液晶显示装置及其显示控制方法

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液晶显示装置及其显示控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及使用背光灯在液晶面板上显示图像来构成的液晶显示装置及其显示控制方法。\n背景技术\n[0002] 随着液晶面板技术的发展和低成本化，面向一般家庭的大型液晶电视的普及正稳固地推进。通过这样的大型液晶电视，特别在收看如电影或体育这样的节目时能够感受到更高的身临其境的感觉。但是在另一方面，在这样的大型电视中存在消耗很多功率的问题。\n这是因为，在液晶电视中通常使用了用于照亮液晶面板的背光灯，如果使液晶面板的尺寸大型化，则背光灯的消耗功率会随之增大。\n[0003] 关于该问题，例如在下述的专利文献1中公开了如下技术：根据视频信号以分割区域为单位来驱动控制发光单元，以至少向需要照明光的画面区域照射照明光。据此，能够避免向不需要照明的画面区域照射照明光，从而可以降低在照明上所需要的消耗功率。\n[0004] 另外，在下述的专利文献2中公开了如下技术：将液晶显示画面划分为多个显示区域，并修正每个显示区域的辉度经时劣化。\n[0005] 专利文献1：日本专利文献特开2001-142409号公报；\n[0006] 专利文献1：日本专利文献特开2006-330222号公报。\n发明内容\n[0007] 但是，在电视播放节目中与适合于大画面的电影、体育等的类型不同，也存在不一定需要大画面的内容(例如新闻节目、专业知识讲座节目等)。因此，应用上述专利文献1的观点，在那种内容的情况下，可以考虑在缩小了图像的基础上将该缩小的图像显示在画面的一部分上，而对其以外的画面区域关闭背光灯照明的方法。由此，能削减消耗功率。\n[0008] 但是，在该方法中，在被用于缩小图像显示的画面区域和其以外的画面区域中，背光灯点亮时间的累计值不同。其结果是，点亮时间长的区域的背光灯与点亮时间短的区域的背光灯相比，发光特性随时间而降低，结果会产生显示图像辉度降低或颜色不均等画质劣化。\n[0009] 本发明由于是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种液晶显示装置及其显示控制方法，使得在不伴有画质的经时劣化的情况下，利用大画面的一部分进行部分画面显示，由此能够削减消耗功率。\n[0010] 本发明的液晶显示装置，包括：液晶面板；背光灯，分别与每个子区域相对应地被设置，来选择性照亮相对应的子区域，其中所述子区域是将所述液晶面板的显示区域分割成多个部分而形成的；监视单元，按照每个子区域来监视对应的背光灯的发光状态；以及显示控制单元，根据所述监视单元的监视结果来决定在哪一个子区域显示影像，向该被决定的子区域分配显示影像，并进行控制以使得与该子区域相对应的背光灯发光。\n[0011] 本发明的液晶显示装置的显示控制方法，所述液晶显示装置包括：液晶面板；以及背光灯，分别与每个子区域相对应地被设置，来选择性照明相对应的子区域，其中所述子区域是将所述液晶面板的显示区域分割成多个部分而形成的，所述液晶显示装置的显示控制方法的特征在于，按照所述每个子区域来监视对应的背光灯的发光状态，并基于所述背光灯的发光状态的监视结果来决定在哪一个子区域显示影像，向该被决定的子区域分配显示影像，并进行控制以使得与所述子区域相对应的背光灯发光。\n[0012] 在本发明的液晶显示装置以及液晶显示装置的显示控制方法中，基于每一个子区域的背光灯的发光状态的监视结果决定应在影像显示上使用的子区域，向该被决定的子区域分配显示影像，并进行控制以使得与该子区域相对应的背光灯发光。因此，能够与背光灯的发光状态相对应，进行显示影像的子区域的切换。\n[0013] 在本发明的液晶显示装置中，作为监视单元的发光状态的监视方式，例如考虑了按照每个子区域来监视背光灯的累计发光时间的方法。根据该累计发光时间能够间接地检测出每个子区域的背光灯的经时劣化。或者，也可以设置检测每个子区域背光灯的辉度电平的检测单元，由此直接检测出发光状态的经时劣化。\n[0014] 根据本发明的液晶显示装置及其显示控制方法，对与各个子区域相对应地设置的背光灯的发光状态进行监视，并根据该监视结果决定使哪一个子区域显示影像，向该被决定的子区域分配显示影像，并使对应的背光灯发光，因此，在进行液晶面板的部分驱动显示时，可进行控制以使得背光灯的发光特性在整个画面上均等。其结果是，能够在不伴有画质的经时的劣化的情况下，降低由分画面显示而引起的消耗功率。\n[0015] 特别是作为监视单元的发光状态的监视方式，在按照每一个子区域来监视背光灯的累计发光时间的情况下，可以通过该累计发光时间间接地检测每一个子区域背光灯的经时的劣化。在这种情况下，不需要特别地设置辉度传感器，从而可避免部件个数的增加。\n[0016] 另外，在使从当前的子区域向其他的子区域的显示切换动作与对输入部的操作同步地进行时，能够降低随着切换而带来的不适感。\n[0017] 另外，设置有节目判定单元，在基于该节目内容判定结果而与所选节目的类型相对应进行通常显示模式和缩小显示模式的切换的情况下，可自动地进行模式切换，对收看者来说非常方便。\n附图说明\n[0018] 图1是表示本发明一个实施方式中的液晶显示装置的结构的框图；\n[0019] 图2是用于说明图1所示的液晶显示装置动作的流程图；\n[0020] 图3是表示图1所示的液晶显示装置中的画面显示的一个例子的图；\n[0021] 图4是表示图1所示的液晶显示装置的变形例的框图；\n[0022] 图5是表示图1或图4所示的液晶显示装置中的画面显示的其他例子的图。\n具体实施方式\n[0023] 下面，参照附图对本发明的最佳实施方式(下面，简称为“实施方式”)进行说明。\n[0024] 图1表示本发明一个实施方式中的液晶显示装置的简略结构。该液晶显示装置1作为电视接收机而构成，包括：与接收天线11连接的用于进行选台的频道选择器12；与频道选择器12连接的解码器13；以及与解码器13连接的IP转换器14。解码器13用于对由频道选择器12选择的编码信号进行解码，并取出视频信号、声音信号、以及伴随数据。IP转换器14用于将被解码器13取出的视频信号从交错信号转换成连续信号(非交错信号)。\n[0025] 液晶显示装置1还包括：与IP转换器14连接的视频缩放器15；与视频缩放器15连接的面板I/F部16；以及与面板接口(I/F)部16连接的液晶单元阵列17。视频缩放器\n15是一种图像处理器，用于将从IP转换器14输出的视频信号转换成与液晶单元阵列17中实际的显示区域(如后所述的子区域或整个区域)一致的视频信号。面板I/F部16将从视频缩放器15输出的视频信号转换成与液晶单元阵列17的规格一致的形式的信号，并提供给液晶单元阵列17。\n[0026] 液晶显示装置1还包括：与视频缩放器15连接的控制部18；与控制部18连接的背光灯驱动器(BL驱动器)19；以及与BL驱动器19连接的背光灯20。控制部18控制该装置的各个模块，与本发明中的监视单元、显示控制单元、以及模式切换单元的一个具体例子相对应。控制部18例如有时按照每个液晶单元阵列17的如后所述的各个子区域来监视背光灯的累计发光时间，有时向视频缩放器15发出对是否需要影像调度或影像调度的种类进行指示的调度命令，从而对BL驱动器19发出背光灯控制命令。控制部18包括：IR接收部18A，接收从遥控装置21发出的各种IR(红外线)命令；以及存储器18B，对各种控制用数据等进行存储。作为存储在该存储器18B的数据，如后所述，有表示背光灯20的各个子区域的累计发光时间的数据。IR接收部18A相当于本发明中的输入部的一个具体例子。\n[0027] BL背光灯19包括上侧驱动器19A和下侧驱动器19B，背光灯20包括上侧背光灯\n20A和下侧背光灯20B。上侧背光灯20A与液晶单元阵列17的上半个区域相对应而被设置在其背后，来选择性地对该上半个区域进行照明。另一方面，下侧背光灯20B与液晶单元阵列17的下半部分区域相对应而被设置在其背后，来选择性地对该下半部分区域进行照明。\n上侧驱动器19A进行上侧背光灯20A的发光控制，下侧驱动器19B进行下侧背光灯20B的发光控制。上侧背光灯20A例如将在水平方向上延伸的CCFL(冷阴极荧光放电管)在画面的上下方向排列多根而构成，但是，代替此结构，例如有时可将多个LED(发光二极管)排列为矩阵状而构成，有时可使用有机EL(场致发光，electro-luminescence)元件而构成。下侧背光灯20B也是同样。\n[0028] 接着，参照图2对以上结构的液晶显示装置1的动作进行说明。\n[0029] 接收天线11接收的播放电波由频道选择器12选择并被输入给解码器13。解码器\n13解调由频道选择器12选择的编码信号，并取出视频信号、声音信号以及伴随数据。从解码器13输出的视频信号通过IP变换器14被从交错信号转换为连续信号，并被输入给视频缩放器15。\n[0030] 控制部18监视上侧背光灯20A和下侧背光灯20B的发光状态，并将上侧背光灯\n20A的累计发光时间TU和下侧背光灯20B的累计发光时间TL存储在存储器18B中。累计发光时间TU是从液晶显示装置1被制造出后到当前为止、上侧背光灯20A的发光时间的累计值。累计发光时间TL是从液晶装置1被制造出后到当前为止、下侧背光灯20B的发光时间的累计值。\n[0031] 在这里，如果收看者(未图示)操作遥控装置21而发出用于选择显示模式的模式选择命令，则该命令经由IR接收部18A而被取入到控制部18。在模式选择命令选择的是通常显示模式(全画面显示模式)的情况下(步骤S101)，控制部18发出全画面显示命令(步骤S102)。接收了该全画面显示命令的BL驱动器19的上侧驱动器19A和下侧驱动器\n19B点亮上侧背光灯20A和下侧背光灯20B，使整个画面为点亮状态(步骤S103)。与此同时，视频缩放器15向液晶单元阵列17的整个画面分配视频信号(步骤S104)。由此，如图\n3的(A)所示，在液晶面板的整个画面上进行影像显示。因此，例如在节目是电影或体育等的情况下，收看起来很有震撼力并具有身临其境的感觉。\n[0032] 当收看的节目例如是如新闻或专业知识讲座等不需要大画面的节目时，模式选择命令为选择部分画面显示模式(缩小显示模式)(步骤S201)。此时，控制部18参照存储器\n18B，查找上侧背光灯20A的累计发光时间TU和下侧背光灯20B的累计发光时间TL之差。其结果是，当累计发光时间TL比累计发光时间TU大，并且两者之差比预先被设定的阈值TTL大时(步骤S202为“是”)，发出上侧显示命令(步骤S204)。接受了该上侧显示命令的BL驱动器19的上侧驱动器19A点亮上侧背光灯20A来照亮液晶单元阵列17的上侧子区域(步骤S205)，下侧驱动器19B使下侧背光灯为熄灭状态。与此同时，视频缩放器15进行缩小影像的调度(上侧调度)以使得与上侧子区域一致，并将视频信号分配给上侧子区域(步骤S206)。由此，如图3的(B)所示，在液晶面板的上侧子区域显示影像。此时，由于下侧背光灯20A为熄灭状态，因此可节省消耗功率。\n[0033] 另一方面，在累计发光时间TU比累计发光时间TL大、且两者之差比阈值TTL大时(在步骤S202中为“否”，在步骤S203中为“是”)，发出下侧显示命令(步骤S207)。接受了该下侧显示命令的BL驱动器19的下侧驱动器19B点亮下侧背光灯20B来照亮液晶单元阵列17的下侧子区域(步骤S208)，上侧驱动器19A使上侧背光灯20A为熄灭状态。与此同时，视频缩放器15进行缩小影像的调度(下侧调度)以使得与下侧子区域一致，并将视频信号分配给液晶显示单元阵列17的下侧子区域(步骤S209)。与此同时，如图3的(C)所示，在液晶面板的下侧子区域显示影像。在该情况下，由于上侧背光灯20A熄灭，因此可节省消耗功率。\n[0034] 在累计发光时间TU和累计发光时间TL之差没有超过阈值TTL时(步骤S202为“否”，步骤S203为“否”)，不进行上侧子区域和下侧子区域之间的显示切换。\n[0035] 这样，在液晶显示装置1中，对上侧背光灯20A的累计发光时间TU和下侧背光灯\n20B的累计发光时间TL进行比较，在两者之差比阈值TTL大时，进行切换来在累计发光时间少的一方的子区域上显示图像。其结果是，由于上侧背光灯20A和下侧背光灯20B的各个累计发光时间的差始终被控制在阈值TTL以下，因此，在上侧背光灯20A和下侧背光灯20B之间，发光特性的经时劣化状态的差距被保持为较小。因此，在液晶面板的上侧子区域和下侧子区域之间，难以产生基于辉度劣化或色度变化的亮斑或颜色不均，能够抑制整个液晶面板的画质劣化。\n[0036] 上面，例举了几种实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明并不局限于这些实施方式，可以是各种变形。例如，在本实施方式中，当上侧和下侧的累计发光时间之差超过阈值TTL时，立刻将图像显示切换到累计发光时间少的一方的子区域，但是并不局限于这样的控制。例如，在上侧和下侧的累计发光时间之差超过阈值TTL、且通过之后的收看者进行了某些操作(例如，改变频道、电源断开后的电源接通)时，与该操作同步，可以对在显示上使用的子区域进行切换。如果这样，可减轻随子区域的切换而带来的不适感。\n[0037] 另外，在本实施方式中，是由收看者进行遥控器操作来进行全画面显示模式和部分画面显示模式之间的模式切换，但是，也可以根据节目的类型自动地进行切换。该情况下，例如如图4所示，设置有EPG(电子节目菜单，Electric program Guide)控制部22作为节目判定单元，来判定由频道选择器12选择的节目内容。其结果是，当所选节目例如是电影或体育节目等类型时，EPG控制部22向视频缩放器15发出全画面显示模式选择命令。\n另一方面，在所选节目例如是新闻或专业知识节目等的类型时，EPG控制部22向视频缩放器15发出部分画面显示模式选择命令。之后的动作与上述情况(图2)相同。另外，图4所示的液晶显示装置1A除了设置有EPG控制部22之外，与图1所示的液晶显示装置1的结构相同。\n[0038] 另外，在本实施方式中，对将液晶面板的整个画面分割成上侧子区域和下侧子区域两部分的情况进行了说明，但是，并不限定于此，例如图5的(A)所示，也可以在上下左右分割成四个子区域，并与各个子区域相对应分别在其背后设置背光灯。或者，例如图5的(B)所示，可以在左右方向分割成三个子区域，并与各个子区域相对应在其背后设置背光灯。在这种情况下，监视累计发光时间最少的背光灯和累计发光时间最多的背光灯之差，在该差超过阈值的情况下，点亮该累计发光时间最少的背光灯并在对应的子区域显示影像。\n由此，在分别与四个(三个)子区域相对应的四个(三个)背光灯中，将最少的累计发光时间的背光灯与最多的累计发光时间的背光灯之差控制为规定的阈值以下。其结果是，能够降低发光特性的经时劣化状态的差距，并能够抑制整个液晶面板的画质劣化。另外，在该情况下，由于各个子区域中的背光灯的累计发光时间被抑制在比图3的情况少，因此背光灯\n20整体的寿命延长。另外，在这些情况下，当在左右方向上分割背光灯的情况下，优选排列多个LED来构成每一个子区域的背光灯。这是由于与使用CCFL情况相比，LED阵列情况下在左右方向上难以注意到子区域间的分界线的缘故。\n[0039] 另外，在本实施方式中，通过按照每一个子区域监视背光灯的累计发光时间来间接地检测各个背光灯的劣化状态，但是，也可以代替这种方式，设置传感器来检测与每个子区域相对应的背光灯的发光状态(辉度或光谱特性)，并基于那些传感器输出而直接地检测各个背光灯的劣化状态。在该情况下，由于能以更高精度监视背光灯的经时的劣化状态，因此能够使整个液晶面板的画质的不均匀更少。\n[0040] 另外，在本实施方式中，在选择了部分画面显示模式的情况下，执行缩小调度，并使由此得到的缩小影像显示在子区域中，但是也未必限定于此，例如也可以剪下整个影像中的一部分，不使其缩小而将其保持原样地显示在子区域中。