專利名稱：顯示裝置及其工作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能按照顯示內容來進行高灰度顯示的顯示裝置及其工作方法。
背景技術：
以往的顯示裝置在游戲機的顯示部中采用平板。作為平板，存在著具有液晶元件的面板(液晶面板)。這種游戲機為了提高使用者親臨現(xiàn)場的感覺而致力于提高顯示圖像和聲音。例如提出了使用反射型液晶面板的游戲機即單獨調整人物和背景的亮度的游戲機(參照專利文獻1)。
專利文獻1-特開2003-58122號公報在所述專利文獻1公開了在基于熒光燈或自然光的環(huán)境下使用時，按照周圍的亮度來調整面板亮度的技術。但是并未涉及與畫面的顯示內容對應的調整。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的課題在于提供通過簡便的結構進行與顯示的內容對應的亮度調整并提高顯示功能的、具有親臨現(xiàn)場的感覺的游戲機。
鑒于所述課題，本發(fā)明的特征在于按照顯示內容，提高在一個畫面中進行高灰度的顯示的區(qū)域(以下把該顯示稱作高灰度顯示，把該區(qū)域稱作高灰度區(qū)域)的亮度。
具體的本發(fā)明是一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部、輸入圖像信號的驅動電路部，驅動電路部具有用于進行灰度控制以使最高灰度根據(jù)所述象素部的顯示而不同的部件。
其他形態(tài)的本發(fā)明是一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的具有發(fā)光元件的象素部、輸入圖像信號的驅動電路部，驅動電路部具有用于進行所述圖像信號的灰度控制以使最高灰度根據(jù)所述象素部的顯示而不同的電路。
另外，其他形態(tài)的本發(fā)明是一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部、向所述象素部供給光的照明部件、輸入圖像信號并且控制照明部件的驅動電路部，驅動電路部具有用于控制所述照明部件的發(fā)光強度以使最高灰度根據(jù)所述象素部的顯示而不同的電路。
另外，其他形態(tài)的本發(fā)明是一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的具有發(fā)光元件的象素部、輸入圖像信號的驅動電路部；驅動電路部具有用于根據(jù)所述象素部的第一區(qū)域的顯示來控制所述發(fā)光元件的發(fā)光強度，并且按照第二區(qū)域的顯示控制發(fā)光元件的發(fā)光強度的控制電路；在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中最高灰度不同。
另外，其他形態(tài)的本發(fā)明是一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部、向所述象素部供給光的照明部件、輸入圖像信號并且控制照明部件的驅動電路部；驅動電路部具有用于根據(jù)所述象素部的第一區(qū)域的顯示來控制所述照明部件的發(fā)光強度，并且根據(jù)第二區(qū)域的顯示來控制所述液晶的定向的控制電路；在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中最高灰度不同。
另外，其他形態(tài)的本發(fā)明是一種顯示裝置的工作方法，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部、輸入圖像信號的驅動電路部、所述驅動電路部內的、用于按照所述象素部的顯示來進行灰度控制的控制電路；所述圖像信號輸入所述控制電路具有的幀存儲器，在幀存儲器中保存1幀的圖像信號，通過控制電路具有的判定電路，根據(jù)圖像信號進行判定高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域的比例的處理，通過控制電路具有的變換電路，根據(jù)所述判定處理的結果，進行以更高亮度顯示高灰度區(qū)域的加法運算處理或降低畫面整體灰度的減法運算處理。
須指出的是，作為照明部件，有背光或前光，能使用冷陰極管或二極管。
此外，本發(fā)明能提供以使用所述顯示裝置為特征的游戲機。
通過本發(fā)明，能按照顯示內容提升高灰度區(qū)域的亮度。還能降低灰顯示區(qū)的亮度。結果能提供顯示功能提高的顯示裝置。具體地說，能提供親臨現(xiàn)場的感覺提高的游戲機。


下面簡要說明附圖。
圖1A～1C是本發(fā)明的液晶顯示裝置的系統(tǒng)圖。
圖2是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的剖視圖。
圖4A和4B是表示本發(fā)明的顯示裝置的概念的圖。
圖5A～5D是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置中使用的背光部件的圖。
圖6A～6C是本發(fā)明的發(fā)光裝置的系統(tǒng)圖。
圖7是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的剖視圖。
圖8A～8D是本發(fā)明的發(fā)光裝置中能使用的象素電路。
圖9A和9B是表示應用本發(fā)明的游戲機的圖。
圖10A～10C是表示應用本發(fā)明的電子儀器的圖。
圖11A以及11B是本發(fā)明的液晶顯示裝置的系統(tǒng)圖。
圖12A以及12B是表示亮度和電壓的關系的曲線圖。
圖13A～13C是本發(fā)明的發(fā)光裝置的系統(tǒng)圖。
圖14A～14C是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的剖視圖。
圖15是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的系統(tǒng)的程序流程圖。
圖16是表示應用本發(fā)明的通信型電子儀器的圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明實施例。但是，本發(fā)明能以很多不同形態(tài)實施，業(yè)內人士能容易理解在不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍的前提下，能變更其形態(tài)和細節(jié)。因此，并不限定在本實施例的記載內容。須指出的是，在用于說明實施例的全部附圖中，對于同一部分或具有同樣功能的部分付與相同的符號，省略重復的說明。
說明本發(fā)明的顯示裝置的概念。例如如圖4A所示，在畫面的中心以白色顯示星10，背景11為黑顯示或灰顯示時，以高灰度(例如成為最高的灰度數(shù)的最高灰度)顯示星10，以低灰度(例如成為最低的灰度數(shù)的最低灰度)顯示背景11。通過高灰度和低灰度的差，能顯眼地進行白色顯示。因此，本發(fā)明為了進一步增大該差，顯眼地進行白色顯示，進行提高亮度自身的高灰度顯示。
白色顯示時，為了提高亮度，在具有液晶元件的顯示裝置(液晶顯示裝置)時，提高照明部件具有的光源的亮度。因此，控制驅動電路部，從而對該光源提供很多的電流。即本發(fā)明的驅動電路部具有用于按照液晶顯示裝置的顯示，進行灰度控制的控制部件。須指出的是，此時，選擇設置在任意位置的液晶元件，進行高灰度顯示。
另外，具有發(fā)光元件的顯示裝置(發(fā)光裝置)時，提高發(fā)光元件自身的亮度。因此，控制驅動電路部，從而對發(fā)光元件提供很多的電流。即本發(fā)明的驅動電路部具有按照發(fā)光裝置的顯示，進行灰度控制的控制部件。須指出的是，此時，選擇設置在任意位置的發(fā)光元件，進行高灰度顯示。
在這種本發(fā)明中，在灰顯示中，可以對其灰度進行控制。例如如果很多電流流向照明部件具有的光源，則灰顯示的灰度也提高。為了防止它，可以在灰顯示中降低灰度。具體地說，控制進行灰顯示的區(qū)域的液晶元件的傾斜，使照明部件具有的光源的光難以透過。此外在發(fā)光裝置時，在進行灰顯示的區(qū)域中，進行控制，從而流向發(fā)光元件的電流減小。驅動電路部可以具有用于進行這種灰顯示中的灰度控制的部件。
如圖4B所示，在任意的位置顯示多個白色的星10a～10d，當其背景11進行黑色顯示或灰顯示時，同樣能提高灰度。此時，驅動電路部跟據(jù)圖像信號能決定顯示星10a～10d的位置。而且同樣，在白色顯示時，為了提高亮度，在液晶顯示裝置時，提高照明部件的光源的亮度，此外在發(fā)光裝置時，提高發(fā)光元件自身的亮度。須指出的是，關于灰顯示，也可以同樣控制灰度。
根據(jù)本發(fā)明，能提供通過提升高灰度(最高灰度)的灰度，能進行白色的顯眼顯示的顯示裝置。
須指出的是，本發(fā)明也能應用于液晶顯示裝置、發(fā)光裝置以外的顯示裝置，例如PDP(Plasma Display Panel)、SED(Surface-conductionElectron-emitter Display)、FED(Field Emission Display)、具有其他發(fā)光媒體的顯示裝置中。
另外，這種顯示裝置可以應用于游戲機的顯示部。結果能提供親臨現(xiàn)場的感覺高的能展開游戲的游戲機。
(實施例1)在本實施例中，使用液晶顯示裝置對根據(jù)顯示內容來提高灰度的情況進行說明。
在圖1A中，表示液晶顯示裝置的象素部105以及驅動電路部108的系統(tǒng)框圖。在象素部105中，信號線112和掃描線110交叉。
象素部105具有多個象素，在成為各象素的信號線112和掃描線110的交點設置有開關元件。通過開關元件能外加用于控制液晶分子的傾斜的電壓。須指出的是，本發(fā)明的象素部并不局限于這種有源型，也可以具有無源型的結構。無源型在各象素中沒有開關元件，所以步驟簡便。
驅動電路部108具有控制電路102、控制器109、信號線驅動電路103、掃描線驅動電路104?？刂齐娐?02具有按照象素部105的顯示內容進行灰度控制的功能，例如具有按照象素部105的顯示內容，提高象素部105的任意位置的灰度的功能。具體地說，在輸入圖像信號101的控制電路102中，生成提高對照明部件即背光106供給的電力的信號，該信號對背光106的電源107輸入。須指出的是，照明部件除了背光以外，還有前光。結果，背光106進行比通常更高亮度的發(fā)光，能進行高灰度顯示。
另外，控制器109具有把來自該控制電路102的信號對信號線驅動電路103以及掃描線驅動電路104輸入的功能。須指出的是，如上所述，當背光106進行比通常更高亮度的發(fā)光時，在高灰度顯示以外的區(qū)域即灰顯示區(qū)域中，灰度也提高。因此，當從控制電路102對電源107輸入進行高灰度顯示的信號時，從控制器109對信號線驅動電路103輸入降低灰顯示區(qū)域的灰度的信號。具體地說，為了輸入控制灰顯示區(qū)域的液晶分子的傾斜的信號，把控制對象素電極外加的電壓的信號對信號線驅動電路103輸入。
結果，在象素部105的任意位置能進行與顯示內容對應的高灰度顯示。
如圖1C所示，信號線驅動電路103具有移位寄存器131、第一門閂電路132、第二門閂電路133、電平移動器134、作為緩存器135起作用的電路。對移位寄存器131輸入開始脈沖(SSP)等信號，對第一門閂電路132輸入視頻信號等數(shù)據(jù)(DATA)，對第二門閂電路133輸入門閂(LAT)信號。須指出的是，本發(fā)明的信號線驅動電路并不局限于此。
此外，如圖1B所示，掃描線驅動電路104具有移位寄存器141、電平移動器142、作為緩存器143起作用的電路。對移位寄存器141輸入選通開始脈沖(GSP)、選通時鐘信號(GCK)等信號。須指出的是，本發(fā)明的掃描線驅動電路并不局限于此。
這種信號線驅動電路103、掃描線驅動電路104、象素部105能由設置為同一襯底狀的半導體元件形成。例如能使用設置在玻璃襯底上的薄膜晶體管形成。另外，信號線驅動電路103或掃描線驅動電路104也能使用IC(Integrated Circuit)芯片安裝在襯底上。
本發(fā)明能提供使用控制電路102按照顯示內容進行高灰度顯示的液晶顯示裝置。
(實施例2)在本實施例2中，使用圖2、圖3，例示具有所述系統(tǒng)塊的液晶顯示裝置的剖視圖。
在象素部105、驅動電路部108中，在襯底201上設置底層膜202。對襯底201例如能使用硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃等玻璃襯底、石英襯底、不銹鋼襯底等。另外，以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯萘(PEN)、聚醚磺(PES)為代表的塑料、丙烯酸等具有可撓性的合成樹脂構成的襯底一般與其它襯底相比，存在耐熱溫度低的傾向，但是如果能承受制作步驟中的處理溫度，就能使用。
在象素部105隔著底層膜202設置成為開關元件的晶體管。在本實施例中，對該晶體管使用薄膜晶體管(TFT)，把它稱作開關TFT203。TFT能用很多方法制作。例如作為活性層，應用結晶性半導體膜。在結晶性半導體膜上隔著柵絕緣膜設置柵極。能使用該柵極向活性層添加雜質元素。通過使用柵極的雜質元素的添加，就沒必要形成用于雜質元素的添加的掩模。柵極能具有單層構造或層疊構造。雜質區(qū)通過控制其濃度，能成為高濃度雜質區(qū)和低濃度雜質區(qū)。把具有低濃度雜質區(qū)的TFT稱作LDD(Light doped drain)構造。此外低濃度雜質區(qū)能與柵極重疊形成，把這種TFT稱作GOLD(Gate Overlaped LDD)構造。在圖2中，表示具有GOLD構造的開關TFT203。另外，通過對雜質區(qū)使用磷(P)，開關TFT203的極性為n型。為p型時，可以添加硼(B)等。
然后，形成覆蓋柵極的保護膜。通過混入保護膜中的氫元素，能使結晶性半導體膜的懸掛鏈結束。為了提高平坦性，還可以形成層間絕緣膜205。對層間絕緣膜205使用有機材料、或無機材料或它們的層疊構造。然后在層間絕緣膜205、保護膜、柵絕緣膜上形成開口部，形成與雜質區(qū)連接的布線。這樣能形成開關TFT203。須指出的是，本發(fā)明并不局限于開關TFT203的結構。
然后形成與布線連接的象素電極206。
另外，與開關TFT203同時形成電容元件204。在本實施例中，通過與柵極同時形成的導電膜、保護膜以及層間絕緣膜205、象素電極206的層疊體，能形成電容元件204。
另外，也同時形成驅動電路部108。對驅動電路使用的晶體管形成CMOS電路，所以稱作CMOS電路254。構成CMOS電路254的TFT能采用與開關TFT203同樣的結構。另外，代替GOLD構造，能使用LDD構造，并不一定采用同樣的構造。
然后，覆蓋開關TFT203的布線、象素電極206以及CMOS電路254的布線，形成保護膜207。通過該保護膜207能防止雜質對活性層、層間絕緣膜205的侵入。另外，能防止與布線等其他材料的反應。
在保護膜207上形成定向膜208。對定向膜208進行摩擦處理。
接著準備對置襯底220。在對置襯底220上能設置濾色器222、黑底(BM)224。它們能用公開的方法制作，但是如果通過滴下給定材料的液滴噴出法(作為代表，噴墨法)形成，就能消除材料的浪費。另外，濾色器222可以采用層疊顏色變換層的結構。濾色器等在不配置開關TFT203的區(qū)域中設置。須指出的是，濾色器當液晶顯示裝置為彩色顯示時，可以由呈現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的材料形成，在單色顯示時，至少由呈現(xiàn)一個顏色的材料形成。為了減少開關TFT203或CMOS電路254的布線引起的外來光的反射而設置黑底224。因此，在開關TFT203或CMOS電路254上配置。
然后設置對置電極223、定向膜226。對定向膜226進行摩擦處理。
須指出的是，TFT具有的布線、柵極、象素電極206、對置電極223能從銦錫氧化物(ITO)、在氧化銦中混合2～20％的氧化鋅(ZnO)的IZO(indium zinc oxide)、在氧化銦中混合2～20％的氧化硅(SiO2)的導電材料、有機銦、有機錫、鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、白金(Pt)等金屬及其合金或其金屬氮化物中選擇。
使用密封材料228把這種對置襯底220與襯底201貼在一起。能使用分配器在襯底201上描畫密封材料228。另外，為了保持襯底201和對置襯底220的間隔，在象素部105、驅動電路部108設置隔離塊225。隔離塊225具有柱狀或球狀的形狀。
在這樣粘貼的襯底201和對置襯底220之間注入液晶211。當注入液晶時，可以在真空中進行。另外，液晶211能通過注入法以外的方法形成。例如可以滴下液晶211，然后粘貼對置襯底220。這種滴下法可以在處理大型襯底時應用。
液晶211具有液晶分子212，通過象素電極206、對置電極223控制液晶分子212的傾斜。從而能控制基于背光部件252的光的透過，能進行灰度顯示。
在本發(fā)明中，進行高灰度顯示時，把液晶分子212傾斜為與襯底201垂直，在進行低灰度顯示時，把液晶分子212傾斜為與襯底201平行。而且，當提高來自背光部件252的光的強度時，在低灰度區(qū)域中，進行控制從而使液晶分子212的傾斜更與襯底201平行。使用設置在驅動電路部108中的控制電路，控制對象素電極206以及對置電極223外加的電壓值，從而能實現(xiàn)這種控制。須指出的是，控制電路不一定要形成在襯底201上，也可以使用通過連接端子210連接的電路。此時，為了與連接端子210連接，能使用具有導電性微粒的各向異性導電膜。另外，在連接端子210的一部分與對置電極223導通，能使對置電極223的電位公共。例如能使用焊盤取得導通。
下面說明背光部件252的結構。背光部件252由作為發(fā)出熒光的光源231的冷陰極管、用于把熒光高效向導光板235引導的燈光反射器232、一邊把熒光全反射一邊全面引導光的導光板235、用于減少明亮度的不均勻的擴散板236、用于再利用泄漏到導光板235下的光的反射板234構成。
在背光部件252上連接用于調整光源231的亮度的控制電路。通過來自控制電路的信號供給，能提高光源231的亮度。結果，在白色顯示時，能進行提高亮度自身的高灰度顯示。
另外，在襯底201和背光部件252之間設置偏振板216，在對置襯底220上也設置偏振板221。偏振板216、221具有偏振薄膜、相位差薄膜，與襯底201、對置襯底220接合。
圖3中說明對開關用元件使用非晶體半導體膜的晶體管(以下稱作非晶體TFT)的液晶顯示裝置的結構。在象素部105設置由非晶體TFT構成的開關TFT203。非晶體TFT能由公開的方法形成，但是例如溝道蝕刻型時，在底層膜202上形成柵極，覆蓋柵極形成柵絕緣膜、n型半導體膜、非晶體半導體膜、源極以及漏極。使用源極以及漏極在n型半導體膜上形成開口部。此時，還除去非晶體半導體膜的一部分，所以稱作溝道蝕刻型。然后形成保護膜，就能形成非晶體TFT。另外，非晶體TFT也有溝道保護型，使用源極以及漏極在n型半導體膜上形成開口部時，設置保護膜以使非晶體半導體膜不被除去。其他結構則能設為與溝道蝕刻型相同。
然后，與圖2同樣形成定向膜208，進行摩擦處理。
另外，與圖2同樣準備對置襯底220，通過密封材料228粘貼。在它們之間密封進液晶211，從而能形成液晶顯示裝置。
這樣使用非晶體TFT作為開關TFT203形成液晶顯示裝置時，考慮工作性能，能把由硅片形成的IC電路301作為驅動器安裝到驅動電路部108上。例如通過使用具有導電性微粒302的各向異性導電體連接IC電路301具有的布線和開關TFT203上連接的布線，能供給控制開關TFT203的信號。須指出的是，IC電路的安裝方法并不局限于此，也能通過引線接合法安裝。
另外，還能通過連接端子210與控制電路連接。此時，為了與連接端子210連接，能使用具有導電性微粒302的各向異性導電膜。
其他結構與圖2同樣，省略說明。
須指出的是，即使是使用非晶體TFT的液晶顯示裝置，也同樣能應用圖1A～1C所示的系統(tǒng)塊。
本發(fā)明的特征在于控制對背光部件252供給的電壓，進行提高亮度自身的高灰度顯示。另外，其特征在于，控制液晶分子212的傾斜，降低灰顯示的亮度。因此，在圖2或圖3所示的很多液晶顯示裝置中能應用本發(fā)明，能取得按照顯示內容提高灰度的效果。
(實施例3)
在本實施例中，說明背光部件的結構。
如圖5A所示，背光部件252能使用冷陰極管401作為光源。另外，為了使來自冷陰極管401的光高效反射，能設置燈光反射器232。冷陰極管401常常在小型顯示裝置中使用。例如能在個人電腦的顯示器中使用。
如圖5B所示，背光部件252能使用二極管(LED)402作為光源。例如以給定間隔配置發(fā)白光的二極管(W)402。另外，為了高效反射來自二極管(W)402的光，能設置燈光反射器232。
如圖5C所示，背光部件252能使用RGB各色的二極管(LED)403、404、405作為光源。通過使用RGB各色的二極管(LED)403、404、405，與只有發(fā)白光的二極管(W)402相比，能提高顏色再現(xiàn)性。另外，為了高效反射來自二極管(W)402的光，能設置燈光反射器232。
如圖5D所示，當使用RGB各色的二極管(LED)403、404、405作為光源時，沒必要使它們的數(shù)量或配置相同。例如可以配置多個發(fā)光強度低的顏色(例如綠色)。
另外，也可以組合發(fā)白光的二極管(W)402、RGB各色的二極管(LED)403、404、405使用。
另外，在本發(fā)明中，沒必要一定把光源作為背光部件配置。例如使用大型襯底形成象素部105時，光源能配置在該襯底的背面，例如能以給定間隔配置二極管。
此時，也能具有按照顯示內容，提高光源的亮度，結果能提高灰度的本發(fā)明的效果。
(實施例4)在本實施例中，說明在灰顯示的區(qū)域中，控制液晶分子的傾斜的系統(tǒng)和構造。
如圖11A所示，控制電路102具有幀存儲器180，圖像信號101保存在幀存儲器180中。在幀存儲器180中例如能保存1幀的圖像信號。判定電路181判定判斷保存的圖像信號即圖象信息是否進行高灰度顯示。此時，進行高灰度顯示時，圖像信號101不是在中央灰度區(qū)域平穩(wěn)地分布，而劃分為高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域分布，所以根據(jù)分布的程度，能判斷是否進行高灰度顯示。另外，能根據(jù)分布很多的高灰度區(qū)域的灰度數(shù)與低灰度區(qū)域的灰度數(shù)的差，能判斷是否進行高灰度顯示。判斷為進行高灰度顯示的亮度分布的基準可以由使用者或設計者決定。
如果由判定電路181判斷為進行高灰度顯示，就通過變換電路182變換灰度數(shù)，通過控制器109對信號線驅動電路103輸入。在進行灰顯示的區(qū)域中，變換為降低灰度數(shù)。即在灰顯示區(qū)域中，降低象素電極206的電位的信號通過信號線112向象素電極206輸入。電壓的值可以象第一到第三低電壓那樣，變?yōu)槎鄠€電壓值。當然也可以是單個電壓值。結果，能控制進行灰顯示的區(qū)域的液晶分子212的傾斜。
具體地說，使用圖11B所示的設置在象素電極206和對置電極223之間的液晶分子212的模型圖進行說明。如上所述，當進行高灰度顯示時，對背光106外加高電壓。從而背光106以比通常更高的亮度點亮。當只有給定的區(qū)域(在圖11B中，只有邊上的區(qū)域)進行高灰度顯示時，在其他區(qū)域即進行灰顯示的區(qū)域中，亮度變的過高。因此，雖然想進行灰顯示大，但是成為亮度上升的顯示。為了防止它，在其他區(qū)域中，使對象素電極206外加的電壓為低電壓，控制液晶分子212的傾斜(箭頭的角度)。須指出的是，在進行高灰度顯示的區(qū)域中，對象素電極206外加通常的電壓。結果，只有給定的區(qū)域能進行高灰度顯示，在其他區(qū)域中，能進行減小亮度上升的顯示。
另外，如果判定電路181判斷為進行高灰度顯示，就從判定電路181通過放大信號生成電路183，向電源107輸入提高背光106的發(fā)光的信號。此時，對背光106供給的電壓值可以象第一到第三高電壓那樣為多個電壓值。當然也可以是單個電壓值。
須指出的是，如果由判定電路181判斷為進行不用高灰度顯示的通常灰度顯示時，從電源107對背光106外加通常的電壓。另外，不進行基于變換電路182的變換，通過的信號通過控制器109對信號線驅動電路103輸入。
圖12A表示對于外加通常電壓時的電壓的亮度特性的模型曲線圖，圖12B表示對于外加高電壓時的電壓的亮度特性的模型曲線圖。在曲線圖中，電壓向右降低，亮度向上提高。
如圖12A～12B所示，在外加通常電壓時，以最高亮度點亮為100cd，在外加高電壓時，假定以最高亮度點亮為400cd時。從而能顯示灰顯示的50cd的通常是的電壓變?yōu)槟持?V)。如果用外加高電壓時的曲線圖觀察相同值的電壓(V)，就以200cd以上的亮度點亮。
結果，成為不進行高灰度顯示的灰顯示區(qū)的亮度上升的顯示。因此，如上所述，控制對象素電極206外加的電壓，例如如果12B所示，通過使電壓從V降低到Vr，能降低不進行高灰度顯示的區(qū)域的亮度上升。
這樣就能提供按照顯示內容只在給定區(qū)域進行的液晶顯示裝置。
(實施例5)在本實施例中，說明使用發(fā)光裝置按照顯示內容提高灰度的情況。
圖6A表示發(fā)光裝置的象素部105以及驅動電路部108的系統(tǒng)框圖。在象素部105中，信號線112和掃描線110交叉。象素部105具有多個象素，在成為各象素的信號線112和掃描線110的交點設置有開關元件。通過開關元件能控制發(fā)光元件的電位。須指出的是，本發(fā)明的象素部并不局限于這種有源型，也可以具有無源型的結構。無源型在各象素中沒有開關元件，所以步驟簡便，能提高開口率。
驅動電路部108具有控制電路102、黑信號線驅動電路103、掃描線驅動電路104?？刂齐娐?02具有按照象素部105的顯示內容進行灰度控制的功能，例如具有按照象素部105的顯示內容，提高象素部105的任意位置的灰度的功能。具體地說，在輸入圖像信號101的控制電路102中，生成提高對信號線112供給的電位的信號，該信號對控制器109輸入。結果，設置在信號線112和掃描線110的交點的發(fā)光元件進行比通常更高亮度的發(fā)光，能進行高灰度顯示。
另外，控制器109具有把來自控制電路102的信號向信號線驅動電路103以及掃描線驅動電路104輸入的功能。須指出的是，如上所述，發(fā)光元件在進行比通常更高亮度的發(fā)光時，降低高灰度顯示以外的區(qū)域即灰顯示區(qū)域的灰度，能進一步提高對比度。例如，為了減少對發(fā)光元件供給的電流，提高與發(fā)光元件連接的電源線的電位。
結果，能在象素部105的任意位置進行與顯示內容對應的高灰度顯示。
如圖6C所示，信號線驅動電路103具有移位寄存器131、第一門閂電路132、第二門閂電路133、電平移動器134、作為緩存器135起作用的電路。對移位寄存器131輸入開始脈沖(SSP)等信號，對第一門閂電路132輸入視頻信號等數(shù)據(jù)(DATA)，對第二門閂電路133輸入門閂(LAT)信號。須指出的是，本發(fā)明的信號線驅動電路并不局限于此。
如圖6B所示，掃描線驅動電路104具有移位寄存器141、電平移動器142、作為緩存器143起作用的電路。對移位寄存器141輸入選通開始脈沖(GSP)、選通時鐘信號(GCK)等信號。須指出的是，本發(fā)明的掃描線驅動電路并不局限于此。
這種信號線驅動電路103、掃描線驅動電路104、象素部105能由設置為同一襯底狀的半導體元件形成。例如能使用設置在玻璃襯底上的薄膜晶體管形成。另外，信號線驅動電路103或掃描線驅動電路104也能使用IC芯片安裝在襯底上。
本發(fā)明能提供通過控制電路102按照顯示內容進行高灰度顯示的發(fā)光裝置。
(實施例6)在本實施例中，使用圖7，例示具有所述系統(tǒng)塊的發(fā)光裝置的剖視圖。另外，通過對與圖2所示的液晶顯示裝置相同的部分付與相同的符號，省略說明。
在象素部105設置開關TFT703。在開關TFT703具有的布線上連接象素電極206。在本實施例中，為了方便，把象素電極稱作第一電極206。覆蓋第一電極206的端部設置絕緣膜705。絕緣膜705能由有機材料、或無機材料形成。然后，在第一電極206的上方的絕緣膜705上形成開口部。例如當使用有機材料時，能選擇非感光性樹脂、或感光性樹脂，根據(jù)曝光條件能在開口部的側面制作具有錐度的絕緣膜705。通過設置錐度，能防止此后形成的膜的斷裂。
然后，在絕緣膜705的開口部形成電場發(fā)光層706。電場發(fā)光層包括具有各功能的層，具體地說空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層、電子注入層。另外，各層的邊界不一定變得明確，有時其一部分也混合存在。
如果例示形成具體的發(fā)光層的材料，則在想取得紅色的發(fā)光時，能對發(fā)光層使用4-雙對甲氧基-2-異丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基杜烯賴氨酸-9-伊林)乙烯基]-4H-吡喃(簡稱DCJTI)、4-雙對甲氧基-2-甲基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基杜烯賴氨酸-9-伊林)乙烯基]-4H-吡喃(簡稱DCJT)、4-雙對甲氧基-2-tert-丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基杜烯賴氨酸-9-伊林)乙烯基]-4H-吡喃(簡稱DCJTB)或苯嵌萘、2，5-脒基脲-1、4-雙[2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基杜烯賴氨酸-9-伊林)乙烯基]苯、雙[2，3-雙(4-氟代苯基)對二氮萘基]銥(簡稱Ir[Fdpq]2acac)等。但是并不局限于這些材料，能使用在600nm～700nm呈現(xiàn)具有發(fā)光光譜的峰值的發(fā)光的物質。
當想取得綠色的發(fā)光時，對發(fā)光層能使用N、N′-二甲基喹丫啶(簡稱DMQd)、香豆素6或香豆素545T、三(8-喹啉酚)鋁(簡稱Alq3)等。但是并不局限于這些材料，能使用在500nm～600nm呈現(xiàn)具有發(fā)光光譜的峰值的發(fā)光的物質。
另外，當想取得藍色的發(fā)光時，能對發(fā)光層能使用9，10-雙(2-萘基)-tert-丁基蒽(簡稱t-BuDNA)、9，9′-聯(lián)二蒽酚、9，10-二苯基蒽(簡稱DPA)、9，10-雙(2-萘基)蒽(簡稱DNA)、雙(2-甲基-8-喹啉酚)-4-苯基苯酚-鎵(簡稱BGaq)、雙(2-甲基-8-喹啉酚)-4-苯基苯酚-鋁(簡稱BAlq)等。但是，并不局限于這些材料，能使用在400nm～500nm呈現(xiàn)具有發(fā)光光譜的峰值的發(fā)光的物質。
另外，想取得白色的發(fā)光時，能使用TPD(芳香族二胺)、3-(4-tert-丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(簡稱TAZ)、三(8-喹啉酚)鋁(簡稱Alq3)、通過蒸鍍法層疊了摻雜紅色發(fā)光色素的Alq3、Alq3的結構。
然后，形成第二電極707。第二電極707能由所述電極材料形成。此時，從電場發(fā)光層706按照光的出射方向，使第一電極206、或第二電極707具有透光性。例如當使第一電極206具有透光性時，成為下表面出射型的發(fā)光裝置，當使第二電極707具有透光性時，成為上表面出射型的發(fā)光裝置，當使第一電極206以及第二電極707具有透光性時，如圖7所示，成為兩面出射型的發(fā)光裝置。
這樣就能形成具有第一電極206、電場發(fā)光層706、第二電極707的發(fā)光元件708。
然后，通過密封材料228把襯底201和對置襯底220貼在一起。在本實施例中，密封材料228設置在驅動電路部108的一部分上，所以完成品的框體的邊緣可以窄。當然，密封材料228的配置并不局限于此，可以設置在驅動電路部108的外側。
在由粘貼形成的空間中密封進氮等惰性氣體，或用具有透光性并且吸濕性高的樹脂材料填充。結果，能防止成為發(fā)光元件708的惡化的一個要因的水分或氧的侵入。另外，為了保持襯底201和對置襯底220的間隔，可以設置隔離塊225，也可以使隔離塊具有吸濕性。
另外，在對置襯底220上設置濾色器222、黑底224。通過濾色器，即使在使用單色發(fā)光層時，也能變?yōu)椴噬@示。此外使用各色發(fā)光層時，能控制出射的光的波長，能提供綺麗的顯示。另外，通過黑底能減少布線等引起的外來光的反射。
而且，通過設置在驅動電路部108上的CMOS電路704，能控制開關TFT703。
另外，控制電路也能一體形成在襯底201上，但是可以使用由硅片形成的IC電路。此時，來自IC電路的圖像信號通過連接端子210能對CMOS電路704輸入。通過來自控制信號的信號，能按照顯示內容提高給定區(qū)域的發(fā)光元件的亮度。
另外，在襯底201以及對置襯底220上能設置偏振板216、221。
本發(fā)明的特征在于控制對發(fā)光元件708供給的電壓或電流，進行提高亮度自身的高灰度顯示。另外，其特征在于，在灰顯示中，降低灰度。即在圖7所示的發(fā)光裝置中能應用本發(fā)明，能具有按照顯示內容提高灰度的效果。
須指出的是，在本實施例中，使用有源型的發(fā)光裝置進行說明，但是即使是無源型的發(fā)光裝置，也能按照顯示內容提升高灰度區(qū)域的灰度。
(實施例7)在本實施例中，例示與所述實施例不同的發(fā)光裝置的剖視圖。另外，對于與圖7所示的發(fā)光裝置相同的部分付與相同的符號，從而省略說明。另外，在本實施例中，圖示象素部105和密封材料228，進行說明。
如圖14A所示，把上表面出射型的發(fā)光裝置501和下表面出射型的發(fā)光裝置502貼在一起，能作為一個發(fā)光裝置。此時，作為下表面出射型的發(fā)光裝置502，能使用上表面出射型的發(fā)光裝置的襯底201。
例如在上表面出射型的發(fā)光裝置501中，一直形成到發(fā)光元件708。然后，設置密封材料228，使用下表面出射型的發(fā)光裝置502密封。此時，下表面出射型的發(fā)光裝置502可以是完成的狀態(tài)。即下表面出射型的發(fā)光裝置502為通過密封材料228粘貼到對置襯底220上的狀態(tài)。
此外當把上表面出射型的發(fā)光裝置501和下表面出射型的發(fā)光裝置502貼在一起時，可以在由密封形成的空間中設置吸濕性高的樹脂材料。例如對吸濕性高的樹脂材料能使用環(huán)氧樹脂。結果，能提高接合強度。
另外，能應用本發(fā)明的發(fā)光裝置并不局限于上表面出射型的發(fā)光裝置、下表面出射型的發(fā)光裝置等不同出射方向的發(fā)光裝置。也可以把相同出射方向的發(fā)光裝置彼此貼在一起。例如如圖14B所示，把下表面出射型的發(fā)光裝置502彼此貼在一起，能作為一個發(fā)光裝置。此時，出射方向相同，所以把下表面出射型的發(fā)光裝置502彼此相對配置，通過密封材料228貼在一起。此時，對下表面出射型的發(fā)光裝置502能共享使用對置襯底220。
在一方的下表面出射型的發(fā)光裝置502中，一直形成到發(fā)光元件708。然后設置密封材料228，與設置對置襯底220的另一方下表面出射型的發(fā)光裝置502貼在一起。此時，另一方下表面出射型的發(fā)光裝置502可以是完成的狀態(tài)。即另一方下表面出射型的發(fā)光裝置502為通過密封材料228粘貼直到對置襯底220的狀態(tài)。
另外，即使把下表面出射型的發(fā)光裝置502彼此貼在一起時，可以在由密封形成的空間中設置吸濕性高的樹脂材料。例如對吸濕性高的樹脂材料能使用環(huán)氧樹脂。結果，能提高接合強度。
當把上表面出射型的發(fā)光裝置彼此貼在一起時，進行粘貼，從而在它們之間配置襯底201。例如通過密封材料228粘貼直到對置襯底220。
在完成的上表面出射型的發(fā)光裝置501彼此間，能在襯底201的背面使用粘合劑，粘貼在一起。
另外，在粘貼發(fā)光裝置時，可以不設置它們之間的對置襯底220，直接粘貼。例如如圖14C所示，在把下表面出射型的發(fā)光裝置502粘貼在一起時，不設置它們之間的對置襯底，就能稱作一個發(fā)光裝置。此時，能使厚度減少對置襯底的部分。在這樣把發(fā)光裝置彼此粘貼在一起時形成的空間中密封進氮等惰性氣體，或以具有透光性并且吸濕性高的樹脂材料填充。
另外，在圖14A～圖14C中，在襯底間設置隔離塊，能保持襯底間距離。例如如圖14C所示，在與電容元件204之間配置隔離塊710。結果能保持襯底201間的距離。
在具有以上構造的發(fā)光裝置中，能按照顯示內容提高升灰度區(qū)域的灰度。
須指出的是，在本實施例中，使用有源型的發(fā)光裝置進行說明，但是即使是無源型的發(fā)光裝置，也能按照顯示內容提高升灰度區(qū)域的灰度。
(實施例8)在本實施例中，參照圖8A～8D說明發(fā)光裝置具有的象素的等價電路。
圖8A表示象素的等價電路的一例，具有信號線112、電源線715、掃描線110，在它們的交點具有發(fā)光元件708、晶體管703、711、電容元件204的象素的等價電路。
在這種等價電路中，從信號線驅動電路對信號線112輸入圖像信號。晶體管711稱作開關用晶體管，按照對掃描線110輸入的選擇信號，能控制對晶體管703的柵極的該圖像信號電位的供給。晶體管703稱作驅動用晶體管，能按照圖像信號的電位控制對發(fā)光元件708的電流的供給。通過伴隨著供給的電流的發(fā)光元件的發(fā)光狀態(tài)，能進行顯示。須指出的是，在圖8A中，圖示電容元件204，但是當能用晶體管703柵電容或其他寄生電容提供時，也可以不設置。
圖8B是在圖8A所示的象素的等價電路中新設置掃描線719、晶體管718的象素的等價電路。
晶體管718稱作熄滅用晶體管，使晶體管703的柵極和源極為相同電位，能強制產(chǎn)生電流不流向發(fā)光元件708的狀態(tài)。因此，在時間灰度顯示中，在對全部象素輸入圖像信號結束前，能接著輸入圖像信號，能提高占空比。
圖8C是在圖8B所示的象素的等價電路中新設置晶體管725、布線726的象素的等價電路。晶體管725的柵極電位由布線726固定。而且，晶體管703和晶體管725串聯(lián)在電源線715和發(fā)光元件708之間。因此在圖8C中，通過晶體管725控制提供給發(fā)光元件708的電流的值，通過晶體管703能控制對發(fā)光元件708的該電流的供給的有無。
以上，圖8A～圖8C所示的象素的等價電路等由數(shù)字方式驅動。用數(shù)字方式驅動時，即使在各驅動用晶體管中存在一些電特性偏差，作為開關元件使用，所以不成為問題。
具有本發(fā)明的發(fā)光裝置的象素的等價電路可以用數(shù)字方式，可以用模擬方式驅動。例如圖8D所示的象素的等價電路具有信號線112、電源線715、掃描線110，在它們交點具有發(fā)光元件708、晶體管711、720、721、電容元件204。在圖8D中，晶體管720、721構成電流反射鏡電流，由p型的晶體管構成。在這種象素的等價電路中，在數(shù)字方式時，從信號線112輸入數(shù)字視頻信號，通過時間灰度控制對發(fā)光元件708供給的電流的值。另外，在模擬方式時，從信號線112輸入模擬視頻信號，按照其值控制對發(fā)光元件708供給的電流的值。由模擬方式驅動時，能實現(xiàn)低耗電。
在以上的象素中，從信號線驅動電路對信號線112、電源線715、726輸入信號。另外，從掃描線驅動電路對掃描線110、719輸入信號。信號線驅動電路或掃描線驅動電路能設置單個或多個。例如能通過象素部105設置第一掃描線驅動電路、第二掃描線驅動電路。
另外，在圖8A所示的象素中，如使用圖8B說明的那樣，能強制產(chǎn)生電流不流向發(fā)光元件708的狀態(tài)。例如通過第一掃描線驅動電路，在發(fā)光元件708點亮的定時選擇晶體管711，通過第二掃描線驅動電路對掃描線110供給電流強制不流向發(fā)光元件708的信號。強制不流動的信號(Write Erase Signal)是提供用于發(fā)光元件708的第一電極206、第二電極707變?yōu)橄嗤娢坏碾娢坏男盘?。通過驅動方法，也能強制產(chǎn)生電流不流向發(fā)光元件708的狀態(tài)，能提高占空比。
本發(fā)明的發(fā)光裝置具有的象素的等價電路能采取很多形態(tài)。
(實施例9)在本實施例中，說明在灰顯示的區(qū)域中，控制對發(fā)光元件供給的電壓或電流的值的系統(tǒng)以及構造。須指出的是，對發(fā)光元件708供給的電壓或電流能由第一電極206、第二電極223的電位差決定。在本實施例中，以在各發(fā)光元件中共享第二電極223，所以控制第一電極206的電位的情況進行說明，但是并不局限于此，也可以控制第二電極223的電位。
如圖13A所示，控制電路102具有幀存儲器180，圖像信號101保存在幀存儲器180中。在幀存儲器180中例如能保存1幀的圖像信號。判定電路181判定判斷圖象信息是否進行高灰度顯示。此時，進行高灰度顯示時，圖像信號101不是在中央灰度區(qū)域平穩(wěn)地分布，而劃分為高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域分布，所以根據(jù)分布的程度，能判斷是否進行高灰度顯示。能根據(jù)分布很多的高灰度區(qū)域的灰度數(shù)與低灰度區(qū)域的灰度數(shù)的差的程度，判斷是否進行高灰度顯示。判斷為進行高灰度顯示的亮度分布的基準可以由使用者或設計者決定。
如果由判定電路181判斷為進行高灰度顯示，就通過變換電路182變換灰度數(shù)，通過控制器109對信號線驅動電路103輸入。與液晶顯示裝置不同，發(fā)光裝置通過控制對各發(fā)光元件708供給的電流量，對于象素部105的任意位置能進行高灰度顯示。因此，進行灰度數(shù)變更，從而提高進行高灰度顯示的區(qū)域的灰度，降低進行灰顯示的區(qū)域的灰度。與提高的灰度數(shù)對應的信號從信號線驅動電路103對信號線112輸入，進行控制，從而發(fā)光元件的第一電極206的電位提高。此時，提高的電位可以象第一至第三電位那樣，為多個電位狀態(tài)。當然，可以是單個電位狀態(tài)。另外，與降低的灰度數(shù)對應的信號如果從信號線驅動電路103對信號線112輸入，則進行控制，從而發(fā)光元件的第一電極206的電位降低。結果，發(fā)光元件708能按照顯示內容提高給定象素具有的發(fā)光元件的亮度。
雖然是其他形態(tài)，但是控制第二電極223時，第二電極223由發(fā)光元件708共享，所以全部發(fā)光元件的第二電極223的電位同樣控制。具體地說，為了進行高灰度顯示，在高灰度顯示以外的灰顯示區(qū)域中進行控制，從而有選擇地降低發(fā)光元件的第二電極206的電位。結果，能防止不進行高灰度顯示的灰顯示區(qū)域的亮度升高。
當然，也可以在發(fā)光元件708中不共享第二電極223，進行構圖，分別控制第二電極223的電位，從而不進行信號線112的電位的控制。
具體地說，使用圖13B所示的設置在第一電極206和第二電極223之間的電場發(fā)光層706的模型圖說明。如上所述，進行高灰度顯示時，只在給定區(qū)域(在圖13B中，只在邊上的區(qū)域)進行高灰度顯示時，通過來自信號線112的信號控制第一電極206的電位，從而設置在進行高灰度顯示的區(qū)域中的電場發(fā)光層706變?yōu)楦唠娢弧?br> 此外作為其他形態(tài)，如圖13C所示，控制共享的第二電極223的電位，進行高灰度顯示時，全部發(fā)光元件的第二電極223的電位變?yōu)榈碗娢?，為了維持其他區(qū)域的亮度，有選擇地使第一電極206的電位為低電位。
以上的結果，能只在給定區(qū)域進行高灰度顯示，能在其他區(qū)域中進行防止亮度上升的顯示。
在模擬方式的顯示時能應用這種控制方法。須指出的是，在數(shù)字方式的顯示時，在進行所述灰顯示的區(qū)域中，可以進行控制，從而縮短點亮時間。例如使用熄滅用晶體管，強制使發(fā)光元件708熄滅。
(實施例10)作為具有本發(fā)明的發(fā)光裝置的電子儀器，能列舉電視裝置(也稱作電視或電視接收機)、數(shù)字相機、數(shù)字攝影機、移動電話裝置(也稱作移動電話機、移動電話)、PDA等便攜式信息終端、便攜式游戲機、計算機用的監(jiān)視器、計算機、汽車音響等聲音再現(xiàn)裝置、家用游戲機等具有記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置。參照圖9A、圖9B、圖10A～圖10C說明具體例。
首先，參照圖9A以及圖9B說明便攜式游戲機。
圖9A表示具有主體8101、顯示部8102、揚聲器8103、控制按鈕8104的便攜式游戲機。本形態(tài)的游戲機中固定有游戲用程序。
對這種便攜式游戲機的顯示部8102能應用本發(fā)明的顯示裝置，按照游戲內容，能有效地提高顯示的灰度。結果，能提供提高親臨現(xiàn)場的感覺的游戲機。
圖9B表示具有主體8201、顯示部8202、揚聲器8203、控制按鈕8204的便攜式游戲機。本形態(tài)的游戲機能替換使用游戲用程序。因此，可以設置插入游戲用軟件的插槽。
對這種便攜式游戲機的顯示部8202能應用本發(fā)明的顯示裝置，按照游戲內容，能有效地提高顯示的灰度。結果，能提供提高親臨現(xiàn)場的感覺的游戲機，能提高游戲機的附加價值。
圖10A所示的移動電話包含主體9101、顯示部9102。對顯示部9102能應用本發(fā)明的顯示裝置，按照顯示內容能有效地提高顯示的灰度。結果，能提高移動電話的附加價值。
圖10B所示的便攜式計算機包含主體9401、顯示部9402。對顯示部9402能應用本發(fā)明的顯示裝置，按照顯示內容能有效地提高顯示的灰度。結果，能提高便攜式計算機的附加價值。
圖10C所示的電視裝置包含主體9501、顯示部9502。對顯示部9502能應用本發(fā)明的顯示裝置，按照顯示內容能有效地提高顯示的灰度。結果，能提高電視裝置的附加價值。
根據(jù)本發(fā)明，能提供按照顯示內容能有效地提高顯示的灰度的具有高附加值的電子儀器。
(實施例11)在本實施例中，說明顯示裝置的工作方法。具體地說，說明適合于高灰度顯示或低灰度顯示的選擇的例子、灰度控制的步驟等。
在本發(fā)明中，雖然主要著眼于在顯示對比度高的圖像時，使成為高亮度的區(qū)域為更高亮度，使周圍的低亮度區(qū)域與通常同等，或更低亮度，從而提高圖象對比度的手法，但是根據(jù)同樣的技術思想，進行對圖象的顯示亮度的最優(yōu)化，能提高作為整體的顯示質量。
如實施例9所述，作為進行高灰度顯示時的圖像的條件，列舉不是在中央灰度區(qū)域平穩(wěn)地分布，而劃分為高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域分布的例子，但是例如顯示夜景、夜空的焰火等的圖像時，通過以更高亮度表現(xiàn)高灰度區(qū)域，能更鮮明地識別圖象，所以可以說是適合的。而在整體明亮的背景中，出現(xiàn)黑的對象物時，也符合所述條件。這種圖像時，如果提高背景的高灰度區(qū)域的亮度，則圖象整體變白，反而有可能使顯示質量下降。相反對這種圖像進行降低畫面整體的亮度的處理能取得更調和并且黑的對象物顯眼的顯示質量高的圖像。
參照圖13A，使用圖15說明圖象信號的判定和顯示裝置的控制步驟即工作方法。首先，如果輸入圖像信號(S601)，從外部供給的圖像信號101就對控制電路102具有的幀存儲器180輸入。這里如上所述，幀存儲器180能保存1幀的圖像信號。
在幀存儲器180中保存1幀的圖像信號后，進行選擇該幀中的高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域的比例的選擇處理(S602)。在這種選擇處理中，判定電路181判定圖像信號中的亮度分布。例如如圖15所示，判定相當于，(1)圖像信號不在中間灰度區(qū)域中平穩(wěn)分布時(S602a)；(2)圖像信號劃分為高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域分布，低灰度區(qū)域所占據(jù)的比例比高灰度區(qū)域所占據(jù)的比例大時(高對比度，黑的比例多)(S602b)；(3)圖像信號劃分為高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域分布，高灰度區(qū)域所占據(jù)的比例比低灰度區(qū)域所占據(jù)的比例大時(高對比度，白的比例多)(S602c)中的哪一個。判定基準是可以預先在判定電路181中把高灰度區(qū)域中包含的灰度水平、低灰度區(qū)域中包含的灰度水平、各灰度水平的分布比例作為閾值設定。
根據(jù)判定電路181的結果，以后分為S602a～S602c所示的3種處理步驟。判定(1)時，如S602a所示，不進行特別的處理，把輸入的圖像信號對控制器109輸入(S605)。判定(2)時，如S602b所示，用變換電路182進行用于以更高亮度顯示高灰度區(qū)域的信號處理(高灰度區(qū)域的加法運算處理)(S603)，然后，對控制器109輸入(S605)。判定(3)時，如S602c所示，用變換電路182進行用于降低畫面整體的亮度的信號處理(整體的灰度的減法運算處理)(S604)，然后對控制器109輸入(S605)。
作為具體的處理，列舉與數(shù)據(jù)相加，從而追加表示高灰度區(qū)域的圖像信號的亮度信息的方法。與該加法運算處理并行，進行表示低灰度區(qū)域的信號的亮度信息的減法，進一步提高對比度。
對控制器109輸入的圖像信號如果必要，就進行排序，從而按照符合顯示裝置的規(guī)格的輸入順序，對信號線驅動電路103輸入，進行圖象的顯示(S606)。
通過以上的步驟，1幀的工作結束(S607)。以后，回到S601，重復同樣的工作。
須指出的是，在本實施例中，通過進行圖象信號的加減處理，進行高灰度區(qū)域或低灰度區(qū)域的亮度控制，但是作為其他方法，也考慮控制用于控制象素部的電源的方法。
例如列舉不變換表示高灰度區(qū)域的圖像信號的亮度信息，提高對象素部輸入的電源的電位，從而以更高亮度顯示的方法。
如果把這種控制應用于液晶顯示裝置，就成為通過提高背光的亮度，以更高亮度顯示高灰度區(qū)域的方法。如果這樣提高背光的亮度，低灰度區(qū)域或黑區(qū)域的光透過(光泄漏)也增加，所以進行表示低灰度區(qū)域的圖像信號的亮度信息的減法來對應。
另外，如果把這種控制應用于對象素部使用發(fā)光元件的顯示裝置，則如上所述，通過提高對發(fā)光元件供給電流的電源的電位，就能以更高亮度顯示高灰度區(qū)域。此時，有必要進行表示低灰度區(qū)域的圖像信號的亮度信息的減法，但是在液晶顯示裝置中，與提高背光的亮度時相比，不用擔心顯示“黑”的區(qū)域的光泄漏，所以可以說該方法更有效。
(實施立12)在本實施例中，說明游戲機的使用形態(tài)。
圖16表示搭載本發(fā)明的顯示裝置的游戲機8500、使用它的使用者。
在使用者的耳朵上戴著能以無線(無線通信)與游戲機8500進行信息通信的耳麥8501。耳麥是指麥克風和耳機一體化的聲音輸入輸出裝置。在耳麥8501的一部分8502搭載有電路功能或充電功能。通過電路功能，實現(xiàn)中央演算處理裝置(CPU)、存儲器、AD轉換電路，通過充電功能實現(xiàn)電池。用于實現(xiàn)這些電路功能或充電功能的電路板的一部分或全部能設置在耳麥8501的任意位置。作為存儲器功能，可以設置硬盤。
從耳麥8501的耳機能聽到伴隨著基于本發(fā)明的顯示方法的圖像的聲音。結果能進一步提高親臨現(xiàn)場的感覺。
這種聲音通過游戲機8500內的中央演算處理裝置變換為聲音命令，通過無線通信發(fā)送給耳麥8501。收到它的耳麥8501把該命令變換為聲音，送到使用者的耳朵。
另外，從耳麥8501的麥克風輸入使用者的聲音。通過設置在耳麥8501中的中央演算處理裝置把該聲音變換為聲音命令。然后通過無線通信把該聲音命令發(fā)送給游戲機8500，能執(zhí)行該命令。例如使用者如果說“劍”，就輸入到耳麥8501，變換為聲音命令。如果游戲機8500通過無線收到它，就執(zhí)行使“劍”出現(xiàn)在畫面中的程序。這樣，使用者能與游戲內的主人公取得一體感，能進一步提高親臨現(xiàn)場的感覺。
而且，游戲機8500能通過通信網(wǎng)絡訪問第三者的游戲機8503、游戲機8504。通信網(wǎng)絡在游戲內容等數(shù)據(jù)容量大時，以有線通信進行，但是如果數(shù)據(jù)容量允許，也能以無線通信進行。結果，使用者能與具有通信網(wǎng)絡的世界的人對打。這種通信網(wǎng)絡可以使用有線通信。這是因為游戲機的信息伴隨著復雜的圖像、聲音，所以信息量變得非常大。由于信息量或無線通信技術的進步，能對通信網(wǎng)絡使用無線通信。
對顯示部8102能應用本發(fā)明的顯示裝置，能按照游戲內容，有效提高顯示的灰度。結果，能提供提高親臨現(xiàn)場的感覺的游戲機。
本發(fā)明即使在觀看功能、說話功能或聽的功能分離時，也能提高親臨現(xiàn)場的感覺。
這種語音識別功能在游戲機以外也能應用。例如對(PersonalDigital Assistant)等便攜式信息處理裝置或信息通信裝置也能應用。
在便攜式信息處理裝置或信息通信裝置中，有電子郵件功能、靜止畫面再現(xiàn)功能、動畫再現(xiàn)功能。本發(fā)明的顯示方法能應用于動畫再現(xiàn)功能。
這些功能能按照目的控制灰度數(shù)。例如如果是電子郵件功能，則黑白顯示就足夠，靜止畫面再現(xiàn)功能例如再現(xiàn)電子書時，沒必要那么高的灰度。這種低灰度顯示中，改寫工作數(shù)少，所以能減少控制器、驅動器的耗電。當不出現(xiàn)自然畫面時，灰度可以不多，所以把耗電優(yōu)先的顯示成為可能。而且，在焰火那樣的動畫再現(xiàn)功能中，應用本發(fā)明的顯示方法，能提供更明亮的焰火的圖像，還能把說話功能和聽的功能從顯示裝置分離。能提高便攜式信息處理裝置或信息通信裝置的附加價值。
在便攜式游戲機、信息處理裝置或信息通信裝置中能設置指紋傳感器來進行個人認證。例如在指紋傳感器中有光學式指紋傳感器、電容式指紋傳感器。使用這種傳感器功能能提高游戲機、信息處理裝置或信息通信裝置的附加價值。
權利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部；和輸入所述圖像信號的驅動電路部；所述驅動電路部具有用于進行灰度控制以使最高灰度根據(jù)所述象素部的顯示而不同的部件。
2.一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的、具有發(fā)光元件的象素部；和輸入所述圖像信號的驅動電路部；所述驅動電路部具有用于進行所述圖像信號的灰度控制以使最高灰度根據(jù)所述象素部的顯示而不同的電路。
3.一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部；向所述象素部供給光的照明部件；和輸入所述圖像信號并控制所述照明部件的驅動電路部；所述驅動電路部具有用于控制所述照明部件的發(fā)光強度以使最高灰度根據(jù)所述象素部的顯示而不同的電路。
4.一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的、具有發(fā)光元件的象素部；和輸入所述圖像信號的驅動電路部；所述驅動電路部具有用于根據(jù)所述象素部的第一區(qū)域的顯示來控制所述發(fā)光元件的發(fā)光強度，并且根據(jù)第二區(qū)域的顯示來控制所述發(fā)光元件的發(fā)光強度的控制電路，在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中最高灰度不同。
5.一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部；向所述象素部供給光的照明部件；和輸入所述圖像信號并且控制所述照明部件的驅動電路部；所述驅動電路部具有用于根據(jù)所述象素部的第一區(qū)域的顯示來控制所述照明部件的發(fā)光強度，并且根據(jù)第二區(qū)域的顯示來控制所述液晶的定向的控制電路，在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中最高灰度不同。
6.一種游戲機，使用權利要求1～5中任意一項所述的顯示裝置。
7.一種顯示裝置的工作方法，該裝置具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部；輸入所述圖像信號的驅動電路部；和所述驅動電路部內的、用于根據(jù)所述象素部的顯示來進行灰度控制的控制電路；所述圖像信號輸入所述控制電路具有的幀存儲器，在該幀存儲器中保存1幀的圖像信號；通過控制電路具有的判定電路，根據(jù)該圖像信號進行判定高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域的比例的處理；通過所述控制電路具有的變換電路，根據(jù)所述判定處理的結果，進行以更高亮度來顯示高灰度區(qū)域的加法運算處理。
8.一種顯示裝置的工作方法，該裝置具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部；輸入所述圖像信號的驅動電路部；和所述驅動電路部內的、用于按照所述象素部的顯示來進行灰度控制的控制電路；所述圖像信號輸入所述控制電路具有的幀存儲器，在該幀存儲器中保存1幀的圖像信號；通過所述控制電路具有的判定電路，根據(jù)該圖像信號進行判定高灰度區(qū)域和低灰度區(qū)域的比例的處理；通過所述控制電路具有的變換電路，根據(jù)所述判定處理的結果，進行降低畫面整體的灰度的減法運算處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示裝置，具有根據(jù)圖像信號進行顯示的象素部、輸入圖像信號的驅動電路部，驅動電路部具有用于按照象素部的顯示，進行灰度控制的部件。根據(jù)來自用于進行灰度控制的部件的信號，在液晶顯示裝置中調整照明部件的亮度，在發(fā)光裝置中，能調整對發(fā)光元件供給的電流。如果把這種顯示裝置應用于游戲機，則能提高親臨現(xiàn)場的感覺。
文檔編號G02F1/133GK1794340SQ20051013813
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權日2004年12月22日
發(fā)明者小島優(yōu), 館村祐子, 山崎舜平, 棚田好文 申請人:株式會社半導體能源研究所