终端设备的显示器。在这样的有源矩阵液晶显示设备中，为每个像素提供了 TFT(薄膜晶体管)，并且像素通常从屏幕的上部分被驱动到下部分。通过线顺序写入关于每个像素中的辅助电容(capacity)元件和液晶元件的视频信号来进行这样的像素驱动。在液晶显示设备中，背光包括通常是CCFL(冷阴极荧光灯)的光源，并且近来 LED (发光二极管)正在进展中。对于像这样使用LED背光的液晶显示设备，先前已经提出了将光源部分划分成多个发光子部分的技术，其中每个发光子部分各自进行发光操作，即进行分区发光操作(例如参见日本未审查专利申请No. 2001-142409)。在这样的分区发光操作期间，基于输入的视频信号产生发光样式信号和分区驱动视频信号。该发光样式信号示出基于背光中的每个发光子部分的发光样式。
发明内容
对于液晶显示设备，近来已经提出了在利用采用运动补偿的帧内插、即运动补偿的帧内插来在高帧速转换处理之后进行视频显示的技术。提出该技术目标是降低例如在运动图像的显示期间的残像(afterimage)的出现(例如参见日本未审查专利申请 No. 2003-189257)。利用此技术，通过利用例如运动向量通过内插产生在彼此邻近的每两帧 (原始帧)之间的画面视频、即通过产生内插帧来进行高帧速转换处理。从而，可以与利用上述的分区发光操作的视频显示同时地如此对视频信号进行高帧速转换处理。但是，如果对于具有高帧速转换处理的视频显示不改变地进行这样的先前的分区发光操作，则可能出现例如如下问题。换句话说，首先，由于高帧速转换处理而得到的视频信号具有比原始视频信号高的帧速。由此这导致稍后使用在像这样的高帧速转换处理之后的视频信号的处理的处理负荷增加。因此，这样的处理负荷变得太过依赖于何时进行高帧速转换处理。这导致电路的尺寸增加或其他，最终导致成本增加。另一问题是，要通过高帧速转换处理产生的内插帧在某些情况下可能经受图像质量恶化。该图像质量恶化是由于通过高帧速转换处理不同地产生的发光样式信号和分区驱动视频信号之间的未对准(misalignment)。具体地，首先，为了产生分区驱动视频信号，要进行的高帧速转换处理是为了增加图像质量而利用运动补偿帧内插，如上所述。另一方面， 为了产生发光样式信号，考虑到对其所期望的性能，通过如下帧内插方法执行高帧速转换处理其中原始图像帧被插在初始发光样式信号的该图像帧和随后的图像帧之间。从而，在某些情况下，由于像这样非常不同地产生的发光样式信号和分区驱动视频信号而在内插帧中的未对准，引起图像质量的恶化。考虑到此，为了使用分区发光操作的光源在高帧速转换处理期间进行视频显示， 需要用于在降低成本的同时改善显示图像质量的新技术。因此，期望提供可以使用分区发光操作的光源部分在视频显示期间降低成本且改善显示图像质量的液晶显示设备。本发明的一方面的液晶显示设备被提供有光源部分，包括彼此分离地被控制的多个发光子部分；液晶显示面板，通过基于输入图像信号来调制来自光源部分中的每个发光子部分的光而进行图像显示；以及显示控制部分，具有分区驱动处理部分，该分区驱动处理部分基于所述输入图像信号产生发光样式信号和分区驱动图像信号，所述发光样式信号表示从光源部分中的发光子部分形成的二维样式，所述显示控制部分基于所述发光样式信号对光源部分中的每个发光子部分进行发光驱动，并且基于所述分区驱动图像信号对所述液晶显示面板进行显示驱动。所述分区驱动处理部分进行以下处理基于输入图像信号产生与由发光子部分形成的初始样式对应的初始发光样式信号；对所述初始发光样式信号执行第一帧速增加转换，由此创建所述发光样式信号；通过采用运动补偿的帧内插方法对所述输入图像信号执行第二帧速增加转换；以及基于所创建的发光样式信号和第二帧速增加转换得到的图像信号产生所述分区驱动图像信号。利用本发明的该方面的液晶显示设备，输入视频信号被用作产生发光样式信号和分区驱动视频信号的基础。所述发光样式信号是指示基于光源部分中的每个发光子部分的发光样式的信号。使用像这样产生的发光样式信号，驱动光源部分中的发光子部分发光，并且使用分区驱动视频信号，驱动液晶显示面板用于显示。在这样的驱动期间，基于输入视频信号产生初始发光样式信号然后对该初始发光样式信号进行第一帧速增加转换，由此产生发光样式信号。与按相反顺序产生发光样式信号、即基于作为对输入视频信号进行的高帧速转换处理的结果的信号产生发光样式信号的情况相比，分区驱动处理部分可以在其整体上降低尺寸。此外，基于发光样式信号和在对输入视频信号进行的采用运动补偿的帧内插的第二帧速增加转换之后得到的输入视频信号来产生分区驱动视频信号。从而这降低了在采用运动补偿的帧内插的运动图像的显示期间残像的出现。此外，基于作为第一帧速增加转换的结果的信号、即发光样式信号以及作为第二帧速增加转换的结果的输入视频信号来产生分区驱动视频信号。从而这降低或防止由发光样式信号和分区驱动视频信号在内插帧之间的未对准弓I起的图像质量恶化。根据本发明的该方面的液晶显示设备，在基于输入视频信号产生发光样式信号之后，通过对初始发光样式信号的第一帧速增加转换产生发光样式信号。然后基于该发光样式信号和对输入视频信号进行的采用运动补偿的帧内插的第二帧速增加转换之后得到的输入视频信号来产生分区驱动视频信号。从而这降低了分区驱动处理部分其整体上的尺寸，降低了在运动图像显示期间残像的出现，并降低或防止了将在内插帧中引起的图像质量恶化。这样，对于使用负责分区发光操作的光源部分的视频显示，可以随成本的降低而令人满意地改善显示图像质量。
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图1是示出本发明的实施例中的液晶显示设备的整个配置的方框图；图2是图1的像素的电路图，示出示例详细配置；图3是图1的液晶显示设备中的示例发光子区域和示例照射子区域两者的示意分解透视图；图4是示出图1的分区驱动处理部分的详细配置的方框图；图5是用于图示其中在图4的帧速转换部分中插入原始帧的高帧速转换处理的示意图；图6是用于图示在图4的帧速转换部分中的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理的示意图；图7是示出图1的液晶显示设备中的背光的分区发光操作的概况的示意图；图8是示出在比较例子1中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分的配置的方框图；图9是示出在比较例子2中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分的配置的方框图；图10是示出在比较例子2中利用分区发光操作的示例视频显示的示意图；图IlA和IlB每个是用于图示在比较例子2中利用分区发光操作的视频显示期间将引起的问题的示意图；图12是示出在实施例中利用分区发光操作的示例视频显示的示意图；图13是示出在本发明的修改的例子1中的分区驱动处理部分的配置的方框图；图14是示出本发明的修改的例子2中的分区驱动处理部分的配置的方框图；以及图15A到15C每个是示出在本发明的另一修改的例子中的背光的分区发光操作的示意图。
具体实施例方式以下，通过参考附图详细描述本发明的实施例。将按以下顺序给出描述。1.实施例(在对视频信号的高帧速转换处理期间利用分区发光操作的示例视频显示)2.修改的例子修改的例子1和2(分区驱动处理部分中的帧速转换部分的其他示例布置)其他修改的例子(示例的边缘点亮的背光及其他)(实施例)(液晶显示设备1的整体配置)图1是示出本发明的实施例中的液晶显示设备、即液晶显示设备1的在图配置的方框图。液晶显示设备1用于基于来自外部的输入视频信号Din进行视频显示。该液晶显示设备1被配置为包括液晶显示面板2、背光3 (光源部分)、视频信号处理部分41、分区驱动处理部分42、定时控制部分43、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52。在这些之中，各组件、即视频信号处理部分41、分区驱动处理部分42、定时控制部分43、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52是本发明的“显示控制部分”的具体例子。
液晶显示面板2用于基于输入视频信号Din来调制来自背光3 (稍后将描述)的光，由此基于该输入视频信号Din进行视频显示。该液晶显示面板2包括多个像素20，它们整体按矩阵布置。图2是示出每个像素20中的像素电路的示例电路配置的图。像素20每个包括液晶元件22、TFT元件21和辅助电容元件23。像素20每个与栅极线G、数据线D和辅助电容线Cs连接。栅极线G用于线顺序地选择这些像素中的任一来驱动，并且数据线D用于向被选择来驱动的(一个或多个)像素供应视频电压。在此，视频电压是由稍后将描述的数据驱动器51提供的电压。液晶元件22用于根据经由TFT元件21经过数据线D在其末端处提供的视频电压来进行显示操作。液晶元件22包括夹在一对电极(未示出)之间的液晶层(未示出)。例如，该液晶层是VA(垂直对准(Vertical Alignment))或TN(扭曲向列(Twisted Nematic)) 液晶层。液晶元件22中的电极之一(端)连接到TFT元件21的漏极和辅助电容元件23 的端，并且电极的另一(端)接地。辅助电容元件23是用于稳定在液晶元件22中累积的电荷的电容元件。至于该辅助电容元件23，其一端连接到液晶元件22的一端和TFT元件 21的漏极，并且其另一端连接到辅助电容线Cs。TFT元件21是用于向液晶元件22的一端和辅助电容元件23的一端供应视频电压的切换元件。该视频电压是基于视频信号Dl的电压，并且TFT元件21是MOS-FET (金属氧化物半导体_场效应晶体管)。至于该TFT元件 21，其栅极连接到栅极线G，并且其源极连接到数据线D。TFT元件21的漏极连接到液晶元件22的一端以及辅助电容元件23的一端。背光3是向液晶显示面板2暴露光的光源部分，并且由CCFL、LED或其他的发光元件配置。如稍后将描述的，要根据输入视频信号Din的细节(视频样式)来驱动背光3发光。如图3示例地所示，还为该背光3提供了多个发光子区域(发光子部分)，其每个被配置为可分离控制。换句话说，该背光3是分区驱动的背光。具体地，通过二维地布置多个光源来配置发光子区域36的每个。像这样，背光3的发光区域在平面内方向上被划分成 η(垂直)Xm(水平)=K(其中η和m每个是2或更大的整数)。在此，该划分数被设置为使得分辨率将低于上述液晶显示面板2中的像素20的分辨率。此外，如图3所示，利用与发光子区域36 —样多的多个照射子区域沈来形成液晶显示面板2。可根据输入视频信号Din的细节(视频样式)基于发光子区域36的每个控制背光3发光。背光3中的光源是发射各种颜色的光的LED、包括红色LED3R、绿色LED 3G和蓝色LED :3B的组合。红色LED 3R发射红光，绿色LED3G发射绿光，并且蓝色LED 发射蓝光。在此，像这样用作光源的LED完全不受其类型的限制，并且发射白光的白色LED也是可能的。在此，发光子区域36每个被至少被提供有这样的光源。视频信号处理部分41用于通过对包括每个像素20的像素信号的输入视频信号 Din进行预定图像处理来产生视频信号D1。该预定图像处理包括例如为了增加图像质量的目的的锐度、伽马校正和其他的处理。分区驱动处理部分42用于关于来自视频信号处理部分41的视频信号Dl进行预定的分区驱动处理。利用这样的预定分区驱动处理，将产生发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4。发光样式信号BLl指示背光3中的发光子区域36的每个的发光样式。具体地，分区驱动处理部分42在进行稍后将描述的预定的高帧速转换处理的同时产生发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4。该预定高帧速转换处理包括速度转换和帧内插的处理，并且基于视频信号Dl而进行。稍后将描述这样的分区驱动处理部分42的详细配置(图 4到图6)。定时控制部分43用于控制驱动背光部分50、栅极驱动器52和数据驱动器51的定时，并且还用于向数据驱动器51供应来自分区驱动处理部分42的分区驱动视频信号D4。栅极驱动器52用于线顺序地驱动液晶显示面板2中的沿着其相应的上述栅极线 G的像素20。根据定时控制部分43的定时控制而进行该线顺序驱动。另一方面，数据驱动器51用于将基于分区驱动视频信号D4的视频电压供应给液晶显示面板20中的每个像素 20。该视频电压是由定时控制部分43提供的电压。具体地，为了像这样供应视频电压，数据驱动器51通过对分区驱动视频信号D4进行D/A (数字/模拟)转换而产生模拟视频信号、即上述视频电压，并将得到的视频电压输出到每个像素20。像这样，基于分区驱动视频信号D4驱动液晶显示面板2中的像素20来显示。背光驱动部分50用于在定时控制部分43的定时控制下驱动背光3中的发光子区域36而发光(用于照明)。为了这样驱动，背光驱动部分50使用来自分区驱动处理部分 42的发光样式信号BLl作为基础。(分区驱动处理部分42的详细配置)提供参考图4到6，接下来描述分区驱动处理部分42的详细配置。图4是示出分区驱动处理部分42的配置的方框图。该分区驱动处理部分42被配置为包括分辨率降低处理部分421、BL电平计算部分422(发光样式产生部分)、帧速转换部分(速度转换部分和帧内插部分)423A即第一帧速转换部分、42 即第二帧速转换部分、扩散(diffusion)部分 424和IXD电平计算部分425即第一视频信号产生部分。分辨率降低处理部分421用于通过对视频信号Dl进行预定分辨率降低处理而产生视频信号D2 (分辨率降低信号)。该视频信号D2被用作上述发光样式信号BLl的基础。 具体地，分辨率降低处理部分421通过将作为每个像素20的亮度电平信号(像素信号)的视频信号重构为其中分辨率低于像素20的分辨率的对于每个发光子区域36的亮度电平信号而产生视频信号D2。对于像这样的信号重构，分辨率降低处理部分421从发光子区域36 中的多个像素信号中提取任何预定的特征量。在此的特征量包括最大或平均亮度电平、其组合的亮度电平等。BL电平计算部分422用于产生发光样式信号BLO (初始发光样式信号)，其指示基于每个发光子区域36的发光样式。为了像这样产生信号，BL电平计算部分422基于视频信号D2计算每个发光子区域36中的发光的亮度电平，该视频信号D2是对于每个发光子区域36的亮度电平信号。具体地，BL电平计算部分422分析对于每个发光子区域36的视频信号D2的亮度电平，由此获得响应于每个区域中的亮度电平的发光样式。帧速转换部分423A用于针对由BL电平计算部分422产生的发光样式信号BLO进行高帧速转换处理、即第一帧速增加转换。通过像这样的高帧速转换处理产生的信号是发光样式信号、即上述的发光样式信号BLl。具体地，帧速转换部分423A通过其中插入发光样式信号BLO的原始帧的高帧速转换处理产生发光样式信号BLl。换句话说，如图5的A和B 所示，例如，帧内插照原样使用(例如以60Hz或50Hz的帧速率的)发光样式信号BLO的原始帧“A”、“B”、“C”和其它。在此例子中这样的帧内插产生具有是发光样式信号BLO的帧速率的两倍的帧速率、例如120Hz或IOOHz的发光样式信号BLl (具有帧“A”、“A”、“B”、“B”、 “C”、“C”和其它)。在此注意，不像利用运动补偿的帧内插进行高帧速转换处理的帧速转换部分42 (稍后将描述)那样，帧速转换部分423A像这样利用帧内插进行高帧速转换处理的原因如下。即，考虑到期望的性能，对于背光3侧的发光样式信号BLl，不像液晶显示面板 2侧的分区驱动视频信号D4那样，在运动图像显示期间，相比于图像质量的改善，电路尺寸的减小通常是优先的。帧速转换部分42 用于针对视频信号Dl进行另一高帧速转换处理、即第二帧速增加转换，并且作为像这样的高帧速转换处理的结果而产生视频信号D3。具体地，帧速转换部分42 通过运动补偿的帧内插、即通过利用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理产生视频信号D3。换句话说，如图6的A和B所示，例如，使用(例如以60Hz或50Hz的帧速率的)视频信号Dl的原始帧“A”、“B”和“C”中的画面视频中的运动向量，帧速转换部分42 通过内插产生在彼此邻近的每两个原始帧之间的画面视频。具体地，在此例子中，产生的是图6的B所示的内插帧，即“ (A+B)/2”、“ (B+C)/2”等。像这样运动补偿的帧内插产生具有是视频信号Dl的帧速率的两倍的帧速率、例如120Hz或IOOHz的视频信号D3 (具有帧“A”、 “ (A+B)/2，，、“B，，、“ (B+C)/2”、“C”等)。在此注意，图6的B示出由通过如以上的内插而产生的“仏+8)/2”、“出+0/2”表示的画面视频。这些画面视频是为了方便表示，并且并不表示实际的计算等式。扩散部分4M用于针对来自帧速转换部分423A的发光样式信号BLl进行预定的扩散处理，然后用于将在扩散处理之后得到的发光样式信号BL2提供给LCD电平计算部分 425。扩散部分4M进行从基于发光子区域36的信号到基于像素20的信号的信号转换。考虑到背光3中的实际光源(发射各种颜色的光的LED)的亮度分布、即考虑到来自光源的光的扩散分布，进行这样的扩散处理。IXD电平计算部分425用于基于来自帧速转换部分42 的视频信号D3以及作为扩散处理的结果的发光样式信号BL2产生分区驱动视频信号D4。具体地，LCD电平计算部分425通过用视频信号D3的信号电平除以作为扩散处理的结果的发光样式信号BL2而产生分区驱动视频信号D4。更详细地，LCD电平计算部分425使用以下等式(1)来产生视频
信号D4。D4 = (D3/BL2) …(1)在此，以上等式(1)导致原始信号(视频信号D3)=(发光样式信号BL2 X分区驱动视频信号D4)的关系。在此关系中，(发光样式信号BL2X分区驱动视频信号D4)的表达式具有在以具体发光样式照射的背光3中的发光子区域36的图像上叠加分区驱动视频信号D4的图像的物理意义。尽管细节将稍后描述，但是这样的图像叠加抵消(offset) 了液晶显示面板2上的光分布，并且导致等效于观看原始显示、即利用原始信号的显示的观看。(液晶显示设备1的效果和优点)接下来，描述此实施例中的液晶显示设备1的效果和优点。(1.分区发光操作的一般概况)在该液晶显示设备1中，如图1所示，首先，视频信号处理部分41针对输入视频信号Din进行预定的图像处理，由此产生视频信号D1。接下来，分区驱动处理部分42针对该视频信号Dl进行预定的分区驱动处理。利用这样的处理，产生的是发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4。发光样式信号BLl指示基于背光3中的每个发光子区域36的发光样式。像这样产生的分区驱动视频信号D4和发光样式信号BLl然后被输入到定时控制部分43。在此，分区驱动视频信号D4由定时控制部分43提供给数据驱动器51。数据驱动器51对该分区驱动视频信号D4进行D/A转换，由此产生作为模拟信号的视频电压。其后， 响应于从栅极驱动器52和数据驱动器51到每个像素20的驱动电压，进行显示驱动操作。 像这样，基于分区驱动视频信号D4来驱动液晶显示面板2中的像素20来显示。具体地，如图2所示，由栅极驱动器52通过栅极线G提供的选择信号被用作导通或截止TFT元件21的基础。这样的开关选择性地使组件、即数据线D、液晶元件22和辅助电容元件23置于导电。结果，基于来自数据驱动器51的分区驱动视频信号D4的视频电压被提供给液晶元件22，使得线顺序地进行显示驱动操作。另一方面，发光样式信号BLl由定时控制部分43提供给背光驱动部分50。背光驱动部分50使用该发光样式信号BLl作为驱动背光3中的发光子区域36发光、即进行分区驱动操作的基础。此时，对于被提供了视频电压的任意像素20，在液晶显示面板2中调制来自背光3 的照射光，并且发射得到的光作为显示光。像这样，在液晶显示设备1中进行基于输入视频信号Din的视频显示。具体地，如图7所示，例如，液晶显示设备1以其整体显示合成图像73用于最终的观看。该合成图像73是在发光表面图像上71上物理叠加(类似乘法(multiplying)的合成)面板表面图像72的结果。发光表面图像71是背光3中的发光子区域36的图像，并且面板表面图像72是仅显示面板2的图像。(2.适合于利用高帧速转换处理的视频显示的分区发光操作)接下来，提供参考图8到图12，通过与比较例子(比较例子1和2)的比较，详细描述本发明的特征之一，即适合于利用高帧速转换处理的视频显示的分区发光操作。(2-1.比较例子 1)图8是示出比较例子1中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分104的配置的框图。与图4的实施例中的分区驱动处理部分42相比，该比较例子1 中的分区驱动处理部分104省去(未提供有)帧速转换部分423A，并且其中的帧速转换部分42 的位置改变。具体地，此例子中的帧速转换部分42 布置在分区驱动处理部分104 中的最前级。在这样的分区驱动处理部分104中，首先，帧速转换部分42 针对视频信号Dl进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此作为像这样的高帧速转换处理的结果而产生视频信号D102。接下来，分辨率降低处理部分421针对该视频信号D102进行分辨率降低处理，由此产生视频信号D103。其后，基于该视频信号D103，BL电平计算部分422产生指示基于每个发光子区域36的发光样式的发光样式信号BL101。此外，扩散部分似4针对来自BL电平计算部分似4的该发光样式信号BLlOl进行扩散处理，并将在扩散处理后的得到的发光样式信号BL102输出到LCD电平计算部分425。LCD电平计算部分425然后基于在如上所述的帧速转换处理之后的视频信号D102以及在扩散处理之后的发光样式信号BL102产生分区驱动视频信号D104。具体地，LCD电平计算部分425类似于该实施例使用以下等式( ，由此产生视频信号D104。D104 = (D102/BL102) . . . (2)在此比较例子1中的分区驱动处理部分104中，视频信号D102在被输入到分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422侧之前经过帧速转换部分42 进行的高帧速转换处理。因此，该视频信号D102具有比原始视频信号、即视频信号Dl的帧速更高的帧速 (例如120Hz或IOOHz的帧速率)。由此这导致使用像这样的视频信号D102的稍后处理的处理负荷增加。具体地，需要增加时钟频率用于进行两阶段/四阶段处理或者其他的用于分辨率降低处理或者用于计算发光样式信号BLlOl的处理。结果，处理负荷对于分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422变得过大。这导致这些组件的部分中的电路尺寸增加等，最终导致成本增加。这种问题极大地阻碍了在芯片、即例如在帧速转换部分42 之后的块上集成各组件的可能性。此外，当要基于分区发光操作功能的提供而扩展产品队列(line up)时， 发生如下的另一问题。在此情况下，这样的两芯片结构是第一 LSI (大规模集成)可能包括分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422，并且第二 LSI可能包括帧速转换部分 42!3B、扩散部分似4和IXD电平计算部分425。在替换的两芯片结构中，第一 LSI可以包括分辨率降低处理部分421、BL电平计算部分422和扩散部分424，并且第二 LSI可以包括帧速转换部分42 和LCD电平计算部分425。但是，利用这样的两芯片结构两者，第一 LSI在电路尺寸方面大，并且得到的LSI因此昂贵。(2-2.比较例子 2)另一方面，图9是示出比较例子2中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分204的配置的框图。与图4的实施例中的分区驱动处理部分42相比，在该比较例子2中的该分区驱动处理部分204中，帧速转换部分423A和42 两者的位置改变。 具体地，此例子中的帧速转换部分423A和42 两者被布置在分区驱动处理部分204中的最后级处。在这样的分区驱动处理部分204中，首先，类似于该实施例，分辨率降低部分421 针对视频信号Dl进行分辨率降低处理，由此产生视频信号D2。接下来，也类似于该实施例， 基于该视频信号D2，BL电平计算部分422产生发光样式信号BL0、即初始发光样式信号。其后，帧速转换处理部分423A针对该发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理， 由此产生发光样式信号BL201。扩散部分似4针对发光样式信号BLO进行扩散处理，并将在扩散处理之后的得到的发光样式信号BL202输出到IXD电平计算部分425。另一方面，IXD 电平计算部分425基于视频信号Dl和作为扩散处理的结果的发光样式信号BL202产生视频信号D203。具体地，类似于该实施例，IXD电平计算部分425使用以下等式(；3)，由此产生视频信号D203。其后，帧速转换部分42 针对像这样产生的视频信号D203进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此产生分区驱动视频信号D204。D203 = (D1/BL202) ... (3)在该比较例子2中的分区驱动处理部分204中，视频信号D102在被输入到分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422侧之前还未经过高帧速转换处理。因此该视频信号D102具有低帧速(例如60Hz或50Hz的帧频率)。因此，不像上述比较例子1中那样，不需要增加时钟频率或者进行两阶段/四阶段处理用于分辨率降低处理或者用于计算发光样式信号BLO的处理。因此，不像比较例子1中那样，这不引起电路尺寸的增加。但是，该比较例子2导致显示图像质量的恶化问题，如以下将描述的。该显示图像质量的恶化是由于发光样式信号BL201和分区驱动视频信号D204在通过高帧速转换处理产生的内插帧之间的未对准。现在例示其中用于对分区驱动处理部分204的输入的视频信号Dl表示从屏幕的左侧向右侧缓慢移动的小的亮对象的图像的情况。针对整个是暗的即灰度级的背景来显示该对象。图10是示意性示出在这样的情况下在比较例子2中的液晶显示设备中的分区发光操作的时序图。在图10中，A表示视频信号Dl，B表示发光样式信号BL0，C表示发光样式信号BL202，D表示视频信号D203 ( = D1/BL202)，E表示分区驱动视频信号D204，以及F 表示发光样式信号BL201。而且在图10中，G表示背光3中的实际亮度分布、即BL亮度分布，并且H和I每个表示要实际观察到的图像(=D204XBL亮度分布)。在此，在B到H 中，横轴表示沿着A和I中的线A-A或者B-B或者沿着I中的线C-C或者D-D的水平方向上的像素位置。此外，在A和I中，纵轴表示屏幕的纵向方向(垂直方向)上的像素位置， 并且在B到H中，纵轴表示电平轴。在该比较例子2中，如上所述，帧速转换部分423A针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理，由此产生发光样式信号BL201 (参见图10中的B和F)。从而， 如图10中的F所示，1/120(秒)的帧即内插帧以及0/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。类似地，3/120(秒)的帧即内插帧和2/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。另一方面，帧速转换部分42 针对视频信号D203进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此产生分区驱动视频信号D204(参见图10中的D和E)。从而，如图10 中的E所示，例如，该对象在1/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的0/120(秒)和2/120(秒)的帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。类似地，该对象在3/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的2/120(秒)和4/120(秒)的帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。换句话说，利用分区驱动视频信号D204，不像上述发光样式信号BL201那样，原始帧中的视频画面看起来不同于内插帧中的视频画面。如从以上等式(3)以及图9得知的，分区驱动视频信号D204是由与被进行来产生发光样式信号BL201的处理不同的高帧速转换处理产生的信号。换句话说，液晶显示面板 2侧的帧速转换部分42 与背光3侧的帧速转换部分423A分离地进行高帧速转换处理。 因此，利用该比较例子2中的分区发光操作，由于发光样式信号BL201和分区驱动视频信号 D204在内插帧之间的未对准(不适当的位置组合)，显示图像质量的恶化问题发生，如稍后将描述的。换句话说，在此例子中，如图10中的H中的参考标记P201和P203以及图10 中的I中被置于某些帧中的大的叉形所示，观看图像中的对象和背景部分地不能达到原来期望的亮度电平，即它们的亮度电平低于或高于原始亮度电平。结果，观看的图像具有渐变 (gradation)，即具有亮度电平的变化。具体地，对于图IlA的观看图像(1/120(秒))，由参考标记P201A指示的像素区具有比原来期望的亮度电平更高(更亮)的亮度电平，并且分别由参考标记P201B和P201C 指示的像素区具有比原来期望的亮度电平更低(更暗)的亮度电平。另一方面，对于图IlB 的观看图像(3/120 (秒))，分别由参考标记P203A和P20!3B指示的像素区两者都具有比原来期望的亮度电平更低(更暗)的亮度电平。在此注意，图IlA和IlB中的像素区P201B 和P203A中的渐变的中心部分、精确地说是具有图10中的G的发光样式信号BL201的背光 3的亮度分布的中心。此外，尽管图IlA中的像素区P201C看起来在图10中的H中的亮度电平中恒定，但是其中的亮度电平并不总是保持相同。(2-3.实施例中的分区发光操作)另一方面，在该实施例中，通过分区驱动处理部分42基于视频信号Dl产生发光样式信号BL0、然后通过针对该发光样式信号BLO进行高帧速转换处理而产生最终的发光样式信号BL1。此外，基于上述的发光样式信号BLl和视频信号D3产生此实施例中的分区驱动视频信号D4，其中该视频信号D3是针对视频信号Dl进行的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理的结果。这样，不像上述比较例子1中那样，此实施例中的分区发光操作不引起电路尺寸的增加，并且不像上述比较例子2中那样，此实施例中的该分区发光操作降低或防止(在以下例子中是防止)显示图像质量的恶化。以下，详细描述该实施例中的这种分区发光操作。类似于图10，现在例示其中用于输入的视频信号Dl表示在屏幕中从左到右侧缓慢移动的小的亮对象的图像的情况。针对其整个是暗的背景显示该对象。图12是示意性示出在这样的情况下此实施例中的液晶显示设备1中的分区发光操作的时序图。在图12 中，A表示视频信号Dl，B表示发光样式信号BLO，C表示发光样式信号BLl，D表示发光样式信号BL2，E表示视频信号D3，以及F表示分区驱动视频信号D4( = D3/BL2)。而且在图12 中，G表示背光3中的实际亮度分布、即BL亮度分布，并且H和I每个表示要实际观察到的图像(=D4 X BL亮度分布)。在此，在B到H中，横轴表示沿着A和I中的线A-A或者B-B 或者沿着I中的线C-C或者D-D的水平方向上的像素位置。此外，在A和I中，纵轴表示屏幕的纵向方向(垂直方向)上的像素位置，并且在B到H中，纵轴表示电平轴。在此实施例中，首先，帧速转换部分423A针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理，由此产生发光样式信号BLl (参见图12中的B和C)。从而，类似于上述比较例子2，如图12中的C示例地所示，1/120(秒)的帧即内插帧以及0/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。类似地，3/120(秒)的帧即内插帧和2/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。另一方面，此实施例中的帧速转换部分42 针对视频信号Dl进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此产生视频信号D3(参见图12中的A和E)。从而，如图12 中的E所示，例如，该对象在1/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的0/120(秒)和2/120(秒)帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。 类似地，该对象在3/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的 2/120(秒)和4/120(秒)帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。换句话说，利用视频信号D3，不像上述发光样式信号BLl那样，原始帧中的视频画面看起来不同于内插帧中的视频画面。这类似于具有分区驱动视频信号D204和发光样式信号BL201的上述比较例子2.
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但是，在此实施例中，不像比较例子2中那样，视频信号Dl经历采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理。然后，基于在该高帧速转换处理之后的得到的视频信号即视频信号D3以及发光样式信号BL1，产生分区驱动视频信号D4。具体地，在LCD电平计算部分425 中，基于作为高帧速转换处理的结果的发光样式信号即发光样式信号BLl以及作为高帧速转换处理的结果的视频信号即视频信号D3产生分区驱动视频信号D4(参见图12中的F)。因此，利用此实施例中的分区发光操作，不像比较例子2中的分区发光操作那样， 发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4在内插帧之间不发生未对准的问题(不适当的位置组合)。具体地，在此例子中，如图12中的H中的参考标记Pl和P3所示，观看图像中的对象和背景令人满意地实现了原来期望的亮度电平，并且观看图像没有渐变，即没有亮度电平的变化。换句话说，此实施例中的分区发光操作成功地减少或防止由发光样式信号和分区驱动视频信号在内插帧之间的未对准而引起的图像质量的恶化。此外，在此实施例中的分区驱动处理部分42中，视频信号D2在输入到分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422侧之前还未经历高帧速转换处理。因此该视频信号 D2具有低帧速(例如60Hz或50Hz的帧频率)。换句话说，分区驱动处理部分42首先基于视频信号Dl产生发光样式信号BL0，然后通过针对该发光样式信号BLO进行高帧速转换处理产生发光样式信号BLl。从而，类似于上述比较例子2，对于分辨率降低处理或者计算发光样式信号BLO的处理，不需要增加时钟频率或者进行两阶段/四阶段处理。换句话说，与按相反顺序产生发光样式信号、即基于作为对视频信号Dl进行的高帧速转换处理的结果的信号而产生发光样式信号的比较例子1相比，该分区驱动处理部分可以在其整体上降低尺寸，即不像比较例子1那样，不需要增加电路尺寸。这样，在此实施例中，在基于视频信号Dl产生发光样式信号BLO之后，分区驱动处理部分42通过针对发光样式信号BLO进行高帧速转换处理而产生发光样式信号BLl。分区驱动处理部分42还基于发光样式信号BLl和作为针对视频信号Dl进行的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理的结果的视频信号(视频信号产生分区驱动视频信号D4。 从而这降低了分区驱动处理部分42在其整体上的尺寸，降低了在显示采用运动补偿的帧内插的运动图像期间的残像的出现，并且减少或防止内插帧中的图像质量的恶化。像这样， 对于使用负责分区发光操作的光源部分的视频显示，伴随着成本降低，显示图像质量也可以令人满意地增加。而且，类似于先前的分区发光操作，进行该分区发光操作成功地得到功耗的降低以及黑亮度(black luminance)的改善。(修改的例子)接下来描述上述实施例的修改的例子(修改的例子1和幻。注意，与此实施例中的类似的任何元件被提供有相同的参考标记，并且如适当不再次描述。(修改的例子1)图13是示出修改的例子1中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分42A的配置的框图。与图4的分区驱动处理部分42相比，此修改的例子中的分区驱动处理部分42A包括在配置上不同的帧速转换部分423A。具体地，分区驱动处理部分42A 被配置为包括两个帧速转换部分423A1 (第一高帧速转换部分)和423A2，这两者进行具有帧内插的高帧速转换处理。这些帧速转换部分423A1和423A2被提供在BL电平计算部分422随后的状态中。在此例子中，分区驱动处理部分42A中的IXD电平计算部分425是本发明的“第二视频信号产生部分”的具体例子，并且帧速转换部分423A2和扩散部分似4是本发明的“信号处理部分”的具体例子。在此修改的例子中的分区驱动处理部分42A中，类似于上述实施例中的帧速转换部分423A，帧速转换部分423A1针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理， 由此产生发光样式信号BLl。该帧速转换部分423A2也针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理，由此产生发光样式信号BLl。接下来，扩散部分似4针对来自帧速转换部分423A2的发光样式信号BLl进行扩散处理，由此产生发光样式信号BL2。然后LCD 电平计算部分基于该发光样式信号BL2和作为由帧速转换部分42 进行的高帧速转换处理的结果的视频信号即视频信号D3产生分区驱动视频信号D4。而且，在使用像这样配置的分区驱动处理部分42A的液晶显示设备中，可以令人满意地实现类似于上述实施例中的效果。此外，在该修改的例子中，两芯片结构是可能的，例如背光3侧的LSI可以包括分辨率降低处理部分421、BL电平计算部分422和帧速转换部分423A1，并且液晶显示面板2 侧的另一 LSI可以包括帧速转换部分423A2和42!3B、扩散部分424以及IXD电平计算部分 425。如果这样配置，可以实现如下这样的优点。即，这样的两个LSI可以被提供在其中信号(视频信号Dl和发光样式信号BL0)因为还未经历高帧速转换处理而在帧速方面低的级中。因此该结构令人满意地得到背光3侧的LSI的尺寸降低，以及在背光3侧的LSI与在液晶显示面板2侧的LSI之间的容易的接口，由此实现低成本开发。此外，在该修改的例子中，发光样式信号BLO按此顺序经历帧速转换部分423A2的高帧速转换处理以及扩散部分424的扩散处理。从而，不像按相反顺序进行这两个处理的以下修改的例子2中那样，可以更多地降低电路尺寸。换句话说，考虑到在扩散处理之前的发光样式信号BLl具有比在扩散处理之后更低的分辨率，可以实现比修改的例子2更好的这种效果。(修改的例子2)图14是示出修改的例子2中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分42B的配置的框图。与图13中所示的修改的例子1中的分区驱动处理部分42A 相比，此修改的例子中的分区驱动处理部分42B包括帧速转换部分423A和扩散部分424，它们在位置上相反。换句话说，在该分区驱动处理部分42B中，扩散部分似4和帧速转换部分 423A2按此顺序布置在BL电平计算部分422和IXD电平计算部分425之间。在此例子中，分区驱动处理部分42B中的IXD电平计算部分425是本发明的“第二视频信号产生部分”的具体例子，并且扩散部分似4和帧速转换部分423A2是本发明的“信号处理部分”的具体例子。而且在使用像这样配置的分区驱动处理部分42B的液晶显示设备中，可以令人满意地实现类似于上述实施例中的效果。此外，还在该修改的例子中，在背光3侧的LSI和在液晶显示面板2侧的另一 LSI 的两芯片结构可以导致与上述修改的例子1类似的效果。(其他修改的例子)
尽管详细描述了本发明，但是前述描述在所有方面是例示性的并且不是限制的。 应理解，可以实现各种其他的修改和变化。在以上实施例中例示了帧速转换部分423、423A1和423A2每个进行具有帧内插的高帧速转换处理的情况，但是这当然不是限制性的。换句话说，在某些情况下，帧速转换部分423、423A1和423A2可以进行如帧速转换部分42 那样的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理。此外，在上述实施例及其他中，例示了背光被配置为包括红色LED、绿色LED和蓝色LED以用作光源的情况。这样的配置当然不是唯一的可能，并且除此之外(或者作为其替换)，背光可以包括发射任何其他颜色的光的光源。当背光被配置为发射四种或更多颜色的光时，由此增强颜色再现性，使得由此可以表示广大种类的颜色。此外，在上述实施例及其他中，例示了背光3是所谓的直接点亮背光(光源部分) 的情况。这当然不是限制性的，并且本发明可应用于例如像图15A到15C的背光3-1到3-3 的所谓的边缘点亮的背光。具体地，这些背光3-1到3-3每个被配置为包括光导板30以及多个光源31。光导板30是矩形，并用作从其发光的平面。光源31被布置在光导板30的该侧表面上，即从其发光的平面的那侧表面上。更详细地，对于图15A的背光3-1，多个(此例子中是4个)光源31被布置在矩形光导板30的一对相对侧表面的两者上，即垂直方向上的两侧表面上。对于图15B的背光3-2，多个(此例子中是4个)光源31被布置在矩形光导板30的一对相对侧表面的两者上，即水平方向上的两侧表面上。对于图15C的背光3-3， 多个(此例子中是4个)光源31被布置在矩形光导板30的所有两对相对侧表面上，即垂直和水平方向两者上的侧表面上。通过这样的配置，背光3-1到3-3每个包括在光导板30 的从其发光的平面上的多个可单独控制的发光子区域36。除此之外，以上实施例和其他中的处理程序可以由硬件或软件执行。当该处理程序由软件执行时，配置该软件的程序被安装到例如通用计算机中。这样的程序可以预先记录在计算机中的记录介质中。本发明包含与2010年4月9日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-0904M有关的主题，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他因素，可以发生各种修改、组合、子组合和替换，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
1.一种液晶显示设备，包括光源部分，包括彼此分离地被控制的多个发光子部分；液晶显示面板，通过基于输入图像信号来调制来自所述光源部分中的每个发光子部分的光而进行图像显示；以及显示控制部分，具有分区驱动处理部分，该分区驱动处理部分基于所述输入图像信号产生发光样式信号和分区驱动图像信号，所述发光样式信号表示从光源部分中的发光子部分形成的二维样式，所述显示控制部分基于所述发光样式信号对光源部分中的每个发光子部分进行发光驱动，并且基于所述分区驱动图像信号对所述液晶显示面板进行显示驱动， 其中所述分区驱动处理部分进行以下处理基于输入图像信号产生与由发光子部分形成的初始样式对应的初始发光样式信号； 对所述初始发光样式信号执行第一帧速增加转换，由此创建所述发光样式信号； 通过采用运动补偿的帧内插方法对所述输入图像信号执行第二帧速增加转换；以及基于所创建的发光样式信号和第二帧速增加转换得到的图像信号产生所述分区驱动图像信号。
2.根据权利要求1的液晶显示设备，其中通过帧内插方法执行所述第一帧速增加转换，在该帧内插方法中，初始发光样式信号的原始图像帧被插在所述初始发光样式信号的该图像帧和随后的图像帧之间。
3.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述分区驱动处理部分基于通过降低输入图像信号的分辨率而创建的降低分辨率的图像信号来产生所述初始发光样式信号，以及所述分区驱动处理部分基于扩散的发光样式信号和所述第二帧速增加转换得到的图像信号两者产生所述分区驱动图像信号，所述扩散的发光样式信号是通过对所述发光样式信号进行预定的扩散处理而创建的。
4.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述分区驱动处理部分基于通过降低所述输入图像信号的分辨率而创建的降低分辨率的图像信号来产生所述初始发光样式信号，以及所述分区驱动处理部分基于被处理的初始发光样式信号和所述第二帧速增加转换得到的图像信号两者产生所述分区驱动图像信号，所述被处理的初始发光样式信号是通过对所述初始发光样式信号进行预定扩散处理而创建的。
5.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述光源部分被配置为直接点亮型或者边缘点亮型光源。
全文摘要
一种液晶显示设备，包括光源部分，包括发光子部分；LCD面板；以及显示控制部分，具有分区驱动处理部分，该分区驱动处理部分基于所述输入图像信号产生发光样式信号和分区驱动图像信号。所述显示控制部分基于所述发光样式信号对每个发光子部分进行发光驱动，并且基于所述分区驱动图像信号对LCD面板进行显示驱动。所述分区驱动处理部分基于输入图像信号产生与由发光子部分形成的初始样式对应的初始发光样式信号；对所述初始发光样式信号执行第一帧速增加转换以创建所述发光样式信号；通过采用运动补偿的帧内插方法对所述输入图像信号执行第二帧速增加转换；以及基于发光样式信号和第二帧速增加转换的结果产生所述分区驱动图像信号。
文档编号G09G3/36GK102214448SQ20111008315
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月2日 优先权日2010年4月9日
发明者森田秀男, 浅野光康, 西智裕 申请人:索尼公司
技术领域：
本发明涉及被提供有光源部分的液晶显示设备，该光源部分包括多个发光子部分。
背景技术：
最近有源矩阵液晶显示(IXD)设备已经广泛用作平板电视机的显示器以及移动终端设备的显示器。在这样的有源矩阵液晶显示设备中，为每个像素提供了 TFT(薄膜晶体管)，并且像素通常从屏幕的上部分被驱动到下部分。通过线顺序写入关于每个像素中的辅助电容(capacity)元件和液晶元件的视频信号来进行这样的像素驱动。在液晶显示设备中，背光包括通常是CCFL(冷阴极荧光灯)的光源，并且近来 LED (发光二极管)正在进展中。对于像这样使用LED背光的液晶显示设备，先前已经提出了将光源部分划分成多个发光子部分的技术，其中每个发光子部分各自进行发光操作，即进行分区发光操作(例如参见日本未审查专利申请No. 2001-142409)。在这样的分区发光操作期间，基于输入的视频信号产生发光样式信号和分区驱动视频信号。该发光样式信号示出基于背光中的每个发光子部分的发光样式。
发明内容
对于液晶显示设备，近来已经提出了在利用采用运动补偿的帧内插、即运动补偿的帧内插来在高帧速转换处理之后进行视频显示的技术。提出该技术目标是降低例如在运动图像的显示期间的残像(afterimage)的出现(例如参见日本未审查专利申请 No. 2003-189257)。利用此技术，通过利用例如运动向量通过内插产生在彼此邻近的每两帧 (原始帧)之间的画面视频、即通过产生内插帧来进行高帧速转换处理。从而，可以与利用上述的分区发光操作的视频显示同时地如此对视频信号进行高帧速转换处理。但是，如果对于具有高帧速转换处理的视频显示不改变地进行这样的先前的分区发光操作，则可能出现例如如下问题。换句话说，首先，由于高帧速转换处理而得到的视频信号具有比原始视频信号高的帧速。由此这导致稍后使用在像这样的高帧速转换处理之后的视频信号的处理的处理负荷增加。因此，这样的处理负荷变得太过依赖于何时进行高帧速转换处理。这导致电路的尺寸增加或其他，最终导致成本增加。另一问题是，要通过高帧速转换处理产生的内插帧在某些情况下可能经受图像质量恶化。该图像质量恶化是由于通过高帧速转换处理不同地产生的发光样式信号和分区驱动视频信号之间的未对准(misalignment)。具体地，首先，为了产生分区驱动视频信号，要进行的高帧速转换处理是为了增加图像质量而利用运动补偿帧内插，如上所述。另一方面， 为了产生发光样式信号，考虑到对其所期望的性能，通过如下帧内插方法执行高帧速转换处理其中原始图像帧被插在初始发光样式信号的该图像帧和随后的图像帧之间。从而，在某些情况下，由于像这样非常不同地产生的发光样式信号和分区驱动视频信号而在内插帧中的未对准，引起图像质量的恶化。考虑到此，为了使用分区发光操作的光源在高帧速转换处理期间进行视频显示， 需要用于在降低成本的同时改善显示图像质量的新技术。因此，期望提供可以使用分区发光操作的光源部分在视频显示期间降低成本且改善显示图像质量的液晶显示设备。本发明的一方面的液晶显示设备被提供有光源部分，包括彼此分离地被控制的多个发光子部分；液晶显示面板，通过基于输入图像信号来调制来自光源部分中的每个发光子部分的光而进行图像显示；以及显示控制部分，具有分区驱动处理部分，该分区驱动处理部分基于所述输入图像信号产生发光样式信号和分区驱动图像信号，所述发光样式信号表示从光源部分中的发光子部分形成的二维样式，所述显示控制部分基于所述发光样式信号对光源部分中的每个发光子部分进行发光驱动，并且基于所述分区驱动图像信号对所述液晶显示面板进行显示驱动。所述分区驱动处理部分进行以下处理基于输入图像信号产生与由发光子部分形成的初始样式对应的初始发光样式信号；对所述初始发光样式信号执行第一帧速增加转换，由此创建所述发光样式信号；通过采用运动补偿的帧内插方法对所述输入图像信号执行第二帧速增加转换；以及基于所创建的发光样式信号和第二帧速增加转换得到的图像信号产生所述分区驱动图像信号。利用本发明的该方面的液晶显示设备，输入视频信号被用作产生发光样式信号和分区驱动视频信号的基础。所述发光样式信号是指示基于光源部分中的每个发光子部分的发光样式的信号。使用像这样产生的发光样式信号，驱动光源部分中的发光子部分发光，并且使用分区驱动视频信号，驱动液晶显示面板用于显示。在这样的驱动期间，基于输入视频信号产生初始发光样式信号然后对该初始发光样式信号进行第一帧速增加转换，由此产生发光样式信号。与按相反顺序产生发光样式信号、即基于作为对输入视频信号进行的高帧速转换处理的结果的信号产生发光样式信号的情况相比，分区驱动处理部分可以在其整体上降低尺寸。此外，基于发光样式信号和在对输入视频信号进行的采用运动补偿的帧内插的第二帧速增加转换之后得到的输入视频信号来产生分区驱动视频信号。从而这降低了在采用运动补偿的帧内插的运动图像的显示期间残像的出现。此外，基于作为第一帧速增加转换的结果的信号、即发光样式信号以及作为第二帧速增加转换的结果的输入视频信号来产生分区驱动视频信号。从而这降低或防止由发光样式信号和分区驱动视频信号在内插帧之间的未对准弓I起的图像质量恶化。根据本发明的该方面的液晶显示设备，在基于输入视频信号产生发光样式信号之后，通过对初始发光样式信号的第一帧速增加转换产生发光样式信号。然后基于该发光样式信号和对输入视频信号进行的采用运动补偿的帧内插的第二帧速增加转换之后得到的输入视频信号来产生分区驱动视频信号。从而这降低了分区驱动处理部分其整体上的尺寸，降低了在运动图像显示期间残像的出现，并降低或防止了将在内插帧中引起的图像质量恶化。这样，对于使用负责分区发光操作的光源部分的视频显示，可以随成本的降低而令人满意地改善显示图像质量。
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图1是示出本发明的实施例中的液晶显示设备的整个配置的方框图；图2是图1的像素的电路图，示出示例详细配置；图3是图1的液晶显示设备中的示例发光子区域和示例照射子区域两者的示意分解透视图；图4是示出图1的分区驱动处理部分的详细配置的方框图；图5是用于图示其中在图4的帧速转换部分中插入原始帧的高帧速转换处理的示意图；图6是用于图示在图4的帧速转换部分中的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理的示意图；图7是示出图1的液晶显示设备中的背光的分区发光操作的概况的示意图；图8是示出在比较例子1中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分的配置的方框图；图9是示出在比较例子2中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分的配置的方框图；图10是示出在比较例子2中利用分区发光操作的示例视频显示的示意图；图IlA和IlB每个是用于图示在比较例子2中利用分区发光操作的视频显示期间将引起的问题的示意图；图12是示出在实施例中利用分区发光操作的示例视频显示的示意图；图13是示出在本发明的修改的例子1中的分区驱动处理部分的配置的方框图；图14是示出本发明的修改的例子2中的分区驱动处理部分的配置的方框图；以及图15A到15C每个是示出在本发明的另一修改的例子中的背光的分区发光操作的示意图。
具体实施例方式以下，通过参考附图详细描述本发明的实施例。将按以下顺序给出描述。1.实施例(在对视频信号的高帧速转换处理期间利用分区发光操作的示例视频显示)2.修改的例子修改的例子1和2(分区驱动处理部分中的帧速转换部分的其他示例布置)其他修改的例子(示例的边缘点亮的背光及其他)(实施例)(液晶显示设备1的整体配置)图1是示出本发明的实施例中的液晶显示设备、即液晶显示设备1的在图配置的方框图。液晶显示设备1用于基于来自外部的输入视频信号Din进行视频显示。该液晶显示设备1被配置为包括液晶显示面板2、背光3 (光源部分)、视频信号处理部分41、分区驱动处理部分42、定时控制部分43、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52。在这些之中，各组件、即视频信号处理部分41、分区驱动处理部分42、定时控制部分43、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52是本发明的“显示控制部分”的具体例子。
液晶显示面板2用于基于输入视频信号Din来调制来自背光3 (稍后将描述)的光，由此基于该输入视频信号Din进行视频显示。该液晶显示面板2包括多个像素20，它们整体按矩阵布置。图2是示出每个像素20中的像素电路的示例电路配置的图。像素20每个包括液晶元件22、TFT元件21和辅助电容元件23。像素20每个与栅极线G、数据线D和辅助电容线Cs连接。栅极线G用于线顺序地选择这些像素中的任一来驱动，并且数据线D用于向被选择来驱动的(一个或多个)像素供应视频电压。在此，视频电压是由稍后将描述的数据驱动器51提供的电压。液晶元件22用于根据经由TFT元件21经过数据线D在其末端处提供的视频电压来进行显示操作。液晶元件22包括夹在一对电极(未示出)之间的液晶层(未示出)。例如，该液晶层是VA(垂直对准(Vertical Alignment))或TN(扭曲向列(Twisted Nematic)) 液晶层。液晶元件22中的电极之一(端)连接到TFT元件21的漏极和辅助电容元件23 的端，并且电极的另一(端)接地。辅助电容元件23是用于稳定在液晶元件22中累积的电荷的电容元件。至于该辅助电容元件23，其一端连接到液晶元件22的一端和TFT元件 21的漏极，并且其另一端连接到辅助电容线Cs。TFT元件21是用于向液晶元件22的一端和辅助电容元件23的一端供应视频电压的切换元件。该视频电压是基于视频信号Dl的电压，并且TFT元件21是MOS-FET (金属氧化物半导体_场效应晶体管)。至于该TFT元件 21，其栅极连接到栅极线G，并且其源极连接到数据线D。TFT元件21的漏极连接到液晶元件22的一端以及辅助电容元件23的一端。背光3是向液晶显示面板2暴露光的光源部分，并且由CCFL、LED或其他的发光元件配置。如稍后将描述的，要根据输入视频信号Din的细节(视频样式)来驱动背光3发光。如图3示例地所示，还为该背光3提供了多个发光子区域(发光子部分)，其每个被配置为可分离控制。换句话说，该背光3是分区驱动的背光。具体地，通过二维地布置多个光源来配置发光子区域36的每个。像这样，背光3的发光区域在平面内方向上被划分成 η(垂直)Xm(水平)=K(其中η和m每个是2或更大的整数)。在此，该划分数被设置为使得分辨率将低于上述液晶显示面板2中的像素20的分辨率。此外，如图3所示，利用与发光子区域36 —样多的多个照射子区域沈来形成液晶显示面板2。可根据输入视频信号Din的细节(视频样式)基于发光子区域36的每个控制背光3发光。背光3中的光源是发射各种颜色的光的LED、包括红色LED3R、绿色LED 3G和蓝色LED :3B的组合。红色LED 3R发射红光，绿色LED3G发射绿光，并且蓝色LED 发射蓝光。在此，像这样用作光源的LED完全不受其类型的限制，并且发射白光的白色LED也是可能的。在此，发光子区域36每个被至少被提供有这样的光源。视频信号处理部分41用于通过对包括每个像素20的像素信号的输入视频信号 Din进行预定图像处理来产生视频信号D1。该预定图像处理包括例如为了增加图像质量的目的的锐度、伽马校正和其他的处理。分区驱动处理部分42用于关于来自视频信号处理部分41的视频信号Dl进行预定的分区驱动处理。利用这样的预定分区驱动处理，将产生发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4。发光样式信号BLl指示背光3中的发光子区域36的每个的发光样式。具体地，分区驱动处理部分42在进行稍后将描述的预定的高帧速转换处理的同时产生发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4。该预定高帧速转换处理包括速度转换和帧内插的处理，并且基于视频信号Dl而进行。稍后将描述这样的分区驱动处理部分42的详细配置(图 4到图6)。定时控制部分43用于控制驱动背光部分50、栅极驱动器52和数据驱动器51的定时，并且还用于向数据驱动器51供应来自分区驱动处理部分42的分区驱动视频信号D4。栅极驱动器52用于线顺序地驱动液晶显示面板2中的沿着其相应的上述栅极线 G的像素20。根据定时控制部分43的定时控制而进行该线顺序驱动。另一方面，数据驱动器51用于将基于分区驱动视频信号D4的视频电压供应给液晶显示面板20中的每个像素 20。该视频电压是由定时控制部分43提供的电压。具体地，为了像这样供应视频电压，数据驱动器51通过对分区驱动视频信号D4进行D/A (数字/模拟)转换而产生模拟视频信号、即上述视频电压，并将得到的视频电压输出到每个像素20。像这样，基于分区驱动视频信号D4驱动液晶显示面板2中的像素20来显示。背光驱动部分50用于在定时控制部分43的定时控制下驱动背光3中的发光子区域36而发光(用于照明)。为了这样驱动，背光驱动部分50使用来自分区驱动处理部分 42的发光样式信号BLl作为基础。(分区驱动处理部分42的详细配置)提供参考图4到6，接下来描述分区驱动处理部分42的详细配置。图4是示出分区驱动处理部分42的配置的方框图。该分区驱动处理部分42被配置为包括分辨率降低处理部分421、BL电平计算部分422(发光样式产生部分)、帧速转换部分(速度转换部分和帧内插部分)423A即第一帧速转换部分、42 即第二帧速转换部分、扩散(diffusion)部分 424和IXD电平计算部分425即第一视频信号产生部分。分辨率降低处理部分421用于通过对视频信号Dl进行预定分辨率降低处理而产生视频信号D2 (分辨率降低信号)。该视频信号D2被用作上述发光样式信号BLl的基础。 具体地，分辨率降低处理部分421通过将作为每个像素20的亮度电平信号(像素信号)的视频信号重构为其中分辨率低于像素20的分辨率的对于每个发光子区域36的亮度电平信号而产生视频信号D2。对于像这样的信号重构，分辨率降低处理部分421从发光子区域36 中的多个像素信号中提取任何预定的特征量。在此的特征量包括最大或平均亮度电平、其组合的亮度电平等。BL电平计算部分422用于产生发光样式信号BLO (初始发光样式信号)，其指示基于每个发光子区域36的发光样式。为了像这样产生信号，BL电平计算部分422基于视频信号D2计算每个发光子区域36中的发光的亮度电平，该视频信号D2是对于每个发光子区域36的亮度电平信号。具体地，BL电平计算部分422分析对于每个发光子区域36的视频信号D2的亮度电平，由此获得响应于每个区域中的亮度电平的发光样式。帧速转换部分423A用于针对由BL电平计算部分422产生的发光样式信号BLO进行高帧速转换处理、即第一帧速增加转换。通过像这样的高帧速转换处理产生的信号是发光样式信号、即上述的发光样式信号BLl。具体地，帧速转换部分423A通过其中插入发光样式信号BLO的原始帧的高帧速转换处理产生发光样式信号BLl。换句话说，如图5的A和B 所示，例如，帧内插照原样使用(例如以60Hz或50Hz的帧速率的)发光样式信号BLO的原始帧“A”、“B”、“C”和其它。在此例子中这样的帧内插产生具有是发光样式信号BLO的帧速率的两倍的帧速率、例如120Hz或IOOHz的发光样式信号BLl (具有帧“A”、“A”、“B”、“B”、 “C”、“C”和其它)。在此注意，不像利用运动补偿的帧内插进行高帧速转换处理的帧速转换部分42 (稍后将描述)那样，帧速转换部分423A像这样利用帧内插进行高帧速转换处理的原因如下。即，考虑到期望的性能，对于背光3侧的发光样式信号BLl，不像液晶显示面板 2侧的分区驱动视频信号D4那样，在运动图像显示期间，相比于图像质量的改善，电路尺寸的减小通常是优先的。帧速转换部分42 用于针对视频信号Dl进行另一高帧速转换处理、即第二帧速增加转换，并且作为像这样的高帧速转换处理的结果而产生视频信号D3。具体地，帧速转换部分42 通过运动补偿的帧内插、即通过利用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理产生视频信号D3。换句话说，如图6的A和B所示，例如，使用(例如以60Hz或50Hz的帧速率的)视频信号Dl的原始帧“A”、“B”和“C”中的画面视频中的运动向量，帧速转换部分42 通过内插产生在彼此邻近的每两个原始帧之间的画面视频。具体地，在此例子中，产生的是图6的B所示的内插帧，即“ (A+B)/2”、“ (B+C)/2”等。像这样运动补偿的帧内插产生具有是视频信号Dl的帧速率的两倍的帧速率、例如120Hz或IOOHz的视频信号D3 (具有帧“A”、 “ (A+B)/2，，、“B，，、“ (B+C)/2”、“C”等)。在此注意，图6的B示出由通过如以上的内插而产生的“仏+8)/2”、“出+0/2”表示的画面视频。这些画面视频是为了方便表示，并且并不表示实际的计算等式。扩散部分4M用于针对来自帧速转换部分423A的发光样式信号BLl进行预定的扩散处理，然后用于将在扩散处理之后得到的发光样式信号BL2提供给LCD电平计算部分 425。扩散部分4M进行从基于发光子区域36的信号到基于像素20的信号的信号转换。考虑到背光3中的实际光源(发射各种颜色的光的LED)的亮度分布、即考虑到来自光源的光的扩散分布，进行这样的扩散处理。IXD电平计算部分425用于基于来自帧速转换部分42 的视频信号D3以及作为扩散处理的结果的发光样式信号BL2产生分区驱动视频信号D4。具体地，LCD电平计算部分425通过用视频信号D3的信号电平除以作为扩散处理的结果的发光样式信号BL2而产生分区驱动视频信号D4。更详细地，LCD电平计算部分425使用以下等式(1)来产生视频
信号D4。D4 = (D3/BL2) …(1)在此，以上等式(1)导致原始信号(视频信号D3)=(发光样式信号BL2 X分区驱动视频信号D4)的关系。在此关系中，(发光样式信号BL2X分区驱动视频信号D4)的表达式具有在以具体发光样式照射的背光3中的发光子区域36的图像上叠加分区驱动视频信号D4的图像的物理意义。尽管细节将稍后描述，但是这样的图像叠加抵消(offset) 了液晶显示面板2上的光分布，并且导致等效于观看原始显示、即利用原始信号的显示的观看。(液晶显示设备1的效果和优点)接下来，描述此实施例中的液晶显示设备1的效果和优点。(1.分区发光操作的一般概况)在该液晶显示设备1中，如图1所示，首先，视频信号处理部分41针对输入视频信号Din进行预定的图像处理，由此产生视频信号D1。接下来，分区驱动处理部分42针对该视频信号Dl进行预定的分区驱动处理。利用这样的处理，产生的是发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4。发光样式信号BLl指示基于背光3中的每个发光子区域36的发光样式。像这样产生的分区驱动视频信号D4和发光样式信号BLl然后被输入到定时控制部分43。在此，分区驱动视频信号D4由定时控制部分43提供给数据驱动器51。数据驱动器51对该分区驱动视频信号D4进行D/A转换，由此产生作为模拟信号的视频电压。其后， 响应于从栅极驱动器52和数据驱动器51到每个像素20的驱动电压，进行显示驱动操作。 像这样，基于分区驱动视频信号D4来驱动液晶显示面板2中的像素20来显示。具体地，如图2所示，由栅极驱动器52通过栅极线G提供的选择信号被用作导通或截止TFT元件21的基础。这样的开关选择性地使组件、即数据线D、液晶元件22和辅助电容元件23置于导电。结果，基于来自数据驱动器51的分区驱动视频信号D4的视频电压被提供给液晶元件22，使得线顺序地进行显示驱动操作。另一方面，发光样式信号BLl由定时控制部分43提供给背光驱动部分50。背光驱动部分50使用该发光样式信号BLl作为驱动背光3中的发光子区域36发光、即进行分区驱动操作的基础。此时，对于被提供了视频电压的任意像素20，在液晶显示面板2中调制来自背光3 的照射光，并且发射得到的光作为显示光。像这样，在液晶显示设备1中进行基于输入视频信号Din的视频显示。具体地，如图7所示，例如，液晶显示设备1以其整体显示合成图像73用于最终的观看。该合成图像73是在发光表面图像上71上物理叠加(类似乘法(multiplying)的合成)面板表面图像72的结果。发光表面图像71是背光3中的发光子区域36的图像，并且面板表面图像72是仅显示面板2的图像。(2.适合于利用高帧速转换处理的视频显示的分区发光操作)接下来，提供参考图8到图12，通过与比较例子(比较例子1和2)的比较，详细描述本发明的特征之一，即适合于利用高帧速转换处理的视频显示的分区发光操作。(2-1.比较例子 1)图8是示出比较例子1中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分104的配置的框图。与图4的实施例中的分区驱动处理部分42相比，该比较例子1 中的分区驱动处理部分104省去(未提供有)帧速转换部分423A，并且其中的帧速转换部分42 的位置改变。具体地，此例子中的帧速转换部分42 布置在分区驱动处理部分104 中的最前级。在这样的分区驱动处理部分104中，首先，帧速转换部分42 针对视频信号Dl进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此作为像这样的高帧速转换处理的结果而产生视频信号D102。接下来，分辨率降低处理部分421针对该视频信号D102进行分辨率降低处理，由此产生视频信号D103。其后，基于该视频信号D103，BL电平计算部分422产生指示基于每个发光子区域36的发光样式的发光样式信号BL101。此外，扩散部分似4针对来自BL电平计算部分似4的该发光样式信号BLlOl进行扩散处理，并将在扩散处理后的得到的发光样式信号BL102输出到LCD电平计算部分425。LCD电平计算部分425然后基于在如上所述的帧速转换处理之后的视频信号D102以及在扩散处理之后的发光样式信号BL102产生分区驱动视频信号D104。具体地，LCD电平计算部分425类似于该实施例使用以下等式( ，由此产生视频信号D104。D104 = (D102/BL102) . . . (2)在此比较例子1中的分区驱动处理部分104中，视频信号D102在被输入到分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422侧之前经过帧速转换部分42 进行的高帧速转换处理。因此，该视频信号D102具有比原始视频信号、即视频信号Dl的帧速更高的帧速 (例如120Hz或IOOHz的帧速率)。由此这导致使用像这样的视频信号D102的稍后处理的处理负荷增加。具体地，需要增加时钟频率用于进行两阶段/四阶段处理或者其他的用于分辨率降低处理或者用于计算发光样式信号BLlOl的处理。结果，处理负荷对于分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422变得过大。这导致这些组件的部分中的电路尺寸增加等，最终导致成本增加。这种问题极大地阻碍了在芯片、即例如在帧速转换部分42 之后的块上集成各组件的可能性。此外，当要基于分区发光操作功能的提供而扩展产品队列(line up)时， 发生如下的另一问题。在此情况下，这样的两芯片结构是第一 LSI (大规模集成)可能包括分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422，并且第二 LSI可能包括帧速转换部分 42!3B、扩散部分似4和IXD电平计算部分425。在替换的两芯片结构中，第一 LSI可以包括分辨率降低处理部分421、BL电平计算部分422和扩散部分424，并且第二 LSI可以包括帧速转换部分42 和LCD电平计算部分425。但是，利用这样的两芯片结构两者，第一 LSI在电路尺寸方面大，并且得到的LSI因此昂贵。(2-2.比较例子 2)另一方面，图9是示出比较例子2中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分204的配置的框图。与图4的实施例中的分区驱动处理部分42相比，在该比较例子2中的该分区驱动处理部分204中，帧速转换部分423A和42 两者的位置改变。 具体地，此例子中的帧速转换部分423A和42 两者被布置在分区驱动处理部分204中的最后级处。在这样的分区驱动处理部分204中，首先，类似于该实施例，分辨率降低部分421 针对视频信号Dl进行分辨率降低处理，由此产生视频信号D2。接下来，也类似于该实施例， 基于该视频信号D2，BL电平计算部分422产生发光样式信号BL0、即初始发光样式信号。其后，帧速转换处理部分423A针对该发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理， 由此产生发光样式信号BL201。扩散部分似4针对发光样式信号BLO进行扩散处理，并将在扩散处理之后的得到的发光样式信号BL202输出到IXD电平计算部分425。另一方面，IXD 电平计算部分425基于视频信号Dl和作为扩散处理的结果的发光样式信号BL202产生视频信号D203。具体地，类似于该实施例，IXD电平计算部分425使用以下等式(；3)，由此产生视频信号D203。其后，帧速转换部分42 针对像这样产生的视频信号D203进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此产生分区驱动视频信号D204。D203 = (D1/BL202) ... (3)在该比较例子2中的分区驱动处理部分204中，视频信号D102在被输入到分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422侧之前还未经过高帧速转换处理。因此该视频信号D102具有低帧速(例如60Hz或50Hz的帧频率)。因此，不像上述比较例子1中那样，不需要增加时钟频率或者进行两阶段/四阶段处理用于分辨率降低处理或者用于计算发光样式信号BLO的处理。因此，不像比较例子1中那样，这不引起电路尺寸的增加。但是，该比较例子2导致显示图像质量的恶化问题，如以下将描述的。该显示图像质量的恶化是由于发光样式信号BL201和分区驱动视频信号D204在通过高帧速转换处理产生的内插帧之间的未对准。现在例示其中用于对分区驱动处理部分204的输入的视频信号Dl表示从屏幕的左侧向右侧缓慢移动的小的亮对象的图像的情况。针对整个是暗的即灰度级的背景来显示该对象。图10是示意性示出在这样的情况下在比较例子2中的液晶显示设备中的分区发光操作的时序图。在图10中，A表示视频信号Dl，B表示发光样式信号BL0，C表示发光样式信号BL202，D表示视频信号D203 ( = D1/BL202)，E表示分区驱动视频信号D204，以及F 表示发光样式信号BL201。而且在图10中，G表示背光3中的实际亮度分布、即BL亮度分布，并且H和I每个表示要实际观察到的图像(=D204XBL亮度分布)。在此，在B到H 中，横轴表示沿着A和I中的线A-A或者B-B或者沿着I中的线C-C或者D-D的水平方向上的像素位置。此外，在A和I中，纵轴表示屏幕的纵向方向(垂直方向)上的像素位置， 并且在B到H中，纵轴表示电平轴。在该比较例子2中，如上所述，帧速转换部分423A针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理，由此产生发光样式信号BL201 (参见图10中的B和F)。从而， 如图10中的F所示，1/120(秒)的帧即内插帧以及0/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。类似地，3/120(秒)的帧即内插帧和2/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。另一方面，帧速转换部分42 针对视频信号D203进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此产生分区驱动视频信号D204(参见图10中的D和E)。从而，如图10 中的E所示，例如，该对象在1/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的0/120(秒)和2/120(秒)的帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。类似地，该对象在3/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的2/120(秒)和4/120(秒)的帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。换句话说，利用分区驱动视频信号D204，不像上述发光样式信号BL201那样，原始帧中的视频画面看起来不同于内插帧中的视频画面。如从以上等式(3)以及图9得知的，分区驱动视频信号D204是由与被进行来产生发光样式信号BL201的处理不同的高帧速转换处理产生的信号。换句话说，液晶显示面板 2侧的帧速转换部分42 与背光3侧的帧速转换部分423A分离地进行高帧速转换处理。 因此，利用该比较例子2中的分区发光操作，由于发光样式信号BL201和分区驱动视频信号 D204在内插帧之间的未对准(不适当的位置组合)，显示图像质量的恶化问题发生，如稍后将描述的。换句话说，在此例子中，如图10中的H中的参考标记P201和P203以及图10 中的I中被置于某些帧中的大的叉形所示，观看图像中的对象和背景部分地不能达到原来期望的亮度电平，即它们的亮度电平低于或高于原始亮度电平。结果，观看的图像具有渐变 (gradation)，即具有亮度电平的变化。具体地，对于图IlA的观看图像(1/120(秒))，由参考标记P201A指示的像素区具有比原来期望的亮度电平更高(更亮)的亮度电平，并且分别由参考标记P201B和P201C 指示的像素区具有比原来期望的亮度电平更低(更暗)的亮度电平。另一方面，对于图IlB 的观看图像(3/120 (秒))，分别由参考标记P203A和P20!3B指示的像素区两者都具有比原来期望的亮度电平更低(更暗)的亮度电平。在此注意，图IlA和IlB中的像素区P201B 和P203A中的渐变的中心部分、精确地说是具有图10中的G的发光样式信号BL201的背光 3的亮度分布的中心。此外，尽管图IlA中的像素区P201C看起来在图10中的H中的亮度电平中恒定，但是其中的亮度电平并不总是保持相同。(2-3.实施例中的分区发光操作)另一方面，在该实施例中，通过分区驱动处理部分42基于视频信号Dl产生发光样式信号BL0、然后通过针对该发光样式信号BLO进行高帧速转换处理而产生最终的发光样式信号BL1。此外，基于上述的发光样式信号BLl和视频信号D3产生此实施例中的分区驱动视频信号D4，其中该视频信号D3是针对视频信号Dl进行的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理的结果。这样，不像上述比较例子1中那样，此实施例中的分区发光操作不引起电路尺寸的增加，并且不像上述比较例子2中那样，此实施例中的该分区发光操作降低或防止(在以下例子中是防止)显示图像质量的恶化。以下，详细描述该实施例中的这种分区发光操作。类似于图10，现在例示其中用于输入的视频信号Dl表示在屏幕中从左到右侧缓慢移动的小的亮对象的图像的情况。针对其整个是暗的背景显示该对象。图12是示意性示出在这样的情况下此实施例中的液晶显示设备1中的分区发光操作的时序图。在图12 中，A表示视频信号Dl，B表示发光样式信号BLO，C表示发光样式信号BLl，D表示发光样式信号BL2，E表示视频信号D3，以及F表示分区驱动视频信号D4( = D3/BL2)。而且在图12 中，G表示背光3中的实际亮度分布、即BL亮度分布，并且H和I每个表示要实际观察到的图像(=D4 X BL亮度分布)。在此，在B到H中，横轴表示沿着A和I中的线A-A或者B-B 或者沿着I中的线C-C或者D-D的水平方向上的像素位置。此外，在A和I中，纵轴表示屏幕的纵向方向(垂直方向)上的像素位置，并且在B到H中，纵轴表示电平轴。在此实施例中，首先，帧速转换部分423A针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理，由此产生发光样式信号BLl (参见图12中的B和C)。从而，类似于上述比较例子2，如图12中的C示例地所示，1/120(秒)的帧即内插帧以及0/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。类似地，3/120(秒)的帧即内插帧和2/120(秒)的帧即原始帧共享相同的发光样式。另一方面，此实施例中的帧速转换部分42 针对视频信号Dl进行采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理，由此产生视频信号D3(参见图12中的A和E)。从而，如图12 中的E所示，例如，该对象在1/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的0/120(秒)和2/120(秒)帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。 类似地，该对象在3/120 (秒)的帧、即内插帧的画面视频中的位置是在该帧之前和随后的 2/120(秒)和4/120(秒)帧、即原始帧的画面视频中的其位置之间的中间点处。换句话说，利用视频信号D3，不像上述发光样式信号BLl那样，原始帧中的视频画面看起来不同于内插帧中的视频画面。这类似于具有分区驱动视频信号D204和发光样式信号BL201的上述比较例子2.
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但是，在此实施例中，不像比较例子2中那样，视频信号Dl经历采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理。然后，基于在该高帧速转换处理之后的得到的视频信号即视频信号D3以及发光样式信号BL1，产生分区驱动视频信号D4。具体地，在LCD电平计算部分425 中，基于作为高帧速转换处理的结果的发光样式信号即发光样式信号BLl以及作为高帧速转换处理的结果的视频信号即视频信号D3产生分区驱动视频信号D4(参见图12中的F)。因此，利用此实施例中的分区发光操作，不像比较例子2中的分区发光操作那样， 发光样式信号BLl和分区驱动视频信号D4在内插帧之间不发生未对准的问题(不适当的位置组合)。具体地，在此例子中，如图12中的H中的参考标记Pl和P3所示，观看图像中的对象和背景令人满意地实现了原来期望的亮度电平，并且观看图像没有渐变，即没有亮度电平的变化。换句话说，此实施例中的分区发光操作成功地减少或防止由发光样式信号和分区驱动视频信号在内插帧之间的未对准而引起的图像质量的恶化。此外，在此实施例中的分区驱动处理部分42中，视频信号D2在输入到分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分422侧之前还未经历高帧速转换处理。因此该视频信号 D2具有低帧速(例如60Hz或50Hz的帧频率)。换句话说，分区驱动处理部分42首先基于视频信号Dl产生发光样式信号BL0，然后通过针对该发光样式信号BLO进行高帧速转换处理产生发光样式信号BLl。从而，类似于上述比较例子2，对于分辨率降低处理或者计算发光样式信号BLO的处理，不需要增加时钟频率或者进行两阶段/四阶段处理。换句话说，与按相反顺序产生发光样式信号、即基于作为对视频信号Dl进行的高帧速转换处理的结果的信号而产生发光样式信号的比较例子1相比，该分区驱动处理部分可以在其整体上降低尺寸，即不像比较例子1那样，不需要增加电路尺寸。这样，在此实施例中，在基于视频信号Dl产生发光样式信号BLO之后，分区驱动处理部分42通过针对发光样式信号BLO进行高帧速转换处理而产生发光样式信号BLl。分区驱动处理部分42还基于发光样式信号BLl和作为针对视频信号Dl进行的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理的结果的视频信号(视频信号产生分区驱动视频信号D4。 从而这降低了分区驱动处理部分42在其整体上的尺寸，降低了在显示采用运动补偿的帧内插的运动图像期间的残像的出现，并且减少或防止内插帧中的图像质量的恶化。像这样， 对于使用负责分区发光操作的光源部分的视频显示，伴随着成本降低，显示图像质量也可以令人满意地增加。而且，类似于先前的分区发光操作，进行该分区发光操作成功地得到功耗的降低以及黑亮度(black luminance)的改善。(修改的例子)接下来描述上述实施例的修改的例子(修改的例子1和幻。注意，与此实施例中的类似的任何元件被提供有相同的参考标记，并且如适当不再次描述。(修改的例子1)图13是示出修改的例子1中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分42A的配置的框图。与图4的分区驱动处理部分42相比，此修改的例子中的分区驱动处理部分42A包括在配置上不同的帧速转换部分423A。具体地，分区驱动处理部分42A 被配置为包括两个帧速转换部分423A1 (第一高帧速转换部分)和423A2，这两者进行具有帧内插的高帧速转换处理。这些帧速转换部分423A1和423A2被提供在BL电平计算部分422随后的状态中。在此例子中，分区驱动处理部分42A中的IXD电平计算部分425是本发明的“第二视频信号产生部分”的具体例子，并且帧速转换部分423A2和扩散部分似4是本发明的“信号处理部分”的具体例子。在此修改的例子中的分区驱动处理部分42A中，类似于上述实施例中的帧速转换部分423A，帧速转换部分423A1针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理， 由此产生发光样式信号BLl。该帧速转换部分423A2也针对发光样式信号BLO进行具有帧内插的高帧速转换处理，由此产生发光样式信号BLl。接下来，扩散部分似4针对来自帧速转换部分423A2的发光样式信号BLl进行扩散处理，由此产生发光样式信号BL2。然后LCD 电平计算部分基于该发光样式信号BL2和作为由帧速转换部分42 进行的高帧速转换处理的结果的视频信号即视频信号D3产生分区驱动视频信号D4。而且，在使用像这样配置的分区驱动处理部分42A的液晶显示设备中，可以令人满意地实现类似于上述实施例中的效果。此外，在该修改的例子中，两芯片结构是可能的，例如背光3侧的LSI可以包括分辨率降低处理部分421、BL电平计算部分422和帧速转换部分423A1，并且液晶显示面板2 侧的另一 LSI可以包括帧速转换部分423A2和42!3B、扩散部分424以及IXD电平计算部分 425。如果这样配置，可以实现如下这样的优点。即，这样的两个LSI可以被提供在其中信号(视频信号Dl和发光样式信号BL0)因为还未经历高帧速转换处理而在帧速方面低的级中。因此该结构令人满意地得到背光3侧的LSI的尺寸降低，以及在背光3侧的LSI与在液晶显示面板2侧的LSI之间的容易的接口，由此实现低成本开发。此外，在该修改的例子中，发光样式信号BLO按此顺序经历帧速转换部分423A2的高帧速转换处理以及扩散部分424的扩散处理。从而，不像按相反顺序进行这两个处理的以下修改的例子2中那样，可以更多地降低电路尺寸。换句话说，考虑到在扩散处理之前的发光样式信号BLl具有比在扩散处理之后更低的分辨率，可以实现比修改的例子2更好的这种效果。(修改的例子2)图14是示出修改的例子2中的液晶显示设备中的分区驱动处理部分、即分区驱动处理部分42B的配置的框图。与图13中所示的修改的例子1中的分区驱动处理部分42A 相比，此修改的例子中的分区驱动处理部分42B包括帧速转换部分423A和扩散部分424，它们在位置上相反。换句话说，在该分区驱动处理部分42B中，扩散部分似4和帧速转换部分 423A2按此顺序布置在BL电平计算部分422和IXD电平计算部分425之间。在此例子中，分区驱动处理部分42B中的IXD电平计算部分425是本发明的“第二视频信号产生部分”的具体例子，并且扩散部分似4和帧速转换部分423A2是本发明的“信号处理部分”的具体例子。而且在使用像这样配置的分区驱动处理部分42B的液晶显示设备中，可以令人满意地实现类似于上述实施例中的效果。此外，还在该修改的例子中，在背光3侧的LSI和在液晶显示面板2侧的另一 LSI 的两芯片结构可以导致与上述修改的例子1类似的效果。(其他修改的例子)
尽管详细描述了本发明，但是前述描述在所有方面是例示性的并且不是限制的。 应理解，可以实现各种其他的修改和变化。在以上实施例中例示了帧速转换部分423、423A1和423A2每个进行具有帧内插的高帧速转换处理的情况，但是这当然不是限制性的。换句话说，在某些情况下，帧速转换部分423、423A1和423A2可以进行如帧速转换部分42 那样的采用运动补偿的帧内插的高帧速转换处理。此外，在上述实施例及其他中，例示了背光被配置为包括红色LED、绿色LED和蓝色LED以用作光源的情况。这样的配置当然不是唯一的可能，并且除此之外(或者作为其替换)，背光可以包括发射任何其他颜色的光的光源。当背光被配置为发射四种或更多颜色的光时，由此增强颜色再现性，使得由此可以表示广大种类的颜色。此外，在上述实施例及其他中，例示了背光3是所谓的直接点亮背光(光源部分) 的情况。这当然不是限制性的，并且本发明可应用于例如像图15A到15C的背光3-1到3-3 的所谓的边缘点亮的背光。具体地，这些背光3-1到3-3每个被配置为包括光导板30以及多个光源31。光导板30是矩形，并用作从其发光的平面。光源31被布置在光导板30的该侧表面上，即从其发光的平面的那侧表面上。更详细地，对于图15A的背光3-1，多个(此例子中是4个)光源31被布置在矩形光导板30的一对相对侧表面的两者上，即垂直方向上的两侧表面上。对于图15B的背光3-2，多个(此例子中是4个)光源31被布置在矩形光导板30的一对相对侧表面的两者上，即水平方向上的两侧表面上。对于图15C的背光3-3， 多个(此例子中是4个)光源31被布置在矩形光导板30的所有两对相对侧表面上，即垂直和水平方向两者上的侧表面上。通过这样的配置，背光3-1到3-3每个包括在光导板30 的从其发光的平面上的多个可单独控制的发光子区域36。除此之外，以上实施例和其他中的处理程序可以由硬件或软件执行。当该处理程序由软件执行时，配置该软件的程序被安装到例如通用计算机中。这样的程序可以预先记录在计算机中的记录介质中。本发明包含与2010年4月9日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-0904M有关的主题，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他因素，可以发生各种修改、组合、子组合和替换，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
1.一种液晶显示设备，包括光源部分，包括彼此分离地被控制的多个发光子部分；液晶显示面板，通过基于输入图像信号来调制来自所述光源部分中的每个发光子部分的光而进行图像显示；以及显示控制部分，具有分区驱动处理部分，该分区驱动处理部分基于所述输入图像信号产生发光样式信号和分区驱动图像信号，所述发光样式信号表示从光源部分中的发光子部分形成的二维样式，所述显示控制部分基于所述发光样式信号对光源部分中的每个发光子部分进行发光驱动，并且基于所述分区驱动图像信号对所述液晶显示面板进行显示驱动， 其中所述分区驱动处理部分进行以下处理基于输入图像信号产生与由发光子部分形成的初始样式对应的初始发光样式信号； 对所述初始发光样式信号执行第一帧速增加转换，由此创建所述发光样式信号； 通过采用运动补偿的帧内插方法对所述输入图像信号执行第二帧速增加转换；以及基于所创建的发光样式信号和第二帧速增加转换得到的图像信号产生所述分区驱动图像信号。
2.根据权利要求1的液晶显示设备，其中通过帧内插方法执行所述第一帧速增加转换，在该帧内插方法中，初始发光样式信号的原始图像帧被插在所述初始发光样式信号的该图像帧和随后的图像帧之间。
3.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述分区驱动处理部分基于通过降低输入图像信号的分辨率而创建的降低分辨率的图像信号来产生所述初始发光样式信号，以及所述分区驱动处理部分基于扩散的发光样式信号和所述第二帧速增加转换得到的图像信号两者产生所述分区驱动图像信号，所述扩散的发光样式信号是通过对所述发光样式信号进行预定的扩散处理而创建的。
4.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述分区驱动处理部分基于通过降低所述输入图像信号的分辨率而创建的降低分辨率的图像信号来产生所述初始发光样式信号，以及所述分区驱动处理部分基于被处理的初始发光样式信号和所述第二帧速增加转换得到的图像信号两者产生所述分区驱动图像信号，所述被处理的初始发光样式信号是通过对所述初始发光样式信号进行预定扩散处理而创建的。
5.根据权利要求1的液晶显示设备，其中所述光源部分被配置为直接点亮型或者边缘点亮型光源。
全文摘要
一种液晶显示设备，包括光源部分，包括发光子部分；LCD面板；以及显示控制部分，具有分区驱动处理部分，该分区驱动处理部分基于所述输入图像信号产生发光样式信号和分区驱动图像信号。所述显示控制部分基于所述发光样式信号对每个发光子部分进行发光驱动，并且基于所述分区驱动图像信号对LCD面板进行显示驱动。所述分区驱动处理部分基于输入图像信号产生与由发光子部分形成的初始样式对应的初始发光样式信号；对所述初始发光样式信号执行第一帧速增加转换以创建所述发光样式信号；通过采用运动补偿的帧内插方法对所述输入图像信号执行第二帧速增加转换；以及基于发光样式信号和第二帧速增加转换的结果产生所述分区驱动图像信号。
文档编号G09G3/36GK102214448SQ20111008315
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月2日 优先权日2010年4月9日
发明者森田秀男, 浅野光康, 西智裕 申请人:索尼公司
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