[发明专利]液晶显示装置和背光源的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有从背面对用于显示图像的液晶板进行照射的背光源并按照要显示的图像信号来进行背光源的亮度调整的液晶显示装置和背光源的控制方法。

背景技术

液晶显示装置与CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)、等离子显示器等自发光型的显示装置不同，其构成为，具有由不发光的液晶板(光透射型的光调制元件)和对其背面照射光的背光源。通常，背光源使LED等光源与图像信号无关地以恒定的明亮度发光，按照图像信号的明亮度来对液晶板的光透射率进行控制，从而显示期望的明亮度的图像。因此，即使是较暗的图像也不会使背光源的功率减小而恒定地消耗功率，功率效率并不好。作为其对策已知有以下技术：使背光源的明亮度可变，按照输入图像信号的电平来控制液晶板的灰度电平和背光源的明亮度，从而降低功耗。此外，还已知有将背光源分成多个区域，按照各区域对上述背光源的明亮度进行控制的技术(称为区域控制或者局部调光)。

例如专利文献1所述的图像显示装置，其目的在于通过以像素为单位对LED背光源的亮度进行控制来提供高性能的ACC(Automatic Contrast Circuit)电路，包括：进行图像信号的平均亮度信息、黑电平区域检测以及白电平区域检测的画面信息分析装置；和根据由该画面信息分析机构所输出的控制信号来对各个LED背光源的亮度进行控制的LED背光源控制机构。

专利文献1：日本特开2006-30588号公报

发明内容

根据上述区域控制能够按照区域使功耗最佳化，从而能够使背光源整体的功耗最小。但是，存在根据画面的图案施加区域控制而导致画质恶化的情况。

图6是对区域控制的效果依赖于画面图案的情况进行说明的图，对一个画面进行照射的背光源的照射面(相当于液晶板的显示面)被二维地分成多个区域。在本例中被分成45个区域。

画面610是在黑色的背景611下存在较小的白色区域(白窗)612的情况。这种情况下若进行区域控制，则能够得到降低功率和改善对比度的效果。这是因为黑色的面积越大则降低背光源亮度的区域数量越增大，因此总的功率减小量增大；还因为通过降低黑色区域611的背光源亮度能够抑制黑浮(black floating)，改善与白窗612的对比度。另一方面，由于降低黑色区域611的背光源亮度而存在白窗612的亮度漏入到周围的黑色区域611中而易于产生光晕613的课题。

画面620是在白色的背景621下存在较小的黑色区域(黑窗)622的情况。这种情况下，降低功率和改善对比度的效果较小。其原因是，降低背光源亮度的区域数量少和在大面积的白背景621中存在黑窗622的图案在视觉上的对比度高。这种情况下，黑窗622周边的白背景区域的亮度下降成为课题。这是因为，通过降低黑窗622的背光源亮度，能够消除从黑窗区域向周围的白背景区域漏入的背光源光。若针对明亮的图像发生亮度下降，则在视觉上产生较大的画质恶化。

这样，对明亮的图案施加区域控制时，所得到的效果较小且画质恶化的恶劣影响较大。因此，期望考虑到功率降低和画质改善两者的平衡来按照图像的图案适当地施加区域控制。在上述专利文献1中，对LED背光源进行控制，以使得按照黑电平区域的面积使变化点以下的信号的亮度降低，或者按照白电平区域的面积使变化点以上的信号的亮度上升，但未考虑到功率降低与画质改善的平衡。

本发明的目的在于，提供一种在背光源的区域控制中平衡地改善功率降低和画质的液晶显示装置和背光源的控制方法。

本发明的液晶显示装置，包括LED光源，该LED光源将用于显示图像的液晶板分成多个区域，作为背光源来独立控制各区域的明亮度，还包括：初始调光值计算部，检测按每个所述区域输入的图像信号的亮度，并按照检测到的亮度来计算与各区域对应的背光源的初始调光值K0；黑面积测量部，将画面内的各像素的亮度信号电平Y与黑电平阈值Y0进行比较，根据亮度信号电平Y为阈值Y0以下的像素数的比例来测量黑面积S；最低调光值输出部，将由所述黑面积测量部测量到的黑面积S与黑面积阈值S0进行比较来确定最低调光值Kmin；以及LED控制信号计算部，根据初始调光值K0和最低调光值Kmin中较大一方的调光值K1来向LED光源输出控制信号，其中，最低调光值输出部在黑面积S为黑面积阈值S0以下时，将能取得的调光值的最大值作为最低调光值Kmin来进行输出。

此外，最低调光值输出部在黑面积S比黑面积阈值S0大时，将大于能取得的调光值的最小值且按黑面积S预先确定的中间调光值作为最低调光值Kmin来进行输出。