專利名稱：一種動態(tài)背光驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，特別涉及一種LED背光源驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的液晶顯示裝置中，以消耗電力少且能夠提高畫質(zhì)的發(fā)光二極管(LED)作液晶面板的背光源的光源。但是，背光源與視頻信號無關(guān)地以恒定亮度發(fā)光，通過根據(jù)視頻信號的亮度來控制液晶面板的光透過率，顯示所要求的亮度的視頻。因此，即使是較暗的視頻，背光源的電力也不會減少，而是恒定消耗，電力效率不好。作為其對策，提出了使背光源的亮度可變，基于輸入視頻信號的電平(level)控制液晶面板的灰度等級和背光源的亮度，由此降低消耗電力，提高畫質(zhì)的技術(shù)。此外，也已知將背光于垂直及水平方向分為多個區(qū)域(area)，如圖I所示，將以LED200作為背光源的背光垂直及水平方向分為多個區(qū)域，即 將把于背光對應(yīng)的顯示面板100分為多個區(qū)域，針對單一區(qū)域統(tǒng)計影像資料分布，依照資料分布計算出該區(qū)域背光灰度，并依照此背光灰度重新計算對應(yīng)的影像資料，傳送資料并調(diào)整背光。但此方法僅適用于直下式LED背光，并且影像資料計算數(shù)據(jù)龐大，外部電路成本較高，此區(qū)域式直下背光驅(qū)動不僅包含LED驅(qū)動回路還包括背光驅(qū)動回路，驅(qū)動電路成本較高，同時此直下式背光驅(qū)動的液晶面板比較厚，液晶顯示裝置整體薄型化難度較高。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了克服上述只適用于直下式LED背光的單一背光方式，以及因影像資料技術(shù)數(shù)據(jù)龐大，而導(dǎo)致的外部電路成本較高和驅(qū)動回路成本較高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了達到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，用于液晶顯示面板，包括如下步驟步驟I :將背光于垂直方向上區(qū)分成多個區(qū)域，且各區(qū)域的背光可獨立控制背光源亮度；步驟2 :對各區(qū)域影像，統(tǒng)計分析各區(qū)域的影像灰階，重新確定各區(qū)域的背光灰度；步驟3 :依照各區(qū)域重新確定的背光灰度，重新計算各區(qū)域的影像的灰階，使像素經(jīng)背光后所呈現(xiàn)的灰度值不變；步驟4 :液晶顯示面板顯示最終影像畫面。其中，所述的各區(qū)域的背光被點亮?xí)r采用脈波式驅(qū)動；進一步，所述的背光點亮的頻率與所述液晶顯示面板的顯示影像更新的頻率相同。進一步，所述的脈波式驅(qū)動的脈波的寬度和高度可調(diào)整；進一步，所述的各區(qū)域的背光于該區(qū)域的液晶反應(yīng)至穩(wěn)定時點亮；進一步，所述的重新計算各區(qū)域的影像的灰階大于或等于原灰。
有益效果通過對輸入的各區(qū)域的影像灰階和背光源亮度的重新確定，不僅適用于直下式背光，還適用于側(cè)入式背光方式。有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的只適用直下式LED背光的單一背光方式，以及因影像資料技術(shù)數(shù)據(jù)龐大，而導(dǎo)致的外部電路成本較高和驅(qū)動回路成本較高的問題。采用脈波式背光驅(qū)動顯示面板，也大幅改善影像移動時的拖影。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)直下式LED背光方式示意圖；圖2是本發(fā)明背光被劃分4個區(qū)域的示意圖；圖3是本發(fā)明各區(qū)域脈波式驅(qū)動的脈波示意圖；圖4是本發(fā)明各區(qū)域背光與面板液晶驅(qū)動相關(guān)波形圖；
圖5是本發(fā)明的流程圖；圖6是本發(fā)明一畫面影像的各區(qū)域的像素灰階分布圖；圖7是本發(fā)明區(qū)域I像素統(tǒng)計直方圖；圖8是本發(fā)明區(qū)域I重新確定的背光灰度示意圖；圖9是本發(fā)明區(qū)域I重新統(tǒng)計的像素直方圖；圖10是本發(fā)明一原始輝階對應(yīng)圖像處理后的輝階轉(zhuǎn)換曲線圖；圖11是本發(fā)明圖像處理的構(gòu)架圖；圖中100、顯示面板，200、LED。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。本實施例以側(cè)光式燈條設(shè)計的發(fā)光二極管(light-emitting diode, LED)作為背光源的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)進行說明(本專利并不設(shè)限于LED背光方式)。首先將LED背光源的背光于垂直方向上區(qū)分成多個區(qū)域，本實施例將LED背光源的背光于垂直方向上區(qū)分成四個區(qū)域，即將與背光對應(yīng)的液晶顯示器的顯示面板100按照背光于垂直方向上區(qū)分成四個區(qū)域。如圖2所示，區(qū)分為區(qū)域I、區(qū)域2、區(qū)域3和區(qū)域4。每一區(qū)域獨立控制背光源亮度，且點亮?xí)r采用脈波式驅(qū)動如圖3所示的驅(qū)動脈波，區(qū)別現(xiàn)有技術(shù)的恒亮式背光。脈波寬度和高度根據(jù)實際需要可調(diào)整，同時脈波的頻率與液晶顯示面板掃描頻率相同。由于液晶顯示器的液晶反應(yīng)需要時間，若以畫面更新率60Hz的面板為例，每個像素每隔16. 6ms會被寫入一次像素電壓，因此各個區(qū)域背光應(yīng)于該區(qū)域的液晶反應(yīng)至穩(wěn)定時點亮。且由于液晶顯示器顯示面板是采用逐行掃描的方式，因此面板由上到下的畫素其穩(wěn)定的時間皆不相同。圖4為液晶顯示器顯示面板分四個區(qū)域的背光與液晶反應(yīng)的對應(yīng)波形，圖中虛線為面板透過率的變化，實線為各區(qū)域背光的輝度變化，由圖中可看出面板不同區(qū)域的透過率變化，液晶顯示器驅(qū)動采用垂直掃描的方式，影像數(shù)據(jù)寫入畫素的時序由上到下，區(qū)域I的畫素會先被寫入電壓，當(dāng)畫素被寫入電壓后，施加于液晶的電場會改變而使液晶動作，此動作一般需要數(shù)十毫秒，因此圖中的透過率波形會緩緩上升或緩緩下降至穩(wěn)定，液晶最穩(wěn)定的狀態(tài)發(fā)生于下一次數(shù)據(jù)寫入之前，因此在下次數(shù)據(jù)寫入畫素前須點亮背光(如圖4中區(qū)域一的背光波形)，如此才可確保影像顯示正確，當(dāng)區(qū)域一的畫素都被寫入影像數(shù)據(jù)后，會開始對區(qū)域二的畫素寫入影像數(shù)據(jù)，區(qū)域一中間畫素與區(qū)域二中間畫素的寫入時間會相差四分之一的畫被時間，若以畫面更新率60Hz的面板為例，寫入時間會相差4. 15毫秒，由于本實施例將背光分為四區(qū)，因此區(qū)域一與區(qū)域二的寫入時間會相差四分之一的畫禎時間，若將背光分為八個區(qū)域，則區(qū)域一與區(qū)域二的寫入時間會相差八分之一的畫禎時間，以此類推，由于區(qū)域二的畫素寫入時間較區(qū)域一的延遲四分之一的畫禎時間，因此液晶反應(yīng)至穩(wěn)定的狀態(tài)也會延遲四分之一的畫禎時間，故區(qū)域二的背光相較區(qū)域一的背光點亮?xí)r間也需延遲四分之一的畫禎時間，依此類推至區(qū)域三及區(qū)域四。本實施例的簡單驅(qū)動流程如圖5所示，下面對流程中各步驟進行詳細描述步驟S501 :將背光于垂直方向劃分區(qū)域；步驟S502 :對各區(qū)域的影像灰階做統(tǒng)計分析重新計算出背光灰度；步驟S503 :根據(jù)各區(qū)域的新計算的背光灰度重新計算影像的灰度；步驟S504 :顯示最終影像畫面；針對以上步驟進一步描述，如圖6所示的一畫面影像以及所對應(yīng)的區(qū)域I、區(qū)域2、區(qū)域3和區(qū)域4的像素灰階分布統(tǒng)計的直方圖，橫軸為灰階值，縱軸為該灰階的統(tǒng)計數(shù)目。以區(qū)域I的像素灰階統(tǒng)計直方圖為例，如圖7所示的區(qū)域I的像素灰階統(tǒng)計直方圖，經(jīng)圖像處理單元的算法后得出了如圖8所示的一個新的背光灰度值。決定背光灰度的算法方式有很多，有些是取該區(qū)影像最大灰階值，將最大灰階值以最高灰階255階取代，并降低背光灰度至原灰階值的灰度，即為背光灰度。例如若統(tǒng)計影像數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)該區(qū)最大灰階值為200階，灰度為160nits，則先將此灰階值拉至255灰階，并降低背光灰度，降低使灰度變?yōu)?60nits，此灰階對應(yīng)背光灰度可事先以量測的方式找到其對應(yīng)公式。本專利對背光灰度的算法不做限定，可根據(jù)需要設(shè)定某種算法。圖像處理單元依據(jù)背光控制單元所計算出如圖8所示的理想背光灰度值計算出新的如圖9所示的對應(yīng)的影像灰度，使像素經(jīng)背光后所呈現(xiàn)的灰度值不變。并將該影像畫面?zhèn)鬏斨烈壕э@示面板。其他三區(qū)域不再詳述。液晶顯示器接收的畫面影像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像處理后，圖像處理后的灰階值大于或等于原灰階值。如圖10所示的原灰階值對應(yīng)圖像處理后的灰階值曲線，由圖中可以看出由于統(tǒng)計出來的結(jié)果原始影像最大灰階是200階，經(jīng)圖像處理后會成為255灰階。如圖11的圖像處理的構(gòu)架圖所示，畫面存儲器負責(zé)將輸入影像數(shù)據(jù)儲存并提供給影像統(tǒng)計單元，影像統(tǒng)計單元負責(zé)將各區(qū)域影像數(shù)據(jù)灰階分布做統(tǒng)計影像統(tǒng)計單元將此統(tǒng)計結(jié)果提供給圖像處理單元及背光控制單元，背光控制單元依據(jù)統(tǒng)計后的影像分布計算出各區(qū)域的理想背光灰度值。圖像處理單元依據(jù)統(tǒng)計后的影像分布及背光控制單元所計算出的各區(qū)域理想背光輝度值計算出對應(yīng)的影像數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至液晶顯示面板。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，不僅適用于直下式背光，還適用于側(cè)入式背光方式，不僅有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，采用脈波式背光驅(qū)動顯示面板，也大幅改善影像移動時的拖影。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，用于液晶顯示面板，其特征在于，包括如下步驟 步驟I:將背光于垂直方向上區(qū)分成多個區(qū)域，且各區(qū)域的背光可獨立控制背光源亮度； 步驟2 :統(tǒng)計分析各區(qū)域的影像灰階，重新確定各區(qū)域的背光灰度； 步驟3 :依照各區(qū)域重新確定的背光灰度，重新計算各區(qū)域的影像的灰階，使像素經(jīng)背光后所呈現(xiàn)的灰度值不變； 步驟4 :液晶顯不面板顯不最終影像畫面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，其特征在于所述的各區(qū)域的背光被點亮?xí)r采用脈波式驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，其特征在于所述的各區(qū)域的背光被點亮的頻率與所述液晶顯示面板的顯示影像更新的頻率相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，其特征在于所述的脈波式驅(qū)動的脈波的寬度和高度可調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，其特征在于所述的各區(qū)域的背光于該區(qū)域的液晶反應(yīng)至穩(wěn)定時點亮。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)背光驅(qū)動方法，其特征在于所述的重新計算各區(qū)域的影像的灰階大于或等于原灰。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動態(tài)背光驅(qū)動方法,包括將背光于垂直方向上區(qū)分成多個區(qū)域，且各區(qū)域的背光可獨立控制背光源亮度；對各區(qū)域影像，統(tǒng)計分析各區(qū)域的影像灰階，重新確定各區(qū)域的背光灰度；依照各區(qū)域重新確定的背光灰度，重新計算各區(qū)域的影像的灰階，使像素經(jīng)背光后所呈現(xiàn)的灰度值不變；液晶顯示面板顯示最終影像畫面。本方案不僅適用于直下式背光，還適用于側(cè)入式背光方式。有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的只適用直下式LED背光的單一背光方式，以及因影像資料技術(shù)數(shù)據(jù)龐大，而導(dǎo)致的外部電路成本較高和驅(qū)動回路成本較高的問題。同時，采用脈波式背光驅(qū)動顯示面板，也大幅改善影像移動時的拖影。
文檔編號G09G3/34GK102890918SQ20121042389
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者藍東鑫 申請人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司