[發明專利]液晶顯示裝置和背光源的控制方法

有效

• 申請號: 201110103246.8
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102237064A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 倉林裕之;都留康隆;大木佑哉;田中和彥;白石明弘
• 申請（專利權）人: 日立民用電子株式會社
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36;G09G3/34
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;孟祥海

技術領域

本發明涉及具有從背面對用于顯示圖像的液晶板進行照射的背光源并按照要顯示的圖像信號來進行背光源的亮度調整的液晶顯示裝置和背光源的控制方法。

背景技術

液晶顯示裝置與CRT(Cathode?Ray?Tube：陰極射線管)、等離子顯示器等自發光型的顯示裝置不同，其構成為，具有由不發光的液晶板(光透射型的光調制元件)和對其背面照射光的背光源。通常，背光源使LED等光源與圖像信號無關地以恒定的明亮度發光，按照圖像信號的明亮度來對液晶板的光透射率進行控制，從而顯示期望的明亮度的圖像。因此，即使是較暗的圖像也不會使背光源的功率減小而恒定地消耗功率，功率效率并不好。作為其對策已知有以下技術：使背光源的明亮度可變，按照輸入圖像信號的電平來控制液晶板的灰度電平和背光源的明亮度，從而降低功耗。此外，還已知有將背光源分成多個區域，按照各區域對上述背光源的明亮度進行控制的技術(稱為區域控制或者局部調光)。

例如專利文獻1所述的圖像顯示裝置，其目的在于通過以像素為單位對LED背光源的亮度進行控制來提供高性能的ACC(Automatic?Contrast?Circuit)電路，包括：進行圖像信號的平均亮度信息、黑電平區域檢測以及白電平區域檢測的畫面信息分析裝置；和根據由該畫面信息分析機構所輸出的控制信號來對各個LED背光源的亮度進行控制的LED背光源控制機構。

專利文獻1：日本特開2006-30588號公報

發明內容

根據上述區域控制能夠按照區域使功耗最佳化，從而能夠使背光源整體的功耗最小。但是，存在根據畫面的圖案施加區域控制而導致畫質惡化的情況。

圖6是對區域控制的效果依賴于畫面圖案的情況進行說明的圖，對一個畫面進行照射的背光源的照射面(相當于液晶板的顯示面)被二維地分成多個區域。在本例中被分成45個區域。

畫面610是在黑色的背景611下存在較小的白色區域(白窗)612的情況。這種情況下若進行區域控制，則能夠得到降低功率和改善對比度的效果。這是因為黑色的面積越大則降低背光源亮度的區域數量越增大，因此總的功率減小量增大；還因為通過降低黑色區域611的背光源亮度能夠抑制黑浮(black?floating)，改善與白窗612的對比度。另一方面，由于降低黑色區域611的背光源亮度而存在白窗612的亮度漏入到周圍的黑色區域611中而易于產生光暈613的課題。

畫面620是在白色的背景621下存在較小的黑色區域(黑窗)622的情況。這種情況下，降低功率和改善對比度的效果較小。其原因是，降低背光源亮度的區域數量少和在大面積的白背景621中存在黑窗622的圖案在視覺上的對比度高。這種情況下，黑窗622周邊的白背景區域的亮度下降成為課題。這是因為，通過降低黑窗622的背光源亮度，能夠消除從黑窗區域向周圍的白背景區域漏入的背光源光。若針對明亮的圖像發生亮度下降，則在視覺上產生較大的畫質惡化。

這樣，對明亮的圖案施加區域控制時，所得到的效果較小且畫質惡化的惡劣影響較大。因此，期望考慮到功率降低和畫質改善兩者的平衡來按照圖像的圖案適當地施加區域控制。在上述專利文獻1中，對LED背光源進行控制，以使得按照黑電平區域的面積使變化點以下的信號的亮度降低，或者按照白電平區域的面積使變化點以上的信號的亮度上升，但未考慮到功率降低與畫質改善的平衡。

本發明的目的在于，提供一種在背光源的區域控制中平衡地改善功率降低和畫質的液晶顯示裝置和背光源的控制方法。

本發明的液晶顯示裝置，包括LED光源，該LED光源將用于顯示圖像的液晶板分成多個區域，作為背光源來獨立控制各區域的明亮度，還包括：初始調光值計算部，檢測按每個所述區域輸入的圖像信號的亮度，并按照檢測到的亮度來計算與各區域對應的背光源的初始調光值K0；黑面積測量部，將畫面內的各像素的亮度信號電平Y與黑電平閾值Y0進行比較，根據亮度信號電平Y為閾值Y0以下的像素數的比例來測量黑面積S；最低調光值輸出部，將由所述黑面積測量部測量到的黑面積S與黑面積閾值S0進行比較來確定最低調光值Kmin；以及LED控制信號計算部，根據初始調光值K0和最低調光值Kmin中較大一方的調光值K1來向LED光源輸出控制信號，其中，最低調光值輸出部在黑面積S為黑面積閾值S0以下時，將能取得的調光值的最大值作為最低調光值Kmin來進行輸出。

此外，最低調光值輸出部在黑面積S比黑面積閾值S0大時，將大于能取得的調光值的最小值且按黑面積S預先確定的中間調光值作為最低調光值Kmin來進行輸出。