液晶显示器及其局部调光方法技术

一种液晶显示器及其局部调光方法，其中该液晶显示器包括：显示面板、构造成给所述显示面板提供光的背光单元、代表值调整单元、调光值确定单元以及光源驱动器，该代表值调整单元构造成依照从所述显示面板和所述背光单元的发光表面划分的多个块划分输入图像，根据所述多个块之间的发光度差以及每个块的灰度级成带度选择性地调整每个块的代表值，并产生每个块的修改之后的代表值；该调光值确定单元构造成将每个块的所述修改之后的代表值映射到一预定的调光曲线并选择每个块的调光值；并且该光源驱动器构造成根据所述每个块的调光值驱动所述背光单元的光源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的示例性实施方式涉及一种液晶显示器及其局部调光(local dimming)方法。
技术介绍
由于液晶显示器的出色性能，例如重量轻、外形薄和功耗低，其应用范围已逐渐扩 大。采用背光的(backlit)液晶显示器控制施加给液晶层的电场，调制来自背光单元的光， 由此显示图像。液晶显示器的图像质量依赖于对比度特性。仅使用控制施加给液晶显示面板的液 晶层的数据电压来调制液晶层的光透过率(light transmittance)的方法来改善对比度特 性，是很有限的。因此，开发了根据输入图像来控制背光单元的发光度(luminance)的背光 调光方法以便改善对比度特性，因而大大改善了对比度特性。背光调光方法根据输入图像 适当地控制背光单元的发光度，由此降低了功耗。背光调光方法包括控制液晶显示面板的 整个显示表面的发光度的全域调光(global dimming)方法、以及通过将液晶显示面板的显 示表面划分为多个块来局部地控制该显示表面的发光度的局部调光方法。全域调光方法可改善在两个连续(successively)排列的帧周期之间测量的动态 对比度。局部调光方法在一个帧周期期间局部地控制显示表面的发光度，由此改善使用全 域调光方法很难改善的静态对比度。局部调光方法将背光单元划分为多个块，以使对应于亮图像的块的背光发光度 高，并使对应于相对较暗图像的块的背光发光度低。因为在局部调光方法中，各自都包括数 个光源的多个块单独接通(turn on)，所以局部调光方法中的背光发光度小于当背光单元 的所有光源都接通时测量的背光发光度。为了补偿局部调光方法中的低背光发光度，将像 素数据乘以一预定增益，因而其能得到补偿。在局部调光方法中，像素数据受到补偿时，会 产生一灰度级带(grayscale band)现象，其中高灰度级看起来象同一亮度(brightness)。 因此，可能产生图像质量的恶化。为了降低图像质量恶化，用于根据每个块的代表值来选择 调光值的调光曲线可使用一种其中大部分灰度级增加的调光曲线。这样，可获得图像质量 的改善效果。然而，因为映射到(map to)大部分块的代表值的调光值增加，所以功耗降低 的效果无法令人满意。
技术实现思路
本专利技术的各示例性实施方式提供了一种能大大降低局部调光时的功耗并改善图 像质量的。在一个方面中，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括一显示面板、一构造 成给所述显示面板提供光的背光单元、一代表值调整单元、一调光值确定单元以及一光源 驱动器，所述代表值调整单元构造成依照从所述显示面板和所述背光单元的发光表面划 分的多个块划分输入图像，根据所述多个块之间的发光度差以及每个块的灰度级成带度 (grayscale banding degree)选择性地调整每个块的代表值，并产生每个块的修改之后的 代表值；所述调光值确定单元构造成将每个块的所述修改之后的代表值映射到一预定的调 光曲线并选择每个块的调光值；以及所述光源驱动器构造成根据所述每个块的调光值驱动 所述背光单元的光源。所述液晶显示器进一步包括第一代表值计算单元和第二代表值计算单元，所 述第一代表值计算单元构造成根据依照所述块划分的所述输入图像计算每个块的所述 代表值，并且所述第二代表值计算单元构造成计算与一个帧对应的所述输入图像的整体 (entire)代表值。所述代表值调整单元包括第一代表值调整单元、第二代表值调整单元以及加法 单元，所述第一代表值调整单元构造成根据所述整体代表值与一特定块的代表值之间的差 将所述特定块的代表值调整为一估计值，所述第二代表值调整单元构造成根据所述特定块 的灰度级成带度确定一加权值，并且所述加法单元构造成将所述加权值与每个块的代表值 相加并输出每个块的修改之后的代表值。所述液晶显示器进一步包括用于每个像素的光量计算单元、增益调整单元以及 图像质量评估单元，所述光量计算单元构造成使用每个块的所述调光值选择一预定光分布 曲线(profile)并计算所述特定块的每个像素的光的量；所述增益调整单元构造成根据所 述特定块的每个像素的光的量计算所述特定块的每个像素的增益，将每个像素的所述增益 乘以像素数据，并输出所述特定块的像素数据的补偿值；以及所述图像质量评估单元构造 成根据所述特定块的像素数据的补偿值计算所述特定块的所述灰度级成带度，并将所述灰 度级成带度输入到所述第二代表值调整单元。在另一个方面中，提供了一种液晶显示器的局部调光方法，该方法包括将显示面 板和背光单元的发光表面划分成多个块；依照所述多个块划分输入图像；根据所述多个块 之间的发光度差以及每个块的灰度级成带度选择性地调整每个块的代表值，从而产生每个 块的修改之后的代表值；将每个块的所述修改之后的代表值映射到一预定调光曲线，以确 定每个块的调光值；以及根据所述每个块的调光值驱动所述背光单元的光源。附图说明所包括用于给本专利技术提供进一步理解并结合在内组成说明书一部分的附解 了本专利技术的实施方式，并与说明书文字一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1图解了高调光曲线的一个例子；图2图解了低调光曲线的一个例子；图3A到3C是在局部调光方法中像素数据未受到补偿时使用高调光曲线和低调光 曲线进行的实验结果的图像；图4A到4C是在局部调光方法中像素数据受到补偿时使用高调光曲线和低调光曲 线进行的实验结果的图像；图5是根据本专利技术一个典型实施方式的液晶显示器的结构图；图6是图5中所示的液晶显示面板的像素阵列的一部分的等效电路图；图7图解了用于局部调光的多个块；图8是详细示出图5中所示的局部调光控制器的结构图；图9和10是比较现有技术的局部调光方法与根据本专利技术一个典型实施方式的局 部调光方法的实验结果的图像；图11图解了调整每个块的代表值的一个例子；以及图12图解了将当使用图1中的高调光曲线进行局部调光时的功耗降低效果与当 使用图11中的低调光曲线进行局部调光时的功耗降低效果进行比较的实验结果。具体实施例方式下文中将参照附图更完整描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的示例实施方式。然 而，可以以许多不同的形式实施本专利技术，本专利技术不应被解释为限于这里列出的各实施方式。 在整个说明书中，相同的参考标记表示相同的元件。在下面的描述中，如果确定与本专利技术相 关的已知功能或构造的详细描述会使本专利技术的主题变得不清楚，则省略该详细描述。考虑到便于说明书的准备，选择下面描述中使用的元件的名称。因而，各元件的名 称可能与实际产品中使用的元件的名称不同。在描述本专利技术的各典型实施方式之前，参照图1到4C，描述根据在一局部调光方 法中像素数据的补偿或不补偿以及所选择的调光曲线的类型，图像质量和功耗所产生的变 化。该局部调光方法将显示屏幕分为多个块，获得与每个块对应的输入图像的代表 值，将每个块的该代表值映射到一调光曲线，并选择每个块的调光值(单位％)。可通过 输入图像的平均值或平均图像电平(average picture level) (APL)计算每个块的代表值。 输入图像的平均值是每个像素中R，G和B值中最大值的平均值。APL是这些像素的发光度 值Y的平均值。调光曲线由根据这些块的代表值定义施加到相应块的调光值的特性运算方 禾呈; ζ (characteristic operation equa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，包括：显示面板；背光单元，所述背光单元构造成给所述显示面板提供光；代表值调整单元，所述代表值调整单元构造成依照从所述显示面板和所述背光单元的发光表面划分的多个块来划分输入图像，根据所述多个块之间的发光度差以及每个块的灰度级成带度选择性地调整每个块的代表值，从而产生每个块的修改之后的代表值；调光值确定单元，所述调光值确定单元构造成将每个块的所述修改之后的代表值映射到预定的调光曲线，并选择每个块的调光值；以及光源驱动器，所述光源驱动器构造成根据所述每个块的所述调光值驱动所述背光单元的光源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：权耕准，郑仁宰，吴义烈，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[]