液晶显示装置、液晶显示方法
专利名称：液晶显示装置、液晶显示方法
技术领域：
本发明涉及场顺序方式的液晶显示装置等。
背景技术：
一般作为能进行彩色显示的图像显示装置的电视接收机、个人计算机监视器等的彩色显示器的大多数使用红、绿、蓝3原色，通过被称为加法混色的颜色混合方式来表现图像。现在一般的彩色显示器使用着色为R (红)、G (绿)、B (蓝)的彩色滤光片进行彩色显示。 另一方面，还提出了未使用彩色滤光片而进行彩色显示的彩色显示器。例如，存在按顺序使红、绿、蓝的背光源发光的场顺序方式的彩色显示器。该场顺序方式的彩色显示器通过将I个帧分割为与RGB对应的3个子帧，使红、绿、蓝的背光源按顺序发光来进行彩色显示。但是，仅将I个帧单纯地分割为与RGB各颜色的图像信号对应的3个子帧时会产生以下问题有些图像不能进行I个巾贞的RGB的适当的混色,发生色乱(color breaking CB),降低显示质量。因此，例如，在专利文献I中，公开了以下方法不是单纯地分割为与RGB各颜色的图像信号对应的3个子帧，而是如图13所示，将I个TV场期间分割为3个子场，在I个子帧内，使G的全部图像信号和能显示范围内的R和B的各图像信号显示，在剩余的2个子帧内，使最初未显示完的R和B的各图像信号显示，由此缓和CB。另外，在专利文献2中，公开了以下进行全彩色显示的方法如图14所示，根据红、绿、蓝各颜色的灰度级来控制液晶状态，另外，一边按照时间将LED (Light EmittingDiode:发光二极管)背光源切换为红、绿、蓝，一边进行PWM (Pulse Width Modulation :脉冲宽度调制)控制而使LED背光源发光，按顺序显示红、绿、蓝的视频，由此按照时间使红、绿、蓝的视频混合。在图14所示的方法中，通过线性性较高的PWM控制下的发光时间的控制来进行LED背光源的各3原色(R (红)/G (绿)/B (蓝))的发光亮度的控制。现有技术文献专利文献专利文献I :日本公开专利公报“特开2009-134156号公报(2009年6月18日公开)，，专利文献2 :日本公开专利公报“特开2008-20549号公报(2008年I月31日公开)，，
发明内容
发明要解决的问题
但是，通过液晶显示器后的发光亮度的比例与PWM控制下的各3原色的调整比例相比，多数不会成为所设定的值。图15是说明透射过液晶面板后的亮度根据液晶的响应性而不同的图。如图15所示，液晶的开口率根据液晶的响应性而在相同的帧内也不同。因此，SP使使LED背光源以相同光量和相同时间发光，在定时I和定时2，透射过液晶的发光亮度也不同。因此，如图15所示，如果LED背光源的RGB各自的发光时间在定时I和定时2不同，则在紧前帧的数据和当前帧的数据不同的情况下，在帧之间各颜色的LED背光源的发光亮度比率不会成为所设定的值。在图13所示的专利文献I的显示方法中，规定了帧内背光源的点亮定时，但在第I 个子场中，各颜色的点亮开始时间不同，熄灭时间成为相同的定时。在这种情况下，如上所述，因为帧内液晶的开口率的不同，无法保证所设定的发光亮度。另外，在专利文献2的方法中，在I个帧内按顺序点亮RGB光源，因此，无法解决上述CB问题。即，发生在有些帧内RGB不被适当地混色，产生CB，降低显示质量的问题。本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于通过降低透射过液晶面板的光的亮度比相对于根据帧而设定的亮度比的偏差来防止显示质量的降低。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本发明的液晶显示装置的特征在于，具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，在上述液晶显示装置中，根据输入的视频信号的帧，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示装置具备周期分割单元，其将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。为了解决上述问题，本发明的液晶显示方法的特征在于，液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，在上述液晶显示方法中，根据向上述液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示方法包括周期分割步骤，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。根据上述构成，周期分割单元将I个帧分割为多个周期。并且，上述脉冲宽度调制部生成按照上述周期分割单元所分割的每一周期使上述多个光源各自发光的脉冲信号。这样，在I个帧内将光源发光的周期分割为多个，由此，即使在帧内液晶面板的开口率根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各光源的亮度(设定亮度)的比率(设定亮度比)与实际上透射过液晶面板的各光源的亮度(透射亮度)的比率(透射亮度比)的偏差。根据上述构成，脉冲宽度调制部以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。由此在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色。因此，即使在帧内液晶面板的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，根据上述构成，在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色，因此，即使帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据上述构成，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。发明效果本发明的液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，上述液晶显示装置具备周期分割单元，其根据输入的 视频信号的帧，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。在本发明的液晶显示方法中，液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，上述液晶显示方法包括周期分割步骤，根据向液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。由此，降低透射过液晶面板的光的亮度比相对于根据帧而设定的亮度比的偏差，由此起到防止显示质量降低的效果。
图I是表示本发明的液晶显示装置的构成的框图。图2是表示本发明的液晶显示装置的LED驱动器控制部和脉冲宽度调制部的构成的框图。图3是说明I个子帧的各脉冲信号的图。图4是说明占空比100%、50%、25%时的各PWM信号的生成方法的图。图5是说明在各副周期的最初按照输出高电平的定时来生成占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的方法的图。图6是说明在各副周期的最后按照输出高电平的定时来生成占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的方法的图。图7的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的熄灭时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。图8的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮开始时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。图9的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮时间的中间时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。图10的(a)是表示将I个子帧分割为多个周期，在各周期的每一个中点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。图11是表示本发明的液晶显示装置的处理流程的流程图。图12是表示LED驱动器控制部和其它的脉冲宽度调制部的构成的框图。图13是表示在以往的场顺序方式下的图像显示方法的图。图14是表示在以往其它的场顺序方式下的图像显示方法的图。图15是说明透射过液晶面板后的亮度根据液晶的响应性而不同的图。
具体实施例方式下面，详细地说明本发明的实施方式。<液晶显示装置的整体图>图I是表示本发明的液晶显示装置101的构成的框图。如图I所不，液晶显不装置101具备视频"[目号接收部I ;视频"[目号处理部2 ;液晶面板控制器3;液晶面板4 ;LED控制器10;以及LED背光源(背光源)5。LED控制器10具备处理控制部11 ;脉冲宽度调制部20 ；以及LED驱动器控制部(周期分割单元)13。液晶面板4是不具备彩色滤光片的液晶面板。LED背光源5具备作为第I色而发出红色光的LED(光源)5R ;作为第2色而发出绿色光的LED (光源)5G ;作为第3色而发出蓝色光的LED (光源)5B ;以及控制各LED5R、LED5G、LED5B的驱动的LED驱动器5a。LED 5R、5G、5B分别以多个配置为平面状。液晶显示装置101通过场顺序方式进行彩色显示，并且按照每一显示区域控制(区域激活驱动控制)背光源。因此，在液晶面板4中使用的液晶使用了场顺序方式所优选的响应速度快的强介电性液晶，将使用了作为发光元件的发光二极管(LED =LightEmitting Diode)的LED背光源5用作背光源。视频信号接收部I接收处理从外部输入的视频信号。从未图示的天线等向视频信号接收部I输入复合视频信号作为视频信号，上述复合视频信号包括示出显示图像的显示色的颜色信号、示出像素单位的亮度的亮度信号以及同步信号等。并且，视频信号接收部I将所输入的复合视频信号向视频信号处理部2输出。视频信号处理部2将复合视频信号分离处理为液晶面板4用数据和LED背光源5的点亮用数据。视频信号处理部2从由视频信号接收部I输出的复合视频信号生成示出RGB的各显示灰度级值的RGB数据信号、同步信号(同步时钟CLK、水平同步信号HS、垂直同步信号VS)。视频信号处理部2将I个帧进一步分割为多个子帧，生成多个子帧。例如，当将I个帧设为60Hz时，分割为4个子帧时的I个子帧成为240Hz。这样，视频信号处理部2将I个帧分割为多个子帧，根据该分割为多个的子帧而在液晶面板4中显示图像。并且，如后所述，以视频信号处理部2将I个帧分割为多个的子帧为单位，LED控制器10按顺序以适当的亮度点亮LED5R、5G、5B的3原色。由此，可以进行液晶显示装置101的低功耗化。
视频信号处理部2按照多个子帧的每一个生成液晶面板4用RGB数据信号和同步信号以及LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号。并且，视频信号处理部2向液晶面板控制器3输出液晶面板4用RGB数据信号和同步信号。另外，视频信号处理部2向LED控制器10输出LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号。液晶面板控制器3从由视频信号处理部2输出的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号求出液晶的开口率(LCD开口率)，对液晶面板4的源极驱动器(未图示)、栅极驱动器(未图示)输出用于驱动液晶面板4的指示信号。由此，液晶面板4按照每一子帧控制开口率。LED驱动器控制部13根据由视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号，将LED5R、LED5G、LED5B各自的作为脉冲宽度控制用信号的PWM调制值和时钟信号GsClk按照各子帧的每一个生成并向脉冲宽度调制部20
输出。 PWM调制值是将I个子帧进一步分割为多个周期，在该分割的周期内的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。时钟信号GsClk是以将I个子帧的频率乘以将I个子帧进一步分割为多个周期的分割数所得的频率进行输出的时钟信号。后述LED驱动器控制部13的构成。脉冲宽度调制部20以LED5R、LED5G、LED5B与LED驱动器控制部13所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LED5R、LED5G、LED5B各自发光的脉冲信号。并且，脉冲宽度调制部20由从时钟振荡部17输出的各颜色的每一个的作为PWM调制用信号的时钟信号GsClk和从LED驱动器控制部13输出的LED5R、LED5G、LED5B各自的PWM调制值生成每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的作为PWM信号的PWMR信号、PWMG信号、PWMB信号。并且，脉冲宽度调制部20向处理控制部11输出所生成的PWMR信号、PWMG信号、PWMB信号。后述该脉冲宽度调制部20。处理控制部11是LED背光源5用接口。处理控制部11将来自脉冲宽度调制部20的PWMR信号、PWMG信号、PWMB信号变换为LED背光源5的点亮用信号，向LED驱动器5a输出该转换的信号，由此控制各LED5R、LED5G、LED5B各自的点亮。如上所述，在液晶显示装置101中对LED背光源5进行与在液晶面板4中显示的视频信号相应的区域激活驱动。〈LED驱动器控制部13和脉冲宽度调制部20的说明>下面，使用图2说明LED驱动器控制部13和脉冲宽度调制部20的详细内容。图2是表示LED驱动器控制部13和脉冲宽度调制部20的构成的框图。LED驱动器控制部13具备占空比算出部14 ;周期分割部(周期分割单元)15 ；PWM调制值算出部16 ;以及时钟振荡部17。脉冲宽度调制部20按照各颜色的每一种具备占空比设定寄存器21 ;计数电路22 ;比较器23 ;以及AMP24。S卩，占空比设定寄存器21包括LED5R控制用占空比设定寄存器21R ；LED5G控制用占空比设定寄存器21G ；以及LED5B控制用占空比设定寄存器21B。另外，计数电路22、比较器23以及AMP24也同样地分别包括LED5R控制用、LED5G控制用、LED5B控制用的计数电路 22R、22G、22B、比较器 23R、23G、23B、AMP24R、24G、24B。此外，根据需要设置 AMP24R、24G、24B 即可，也可以省略 AMP24R、24G、24B。占空比算出部14由从视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号，按照每一子帧求出用于进行区域激活驱动的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比(Duty:发光率)。占空比算出部14向PWM调制值算出部16输出所求出的每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。周期分割部15根据从视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号，将I个子帧进一步均匀地分割为多个(例如4个)周期。此外，将I个子帧分割为多个周期的个数只要是2个以上即可。另外，分割为多个周期的数量越多，越能进一步得到本发明的效果，但要求硬件的处理速度。另外，可以将I个子帧的分割为多个周期的数量在工厂出场等时预先设定为恒定的个数，也可以设定为根据I个子帧的占空比来改变I个子帧的分割个数。而且，可以是各颜色的每一个均设为相同的分割个数，也可以按照各颜色的每一个改变分割个数。 并且，周期分割部15向PWM调制值算出部16和时钟振荡部17输出I个子帧的分割个数(分割数)。PWM调制值算出部16根据从占空比算出部14输出的每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比和从周期分割部15输出的I个子帧的分割数，按照该分割的每一周期分配LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。并且，PWM调制值算出部16将按照每一周期分配的LED5R、LED5G、LED5B的占空比作为PWM调制值(例如0 4095的值)向各占空比设定寄存器21 (占空比设定寄存器21R、21G、21B)输出。时钟振荡部17输出恒定周期的时钟信号。时钟振荡部17将从周期分割部15输出的I个子帧的分割数乘以预先设定的I个子帧的频率(例如240Hz)所得的频率的时钟信号作为时钟信号GsClk向各计数电路22 (计数电路22R、22G、22B)输出。占空比设定寄存器21(21R、21G、21B)向比较器23指示将PWM信号设为高电平或低电平的定时。当占空比设定寄存器21取得从PWM调制值算出部16输出的P丽调制值时，按照规定的定时向比较器23 (23R、23G、23B)输出高电平/低电平指示信号，上述高电平/低电平指示信号表示对每一 PWM调制值指示将PWM信号设为高电平输出或低电平输出。占空比设定寄存器21向比较器23输出高电平/低电平指示信号的定时可以是在I个子帧的最初统一向比较器23输出，也可以是在各周期的每一个内向比较器23输出。计数电路22(22R、22G、22B)对从时钟振荡部17输出的时钟信号GsClk的脉冲进行计数，向比较器23 (23R、23G、23B)输出该计数数。比较器23取得高电平/低电平指示信号，其代表按从占空比设定寄存器21输出的每一 PWM调制值将PWM信号设为高电平(High)或低电平(Low)输出；和计数数，其从计数电路22输出。比较器23当从计数电路22输出的计数数成为从占空比设定寄存器21输出的高电平/低电平指示信号所表示的值时，向AMP24(24R、24G、24B)输出用于点亮(ON)或熄灭(0FF)LED5R、LED5G、LED5B的高电平(High)或低电平(Low)的PWM信号。AMP24放大从比较器23输出的高电平(High)或低电平(Low)的PWM信号，经由后级的处理控制部11向LED背光源5输出。由此，可以控制LED5R、LED5G、LED5B的点亮或熄灭的定时。这样，由液晶显示装置101进行场顺序方式下的彩色显示，因此，无需在液晶面板4中设置彩色滤光片。由此，可以提高液晶面板4的透射率。另外，由LED背光源5按顺序以多个子场为单位以适当的亮度点亮RGB3原色，由此可以实现低功耗化。液晶显示装置101将分割为多个的子帧进一步分割为多个周期。并且，脉冲宽度调制部20以RGB按各周期的每一个重叠而发光的方式进行脉冲宽度调制，由此实现对每一子帧进行适当的亮度控制。另外，脉冲宽度调制部20具备各颜色的每一个的多级电路，因此，可以并列地进行LED5R、LED5G、LED5B各自的脉冲宽度调制处理。因此，可以减少LED5R、LED5G、LED5B的脉冲宽度调制所需的时间。另外，说明了脉冲宽度调制部20具备各颜色的每一个的多级电路，也可以如图12所示的脉冲宽度调制部20a那样，仅包括I级电路。图12是表示LED驱动器控制部13和其它的脉冲宽度调制部20a的构成的框图。
脉冲宽度调制部20a具备占空比设定寄存器21a、计数电路22a、比较器23a以及AMP24a各电路。这样，也可以使脉冲宽度调制部20a包括I级电路。在这种情况下的脉冲宽度调制部20a包括I级电路，因此，用于控制各LED(LED5R、LED5G、LED5B)的点亮的处理是按每一子帧、按各颜色的每一个、按顺序进行脉冲宽度调制。这样，使脉冲宽度调制部20a包括I级电路，由此，与如脉冲宽度调制部20那样包括多级电路的情况相比，可以降低成本。〈脉冲宽度调制〉下面，使用图3 图6说明脉冲宽度调制。首先，使用图3说明不将I个子帧分割为多个周期的情况。图3是说明I个子帧的各信号的图。如图3所示，将垂直同步期间Vs的时钟间隔(I个子帧中的LCD开口期间)设为240Hz (约4ms)。这样的话，从时钟振荡部17向计数电路22输出的时钟信号GsClk的时钟间隔也按照垂直同步期间Vs的时钟间隔而成为240Hz (约4ms)。并且，在I个子帧内进行调光的情况下，将时钟信号GsClk的240Hz时间(约4ms)间隔的时钟计数为4096，由此将其设为占空比100%。S卩，在不将I个子帧分割为多个周期的情况下，例如，在以占空比100%使LED5G发光的情况下，PWM调制值算出部16将作为I个子帧的计数数的值的4096作为PWM调制值，向占空比设定寄存器21G输出。当占空比设定寄存器21G从PWM调制值算出部16取得示出4096的值的PWM调制值时，将表示在第I次计数时设为高电平输出、在第4096次计数时设为低电平输出的信号向比较器23G输出。比较器23G根据从计数电路22G输出的计数数，当取得第I次计数时，输出高电平作为PWM信号(PWMG信号)输出。并且，比较器23G当从计数电路22G取得第4096次计数时，输出低电平作为PWM信号(PWMG信号)输出。这样的话，从比较器23G向AMP24G输出作为占空比100%的信号的PWM信号(PWMG信号)。并且，输出到AMP24G的PWM信号(PWMG信号)由AMP24G放大，经由处理控制部11和LED驱动器5a向LED5G输出，控制LED5G的点亮或熄灭。
这样，为了以占空比100% (I个子帧内)点亮各LED5R、5G、5B，比较器23从高电平输出到低电平输出为止的频率(期间)是240 (Hz) X 4096(计数)=983040 (Hz)，约IMHz。另外，同样地，例如为了在I个子帧内设为占空比10%，当计数电路22将时钟信号GsClk的时钟计数为409时，比较器23使PWM信号的输出从高电平变为低电平。下面，使用图4 图6，说明将I个子帧分割为多个周期时的PWM信号的生成方法。图4是说明占空比100%、50%、25%时的各PWM信号的生成方法的图。如图4所示，在本发明中，进一步分割I个子帧，在该分割的周期内对时钟信号GsClk的时钟数进行计数，由此控制LED5R、LED 5G、LED5B的占空比。在本实施方式中，将I个子巾贞分割为4个。如图4所示，将I个子帧分割为4个的周期中的最初的周期设为周期1，将周期I 的下一期间的周期设为周期2，将周期2的下一期间的周期设为周期3，将周期3的下一期间的周期设为周期4。将I个子帧分割为4个，因此，用于对I个周期进行计数的时钟信号GsClk的时钟频率是 240 (Hz) X4096(计数)X4 = 3932160 (Hz)，约 4MHz。S卩，当将I个子帧分割为4个时，时钟信号GsClk的时钟频率也成为4倍。这样，时钟信号GsClk的时钟频率是将将I个子帧分割为多个周期的个数乘以不分割I个子帧时的时钟频率所得的值。此外，使用图3说明的不分割I个子帧时的PWM信号的生成方法与在图4中示出的分割I个子帧时的PWM信号的生成方法的主要区别是时钟信号GsClk的时钟频率。因此，脉冲宽度调制部20的硬件的构成本身在两个方法中可以用相同的构成来实现。周期I是从第I次计数到第4096次计数为止的周期。周期2是从第4097次计数到第8192(4096X2)次计数为止的周期。周期3是从第8193次计数到第12288(4096X3)次计数为止的周期。周期4是从第12289次计数到第16384(4096X4)次计数为止的周期。PWMG信号输出表示从比较器23G对LED5G输出的PWM信号的输出情况，表示在I个子帧内以占空比100%点亮LED5G时的PWM信号的输出情况。关于PWMG信号输出，在高电平(High)输出时，LED5G点亮，在低电平(Low)输出时，LED5G熄灭。PWMR I信号输出表示从比较器23R对LED5R输出的PWM信号的输出情况，表示在I个子帧内以占空比50%点亮LED5R时的PWM信号的输出情况。关于PWMRl信号输出，在高电平(High)输出时，LED5R点亮，在低电平(Low)输出时，LED 5R熄灭。PWMBl信号输出表示从比较器23B对LED5B输出的PWM信号的输出情况，表示在I个子帧内以占空比25%点亮LED5B时的PWM信号的输出情况。关于PWMBl信号输出，在高电平(High)输出时，LED5B点亮，在低电平(Low)输出时，LEDB熄灭。将I个子帧分割为多个周期的各周期I 4内的LED5G、5R、5B各自的占空比是向I个子帧分配的LED5G、5R、5B各自的占空比。如PWMG信号输出所示，在占空比100%的情况下，比较器23G从I个子帧的最初(第I次计数)成为高电平输出。并且，比较器23G在I个子帧的最后(第4096X4次计数)成为低电平输出。PWMRl信号输出示出占空比50%的PWM信号输出，因此，在各周期I 周期4中的50%成为高电平输出。S卩，在周期I 周期4，分别以4096X0. 5 = 2048计数量成为高电平输出。为了输出PWMRl信号，周期分割部15将周期I 4的每一个进一步分割为4个副周期。从将周期I分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期1-1、副周期1-2、副周期1-3以及副周期1-4。从将周期2分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期2-1、副周期2-2、副周期2-3以及副周期2-4。从将周期3分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期3-1、副周期3-2、副周期3-3以及副周期3-4。从将周期4分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期4_1、副周期4_2、副周期4_3以及副周期4_4。在周期1，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出第I次计数的高电平指示信号、副周期1-2结束后的低电平指示信号。即，比较器23R在周期I从副周期1-1的最初 (即，I个子帧的最初)起设为高电平输出，并且计数电路22R对时钟信号GsClk的时钟数进行计数，向比较器23R输出计数数。比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，当取得2048 ((4096/4) X 2)的计数数时成为低电平输出。由此，PWMRl信号在周期I在作为前一半的2个副周期的副周期1-1、1-2成为高电平输出，在作为后一半的2个副周期的副周期1-3、1-4成为低电平输出。在周期2，与周期I相比，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出延迟了 I个副周期的量(副周期2-1的量)的高电平/低电平指示信号。因此，比较器23当计数电路22R从周期2的最初计数到{(4096/2)-(2048/2)} = 1024的量的时钟时，成为高电平输出。S卩，在周期2，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出副周期2_1结束后的高电平指示信号以及副周期2-3结束后的低电平指示信号。并且，比较器23R在取得由计数电路22R计数的时钟数，取得(4096+(4096/4)) = 5121计数数后，成为高电平输出，在取得(4096+(4096/4) X 3) = 7168计数数后，成为低电平输出。这样，在周期2，PWMRl信号在作为最初和最后的副周期的副周期2-1、2_4成为低电平输出，在作为中间的2个副周期的副周期2-2、2-3成为高电平输出。在周期3，与周期2同样地，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出与周期I相比延迟了 I个副周期的量(副周期3-1的量)的高电平/低电平指示信号。因此，比较器23R当计数电路22R从周期3的最初计数到{(4096/2)-(2048/2)} = 1024的量的时钟时，成为高电平输出。S卩，在周期3，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出副周期3_1结束后的高电平指示信号以及副周期3-3结束后的低电平指示信号。并且，比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，在取得{(4096X2)+ (4096/4)} = 9216计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096 X 2)+ (4096/4) X 3} = 11264计数数后，成为低电平输出。这样，在周期3，PWMRl信号在作为最初和最后的副周期的副周期3-1、3_4成为低电平输出，在作为中间的2个副周期的副周期3-2、3-3成为高电平输出。在周期4，以从周期4内的时钟数(4096)减去点亮时间(高电平输出的时间)所得的时钟数(2048)的量熄灭(低电平输出)，其后，以规定的时钟数的量点亮(高电平输出)即可。S卩，在周期4，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出与周期I相比延迟了 2个副周期的量(副周期4-1、4-2的量)的高电平/低电平指示信号。因此，比较器23当计数电路22R从周期4的最初计数到{(4096/2)-(2048/2)} X2 = 2048的量的时钟时，成为高电平输出。具体地说，在周期4，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出前一半的副周期4-2结束后的高电平指示信号、副周期4-4结束后的低电平指示信号。并且，比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，在取得{(4096X3)+ (4096/4) X2} = 14336计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096X3)+ (4096/4) X4} = 16384计数数后，成为低电平输出。PWMB I信号输出示出占空比25%的PWM信号输出，因此，在各周期I 周期4中的25%成为高电平输出。S卩，在周期I 周期4，分别以4096X0. 25 = 1024计数量成为高电平输出。在PWMB I信号输出中，将周期I 4的每一个进一步分割为8个副周期。从将周期I分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期 I (i)、I (ii)、I (iii)…、I (viii)。从将周期2分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期2(1)、2(^)、2(1^)吣、2(“^)。从将周期3分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期3 (i)、3(ii)、3 (iii)…、3 (viii)。从将周期4分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期4(i)、4(ii)、4(iii)…、4 (viii)。在周期1，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出第I次计数的高电平指示信号、副周期I (iv)结束后的低电平指示信号。即，比较器23R在周期I从副周期I (i)的最初(即，I个子帧的最初)起设为高电平输出，并且计数电路22R对时钟信号GsClk的时钟数进行计数，向比较器23R输出计数数。比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，当取得1024(= (4096/8) X 2)的计数数时成为低电平输出。
由此，在周期1，在作为前一半的2个周期的周期l(i)、l(ii)成为高电平输出，在作为后一半的6个周期的周期I (iii) I(Viii)成为低电平输出。在周期2，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出与周期I相比延迟了 3个副周期的量(副周期2(i) 2(iii)的量)的高电平/低电平指示信号。在周期2，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出副周期2 (iii)结束后的高电平指示信号以及副周期2 (V)结束后的低电平指示信号。比较器23B取得由计数电路22R计数的时钟数，在取得(4096+(4096/8) X 3) = 5632计数数后，成为高电平输出，在取得(4096+(4096/8) X5) = 6656计数数后，成为低电平输出。这样，在周期2，PWMB I信号在作为从最初到第3个为止的周期的周期2 (i) 2(iii)和作为从第6个到最后为止的周期的周期2 (vi) 2(viii)成为低电平输出，在作为中间的2个周期的周期2(iv)、2(v)成为高电平输出。在周期3，与同期2同样地，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出与周期I相比延迟了 3个副周期的量(副周期3(i) 3(iii)的量)的高电平/低电平指示信号。在周期3，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出副周期3 (iii)结束后的高电平指示信号以及副周期3 (V)结束后的低电平指示信号。并且，比较器23B取得由计数电路22B计数的时钟数，在取得{(4096X2)+ (4096/8) X3} = 9728计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096 X 2)+ (4096/8) X 5} = 10752计数数后，成为低电平输出。
这样，在周期3，PWMBl信号在作为从最初到第3个为止的周期的周期3(i) 3(iii)和作为从第6个到最后为止的周期的周期3 (vi) 3(viii)成为低电平输出，在作为中间的2个周期的周期3(iv)、3(v)成为高电平输出。在周期4，以从周期4内的时钟数(4096)减去点亮时间(高电平输出的时间)所得的时钟数(3072)的量熄灭(设为低电平输出)，其后，以规定的时钟数的量点亮(高电平输出)即可。S卩，在周期4，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出与周期I相比延迟了 6个副周期的量(副周期4(i) 4(vi)的量)的高电平/低电平指示信号。在周期4，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出副周期4(vi)结束后的高电平指示信号、副周期4(viii)结束后的低电平指示信号。并且，比较器23B取得由计数电路22B计数的时钟数，在取得{(4096X3)+ (4096/8) X6} = 15360计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096 X 3)+ (4096/8) X 8}) = 16384计数数后，成为低电平输出。
这样，PWMBl信号在周期4从周期4的最初的周期4(i)到第6个周期4(vi)成为低电平输出，在作为周期4的后一半的2个周期的周期4(vii)、4(viii)成为高电平输出。这样，根据PWMRl信号输出和PWMB I信号输出，按照I个子帧的最初和最后而使LED5R, LED5B点亮。并且，在正中的周期2、3，在周期的中心附近使LED5R、LED5B点亮。PWMG、PWR1、PWMBl在每一周期使成为高电平输出的定时重合，因此，可以使LED5G、LED5R、LED5B在每一周期重叠而发光。图5是说明在各副周期的最初使高电平输出的定时一致时的占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的生成方法的图。在图5的PWMR2信号输出中，分别将周期I 周期4进一步分割为2个，在分割为2个的各周期的前一半的副周期成为高电平输出，在后一半的2个副周期成为低电平输出。即，PWMR2信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为高电平输出。并且，当各周期I 周期4的后一半的副周期到来时(计数为2048、6144、1024、14336后)，成为低电平输出。图5的PWMB 2信号输出是分别将周期I 周期4进一步分割为4个，在分割为4个的各周期的最初的2个副周期成为高电平输出，在剩余的3个副周期成为低电平输出。SP，PWMB2信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为高电平输出。并且，当计数到4096/4 = 1024的量，各周期I 周期4的第2个副周期到来时(1024、5120、9216、13312计数后)，成为低电平输出。这样，PWMR2信号输出和PWMB2信号输出在周期I 周期4的各周期的最初，一起使 LED5R、LED5B 点亮。图6是说明在各副周期的最后使高电平输出的定时一致时的占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的生成方法的图。图6的PWMR3信号输出是分别将周期I 周期4进一步分割为2个，在分割为2个的各周期的前一半的副周期成为低电平输出，在后一半的副周期成为高电平输出。即，PWMR3信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为低电平输出。并且，当各周期I 周期4的后一半的副周期到来时(2048、6144、1024、14336计数后)，成为高电平输出。
图6的PWMB3信号输出是分别将周期I 周期4进一步分割为4个，在分割为4个的各周期的最初的副周期成为低电平输出，在第4个副周期成为高电平输出。S卩，PWMB3信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为低电平输出。并且，当计数到(4096/4) X 3 = 3072的量，各周期I 周期4的第4个副周期到来时(3072、7168、11264、15360计数后)，成为高电平输出。这样，PWMR3信号输出和PWMB3信号输出在周期I 周期4的各周期的最后，一起使 LED5R、LED5B 点亮。<透射过液晶面板后的亮度比>LED5R、LED5G、LED5B的点亮时间是相同的，根据各LED5R、LED5G、LED5B的点亮方式(点亮定时)的不同，算出透射过LCD的透射亮度比率不同。使用图7的(a) (b) 图10的(a) (b)说明该内容。
图7的(a) (b) 图10的(a) (b)所示的点亮方式均为以下内容，LEDG、LEDR、LEDB的占空比之比是 LEDG 为 100%、LEDR 为 50%、LEDB 为 50%= I. 00 0. 50 0.25。图7的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的熄灭时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。在图7的(a)中，调整LEDG、LEDR、LEDB的点亮开始时间，使LEDG、LEDR、LEDB的点亮结束(熄灭)时间一致。由此，将LEDG、R、B的占空比之比设为1.00 0. 50 0.25。在图7的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图7的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.00 0. 56 0.29(将小数点第3位四舍五入)。这样，IXD的透射亮度与LEDG、R、B的占空比之比不同，不会成为如LEDG、R、B的占空比之比那样的亮度。图8的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮开始时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。在图8的(a)中，使LEDG、LEDR、LEDB的点亮开始时间一致，调整LEDG、LEDR、LEDB的点亮结束(熄灭)时间。由此，将LEDG、R、B的占空比之比设为1.00 0. 50 0.25。在图8的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图8的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.00 0. 44 0.05(将小数点第3位四舍五入)。这样，IXD的透射亮度与LEDG、R、B的占空比之比不同，不会成为如LEDG、R、B的占空比之比那样的亮度。图9的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮期间的中心时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。在图9的(a)中，调整LEDG、LEDR、LEDB的点亮开始时间和点亮结束(熄灭)时间，使LEDG、LEDR、LEDB的点亮期间的中心时间一致。由此，将LEDG、R、B的占空比之比设为 I. 00 0. 50 0. 25。在图9的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图9的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.000 0. 504 0. 248 (将小数点后第4位四舍五入)。这样，IXD的透射亮度与LEDG、R、B的占空比之比不同，不会成为如LEDG、R、B的占空比之
比那样的亮度。图10的(a)是本实施方式的液晶显示装置101的LED的点亮方式。图10的(a)是表示将I个子帧分割为多个周期，在各周期的每一个中点亮LED5R、5G、5B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。在图10的(a)中，使LED5G、LED5R、LED5B的点亮开始时间一致。由此，将LED5G、5R、5B的占空比之比设为I. 00 0. 50 0.25。在图10的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图10的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.00 0. 50 0. 25 (将小数点第3位四舍五入)。这样，与LED5G、LED5R、LED5B的占空比之比相同。即，LCD的透射亮度成为如LED5G、5R、5B的 占空比之比那样的亮度。这样，在液晶显示装置101的点亮方式中，保证了透射过IXD的透射亮度的各RGB的亮度比率成为与用PWM进行调光时相同的比率，因此，可以提高颜色再现的精度。在I个子帧内将LED5R、5G、5B发光的周期分割为多个，由此即使液晶面板的开口率在I个子帧内根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各LED5R、5G、5B的设定亮度比与实际上透射过液晶面板4的各LED5R、5G、5B的透射亮度比的偏差。另外，在图10的(a)的点亮方式下，LED5R、5G、5B按多个周期的每一个重叠而发光，因此，在I个子帧内的各周期的每一个中使从各LED5R、5G、5B发出的光混色。因此，SP使在I个子帧内液晶面板4的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，即使子帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据液晶显示装置101，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。另外，可以如图10的(a)所示，将I个子帧分为LED5R、5G、5B点亮的帧(周期)和用于进行黑色图像的显示的非点亮帧(周期)。在图10的(a)的例子中，在I个子帧内，在点亮帧的前后设置非点亮帧I、非点亮帧2。S卩，脉冲宽度调制部20可以在I个子帧所分割的多个周期中的与其它的帧相邻的周期，生成使LED5G、5R、5B全部熄灭的PWM信号。由此，在I个子帧内，在与其它的子帧相邻的非点亮帧1、2，显示黑色图像。因此，在子帧之间，可以防止透射过液晶面板4的光混色，因此，可以提高显示质量。而且，当对LED5G、5R、5B进行区域激活驱动控制时，与为了显示图像而扫描液晶面板4同样地，扫描各LED5G、5R、5B，由此可以降低液晶面板4的面内响应差，因此，可以减少为了显示I个帧的彩色图像而点亮LED5G、5R、5B所需的时间。因此，为了显示彩色图像，无需例如如专利文献2那样，在I个子帧内的全部周期内连续使LED发光。因此，可以可靠地在I个子帧内的多个周期中的与其它的子帧相邻的周期内熄灭全部LED5G、5R、5B。另一方面，如图13所示的专利文献2的显示方法那样，当背光源的点亮时间在I个子帧内成为全部(或与其接近)时，发生下一要点亮的颜色与当前正在点亮的颜色的混色，其结果是，发生颜色不均。这样，根据液晶显示装置101，可以更可靠地在帧之间防止透射过液晶面板4的光发生混色，可以提高显示质量。此外，在本实施方式中，说明了由RGB 3原色进行的彩色显示的例子，但是本发明不限于RGB 3原色，也可以是进行其它彩色显示的颜色的组合。例如，为了进行彩色显示，即使在使用Y(黄)色、C(靛青)色、M(品红)色3个颜色的情况下，通过同样的处理，也可以得到同样的效果。〈流程图〉下面，使用图11说明液晶显示装置101的处理流程。图11是表示液晶显示装置101的处理流程的流程图。首先，视频信号接收部I取得从外部输入的复合视频信号(步骤SI)时，向视频信 号处理部2输出该取得的复合视频信号。视频信号处理部2从视频信号接收部I取得复合信号时，将该取得的复合信号的I个帧分割为多个子帧(步骤S2)。并且，视频信号处理部2向液晶面板控制器3输出分割的每一子帧的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号。另外，视频信号处理部2向LED控制器10输出分割的每一子帧的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号。液晶面板控制器3从视频信号处理部2取得每一子帧的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号时，从该取得的每一子帧的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号求出每一子帧的液晶的开口率(LCD开口率)。并且，液晶面板控制器3根据所求出的LCD开口率来控制源极驱动器(未图示)、栅极驱动器(未图示)，由此使液晶面板4按照每一子帧控制LCD开口率(步骤S3)。占空比算出部14取得从视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号时，按照每一子帧算出用于进行区域激活驱动的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比(步骤S4)，向PWM调制值算出部16输出该算出的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。周期分割部15当从视频信号处理部2向LED控制器10输出LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号时，将I个子帧进一步分割为多个周期(步骤S5)。周期分割部15向PWM调制值算出部16和时钟振荡部17输出将I个子帧分割为多个周期的分割数。PWM调制值算出部16从占空比算出部14取得每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比，从周期分割部15取得I个子帧的分割数时，按该分割的每一周期分配LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比(步骤S6)。并且，PWM调制值算出部16将按每一周期分配的LED5R、LED5G、LED5B的占空比作为PWM调制值向各占空比设定寄存器21输出。占空比设定寄存器21从PWM调制值算出部16取得PWM调制值时，从该取得的PWM调制值生成高电平/低电平指示信号，上述高电平/低电平指示信号表示将各周期的每一个的PWM信号切换为高电平输出、低电平输出的定时(步骤S7)，向比较器23输出该生成的高电平/低电平指示信号。该高电平输出、低电平输出的切换定时设定为LED5R、LED5G、LED5B按周期分割部15所分割的每一周期重叠而发光。
时钟振荡部17生成将从周期分割部15输出的I个子帧的分割数乘以预先设定的I个子帧的频率所得的频率的时钟信号(步骤S8)。并且，时钟振荡部17将上述生成的时钟信号作为时钟信号GsClk向各计数电路22输出。计数电路22对从时钟振荡部17输出的时钟信号GsClk的时钟进行计数，向比较器23输出该计数数。比较器23取得从占空比设定寄存器21输出的高电平/低电平指示信号和从计数电路22输出的时钟信号GsClk的时钟数。当从计数电路22取得的时钟数成为从占空比设定寄存器21取得的高电平/低电平指示信号所示的个数时，比较器23在切换P丽信号的输出的高电平和低电平的定时(步骤S9的“是(YES)”)将PWM信号的输出切换为高电平和低电平(步骤S10)，并向AMP24输出PWM信号。AMP24放大从比较器23输出的高电平或低电平的PWM信号的输出，将其经由处理控制部11向LED背光源5输出(步骤Sll)。由此，各LED5R、LED5G、LED5B按步骤S5中分
割的每一周期重叠而发光。这样，在步骤S5中，周期分割部15将I个帧被分割为多个的子帧进一步分割为多个周期。另外，步骤S7、S9、SlO是脉冲宽度调制部20的处理步骤。在步骤S7、S9、SlO中，脉冲宽度调制部20以LED5R、LED5G、LED5B按步骤5中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LED5R、LED5G、LED5B的每一个发光的PWM信号。因此，在I个子帧内将LED5R、LED5G、LED5B发光的周期分割为多个，由此即使液晶面板4的开口率在I个子帧内根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各LED5R、LED5G、LED5B的设定亮度比与实际上透射过液晶面板4的R、G、B光的透射亮度比的偏差。另外，脉冲宽度调制部20以LED5R、5G、5B按周期分割部15所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LEDR、G、B的每一个发光的PWM信号。由此，在I个子帧内的各周期的每一个中使从LED5R、5G、5B发出的光混色。因此，即使在I个子帧内液晶面板4的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，在I个子帧内的各周期的每一个中使从LED5R、5G、5B发出的光混色，因此，即使子帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据液晶显示装置101的构成，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。本发明不限于上述各实施方式，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术方案适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。如上所述，本发明的液晶显示装置的特征在于，具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，在上述液晶显示装置中，根据输入的视频信号的帧，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示装置具备周期分割单元，其将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示方法的特征在于，根据向液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，上述液晶显示方法包括周期分割步骤，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。根据上述构成，周期分割单元将I个帧分割为多个周期。并且，上述脉冲宽度调制部生成按照上述周期分割单元所分割的每一周期使上述多个光源各自发光的脉冲信号。这样，在I个帧内将光源发光的周期分割为多个，由此，即使在帧内液晶面板的开口率根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各光源的亮度(设定亮度)的比率(设定亮度比)与实际上透射过液晶面板的各光源的亮度(透射亮度)的比率(透射亮度比)的偏差。根据上述构成，脉冲宽度调制部以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每 一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。由此在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色。因此，即使在帧内液晶面板的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，根据上述构成，在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色，因此，即使帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据上述构成，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。优选上述脉冲宽度调制部在将上述I个帧分割所得的多个周期中的与其它帧相邻的周期中生成使上述多个光源全部熄灭的脉冲信号。根据上述构成，在将上述I个帧分割所得的多个周期中的与其它帧相邻的周期显示黑色图像。由此，在帧之间，可以防止透射过液晶面板的光混色，因此，可以提高显示质量。优选上述背光源的上述光源按照每一区域独立地控制发光的驱动。根据上述构成，可以减轻显示I个帧的图像时的液晶面板的面内响应差，因此，可以减少为了显示I个帧的图像而点亮光源所需的时间。因此，为了显示彩色图像，无需在帧内的全部周期使光源连续发光。由此，可以在帧内的周期中的与其它帧相邻的周期更可靠地使上述多个光源全部熄灭。因此，可以更可靠地在帧之间防止透射过液晶面板的光混色，可以提高显示质量。上述多个光源发出的光的不同颜色只要是进行彩色显示的颜色，则没有特别限定，优选是红色、绿色以及蓝色。另外，优选上述多个光源发出的光的不同颜色是黄色、青色以及品红色。根据上述构成，可以根据光源发出的光来显示彩色图像。可以控制。优选上述光源是发光二极管(LED)。由此，可以通过脉冲宽度调制来进一步控制亮度。工业上的可利用件本发明尤其可以在进行场顺序方式下的彩色显示的液晶显示装置中使用。
附图标记说明I视频信号接收部2视频信号处理部3液晶面板控制器4液晶面板5 LED背光源(背光源)5R、5G、5B LED (光源)5a LED 驱动器 10 LED 控制器11处理控制部13 LED驱动器控制部14占空比算出部15周期分割部(周期分割单元)16 PWM调制值算出部17时钟振荡部20脉冲宽度调制部21、21R、21G、21B占空比设定寄存器22、22R、22G、21B 计数电路23、23R、23G、23B 比较器24、24R、24G、24 AMP101液晶显示装置
权利要求
1.ー种液晶显示装置，其特征在干， 具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同顔色的光的多个光源， 根据输入的视频信号，控制上述液晶面板的开ロ率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度， 上述液晶显示装置具备 周期分割単元，其将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割単元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。
2.根据权利要求I所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述脉冲宽度调制部在将上述I个帧分割所得的多个周期中的与其它帧相邻的周期中生成使上述多个光源全部熄灭的脉冲信号。
3.根据权利要求I或2所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述背光源的上述光源按照每一区域独立地控制发光的驱动。
4.根据权利要求I 3中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述多个光源发出的光的不同顔色是红色、緑色以及蓝色。
5.根据权利要求I 3中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述多个光源发出的光的不同颜色是黄色、青色以及品红色。
6.根据权利要求I 4中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述光源是发光二极管。
7.ー种液晶显示方法，其特征在干， 液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同顔色的光的多个光源，在上述液晶显示方法中，根据向上述液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开ロ率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度， 上述液晶显示方法包括 周期分割步骤，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。
全文摘要
液晶显示装置(101)具备液晶面板(4)；和LED背光源(5)，其配置有从液晶面板(4)的背面侧发出不同颜色的光的多个LED(5R、5G、5B)，根据输入的视频信号的帧，控制液晶面板(4)的开口率和LED(5R、5G、5B)的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制LED(5R、5G、5B)的亮度，上述液晶显示装置具备周期分割部(15)，其将上述视频信号的1个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部(20)，其以LED(5R、5G、5B)按周期分割部(15)所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LED(5R、5G、5B)各自发光的PWM信号。因此，降低透射过液晶面板的光的亮度比相对于根据帧所设定的亮度比的偏差，由此防止显示质量的降低。
文档编号G09G3/34GK102804255SQ20108006436
公开日2012年11月28日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年3月30日
发明者后藤俊之 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明涉及场顺序方式的液晶显示装置等。
背景技术：
一般作为能进行彩色显示的图像显示装置的电视接收机、个人计算机监视器等的彩色显示器的大多数使用红、绿、蓝3原色，通过被称为加法混色的颜色混合方式来表现图像。现在一般的彩色显示器使用着色为R (红)、G (绿)、B (蓝)的彩色滤光片进行彩色显示。 另一方面，还提出了未使用彩色滤光片而进行彩色显示的彩色显示器。例如，存在按顺序使红、绿、蓝的背光源发光的场顺序方式的彩色显示器。该场顺序方式的彩色显示器通过将I个帧分割为与RGB对应的3个子帧，使红、绿、蓝的背光源按顺序发光来进行彩色显示。但是，仅将I个帧单纯地分割为与RGB各颜色的图像信号对应的3个子帧时会产生以下问题有些图像不能进行I个巾贞的RGB的适当的混色,发生色乱(color breaking CB),降低显示质量。因此，例如，在专利文献I中，公开了以下方法不是单纯地分割为与RGB各颜色的图像信号对应的3个子帧，而是如图13所示，将I个TV场期间分割为3个子场，在I个子帧内，使G的全部图像信号和能显示范围内的R和B的各图像信号显示，在剩余的2个子帧内，使最初未显示完的R和B的各图像信号显示，由此缓和CB。另外，在专利文献2中，公开了以下进行全彩色显示的方法如图14所示，根据红、绿、蓝各颜色的灰度级来控制液晶状态，另外，一边按照时间将LED (Light EmittingDiode:发光二极管)背光源切换为红、绿、蓝，一边进行PWM (Pulse Width Modulation :脉冲宽度调制)控制而使LED背光源发光，按顺序显示红、绿、蓝的视频，由此按照时间使红、绿、蓝的视频混合。在图14所示的方法中，通过线性性较高的PWM控制下的发光时间的控制来进行LED背光源的各3原色(R (红)/G (绿)/B (蓝))的发光亮度的控制。现有技术文献专利文献专利文献I :日本公开专利公报“特开2009-134156号公报(2009年6月18日公开)，，专利文献2 :日本公开专利公报“特开2008-20549号公报(2008年I月31日公开)，，
发明内容
发明要解决的问题
但是，通过液晶显示器后的发光亮度的比例与PWM控制下的各3原色的调整比例相比，多数不会成为所设定的值。图15是说明透射过液晶面板后的亮度根据液晶的响应性而不同的图。如图15所示，液晶的开口率根据液晶的响应性而在相同的帧内也不同。因此，SP使使LED背光源以相同光量和相同时间发光，在定时I和定时2，透射过液晶的发光亮度也不同。因此，如图15所示，如果LED背光源的RGB各自的发光时间在定时I和定时2不同，则在紧前帧的数据和当前帧的数据不同的情况下，在帧之间各颜色的LED背光源的发光亮度比率不会成为所设定的值。在图13所示的专利文献I的显示方法中，规定了帧内背光源的点亮定时，但在第I 个子场中，各颜色的点亮开始时间不同，熄灭时间成为相同的定时。在这种情况下，如上所述，因为帧内液晶的开口率的不同，无法保证所设定的发光亮度。另外，在专利文献2的方法中，在I个帧内按顺序点亮RGB光源，因此，无法解决上述CB问题。即，发生在有些帧内RGB不被适当地混色，产生CB，降低显示质量的问题。本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于通过降低透射过液晶面板的光的亮度比相对于根据帧而设定的亮度比的偏差来防止显示质量的降低。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本发明的液晶显示装置的特征在于，具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，在上述液晶显示装置中，根据输入的视频信号的帧，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示装置具备周期分割单元，其将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。为了解决上述问题，本发明的液晶显示方法的特征在于，液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，在上述液晶显示方法中，根据向上述液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示方法包括周期分割步骤，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。根据上述构成，周期分割单元将I个帧分割为多个周期。并且，上述脉冲宽度调制部生成按照上述周期分割单元所分割的每一周期使上述多个光源各自发光的脉冲信号。这样，在I个帧内将光源发光的周期分割为多个，由此，即使在帧内液晶面板的开口率根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各光源的亮度(设定亮度)的比率(设定亮度比)与实际上透射过液晶面板的各光源的亮度(透射亮度)的比率(透射亮度比)的偏差。根据上述构成，脉冲宽度调制部以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。由此在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色。因此，即使在帧内液晶面板的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，根据上述构成，在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色，因此，即使帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据上述构成，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。发明效果本发明的液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，上述液晶显示装置具备周期分割单元，其根据输入的 视频信号的帧，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。在本发明的液晶显示方法中，液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，上述液晶显示方法包括周期分割步骤，根据向液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。由此，降低透射过液晶面板的光的亮度比相对于根据帧而设定的亮度比的偏差，由此起到防止显示质量降低的效果。
图I是表示本发明的液晶显示装置的构成的框图。图2是表示本发明的液晶显示装置的LED驱动器控制部和脉冲宽度调制部的构成的框图。图3是说明I个子帧的各脉冲信号的图。图4是说明占空比100%、50%、25%时的各PWM信号的生成方法的图。图5是说明在各副周期的最初按照输出高电平的定时来生成占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的方法的图。图6是说明在各副周期的最后按照输出高电平的定时来生成占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的方法的图。图7的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的熄灭时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。图8的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮开始时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。图9的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮时间的中间时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。图10的(a)是表示将I个子帧分割为多个周期，在各周期的每一个中点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。图11是表示本发明的液晶显示装置的处理流程的流程图。图12是表示LED驱动器控制部和其它的脉冲宽度调制部的构成的框图。图13是表示在以往的场顺序方式下的图像显示方法的图。图14是表示在以往其它的场顺序方式下的图像显示方法的图。图15是说明透射过液晶面板后的亮度根据液晶的响应性而不同的图。
具体实施例方式下面，详细地说明本发明的实施方式。<液晶显示装置的整体图>图I是表示本发明的液晶显示装置101的构成的框图。如图I所不，液晶显不装置101具备视频"[目号接收部I ;视频"[目号处理部2 ;液晶面板控制器3;液晶面板4 ;LED控制器10;以及LED背光源(背光源)5。LED控制器10具备处理控制部11 ;脉冲宽度调制部20 ；以及LED驱动器控制部(周期分割单元)13。液晶面板4是不具备彩色滤光片的液晶面板。LED背光源5具备作为第I色而发出红色光的LED(光源)5R ;作为第2色而发出绿色光的LED (光源)5G ;作为第3色而发出蓝色光的LED (光源)5B ;以及控制各LED5R、LED5G、LED5B的驱动的LED驱动器5a。LED 5R、5G、5B分别以多个配置为平面状。液晶显示装置101通过场顺序方式进行彩色显示，并且按照每一显示区域控制(区域激活驱动控制)背光源。因此，在液晶面板4中使用的液晶使用了场顺序方式所优选的响应速度快的强介电性液晶，将使用了作为发光元件的发光二极管(LED =LightEmitting Diode)的LED背光源5用作背光源。视频信号接收部I接收处理从外部输入的视频信号。从未图示的天线等向视频信号接收部I输入复合视频信号作为视频信号，上述复合视频信号包括示出显示图像的显示色的颜色信号、示出像素单位的亮度的亮度信号以及同步信号等。并且，视频信号接收部I将所输入的复合视频信号向视频信号处理部2输出。视频信号处理部2将复合视频信号分离处理为液晶面板4用数据和LED背光源5的点亮用数据。视频信号处理部2从由视频信号接收部I输出的复合视频信号生成示出RGB的各显示灰度级值的RGB数据信号、同步信号(同步时钟CLK、水平同步信号HS、垂直同步信号VS)。视频信号处理部2将I个帧进一步分割为多个子帧，生成多个子帧。例如，当将I个帧设为60Hz时，分割为4个子帧时的I个子帧成为240Hz。这样，视频信号处理部2将I个帧分割为多个子帧，根据该分割为多个的子帧而在液晶面板4中显示图像。并且，如后所述，以视频信号处理部2将I个帧分割为多个的子帧为单位，LED控制器10按顺序以适当的亮度点亮LED5R、5G、5B的3原色。由此，可以进行液晶显示装置101的低功耗化。
视频信号处理部2按照多个子帧的每一个生成液晶面板4用RGB数据信号和同步信号以及LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号。并且，视频信号处理部2向液晶面板控制器3输出液晶面板4用RGB数据信号和同步信号。另外，视频信号处理部2向LED控制器10输出LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号。液晶面板控制器3从由视频信号处理部2输出的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号求出液晶的开口率(LCD开口率)，对液晶面板4的源极驱动器(未图示)、栅极驱动器(未图示)输出用于驱动液晶面板4的指示信号。由此，液晶面板4按照每一子帧控制开口率。LED驱动器控制部13根据由视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号，将LED5R、LED5G、LED5B各自的作为脉冲宽度控制用信号的PWM调制值和时钟信号GsClk按照各子帧的每一个生成并向脉冲宽度调制部20
输出。 PWM调制值是将I个子帧进一步分割为多个周期，在该分割的周期内的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。时钟信号GsClk是以将I个子帧的频率乘以将I个子帧进一步分割为多个周期的分割数所得的频率进行输出的时钟信号。后述LED驱动器控制部13的构成。脉冲宽度调制部20以LED5R、LED5G、LED5B与LED驱动器控制部13所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LED5R、LED5G、LED5B各自发光的脉冲信号。并且，脉冲宽度调制部20由从时钟振荡部17输出的各颜色的每一个的作为PWM调制用信号的时钟信号GsClk和从LED驱动器控制部13输出的LED5R、LED5G、LED5B各自的PWM调制值生成每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的作为PWM信号的PWMR信号、PWMG信号、PWMB信号。并且，脉冲宽度调制部20向处理控制部11输出所生成的PWMR信号、PWMG信号、PWMB信号。后述该脉冲宽度调制部20。处理控制部11是LED背光源5用接口。处理控制部11将来自脉冲宽度调制部20的PWMR信号、PWMG信号、PWMB信号变换为LED背光源5的点亮用信号，向LED驱动器5a输出该转换的信号，由此控制各LED5R、LED5G、LED5B各自的点亮。如上所述，在液晶显示装置101中对LED背光源5进行与在液晶面板4中显示的视频信号相应的区域激活驱动。〈LED驱动器控制部13和脉冲宽度调制部20的说明>下面，使用图2说明LED驱动器控制部13和脉冲宽度调制部20的详细内容。图2是表示LED驱动器控制部13和脉冲宽度调制部20的构成的框图。LED驱动器控制部13具备占空比算出部14 ;周期分割部(周期分割单元)15 ；PWM调制值算出部16 ;以及时钟振荡部17。脉冲宽度调制部20按照各颜色的每一种具备占空比设定寄存器21 ;计数电路22 ;比较器23 ;以及AMP24。S卩，占空比设定寄存器21包括LED5R控制用占空比设定寄存器21R ；LED5G控制用占空比设定寄存器21G ；以及LED5B控制用占空比设定寄存器21B。另外，计数电路22、比较器23以及AMP24也同样地分别包括LED5R控制用、LED5G控制用、LED5B控制用的计数电路 22R、22G、22B、比较器 23R、23G、23B、AMP24R、24G、24B。此外，根据需要设置 AMP24R、24G、24B 即可，也可以省略 AMP24R、24G、24B。占空比算出部14由从视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号，按照每一子帧求出用于进行区域激活驱动的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比(Duty:发光率)。占空比算出部14向PWM调制值算出部16输出所求出的每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。周期分割部15根据从视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号，将I个子帧进一步均匀地分割为多个(例如4个)周期。此外，将I个子帧分割为多个周期的个数只要是2个以上即可。另外，分割为多个周期的数量越多，越能进一步得到本发明的效果，但要求硬件的处理速度。另外，可以将I个子帧的分割为多个周期的数量在工厂出场等时预先设定为恒定的个数，也可以设定为根据I个子帧的占空比来改变I个子帧的分割个数。而且，可以是各颜色的每一个均设为相同的分割个数，也可以按照各颜色的每一个改变分割个数。 并且，周期分割部15向PWM调制值算出部16和时钟振荡部17输出I个子帧的分割个数(分割数)。PWM调制值算出部16根据从占空比算出部14输出的每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比和从周期分割部15输出的I个子帧的分割数，按照该分割的每一周期分配LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。并且，PWM调制值算出部16将按照每一周期分配的LED5R、LED5G、LED5B的占空比作为PWM调制值(例如0 4095的值)向各占空比设定寄存器21 (占空比设定寄存器21R、21G、21B)输出。时钟振荡部17输出恒定周期的时钟信号。时钟振荡部17将从周期分割部15输出的I个子帧的分割数乘以预先设定的I个子帧的频率(例如240Hz)所得的频率的时钟信号作为时钟信号GsClk向各计数电路22 (计数电路22R、22G、22B)输出。占空比设定寄存器21(21R、21G、21B)向比较器23指示将PWM信号设为高电平或低电平的定时。当占空比设定寄存器21取得从PWM调制值算出部16输出的P丽调制值时，按照规定的定时向比较器23 (23R、23G、23B)输出高电平/低电平指示信号，上述高电平/低电平指示信号表示对每一 PWM调制值指示将PWM信号设为高电平输出或低电平输出。占空比设定寄存器21向比较器23输出高电平/低电平指示信号的定时可以是在I个子帧的最初统一向比较器23输出，也可以是在各周期的每一个内向比较器23输出。计数电路22(22R、22G、22B)对从时钟振荡部17输出的时钟信号GsClk的脉冲进行计数，向比较器23 (23R、23G、23B)输出该计数数。比较器23取得高电平/低电平指示信号，其代表按从占空比设定寄存器21输出的每一 PWM调制值将PWM信号设为高电平(High)或低电平(Low)输出；和计数数，其从计数电路22输出。比较器23当从计数电路22输出的计数数成为从占空比设定寄存器21输出的高电平/低电平指示信号所表示的值时，向AMP24(24R、24G、24B)输出用于点亮(ON)或熄灭(0FF)LED5R、LED5G、LED5B的高电平(High)或低电平(Low)的PWM信号。AMP24放大从比较器23输出的高电平(High)或低电平(Low)的PWM信号，经由后级的处理控制部11向LED背光源5输出。由此，可以控制LED5R、LED5G、LED5B的点亮或熄灭的定时。这样，由液晶显示装置101进行场顺序方式下的彩色显示，因此，无需在液晶面板4中设置彩色滤光片。由此，可以提高液晶面板4的透射率。另外，由LED背光源5按顺序以多个子场为单位以适当的亮度点亮RGB3原色，由此可以实现低功耗化。液晶显示装置101将分割为多个的子帧进一步分割为多个周期。并且，脉冲宽度调制部20以RGB按各周期的每一个重叠而发光的方式进行脉冲宽度调制，由此实现对每一子帧进行适当的亮度控制。另外，脉冲宽度调制部20具备各颜色的每一个的多级电路，因此，可以并列地进行LED5R、LED5G、LED5B各自的脉冲宽度调制处理。因此，可以减少LED5R、LED5G、LED5B的脉冲宽度调制所需的时间。另外，说明了脉冲宽度调制部20具备各颜色的每一个的多级电路，也可以如图12所示的脉冲宽度调制部20a那样，仅包括I级电路。图12是表示LED驱动器控制部13和其它的脉冲宽度调制部20a的构成的框图。
脉冲宽度调制部20a具备占空比设定寄存器21a、计数电路22a、比较器23a以及AMP24a各电路。这样，也可以使脉冲宽度调制部20a包括I级电路。在这种情况下的脉冲宽度调制部20a包括I级电路，因此，用于控制各LED(LED5R、LED5G、LED5B)的点亮的处理是按每一子帧、按各颜色的每一个、按顺序进行脉冲宽度调制。这样，使脉冲宽度调制部20a包括I级电路，由此，与如脉冲宽度调制部20那样包括多级电路的情况相比，可以降低成本。〈脉冲宽度调制〉下面，使用图3 图6说明脉冲宽度调制。首先，使用图3说明不将I个子帧分割为多个周期的情况。图3是说明I个子帧的各信号的图。如图3所示，将垂直同步期间Vs的时钟间隔(I个子帧中的LCD开口期间)设为240Hz (约4ms)。这样的话，从时钟振荡部17向计数电路22输出的时钟信号GsClk的时钟间隔也按照垂直同步期间Vs的时钟间隔而成为240Hz (约4ms)。并且，在I个子帧内进行调光的情况下，将时钟信号GsClk的240Hz时间(约4ms)间隔的时钟计数为4096，由此将其设为占空比100%。S卩，在不将I个子帧分割为多个周期的情况下，例如，在以占空比100%使LED5G发光的情况下，PWM调制值算出部16将作为I个子帧的计数数的值的4096作为PWM调制值，向占空比设定寄存器21G输出。当占空比设定寄存器21G从PWM调制值算出部16取得示出4096的值的PWM调制值时，将表示在第I次计数时设为高电平输出、在第4096次计数时设为低电平输出的信号向比较器23G输出。比较器23G根据从计数电路22G输出的计数数，当取得第I次计数时，输出高电平作为PWM信号(PWMG信号)输出。并且，比较器23G当从计数电路22G取得第4096次计数时，输出低电平作为PWM信号(PWMG信号)输出。这样的话，从比较器23G向AMP24G输出作为占空比100%的信号的PWM信号(PWMG信号)。并且，输出到AMP24G的PWM信号(PWMG信号)由AMP24G放大，经由处理控制部11和LED驱动器5a向LED5G输出，控制LED5G的点亮或熄灭。
这样，为了以占空比100% (I个子帧内)点亮各LED5R、5G、5B，比较器23从高电平输出到低电平输出为止的频率(期间)是240 (Hz) X 4096(计数)=983040 (Hz)，约IMHz。另外，同样地，例如为了在I个子帧内设为占空比10%，当计数电路22将时钟信号GsClk的时钟计数为409时，比较器23使PWM信号的输出从高电平变为低电平。下面，使用图4 图6，说明将I个子帧分割为多个周期时的PWM信号的生成方法。图4是说明占空比100%、50%、25%时的各PWM信号的生成方法的图。如图4所示，在本发明中，进一步分割I个子帧，在该分割的周期内对时钟信号GsClk的时钟数进行计数，由此控制LED5R、LED 5G、LED5B的占空比。在本实施方式中，将I个子巾贞分割为4个。如图4所示，将I个子帧分割为4个的周期中的最初的周期设为周期1，将周期I 的下一期间的周期设为周期2，将周期2的下一期间的周期设为周期3，将周期3的下一期间的周期设为周期4。将I个子帧分割为4个，因此，用于对I个周期进行计数的时钟信号GsClk的时钟频率是 240 (Hz) X4096(计数)X4 = 3932160 (Hz)，约 4MHz。S卩，当将I个子帧分割为4个时，时钟信号GsClk的时钟频率也成为4倍。这样，时钟信号GsClk的时钟频率是将将I个子帧分割为多个周期的个数乘以不分割I个子帧时的时钟频率所得的值。此外，使用图3说明的不分割I个子帧时的PWM信号的生成方法与在图4中示出的分割I个子帧时的PWM信号的生成方法的主要区别是时钟信号GsClk的时钟频率。因此，脉冲宽度调制部20的硬件的构成本身在两个方法中可以用相同的构成来实现。周期I是从第I次计数到第4096次计数为止的周期。周期2是从第4097次计数到第8192(4096X2)次计数为止的周期。周期3是从第8193次计数到第12288(4096X3)次计数为止的周期。周期4是从第12289次计数到第16384(4096X4)次计数为止的周期。PWMG信号输出表示从比较器23G对LED5G输出的PWM信号的输出情况，表示在I个子帧内以占空比100%点亮LED5G时的PWM信号的输出情况。关于PWMG信号输出，在高电平(High)输出时，LED5G点亮，在低电平(Low)输出时，LED5G熄灭。PWMR I信号输出表示从比较器23R对LED5R输出的PWM信号的输出情况，表示在I个子帧内以占空比50%点亮LED5R时的PWM信号的输出情况。关于PWMRl信号输出，在高电平(High)输出时，LED5R点亮，在低电平(Low)输出时，LED 5R熄灭。PWMBl信号输出表示从比较器23B对LED5B输出的PWM信号的输出情况，表示在I个子帧内以占空比25%点亮LED5B时的PWM信号的输出情况。关于PWMBl信号输出，在高电平(High)输出时，LED5B点亮，在低电平(Low)输出时，LEDB熄灭。将I个子帧分割为多个周期的各周期I 4内的LED5G、5R、5B各自的占空比是向I个子帧分配的LED5G、5R、5B各自的占空比。如PWMG信号输出所示，在占空比100%的情况下，比较器23G从I个子帧的最初(第I次计数)成为高电平输出。并且，比较器23G在I个子帧的最后(第4096X4次计数)成为低电平输出。PWMRl信号输出示出占空比50%的PWM信号输出，因此，在各周期I 周期4中的50%成为高电平输出。S卩，在周期I 周期4，分别以4096X0. 5 = 2048计数量成为高电平输出。为了输出PWMRl信号，周期分割部15将周期I 4的每一个进一步分割为4个副周期。从将周期I分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期1-1、副周期1-2、副周期1-3以及副周期1-4。从将周期2分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期2-1、副周期2-2、副周期2-3以及副周期2-4。从将周期3分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期3-1、副周期3-2、副周期3-3以及副周期3-4。从将周期4分割为4个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期4_1、副周期4_2、副周期4_3以及副周期4_4。在周期1，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出第I次计数的高电平指示信号、副周期1-2结束后的低电平指示信号。即，比较器23R在周期I从副周期1-1的最初 (即，I个子帧的最初)起设为高电平输出，并且计数电路22R对时钟信号GsClk的时钟数进行计数，向比较器23R输出计数数。比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，当取得2048 ((4096/4) X 2)的计数数时成为低电平输出。由此，PWMRl信号在周期I在作为前一半的2个副周期的副周期1-1、1-2成为高电平输出，在作为后一半的2个副周期的副周期1-3、1-4成为低电平输出。在周期2，与周期I相比，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出延迟了 I个副周期的量(副周期2-1的量)的高电平/低电平指示信号。因此，比较器23当计数电路22R从周期2的最初计数到{(4096/2)-(2048/2)} = 1024的量的时钟时，成为高电平输出。S卩，在周期2，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出副周期2_1结束后的高电平指示信号以及副周期2-3结束后的低电平指示信号。并且，比较器23R在取得由计数电路22R计数的时钟数，取得(4096+(4096/4)) = 5121计数数后，成为高电平输出，在取得(4096+(4096/4) X 3) = 7168计数数后，成为低电平输出。这样，在周期2，PWMRl信号在作为最初和最后的副周期的副周期2-1、2_4成为低电平输出，在作为中间的2个副周期的副周期2-2、2-3成为高电平输出。在周期3，与周期2同样地，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出与周期I相比延迟了 I个副周期的量(副周期3-1的量)的高电平/低电平指示信号。因此，比较器23R当计数电路22R从周期3的最初计数到{(4096/2)-(2048/2)} = 1024的量的时钟时，成为高电平输出。S卩，在周期3，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出副周期3_1结束后的高电平指示信号以及副周期3-3结束后的低电平指示信号。并且，比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，在取得{(4096X2)+ (4096/4)} = 9216计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096 X 2)+ (4096/4) X 3} = 11264计数数后，成为低电平输出。这样，在周期3，PWMRl信号在作为最初和最后的副周期的副周期3-1、3_4成为低电平输出，在作为中间的2个副周期的副周期3-2、3-3成为高电平输出。在周期4，以从周期4内的时钟数(4096)减去点亮时间(高电平输出的时间)所得的时钟数(2048)的量熄灭(低电平输出)，其后，以规定的时钟数的量点亮(高电平输出)即可。S卩，在周期4，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出与周期I相比延迟了 2个副周期的量(副周期4-1、4-2的量)的高电平/低电平指示信号。因此，比较器23当计数电路22R从周期4的最初计数到{(4096/2)-(2048/2)} X2 = 2048的量的时钟时，成为高电平输出。具体地说，在周期4，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出前一半的副周期4-2结束后的高电平指示信号、副周期4-4结束后的低电平指示信号。并且，比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，在取得{(4096X3)+ (4096/4) X2} = 14336计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096X3)+ (4096/4) X4} = 16384计数数后，成为低电平输出。PWMB I信号输出示出占空比25%的PWM信号输出，因此，在各周期I 周期4中的25%成为高电平输出。S卩，在周期I 周期4，分别以4096X0. 25 = 1024计数量成为高电平输出。在PWMB I信号输出中，将周期I 4的每一个进一步分割为8个副周期。从将周期I分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期 I (i)、I (ii)、I (iii)…、I (viii)。从将周期2分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期2(1)、2(^)、2(1^)吣、2(“^)。从将周期3分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期3 (i)、3(ii)、3 (iii)…、3 (viii)。从将周期4分割为8个时的最初的副周期到最后的副周期按顺序设为副周期4(i)、4(ii)、4(iii)…、4 (viii)。在周期1，占空比设定寄存器21R向比较器23R输出第I次计数的高电平指示信号、副周期I (iv)结束后的低电平指示信号。即，比较器23R在周期I从副周期I (i)的最初(即，I个子帧的最初)起设为高电平输出，并且计数电路22R对时钟信号GsClk的时钟数进行计数，向比较器23R输出计数数。比较器23R取得由计数电路22R计数的时钟数，当取得1024(= (4096/8) X 2)的计数数时成为低电平输出。
由此，在周期1，在作为前一半的2个周期的周期l(i)、l(ii)成为高电平输出，在作为后一半的6个周期的周期I (iii) I(Viii)成为低电平输出。在周期2，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出与周期I相比延迟了 3个副周期的量(副周期2(i) 2(iii)的量)的高电平/低电平指示信号。在周期2，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出副周期2 (iii)结束后的高电平指示信号以及副周期2 (V)结束后的低电平指示信号。比较器23B取得由计数电路22R计数的时钟数，在取得(4096+(4096/8) X 3) = 5632计数数后，成为高电平输出，在取得(4096+(4096/8) X5) = 6656计数数后，成为低电平输出。这样，在周期2，PWMB I信号在作为从最初到第3个为止的周期的周期2 (i) 2(iii)和作为从第6个到最后为止的周期的周期2 (vi) 2(viii)成为低电平输出，在作为中间的2个周期的周期2(iv)、2(v)成为高电平输出。在周期3，与同期2同样地，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出与周期I相比延迟了 3个副周期的量(副周期3(i) 3(iii)的量)的高电平/低电平指示信号。在周期3，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出副周期3 (iii)结束后的高电平指示信号以及副周期3 (V)结束后的低电平指示信号。并且，比较器23B取得由计数电路22B计数的时钟数，在取得{(4096X2)+ (4096/8) X3} = 9728计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096 X 2)+ (4096/8) X 5} = 10752计数数后，成为低电平输出。
这样，在周期3，PWMBl信号在作为从最初到第3个为止的周期的周期3(i) 3(iii)和作为从第6个到最后为止的周期的周期3 (vi) 3(viii)成为低电平输出，在作为中间的2个周期的周期3(iv)、3(v)成为高电平输出。在周期4，以从周期4内的时钟数(4096)减去点亮时间(高电平输出的时间)所得的时钟数(3072)的量熄灭(设为低电平输出)，其后，以规定的时钟数的量点亮(高电平输出)即可。S卩，在周期4，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出与周期I相比延迟了 6个副周期的量(副周期4(i) 4(vi)的量)的高电平/低电平指示信号。在周期4，占空比设定寄存器21B向比较器23B输出副周期4(vi)结束后的高电平指示信号、副周期4(viii)结束后的低电平指示信号。并且，比较器23B取得由计数电路22B计数的时钟数，在取得{(4096X3)+ (4096/8) X6} = 15360计数数后，成为高电平输出，在取得{(4096 X 3)+ (4096/8) X 8}) = 16384计数数后，成为低电平输出。
这样，PWMBl信号在周期4从周期4的最初的周期4(i)到第6个周期4(vi)成为低电平输出，在作为周期4的后一半的2个周期的周期4(vii)、4(viii)成为高电平输出。这样，根据PWMRl信号输出和PWMB I信号输出，按照I个子帧的最初和最后而使LED5R, LED5B点亮。并且，在正中的周期2、3，在周期的中心附近使LED5R、LED5B点亮。PWMG、PWR1、PWMBl在每一周期使成为高电平输出的定时重合，因此，可以使LED5G、LED5R、LED5B在每一周期重叠而发光。图5是说明在各副周期的最初使高电平输出的定时一致时的占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的生成方法的图。在图5的PWMR2信号输出中，分别将周期I 周期4进一步分割为2个，在分割为2个的各周期的前一半的副周期成为高电平输出，在后一半的2个副周期成为低电平输出。即，PWMR2信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为高电平输出。并且，当各周期I 周期4的后一半的副周期到来时(计数为2048、6144、1024、14336后)，成为低电平输出。图5的PWMB 2信号输出是分别将周期I 周期4进一步分割为4个，在分割为4个的各周期的最初的2个副周期成为高电平输出，在剩余的3个副周期成为低电平输出。SP，PWMB2信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为高电平输出。并且，当计数到4096/4 = 1024的量，各周期I 周期4的第2个副周期到来时(1024、5120、9216、13312计数后)，成为低电平输出。这样，PWMR2信号输出和PWMB2信号输出在周期I 周期4的各周期的最初，一起使 LED5R、LED5B 点亮。图6是说明在各副周期的最后使高电平输出的定时一致时的占空比100%、50%、25 %的各PWM信号的生成方法的图。图6的PWMR3信号输出是分别将周期I 周期4进一步分割为2个，在分割为2个的各周期的前一半的副周期成为低电平输出，在后一半的副周期成为高电平输出。即，PWMR3信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为低电平输出。并且，当各周期I 周期4的后一半的副周期到来时(2048、6144、1024、14336计数后)，成为高电平输出。
图6的PWMB3信号输出是分别将周期I 周期4进一步分割为4个，在分割为4个的各周期的最初的副周期成为低电平输出，在第4个副周期成为高电平输出。S卩，PWMB3信号输出在周期I 周期4的各周期的最初(第I次计数、第4097次计数、第8193次计数、第12289次计数)成为低电平输出。并且，当计数到(4096/4) X 3 = 3072的量，各周期I 周期4的第4个副周期到来时(3072、7168、11264、15360计数后)，成为高电平输出。这样，PWMR3信号输出和PWMB3信号输出在周期I 周期4的各周期的最后，一起使 LED5R、LED5B 点亮。<透射过液晶面板后的亮度比>LED5R、LED5G、LED5B的点亮时间是相同的，根据各LED5R、LED5G、LED5B的点亮方式(点亮定时)的不同，算出透射过LCD的透射亮度比率不同。使用图7的(a) (b) 图10的(a) (b)说明该内容。
图7的(a) (b) 图10的(a) (b)所示的点亮方式均为以下内容，LEDG、LEDR、LEDB的占空比之比是 LEDG 为 100%、LEDR 为 50%、LEDB 为 50%= I. 00 0. 50 0.25。图7的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的熄灭时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。在图7的(a)中，调整LEDG、LEDR、LEDB的点亮开始时间，使LEDG、LEDR、LEDB的点亮结束(熄灭)时间一致。由此，将LEDG、R、B的占空比之比设为1.00 0. 50 0.25。在图7的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图7的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.00 0. 56 0.29(将小数点第3位四舍五入)。这样，IXD的透射亮度与LEDG、R、B的占空比之比不同，不会成为如LEDG、R、B的占空比之比那样的亮度。图8的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮开始时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。在图8的(a)中，使LEDG、LEDR、LEDB的点亮开始时间一致，调整LEDG、LEDR、LEDB的点亮结束(熄灭)时间。由此，将LEDG、R、B的占空比之比设为1.00 0. 50 0.25。在图8的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图8的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.00 0. 44 0.05(将小数点第3位四舍五入)。这样，IXD的透射亮度与LEDG、R、B的占空比之比不同，不会成为如LEDG、R、B的占空比之比那样的亮度。图9的(a)是表示不将I个子帧分割为多个周期，使LEDR、G、B的点亮期间的中心时间一致而连续地点亮LEDR、G、B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过IXD的透射亮度的图。在图9的(a)中，调整LEDG、LEDR、LEDB的点亮开始时间和点亮结束(熄灭)时间，使LEDG、LEDR、LEDB的点亮期间的中心时间一致。由此，将LEDG、R、B的占空比之比设为 I. 00 0. 50 0. 25。在图9的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图9的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.000 0. 504 0. 248 (将小数点后第4位四舍五入)。这样，IXD的透射亮度与LEDG、R、B的占空比之比不同，不会成为如LEDG、R、B的占空比之
比那样的亮度。图10的(a)是本实施方式的液晶显示装置101的LED的点亮方式。图10的(a)是表示将I个子帧分割为多个周期，在各周期的每一个中点亮LED5R、5G、5B的点亮方式的情况的图，(b)是表示在(a)的点亮方式下透射过LCD的透射亮度的图。在图10的(a)中，使LED5G、LED5R、LED5B的点亮开始时间一致。由此，将LED5G、5R、5B的占空比之比设为I. 00 0. 50 0.25。在图10的(b)中，按照各G、R、B的每一个，用数值表示IXD的透射亮度。如图10的(b)所示，G、R、B的透射亮度比是1.00 0. 50 0. 25 (将小数点第3位四舍五入)。这样，与LED5G、LED5R、LED5B的占空比之比相同。即，LCD的透射亮度成为如LED5G、5R、5B的 占空比之比那样的亮度。这样，在液晶显示装置101的点亮方式中，保证了透射过IXD的透射亮度的各RGB的亮度比率成为与用PWM进行调光时相同的比率，因此，可以提高颜色再现的精度。在I个子帧内将LED5R、5G、5B发光的周期分割为多个，由此即使液晶面板的开口率在I个子帧内根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各LED5R、5G、5B的设定亮度比与实际上透射过液晶面板4的各LED5R、5G、5B的透射亮度比的偏差。另外，在图10的(a)的点亮方式下，LED5R、5G、5B按多个周期的每一个重叠而发光，因此，在I个子帧内的各周期的每一个中使从各LED5R、5G、5B发出的光混色。因此，SP使在I个子帧内液晶面板4的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，即使子帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据液晶显示装置101，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。另外，可以如图10的(a)所示，将I个子帧分为LED5R、5G、5B点亮的帧(周期)和用于进行黑色图像的显示的非点亮帧(周期)。在图10的(a)的例子中，在I个子帧内，在点亮帧的前后设置非点亮帧I、非点亮帧2。S卩，脉冲宽度调制部20可以在I个子帧所分割的多个周期中的与其它的帧相邻的周期，生成使LED5G、5R、5B全部熄灭的PWM信号。由此，在I个子帧内，在与其它的子帧相邻的非点亮帧1、2，显示黑色图像。因此，在子帧之间，可以防止透射过液晶面板4的光混色，因此，可以提高显示质量。而且，当对LED5G、5R、5B进行区域激活驱动控制时，与为了显示图像而扫描液晶面板4同样地，扫描各LED5G、5R、5B，由此可以降低液晶面板4的面内响应差，因此，可以减少为了显示I个帧的彩色图像而点亮LED5G、5R、5B所需的时间。因此，为了显示彩色图像，无需例如如专利文献2那样，在I个子帧内的全部周期内连续使LED发光。因此，可以可靠地在I个子帧内的多个周期中的与其它的子帧相邻的周期内熄灭全部LED5G、5R、5B。另一方面，如图13所示的专利文献2的显示方法那样，当背光源的点亮时间在I个子帧内成为全部(或与其接近)时，发生下一要点亮的颜色与当前正在点亮的颜色的混色，其结果是，发生颜色不均。这样，根据液晶显示装置101，可以更可靠地在帧之间防止透射过液晶面板4的光发生混色，可以提高显示质量。此外，在本实施方式中，说明了由RGB 3原色进行的彩色显示的例子，但是本发明不限于RGB 3原色，也可以是进行其它彩色显示的颜色的组合。例如，为了进行彩色显示，即使在使用Y(黄)色、C(靛青)色、M(品红)色3个颜色的情况下，通过同样的处理，也可以得到同样的效果。〈流程图〉下面，使用图11说明液晶显示装置101的处理流程。图11是表示液晶显示装置101的处理流程的流程图。首先，视频信号接收部I取得从外部输入的复合视频信号(步骤SI)时，向视频信 号处理部2输出该取得的复合视频信号。视频信号处理部2从视频信号接收部I取得复合信号时，将该取得的复合信号的I个帧分割为多个子帧(步骤S2)。并且，视频信号处理部2向液晶面板控制器3输出分割的每一子帧的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号。另外，视频信号处理部2向LED控制器10输出分割的每一子帧的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号。液晶面板控制器3从视频信号处理部2取得每一子帧的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号时，从该取得的每一子帧的液晶面板4用RGB数据信号和同步信号求出每一子帧的液晶的开口率(LCD开口率)。并且，液晶面板控制器3根据所求出的LCD开口率来控制源极驱动器(未图示)、栅极驱动器(未图示)，由此使液晶面板4按照每一子帧控制LCD开口率(步骤S3)。占空比算出部14取得从视频信号处理部2向LED控制器10输出的LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号时，按照每一子帧算出用于进行区域激活驱动的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比(步骤S4)，向PWM调制值算出部16输出该算出的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比。周期分割部15当从视频信号处理部2向LED控制器10输出LED背光源5的点亮用RGB数据信号和同步信号时，将I个子帧进一步分割为多个周期(步骤S5)。周期分割部15向PWM调制值算出部16和时钟振荡部17输出将I个子帧分割为多个周期的分割数。PWM调制值算出部16从占空比算出部14取得每一子帧的LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比，从周期分割部15取得I个子帧的分割数时，按该分割的每一周期分配LED5R、LED5G、LED5B各自的占空比(步骤S6)。并且，PWM调制值算出部16将按每一周期分配的LED5R、LED5G、LED5B的占空比作为PWM调制值向各占空比设定寄存器21输出。占空比设定寄存器21从PWM调制值算出部16取得PWM调制值时，从该取得的PWM调制值生成高电平/低电平指示信号，上述高电平/低电平指示信号表示将各周期的每一个的PWM信号切换为高电平输出、低电平输出的定时(步骤S7)，向比较器23输出该生成的高电平/低电平指示信号。该高电平输出、低电平输出的切换定时设定为LED5R、LED5G、LED5B按周期分割部15所分割的每一周期重叠而发光。
时钟振荡部17生成将从周期分割部15输出的I个子帧的分割数乘以预先设定的I个子帧的频率所得的频率的时钟信号(步骤S8)。并且，时钟振荡部17将上述生成的时钟信号作为时钟信号GsClk向各计数电路22输出。计数电路22对从时钟振荡部17输出的时钟信号GsClk的时钟进行计数，向比较器23输出该计数数。比较器23取得从占空比设定寄存器21输出的高电平/低电平指示信号和从计数电路22输出的时钟信号GsClk的时钟数。当从计数电路22取得的时钟数成为从占空比设定寄存器21取得的高电平/低电平指示信号所示的个数时，比较器23在切换P丽信号的输出的高电平和低电平的定时(步骤S9的“是(YES)”)将PWM信号的输出切换为高电平和低电平(步骤S10)，并向AMP24输出PWM信号。AMP24放大从比较器23输出的高电平或低电平的PWM信号的输出，将其经由处理控制部11向LED背光源5输出(步骤Sll)。由此，各LED5R、LED5G、LED5B按步骤S5中分
割的每一周期重叠而发光。这样，在步骤S5中，周期分割部15将I个帧被分割为多个的子帧进一步分割为多个周期。另外，步骤S7、S9、SlO是脉冲宽度调制部20的处理步骤。在步骤S7、S9、SlO中，脉冲宽度调制部20以LED5R、LED5G、LED5B按步骤5中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LED5R、LED5G、LED5B的每一个发光的PWM信号。因此，在I个子帧内将LED5R、LED5G、LED5B发光的周期分割为多个，由此即使液晶面板4的开口率在I个子帧内根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各LED5R、LED5G、LED5B的设定亮度比与实际上透射过液晶面板4的R、G、B光的透射亮度比的偏差。另外，脉冲宽度调制部20以LED5R、5G、5B按周期分割部15所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LEDR、G、B的每一个发光的PWM信号。由此，在I个子帧内的各周期的每一个中使从LED5R、5G、5B发出的光混色。因此，即使在I个子帧内液晶面板4的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，在I个子帧内的各周期的每一个中使从LED5R、5G、5B发出的光混色，因此，即使子帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据液晶显示装置101的构成，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。本发明不限于上述各实施方式，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术方案适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。如上所述，本发明的液晶显示装置的特征在于，具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，在上述液晶显示装置中，根据输入的视频信号的帧，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示装置具备周期分割单元，其将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示方法的特征在于，根据向液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开口率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度，上述液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同颜色的光的多个光源，上述液晶显示方法包括周期分割步骤，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。根据上述构成，周期分割单元将I个帧分割为多个周期。并且，上述脉冲宽度调制部生成按照上述周期分割单元所分割的每一周期使上述多个光源各自发光的脉冲信号。这样，在I个帧内将光源发光的周期分割为多个，由此，即使在帧内液晶面板的开口率根据液晶的响应性的不同而不同，也可以抑制为了显示彩色图像而设定的各光源的亮度(设定亮度)的比率(设定亮度比)与实际上透射过液晶面板的各光源的亮度(透射亮度)的比率(透射亮度比)的偏差。根据上述构成，脉冲宽度调制部以上述多个光源按上述周期分割单元所分割的每 一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。由此在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色。因此，即使在帧内液晶面板的开口率不同，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。而且，根据上述构成，在帧内的各周期的每一个中使从各光源发出的光混色，因此，即使帧发生变化，也可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差。这样，根据上述构成，可以抑制设定亮度比与透射亮度比之间的偏差，因此，可以防止显示质量的降低。优选上述脉冲宽度调制部在将上述I个帧分割所得的多个周期中的与其它帧相邻的周期中生成使上述多个光源全部熄灭的脉冲信号。根据上述构成，在将上述I个帧分割所得的多个周期中的与其它帧相邻的周期显示黑色图像。由此，在帧之间，可以防止透射过液晶面板的光混色，因此，可以提高显示质量。优选上述背光源的上述光源按照每一区域独立地控制发光的驱动。根据上述构成，可以减轻显示I个帧的图像时的液晶面板的面内响应差，因此，可以减少为了显示I个帧的图像而点亮光源所需的时间。因此，为了显示彩色图像，无需在帧内的全部周期使光源连续发光。由此，可以在帧内的周期中的与其它帧相邻的周期更可靠地使上述多个光源全部熄灭。因此，可以更可靠地在帧之间防止透射过液晶面板的光混色，可以提高显示质量。上述多个光源发出的光的不同颜色只要是进行彩色显示的颜色，则没有特别限定，优选是红色、绿色以及蓝色。另外，优选上述多个光源发出的光的不同颜色是黄色、青色以及品红色。根据上述构成，可以根据光源发出的光来显示彩色图像。可以控制。优选上述光源是发光二极管(LED)。由此，可以通过脉冲宽度调制来进一步控制亮度。工业上的可利用件本发明尤其可以在进行场顺序方式下的彩色显示的液晶显示装置中使用。
附图标记说明I视频信号接收部2视频信号处理部3液晶面板控制器4液晶面板5 LED背光源(背光源)5R、5G、5B LED (光源)5a LED 驱动器 10 LED 控制器11处理控制部13 LED驱动器控制部14占空比算出部15周期分割部(周期分割单元)16 PWM调制值算出部17时钟振荡部20脉冲宽度调制部21、21R、21G、21B占空比设定寄存器22、22R、22G、21B 计数电路23、23R、23G、23B 比较器24、24R、24G、24 AMP101液晶显示装置
权利要求
1.ー种液晶显示装置，其特征在干， 具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同顔色的光的多个光源， 根据输入的视频信号，控制上述液晶面板的开ロ率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度， 上述液晶显示装置具备 周期分割単元，其将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部，其以上述多个光源按上述周期分割単元所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。
2.根据权利要求I所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述脉冲宽度调制部在将上述I个帧分割所得的多个周期中的与其它帧相邻的周期中生成使上述多个光源全部熄灭的脉冲信号。
3.根据权利要求I或2所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述背光源的上述光源按照每一区域独立地控制发光的驱动。
4.根据权利要求I 3中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述多个光源发出的光的不同顔色是红色、緑色以及蓝色。
5.根据权利要求I 3中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述多个光源发出的光的不同颜色是黄色、青色以及品红色。
6.根据权利要求I 4中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在干， 上述光源是发光二极管。
7.ー种液晶显示方法，其特征在干， 液晶显示装置具备液晶面板；和背光源，其配置有从该液晶面板的背面侧发出不同顔色的光的多个光源，在上述液晶显示方法中，根据向上述液晶显示装置输入的视频信号，控制上述液晶面板的开ロ率和上述多个光源的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制上述多个光源的亮度， 上述液晶显示方法包括 周期分割步骤，将上述视频信号的I个帧分割为多个周期；和脉冲宽度生成步骤，以上述多个光源按在上述周期分割步骤中分割的每一周期重叠而发光的方式生成使上述多个光源各自发光的脉冲信号。
全文摘要
液晶显示装置(101)具备液晶面板(4)；和LED背光源(5)，其配置有从液晶面板(4)的背面侧发出不同颜色的光的多个LED(5R、5G、5B)，根据输入的视频信号的帧，控制液晶面板(4)的开口率和LED(5R、5G、5B)的亮度，由此显示彩色图像，通过脉冲宽度调制来控制LED(5R、5G、5B)的亮度，上述液晶显示装置具备周期分割部(15)，其将上述视频信号的1个帧分割为多个周期；和脉冲宽度调制部(20)，其以LED(5R、5G、5B)按周期分割部(15)所分割的每一周期重叠而发光的方式生成使LED(5R、5G、5B)各自发光的PWM信号。因此，降低透射过液晶面板的光的亮度比相对于根据帧所设定的亮度比的偏差，由此防止显示质量的降低。
文档编号G09G3/34GK102804255SQ20108006436
公开日2012年11月28日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年3月30日
发明者后藤俊之 申请人:夏普株式会社
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