液晶显示面板及其驱动方法、液晶显示器与流程

本发明涉及液晶显示领域，特别是涉及一种液晶显示面板及其驱动方法、液晶显示器。

背景技术：

伴随着液晶显示技术的不断发展，液晶显示面板已经涉及到用户生活的方方面面，如pc机、智能手机以及平板电脑等。

液晶显示器由于自身并不具备oled自发光的特性，因此，在进行显示时需要采用背光，目前液晶显示器的背光技术主要包括直下式和侧入式两种入光方式，其中，侧入式的背光模组需要使用导光板，直下式主要通过不同分区的led亮暗实现。无论是哪一种入光方式都是采用动态分区背光的形式提供背光。

现有的动态分区背光主要是根据不同的分区所需要的亮度进行单独光源控制，但是，在实际显示过程中，由于光的扩散，相邻的分区之间存在光串扰，严重影响了画面显示的质量，影响用户体验。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种液晶显示面板及其驱动方法、液晶显示器，能够使液晶显示面板在存在光串扰的情况下，也能显示高质量的画面信息。

为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种液晶显示面板的驱动方法，所述驱动方法包括如下步骤：

将所述液晶显示面板的对应各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，得到输入图像的特征数据；

根据预设条件对所述各个背光分区的进行背光边界扩展，通过背光边界扩展后的数据信息确定所述各个背光分区的背光打开系数；

对所述各个背光分区的背光打开系数进行融合处理，得到所述液晶显示面板的驱动电流；

根据所述特征数据以及所述驱动电流获取所述液晶显示面板的各个背光分区的输出图像的特征数据；

通过所述驱动电流驱动所述液晶显示面板按照所述特征数据显示所述输出图像。

为解决上述技术问题，本发明采用的第二个技术方案是：提供一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括数据输入电路，数据处理电路、驱动电路以及显示电路，其中，所述输入电路、所述驱动电路以及所述显示电路分别与所述数据处理电路电连接，所述显示电路还与所述驱动电路相连接，

所述数据输入电路用于将所述液晶显示面板对应的各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，得到输入图像的特征数据；

所述数据处理电路用于根据预设条件对所述各个背光分区的背光进行边界扩展，通过边界扩展后的数据信息确定所述各个背光分区的背光打开系数；对所述各个背光分区的背光打开系数进行融合处理，得到所述液晶显示面板的驱动电流；根据所述特征数据以及所述驱动电流获取所述液晶显示面板的各个背光分区的输出图像的特征数据；

所述驱动电路用于通过所述驱动电流驱动所述显示电路按照所述特征数据显示所述输出图像。

为解决上述技术问题，本发明采用的第三个技术方案是：提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包上述任一实施方式的液晶显示面板。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实施方式的液晶显示面板在进行驱动时，先将液晶显示面板的对应各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，得到输入图像的特征数据；根据预设条件对各个背光分区的进行背光边界扩展，通过背光边界扩展后的数据信息确定各个背光分区的背光打开系数；对所述各个背光分区的背光打开系数进行融合处理，得到所述液晶显示面板的驱动电流；根据特征数据以及所述驱动电流获取所述液晶显示面板的各个背光分区的输出图像的特征数据；最后通过驱动电流驱动所述液晶显示面板按照所述特征数据显示所述输出图像。在本实施方式中，通过对当前输入图像的特征数据进行统计，得到该输入图像的背光亮度显示需求，再将任一背光分区的相邻的分区对该背光分区的光学亮度串扰，纳入到该背光分区的背光计算中，不仅解决了由于光扩散影响的亮度串扰而带来的分区亮度控制不精确的问题，使显示画面的对比度进一步提高，改善画面质量。而且，将串扰的光进行充分利用，进一步节省了该液晶显示面板的功耗。

附图说明

图1是本发明液晶显示面板的驱动方法一实施方式的流程示意图；

图2是图1液晶显示面板的驱动方法一具体实施方式的背光打开系数扩展示意图；

图3是本发明液晶显示面板的驱动方法一具体实施方式的最小扩展系数分布示意图；

图4是本发明基于isim的智能终端另一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，图1是本发明液晶显示面板的驱动方法一实施方式的流程示意图。

如图1所示，本实施方式的驱动方法包括如下步骤：

101：将所述液晶显示面板的对应各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，得到输入图像的特征数据。

本实施方式的液晶显示面板为了实现画面显示与背光系统的最大程度的统一，将液晶显示面板的各个背光分区的相邻的背光分区的引起光扩散串扰统计到该背光分区的实际背光控制信息中，提高液晶显示面板的显示质量。

在本步骤中，通过对待显示图像的输入信息进行获取，确定本次待显示图像的背光亮度需求。

具体地，液晶显示面板首先获取待显示图像，并对各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，来获取该待显示图像的特征数据indata(height,width,n)。在一个具体的实施方式中，该特征数据为液晶显示面板的穿透率。

在一个具体的实施方式中，液晶显示面板根据公式(1)

来获取该特征数据。

其中，gray(height,width,n)为所述输入图像对应的各个背光分区构成的灰阶矩阵，height为图像的高度分辨率，width为图像的宽度分辨率，bit为所述输入图像的位数，如输入图像的位数为8bit，在其他实施方式中，也可以为其他位数，如10bit等，在此不做限定。n为构成灰阶颜色的数量，该构成灰阶颜色的数量可以为r、g、b三色，也可以为增加了白色w或黄色y等其他颜色的四色，在此不做限定。所述gamma为该液晶显示面板的幂次，即gamma曲线，在本实施方式中，该gamma＝2.2，在其他实施方式中，gamma值还可以为其他值，如gamma＝2。在此不做限定。

102：根据预设条件对所述各个背光分区的进行背光边界扩展，通过背光边界扩展后的数据信息确定所述各个背光分区的背光打开系数。

具体地，液晶显示面板首先获取对应的各个背光分区的待显示图像的最大灰阶值所形成的灰阶矩阵。在具体实施方式中，对每个背光分区的每一个灰阶值逐一获取，并对进行统计，得到每个背光分区每个灰阶值对应的数量。例如，灰阶值为200的5个，178的3个，255的7个等。

为了避免由于偶然的图像噪点影响统计结果，保证最大的灰阶值的有效性，对最大灰阶值的数量设置数量阈值。在得到各个灰阶值对应的数量后，分别将每个灰阶对应的数量与预设数量阈值进行比较，获取数量大于该数量阈值的最大灰阶值，并将该最大灰阶值作为该背光分区的最大灰阶值，并将该最大灰阶值填充到灰阶矩阵中。

在另一个实施方式中，由于在灰阶值都为零时，可能会出现漏光现象，使得在背光打开时任意分区的亮度无法做到纯黑，因此，在确定背光分区的最大灰阶值为0时，设置灰阶值，即在检测到任一分区的最大灰阶值为0时，确定预设灰阶值为所述分区的最大灰阶值。

在确定上述各个背光分区的最大值构成的的灰阶矩阵后，对各个背光分区的相邻的，对该背光分区存在光串扰的分区的数量进行统计，确定该背光分区进行边界扩展的相邻分区的数量。为了减少因为误差额外增加的工作量，本实施方式中，对光串扰程度设置一个阈值，在相邻分区的光串扰程度超过该阈值时，将该相邻分区确定为该背光分区进行边界扩展的相邻分区。

在确定进行边界扩展的相邻分区的数量后，结合该数量对各个背光分区对应进行边界扩展。例如，设定各分区的背光打开系数的矩阵表达式为blu(block_num_x,block_num_y)，其中，x、y为对应背光分区的坐标，在对该背光分区进行边界扩展后的背光大开系数的矩阵表达式为blu_new(block_num_x+2m,block_num_y+2n)，其中，m为横向进行边界扩展的相邻分区的数量，n为纵向进行边界扩展的相邻分区的数量。

由于光在传输过程中存在反射，因此，相邻分区之间可能存在镜像反应，因此，在进行边界扩展时，将镜像反应引起的光学亮度串扰也考虑进来了，即函数中m和n前面均有一个系数2，以增加背光大开系数求解精度。为简化计算，以m＝0，n＝2为例，参考图2，将原始各分区的背光打开系数的矩阵表达式blu(block_num_x,block_num_y)采用以边界分区做镜像对称的方式赋值，其余赋值为0，例如，blu_new(1,1)＝kblu(1,3)，blu_new(1,2)＝kblu(1,2)，blu_new(1,3)＝kblu(1,1)，blu_new(1,4)＝kblu(1,2)。

最后，再通过该最大灰阶值组成的灰阶矩阵、以及液晶显示面板各个背光分区的最小扩展系数确定所述各个背光分区进行边界扩展后的背光打开系数；其中，所述最小扩展系数由所述分区对应的像素分区确定，在像素分布一旦确定，其最小扩展系数也确定了。其中，最小扩展系数表示对该背光分区的光学亮度串扰的程度。

在一个可选的实施方式中，各个背光分区的相邻对称分区的最小扩展系数相同。例如，在本实施方式中，diff1＝diff5＝0.2，diff2＝diff4＝0.7，diff3＝1。

具体地，为简化计算，以m＝0，n＝2为例，参考图3，即认为任一背光分区的亮度主要由当前分区及横向方向相邻2个分区的亮度叠加贡献，考虑到镜像反应，即本次边界扩展的背光分区为5个，设定该5个背光分区的最小扩散系数分别为diff1，diff2，diff3，diff4，diff5，针对任一背光分区(1，n)，可列出如下多元一次方程，max(1，n)＝diff1*blu_new(1，n-2)+diff2*blu_new(1，n-1)+diff3*blu_new(1，n)+diff4*blu_new(1，n+1)+diff5*blu_new(1，n+2)。

通过求解该多元一次方程，得到背光分区进行边界扩展后的背光打开系数blu_new(block_num_x,block_num_y)。再根据边界扩展的逆运算，可以得到各分区的背光打开系数blu(block_num_x,block_num_y)。

为了保证背光打开系数的有效性，设定比例阈值，在背光打开系数小于该比例阈值时，设定背光打开系数为0。其中，该比例阈值可以为负数。一般情况下，该背光打开系数的位数bit数，例如可以取该比例阈值为1/2∧bit-2。

103：对所述各个背光分区的背光打开系数进行融合处理，得到所述液晶显示面板的驱动电流。

具体地，根据边界扩展后的背光打开系数blu_new(block_num_x,block_num_y)计算整个液晶显示面板的亮度分布情况，得到该液晶显示面板的驱动电流lum(blu_height，blu_width)，其中，其中，blu_height，blu_width为亮度处理矩阵的维数。

在其他实施方式中，为了进一步提高计算的精度，将描述背光精度的亮度处理矩阵的维数扩展为图像灰阶，即将亮度分布lum(blu_height，blu_width)扩展为完整图像分辨率lum_new(height,width)。

在其他实施方式中，也可以确定该液晶显示面板的驱动电压在此不做限定。

104：根据所述特征数据以及所述驱动电流获取所述液晶显示面板的各个背光分区的输出图像的特征数据。

具体地，本实施方式通过公式(2)获取所述各个背光分区的输出图像outdata(height,width,n)，outdata(height,width,n)＝min(1,lum_new(height,width)*indata(height,width,n))

(2)

其中，lum_new(height,width)为所述驱动电流对应的图像分辨率，height为图像的高度分辨率，width为图像的宽度分辨率，n为构成灰阶颜色的数量。

在本实施方式中，该输出图像的特征数据为图像穿透率，为了保证该图像穿透率的有效性，在根据计算得到该特征数据后，进一步与图像穿透率1进行比较，在该特征数据超过图像穿透率最大值1时，将1确定为该输出图像的特征数据。

105：通过所述驱动电流驱动所述液晶显示面板按照所述特征数据显示所述输出图像。

具体地，将该输出图像的特征数据传送至图像驱动单元，将驱动电流输送至背光亮度控制器。具体地，由于输入图像在进行原始计算时，是通过gamma函数进行转换过的，因此，在对该输入图像对应的输出图像进行显示时，先对该输出图像进行反gamma函数处理，再输出至图像驱动单元进行显示。即，通过如下所示的公式进行反gamma运算，gray_new(height,width,n)＝2^bit*outdata(height,width,n)^1/gamma。

区别于现有技术，本实施方式的液晶显示面板在进行驱动时，先将液晶显示面板的对应各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，得到输入图像的特征数据；根据预设条件对各个背光分区的进行背光边界扩展，通过背光边界扩展后的数据信息确定各个背光分区的背光打开系数；对所述各个背光分区的背光打开系数进行融合处理，得到所述液晶显示面板的驱动电流；根据特征数据以及所述驱动电流获取所述液晶显示面板的各个背光分区的输出图像的特征数据；最后通过驱动电流驱动所述液晶显示面板按照所述特征数据显示所述输出图像。在本实施方式中，通过对当前输入图像的特征数据进行统计，得到该输入图像的背光亮度显示需求，再将任一背光分区的相邻的分区对该背光分区的光学亮度串扰，纳入到该背光分区的背光计算中，不仅解决了由于光扩散影响的亮度串扰而带来的分区亮度控制不精确的问题，使显示画面的对比度进一步提高，改善画面质量。而且，将串扰的光进行充分利用，进一步节省了该液晶显示面板的功耗。

参阅图4，图4是本发明液晶显示面板一实施方式的结构示意图。本实施方式的液晶显示面板可以实施上述任一实施方式的驱动方法。

如图4所示，本实施方式的液晶显示面板包括数据输入电路401、数据处理电路402，驱动电路403以及显示电路404。其中，输入电路401、驱动电路403以及显示电路404分别与处理电路402相连接，该显示电路404还与驱动电路403相连接。

数据输入电路401用于将所述液晶显示面板对应的各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，得到输入图像的特征数据。

本实施方式的液晶显示面板为了实现画面显示与背光系统的最大程度的统一，将液晶显示面板的各个背光分区的相邻的背光分区的引起光扩散串扰统计到该背光分区的实际背光控制信息中，提高液晶显示面板的显示质量。

数据输入电路401通过对待显示图像的输入信息进行获取，确定本次待显示图像的背光亮度需求。

具体地，数据输入电路401首先获取待显示图像，并对各个背光分区的待显示图像进行归一化处理，来获取该待显示图像的特征数据indata(height,width,n)。在一个具体的实施方式中，该特征数据为液晶显示面板的穿透率。

在一个具体的实施方式中，数据输入电路401根据公式(1)

来获取该特征数据。

其中，gray(height,width,n)为所述输入图像对应的各个背光分区构成的灰阶矩阵，height为图像的高度分辨率，width为图像的宽度分辨率，bit为所述输入图像的位数，如输入图像的位数为8bit，在其他实施方式中，也可以为其他位数，如10bit等，在此不做限定。n为构成灰阶颜色的数量，该构成灰阶颜色的数量可以为r、g、b三色，也可以为增加了白色w或黄色y等其他颜色的四色，在此不做限定。所述gamma为该液晶显示面板的幂次，即gamma曲线，在本实施方式中，该gamma＝2.2，在其他实施方式中，gamma值还可以为其他值，如gamma＝2。在此不做限定。

数据处理电路402用于根据预设条件对所述各个背光分区的背光进行边界扩展，通过边界扩展后的数据信息确定所述各个背光分区的背光打开系数；对所述各个背光分区的背光打开系数进行融合处理，得到所述液晶显示面板的驱动电流；根据所述特征数据以及所述驱动电流获取所述液晶显示面板的各个背光分区的输出图像的特征数据。

具体地，数据处理电路402首先获取对应的各个背光分区的待显示图像的最大灰阶值所形成的灰阶矩阵。在具体实施方式中，对每个背光分区的每一个灰阶值逐一获取，并对进行统计，得到每个背光分区每个灰阶值对应的数量。例如，灰阶值为200的5个，178的3个，255的7个等。

为了避免由于偶然的图像噪点影响统计结果，保证最大的灰阶值的有效性，对最大灰阶值的数量设置数量阈值。数据处理电路402在得到各个灰阶值对应的数量后，分别将每个灰阶对应的数量与预设数量阈值进行比较，获取数量大于该数量阈值的最大灰阶值，并将该最大灰阶值作为该背光分区的最大灰阶值，并将该最大灰阶值填充到灰阶矩阵中。

在另一个实施方式中，由于在灰阶值都为零时，可能会出现漏光现象，使得在背光打开时任意分区的亮度无法做到纯黑，因此，在确定背光分区的最大灰阶值为0时，设置灰阶值，数据处理电路402在检测到任一分区的最大灰阶值为0时，确定预设灰阶值为所述分区的最大灰阶值。

数据处理电路402在确定上述各个背光分区的最大值构成的的灰阶矩阵后，对各个背光分区的相邻的，对该背光分区存在光串扰的分区的数量进行统计，确定该背光分区进行边界扩展的相邻分区的数量。为了减少因为误差额外增加的工作量，本实施方式中，对光串扰程度设置一个阈值，在相邻分区的光串扰程度超过该阈值时，将该相邻分区确定为该背光分区进行边界扩展的相邻分区。

数据处理电路402在确定进行边界扩展的相邻分区的数量后，结合该数量对各个背光分区对应进行边界扩展。例如，设定各分区的背光打开系数的矩阵表达式为blu(block_num_x,block_num_y)，其中，x、y为对应背光分区的坐标，在对该背光分区进行边界扩展后的背光大开系数的矩阵表达式为blu_new(block_num_x+2m,block_num_y+2n)，其中，m为横向进行边界扩展的相邻分区的数量，n为纵向进行边界扩展的相邻分区的数量。

由于光在传输过程中存在反射，因此，相邻分区之间可能存在镜像反应，因此，在进行边界扩展时，将镜像反应引起的光学亮度串扰也考虑进来了，即函数中m和n前面均有一个系数2，以增加背光大开系数求解精度。为简化计算，以m＝0，n＝2为例，将原始各分区的背光打开系数的矩阵表达式blu(block_num_x,block_num_y)采用以边界分区做镜像对称的方式赋值，其余赋值为0，例如，blu_new(1,1)＝kblu(1,3)，blu_new(1,2)＝kblu(1,2)，blu_new(1,3)＝kblu(1,1)，blu_new(1,4)＝kblu(1,2)。

最后，再通过该最大灰阶值组成的灰阶矩阵、以及液晶显示面板各个背光分区的最小扩展系数确定所述各个背光分区进行边界扩展后的背光打开系数；其中，所述最小扩展系数由所述分区对应的像素分区确定，在像素分布一旦确定，其最小扩展系数也确定了。其中，最小扩展系数表示对该背光分区的光学亮度串扰的程度。

在一个可选的实施方式中，各个背光分区的相邻对称分区的最小扩展系数相同。例如，在本实施方式中，diff1＝diff5＝0.2，diff2＝diff4＝0.7，diff3＝1。

具体地，为简化计算，以m＝0，n＝2为例，即认为任一背光分区的亮度主要由当前分区及横向方向相邻2个分区的亮度叠加贡献，考虑到镜像反应，即本次边界扩展的背光分区为5个，设定该5个背光分区的最小扩散系数分别为diff1，diff2，diff3，diff4，diff5，针对任一背光分区(1，n)，可列出如下多元一次方程，max(1，n)＝diff1*blu_new(1，n-2)+diff2*blu_new(1，n-1)+diff3*blu_new(1，n)+diff4*blu_new(1，n+1)+diff5*blu_new(1，n+2)。

通过求解该多元一次方程，得到背光分区进行边界扩展后的背光打开系数blu_new(block_num_x,block_num_y)。再根据边界扩展的逆运算，可以得到各分区的背光打开系数blu(block_num_x,block_num_y)。

为了保证背光打开系数的有效性，设定比例阈值，在背光打开系数小于该比例阈值时，设定背光打开系数为0。其中，该比例阈值可以为负数。一般情况下，该背光打开系数的位数bit数，例如可以取该比例阈值为1/2∧bit-2。

数据处理电路402再对各个背光分区的背光打开系数进行融合处理，得到所述液晶显示面板的驱动电流。

具体地，数据处理电路402根据边界扩展后的背光打开系数blu_new(block_num_x,block_num_y)计算整个液晶显示面板的亮度分布情况，得到该液晶显示面板的驱动电流lum(blu_height，blu_width)，其中，其中，blu_height，blu_width为亮度处理矩阵的维数。

在其他实施方式中，为了进一步提高计算的精度，将描述背光精度的亮度处理矩阵的维数扩展为图像灰阶，即将亮度分布lum(blu_height，blu_width)扩展为完整图像分辨率lum_new(height,width)。

在其他实施方式中，数据处理电路402也可以确定该液晶显示面板的驱动电压在此不做限定。

数据处理电路402根据所述特征数据以及所述驱动电流获取所述液晶显示面板的各个背光分区的输出图像的特征数据。

具体地，本实施方式通过公式(2)获取所述各个背光分区的输出图像outdata(height,width,n)，outdata(height,width,n)＝min(1,lum_new(height,width)*indata(height,width,n))

(2)

其中，lum_new(height,width)为所述驱动电流对应的图像分辨率，height为图像的高度分辨率，width为图像的宽度分辨率，n为构成灰阶颜色的数量。

在本实施方式中，该输出图像的特征数据为图像穿透率，为了保证该图像穿透率的有效性，在根据计算得到该特征数据后，进一步与图像穿透率1进行比较，在该特征数据超过图像穿透率最大值1时，将1确定为该输出图像的特征数据。

驱动电路403用于通过所述驱动电流驱动所述显示电路404按照所述特征数据显示所述输出图像。

具体地，驱动电路403将该输出图像的特征数据传送至图像驱动单元，将驱动电流输送至背光亮度控制器。具体地，由于输入图像在进行原始计算时，是通过gamma函数进行转换过的，因此，在对该输入图像对应的输出图像进行显示时，先对该输出图像进行反gamma函数处理，再输出至图像驱动单元进行显示。即，通过如下所示的公式进行反gamma运算，gray_new(height,width,n)＝2^bit*outdata(height,width,n)^1/gamma。

区别于现有技术，本实施方式的液晶显示面板通过对当前输入图像的特征数据进行统计，得到该输入图像的背光亮度显示需求，再将任一背光分区的相邻的分区对该背光分区的光学亮度串扰，纳入到该背光分区的背光计算中，不仅解决了由于光扩散影响的亮度串扰而带来的分区亮度控制不精确的问题，使显示画面的对比度进一步提高，改善画面质量。而且，将串扰的光进行充分利用，进一步节省了该液晶显示面板的功耗。

另外，本发明还提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括上述任一实施方的液晶显示面板，通过对当前输入图像的特征数据进行统计，得到该输入图像的背光亮度显示需求，再将任一背光分区的相邻的分区对该背光分区的光学亮度串扰，纳入到该背光分区的背光计算中，不仅解决了由于光扩散影响的亮度串扰而带来的分区亮度控制不精确的问题，使显示画面的对比度进一步提高，改善画面质量。而且，将串扰的光进行充分利用，进一步节省了该液晶显示面板的功耗。在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。