背光亮度补偿方法及显示装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是2013年06月14日提出的发明名称为"背光亮度补偿方法及显示装置"的 中国发明专利申请201310234365.6的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及显示领域，尤其设及一种背光亮度补偿方法及显示装置。
【背景技术】
[0003] 显示装置如液晶显示器，通常包括显示面板W及为显示面板提供光线的背光源。 为了配合显示面板显示不同亮度和色彩的图像，背光源分为全局调光背光源W及分区调光 背光源。若背光源为全局调光背光，则仅能呈现全亮和全暗两种状态，当显示图像的局部为 较低灰阶时，背光源依旧呈现全亮状态，导致显示面板，在呈现较低灰阶局部出现漏光现 象，提高了显示图像局部的灰阶，从而降低了显示图像的对比度。
[0004] 为了解决上述问题，现有的显示装置，根据显示图像的每一像素的亮度给定一个 背光源较低的亮度，然后由显示面板按像素补偿图像的亮度，如液晶面板调整对应像素处 的液晶分子的驱动电压，从而提高对应像素的透光率，从而实现背光亮度补偿。采用运种方 法简便的提高了显示图像的对比度，同时背光补偿成本低、实现简便;且通过降低了背光源 的亮度达到了降低背光源功耗的目的，但是存在W下问题： 当显示图像的大部分呈现较低灰阶、局部的少数像素呈现较高灰阶时，背光源的亮度 较低，显示面板仍采用上述补偿方法，将导致显示面板的部分像素的所需显示灰阶超过其 所能显示的最大灰阶，而此时显示装置该部分像素统一显示为最大灰阶，导致了灰阶合并 现象。具体的：如当显示装置可呈现的灰阶数为256时，可能出现补偿后部分像素需要显示 的灰阶大于255,则该部分像素统一显示为255,运就导致了图像的失真，出现了灰阶合并的 削幅现象。
【发明内容】
[000引针对上述问题，本发明旨在提供一种图像显示效果，对比度高、节省能源的背光亮 度补偿方法及显示装置。
[0006]为达上述目的，本发明背光亮度补偿方法包括： 根据输入图像确定背光亮度； 依据补偿因子拖。:对所述输入图像的各像素的原始灰阶进行线性补偿得到每一像素 的补偿灰阶，并判断每一像素的补偿灰阶是否大于显示装置的最大灰阶， 若大于，则判断该像素的原始灰阶对应的像素亮度是否小于所述背光亮度， 若否，则该像素的显示灰阶为通过依据补偿因子对原始灰阶进行非线性补偿得到 灰阶;其中， 所述显示灰阶毎通过非线性补偿获取时，经过非线性补偿后的显示灰阶為小于或等 于显示装置的最大灰阶，且不同的原始灰阶?对应的显示灰阶马不相同。
[0007]为达上述目的，本发明显示装置包括背光源W及位于背光源出光侧且包含像素矩 阵的显示面板，还包括： 背光亮度确定单元，用W根据输入图像确定背光亮度； 补偿单元，用W依据补偿因子追。。:对所述输入图像的各像素的原始灰阶进行线性补偿 得到每一像素的补偿灰阶，并判断每一像素的补偿灰阶是否大于显示装置的最大灰阶， 若大于，则判断该像素原始灰阶对应的像素亮度是否小于所述背光亮度， 若否，则该像素的显示灰阶为通过依据补偿因子也》对原始灰阶进行非线性补偿得到 灰阶； 其中， 所述背光源与所述背光亮度确定单元相连，用W根据所述背光亮度向所述显示面板提 供光源； 所述显示面板用W根据所显示灰阶输出图像;其中， 所述补偿单元还包括非线性补偿模块； 所述非线性补偿模块，用W在所述显示灰阶马通过非线性补偿获取时，使得经过非线 性补偿后的显示灰阶為小于或等于显示装置的最大灰阶，且不同的原始灰阶％对应的显示 灰阶^不相同。
[000引与现有技术相比，本发明包括W下优点： 第一:本发明背光亮度补偿方法及显示装置，将经线性补偿后的补偿灰阶大于显示装 置最大灰阶，且原始灰阶对应的像素亮度大于背光亮度的像素，采用非线性补偿，实现背光 亮度补偿。采用非线性补偿后的显示灰阶不会超过显装置的最大灰阶，从而不会产生灰阶 合并导致的削幅现象，从而显示图像失真小、显示效果佳、现简易且显示装置结构简单； 第二:在传统采用分区调光背光源的显示装置中，由于采用分区调光的局部背光亮度 控制相对于传统的全局调光的背光源组成的显示装置的对比度更高、显示效果更好，但是 背光增设了一路或多路驱动电路W及驱动源，导致背光源的成本高。本发明背光亮度补偿 方法及显示装置，采用线性补偿W及非线性补偿相结合的亮度补偿，使得图像的显示效果 比采用分区调光背光源的显示装置的显示效果更佳的同时，选用仅由一路背光驱动电路和 驱动源的背光源即可，从而成本低； 第Ξ:本发明背光亮度补偿方法及显示装置，在进行背光亮度补偿时，对于原始灰阶对 应的像素亮度大于背光亮度的像素采用线性补偿或非线性补偿来补偿亮度，由此可知实际 的背光亮度没有采用的传统的方法中背光亮度对应最大原始灰阶的像素亮度高，亮度低从 而能耗低，从而降低了背光的能耗。
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例一所述背光亮度补偿方法的流程图； 图2为本发明实施例一所述的背光亮度补偿方法与传统背光亮度补偿方法的原始灰阶 与显示灰阶映射关系对比图； 图3为本发明实施例二所述的显示装置的结构示意图； 图4为图3所述显示装置的图像显示的流程图。
【具体实施方式】
[0010] 实施例一： 如图1所示，本实施例背光亮度补偿方法包括： 接收并根据输入图像确定各像素的原始灰阶；具体的如根据输入图像分别确认每一 像素中R\G\B Ξ子像素的原始灰阶W及所对应的像素亮度； 根据输入图像确定背光亮度;本实施例用于0D背光(全局调光背光)的显示装置中，显 示装置中包含了像素矩阵，不同像素原始灰阶所对应理想的像素亮度不同，而0D背光仅能 提供均匀亮度，故需确定一个背光亮度;背光源根据此背光亮度向外输出光线； 依据补偿因子追。》对原始灰阶进行线性补偿得到每一像素的补偿灰阶，并判断每一像 素的补偿灰阶是否大于显示装置的最大灰阶； 若不大于，则该像素的显示灰阶为所述补偿灰阶； 若大于，则判断该像素的原始灰阶对应的像素亮度是否小于所述背光亮度， 若是，则该像素的显示灰阶为所述补偿灰阶； 若否，则该像素的显示灰阶为通过依据补偿因子.抵《对原始灰阶进行非线性补偿得到 灰阶。
[0011] 所述线性补偿为现有技术线性补偿方法中的任一一种，但是整个显示装置的所有 像素均采用线性补偿可能导致显示灰阶大于显示装置的最大灰阶，导致灰阶合并出现削幅 现象，输出图像失真大，显示效果不佳的问题，故在本实施例中，判断补偿灰阶是否大于最 大灰阶。通过判断得到补偿灰阶大于显示装置最大灰阶，且原始灰阶对应的理想的像素亮 度大于最大背光亮度的像素则需要进行非线性补偿;所述非线性补偿的遵行的原则是，补 偿后的显示灰阶小于或等于显示装置的最大灰阶，且不同的原始灰阶对应不同的显示灰 阶，从而能有效的克服现有技术当中的灰阶合并导致的削幅现象并完整显示灰阶差，尤其 是对于高对比图像的显示效果尤佳。
[0012] 作为本实施例的进一步的改进，所述背光亮度是依据亮度直方图统计确定的。采 用亮度直方图为背光亮度提供确定依据，具有确定过程简单、计算复杂度小，计算量小等多 重优点，且亮度直方图是相对成熟的计算，实现简便易行。
[0013] 进一步的，所述背光亮度等于灰阶说所对应的像素亮度； 所述站是由亮度直方图通过如下公式统计确定的：
其中，所述孤为第!'灰阶像素个数，:姐为最大灰阶，舅为像素个数累计和； 7；为统计阔值因子，心耐W)为统计到灰阶#时的像素个数累计和。在具体的实现过程 中，通常显示装置采用光混原理进行图像的显示，故每一像素又可分为R\G\BS子像素，Ξ 子像素对应的灰阶不同，对应的亮度不同，在本实施例中进行亮度直方图统计时，像素中灰 阶为该像素中Ξ子像素的原始灰阶所对应的最大灰阶。在进行统计时，仅采用一个像素中 最大亮度的像素进行统计，相对于统计所有的子像素，统计量和计算量都小了，从而实现更 加简便和快捷；另一方面在此选用R/G/BS子像素中亮度最大子像素原始灰阶对应的像素 亮度为统