JP4915143B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置から成る表示部とバックライトとを備えた表示装置及びその駆動方法に関する。

液晶表示装置にあっては、液晶材料それ自体は発光しない。従って、例えば、直下型のバックライトを液晶表示装置の背面に配置する。尚、カラー液晶表示装置において、１画素は、例えば、赤色発光副画素、緑色発光副画素及び青色発光副画素の３つの副画素から構成されている。そして、各画素あるいは各副画素を構成する液晶セルを、一種の光シャッター（ライト・バルブ）として動作させることによって、即ち、各画素あるいは各副画素の光透過率（開口率）を制御し、バックライトから出射された照明光（例えば、白色光）の光透過率を制御することで、画像を表示している。

従来、バックライトは、液晶表示装置全体を、均一、且つ、一定の明るさで照明しているが、このようなバックライトとは別の構成、即ち、液晶表示装置における表示領域を構成する複数の表示領域ユニットに対応した複数の光源ユニットから構成され、表示領域ユニットにおける照度の分布を変化させる構成を有するバックライトが、例えば、特開２００５−２５８４０３から周知である。

このようなバックライトは、以下に説明する方法に基づき制御される。尚、外部から駆動部に入力される入力信号に基づき、駆動部から、画素の光透過率を制御する制御信号が各画素に供給される。即ち、バックライトを構成するそれぞれの光源ユニットの最高輝度をＹ_maxとし、表示領域ユニットにおける画素の光透過率（開口率）の最大値（具体的には、例えば１００％）をＬｔ_maxとする。また、バックライトを構成するそれぞれの光源ユニットが最高輝度Ｙ_maxであるときに、表示領域ユニットにおける各画素の表示輝度ｙ₀を得るための各画素の光透過率（開口率）をＬｔ₀とする。すると、この場合にあっては、バックライトを構成するそれぞれの光源ユニットの光源輝度Ｙ₀を、
Ｙ₀・Ｌｔ_max＝Ｙ_max・Ｌｔ₀
を満足するように制御すればよい。尚、このような制御の概念図を図９の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。ここで、光源ユニットの光源輝度Ｙ₀を、液晶表示装置の画像表示におけるフレーム（便宜上、画像表示フレームと呼ぶ）毎に変化させる。

そして、このようなバックライトの制御（バックライトの分割駆動とも呼ばれる）によって、液晶表示装置における白レベルの増加、黒レベルの低下によるコントラスト比の増加を図ることができる結果、画像表示の品質の向上を図ることができるし、バックライトの消費電力の低減を図ることができる。

また、２００５（平成１７）年５月、（財）光産業技術振興協会、２００４ＦＹ−００３−１ 光技術動向調査報告書の第３１３頁に記載されているように、従来の陰極線管を有するテレビジョン受像器においては、負荷率に制限を与えるために、自動ビーム制限回路（Auto Beam Limit 回路、ＡＢＬ回路）や自動パワー制限回路（Auto Power Limit 回路、ＡＰＬ回路）を設け、表示画面全体が白色表示の場合には、電力の過大増加やデバイス寿命への悪影響を防ぐために輝度を下げている。これによって、逆に、白色を表示する表示画面の面積が小さければ、表示画面全体が白色表示の場合と比べて白色を表示する表示画面の部分の輝度が相対的に増加されるといった効果があり、画像に輝き感をもたらす。放送波等にあっては、このような従来の陰極線管を有するテレビジョン受像器の特性を前提に絵作り（映像信号の生成）をしている。従って、放送波に搬送される映像信号においては、白色を表示する表示画面の部分の輝度が高め（ＲＧＢ値が大きめ）になるように設定されている。

特開２００５−２５８４０３ ２００５（平成１７）年５月、（財）光産業技術振興協会、２００４ＦＹ−００３−１ 光技術動向調査報告書の第３１３頁（http://www.oitda.or.jp/main/technology/technology2004.html 参照）

ところで、現行のカラー液晶表示装置では、通常、放送波に搬送される映像信号をそのまま再生するが故に、白色を表示する表示画面の部分の面積が小さいときでも大きいときでも、バックライトの光源輝度を変化させることは無く、カラー液晶表示装置における表示輝度は同じであり、特に白色の画像の部分に輝き感がないといった問題がある。

このように、表示画面全体の明るさが比較的暗く、その中に、白色を表示する表示画面の部分といった高輝度表示部分が存在する場合の入力信号を、模式的に図１０の（Ａ）に示し、このときのバックライトの光源輝度を図１０の（Ｂ）に模式的に示すように「Ｙ」とし、このときの表示輝度を図１０の（Ｃ）に模式的に「ｙ_H」，「ｙ_L」として示す。そして、図１０の（Ｂ）に模式的に示す状態から、図１０の（Ｂ）に光源輝度「Ｙ’」として点線にて模式的に示すように、単純にバックライトの輝度を増加させると、高輝度表示部分の表示輝度が点線にて示すように「ｙ_H’」となるだけでなく、黒表示部分（高輝度表示部分）の表示輝度が点線にて示すように「ｙ_L’」となり、明るくなってしまい、画像表示の品質が低下してしまう。

従って、本発明の第１の目的は、表示画面全体の明るさに応じてバックライトの輝度を変化させつつ、黒表示部分が明るくなり、画像表示の品質が低下してしまうといった問題の発生を回避することができる構成を有する表示装置及びその駆動方法を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、表示画面全体の明るさに応じて、しかも、高輝度の部分が存在する場合、バックライトの輝度を変化させつつ、黒表示部分が明るくなり、画像表示の品質が低下してしまうといった問題の発生を回避することができる構成を有する表示装置及びその駆動方法を提供することにある。

上記の第１の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る表示装置、あるいは、本発明の第１の態様に係る表示装置の駆動方法における表示装置は、
（ａ）マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域を有する透過型の液晶表示装置から成る表示部、
（ｂ）表示部の背面を照明するバックライト、並びに、
（ｃ）外部からの入力信号に基づき、表示部及びバックライトを制御、駆動する駆動部、
を備えた表示装置である。

そして、本発明の第１の態様に係る表示装置にあっては、駆動部は、
全入力信号の平均値が、所定の値以上であるか否かを調べ、
全入力信号の平均値が所定の値以上である場合、入力信号のγ補正における冪指数をγ₁₁とし、且つ、バックライトの輝度をＹ₁₁に制御し、
全入力信号の平均値が所定の値未満である場合、入力信号のγ補正における冪指数をγ₁₂（但し、γ₁₂＞γ₁₁）とし、且つ、バックライトの輝度をＹ₁₂（但し、Ｙ₁₂＞Ｙ₁₁）に制御することを特徴とする。

また、本発明の第１の態様に係る表示装置の駆動方法にあっては、
全入力信号の平均値が、所定の値以上であるか駆動部において否かを調べ、
全入力信号の平均値が所定の値以上である場合、駆動部において、入力信号のγ補正における冪指数をγ₁₁とし、且つ、バックライトの輝度をＹ₁₁に制御し、
全入力信号の平均値が所定の値未満である場合、駆動部において、入力信号のγ補正における冪指数をγ₁₂（但し、γ₁₂＞γ₁₁）とし、且つ、バックライトの輝度をＹ₁₂（但し、Ｙ₁₂＞Ｙ₁₁）に制御することを特徴とする。

上記の第２の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る表示装置、あるいは、本発明の第２の態様に係る表示装置の駆動方法における表示装置は、
（ａ）マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域を有する透過型の液晶表示装置から成る表示部、
（ｂ）表示領域を構成する複数の表示領域ユニットに対応して個別に配置された光源ユニットから成り、表示部の背面を照明するバックライト、並びに、
（ｃ）外部からの入力信号に基づき、表示部及びバックライトを制御、駆動する駆動部、
を備え、
駆動部は、各表示領域ユニットに対応する入力信号の内の最大値を有する表示領域ユニット内・最大入力信号に基づき、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの発光状態を制御する表示装置である。

そして、本発明の第２の態様に係る表示装置にあっては、駆動部は、
（Ａ）全入力信号の平均値が、所定の値以上であるか否かを調べ、
（Ｂ−１）全入力信号の平均値が所定の値以上である場合、各表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御し、
（Ｂ−２）全入力信号の平均値が所定の値未満である場合、
表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値以上である表示領域ユニットにおいては、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₂（但し、γ₂₂＞γ₂₁）とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度よりも高い輝度に制御し、
表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値未満である表示領域ユニットにおいては、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御することを特徴とする。

また、本発明の第２の態様に係る表示装置の駆動方法にあっては、
（Ａ）全入力信号の平均値が、所定の値以上であるか否かを駆動部において調べ、
（Ｂ−１）全入力信号の平均値が所定の値以上である場合、駆動部において、各表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御し、
（Ｂ−２）全入力信号の平均値が所定の値未満である場合、
表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値以上である表示領域ユニットにあっては、駆動部において、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₂（但し、γ₂₂＞γ₂₁）とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度よりも高い輝度に制御し、
表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値未満である表示領域ユニットにあっては、駆動部において、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御することを特徴とする。

尚、本発明の第２の態様に係る表示装置あるいはその駆動方法（以下、これらを総称して、単に本発明の第２の態様と呼ぶ場合がある）の以下の説明において、複数の表示領域ユニット（この表示領域ユニットは、一種、仮想のものである）をＰ×Ｑ個の表示領域ユニットと呼ぶ場合があり、この場合には、光源ユニットの数はＰ×Ｑ個である。また、１つの表示領域ユニットに対応する入力信号（入力信号の数は、この表示領域ユニットを構成する画素の数に等しく、あるいは又、この表示領域ユニットを構成する副画素の数に等しい）における表示領域ユニット内・最大入力信号の値を、「ｘ_U-max」と表記する場合がある。更には、表示領域ユニット内・最大入力信号（表示領域ユニット内・最大入力信号の数はＰ×Ｑ個である）の値ｘ_U-maxの内の最高値を、「ｘ_MAX」と表記する場合がある。

液晶表示装置がカラー液晶表示装置の場合、１画素は、例えば、赤色発光副画素、緑色発光副画素及び青色発光副画素の３つの副画素から構成されている。従って、入力信号も、赤色発光副画素のための入力信号、緑色発光副画素のための入力信号、及び、青色発光副画素のための入力信号の３つの入力信号が１組とされる。そして、この場合、表示領域ユニット内・最大入力信号の値（ｘ_U-max）とは、１つの表示領域ユニットにおいて、最大の赤色発光副画素のための入力信号の値、最大の緑色発光副画素のための入力信号の値、及び、最大の青色発光副画素のための入力信号の値の内の更に最大の値を指す。

画素あるいは副画素の光透過率（開口率とも呼ばれる）Ｌｔ、画素あるいは副画素に対応する表示領域ユニットの部分の輝度（表示輝度）ｙ、及び、光源ユニットの輝度（光源輝度）Ｙを、以下のとおり、定義する。

Ｙ₁・・・・通常の動作状態（入力信号のγ補正における冪指数がγ₁₁あるいはγ₂₁である場合）における光源輝度の、例えば最高輝度であり、以下、光源輝度・第１規定値と呼ぶ場合がある。
Ｌｔ₁・・・表示領域あるいは表示領域ユニットにおける画素あるいは副画素の光透過率（開口率）の、例えば最大値であり、以下、光透過率・第１規定値と呼ぶ場合がある。
Ｌｔ₂・・・本発明の第２の態様において、光源輝度が光源輝度・第１規定値Ｙ₁であるときに、表示領域ユニット内・最大入力信号（値：ｘ_U-max）に相当する制御信号が画素あるいは副画素に供給されたと想定したときの画素あるいは副画素の光透過率（開口率）であり、以下、光透過率・第２規定値と呼ぶ場合がある。尚、０≦Ｌｔ₂≦Ｌｔ₁
ｙ₂・・・・本発明の第２の態様において、光源輝度が光源輝度・第１規定値Ｙ₁であり、画素あるいは副画素の光透過率（開口率）が光透過率・第２規定値Ｌｔ₂であると仮定したときに得られる表示輝度であり、以下、表示輝度・第２規定値と呼ぶ場合がある。
Ｙ₂・・・・本発明の第２の態様において、表示領域ユニット内・最大入力信号（値：ｘ_U-max）に相当する制御信号が画素あるいは副画素に供給されたと想定し、しかも、このときの画素あるいは副画素の光透過率（開口率）が光透過率・第１規定値Ｌｔ₁に補正されたと仮定したとき、画素あるいは副画素の輝度を表示輝度・第２規定値（ｙ₂）とするための光源ユニットの光源輝度。但し、光源輝度Ｙ₂には、各光源ユニットの光源輝度が他の光源ユニットの光源輝度に与える影響を考慮した補正が施される場合がある。

ここで、γ₁₁，γ₂₁の値として「２．２」を例示することができる。また、この場合には、バックライトの輝度Ｙ₁₁を光源輝度・第１規定値Ｙ₁とすればよいし、あるいは又、表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度Ｙ₂₁を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度である光源輝度Ｙ₂とすればよい。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の第２の態様において、１つの光源ユニットは、４つの光源ユニットによって囲まれ、あるいは又、３つの光源ユニットと筐体（後述する）の１つの側面によって囲まれ、あるいは又、２つの光源ユニットと筐体の２つの側面によって囲まれている。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の第１の態様〜第２の態様に係る表示装置あるいはその駆動方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、バックライトの光源、あるいは、バックライトを構成する光源ユニットの光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を挙げることができるし、あるいは又、冷陰極線型の蛍光ランプや、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置、冷陰極電界電子放出装置（ＦＥＤ）、プラズマ表示装置、通常のランプを挙げることもできる。光源を発光ダイオードから構成する場合、例えば波長６４０ｎｍの赤色を発光する赤色発光ダイオード、例えば波長５３０ｎｍの緑色を発光する緑色発光ダイオード、及び、例えば波長４５０ｎｍの青色を発光する青色発光ダイオードを１組として構成して白色光を得ることができるし、白色発光ダイオード（例えば、紫外又は青色発光ダイオードと蛍光体粒子とを組み合わせて白色を発光する発光ダイオード）の発光によって白色光を得ることもできる。赤色、緑色、青色以外の第４番目の色、第５番目の色・・・を発光する発光ダイオードを更に備えていてもよい。

また、光源を発光ダイオードから構成する場合、赤色を発光する複数の赤色発光ダイオード、緑色を発光する複数の緑色発光ダイオード、及び、青色を発光する複数の青色発光ダイオードが、筐体内に配置、配列されている。より具体的には、（１つの赤色発光ダイオード，１つの緑色発光ダイオード，１つの青色発光ダイオード）、（１つの赤色発光ダイオード，２つの緑色発光ダイオード，１つの青色発光ダイオード）、（２つの赤色発光ダイオード，２つの緑色発光ダイオード，１つの青色発光ダイオード）等の組合せから成る発光ダイオード・ユニットから、光源を構成することができる。そして、この場合、バックライトあるいは１つの光源ユニットには、少なくとも１つの発光ダイオード・ユニットが備えられている。

発光ダイオードは、所謂フェイスアップ構造を有していてもよいし、フリップチップ構造を有していてもよい。即ち、発光ダイオードは、基板、及び、基板上に形成された発光層から構成されており、発光層から光が外部に出射される構造としてもよいし、発光層からの光が基板を通過して外部に出射される構造としてもよい。より具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、例えば、基板上に形成された第１導電型（例えばｎ型）を有する化合物半導体層から成る第１クラッド層、第１クラッド層上に形成された活性層、活性層上に形成された第２導電型（例えばｐ型）を有する化合物半導体層から成る第２クラッド層の積層構造を有し、第１クラッド層に電気的に接続された第１電極、及び、第２クラッド層に電気的に接続された第２電極を備えている。発光ダイオードを構成する層は、発光波長に依存して、周知の化合物半導体材料から構成すればよい。

本発明にあっては、光源の発光状態（具体的には、例えば、光源の輝度、あるいは、光源の色度、あるいは、光源の輝度と色度）を測定するための光センサーが配設されていることが望ましい。光センサーの数は、最低１個であればよいが、１個の光源ユニットに１組の光センサーが配置されている構成とすることが、各光源ユニットの発光状態を確実に測定するといった観点から望ましい。光センサーとして、周知のフォトダイオードやＣＣＤ装置を挙げることができる。光源を、例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び、青色発光ダイオードを１組として構成する場合、光センサーによって測定される光源の発光状態は、光源の輝度及び色度である。また、この場合、１組の光センサーを、赤色光の光強度を測定するために赤色フィルターが取り付けられたフォトダイオード、緑色光の光強度を測定するために緑色フィルターが取り付けられたフォトダイオード、及び、青色光の光強度を測定するために青色フィルターが取り付けられたフォトダイオードから構成することができる。

駆動部は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号発生回路、デューティ比制御回路、発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動回路、演算回路、記憶装置（メモリ）等から構成された制御回路（バックライト制御回路及び光源ユニット駆動回路）、並びに、タイミングコントローラ等の周知の回路から構成された液晶表示装置駆動回路から構成することができる。

バックライトは、更には、拡散板、拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群や、反射シートを備えている構成とすることができる。

画素の輝度（表示輝度）及びバックライトあるいは光源ユニットの輝度（光源輝度）の制御は、１画像表示フレーム毎に行われる。尚、駆動部に電気信号として１秒間に送られる画像情報の数（毎秒画像）がフレーム周波数（フレームレート）であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間（単位：秒）である。

透過型の液晶表示装置は、例えば、透明第１電極を備えたフロント・パネル、透明第２電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配された液晶材料から成る。

フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第１の基板と、第１の基板の内面に設けられた透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第１の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、透過型のカラー液晶表示装置においては、第１の基板の内面に、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられている。カラーフィルターの配置パターンとして、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。そして、フロント・パネルは、更に、オーバーコート層上に透明第１電極が形成された構成を有している。尚、透明第１電極上には配向膜が形成されている。一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第２の基板と、第２の基板の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第２の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第２電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型のカラー液晶表示装置を含む液晶表示装置を構成する各種の部材や液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができる。スイッチング素子として、単結晶シリコン半導体基板に形成されたＭＯＳ型ＦＥＴや薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）といった３端子素子や、ＭＩＭ素子、バリスタ素子、ダイオード等の２端子素子を例示することができる。

透明第１電極と透明第２電極の重複領域であって液晶セルを含む領域が、１画素（ピクセル）あるいは１副画素（サブピクセル）に該当する。そして、透過型のカラー液晶表示装置においては、各画素（ピクセル）を構成する赤色発光副画素（副画素［Ｒ］）は、係る領域と赤色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、緑色発光副画素（副画素［Ｇ］）は、係る領域と緑色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、青色発光副画素（副画素［Ｂ］）は、係る領域と青色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成されている。副画素［Ｒ］、副画素［Ｇ］及び副画素［Ｂ］の配置パターンは、上述したカラーフィルターの配置パターンと一致する。尚、画素は、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の３つの副画素を１組として構成される構成に限定されず、例えば、これらの３つの副画素に更に１あるいは複数の副画素を加えた１組（例えば、輝度向上のために白色を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するために補色を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエローを発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエロー及びシアンを発光する副画素を加えた１組）から構成することもできる。

マトリクス状に配列された画素（ピクセル）の数Ｍ₀×Ｎ₀を（Ｍ₀，Ｎ₀）で表記したとき、（Ｍ₀，Ｎ₀）の値として、具体的には、ＶＧＡ（６４０，４８０）、Ｓ−ＶＧＡ（８００，６００）、ＸＧＡ（１０２４，７６８）、ＡＰＲＣ（１１５２，９００）、Ｓ−ＸＧＡ（１２８０，１０２４）、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（１９２０，１０３５）、（７２０，４８０）、（１２８０，９６０）等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。また、（Ｍ₀，Ｎ₀）の値と（Ｐ，Ｑ）の値との関係として、限定するものではないが、以下の表１に例示することができる。１つの表示領域ユニットを構成する画素の数として、２０×２０乃至３２０×２４０、好ましくは、５０×５０乃至２００×２００を例示することができる。表示領域ユニットにおける画素の数は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。

本発明の第１の態様あるいは第２の態様にあっては、表示画面全体の明るさが比較的暗い場合、バックライトの輝度を増加させる一方、入力信号のγ補正における冪指数を増加させるので、明るく表示すべき表示画面の部分を一層明るく表示することができ、しかも、黒表示部分の明るさの増加を抑制することができるので、画像表示の品質が低下してしまうといった問題の発生を確実に回避することができる。

更には、本発明の第２の態様にあっては、例えば、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が画素に供給されたと想定したときの画素の輝度（光透過率・第１規定値Ｌｔ₁における表示輝度・第２規定値ｙ₂）が得られるように、表示領域ユニットに対応する光源ユニットを構成する光源の輝度を駆動部によって制御するので、バックライトの消費電力の低減を図ることができるばかりか、白レベルの増加や黒レベルの低下を図り、高いコントラスト比（液晶表示装置の画面表面における、外光反射等を含まない、全黒表示部と全白表示部の輝度比）を得ることができ、所望の表示領域の明るさを強調することが可能となるので、画像表示の品質の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明の表示装置を説明するが、それに先立ち、実施例において使用に適した透過型のカラー液晶表示装置から成る表示部やバックライトの概要を、図４、図５、図６の（Ａ）及び（Ｂ）、図７を参照して、説明する。

図４に概念図を示すように、表示部に相当する透過型のカラー液晶表示装置１０は、第１の方向に沿ってＭ₀個、第２の方向に沿ってＮ₀個の、合計Ｍ₀×Ｎ₀個の画素がマトリクス状に配列された表示領域１１を備えている。尚、実施例２での使用に適した表示装置にあっては、表示領域１１を、Ｐ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２に分割したと想定する。表示領域１１あるいは各表示領域ユニット１２は複数の画素から構成されている。具体的には、例えば、画像表示用解像度としてＨＤ−ＴＶ規格を満たすものであり、マトリクス状に配列された画素（ピクセル）の数Ｍ₀×Ｎ₀を（Ｍ₀，Ｎ₀）で表記したとき、例えば、（１９２０，１０８０）である。

また、実施例２での使用に適した表示装置にあっては、マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域１１（図４において、一点鎖線で示す）がＰ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２（境界を点線で示す）に分割されている。（Ｐ，Ｑ）の値は、例えば、（１９，１２）である。但し、図面の簡素化のため、図４における表示領域ユニット１２（及び、後述する光源ユニット４２）の数は、この値と異なる。各表示領域ユニット１２は複数（Ｍ×Ｎ）の画素から構成されており、１つの表示領域ユニット１２を構成する画素の数は、例えば、約１万である。

各画素は、それぞれが異なる色を発光する複数の副画素を１組として構成されている。より具体的には、各画素は、赤色発光副画素（副画素［Ｒ］）、緑色発光副画素（副画素［Ｇ］）、及び、青色発光副画素（副画素［Ｂ］）の３つの副画素（サブピクセル）から構成されている。この透過型のカラー液晶表示装置１０は、線順次駆動される。より具体的には、カラー液晶表示装置１０は、マトリクス状に交差する走査電極（第１の方向に沿って延びている）とデータ電極（第２の方向に沿って延びている）とを有し、走査電極に走査信号を入力して走査電極を選択、走査し、データ電極に入力されたデータ信号（制御信号に基づく信号である）に基づき画像を表示させ、１画面を構成する。

カラー液晶表示装置１０は、図７に模式的な一部断面図を示すように、透明第１電極２４を備えたフロント・パネル２０、透明第２電極３４を備えたリア・パネル３０、及び、フロント・パネル２０とリア・パネル３０との間に配された液晶材料１３から成る。

フロント・パネル２０は、例えば、ガラス基板から成る第１の基板２１と、第１の基板２１の外面に設けられた偏光フィルム２６とから構成されている。第１の基板２１の内面には、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層２３によって被覆されたカラーフィルター２２が設けられ、オーバーコート層２３上には、透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）２４が形成され、透明第１電極２４上には配向膜２５が形成されている。一方、リア・パネル３０は、より具体的には、例えば、ガラス基板から成る第２の基板３１と、第２の基板３１の内面に形成されたスイッチング素子（具体的には、薄膜トランジスタ、ＴＦＴ）３２と、スイッチング素子３２によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）３４と、第２の基板３１の外面に設けられた偏光フィルム３６とから構成されている。透明第２電極３４を含む全面には配向膜３５が形成されている。フロント・パネル２０とリア・パネル３０とは、それらの外周部で封止材（図示せず）を介して接合されている。尚、スイッチング素子３２は、ＴＦＴに限定されず、例えば、ＭＩＭ素子から構成することもできる。また、図面における参照番号３７は、スイッチング素子３２とスイッチング素子３２との間に設けられた絶縁層である。

これらの透過型のカラー液晶表示装置を構成する各種の部材や、液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができるので、詳細な説明は省略する。

実施例１での使用に適した表示装置にあっては、バックライト（直下型の面状光源装置）４０は、表示領域１１を背面から照明する。また、実施例２での使用に適した表示装置にあっては、バックライト（直下型の面状光源装置）４０は、Ｐ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２に対応して個別に配置されたＰ×Ｑ個の光源ユニット４２から成り、各光源ユニット４２は、光源ユニット４２に対応する表示領域ユニット１２を背面から照明する。そして、光源ユニット４２に備えられた光源は、個別に制御される。

尚、カラー液晶表示装置１０の下方にバックライト４０が位置しているが、図４においては、カラー液晶表示装置１０とバックライト４０とを別々に表示した。バックライト４０における発光ダイオード等の配置、配列状態を図６の（Ａ）に模式的に示し、カラー液晶表示装置１０及びバックライト４０から成る表示装置の模式的な一部断面図を図６の（Ｂ）に示す。光源は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式に基づき駆動される発光ダイオード４１から成る。

図６の（Ｂ）に表示装置の模式的な一部断面図を示すように、バックライト４０は、外側フレーム５３と内側フレーム５４とを備えた筐体５１から構成されている。そして、透過型のカラー液晶表示装置１０の端部は、外側フレーム５３と内側フレーム５４とによって、スペーサ５５Ａ，５５Ｂを介して挟み込まれるように保持されている。また、外側フレーム５３と内側フレーム５４との間には、ガイド部材５６が配置されており、外側フレーム５３と内側フレーム５４とによって挟み込まれたカラー液晶表示装置１０がずれない構造となっている。筐体５１の内部であって上部には、拡散板６１が、スペーサ５５Ｃ、ブラケット部材５７を介して、内側フレーム５４に取り付けられている。また、拡散板６１の上には、拡散シート６２、プリズムシート６３、偏光変換シート６４といった光学機能シート群が積層されている。

筐体５１の内部であって下部には、反射シート６５が備えられている。ここで、この反射シート６５は、その反射面が拡散板６１と対向するように配置され、筐体５１の底面５２Ａに図示しない取付け用部材を介して取り付けられている。反射シート６５は、例えば、シート基材上に、銀反射膜、低屈折率膜、高屈折率膜を順に積層された構造を有する銀増反射膜から構成することができる。反射シート６５は、複数の発光ダイオード４１（光源４１）から出射された光や、筐体５１の側面５２Ｂ、あるいは、場合によっては、図６の（Ａ）に示す隔壁４４によって反射された光を反射する。こうして、赤色を発光する複数の赤色発光ダイオード４１Ｒ（光源４１Ｒ）、緑色を発光する複数の緑色発光ダイオード４１Ｇ（光源４１Ｇ）、及び、青色を発光する複数の青色発光ダイオード４１Ｂ（光源４１Ｂ）から出射された赤色光、緑色光及び青色光が混色され、色純度の高い白色光を照明光として得ることができる。この照明光は、拡散板６１、拡散シート６２、プリズムシート６３、偏光変換シート６４といった光学機能シート群を通過し、カラー液晶表示装置１０を背面から照射する。バックライト４０を構成する光源ユニット４２と光源ユニット４２とは、隔壁４４で仕切られている。隔壁４４は、筐体５１の底面５２Ａに図示しない取付け用部材を介して取り付けられている。尚、実施例１での使用に適した表示装置にあっては、隔壁４４を設けなくともよい。

筐体５１の底面５２Ａ近傍には、光センサーであるフォトダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂが配置されている。尚、フォトダイオード４３Ｒは、赤色光の光強度を測定するために赤色フィルターが取り付けられたフォトダイオードであり、フォトダイオード４３Ｇは、緑色光の光強度を測定するために緑色フィルターが取り付けられたフォトダイオードであり、フォトダイオード４３Ｂは、青色光の光強度を測定するために青色フィルターが取り付けられたフォトダイオードである。ここで、例えば、１個の光源ユニット４２に１組の光センサー（フォトダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ）が配置されている。光センサーであるフォトダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂによって測定される光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの発光状態は、発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの輝度及び色度である。

発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの配列状態は、例えば、赤色（例えば、波長６４０ｎｍ）を発光する赤色発光ダイオード４１Ｒ、緑色（例えば、波長５３０ｎｍ）を発光する緑色発光ダイオード４１Ｇ、及び、青色（例えば、波長４５０ｎｍ）を発光する青色発光ダイオード４１Ｂを１組とした発光ダイオード・ユニットを水平方向及び垂直方向に複数、並べる配列とすることができる。尚、この場合、実施例２での使用に適した表示装置にあっては、１つの光源ユニット４２に１つの発光ダイオード・ユニットが配置されている。

図４及び図５に示すように、外部（ディスプレイ回路）からの入力信号に基づきバックライト４０及びカラー液晶表示装置１０を駆動するための駆動部は、パルス幅変調制御方式に基づき、バックライト４０を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ、緑色発光ダイオード４１Ｇ及び青色発光ダイオード４１Ｂのオン／オフ制御を行うバックライト制御回路７０及び光源ユニット駆動回路８０、並びに、液晶表示装置駆動回路９０から構成されている。バックライト制御回路７０は、演算回路７１及び記憶装置（メモリ）７２から構成されている。尚、実施例１での使用に適した表示装置にあっては、光源ユニット駆動回路８０は１つでよい。そして、実施例２での使用に適した表示装置にあっては、各表示領域ユニット１２に対応する入力信号の内の最大値ｘ_U-maxを有する表示領域ユニット内・最大入力信号に基づき、この表示領域ユニット１２に対応した光源ユニット４２の発光状態を制御する。

また、光源ユニット駆動回路８０は、演算回路８１、記憶装置（メモリ）８２、ＬＥＤ駆動回路８３、フォトダイオード制御回路８４、ＦＥＴから成るスイッチング素子８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ、発光ダイオード駆動電源（定電流源）８６から構成されている。バックライト制御回路７０及び光源ユニット駆動回路８０を構成するこれらの回路等は、周知の回路等とすることができる。

一方、カラー液晶表示装置１０を駆動するための液晶表示装置駆動回路９０は、タイミングコントローラ９１といった周知の回路から構成されている。カラー液晶表示装置１０には、液晶セルを構成するＴＦＴから成るスイッチング素子３２を駆動するための、ゲート・ドライバ、ソース・ドライバ等（これらは図示せず）が備えられている。或る画像表示フレームにおける発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの発光状態は、フォトダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂによって測定され、フォトダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂからの出力はフォトダイオード制御回路８４に入力され、フォトダイオード制御回路８４、演算回路８１において、発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの例えば輝度及び色度としてのデータ（信号）とされ、係るデータがＬＥＤ駆動回路８３に送られ、次の画像表示フレームにおける発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの発光状態が制御されるといったフィードバック機構が形成される。また、発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの下流には電流検出用の抵抗体ｒ_R，ｒ_G，ｒ_Bが、発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂと直列に挿入されており、抵抗体ｒ_R，ｒ_G，ｒ_Bを流れる電流が電圧に変換され、抵抗体ｒ_R，ｒ_G，ｒ_Bにおける電圧降下が所定の値となるように、ＬＥＤ駆動回路８３の制御下、発光ダイオード駆動電源８６の動作が制御される。ここで、図５には、発光ダイオード駆動電源（定電流源）８６を１つで描写しているが、実際には、発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂのそれぞれを駆動するための発光ダイオード駆動電源８６が配されている。

実施例２での使用に適した表示装置にあっては、マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域がＰ×Ｑ個の表示領域ユニットに分割されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、Ｑ行×Ｐ列の表示領域ユニットに分割されていると云える。また、表示領域ユニット１２は複数（Ｍ×Ｎ）の画素から構成されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、Ｎ行×Ｍ列の画素から構成されていると云える。尚、マトリクス状に配列され、第ｑ行、第ｐ列［但し、ｑ＝１，２，・・・，Ｑであり、ｐ＝１，２，・・・，Ｐである］に位置する表示領域ユニット、光源ユニットを、それぞれ、表示領域ユニット１２_(q,p)、光源ユニット４２_(q,p)と表記し、表示領域ユニット１２_(q,p)あるいは光源ユニット４２_(q,p)に関連する要素、項目に、添字「(q,p)」あるいは「-(q,p)」を付する場合がある。

また、赤色発光副画素（副画素［Ｒ］）、緑色発光副画素（副画素［Ｇ］）、及び、青色発光副画素（副画素［Ｂ］）を一括して纏めて『副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』と呼ぶ場合があるし、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の動作の制御（具体的には、例えば、光透過率（開口率）の制御）のために副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に入力される赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号を一括して纏めて『制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』と呼ぶ場合があるし、表示領域あるいは表示領域ユニットを構成する副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を駆動するために駆動部に外部から入力される赤色発光副画素入力信号、緑色発光副画素入力信号、及び、青色発光副画素入力信号を一括して纏めて『入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』と呼ぶ場合がある。

各画素は、副画素［Ｒ］（赤色発光サブピクセル）、副画素［Ｇ］（緑色発光サブピクセル）、及び、副画素［Ｂ］（青色発光サブピクセル）の３つの副画素（サブピクセル）を１組として構成されているが、以下の実施例の説明においては、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれの輝度の制御（階調制御）を８ビット制御とし、０〜２５５の２⁸段階にて行うとする。従って、各表示領域ユニット１２を構成する各画素における副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれを駆動するために液晶表示装置駆動回路９０に入力される入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bのそれぞれは、２⁸段階の値をとる。また、各光源ユニットを構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ、緑色発光ダイオード４１Ｇ及び青色発光ダイオード４１Ｂのそれぞれの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bも、０〜２５５の２⁸段階の値をとる。但し、これに限定するものではなく、例えば、１０ビット制御とし、０〜１０２３の２¹⁰段階にて行うこともでき、この場合には、８ビットの数値での表現を、例えば４倍すればよい。

画素のそれぞれに、画素のそれぞれの光透過率Ｌｔを制御する制御信号が駆動部から供給される。具体的には、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれに、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれの光透過率Ｌｔを制御する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が液晶表示装置駆動回路９０から供給される。即ち、液晶表示装置駆動回路９０においては、入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］から制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が生成され、この制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給（出力）される。尚、バックライトあるいは光源ユニット４２の光源輝度Ｙを１画像表示フレーム毎に変化させるので、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］は、基本的に、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値をγ補正した値に対して、光源輝度Ｙの変化に基づく補正（補償）を行った値を有する。そして、液晶表示装置駆動回路９０を構成するタイミングコントローラ９１から、カラー液晶表示装置１０のゲート・ドライバ及びソース・ドライバに、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が周知の方法で送出され、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に基づき各副画素を構成するスイッチング素子３２が駆動され、液晶セルを構成する透明第１電極２４及び透明第２電極３４に所望の電圧が印加されることで、各副画素の光透過率（開口率）Ｌｔが制御される。ここで、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値が大きいほど、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の光透過率（副画素の開口率）Ｌｔが高くなり、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の輝度（表示輝度ｙ）の値が高くなる。即ち、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を通過する光によって構成される画像（通常、一種、点状である）は明るい。

表示輝度ｙ及び光源輝度Ｙの制御は、カラー液晶表示装置１０の画像表示における１画像表示フレーム毎、表示領域ユニット毎、光源ユニット毎に行われる。また、１画像表示フレーム内におけるカラー液晶表示装置１０の動作とバックライト４０の動作とは同期させられる。

実施例１は、本発明の第１の態様に係る表示装置及びその駆動方法に関する。実施例１の表示装置は、上述したとおり、
（ａ）マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域１１を有する透過型のカラー液晶表示装置１０から成る表示部、
（ｂ）表示部（カラー液晶表示装置１０）の背面を照明するバックライト４０、並びに、
（ｃ）外部からの入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に基づき、表示部（カラー液晶表示装置１０）及びバックライト４０を制御、駆動する駆動部７０，８０，９０、
を備えている。

そして、駆動部は、全入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均値ｘ_aveが、所定の値ＰＤ₁以上であるか否かを調べ、全入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁以上である場合、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のγ補正における冪指数をγ₁₁とし、且つ、バックライト４０の輝度を光源輝度Ｙ₁₁に制御し、全入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁未満である場合、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のγ補正における冪指数をγ₁₂（但し、γ₁₂＞γ₁₁）とし、且つ、バックライト４０の輝度を光源輝度Ｙ₁₂（但し、Ｙ₁₂＞Ｙ₁₁）に制御する。即ち、実施例１においては、バックライト４０は分割駆動されるのではなく、バックライト４０全体としての光源輝度の制御が行われる。

実施例１、あるいは、後述する実施例２において、所定の値ＰＤ₁は、表示装置において種々の表示試験を行い、決定すればよい。また、γ₁₁の値を２．２とした。

以下、実施例１における表示装置の駆動方法を、図１、図４及び図５を参照して説明する。

［ステップ−１００］
スキャンコンバータ等の周知のディスプレイ回路から送出された１画像表示フレーム分の入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］及びクロック信号ＣＬＫは、バックライト制御回路７０及び液晶表示装置駆動回路９０に入力される（図４参照）。尚、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］は、例えば撮像管への入力光量をｙ_inとしたとき、撮像管からの出力信号であり、例えば放送局等から出力され、画素の光透過率Ｌｔを制御するために液晶表示装置駆動回路９０にも入力される入力信号であり、入力光量ｙ_inの０．４５乗の関数で表すことができる。そして、バックライト制御回路７０に入力された１画像表示フレーム分の入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bは、バックライト制御回路７０を構成する記憶装置（メモリ）７２に、一旦、記憶される。また、液晶表示装置駆動回路９０に入力された１画像表示フレーム分の入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bも、液晶表示装置駆動回路９０を構成する記憶装置（図示せず）に、一旦、記憶される。

［ステップ−１１０］
次いで、バックライト制御回路７０を構成する演算回路７１においては、記憶装置７２に記憶された全ての入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値を読み出し、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均値ｘ_aveを求める。そして、平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁以上であるか否かを調べる。平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁未満である場合には、平均値フラグを、既にリセットされている初期の値「０」から「１」に変更する。

［ステップ−１２０］
そして、全入力信号の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁以上である場合、即ち、
ｘ_ave≧ＰＤ₁
平均値フラグ＝０
である場合、入力信号のγ補正における冪指数をγ₁₁（＝２．２）とするために、既にリセットされているγ値フラグの値を初期の値「０」のままとし、且つ、バックライト４０の輝度を光源輝度Ｙ₁₁（＝Ｙ₁）とする。

一方、全入力信号の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁未満である場合、即ち、
ｘ_ave＜ＰＤ₁
平均値フラグ＝１
である場合、入力信号のγ補正における冪指数をγ₁₂（但し、γ₁₂＞γ₁₁）とするために、既にリセットされているγ値フラグの値を初期の値「０」から「１」に変更し、且つ、バックライトの輝度を光源輝度Ｙ₁₂（但し、Ｙ₁₂＞Ｙ₁₁＝Ｙ₁）とする。尚、γ₁₁，γ₁₂は、予め、液晶表示装置駆動回路９０を構成する記憶装置に記憶されている。

以上に説明した［ステップ−１２０］における処理にあっては、更には、より具体的には、バックライト４０における赤色発光ダイオード４１Ｒの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R（Ｙ₁₁），Ｓ_R（Ｙ₁₂）、緑色発光ダイオード４１Ｇの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_G（Ｙ₁₁），Ｓ_G（Ｙ₁₂）、青色発光ダイオード４１Ｂの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_B（Ｙ₁₁），Ｓ_B（Ｙ₁₂）が、記憶装置７２に記憶されており、平均値フラグの値に応じて、演算回路７１によってこれらの値が読み出される。尚、「Ｓ_R（Ｙ₁₁）」とは、バックライト４０の輝度を光源輝度Ｙ₁₁とするために必要とされるパルス幅変調出力信号の値Ｓ_Rを意味する。

［ステップ−１３０］
次に、バックライト制御回路７０を構成する演算回路７１において得られたパルス幅変調出力信号の値は、光源ユニット駆動回路８０の記憶装置８２に送出され、記憶装置８２において記憶される。また、クロック信号ＣＬＫも光源ユニット駆動回路８０に送出される（図５参照）。

そして、パルス幅変調出力信号の値［Ｓ_R（Ｙ₁₁），Ｓ_G（Ｙ₁₁），Ｓ_B（Ｙ₁₁）］又は［Ｓ_R（Ｙ₁₂），Ｓ_G（Ｙ₁₂），Ｓ_B（Ｙ₁₂）］に基づき、バックライト４０を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒのオン時間ｔ_R-ON及びオフ時間ｔ_R-OFF、緑色発光ダイオード４１Ｇのオン時間ｔ_G-ON及びオフ時間ｔ_G-OFF、青色発光ダイオード４１Ｂのオン時間ｔ_B-ON及びオフ時間ｔ_B-OFFを演算回路８１は決定する。尚、
ｔ_R-ON＋ｔ_R-OFF＝ｔ_G-ON＋ｔ_G-OFF＝ｔ_B-ON＋ｔ_B-OFF＝一定値ｔ_Const
である。また、発光ダイオードのパルス幅変調に基づく駆動におけるデューティ比は、
ｔ_ON／（ｔ_ON＋ｔ_OFF）＝ｔ_ON／ｔ_Const
で表すことができる。

そして、バックライト４０を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ，緑色発光ダイオード４１Ｇ、青色発光ダイオード４１Ｂのオン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONに相当する信号が、ＬＥＤ駆動回路８３に送られ、このＬＥＤ駆動回路８３から、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONに相当する信号の値に基づき、スイッチング素子８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONだけオン状態となり、発光ダイオード駆動電源８６からのＬＥＤ駆動電流が、各発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂに流される。その結果、各発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、１画像表示フレームにおいて、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONだけ発光する。こうして、表示領域１１を、所定の照度において照明する。

［ステップ−１４０］
一方、液晶表示装置駆動回路９０に入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B及びγ値フラグがタイミングコントローラ９１へ送られ、タイミングコントローラ９１にあっては、入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に相当する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給（出力）する。液晶表示装置駆動回路９０のタイミングコントローラ９１において生成され、液晶表示装置駆動回路９０から副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給される制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値Ｘ_R，Ｘ_G，Ｘ_Bと、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bとは、γ値フラグが「０」の場合には、以下の式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）の関係にあるし、γ値フラグが「１」の場合には、以下の式（２−１）、式（２−２）、式（２−３）の関係にある。尚、例えば、ｆ（ｘ_R（γ₁₁））の意味は、底がｘ_R、冪指数がγ₁₁であることを意味し、より具体的には、ｘ_Rをγ₁₁乗することを意味する。

Ｘ_R＝ｆ（ｘ_R（γ₁₁）） （１−１）
Ｘ_G＝ｆ（ｘ_G（γ₁₁）） （１−２）
Ｘ_B＝ｆ（ｘ_B（γ₁₁）） （１−３）

Ｘ_R＝ｆ（ｘ_R（γ₁₂）） （２−１）
Ｘ_G＝ｆ（ｘ_G（γ₁₂）） （２−２）
Ｘ_B＝ｆ（ｘ_B（γ₁₂）） （２−３）

こうして、１画像表示フレームにおける画像表示動作が完了する。

γ₁₁の値を２．２とし、γ₁₂＝２．４とし、Ｙ₁₂／Ｙ₁₁＝２．０としたときの、正規化された入力信号の値と、表示輝度との関係を図３に示す。尚、図３の横軸は、正規化された入力信号（ｘ）の値であり、縦軸は、正規化された表示輝度（ｙ）の値である。また、図３において、曲線「ａ」は、バックライト４０が通常の明るさ（即ち、正規化された表示輝度の値として１．０）であって、γ₁₁＝２．２の場合を示し、曲線「ｂ」は、γ₁₁＝２．２の状態で、バックライト４０の明るさが２倍に増加した場合（正規化された表示輝度の値として２．０）を示す。これらの曲線「ａ」，「ｂ」を比較すると、入力信号（ｘ）の値が大きい場合（即ち、正規化された入力信号のレベルが１．０に近い場合）に所望の高い表示輝度が得られる一方で、入力信号（ｘ）の値が小さい場合（正規化された入力信号のレベルが０に近い場合）にも同様に表示輝度が高くなるため、本来再現したい階調レベル、即ち、入力信号（ｘ）が小さい場合における曲線「ａ」のカーブからずれてしまう。曲線「ｃ」は、バックライト４０の明るさが２倍に増加され、γ₁₂＝２．４とした場合の状態を示す。曲線「ｃ」から、正規化された入力信号（ｘ）の値が小さい場合、正規化された表示輝度（ｙ）の値の曲線「ａ」から得られる値に対する差異が小さいことが判る。即ち、表示画面全体の明るさが比較的暗い場合、バックライト４０の輝度を増加させる一方、入力信号のγ補正における冪指数を増加させるので、明るく表示すべき表示画面の部分を一層明るく表示することができ、しかも、黒表示部分の明るさの増加を抑制することができ、γ補正のパラメータを変更する簡単な制御によって、画像表示の品質が低下してしまうといった問題の発生を確実に回避することができる。

実施例２は、本発明の第２の態様に係る表示装置及びその駆動方法に関する。実施例２の表示装置は、上述したとおり、
（ａ）マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域１１を有する透過型のカラー液晶表示装置１０から成る表示部、
（ｂ）表示領域１１を構成する複数の表示領域ユニット１２に対応して個別に配置された光源ユニット４２から成り、表示部（カラー液晶表示装置１０）の背面を照明するバックライト４０、並びに、
（ｃ）外部からの入力信号に基づき、表示部（カラー液晶表示装置１０）及びバックライト４０を制御、駆動する駆動部７０，８０，９０、
を備えている。そして、駆動部は、各表示領域ユニット１２に対応する入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の内の最大値ｘ_U-maxを有する表示領域ユニット内・最大入力信号に基づき、この表示領域ユニット１２に対応した光源ユニット４２の発光状態を制御する。即ち、実施例２においては、バックライト４０は分割駆動される。

ここで、駆動部は、全入力信号の平均値ｘ_aveが、所定の値ＰＤ₁以上であるか否かを調べる。

そして、全入力信号の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁以上である場合、各表示領域ユニット１２_(q,p)に対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応した光源ユニット４２_(q,p)の輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)に基づく光源輝度Ｙ_2-(q,p)とする。

一方、全入力信号の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁未満である場合、以下の処理を行う。

即ち、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)が規定値ＰＤ₂以上である表示領域ユニット１２_(q,p)においては、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応する入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のγ補正における冪指数をγ₂₂（但し、γ₂₂＞γ₂₁）とし、且つ、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応した光源ユニット４２_(q,p)の輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-maxに基づく光源輝度Ｙ_2-(q,p)よりも高い光源輝度Ｙ_22-(q,p)とする。尚、このときの仮想の表示領域ユニット内・最大入力信号の値をｘ_U-max(q,p)’とする。

一方、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)が規定値ＰＤ₂未満である表示領域ユニット１２_(q,p)においては、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応した光源ユニット４２_(q,p)の輝度［光源輝度Ｙ_22-(q,p)’で表す］を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)に基づく光源輝度Ｙ_2-(q,p)とする。

尚、実施例２にあっては、規定値ＰＤ₂の値を、表示装置において種々の表示試験を行い、決定すればよい。また、γ₂₁の値を２．２とする。そして、この場合、表示領域ユニット１２_(q,p)に対応した光源ユニット４２_(q,p)の光源輝度Ｙ₂₁を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度である光源輝度Ｙ₂とする。更には、光源ユニット４２_(q,p)の光源輝度Ｙ₂₂と、この場合における、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)に基づく輝度である光源輝度Ｙ₂との関係を、Ｙ₂₂／Ｙ₂＞１とする。

以下、実施例２における表示装置の駆動方法を、図２、図４及び図５を参照して説明する。

［ステップ−２００］
先ず、実施例１の［ステップ−１００］及び［ステップ−１１０］と同様のステップを実行する。

［ステップ−２１０］
次いで、バックライト制御回路７０を構成する演算回路７１においては、記憶装置７２に記憶された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値を読み出し、第（ｐ，ｑ）番目［但し、先ず、ｐ＝１，ｑ＝１］の表示領域ユニット１２_(q,p)において、この第（ｐ，ｑ）番目の表示領域ユニット１２_(q,p)を構成する全ての画素における副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)を駆動するための入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)の値ｘ_R-(q,p)，ｘ_G-(q,p)，ｘ_B-(q,p)の内の最大値である表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)を、演算回路７１において求める。そして、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)を、記憶装置７２に記憶する。このステップを、ｍ＝１，２，・・・，Ｍ、ｎ＝１，２，・・・，Ｎの全てに対して、即ち、Ｍ×Ｎ個の画素に対して、実行する。

例えば、ｘ_R-(q,p)が「１１０」に相当する値であり、ｘ_G-(q,p)が「２５０」に相当する値であり、ｘ_B-(q,p)が「５０」に相当する値である場合、ｘ_U-max(q,p)は「２５０」に相当する値である。

この操作を、（ｐ，ｑ）＝（１，１）から（Ｐ，Ｑ）まで繰り返し、全ての表示領域ユニット１２_(q,p)における表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)を、記憶装置７２に記憶する。

［ステップ−２２０］
そして、全入力信号の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁以上である場合、即ち、
ｘ_ave≧ＰＤ₁
平均値フラグ＝０
である場合、各表示領域ユニット１２_(q,p)に対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁（＝２．２）とするために、既にリセットされているγ値フラグの値を初期の値「０」のままとし、且つ、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応した光源ユニット４２_(q,p)の光源輝度Ｙ_21-(q,p)を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)に基づく光源輝度Ｙ_2-(q,p)とする。即ち、具体的には、表示領域ユニット内・最大入力信号（値ｘ_U-max(q,p)）に相当する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)が副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給されたと想定し、しかも、このときの副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の光透過率（開口率）が光透過率・第１規定値Ｌｔ₁に補正されたと仮定したとき、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の輝度を表示輝度・第２規定値（ｙ_2-(q,p)）とするための光源ユニットの光源輝度Ｙ_2-(q,p)が得られるような処理を行う。即ち、光源ユニットの光源輝度を、光源ユニット駆動回路８０_(q,p)の制御下、増減する。

一方、全入力信号の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁未満である場合、即ち、
ｘ_ave＜ＰＤ₁
平均値フラグ＝１
である場合、以下の処理を行う。

即ち、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)が規定値ＰＤ₂以上である表示領域ユニット１２_(q,p)においては、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応する入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のγ補正における冪指数をγ₂₂（但し、γ₂₂＞γ₂₁）とするために、既にリセットされているγ値フラグの値を初期の値「０」から「１」に変更し、且つ、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応した光源ユニット４２_(q,p)の輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)に基づく光源輝度Ｙ_2-(q,p)よりも高い光源輝度Ｙ_22-(q,p)とする。

また、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-maxが規定値ＰＤ₂未満である表示領域ユニット１２_(q,p)においては、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とするために、既にリセットされているγ値フラグの値を初期の値「０」のままとし、且つ、この表示領域ユニット１２_(q,p)に対応した光源ユニット４２_(q,p)の光源輝度Ｙ_22-(q,p)’を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)に基づく光源輝度Ｙ_2-(q,p)とする。

以上に説明した［ステップ−２２０］における処理にあっては、更には、より具体的には、以下の式（３−１），式（３−２），式（３−３）を満足するように、１画像表示フレーム毎、１光源ユニット毎に光源輝度Ｙ₂₁，Ｙ₂₂，Ｙ₂₂’を制御すればよい。即ち、光源輝度制御関数ｇ（ｘ_nol-max）である式（４−１），式（４−２），式（４−３）に基づき光源４１の輝度を制御し、且つ、式（３−１），式（３−２），式（３−３）を満足するように光源輝度Ｙ₂₁，Ｙ₂₂，Ｙ₂₂’を制御すればよい。このような制御の概念図を、図８の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。但し、後述するように、他の光源ユニット４２の影響に基づいた補正を、光源輝度Ｙ₂₁，Ｙ₂₂，Ｙ₂₂’に対して施す必要がある。尚、光源輝度Ｙ₂₁，Ｙ₂₂，Ｙ₂₂’の制御に関するこれらの関係、即ち、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max、この最大値ｘ_U-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号の値、このような制御信号が画素（副画素）に供給されたと想定したときの表示輝度・第２規定値ｙ₂、このときの各副画素の光透過率（開口率）［光透過率・第２規定値Ｌｔ₂］、各副画素の光透過率（開口率）を光透過率・第１規定値Ｌｔ₁としたときに表示輝度・第２規定値Ｙ₂₁，Ｙ₂₂，Ｙ₂₂’が得られるような光源ユニットにおける輝度制御パラメータの関係は、予め求めておき、記憶装置７２等に記憶しておけばよい。

Ｙ₂₁・Ｌｔ₁ ＝Ｙ₁・Ｌｔ₂ （３−１）
ｇ（ｘ_nol-max） ＝ａ₁・（ｘ_nol-max）^2.2＋ａ₀ （４−１）
Ｙ₂₂・Ｌｔ₁ ＝Ｙ₁・Ｌｔ₂ （４−１）
ｇ（ｘ_nol-max’）＝ａ₁・（ｘ_nol-max’）^2.2＋ａ₀ （４−２）
Ｙ₂₂’・Ｌｔ₁ ＝Ｙ₁・Ｌｔ₂ （３−３）
ｇ（ｘ_nol-max） ＝ａ₁・（ｘ_nol-max）^2.2＋ａ₀ （４−３）

ここで、画素（あるいは、画素を構成する副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれ）を駆動するために液晶表示装置駆動回路９０に入力される入力信号（入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］）の最高値をｘ_In-maxとしたとき、
ｘ_nol-max≡ｘ_U-max／ｘ_In-max
であり、ａ₁，ａ₀は定数であり、
ａ₁＋ａ₀＝１
０＜ａ₀＜１，０＜ａ₁＜１
で表すことができる。例えば、
ａ₁＝０．９９
ａ₀＝０．０１
とすればよい。また、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bのそれぞれは、２⁸段階の値をとるので、ｘ_In-maxの値は「２５５」に相当する値である。

ところで、バックライトにあっては、例えば、（ｐ，ｑ）＝（１，１）の光源ユニット４２_(1,1)の輝度制御を想定した場合、他のＰ×Ｑ個の光源ユニット４２からの影響を考慮する必要がある。このような光源ユニット４２が他の光源ユニット４２から受ける影響は、各光源ユニット４２の発光プロファイルによって予め判明しているので、逆算によって差分を計算でき、その結果、補正が可能である。演算の基本形を以下に説明する。

式（３−１）、式（３−２）、式（３−３）、式（４−１）、式（４−２）、式（４−３）の要請に基づくＰ×Ｑ個の光源ユニット４２に要求される輝度（光源輝度Ｙ₂₁，Ｙ₂₂）を行列［Ｌ_PxQ］で表す。また、或る光源ユニットのみを駆動し、他の光源ユニットは駆動していないときに得られる或る光源ユニットの輝度を、Ｐ×Ｑ個の光源ユニット４２に対して予め求めておく。係る輝度を行列［Ｌ’_PxQ］で表す。更には、補正係数を行列［α_PxQ］で表す。すると、これらの行列の関係は、以下の式（５−１）で表すことができる。補正係数の行列［α_PxQ］は、予め求めておくことができる。
［Ｌ_PxQ］＝［Ｌ’_PxQ］・［α_PxQ］ （５−１）
よって、式（５−１）から行列［Ｌ’_PxQ］を求めればよい。行列［Ｌ’_PxQ］は、逆行列の演算から求めることができる。即ち、
［Ｌ’_PxQ］＝［Ｌ_PxQ］・［α_PxQ］^-1 （５−２）
を計算すればよい。そして、行列［Ｌ’_PxQ］で表された輝度が得られるように光源４１_(q,p)を制御すればよく、具体的には、係る操作、処理は、記憶装置（メモリ）８２に記憶された情報（データテーブル）を用いて行えばよい。尚、光源４１_(q,p)の制御にあっては、行列［Ｌ’_PxQ］の値は負の値を取れないので、演算結果は正の領域にとどめる必要があることは云うまでもない。従って、式（５−２）の解は厳密解ではなく、近似解となる場合がある。

このように、バックライト制御回路７０を構成する演算回路７１において得られた式（３−１）、式（３−２）、式（３−３）、式（４−１）、式（４−２）、式（４−３）の値に基づき得られた行列［Ｌ_PxQ］、補正係数の行列［α_PxQ］に基づき、上述したとおり、光源ユニットを単独で駆動したと想定したときの輝度の行列［Ｌ’_PxQ］を求め、更には、記憶装置７２に記憶された変換テーブルに基づき、０〜２５５の範囲内の対応する整数に変換する。こうして、バックライト制御回路７０を構成する演算回路７１において、光源ユニット４２_(q,p)における赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)の発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_G-(q,p)、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)の発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_B-(q,p)を得ることができる。

［ステップ−２３０］
次に、バックライト制御回路７０を構成する演算回路７１において得られたパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)，Ｓ_G-(q,p)，Ｓ_B-(q,p)は、光源ユニット４２_(q,p)に対応して設けられた光源ユニット駆動回路８０_(q,p)の記憶装置８２に送出され、記憶装置８２において記憶される。また、クロック信号ＣＬＫも光源ユニット駆動回路８０_(q,p)に送出される（図５参照）。

そして、パルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)，Ｓ_G-(q,p)，Ｓ_B-(q,p)に基づき、光源ユニット４２_(q,p)を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)のオン時間ｔ_R-ON及びオフ時間ｔ_R-OFF、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)のオン時間ｔ_G-ON及びオフ時間ｔ_G-OFF、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)のオン時間ｔ_B-ON及びオフ時間ｔ_B-OFFを演算回路８１は決定する。尚、
ｔ_R-ON＋ｔ_R-OFF＝ｔ_G-ON＋ｔ_G-OFF＝ｔ_B-ON＋ｔ_B-OFF＝一定値ｔ_Const
である。また、発光ダイオードのパルス幅変調に基づく駆動におけるデューティ比は、
ｔ_ON／（ｔ_ON＋ｔ_OFF）＝ｔ_ON／ｔ_Const
で表すことができる。

そして、光源ユニット４２_(q,p)を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)，緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)のオン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)に相当する信号が、ＬＥＤ駆動回路８３に送られ、このＬＥＤ駆動回路８３から、オン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)に相当する信号の値に基づき、スイッチング素子８５Ｒ_(q,p)，８５Ｇ_(q,p)，８５Ｂ_(q,p)が、オン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)だけオン状態となり、発光ダイオード駆動電源８６からのＬＥＤ駆動電流が、各発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)，４１Ｇ_(q,p)，４１Ｂ_(q,p)に流される。その結果、各発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)，４１Ｇ_(q,p)，４１Ｂ_(q,p)は、１画像表示フレームにおいて、オン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)だけ発光する。こうして、第（ｐ，ｑ）番目の表示領域ユニット１２_(q,p)を、所定の照度において照明する。

［ステップ−２４０］
一方、液晶表示装置駆動回路９０に入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)の値ｘ_R-(q,p)，ｘ_G-(q,p)，ｘ_B-(q,p)及びγ値フラグがタイミングコントローラ９１へ送られ、タイミングコントローラ９１にあっては、入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)に相当する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)を、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)に供給（出力）する。液晶表示装置駆動回路９０のタイミングコントローラ９１において生成され、液晶表示装置駆動回路９０から副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)に供給される制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)の値Ｘ_R-(q,p)，Ｘ_G-(q,p)，Ｘ_B-(q,p)と、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)の値ｘ_R-(q,p)，ｘ_G-(q,p)，ｘ_B-(q,p)とは、γ値フラグが「０」の場合には、以下の式（６−１）、式（６−２）、式（６−３）の関係にあるし、γ値フラグが「１」の場合には、（７−１）、式（７−２）、式（７−３）の関係にある。尚、例えば、ｆ’（ｘ_R（γ₂₁））の意味は、底がｘ_R、冪指数がγ₂₁であることを意味し、より具体的には、ｘ_Rをγ₂₁乗することを意味する。
Ｘ_R＝ｆ’（ｘ_R（γ₂₁）） （６−１）
Ｘ_G＝ｆ’（ｘ_G（γ₂₁）） （６−２）
Ｘ_B＝ｆ’（ｘ_B（γ₂₁）） （６−３）

Ｘ_R＝ｆ’（ｘ_R（γ₂₂）） （７−１）
Ｘ_G＝ｆ’（ｘ_G（γ₂₂）） （７−２）
Ｘ_B＝ｆ’（ｘ_B（γ₂₂）） （７−３）

また、光源ユニット４２_(q,p)の光源輝度Ｙ_2-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)’を画像表示フレーム毎に変化させるので、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)は、基本的に、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)の値をγ補正した値に対して、光源輝度Ｙ_2-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)’の変化に基づく補正（補償）を行った値を有する。即ち、実施例２にあっては、１画像表示フレーム毎に光源輝度Ｙ_2-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)’が変化するので、光源輝度Ｙ_2-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)，Ｙ_22-(q,p)’において適切な表示輝度・第２規定値ｙ_2-(q,p)が得られるように制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)の値Ｘ_R-(q,p)，Ｘ_G-(q,p)，Ｘ_B-(q,p)を決定、補正（補償）して、副画素の光透過率（開口率）Ｌｔを制御している。ここで、式（６−１）、式（６−２）、式（６−３）、式（７−１）、式（７−２）、式（７−３）の関数ｆ’は、係る補正（補償）も行うための予め求められた関数である。

こうして、１画像表示フレームにおける画像表示動作が完了する。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した透過型のカラー液晶表示装置やバックライト、光源ユニット、表示装置、駆動部の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。発光ダイオードの温度を温度センサーで監視し、その結果を、光源ユニット駆動回路８０にフィードバックすることで、光源ユニット４２の輝度補償（補正）や温度制御を行ってもよい。実施例においては、液晶表示装置の表示領域をＰ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニットに分割したと想定して説明を行ったが、場合によっては、透過型の液晶表示装置は、Ｐ×Ｑ個の実際の表示領域ユニットに分割された構造を有していてもよい。

実施例１において、全入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の平均値ｘ_aveが所定の値ＰＤ₁未満である場合、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のγ補正における冪指数をγ₁₂（但し、γ₁₂＞γ₁₁）とし、且つ、バックライト４０の輝度を光源輝度Ｙ₁₂（但し、Ｙ₁₂＞Ｙ₁₁）に制御するが、この際、以下の要件のいずれかを、更に、加重してもよい。
（１１）赤色発光副画素入力信号ｘ_Rの最大入力信号、緑色発光副画素入力信号ｘ_Gの最大入力信号、青色発光副画素入力信号ｘ_Bの最大入力信号の内の最大入力信号ｘ_max-(RGB)が或る値を超えている場合。
（１２）１つの画素を構成する３つの副画素における赤色発光副画素入力信号、緑色発光副画素入力信号及び青色発光副画素入力信号の平均値［（ｘ_R＋ｘ_G＋ｘ_B）／３］の内の最大値ｘ_max-aveが或る値を超えている場合。
（１３）１つの画素を構成する３つ副画素における赤色発光副画素入力信号ｘ_Rが規定値ＰＤ₂以上であり、且つ、緑色発光副画素入力信号ｘ_Gが規定値ＰＤ₂以上であり、且つ、青色発光副画素入力信号ｘ_Bが規定値ＰＤ₂以上である場合。
（１４）上記（１１）の場合において、最大入力信号ｘ_max-(RGB)の例えば０．９倍以上の最大入力信号を有する副画素が、全副画素に対して所定の割合以上、存在する場合。
（１５）上記（１２）の場合において、最大値ｘ_max-aveの例えば０．９倍以上の平均値を有する副画素の組（画素）が、全画素に対して所定の割合以上、存在する場合。
（１６）上記（１３）の場合において、上記（１３）の要件を満足する画素が、１つの表示領域ユニットを構成する全画素に対して所定の割合以上、存在する場合。

また、実施例２においては、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)が規定値ＰＤ₂以上であるか否かを調べるが、このときの表示領域ユニット内・最大入力信号が、以下の値のいずれかを有する場合、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-max(q,p)が規定値ＰＤ₂以上であると判断することができる。
（２１）赤色発光副画素入力信号ｘ_Rの最大入力信号、緑色発光副画素入力信号ｘ_Gの最大入力信号、青色発光副画素入力信号ｘ_Bの最大入力信号の内の最大入力信号の値ｘ_{U-max(q,p)-(RGB)}が規定値ＰＤ₂以上である。
（２２）１つの画素を構成する３つの副画素における赤色発光副画素入力信号、緑色発光副画素入力信号及び青色発光副画素入力信号の平均値［（ｘ_R＋ｘ_G＋ｘ_B）／３］の内の最大値ｘ_{U-max(q,p)-ave}が規定値ＰＤ₂以上である。
（２３）１つの画素を構成する３つ副画素における赤色発光副画素入力信号ｘ_Rが規定値ＰＤ₂以上であり、且つ、緑色発光副画素入力信号ｘ_Gが規定値ＰＤ₂以上であり、且つ、青色発光副画素入力信号ｘ_Bが規定値ＰＤ₂以上である。
（２４）上記（２１）の場合において、最大入力信号の値ｘ_{U-max(q,p)-(RGB)}の例えば０．９倍以上の最大入力信号を有する副画素が、１つの表示領域ユニットを構成する全副画素に対して所定の割合以上、存在する場合。
（２５）上記（２２）の場合において、最大値ｘ_{U-max(q,p)-ave}の例えば０．９倍以上の平均値を有する副画素の組（画素）が、１つの表示領域ユニットを構成する全画素に対して所定の割合以上、存在する場合。
（２６）上記（２３）の場合において、上記（２３）の要件を満足する画素が、１つの表示領域ユニットを構成する全画素に対して所定の割合以上、存在する場合。

図１は、実施例１における表示装置の駆動方法を説明するための流れ図である。 図２は、実施例２における表示装置の駆動方法を説明するための流れ図である。 図３は、γ₁₁の値を２．２とし、γ₁₂＝２．４とし、Ｙ₁₂／Ｙ₁₁＝２．０としたときの、正規化された入力信号の値と、表示輝度との関係を示すグラフである。 図４は、実施例での使用に適したカラー液晶表示装置及びバックライトから成る表示装置の概念図である。 図５は、実施例での使用に適した駆動回路の一部分の概念図である。 図６の（Ａ）は、実施例のバックライトにおける発光ダイオード等の配置、配列状態を模式的に示す図であり、図６の（Ｂ）は、実施例のカラー液晶表示装置及びバックライトから成る表示装置の模式的な一部断面図である。 図７は、カラー液晶表示装置の模式的な一部断面図である。 図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、表示領域ユニット内・最大入力信号の値ｘ_U-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が画素に供給されたと想定したときの表示輝度・第２規定値ｙ₂が光源ユニットによって得られるように、光源ユニットの光源輝度Ｙ₂を、駆動部の制御下、増減する状態を説明するための概念図である。 図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、バックライトの光源輝度と、画素の光透過率（開口率）と、表示領域ユニットにおける表示輝度との関係を説明するための概念図である。 図１０の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、従来の技術における問題点を説明するための、表示領域ユニットを構成する画素における光透過率（開口率）の状態、光源輝度の状態、及び、表示輝度の状態を模式的に示した図である。

符号の説明

１０・・・カラー液晶表示装置、１１・・・表示領域、１２・・・表示領域ユニット、１３・・・液晶材料、２０・・・フロント・パネル、２１・・・第１の基板、２２・・・カラーフィルター、２３・・・オーバーコート層、２４・・・透明第１電極、２５・・・配向膜、２６・・・偏光フィルム、３０・・・リア・パネル、３１・・・第２の基板、３２・・・スイッチング素子、３４・・・透明第２電極、３５・・・配向膜、３６・・・偏光フィルム、３７・・・絶縁層、４０・・・バックライト、４１，４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ・・・発光ダイオード（光源）、４２・・・光源ユニット、４３，４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ・・・フォトダイオード（光センサー）、４４・・・隔壁、５１・・・筐体、５２Ａ・・・筐体の底面、５２Ｂ・・・筐体の側面、５３・・・外側フレーム、５４・・・内側フレーム、５５Ａ，５５Ｂ・・・スペーサ、５６・・・ガイド部材、５７・・・ブラケット部材、６１・・・拡散板、６２・・・拡散シート、６３・・・プリズムシート、６４・・・偏光変換シート、６５・・・反射シート、７０・・・バックライト制御回路、７１・・・演算回路、７２・・・記憶装置（メモリ）、８０・・・光源ユニット駆動回路、８１・・・演算回路、８２・・・記憶装置（メモリ）、８３・・・ＬＥＤ駆動回路、８４・・・フォトダイオード制御回路、８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ・・・スイッチング素子、８６・・・発光ダイオード駆動電源、９０・・・液晶表示装置駆動回路、９１・・・タイミングコントローラ

Claims (2)

1. （ａ）マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域を有する透過型の液晶表示装置から成る表示部、
   （ｂ）表示領域を構成する複数の表示領域ユニットに対応して個別に配置された光源ユニットから成り、表示部の背面を照明するバックライト、並びに、
   （ｃ）外部からの入力信号に基づき、表示部及びバックライトを制御、駆動する駆動部、
   を備え、
   駆動部は、各表示領域ユニットに対応する入力信号の内の最大値を有する表示領域ユニット内・最大入力信号に基づき、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの発光状態を制御する表示装置であって、
   駆動部は、
   （Ａ）全入力信号の平均値が、所定の値以上であるか否かを調べ、
   （Ｂ−１）全入力信号の平均値が所定の値以上である場合、各表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御し、
   （Ｂ−２）全入力信号の平均値が所定の値未満である場合、
   表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値以上である表示領域ユニットにおいては、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₂（但し、γ₂₂＞γ₂₁）とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度よりも高い輝度に制御し、
   表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値未満である表示領域ユニットにおいては、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御することを特徴とする表示装置。
2. （ａ）マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域を有する透過型の液晶表示装置から成る表示部、
   （ｂ）表示領域を構成する複数の表示領域ユニットに対応して個別に配置された光源ユニットから成り、表示部の背面を照明するバックライト、並びに、
   （ｃ）外部からの入力信号に基づき、表示部及びバックライトを制御、駆動する駆動部、
   を備え、
   駆動部は、各表示領域ユニットに対応する入力信号の内の最大値を有する表示領域ユニット内・最大入力信号に基づき、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの発光状態を制御する表示装置の駆動方法であって、
   （Ａ）全入力信号の平均値が、所定の値以上であるか否かを駆動部において調べ、
   （Ｂ−１）全入力信号の平均値が所定の値以上である場合、駆動部において、各表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御し、
   （Ｂ−２）全入力信号の平均値が所定の値未満である場合、
   表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値以上である表示領域ユニットにあっては、駆動部において、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₂（但し、γ₂₂＞γ₂₁）とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度よりも高い輝度に制御し、
   表示領域ユニット内・最大入力信号の値が規定値未満である表示領域ユニットにあっては、駆動部において、該表示領域ユニットに対応する入力信号のγ補正における冪指数をγ₂₁とし、且つ、該表示領域ユニットに対応した光源ユニットの輝度を、表示領域ユニット内・最大入力信号の値に基づく輝度に制御することを特徴とする表示装置の駆動方法。

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