[发明专利]一种LED背光源的分区光晕改善方法及其控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子显示装置，特别是涉及到使用LED作为背光光源的液晶显示装置(特别是液晶电视)中，对于由于各个背光分区亮度不同而造成的光晕进行改善的亮度控制方法及其控制装置。

背景技术

LED(发光二极管)作为液晶显示装置的背光源最初应用于液晶显示器之中，随之又在液晶电视中得到广泛的应用。不同于之前的冷阴极荧光管(CCFL)背光，LED以点光源为发光单位，以直下式背光为主。在背光模块中，由多个LED组成发光点阵，例如目前的42寸的LED背光液晶电视中，大约要用到1到2千个LED。在对背光进行控制时，一般是通过对LED的电流进行控制而达到控制其亮度的目的。

对于液晶显示装置而言，理论上控制液晶的透射率就可以改变像素的灰阶，可以将背光的亮度设为统一的最大值。但是这样的方式显然既耗电又不能达到好的显示效果。因此，现有技术中，越来越多的动态背光控制方法被提出。

例如，申请人为“株式会社日立显示器”，申请号为CN200910126110.1，名为“显示装置”的中国专利申请(以下简称日立发明)提到了一种进行局部背光控制的方法。其中涉及的液晶显示装置如图1所示，包括显示板1、LED背光源2、数据驱动器3、扫描驱动器4、LED控制装置5、定时控制器6、以及照度传感器7。其中除照度传感器7外，图1所示即为一般液晶显示装置的典型结构。

液晶显示板1是透射型或半透射型液晶显示板，例如具有多条扫描信号线GL和多条视频信号线DL。LED背光源2是能进行局部调光控制的背光源，在与显示区域DA重叠的区域上，呈矩阵状配置有多个LED光源201。此时，各LED光源201能独立进行亮度(辉度)的控制。一个LED光源201可以是一个LED光源，也可以是多个LED光源串联或并联连接的LED光源组。数据驱动器3是生成施加到液晶显示板1的视频图像信号线DL上的视频信号(灰阶信号)的驱动电路。扫描驱动器4是生成施加到液晶显示板1的扫描信号线GL上的扫描信号的驱动电路。LED控制装置5是控制各LED光源201的亮度、即控制施加到各LED光源201上的电流大小的控制电路。定时控制器6例如是控制数据驱动器3、扫描驱动器4、以及LED控制装置5的工作定时的控制电路。发光强度传感器7例如是发光二极管那样的部件，被配置在能检测显示装置周边的照度的位置上。

根据日立发明的一个实施例，其提出了一种根据照度传感器的测量结果来控制LED光源的亮度的方法。当测得的照度大于预定值时，将所有LED光源决定为相同亮度；否则，根据各个像素的灰阶来确定LED光源各自的亮度。考虑到LED光源数量众多，日立发明中还提出了对将背光源分割成多个块，每个块包括一个以上的LED光源，按块来决定LED亮度的方法。

这种按块(分区)来控制LED亮度的方法因为能使背光控制随像素区域的灰度统计特性而调整，从而能达到更为理想的明暗对比效果和更为节能，作为只有LED背光光源才能实现的独特的控制特点，是LED背光控制中的一大进步。而各种按照分块(分区)进行LED背光控制的控制方法也成为当前的研究热点。

但是分块的背光控制中，由于分区间的亮度不同，所以在显示某些画面时会出现分区光晕问题。理论上讲，除非LED背光分区的照明尺寸小于或等于LCD像素尺寸，否则分区光晕必然会出现。而对于当前越来越高的LCD显示分辨率来说，设置如此之多和如此之小的LED光源其难度之大和成本之高均不符合现有技术水平的制造需求。因此LED分区光晕成为了本领域技术人员亟待解决而又苦无良策的问题之一。

发明内容

本发明的主要目的就是为了解决上述的分区光晕的问题。根据LED背光液晶显示装置的分区光晕问题，按照光线的产生和传播过程，可以从以下三个方面着手解决：第一，通过光学元件进行光线的均匀化，在背光模块的设计中，针对背光分区的特点在光路上进行补偿；第二，通过对显示图像进行处理而实现图像补偿；第三，在LED背光控制中，通过特殊手段对已计算出的背光分区的亮度进行二次调整，从而消除光晕。本发明将着重于所述第三方面的方法。

根据本发明的一个实施例，提出了一种LED背光源的分区光晕改善方法，其包括以下步骤：S110：根据RGB图像数据提取分区背光亮度的计算值；S120：对各分区的背光亮度计算值进行邻域平滑处理生成背光亮度的输出值；S130：将背光亮度的输出值传送到背光光源驱动模块，驱动LED点亮。