背光驱动方法及液晶显示装置与流程

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种背光驱动方法及液晶显示装置。


背景技术：

2.在显示技术中，随着物体的移动，会呈现出不同的亮度变化即闪烁，如图1所述，小球在不同区域或者同一区域的不同位置会呈现出对应不同的亮度，这使得人眼感知到对应的闪烁现象，影响了显示品质。


技术实现要素：

3.本技术提供一种背光驱动方法及液晶显示装置，以缓解物体在运动过程中出现的亮度变化的技术问题。
4.第一方面，本技术提供一种背光驱动方法，该背光驱动方法包括：基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值；根据每个显示分区的光通量总值确定每个背光分区的光通量总值；基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度；根据各个灯珠的光强度，确定各个灯珠的驱动参数。
5.在其中一些实施方式中，基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值的步骤，包括：根据各背光分区的光通量总值在对应像素位置上的作用比例，确定各像素对应的光强度系数；集合各像素的光强度系数为光强度系数表。
6.在其中一些实施方式中，基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值的步骤，还包括：根据视频数据得到各像素的亮度数据；确定每个像素的亮度数据与对应的光强度系数之积为对应位置图像的光通量。
7.在其中一些实施方式中，基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值的步骤，还包括：确定同一显示分区中各位置图像的光通量之和为显示分区的光通量总值。
8.在其中一些实施方式中，根据每个显示分区的光通量总值确定每个背光分区的光通量总值的步骤，包括：配置一显示分区与一背光分区在出光方向上对应；确定一显示分区的光通量总值为对应背光分区的光通量总值。
9.在其中一些实施方式中，基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度的步骤，包括：获取相邻背光分区之间相互影响的光通分量；确定一背光分区的光通量总值与相邻背光分区的光通分量之差为背光分区的光通量。
10.在其中一些实施方式中，基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度的步骤，还包括：确定同一背光分区中各灯珠的立体角；基于背光分区的光通量、背光分区中各灯珠的立体角，确定背光分区中各灯珠的光强度，灯珠的光强度为在指定方向上单位立体角内发出的光通量。
11.在其中一些实施方式中，根据各个灯珠的光强度，确定各个灯珠的驱动参数的步骤，包括：配置驱动参数包括发光时间和发光电流；根据各个灯珠的光强度，确定各个灯珠
的发光时间和/或发光电流。
12.在其中一些实施方式中，背光驱动方法还包括：构造同一背光分区具有一个或者多个灯珠；配置同一背光分区中的各灯珠具有相同的驱动参数。
13.第二方面，本技术提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置执行上述至少一实施方式中的背光驱动方法。
14.本技术提供的背光驱动方法及液晶显示装置，通过先基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值，再根据每个显示分区的光通量总值确定每个背光分区的光通量总值，然后基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度，再根据各个灯珠的光强度确定各个灯珠的驱动参数，满足了运动物体在不同位置的光通量需求，减小或者避免了运动物体在不同位置之间的亮度差异，进而改善或者避免了运动物体出现的闪烁现象。
附图说明
15.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
16.图1为相关显示技术中物体的运动轨迹的示意图。
17.图2为本技术实施例提供的背光驱动方法的一种流程示意图。
18.图3为本技术实施例提供的背光驱动方法的另一种流程示意图。
19.图4为本技术实施例提供的灯珠在背光分区中的结构示意图。
20.图5为本技术实施例提供的光源的光线分布示意图。
21.图6为本技术实施例提供的灯珠的光线分布示意图。
22.图7为本技术实施例提供的灯珠开启数量不同影响显示分区的示意图。
23.图8为本技术实施例提供的每个像素所受到的光通量的示意图。
24.图9为本技术实施例提供的背光区中各背光分区的分布示意图。
25.图10为本技术实施例提供的背光分区与显示分区的对应示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.有鉴于上述提及的物体在运动过程中出现的亮度变化的技术问题，本实施例提供了一种背光驱动方法，请参阅图1至图10，如图2所示，该背光驱动方法包括以下步骤：
29.步骤s10：基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值。
30.步骤s20：根据每个显示分区的光通量总值确定每个背光分区的光通量总值。
31.步骤s30：基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度。
32.步骤s40：根据各个灯珠的光强度，确定各个灯珠的驱动参数。
33.可以理解的是，本实施例提供的背光驱动方法，通过先基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值，再根据每个显示分区的光通量总值确定每个背光分区的光通量总值，然后基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度，再根据各个灯珠的光强度确定各个灯珠的驱动参数，满足了运动物体在不同位置的光通量需求，减小或者避免了运动物体在不同位置之间的亮度差异，进而改善或者避免了运动物体出现的闪烁现象。
34.需要进行说明的是，每个显示分区中设置有一个或者多个像素，各显示分区组合在一起构成液晶显示面板的有效显示区。每个背光分区中设置有一个或者多个灯珠，各背光分区组合在一起构成背光模组的背光区。其中，每个灯珠可以为迷你发光二极管(mini-led)或者微发光二极管(micro-led)。液晶显示面板、背光模组可以根据从外部接入的视频数据呈现对应的画面。
35.在其中一个实施例中，基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值的步骤，包括：根据各背光分区的光通量总值在对应像素位置上的作用比例，确定各像素对应的光强度系数；集合各像素的光强度系数为光强度系数表。
36.需要进行说明的是，各光强度系数可以在成品之后通过光学测量来获取，成品例如可以为液晶显示面板与背光模组组合定型之后的成品，此种情况下，各灯珠的间距、数量等配置已经定型。
37.在其中一个实施例中，基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值的步骤，还包括：根据视频数据得到各像素的亮度数据；确定每个像素的亮度数据与对应的光强度系数之积为对应位置图像的光通量。
38.需要进行说明的是，可以从视频数据中提取每个像素的亮度数据。
39.在其中一个实施例中，基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值的步骤，还包括：确定同一显示分区中各位置图像的光通量之和为显示分区的光通量总值。
40.需要进行说明的是，本实施例提供了计算每个显示分区的光通量总值的具体方法，依次可以计算出每个显示分区的光通量总值。
41.在其中一个实施例中，根据每个显示分区的光通量总值确定每个背光分区的光通量总值的步骤，包括：配置一显示分区与一背光分区在出光方向上对应；确定一显示分区的光通量总值为对应背光分区的光通量总值。
42.需要进行说明的是，在出光方向上，背光分区在与该背光分区对应的显示分区上至少部分重叠。
43.在其中一个实施例中，基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度的步骤，包括：获取相邻背光分区之间相互影响的光通分量；确定一背光分区的光通量总值与相邻背光分区的光通分量之差为背光分区的光通量。
44.需要进行说明的是，每个背光分区的光通量总值不仅与其自身的光通量有关，还与相邻背光分区对其影响的光通分量相关。
45.在其中一个实施例中，基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度的步
骤，还包括：确定同一背光分区中各灯珠的立体角；基于背光分区的光通量、背光分区中各灯珠的立体角，确定背光分区中各灯珠的光强度，灯珠的光强度为在指定方向上单位立体角内发出的光通量。
46.需要进行说明的是，针对像素所在平面上的任一位置，对应灯珠的立体角是可以通过光学测量得到，也是能够确定的。
47.在其中一个实施例中，根据各个灯珠的光强度，确定各个灯珠的驱动参数的步骤，包括：配置驱动参数包括发光时间和发光电流；根据各个灯珠的光强度，确定各个灯珠的发光时间和/或发光电流。
48.需要进行说明的是，驱动参数与对应灯珠的光强度是强相关的，可以通过发光时间、发光电流中的至少一个来调节每个灯珠的光强度。
49.在其中一个实施例中，背光驱动方法还包括：构造同一背光分区具有一个或者多个灯珠；配置同一背光分区中的各灯珠具有相同的驱动参数。
50.需要进行说明的是，各背光分区中灯珠的数据可以相同，也可以不相同，并不作具体限定。同一背光分区中的各灯珠的驱动参数可以是相同的，相较于同一背光分区中的各灯珠的驱动参数是不同的，能够简化各灯珠的驱动电路设计。
51.综上所述，上述背光驱动方法的工作原理为如图3所示：
52.在上电完成后加载系统系数表即光强度系数表【λ(i，j)】，其中，λ(i，j)为坐标为(i，j)的位置的光强度系数。然后根据视频数据、光强度系数表计算显示分区中任一位置图像的亮度值即光通量φ(i，j)：
53.φ(i，j)＝λ(i，j)*pixel(i，j)
54.其中，pixel(i，j)为对应像素的亮度数据。
55.然后对显示分区的图像亮度φ(m，n)进行分析统计如下：
56.φ(m，n)＝σφ(i，j)
57.然后确定显示分区的图像亮度总值即光通量总值φ(total)＝φ(m，n)。
58.然后确定一背光分区的光通量总值φ(total)＝φ(n)+φ’(n)。其中，φ(n)为背光分区n的光通量，φ’(n)为相邻背光分区对背光分区n影响的光通分量。
59.然后基于背光分区n的光通量φ(n)＝i1*ω1+i2*ω2+i3*ω3+i4*ω4+...计算各灯珠的光强度。
60.需要进行说明的是，以一个背光分区中具有四个灯珠为例，i
1-i4依次分别为灯珠1至灯珠4的光强度，ω
1-ω4依次分别为灯珠1至灯珠4对被照射位置的立体角。一个背光分区中具有其他数量的灯珠的情况可以依此类推。
61.然后基于已知的光强度，计算背光调节的控制参数，即确定各灯珠的驱动参数。
62.对于上述的背光驱动方法的具体说明如下：
63.如图4所示，每个背光分区可以由4颗灯珠、6颗灯珠、9颗灯珠，或者更多颗灯珠组成。同一背光分区中的这些灯珠可以呈阵列分布。
64.如图5所示的光源光线呈射线渐变分布，如图6所示的灯珠光线同样呈射线渐变分布。基于图5、图6所示的光线渐变分布，对于不同布局的背光分区，其亮度分布也会不同。
65.以一背光分区中设置有4颗灯珠的布局分析，图7所示分别从开启1颗灯珠(1led)到开启4颗灯珠(4led)，由于光线分布呈射线渐变分布，导致亮度与空间相关即光通量φ＝
i*ω，其中，i为光强度，即光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量；ω为立体角。
66.基于上述光通量的计算公式，可得到如图8所示的屏幕任意位置n被照射的光通量φ(n)为该背光分区中所有灯珠的综合叠加。
67.φ(n)＝i1*ω1(n)+i2*ω2(n)+i3*ω3(n)+i4*ω4(n)
68.其中，以一个背光分区中具有四个灯珠为例，i
1-i4依次分别为灯珠1至灯珠4的光强度，ω
1-ω4依次分别为灯珠1至灯珠4对被照射位置n的立体角。一个背光分区中具有其他数量的灯珠的情况可以依此类推。
69.以上为基于每个背光分区的独立分析，显示分区中每个像素位置的光通量由对应背光分区中各灯珠的光强分布决定。同时，由于各背光分区不是相互独立的，因此，每个像素位置的光通量应该考虑到相邻背光分区的光强度的影响。
70.也就是说，每个像素位置的光通量主要由对应背光分区中各灯珠的光强决定，同时与相邻背光分区中各灯珠的光强相关。
71.φ(n)＝i1*ω1(n)+i2*ω2(n)+i3*ω3(n)+i4*ω4(n)+φ’(n)
72.其中，φ(n)为如图9所示的背光分区n的光通量总值。φ’(n)为相邻背光分区影响背光分区n的光通分量。以一个背光分区中具有四个灯珠为例，i
1-i4依次分别为背光分区n中灯珠1至灯珠4的光强度，ω1(n)-ω4(n)依次分别为背光分区n中灯珠1至灯珠4对被照射位置n的立体角。
73.该背光分区n对应一如图10所示的显示分区，该显示分区设置有n行m列像素，对于该显示分区中任一像素的亮度数据记为pixel(i，j)。
74.则显示分区中任一位置图像的亮度值即光通量φ(i，j)：
75.φ(i，j)＝λ(i，j)*pixel(i，j)
76.然后对显示分区的图像亮度φ(m，n)进行分析统计如下：
77.φ(m，n)＝σφ(i，j)
78.然后显示分区的图像亮度总值即光通量总值φ(total)＝φ(m，n)。
79.可以理解的是，这样可以得到各显示分区的光通量总值。基于此，上述背光驱动方法可以解决物体运动过程中出现的亮度不均即闪烁现象。
80.在其中一个实施例中，本实施例提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置执行上述至少一实施例中的背光驱动方法。
81.可以理解的是，由于本实施例提供的液晶显示装置执行了上述至少一实施例中的背光驱动方法，同样能够通过先基于视频数据、光强度系数表确定每个显示分区的光通量总值，再根据每个显示分区的光通量总值确定每个背光分区的光通量总值，然后基于背光分区的光通量总值计算各个灯珠的光强度，再根据各个灯珠的光强度确定各个灯珠的驱动参数，满足了运动物体在不同位置的光通量需求，减小或者避免了运动物体在不同位置之间的亮度差异，进而改善或者避免了运动物体出现的闪烁现象。
82.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
83.以上对本技术实施例所提供的背光驱动方法及液晶显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以
对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。