液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，更详细而言，涉及具备液晶面板和对液晶面板进行照射的发光二极管光源的液晶显示装置。
背景技术：
近年来，节能受到重视，即使对于具有液晶面板的液晶显示装置(Liquid Crystal Display)而言，降低功耗也成为重要主题。
此外，发售的液晶显示装置中存在使用发光二极管(LED)光源作为背光源的商品。
作为LED背光源的发光亮度调节方式，有脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation =PWM)方式和电流值控制方式。由于PWM方式是时间控制，因此能进行精度高的控制和微调控制。另一方面，电流值控制方式虽然比PWM方式的功率效率要高，但由于控制宽度不能像PWM方式那样小，且为了进行线性控制而需要修正，因而不适合于进行微调控制，而是成为台阶状的控制。
在专利文献1中公开了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括背光源驱动部， 该背光源驱动部对LED背光源部提供R、G、B驱动电流及R、G、B的PWM信号，从而对各R、 G、B背光源的发光亮度和色度进行控制；以及定时控制器，该定时控制器对扫描驱动器、源极驱动器及背光源驱动部的动作进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1 日本专利特开2006-235565号公报发明内容
本发明要解决的问题
然而，以专利文献1所记载的技术为代表的现有的LED背光源中，仅能进行利用 PWM方式的亮度控制和利用电流值控制方式的亮度控制。因此，作为产品进行组装并实际进行图像显示时，未研究具体如何将两种方式组合来进行亮度控制而有利于提供适合于收视的画质、以及有利于功耗降低。因而，将两种亮度控制装载到产品中时，要求有如何进行组合的明确的结构。
本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，在具备LED背光光源的液晶显示装置中，在将PWM方式和电流值控制方式进行组合来控制成与画质相对应的亮度时，能降低点亮LED所消耗的功耗。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明的第一技术手段涉及一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括液晶面板，该液晶面板对输入视频信号进行显示；发光二极管光源，该发光二极管光源用来照射该液晶面板；以及发光亮度控制部，该发光亮度控制部对该发光二极管的发光亮度进行控制，该液晶显示装置的特征在于，所述发光亮度控制部利用脉冲宽度调制方式和电流值控制方式这两种方式对所述发光二极管的发光亮度进行控制，其中脉冲宽度调制方式对占空进行变更，该占空则表示点亮/熄灭所述发光二极管的脉冲在每一个周期中的点亮时间，电流值控制方式从多个设定值中选择流过所述发光二极管的电流值，所述多个设定值中的至少一个设定值是在对所述液晶显示装置设定的画质模式中的特定画质模式中所使用的最大亮度值下、所述占空成为最大值的规定电流值，所述特定画质模式是所使用的所述最大亮度值至少比其它特定画质模式中所使用的最大亮度值要小的画质模式。
第二技术手段是第一技术手段所记载的技术手段，其特征在于，所述特定画质模式是作为用户最常使用的模式来设置的画质模式。
第三技术手段是第一或第二技术手段所记载的技术手段，其特征在于，在所述特定画质模式下进行动作期间，在需要将亮度值变更为超过所述最大亮度值的情况下，所述发光亮度控制部利用其它特定画质模式中所使用的电流值来进行控制。
第四技术手段是第三技术手段所记载的技术手段，其特征在于，在所述其它特定画质模式下进行动作期间，在需要将亮度值变更为所述最大亮度值以下的情况下，所述发光亮度控制部利用所述特定画质模式中所使用的电流值来进行控制。
第五技术手段是第三或第四技术手段所记载的技术手段，其特征在于，在使电流值变化时，所述发光亮度控制部使电流值和所述占空同时缓缓地变化。
发明的效果
根据本发明，在具备LED背光光源的液晶显示装置中，能通过将PWM方式和电流值控制方式相组合，通过根据画质模式高效地点亮LED，来降低功耗。


图1是表示本发明所涉及的液晶显示装置的简要结构示例的框图。
图2是表示与图1的液晶显示装置的LED背光源相关联的部分的一结构示例的框图。
图3是表示图2的LED背光源的PWM占空表的一示例的图。
图4是表示图2的LED背光源的LED电流表的一示例的图。
图5是用来说明图2的LED背光源的标准模式中的发光亮度控制方法的一示例的图，是表示使用图3和图4的表的标准模式中的PWM占空、与图2的LED电流控制电路中的最大电流和亮度之间的关系的一示例的图。
图6是表示LED的正向电压-正向电流特性、以及正向电流_相对光通量特性的一示例的图。
图7是用来说明图2的LED背光源的发光亮度控制方法的另一示例的图。
图8是用来说明图2的LED背光源的发光亮度控制方法的另一示例的图。
图9是用来说明图2的LED背光源的发光亮度控制方法的另一示例的图。
图10是表示图2的LED背光源的PWM占空表的另一示例的图。
图11是表示可适用于本发明的液晶显示装置的背光源的配置示例的图。
具体实施方式
图1是表示本发明所涉及的液晶显示装置的简要结构示例的框图。液晶显示装置 1除了 LED背光源10之外，还包括调谐器部11 ；操作部12 ；视频信号处理部13 ；主控制部 14 ；LED驱动部15 ；外光照度检测部16 ；液晶控制部17 ；以及液晶面板18。
主控制部14对视频信号处理部13或LED驱动部15等、液晶显示装置1内的全体进行直接或间接的控制。其中，对LED驱动部15进行控制的部分作为LED控制部1 来进行说明。此外，操作部12只要可接受用户操作、并将该操作内容传输给主控制部14即可， 可由在液晶显示装置1的本体上作为按钮等设置的本体操作部、和接收来自附属的遥控器的操作信号的接收部来构成。当然，作为操作部12，可仅设置本体操作部、接收部中的一个。
调谐器部11与接收广播波的天线的天线输入端子相连接，对从天线输入端子输入的广播波进行解调，并输出到视频信号处理部13。视频信号处理部13进行用来在液晶面板18上显示从调谐器部11输入的视频信号的各种信号转换处理。液晶显示装置可通过设置调谐器部11等来构成作为液晶电视装置。
此外，液晶显示装置1中，有的具备将视频或声音状态设定成用户期望状态的输出模式。例如，电视装置是其一示例。输出模式被称作AV位置等，或由于对每个输出模式变换画质，从而还被称作画质模式。
作为上述输出模式，例如设定“标准模式”、“动态模式”、“游戏模式”、“PC模式”、 "AV存储器模式”、“电影模式”等。
“标准模式”是表示画质/声音的设定是标准值的模式。此外，“动态模式”用特别逼真、色彩鲜艳的视频，能收看体育节目等作为具有强烈视觉表现力的节目。动态模式可用作为例如在商店的店面中、用来向大众宣传该装置的特征的展示模式(称作店面模式)。通常，利用对视频显示装置准备的最佳的画质、亮度来执行动态模式。
此外，“游戏模式”是对电视游戏等的视频的亮度进行抑制以保护眼睛的方式来显示的模式，"PC模式”是PC用画面模式。此外，“AV存储器模式”是对每次输入能存储任意的调节内容的模式。“电影模式”是照原样提取电影源中所包含的信号、忠实于原信号来再现亮度特性和颜色特性并表现胶片感的模式。
本发明所涉及的液晶显示装置1具有如所例示的输出模式那样的多个画质模式， 且能从其中选择一个画质模式。画质模式的选择可利用来自操作部12的、由用户进行的选择操作来执行即可，但也可利用视频信号处理部13等对视频信号所表示的视频的种类或特征进行辨别，基于该辨别结果自动地执行。
而且，在视频信号处理部13中执行与所选的画质模式相符合的各种视频处理，并输出到液晶控制部17。
液晶控制部17进行如下控制从液晶面板18的最上部线开始按顺序写入从视频信号处理部13输出的视频信号。在液晶面板18中，进行依次写入并更新扫描视频信号的垂直扫描。写入的视频信号保持1帧。通过这种写入，在液晶面板18中显示所输入的视频信号所表示的视频。此时，以所选画质模式的画质来显示视频。
液晶面板18是非自发光型的面板，为了观看所显示的视频而要从背面侧照射光， 因此在液晶显示装置1上设置有光源。在本发明所涉及的液晶显示装置1中，作为该光源而具备LED背光源10。
外光照度检测部16由检测出液晶显示装置1的周围的外光照度的OPC(光学图像控制=Optical Picture Control)传感器(还称作亮度传感器)等来构成。能根据由OPC 传感器检测出的液晶显示装置1的周围的外光照度，来增减LED背光源10的LED的发光亮度。当然，液晶显示装置1也可不具备外光照度检测部16。
主控制部14向内部的LED控制部1 传输调光控制信号和模式切换信号，LED控制部Ha经由LED驱动部15对LED背光源10的发光进行控制。
调光控制信号是基于操作部12中的亮度调节操作(调光操作)的结果或外光照度检测部16中的检测结果、作为表示调光设定值的信号而生成的。此外，所谓模式切换信号，是表示切换后的画质模式的信号。即，如下信号相当于模式切换信号表示与操作部12 中的由用户进行的模式切换(选择)操作相对应的模式的信号；或表示通过辨别视频信号所表示的视频的种类或特征等而基于视频来自动地进行决定的画质模式的信号等。
接着，参照图2 图6，对LED背光源10的结构示例和控制示例进行说明。图2是表示与图1的液晶显示装置的LED背光源相关联的部分的一结构示例的框图。此外，图3 和图4是分别表示图2的LED背光源的PWM占空表、LED电流表的一示例的图。此外，图5 是用来说明图2的LED背光源的标准模式中的发光亮度控制方法的一示例的图。
图2所例示的LED背光源的关联部分包括发光亮度控制部、具备LED 41的LED 背光源(称作背光源部)10。该发光亮度控制部由LED控制部1 和LED驱动部15所构成。
LED控制部1 利用脉冲宽度调制(PWM)方式和电流值控制方式这两种方式来控制LED 41的发光亮度。PWM方式是对占空进行变更的方式，该占空则表示点亮/熄灭LED 41的脉冲在每一周期中的点亮时间(以下称作点亮占空)。此处，将LED 41的点亮/熄灭的周期作为T、一个周期中的点亮时间作为τ时，点亮占空D能用D= τ/Τ来表示。另外， 点亮占空有时还称作占空比。
电流值控制方式是从多个设定值中选择流过LED 41的电流值(正向电流值)的方式。另外，该设定值还能由用于获得该电流值的电压值进行规定。
而且，在本发明中，多个设定值中的至少一个设定值是在对液晶显示装置1设定的画质模式中的特定画质模式中所使用的最大亮度值(设计者所规定的在特定画质模式中作为标准使用的最大亮度值等)下、点亮占空成为最大值的规定电流值。即，在该特定画质模式中，从预定的最小亮度值到上述最大亮度值之间，可利用上述规定的电流值进行控制，以使点亮占空从最小值(用于在上述规定的电流值下输出最小亮度值的点亮占空的最小值)到最大值为止缓缓地增大。以下，举出点亮占空为100%的情况作为上述最大值为例来进行说明，但是也可以是作为液晶显示装置1中使用的点亮占空的最大值来决定的值。
此处，上述特定画质模式是所使用的最大亮度值至少比在其它特定画质模式中所使用的最大亮度值要小的画质模式。换言之，液晶显示装置1中可设定除上述特定画质模式以外的画质模式，该画质模式是所使用的最大亮度值不同的画质模式、且是所使用的最大亮度值较大的画质模式。所谓该亮度值较大的画质模式，相当于上述示例中的动态模式。 即，上述特定的画质模式并非动态模式。当然，即使在动态模式中，也优选执行这种控制，即优选以所使用的最大亮度值下点亮占空为100%的电流值来执行控制。
优选上述特定画质模式是作为用户最常使用的模式来设置的画质模式。该画质模式相当于上述示例中的标准模式。以下，举出采用标准模式作为上述特定画质模式的示例来进行说明，然而采用其它画质模式的情况也同样适用。
对进行这种控制的LED控制部14a的结构示例进行说明。LED控制部1 包括 调光控制电路23、PWM信号生成电路M、以及LED电流控制电路25。LED控制部1 还包括存储器，该存储器存储有PWM占空表21和LED电流表22。
如图3中用占空表a和占空表b所例示的那样，PWM占空表21包含多个表。而且， 在各表中，调光设定值(相当于利用用户调光或OPC调光等进行变更的值)、利用各调制设定值来进行调光时的亮度比、以及点亮占空是互相关联的。
如图4所例示的那样，在LED电流表22中给出有各画质模式中所使用的电流值， 还给出有各画质模式中所使用的占空表。在该示例中，给出了如下情形在动态模式中， 作为电流值利用II、根据占空表a对点亮占空进行控制；在标准模式中，作为电流值利用 12 (设12 < II)、根据占空表b对点亮占空进行控制。
调光控制电路23参照LED电流表22，根据模式切换信号(或最新模式切换信号) 所表示的模式来决定控制所使用的电流值和PWM占空表。此外，调光控制电路23参照PWM 占空表21中的、所决定的PWM占空表(该示例中为表a或表b)，根据调光控制信号所表示的调光设定值，来决定控制所使用的点亮占空。
调光控制电路23将这样决定的点亮占空输出到PWM信号生成电路M，并且将决定的电流值输出到LED电流控制电路25。另外，PWM占空表21和LED电流表22不限于如图 3和图4的表述形式，如果针对每个画质模式规定每个电流值和调光设定值(或亮度比)的点亮占空，则例如即使是一个表，也能用调光控制电路23进行控制。此外，尽管举出了在存储器中存储有各表21、22的示例，然而不限于此，调光控制电路23也可采用如下电路该电路能基于输入的调光控制信号和模式切换信号来决定相当于各表21、22所表示的值的电流值和点亮占空。
PWM信号生成电路M根据输入的点亮占空来生成脉冲信号，并输出到LED驱动部 15。LED电流控制电路25生成用于将电流控制成为输入的电流值的电流控制信号，并输出到LED驱动部15。
LED驱动部15包括LED电压生成电路31和LED驱动器32。LED驱动器32基于从 LED电流控制电路25输入的电流控制信号，输出用于生成与需要的LED电流相对应的LED 驱动电压的信号。LED电压生成电路31根据输入的信号向LED 41输出驱动电压。另一方面，LED驱动器32向LED 41输出从PWM信号生成电路M输入的脉冲信号。由此，根据由调光控制电路23决定的点亮占空的脉冲宽度的PWM信号，对LED 41施加由调光控制电路 23决定的电流值的电流，LED 41被点亮或熄灭。
这样，LED控制部1 基于调光控制信号和模式切换信号，参照各表21、22的值来驱动LED驱动部15，且LED驱动部15驱动LED 41。
而且，在本发明中，在标准模式中所使用的最大亮度值(本示例中亮度比为60 % ) 的这一点处，具有点亮占空成为100%的电流值作为一个设定值。该电流值是以图4的LED 电流表22中的12来例示的值。
而且，用该电流值12进行驱动时，使用图3的PWM占空表21中的表b。其结果为， 调光控制电路23根据调光控制信号进行控制时，当在60%的亮度比(在该示例中调光设定值对应于士0)以下进行控制时，根据图5的曲线图50中的直线51a所示的关系来决定点亮占空。这样，能对LED进行控制，以使LED以直线52(但是亮度比在60%以下)所示的亮度来发光。
S卩，在标准模式中，进行如下控制将电流值12固定，并根据直线51a所示的关系， 随着调光设定值增大，点亮占空朝着100%增大。
另外，图5的曲线图50表示利用图3和图4的表的标准模式中的PWM-占空和图2 的LED电流控制电路25中的最大电流和亮度之间的关系的一示例。此处，在曲线图50中以直线53a表示电流值12。此外，曲线图50中，未对电流加上刻度，仅表示变化情况，曲线图50所示的电流值是指在点亮占空100%时能流过LED的最大电流值。关于这一点，下述的图7 图9中的各曲线图也同样适用。
接着，参照图6，来简单地说明如图5所例示的、能提高背光源的发光效率并降低功耗的控制。图6(A)是表示LED中的正向电压-正向电流特性的一示例的图，图6(B)是表示LED中的正向电流-相对光通量特性的一示例的图。此处也同样，举出采用标准模式作为上述特定画质模式的示例。
如图6(B)所示特性那样，流过LED的正向电流和相对光通量(亮度)之间的关系成为上凸函数，随着正向电流升高，发光效率变差。例如，在IOOmA处的相对光通量为1.4， 而其双倍的200mA处的相对光通量成为比双倍小的2. 0。此处，不考虑PWM控制，换言之， 在图6(B)中表示点亮占空为100%时的特性，然而例如如果在相同电流值下使点亮占空为 50%，则亮度成为点亮占空为100%时的大致一半的亮度。例如，如果将在100mA、以100% 驱动时的相对光通量作为1. 4，则在100mA、以50%驱动时的相对光通量约成为0. 7。
由于正向电流、点亮占空和亮度之间存在这种关系，因此如果对在规定的电流值下以点亮占空(< 100%)来发光的情况、以及为了获得相同亮度(辉度)在低电流值下使点亮占空为100%来发光的情况下的功耗进行比较，则减小电流值而使点亮占空为 100%来发光的一方的功耗较低。这是因为，由于正向电压和正向电流之间存在图6(A)的正向电压-正向电流特性所例示的关系，因此电流值下降而使LED的正向电压相应下降，所需要的电源电压值相应下降。
利用更具体的示例来进行说明。PWM控制的情况下，例如在200mA下点亮占空为 100%时，亮度为2. 0，而为了达到1. 4的亮度，在200mA下只要使点亮占空为70%即可。可是，还可通过变化电流值，在电流值为IOOmA下使点亮占空为100%。对哪一方的功耗较低进行说明。图6 (A)中，200mA时为3. 5V，IOOmA时为3. 0V。因而，在200mA下点亮占空 70%时，成为200mAX3. 5VX70%= 490mW，另一方面，在IOOmA下点亮占空100%时，成为 IOOmAX3. OVX 100%= 300mW。因而，IOOmA下使点亮占空为100%的一方的功耗较低。由此，为了获得相同亮度，减小电流值而使点亮占空为100%来发光的一方的功耗较低。
参照图5的曲线图50来进行说明，根据将直线51c照原样延长到较暗侧的直线所示的关系，在驱动标准模式时，需要的电流值(Il)如曲线图50中用直线53c所示，比根据直线51a所示关系来驱动时的电流值12 (对应于直线53a的电流值)要大，且用于使该电流值Il流过所需的电压也增大。因而，在本发明中，在标准模式下，利用比电流值Il要小的电流值12，而相反控制点亮占空使得与用电流值Il驱动时的点亮占空相比要升高。因而，电流值12成为用于在点亮占空100%下发出标准模式中所使用的最大亮度值的光的电流值。
这样，在标准模式期间，通过将电流值设定成在标准模式中所使用的最大亮度值下点亮占空成为100%，从而能降低标准模式下的功耗。因而，根据本发明的液晶显示装置 1，通过将PWM方式和电流值控制方式进行组合来控制成与画质相对应的亮度时，能降低点亮LED所消耗的功耗。此外，由于所进行的控制不会为了降低功耗而使亮度下降，因此不使用户感到有异样感、不适感，并能实现节能。
接着，再次参照图5，来对LED控制部14a的优选控制示例进行说明。在上述特定的画质模式下的动作期间，需要变更为超过上述最大亮度值(图5的示例中相当于60%亮度比)的亮度值的情况(即，用该电流值不能对应的情况)下，LED控制部1 利用在其它特定画质模式中使用的电流值(较高电流值)来进行控制。设该较高电流值能对应上述变更。当然，不仅可用较高电流值，还能利用该“其它特定模式”中所使用的对于调光设定值的点亮占空值来进行控制。此时，也可以在视频信号处理部13中照原样按照画质模式执行视频处理，仅使亮度控制在上述其它画质模式下进行动作。
图5中，举出动态模式作为上述其它特定画质模式，然而不限于此。在动态模式下所使用的电流值Il比电流值12要高、且使亮度增大为超过60%的亮度比时，如从直线51a 转移到直线51c或图3的表21中的虚线可知，点亮占空也暂时下降，而在100%的亮度比下，点亮占空也成为100%。这样，能进行控制，使得LED以直线52(然而此处，由于忽略下述直线51b来进行说明的，因此排除60% 约65%的亮度比)所示的亮度发光。
这样，即使使用标准模式，例如根据利用操作部12的用户调光操作或外光照度检测部16的检测结果，有时也会要求超过标准模式下所设定的最大亮度，在这种情况下，通过使用动态模式的电流值，能不给用户有异样感，并提高亮度。
此外，这种控制不仅在标准模式和动态模式之间执行，还可与其它画质模式一并执行。由此，例如，如果可对液晶显示装置1设定在40%的亮度比下点亮占空成为100%的画质模式、标准模式、动态模式，则随着对应于用户调光等使亮度增加，能以发生3次点亮占空峰值(100%)的关系来进行控制。这样，也可将点亮占空控制成具有3次以上的η次峰值(点亮占空为100% )，来按η个台阶来切换电流值。
接着，对图5的曲线图50中的直线51b、5!3b进行说明。直线51b是将直线51a和直线51c的不连续的范围(在该示例中为60% 65%的亮度比)相连接的直线。此外，可根据该直线51b所示的点亮占空预先计算出电流值，用直线5 来表示上述不连续的范围的电流值。这样，通过对直线51b的部分也准备了点亮占空和电流值，也能对应于需要根据用户调光等、以直线52所示的任意亮度来发光的情况。
此外，在使电流值变化时，优选图2的LED控制部14a使电流值和点亮占空同时缓缓地变化。此时，可同时、例如以0.5秒左右的间隔对点亮占空和电流值进行切换。通过这种切换，能减小给用户产生的异样感。关于切换时的电流值变化量，例如在每一垂直扫描期间(例如16ms)以ImA来进行变化，在该情况下，例如若设Il = I2+20mA，则从12切换到 Il时，进行20个左右的垂直扫描期间。尤其是，由于在电视装置中对每个垂直扫描期间图像发生变化，因此优选以该单位来进行切换。
此外，LED控制部1 在上述其它特定画质模式下进行动作期间，在需要变更为最大亮度值(在上述特定画质模式中所使用的最大亮度值)以下的亮度值的情况下，优选利用在上述特定画质模式下所使用的电流值来进行控制。
如果以动态模式和标准模式来例示，则即使在动态模式情况下，也优选以图5中的直线51c、直线51a的关系的点亮占空(以及同时所说明的电流值)来进行控制。由此， 即使在动态模式下进行动作期间，与进行控制使得在某一值(例如，65%的亮度比)以下也照原样延长直线51c的情况相比，在该值(例如65%的亮度比)以下也能实现节省功率。
此外，在该情况下也使电流值变化时，优选使电流值和点亮占空同时缓缓进行变化。此外，在该示例中，也可控制点亮占空使得具有3次以上的η次峰值(点亮占空为 100% )，粗略而言(去掉缓缓变化的情况而进行说明)，从而可按η个台阶来切换电流值。
接着，参照图5和图7 图9，对图2的LED背光源中可适用的发光亮度控制的控制模式的各种示例进行说明。图7 图9都表示PWM-占空、最大电流、和亮度之间的关系。
电流值越低，LED的功率-亮度效率则越有提高。此外，在白色LED的情况下，根据电流值，色调发生若干变化。可通过考虑这些点来决定采用何种控制模式。例如，可针对每一装载的机型、或针对每一画质模式而决定控制模式。
例如，图5所说明的发光亮度控制方法是以数个台阶来使电流值(图2的LED电流控制电路25中的最大电流值)变化、且使点亮占空(图2的PWM信号生成电路M中的点亮占空)线性变化的控制模式的一示例。该控制模式仅在能以台阶来切换电流的情况下有效。与将电流值固定成最大的情况相比，能抑制低亮度部分的功耗。
由于图5的曲线图50中的直线5 的部分相当于过渡部分，因此电流值的变化点实际上仅成为一点。因此，色调的变化点也仅成为一点。这样，该控制模式中的电流值的变化点显现成为色调变化点。因而，该变化点应设定成不在用户收看内容期间通过，而在如用户进行调节那样的有限的情景下通过。此外，由于在电流值切换部分中使电流值发生大幅变化，因此，难以控制点亮占空、电流的定时。
在图7的曲线图70所示的控制模式中，通过使点亮占空如直线71所示那样线性变化、且使电流值也如直线73所示那样线性变化，从而使亮度值如直线72所示那样线性变化。由于这种控制模式的点亮占空、电流值都以线性变化，因而作为整体将其考虑成没有不连续点较为简单，然而始终需要电流控制和电压控制。从低亮度朝着高亮度，功耗缓缓增大。该控制模式使LED的色调也缓缓变化，而不是色调在某一点突然变化。因而，该控制模式适合作为用户收看内容期间的控制模式。
在图8的曲线图80所示的控制模式中，使点亮占空如直线81a所示那样线性上升到规定亮度(在该示例中为60%的亮度比)为止，且如直线81b所示，使点亮占空成为 100%。接着，在点亮占空成为100%之后，使电流值从直线83a所示的固定电流值、如直线 83b所示那样线性上升。在该控制模式中，利用这种电流值和点亮占空的变化，使亮度值如直线82所示那样线性变化。整体上，该控制模式的电流值最低，根据LED功率一亮度效率的特性，功耗降低能最大。此外，由于该控制模式在各点下仅对电压控制、电流控制的任一方进行控制，因此控制较容易。一般而言，由于存在低亮度的色调变化显著、引人注意的倾向，因此该控制方式通过将该部分的电流值固定，对色调进行适当的控制。
在图9的曲线图90所示的控制方式中，到规定亮度(在该示例中为53%的亮度比)为止，将点亮占空如直线91a所示那样固定，使电流值如直线93a所示那样线性变化。 接着，一方面，如直线91b所示，使点亮占空线性地上升使得在其它规定亮度(在该示例中，亮度比为60%)下点亮占空成为100%，另一方面使电流值如直线9 所示那样线性下降。 从上述其它规定亮度起，如直线91c所示，将电流值固定成100%，如直线93c所示，使电流值线性上升。在该控制模式中，利用这种电流值和点亮占空的变化，使亮度值如直线92所示那样线性变化。在曲线图90中，表示了点亮占空的大幅切换只有一次的示例，然而也可在数个台阶的点下大幅切换点亮占空。
然而，在使用白色LED等想要变更亮度的情况下，如果这种控制方式用恒定电流的电流值来直接进行，则由于激发光和荧光的平衡被打破，光谱模式发生波动，因此色调可能变化。
另外，与曲线图90的直线93a、93b、93c所示的电流控制模式相同的控制模式，还可用不进行PWM控制的设备(用图2来说明时，是未设置有PWM信号生成电路M的设备) 来实现。由此，能使该设备的成本降低。在该情况下，可将电流值如直线93a、93b、93c那样、 或数个台阶的点来进行切换，其中该电流值是用来生成要对LED施加的电压的电流值。
接着，参照图10，来对图2的LED背光源的PWM占空表的另一示例进行说明。图 10所例示的PWM占空表100是在液晶面板中设置有AV位置和省电模式(还称作节约模式 (eco mode))的情况下所使用的表的示例。在表100中，所谓标准模式以外的模式，相当于如上所述那样的例如为动态模式、游戏模式、电影模式等。
在表100中，根据节约模式是“关闭”、“模式1”、“模式2”的哪一种来调节电流值。 另外，在表100中，将节约模式为关闭且调光值为最大值(在该示例中为16)的情况下的电流值作为100%，相对地表示其它电流值的示例。对于调光值为“16”的情况，节约模式为关闭、模式1、模式2的情况下的电流值分别设为ΙΟΟ^ΑΟ^ΑΟ^。
这样，在表100的示例中，不仅根据调光值使占空发生变化，还基于节约模式的设定内容，使电流值发生变化，从而既保持亮度变化的线性，又提高功率效率。因而，通过执行表100所例示那样的控制，能实现节省功率。
此外，在表100的示例中，节约模式为关闭的情况下，AV位置为标准模式时，根据调光值切换电流值，从而力图节省功率，AV位置为标准模式以外时，将电流值固定。因而， 当AV位置是标准模式时，即使在节约模式开启(模式1或模式2)的情况下，也必须使用与调光值对应的电流值，此处使用的各电流值设定成比节约模式为关闭的情况下所使用的各电流值要低。
由此，可向用户提供没有异样感的、具有匹配性的动作。
此外，在图10中示出了以在各电流值下占空亮度特性为一定的作为前提的值的示例，然而在各电流值下占空亮度特性变化的情况下，可针对每个电流值设定占空表。
图11是表示可适用于本发明的液晶显示装置的背光源的配置示例的图。在图11 中对其配置进行例示的LED背光源10构成作为阵列型的LED背光源。然而，本发明的液晶显示装置不限于此处所说明的示例，也可装载在与画面大致相同大小的基板上铺满LED的矩阵型的LED背光源等。
LED背光源10在底座105上配置多个装载有多个白色LED 102的LED基板101。 LED基板101具有横向较长的长方形形状，将其配置成使矩形的长度方向与液晶显示装置的画面的水平方向相一致。此外，设置线束103以将在水平方向上分割成2个的LED基板 101之间相连接，还设置线束104以将一侧的LED基板101和外部的驱动器基板相连接。此外，在各LED基板101上设置有与线束103、104相连接的连接器106。另外，在本发明所涉及的液晶显示装置中，不一定必须如图11所例示的那样在横向上将LED基板101进行分割。
标号说明
1...液晶显示装置；10. . . LED背光源(背光源部)；11...调谐器部；12...操作部；13...视频信号处理部；14...主控制部；1 ... LED控制部；15... LED驱动部； 16. · ·外光照度检测部；17...液晶控制部；18...液晶面板；21. · · PWM占空表；22. . . LED电流表；23...调光控制电路；24. . . PWM信号生成电路；25. . . LED电流控制电路；31…LED电压生成电路；32. · · LED 驱动器；41. · · LED ；50. · ·曲线图；51a、51b、51c. · ·直线；101. · · LED 基板；102. · · LED ；103,104. · ·线束；105. · ·底座；106. · ·连接器。
权利要求
1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括液晶面板，该液晶面板对输入视频信号进行显示；发光二极管光源，该发光二极管光源用来照射该液晶面板；以及发光亮度控制部，该发光亮度控制部对该发光二极管的发光亮度进行控制，该液晶显示装置的特征在于，所述发光亮度控制部利用脉冲宽度调制方式和电流值控制方式这两种方式对所述发光二极管的发光亮度进行控制，其中脉冲宽度调制方式对占空进行变更，该占空则表示点亮/熄灭所述发光二极管的脉冲在每一个周期中的点亮时间，电流值控制方式从多个设定值中选择流过所述发光二极管的电流值，所述多个设定值中的至少一个设定值是在对所述液晶显示装置设定的画质模式中的特定画质模式中所使用的最大亮度值下、所述占空成为最大值的规定电流值，所述特定画质模式是所使用的所述最大亮度值至少比其它特定画质模式中所使用的最大亮度值要小的画质模式。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述特定画质模式是作为用户最常使用的模式来设置的画质模式。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述特定画质模式下进行动作期间，在需要将亮度值变更为超过所述最大亮度值的情况下，所述发光亮度控制部利用所述其它特定画质模式中所使用的电流值来进行控制。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述其它特定画质模式下进行动作期间，在需要将亮度值变更为所述最大亮度值以下的情况下，所述发光亮度控制部利用所述特定画质模式中所使用的电流值来进行控制。
5.如权利要求3或4所述的液晶显示装置，其特征在于，在使电流值变化时，所述发光亮度控制部使电流值和所述占空同时缓缓地变化。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种具备LED背光光源的液晶显示装置，在该液晶显示装置中，在将PWM方式和电流值控制方式进行组合来控制成与画质相对应的亮度时，能降低点亮LED所消耗的功耗。在LED背光源(10)中，利用脉冲宽度调制方式和电流值控制方式这两种方式对LED的发光亮度进行控制，其中脉冲宽度调制方式对占空进行变更，该占空则表示点亮/熄灭LED的脉冲在每一个周期中的点亮时间，电流值控制方式从多个设定值中选择流过LED的电流值。此处，多个设定值中的至少一个设定值是在对液晶显示装置(1)设定的画质模式中的特定画质模式(标准模式)中所使用的最大亮度值下、占空成为最大值(100％)的规定电流值(I2)。在上述特定画质模式(标准模式)中所使用的最大亮度值至少比与电流值(I1)相对应的最大亮度值要小，其中电流值(I1)是在其它特定画质模式(动态模式)中所使用的电流值。
文档编号G09G3/34GK102498507SQ20108003123
公开日2012年6月13日 申请日期2010年7月6日 优先权日2009年7月7日
发明者岩崎弘治, 鬼木基行 申请人:夏普株式会社