本發(fā)明涉及一種顯示裝置以及用于驅(qū)動(dòng)該顯示裝置的方法，其能夠通過(guò)以關(guān)聯(lián)的方式考慮觀看環(huán)境、觀看距離和圖像特性為觀眾提供最佳亮度和可視性。

背景技術(shù)：

區(qū)別于IT/移動(dòng)裝置或TV，戶(hù)外顯示裝置在各種周?chē)h(huán)境和用戶(hù)環(huán)境中使用，并且需要在1500nit(尼特)至2000nit的范圍內(nèi)顯示具有高亮度的圖像。例如，因?yàn)閼?hù)外顯示裝置安裝在白天和黑夜的極端環(huán)境，所以戶(hù)外顯示裝置被暴露于非常高的環(huán)境照明到非常低的環(huán)境照明和非常高的溫度到非常低的溫度。此外，最近的戶(hù)外顯示裝置已結(jié)合的IoT(事物因特網(wǎng))和發(fā)展到附接至觸摸屏的形式，諸如個(gè)人裝置。因此，戶(hù)外顯示裝置在具有各種觀看距離(包括戶(hù)外顯示裝置與用戶(hù)之間很短的距離至很長(zhǎng)的距離)的環(huán)境中使用。

因此，有必要根據(jù)周?chē)h(huán)境和用戶(hù)環(huán)境來(lái)控制戶(hù)外顯示裝置的畫(huà)面質(zhì)量。但是，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的用于控制的顯示裝置的畫(huà)面質(zhì)量的方法被應(yīng)用到戶(hù)外顯示裝置時(shí)，產(chǎn)生以下問(wèn)題。

例如，在現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器(LCD)使用根據(jù)照度或溫度控制亮度的方法，根據(jù)觀看距離控制亮度的方法或者根據(jù)輸入圖像的平均亮度校正伽馬的方法作為畫(huà)面質(zhì)量控制技術(shù)。

然而，當(dāng)LCD僅根據(jù)照度來(lái)控制亮度時(shí)，LCD的基于溫度的亮度退化特性不會(huì)被反映在亮度控制中并且高亮度在觀看距離很短時(shí)會(huì)引起眩光，因此，無(wú)法提供適合于觀眾的亮度。當(dāng)LCD僅根據(jù)觀看距離來(lái)控制亮度時(shí)，當(dāng)環(huán)境照度非常高時(shí)，由于低亮度，輸出圖像的可視性大大降低。此外，當(dāng)LCD僅根據(jù)照明或觀看距離來(lái)控制亮度時(shí)，圖像特性不會(huì)反映在亮度控制中，因而在圖像具有低亮度輸出的情況下，灰度捆綁可根據(jù)輸出圖像發(fā)生，從而導(dǎo)致圖像失真。當(dāng)僅根據(jù)輸入圖像的平均亮度來(lái)控制伽馬校正時(shí)，可視性由于周?chē)h(huán)境和觀看距離沒(méi)有被考慮而降低，并且在黑色背景上具有突出顯示部分的圖像的亮度由于低平均亮度而劣化，從而導(dǎo)致畫(huà)面質(zhì)量下降。

如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的LCD的畫(huà)面質(zhì)量控制技術(shù)不適合于戶(hù)外顯示裝置，因?yàn)檫@些技術(shù)沒(méi)有以關(guān)聯(lián)方式考慮觀看環(huán)境、觀看距離和圖像特性，從而可能輸出不適合觀眾的亮度或者可能出現(xiàn)圖像失真。

此外，除戶(hù)外顯示裝置外，可以在包括有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器和LCD的各種顯示裝置中甚至在用于各種目的的顯示裝置中產(chǎn)生上述問(wèn)題。因此，本發(fā)明不限于LCD或戶(hù)外顯示裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決這個(gè)問(wèn)題的顯示裝置以及用于驅(qū)動(dòng)該顯示裝置的方法，該顯示裝置能夠通過(guò)以關(guān)聯(lián)的方式考慮觀看環(huán)境、觀看距離和圖像特性為觀眾提供最佳亮度和可視性。

在本發(fā)明的一個(gè)方案中為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種用于驅(qū)動(dòng)顯示裝置的方法，所述方法包括以下步驟：通過(guò)以關(guān)聯(lián)的方式應(yīng)用環(huán)境照度、環(huán)境溫度和與用戶(hù)相距的觀看距離的被感測(cè)結(jié)果來(lái)確定最終亮度；根據(jù)所確定的最終亮度來(lái)調(diào)節(jié)所述顯示裝置的亮度；以及計(jì)算來(lái)自輸入圖像的加權(quán)平均畫(huà)面電平WAPL，根據(jù)所計(jì)算出的WAPL來(lái)計(jì)算每個(gè)灰度的差分增益，通過(guò)將所計(jì)算出的每個(gè)灰度的差分增益應(yīng)用于所述輸入圖像來(lái)校正所述輸入圖像并且輸出經(jīng)校正后的輸入圖像。

本發(fā)明可通過(guò)根據(jù)最終亮度來(lái)調(diào)節(jié)液晶顯示器的背光單元的亮度或調(diào)節(jié)有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置的最大伽馬電壓，控制所述顯示裝置的亮度。

在本發(fā)明的另一個(gè)方案中，一種顯示裝置，所述顯示裝置包括：周?chē)h(huán)境感測(cè)單元，所述周?chē)h(huán)境感測(cè)單元用于感測(cè)環(huán)境照度和環(huán)境溫度并且是輸出所感測(cè)到的環(huán)境照度和環(huán)境溫度；觀看距離感測(cè)單元，所述觀看距離感測(cè)單元用于感測(cè)與用戶(hù)相距的觀看距離并且輸出所感測(cè)到的觀看距離；亮度控制器，所述亮度控制器通過(guò)應(yīng)用所感測(cè)到的環(huán)境照度、環(huán)境溫度和觀看距離來(lái)確定最終亮度；并且根據(jù)所確定的最終亮度來(lái)調(diào)節(jié)所述顯示裝置的亮度；以及圖像處理器，所述圖像處理器用于計(jì)算來(lái)自輸入圖像的加權(quán)平均畫(huà)面電平WAPL，根據(jù)所計(jì)算出的WAPL來(lái)計(jì)算每個(gè)灰度的差分增益，通過(guò)將所計(jì)算出的每個(gè)灰度的差分增益應(yīng)用于所述輸入圖像來(lái)校正所述輸入圖像并且輸出經(jīng)校正后的輸入圖像；以及面板驅(qū)動(dòng)器，所述面板驅(qū)動(dòng)器用于在顯示面板上顯示從所述圖像處理器輸出的經(jīng)校正后的圖像。

所述亮度控制器可以根據(jù)所感測(cè)到的環(huán)境照度來(lái)設(shè)置最大亮度；根據(jù)所感測(cè)到的環(huán)境溫度有選擇地校正所述最大亮度；并且通過(guò)根據(jù)所感測(cè)到的觀看距離對(duì)所述有選擇地校正的最大亮度進(jìn)行進(jìn)一步有選擇地校正來(lái)確定所述最終亮度。

所述亮度控制器可以通過(guò)方程式“A＝1.65×環(huán)境照度+121.83”來(lái)設(shè)置根據(jù)所感測(cè)到的環(huán)境照度的所述最大亮度A。

所述最大亮度A可以被校正為使得根據(jù)所感測(cè)到的環(huán)境溫度減小的亮度僅在所感測(cè)到的環(huán)境溫度超過(guò)預(yù)定的溫度范圍的情況下被補(bǔ)償，并且所述最大亮度A在其它情況下不被校正。

可以考慮到所述有選擇地校正的最大亮度A、所感測(cè)到的觀看距離和所述顯示裝置的顯示區(qū)域，根據(jù)方程式“B＝(觀看距離^0.46×A)÷顯示區(qū)域”來(lái)確定所述最終亮度B。

根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置可以包括用于向與所述顯示面板對(duì)應(yīng)的液晶顯示面板發(fā)射光的背光單元以及用于驅(qū)動(dòng)所述背光單元的背光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述亮度控制器通過(guò)向所述背光驅(qū)動(dòng)器提供根據(jù)最終亮度的亮度控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)所述背光單元的亮度。

根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的顯示面板可以是有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板，其中，所述亮度控制器通過(guò)根據(jù)所述最終亮度對(duì)在所述面板驅(qū)動(dòng)器中所使用的最大伽馬電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)控制所述有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板的亮度。

根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置以及驅(qū)動(dòng)該顯示裝置的方法能夠通過(guò)以組合的方式考慮觀看環(huán)境、觀看距離和圖像特性提供基于觀看環(huán)境和觀看距離的最佳亮度，并且根據(jù)圖像特性輸出具有改善的對(duì)比度、亮度和飽和度的圖像，由此提供高可視性且改善畫(huà)面質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的LCD的框圖。

圖2是示出圖1所示的各子像素的構(gòu)造的等效電路。

圖3是示出用于驅(qū)動(dòng)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的LCD的方法的流程圖。

圖4是使用被應(yīng)用于圖1所述的圖像處理器的WAPL的增益曲線圖。

具體實(shí)施方式

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的LCD的框圖。圖2是示出圖1所示的各子像素的構(gòu)造的等效電路，圖3是示出用于驅(qū)動(dòng)圖1所示亮度控制器和圖像處理器的方法的流程圖。

圖1所示的LCD可以包括定時(shí)控制器10、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20和選通驅(qū)動(dòng)器30(定時(shí)控制器10、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20和選通驅(qū)動(dòng)器30與面板驅(qū)動(dòng)單元對(duì)應(yīng))、顯示面板40、伽馬電壓發(fā)生器50、周?chē)h(huán)境感測(cè)單元60、觀看距離感測(cè)單元70、亮度控制器80、背光驅(qū)動(dòng)器90、背光單元100和電源(未示出)。

顯示面板40可以包括在其上形成濾色器陣列的濾色器基板，在其上形成薄膜晶體管陣列的薄膜晶體管基板，插入在濾色器基板與薄膜晶體管基板之間的液晶層和分別附接到濾色器基板和薄膜晶體管基板的外側(cè)的偏振器。顯示面板40可以通過(guò)像素矩陣顯示圖像。每個(gè)像素可以由紅色(R)子像素、綠(G)色子像素和藍(lán)(B)子像素構(gòu)成，并且可以另外包括白(W)色子像素，白(W)色子像素具有比RGB子像素更高的亮度功效。

如圖2所示，每個(gè)子像素包括聯(lián)接到選通線GL和數(shù)據(jù)線DL的薄膜晶體管(TFT)以及與薄膜晶體管TFT并聯(lián)連接的液晶電容器Clc和存儲(chǔ)電容器Cst。液晶電容器Clc對(duì)通過(guò)薄膜晶體管TFT供給到像素電極的數(shù)據(jù)信號(hào)與提供給公共電極的公共電壓Vcom之間的差分電壓進(jìn)行充電，并且通過(guò)根據(jù)充電的電壓驅(qū)動(dòng)液晶來(lái)控制光透射率。存儲(chǔ)電容器Cst對(duì)在液晶電容器Clc中充電的電壓進(jìn)行保持。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20從定時(shí)控制器10接收數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS和圖像數(shù)據(jù)DATA'。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20由數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS驅(qū)動(dòng)以將從伽馬電壓發(fā)生器50提供的基準(zhǔn)電壓集合分割成與數(shù)據(jù)的灰度值分別對(duì)應(yīng)的灰度電壓，并且使用分段的灰度電壓將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)DATA'轉(zhuǎn)換成模擬圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20由多個(gè)分別驅(qū)動(dòng)顯示面板40的數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC組成。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20可以安裝在例如TCP(帶載封裝)、COF(覆晶薄膜)和FPC(柔性印刷電路)的電路薄膜上并且通過(guò)TAB(帶式自動(dòng)接合)附接到顯示面板40或根據(jù)COG(覆晶玻璃)安裝在顯示面板40上。

選通驅(qū)動(dòng)器30使用從定時(shí)控制器10提供的選通控制信號(hào)GCS來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示面板40的多個(gè)選通線。選通驅(qū)動(dòng)器30響應(yīng)于選通控制信號(hào)在對(duì)應(yīng)的掃描時(shí)段向每個(gè)選通線提供柵極導(dǎo)通電壓并且在剩余時(shí)段提供柵極截止電壓。選通驅(qū)動(dòng)器30可以從定時(shí)控制器10接收選通控制信號(hào)GCS或經(jīng)由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20從定時(shí)控制器10接收選通控制信號(hào)GCS。選通驅(qū)動(dòng)器30可以包括至少一個(gè)柵極IC并且可以被安裝在例如TCP、COF和FPC的電路薄膜上且通過(guò)TAB附接到顯示面板40或根據(jù)COG安裝在顯示面板40上。另選地，通過(guò)與構(gòu)成顯示面板40的像素陣列的薄膜晶體管陣列一起形成在薄膜晶體管基板上，可以將選通驅(qū)動(dòng)器30設(shè)置為嵌入在顯示面板40的非顯示區(qū)中的GIP(板內(nèi)選通)型。

背光單元100使用例如CCFL和EEFL的熒光燈或者包括LED的直下式或邊緣式背光作為光源。直下式背光包括被布置在整個(gè)顯示區(qū)域中以面對(duì)顯示面板40的背面的光源、設(shè)置在光源上的導(dǎo)光板以及多個(gè)光學(xué)片。從光源發(fā)出的光通過(guò)光學(xué)片被輸入到顯示面板40。邊緣式背光包括面對(duì)顯示面板40的背面的導(dǎo)光板、被布置為面對(duì)導(dǎo)光板的至少一個(gè)邊緣的光源以及被布置在導(dǎo)光板上的多個(gè)光學(xué)片。從光源發(fā)出的光通過(guò)導(dǎo)光板轉(zhuǎn)換成表面光，并通過(guò)光學(xué)片輸入到顯示面板40。

背光驅(qū)動(dòng)器90通過(guò)根據(jù)來(lái)自亮度控制器80的亮度控制信號(hào)生成具有占空比的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)并且提供與PWM信號(hào)對(duì)應(yīng)的光源驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng)背光單元100。背光驅(qū)動(dòng)器90可以基于垂直同步信號(hào)生成PWM信號(hào)，所述垂直同步信號(hào)是從外部系統(tǒng)或定時(shí)驅(qū)動(dòng)器20輸入的、用于使背光單元100和顯示面板40不同的幀識(shí)別信號(hào)。

亮度控制器80通過(guò)考慮由周?chē)h(huán)境感測(cè)單元60感測(cè)到的周?chē)h(huán)境和由觀看距離感測(cè)單元70感測(cè)到的觀看距離來(lái)控制背光單元100的亮度。周?chē)h(huán)境感測(cè)單元60包括用于感測(cè)環(huán)境照度的照度傳感器62和用于感測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器64。距離感測(cè)單元70可以使用距離傳感器來(lái)感測(cè)顯示面板40與觀眾之間的觀看距離且輸出感測(cè)到的觀看距離，或者根據(jù)附接到顯示面板40的觸摸屏(未示出)是否是操作來(lái)確定觀看距離且輸出所述觀看距離。

參考圖3，亮度控制器80根據(jù)由照度傳感器62感測(cè)到的環(huán)境照度來(lái)設(shè)置亮度(S2)，根據(jù)由溫度傳感器64感測(cè)到的環(huán)境溫度來(lái)有選擇地校正亮度(S4)，根據(jù)由觀看距離感測(cè)單元70感測(cè)到的觀看距離來(lái)進(jìn)一步有選擇地校正亮度以確定最終亮度(S6)，并且根據(jù)所確定的最終亮度來(lái)控制背光單元100的亮度。

由于環(huán)境照度大大地影響顯示裝置的可視性，因此亮度控制器80首先根據(jù)由照度傳感器62感測(cè)到的環(huán)境照度的強(qiáng)度來(lái)設(shè)置最大亮度(S2)。

例如，當(dāng)環(huán)境照度為高時(shí)，最大亮度被設(shè)置為高級(jí)別，因?yàn)楫?dāng)顯示裝置的亮度為低時(shí)可視性顯著下降。當(dāng)環(huán)境照度為低時(shí)，最大亮度被設(shè)置為低級(jí)別，因?yàn)楫?dāng)顯示裝置的亮度為高時(shí)可視性過(guò)度地增加并且功率消耗增加。例如，當(dāng)環(huán)境照度為低(50lux(勒克斯)的平均照度)時(shí)，最大亮度在傍晚時(shí)可以被設(shè)置為204nit；當(dāng)環(huán)境照度高于1000lux時(shí)，最大亮度在多云的白天可以被設(shè)置為1772nit(50lux的平均照度)或者被設(shè)置為2000nit。

亮度控制器80可使用方程式1來(lái)確定亮度值A(chǔ)(即根據(jù)照度的強(qiáng)度的最大亮度)。

<方程式1>

根據(jù)照度的亮度值A(chǔ)＝1.65×照度+121.83

隨后，亮度控制器80根據(jù)由溫度傳感器64感測(cè)到的環(huán)境溫度有選擇地校正最大亮度A(S4)。當(dāng)LCD的環(huán)境溫度極低(例如低于-10℃)或極高(例如高于70℃)時(shí)，不考慮背光輸出功率，可減少約20％的LCD的亮度。為了防止這種情況，當(dāng)溫度傳感器64感測(cè)到的環(huán)境溫度超過(guò)預(yù)定的溫度范圍時(shí)，亮度控制器80通過(guò)使用預(yù)定的校正值校正最大亮度A來(lái)補(bǔ)償由于環(huán)境溫度而引起的亮度下降。例如，如果在環(huán)境照度為50lux且室溫的情況下，適當(dāng)?shù)淖畲罅炼仁?04nit，則在環(huán)境照度為50lux的冬天，204nit的最大亮度被校正為245nit以補(bǔ)償由于低溫而引起的亮度下降。

當(dāng)感測(cè)到的環(huán)境溫度不超過(guò)預(yù)定的溫度范圍時(shí)，亮度控制器80不根據(jù)環(huán)境溫度校正最大亮度A。

隨后，通過(guò)根據(jù)由觀看距離感測(cè)單元70感測(cè)到的觀看距離來(lái)有選擇地控制已被校正或者未被校正的最大亮度A(S6)，亮度控制器80防止觀眾的眩光。當(dāng)觀看距離很短(例如，75cm以?xún)?nèi)或當(dāng)執(zhí)行觸摸功能時(shí))時(shí)，亮度控制器80進(jìn)一步控制已被校正或者未被校正的最大亮度A，使得觀眾不會(huì)遭受由于眩光而引起的眼疲勞。

例如，1500nit至2000nit范圍內(nèi)的亮度或高于2500nit的亮度可應(yīng)用于戶(hù)外顯示裝置。另外，由于戶(hù)外顯示裝置與IoT結(jié)合并發(fā)展為具有與其附接的觸摸屏的顯示器，因此用戶(hù)在其附近將使用具有高亮度的戶(hù)外顯示裝置。因此，當(dāng)用戶(hù)在短距離內(nèi)使用具有高亮度的戶(hù)外顯示裝置時(shí)，由于眩光引起的用戶(hù)的眼疲勞急劇增加。另外，即使顯示裝置具有相同的亮度，具有更大的顯示區(qū)域的顯示裝置也會(huì)被認(rèn)為是明亮的顯示，從而導(dǎo)致眼疲勞增加。

為了防止觀眾遭受由于眩光引起的眼疲勞，亮度控制器80考慮到最大亮度A來(lái)計(jì)算根據(jù)觀眾距離的亮度值B，并且將計(jì)算出的亮度值B確定為最終最大亮度，根據(jù)觀眾距離的亮度值B，所述最大亮度A基于環(huán)境照度設(shè)置的并且基于環(huán)境溫度、由觀看距離感測(cè)單元70感測(cè)到的觀看距離和LCD的顯示區(qū)域(如方程式2所表示的)來(lái)有選擇地校正。

<方程式2>

根據(jù)觀看距離的亮度值B＝(觀看距離^0.46×A)÷顯示區(qū)域

根據(jù)所確定的最終最大亮度B，通過(guò)輸出亮度控制信號(hào)(調(diào)光信號(hào))，亮度控制器80控制背光單元100的亮度(S8)。

例如，當(dāng)用戶(hù)從75cm遠(yuǎn)的距離觀看戶(hù)外顯示裝置進(jìn)行信息檢索時(shí)，最大亮度可以被設(shè)置為215nit(@50lux(勒克斯))和1861nit(@1000lux)，并且當(dāng)用戶(hù)在35cm的觀看距離內(nèi)接近戶(hù)外顯示裝置和觸摸信該戶(hù)外顯示裝置進(jìn)行息檢索時(shí)，最大亮度可以被設(shè)置為減少到151nit(@50lux)和1311nit(@1000lux)。

定時(shí)控制器10從外部主機(jī)系統(tǒng)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)DATA和定時(shí)信號(hào)TCS。定時(shí)控制器使用輸入的定時(shí)信號(hào)TCS控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20和選通驅(qū)動(dòng)器30的驅(qū)動(dòng)定時(shí)，根據(jù)圖像特性校正圖像數(shù)據(jù)DATA并輸出校正后的圖像數(shù)據(jù)DATA到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20。為此，定時(shí)控制器10包括控制信號(hào)發(fā)生器102和圖像處理器104。

控制信號(hào)發(fā)生器102使用輸入的定時(shí)信號(hào)TCS來(lái)生成數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS和選通控制信號(hào)GCS，并且向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20和選通驅(qū)動(dòng)器30分別輸出數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS和選通控制信號(hào)GCS。輸入到控制信號(hào)發(fā)生器102的定時(shí)信號(hào)TCS可以包括點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)使能信號(hào)、垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)。這里，垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)可以省略。當(dāng)省略了垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)時(shí)，控制信號(hào)發(fā)生器102可，通過(guò)根據(jù)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)使能信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)生成垂直同步信號(hào)及水平同步信號(hào)。數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS可以包括用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)的源起始脈沖信號(hào)、源取樣時(shí)鐘信號(hào)、極性控制信號(hào)和源輸出使能信號(hào)。選通控制信號(hào)GCS可以包括用于控制所述選通驅(qū)動(dòng)器30的驅(qū)動(dòng)的選通起始脈沖信號(hào)、選通移位時(shí)鐘信號(hào)和選通輸出使能信號(hào)。

在顯示裝置的亮度降低的情況下，如上所述，非線性伽瑪?shù)膽?yīng)用可在圖像中生成灰度捆綁，圖像直方圖變化的應(yīng)用可能使飽和度惡化，而平均畫(huà)面電平(APL)的應(yīng)用由于低APL可降低具有高對(duì)比度的圖像的亮度。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的圖像處理器104可以使用來(lái)自輸入的圖像數(shù)據(jù)DATA的加權(quán)平均畫(huà)面電平(WAPL)來(lái)提高分析方法的精確度，并且通過(guò)使用根據(jù)WAPL獲得的S形增益曲線來(lái)應(yīng)用圖像數(shù)據(jù)DATA的每個(gè)灰度的差分增益根據(jù)圖像特性對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，以改善灰度差異化、對(duì)比度和飽和度。圖像處理器104可以包括在定時(shí)控制器10中(如圖1所示)，或位于定時(shí)控制器10的輸入端并應(yīng)用于諸如圖像處理引擎的系統(tǒng)芯片。

圖像處理器104使用公式3根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)DATA的灰度值來(lái)計(jì)算每幀的WAPL(S12)。

<方程式3>

$WAPL=\frac{{\mathrm{\&Sigma;}}^N{{\mathrm{Gray}}_{in}}^2}{{\mathrm{\&Sigma;}}^N{\mathrm{Gray}}_{in}}$

這里，N表示包括在單位幀內(nèi)的子像素的數(shù)量并且Gray表示各子像素的輸入灰度。

圖像處理器104根據(jù)計(jì)算出的WAPL確定一幀增益，并且如圖4所示，通過(guò)將顯示裝置的伽瑪曲線和一幀增益相乘，根據(jù)輸入圖像的灰度0到255獲得具有差分增益α和β的S形的增益曲線圖。圖像處理器104根據(jù)S形增益曲線圖，通過(guò)應(yīng)用取決于輸入圖像的灰度0到255的差分增益α和β來(lái)校正圖像數(shù)據(jù)DATA并且輸出校正后的圖像數(shù)據(jù)DATA(S16)。

參考圖4，根據(jù)S形增益曲線圖將低增益α應(yīng)用于低灰度和將高增益β應(yīng)用于高灰度，并且由于拐點(diǎn)NP控制飽和度補(bǔ)償，因此S形增益曲線的拐點(diǎn)NP根據(jù)圖像特性而變化。這里，α控制低灰度區(qū)域的對(duì)比度增強(qiáng)的程度，并且可以在0.9至1.3的范圍內(nèi)設(shè)置。當(dāng)?shù)突叶缺憩F(xiàn)隨著α降低而降低時(shí)，亮度增加；而當(dāng)?shù)突叶缺憩F(xiàn)隨著α增加而增加時(shí)，亮度降低。β控制中間灰度區(qū)域的對(duì)比度增強(qiáng)的程度，并且可以在1.3至1.7的范圍內(nèi)設(shè)置。當(dāng)?shù)突叶缺憩F(xiàn)隨著β降低而增加時(shí)，亮度降低；而當(dāng)?shù)突叶缺憩F(xiàn)隨著β增加而降低時(shí)，亮度增加。NP可在100至200的范圍內(nèi)設(shè)置已進(jìn)行飽和補(bǔ)償控制。飽和度隨著NP降低而增加，并且該飽和度隨著NP增加而降低。因?yàn)楦鶕?jù)NP、α和β的控制生成了折衷，因此根據(jù)輸入的圖像分析結(jié)果得出了NP、α和β的適當(dāng)值。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，LCD的輸出圖像變得比輸入圖像更亮，輸入圖像的可視性由于對(duì)比度增加和飽和度也增加而得到了改善。

雖然在本發(fā)明的實(shí)施方式中例示了LCD，但是本發(fā)明也適用于OLED顯示器裝置。具體地，LCD的組件(除背光驅(qū)動(dòng)器90和背光單元100外)可應(yīng)用到OLED顯示裝置。在這種情況下，應(yīng)用到OLED顯示裝置的亮度控制器80通過(guò)根據(jù)基于周?chē)h(huán)境及觀看距離確定的最大亮度控制最大伽瑪電壓EVDD來(lái)調(diào)節(jié)亮度。此外，為了降低功耗，OLED顯示裝置可進(jìn)一步根據(jù)WAPL控制最大亮度。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置通過(guò)感測(cè)包括環(huán)境照度和環(huán)境溫度以及觀看距離的周?chē)h(huán)境，并且基于感測(cè)到的環(huán)境照度和環(huán)境溫度有機(jī)地調(diào)節(jié)顯示裝置的亮度，可以根據(jù)周?chē)h(huán)境及觀看距離提供最佳亮度。此外，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置可以通過(guò)將基于使用WAPL的圖形分析結(jié)果的S形增益曲線應(yīng)用于圖像數(shù)據(jù)來(lái)校正圖像數(shù)據(jù)，以便改善根據(jù)圖像圖像特性的灰度差異化、對(duì)比度和飽和度，由此為觀眾提供具有增強(qiáng)的可視性和畫(huà)面質(zhì)量的圖像。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以不同于本文闡述的其它具體方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，上述實(shí)施方式被解釋為在所有方面都是說(shuō)明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求及其合法等同物來(lái)確定，而不是由上面的描述來(lái)確定，并且流浪者所附權(quán)利要求的含義和等效范圍內(nèi)的所有改變都旨在被包含在本發(fā)明中。

本申請(qǐng)要求在2015年5月28日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2015-0074986的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將該韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的內(nèi)容合并到本文中，如同在本文中全面闡釋一般。