显示装置及源极驱动器的制作方法

1.本发明涉及显示装置及源极驱动器。


背景技术：

2.作为液晶显示装置或有机el（electro luminescence）等的显示器件的驱动方式，采用有源矩阵驱动方式。在有源矩阵驱动方式的显示装置中，显示面板由以矩阵状配置了像素部及像素开关的半导体基板构成。通过栅极脉冲控制像素开关的导通和截止，当像素开关成为导通时向像素部供给与影像数据信号对应的灰度电压信号，控制各像素部的亮度，从而进行显示。显示装置的驱动电路例如包含向栅极线输出栅极脉冲的栅极驱动器、向数据线输出灰度电压信号的源极驱动器及向源极驱动器进行图像数据及定时信号的供给的定时控制器。
3.在这样的显示装置中，为了提高同一画面内不同区的对比度，进行被称为区域调光（local dimming）的背光源的驱动控制。作为进行区域调光的显示装置，提出了这样的图像显示装置：算出图像信号的亮度分布，基于算出结果控制每个区域的照明光，并且校正图像信号（例如，专利文献1）。
4.【先前技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2005－258403号公报。


技术实现要素：

5.【发明要解决的课题】在上述现有技术的显示装置中，参照图像数据来算出同一画面内的每个区域的led的调光量，并对照调光量来校正图像数据的亮度。由此，在具有大画面的显示装置等中能够进行详细的区域调光。
6.然而，在对照led的调光量来进行图像数据的亮度的校正的情况下，除了tcon或驱动器之外，还需要用于进行区域调光的专用ic或fpga（现场可编程门阵列：field programmable gate array）。因此，对于车载用显示装置等要求装置规模较小的显示装置而言，在如上述现有技术那样的构成中存在装置规模大且成本也高的问题。
7.本发明鉴于上述问题点而构思，目的在于提供能够在抑制装置规模的同时进行区域调光的显示装置。
8.【用于解决课题的方案】本发明所涉及的显示装置，其特征在于具有：显示面板，其具有多条源极线及多条栅极线和多个像素开关及像素部，该多个像素开关及像素部在所述多条源极线与所述多条栅极线的各个交叉部以矩阵状设置；栅极驱动器，在与脉宽对应的选择期间向所述多条栅极线供给将所述像素开关控制为导通的栅极信号；源极驱动器，接受图像数据信号，基于所述图像数据信号生成以所述多个的像素部的每一个为供给对象的灰度电压信号；定时控制
器，向所述源极驱动器供给所述图像数据信号；以及照明驱动部，控制对于分割所述显示面板的显示画面后的多个区的每一个照射背光源的多个光源的光量，所述源极驱动器或所述定时控制器算出与所述显示面板的所述多个区的每一个对应的所述图像数据信号的特征量，向所述照明驱动部供给表示与每个区的所述特征量对应的背光源的光量的调光数据信号。
9.另外，本发明所涉及的源极驱动器与具有以矩阵状设置的多个像素部的显示面板和控制向分割所述显示面板的显示画面后的多个区照射背光源的多个光源的光量的照明驱动部连接，基于图像数据信号生成以所述多个像素部的每一个为供给对象的灰度电压信号，所述源极驱动器的特征在于具有区域调光功能部，该区域调光功能部接受所述图像数据信号，算出与所述显示面板的所述多个区的每一个对应的所述图像数据信号的特征量，生成表示与每个区的所述特征量对应的背光源的光量的调光数据信号。
10.【发明效果】依据本发明的显示装置，能够在抑制装置规模的同时进行区域调光。
附图说明
11.【图1】是示出本发明所涉及的显示装置的构成的框图。
12.【图2】是示意性示出显示面板与照明部的配置关系的图。
13.【图3】是示出源极驱动器的构成的框图。
14.【图4】是示意性示出对于显示画面的多个区的每一个的平均灰度值的图。
15.【图5】是示出平均灰度值及调光量的转换表的例子的图。
具体实施方式
16.以下，详细说明本发明的优选实施例。此外，在以下各实施例的说明及附图中，对于实质上相同或等效的部分标注相同的参照标号。
17.[实施例1]图1是示出本发明所涉及的显示装置100的构成的框图。显示装置100为有源矩阵驱动方式的液晶显示装置。显示装置100包含显示面板11、定时控制器12、栅极驱动器13、源极驱动器14及led驱动器15。
[0018]
显示面板11由多个像素部p11～pnm及像素开关m11～mnm（n为2以上的整数，m为2以上的整数且3的倍数）以n行
×
m列的矩阵状配置的半导体基板构成。显示面板11具有作为水平扫描线的n条栅极线gl1～gln和与之交叉并正交地配置的m条数据线dl1～dlm。像素部p11～pnm及像素开关m11～mnm设置在栅极线gl1～gln及数据线dl1～dlm的交叉部，且以矩阵状配置。
[0019]
像素开关m11～mnm响应于从栅极驱动器13供给的栅极信号vg1～vgn而被控制为导通或截止。像素部p11～pnm从源极驱动器14接受与影像数据对应的灰度电压信号gv1～gvm的供给。当像素开关m11～mnm分别导通时，灰度电压信号gv1～gvm会施加到像素部p11～pnm的各像素电极，从而各像素电极被充电。响应于像素部p11～pnm的各像素电极上的灰度电压信号gv1～gvm而控制像素部p11～pnm的亮度，并进行显示。
[0020]
换言之，通过栅极驱动器13的动作，作为灰度电压信号gv1～gvm的供给对象选择
沿着栅极线的延伸方向（即，横向一列）配置的m个像素部。源极驱动器14对所选择的横向一列的像素部施加灰度电压信号gv1～gvm，并显示与电压对应的颜色。一边对作为灰度电压信号gv1～gvm的供给对象而选择的横向一列的像素部进行选择性地切换，一边沿数据线的延伸方向（即，纵向）重复，从而进行1帧的画面显示。
[0021]
像素部p11～pnm的每一个包含：经由像素开关与数据线连接的透明电极；以及封入在半导体基板与对置地设置且在整个面形成有1个透明的电极的对置基板之间的液晶。对于显示装置内部的背光源，响应于向像素部p11～pnm供给的灰度电压信号gv1～gvm与对置基板电压的电压差而改变液晶的透射率，从而进行显示。
[0022]
定时控制器12向源极驱动器12供给图像数据信号vd。图像数据信号vd是由（用例如8位256级的亮度灰度表示各像素的亮度等级的）像素数据块pd的序列组成的串行化的数据信号。另外，定时控制器12向源极驱动器14供给帧同步信号fs。
[0023]
栅极驱动器13从源极驱动器14接受栅极控制信号cs的供给，基于栅极控制信号cs所包含的时钟定时，依次向栅极线gl1～gln供给栅极信号vg1～vgn。
[0024]
源极驱动器14从定时控制器12接受帧同步信号fs及图像数据信号vd的供给，生成与图像数据信号vd对应的灰度电压信号gv1～gvm，并经由数据线dl1～dlm向像素部p11～pnm供给。源极驱动器14向数据线dl1～dlm供给与灰度值对应的多值电平的灰度电压信号gv1～gvm。另外，源极驱动器14基于帧同步信号fs生成栅极控制信号cs，并向栅极驱动器13供给。
[0025]
led驱动器15是通过驱动由led（light emitting diode）构成的照明部（在图1中省略图示）来控制对显示面板11进行照明的背光源的光量的照明驱动部。照明部由多个光源构成，led驱动器15控制各个光源的发光，从而对于分割显示面板11后的多个区，能够按每个区控制背光源的亮度。led驱动器15与源极驱动器14连接，从源极驱动器14接受调光数据信号的供给，响应于此而驱动照明部的多个光源，从而进行背光源的亮度的控制。
[0026]
图2是示意性示出显示面板11和照明部16的配置关系的图。照明部16由多个光源ls构成，该多个光源ls对应于将显示面板11的显示画面分割为多个区后的各个区而配置。多个光源ls的每一个由发射器（emitter）构成，该发射器例如由led构成。通过光源ls、led驱动器15分别个别地控制发光亮度，构成为能够将亮度进行多级切换。
[0027]
再次参照图1，源极驱动器14具有进行与图像数据信号vd对应的显示画面的对比度调整的简易的区域调光的功能。
[0028]
图3是示出源极驱动器14的构成的框图。源极驱动器14具有lcd（liquid crystal display）驱动部21及简易区域调光功能部22。
[0029]
lcd驱动部21是液晶显示器驱动部，该液晶显示器驱动部接受图像数据信号vd的供给，并向数据线dl1～dlm供给与图像数据信号vd相应的灰度电压信号gv1～gvm，从而驱动显示面板11。lcd驱动部21包含例如从图像数据信号vd依次获取像素数据块pd的数据闩锁部或将像素数据块pd转换为灰度电压信号gv1～gvm的灰度电压转换部等（未图示）。
[0030]
简易区域调光功能部22生成控制向显示面板11照射的背光源的光量的调光数据信号dd，并向led驱动器15供给。简易区域调光功能部22包含平均灰度算出部31、调光量算出部32及调光数据写入部33。
[0031]
平均灰度算出部31基于图像数据信号vd，获取将1帧的图像数据显示于显示面板
11时的每个显示区的像素的灰度（gs）而作为特征量，并算出其平均值。例如，平均灰度算出部31针对将显示面板11的显示画面分割为多个区的情况下的各个区，算出灰度的平均值。
[0032]
图4是示意性示出分割为多个区后的显示面板11的显示画面及各区的灰度的平均值的图。在此，对于将显示画面分割为8行（a～h）
×
6列（1～6）的各个区的平均灰度值，以gs0～gs255的256个灰度示出。此外，在本实施例中，图4所示的多个区与图2中示出的利用多个光源ls进行的背光源的照射区域分别对应。
[0033]
例如，在被供给背景较暗且在画面中央部存在与背景相比相对较亮的物体这样的图像数据信号vd的情况下，如图4所示，对于位于显示画面的中央部的区（例如，d3、e3等）算出比较高的灰度而作为平均灰度值，对于位于周边部的区（例如，a1～a6等）算出比较低的灰度而作为平均灰度值。
[0034]
调光量算出部32基于通过平均灰度算出部31算出的每个区的平均灰度值，按每个区算出用于控制背光源的发光的调光量。调光量算出部32按调光量0～9的10级算出调光量。调光量算出部32例如利用转换表将平均灰度值转换为调光量，从而算出调光量。
[0035]
图5是示出用于基于平均灰度值算出调光量的转换表的示例的图。例如，平均灰度值gs0为调光量0，平均灰度值gs1～15为调光量1，
・・・
平均灰度值gs240～254为调光量8，平均灰度值gs255为调光量9。
[0036]
调光数据写入部33基于通过调光量算出部32算出的每个区的调光量，生成设定与各个区对应的光源ls的背光源的光量的调光数据信号dd，并向led驱动器15输出。
[0037]
led驱动器15基于调光数据信号dd控制照明部16的多个光源ls的发光，以使得用与各区对应的调光量进行背光源的照射。例如，led驱动器15基于调光数据信号dd，将多个光源ls的各个发光亮度进行10级切换。由此，响应于每1帧的图像数据信号vd的显示画面中各区的灰度，调整背光源的光量，获得与显示图像对应的合适的对比度。
[0038]
如以上那样，在本实施例的显示装置100中，设置在源极驱动器14的简易区域调光功能部22基于图像数据信号vd，从分割显示面板11后的多个区的每一个的平均灰度值算出调光量，并基于算出的调光量控制led驱动器15，从而进行区域调光。依据这样的构成，与设置用于区域调光的专用ic或fpga等的情况相比，能够抑制整个装置的规模。
[0039]
即，在进行伴随着图像数据的校正的详细的区域调光的情况下，需要设置区域调光专用的ic等，会增大整个装置的规模。相对于此，在本实施例中执行的区域调光是不伴随对照调光量的图像数据的校正的简易的区域调光，无需设置专用ic等。如本实施例那样，通过在源极驱动器14搭载简易的区域调光的功能，特别是在车载用等小型显示装置中，能够充分实现与图像数据对应的合适的对比度，并且能够抑制装置规模。
[0040]
此外，本发明不限于上述实施例中示出的方案。例如，在上述实施例中，以在源极驱动器14设置有简易区域调光功能部22的情况为示例进行了说明。然而，与此不同地定时控制器12也可以具有相当于简易区域调光功能部22的功能部。根据这样的构成，也能在抑制装置规模的同时进行区域调光。
[0041]
另外，在上述实施例中，说明了这样的示例：对于将显示面板11的显示画面分割为8行
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6列的区后的各个区设置光源，并针对各个区获取图像数据信号的平均灰度值，基于平均灰度值算出调光量，从而控制led驱动器。然而，显示面板11的显示画面的区的分割并不限于此。例如，也可以分割为比8行
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6列多的区。
[0042]
另外，在算出针对各区的调光量时，也可以不是仅利用对应的区的平均灰度值算出调光量，而是除此之外参照相邻的区的平均灰度值而算出各区的调光量。
[0043]
另外，上述实施例中，说明了这样的示例：基于图像数据信号，算出在显示面板显示图像时的针对各区的像素的灰度的平均值，并利用算出的灰度的平均值算出调光量。然而，不限于此，也可以利用灰度的平均以外的其他计算方法算出调光量。另外，也可以算出灰度以外的其他要素作为特征量，并基于算出的特征量来算出调光量。即，只要进行如下处理即可，即基于图像数据信号vd，算出与各区对应的像素数据信号的特征量，并基于算出的特征量进行既定计算，从而算出针对各区的调光量。
[0044]
【标号说明】100 显示装置；11 显示面板；12 定时控制器；13 栅极驱动器；14 源极驱动器；15 led驱动器；16 照明部；21 lcd驱动部；31 平均灰度算出部；32 调光量算出部；33 调光数据写入部。