背光源亮度控制方法、装置及液晶显示设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种背光源亮度控制方法、装置及液晶 显示设备。
【背景技术】
[0002] 现有的液晶显示设备中，通常采用多分区动态背光调制技术控制背光源亮度，以 提升显示对比度等图像画质效果。
[0003] 图1为多分区动态背光调制技术中背光分区示意图，如图1所示，整个背光源矩阵 包含a方向的μ个分区和b方向的n个分区，如图假设m=16，n=9，计m*n= 144个背光分区，每个 背光分区中背光源亮度可单独驱动控制。对应地，每帧全局图像被分割成多个与背光分区 对应的分区图像，通过采集分区图像的灰阶数据以得到该分区图像对应的背光分区中背光 源的背光数据，进而根据该背光数据调整用于驱动该背光分区中背光源的脉冲宽度调制 (pulse width modulation，简称pwm)的占空比以对该背光分区中背光源亮度进行控制。
[0004] 但现有的多分区动态背光调制技术是在设定了背光源的固定峰值电流的前提下 动态调整pwm的占空比的方式实现的，由于pwm的占空比只能在0~100%范围内调整，即背光 源亮度的变化范围也只能是目前固定峰值电流下对应亮度的〇~1〇〇%，可见，背光源亮度调 整的动态范围受限。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种背光源亮度控制方法、装置及液晶显示设备，提升了背光源亮度 调整的动态变化范围，实现了更好的图像区域对比度和显示动态范围。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种背光源亮度控制方法，包括： 确定分区图像对应的背光分区中背光值，所述背光值包括封装基本背光数据的字段和 扩展背光数据的字段，其中，所述基本背光数据由所述分区图像的灰阶数据所确定，所述扩 展背光数据用于表征所述分区图像的基本背光数据的附加信息。
[0007] 第二方面，本发明实施例提供一种背光源亮度控制装置，包括： 背光值确定模块，用于确定分区图像对应的背光分区中背光值，所述背光值包括封装 基本背光数据的字段和扩展背光数据的字段，其中，所述基本背光数据由所述分区图像的 灰阶数据所确定，所述扩展背光数据用于表征所述分区图像的基本背光数据的附加信息。
[0008] 第三方面，本发明实施例提供一种液晶显示设备，包括： 背光处理单元以及pwm驱动器； 其中，所述背光处理单元，用于确定分区图像对应的背光分区中背光值，所述背光值包 括封装基本背光数据的字段和扩展背光数据的字段，其中，所述基本背光数据由所述分区 图像的灰阶数据所确定，所述扩展背光数据用于表征所述分区图像的基本背光数据的附加 信息； 所述背光处理单元，还用于根据所述基本背光数据获得所述背光分区中背光源的脉冲 宽度调制pwm的占空比，以及根据所述扩展背光数据获得所述背光分区中背光源的峰值电 流，以控制所述背光分区中背光源亮度； 所述pwm驱动器，用于生成pwm信号控制信号，以控制背光源开关。
[0009] 本发明上述一些实施例中，分区背光值的封装数据中包括：由该分区图像的灰阶 数据确定的基本背光数据和表征该分区图像的基本背光数据的附加信息的扩展背光数据， 其中，一方面，背光亮度的动态范围并非仅受由该分区图像的灰阶数据确定的基本背光数 据的一维限制，扩展背光数据中包括基本背光数据的附加信息，该扩展背光数据则为背光 亮度控制提供另一维变量，提高了背光亮度的动态调整范围；另一方面，基本背光数据和扩 展背光数据可以同时由原始分区图像亮度特征分别确定，因此，扩展背光数据并不必然受 限于基本背光数据确定，可以根据自身数据特性需要定制不同算法，以获得基本背光数据 和扩展背光数据，背光亮度更加真实反映画面显示需要。
【附图说明】
[0010] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0011] 图1为多分区动态背光调制技术中背光分区示意图； 图2a为本实施例的背光源亮度控制方法的流程示意图； 图2b为本实施例的背光源亮度控制方法变应用例一的流程示意图； 图2c为本实施例的背光源亮度控制方法应用例二的流程示意图； 图3a为灰阶数据与背光数据之间的关系示意图； 图3b为背光数据对应的比特示意图一； 图3c为背光数据对应的比特示意图二； 图3d为背光数据对应的比特示意图三； 图3e为背光数据对应的比特示意图四； 图4为背光分区区域/图像分区区域的划分示意图； 图5a为本发明方法实施例的背光驱动电路原理框图； 图5b为本发明背光源亮度控制方法所调整的占空比/电流示意图； 图6为本发明背光源亮度控制装置实施例的结构示意图； 图7为本发明液晶显示设备实施例的结构示意图； 图8为一种液晶显不设备框架不意图。
【具体实施方式】
[0012] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013] 为了提升液晶显示设备的动态对比度画质效果，采取多分区动态背光调制技术， 其整个背光源矩阵在行方向和列方向上划分为多个背光分区，每个背光分区中包含的背光 源可单独驱动控制其亮度，其中，需要说明是，该背光分区理想状态下，每个背光分区可独 立照亮其背光区域，但实际上，相邻背光源亮度会有一定影响。
[0014] 需要说明的是，分区图像是指:采取与背光分区同样划分规则将液晶显示面板同 比例分区，与该背光分区相同位置的液晶显示分区面板上所显示的所有像素点的图像聚合 (即将全局图像划分为多个与背光分区对应的分区图像）;其中，由于设计误差和工艺误差， 或考虑设计需要等因素，该背光分区与该分区图像对应显示在液晶显示面板上的区域边界 可以不完全重合，进一步说明的是，不同背光分区之间的界线和不同液晶显示分区面板之 间的界线是一种虚拟界线，实际设计中不会存在物理边界。例如:考虑边界背光辐射效应， 图像分区面积可稍大于背光分区的面积，相邻图像分区之间有部分重复区域。
[0015] 已有多分区动态背光调制技术中，通过采集与背光分区对应液晶显示面板上显示 的分区图像的灰阶数据，根据该分区图像的灰阶数据得到该分区图像对应的背光分区中背 光源的背光数据，进而根据该背光数据控制该背光分区中背光源发光。
[0016] 但上述已有多分区动态背光调制技术，其在设定了背光源的固定峰值电流的前提 下动态调整pwm的占空比的方式实现的，可见，背光源亮度调整的动态范围受限。
[0017] 进一步的，为了提高背光源亮度的动态范围，发明人还实施了通过采集与背光分 区对应液晶显示面板上显示的分区图像的灰阶数据，根据该分区图像的灰阶数据得到该分 区图像对应的背光分区中背光源的背光数据，然后，再根据背光数据得到该背光分区的背 光增益值，由背光数据和背光增益值得到控制该背光分区的背光源亮度的背光值。
[0018] 示例的，图8为一种液晶显示设备框架示意图，视频处理主芯片接收影像信号解码 得到视频数据，一方面，frc(即frame rate conversion)芯片进行帧率转换和缩放算法得 到图像数据给时序控制器以驱动液晶面板，另一方面，该frc芯片进行分区图像灰阶数据计 算得到分区背光值，μ⑶芯片接收该分区背光值通过查表或算法得到背光增益值，然后在驱 动背光组件中背光源点亮。需要说明的是，该一种液晶驱动显示实现原理框架为其一示例， 并不仅局限于此。
[0019] 发明人在实施过程中发现至少如下问题，由于分区的背光数据是由分区图像中各 像素的灰阶数据的均值得到，由背光数据得到的背光增益值的辨识度不高。例如:背光数据 相同两个分区中，其中，一个分区中图像亮度差异非常大，需较大的背光亮度来拉开亮度差 值以提升对比度，另一分区中图像亮度较为均匀，则无需较大背光亮度来提升对比度，但 是，采取上述方案的两分区却得到相同的背光增益幅度。上述方案中背光增益幅度在背光 数据算法基础上再叠加背光增益幅度算法得到，因此，背光增益幅度与该分区图像内容之 间的辨识度变差。
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