液晶显示器及其局部调光控制方法

专利名称：液晶显示器及其局部调光控制方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及能够提高图像质量的液晶显示器及其局部调光控制方法。
背景技术：
本申请要求2009年11月30日提交的韩国专利申请No. 10-2009-0116808的优先 权，此处以引证的方式并入其全部内容，就像在此进行了完整阐述一样。由于液晶显示器的优秀特性(如，轻重量、薄外形和低功耗)，因此液晶显示器的 应用范围已经逐渐变宽。液晶显示器已经用于个人计算机(如，笔记本PC)、办公自动化设 备、音频/视频设备、内部/户外广告显示设备等中。液晶显示器使用薄膜晶体管(TFT)作 为开关元件来显示图像。占据液晶显示器大部分的背光式液晶显示器控制施加于液晶层的 电场并且调制来自背光单元的光，由此显示图像。液晶显示器的图像质量取决于其对比度特性。仅使用一种用于控制施加于液晶层 的数据电压并且调制液晶层的透光率的方法来改善对比度特性是有局限性的。作为其解决 方案，已经提出一种背光调光法，以改善对比度特性。该背光调光法根据在液晶显示器上显 示的图像来调节背光单元的亮度。背光调光法包括一种用于调节液晶显示器的整个显示表 面的亮度的全部调光法，以及一种用于局部地控制液晶显示器的显示表面的亮度的局部调 光法。全部调光法可以提高在两个相邻帧之间所测量的动态对比度。局部调光法可以在一 个帧周期之内局部地控制液晶显示器的显示表面的亮度，由此提高使用全部调光法难以提 高的静态对比度。在局部调光法中，背光单元被分为多个块。局部调光法调节多个块中各块的调光 值，由此提高属于显示亮图像的块的背光单元的亮度，而降低属于显示暗图像的块的背光 单元的亮度。换句话说，在局部调光中部分地开启背光单元的多个光源。因此，应用局部调 光法时的背光单元的亮度低于未应用局部调光法时(即，当开启背光单元的所有光源时) 的背光单元的亮度。像素数据的调制可以补偿局部调光法所造成的背光单元的亮度的不 足。基于像素增益值，根据各块的背光单元的光量的分析结果，来执行像素数据的调制。基于使利用包括相应像素的块的调光值而从在局部调光中到达相应像素的总光 量(即，调光中的光量)获得的亮度等于从在非局部调光中到达相应像素的总光量(即，非 调光中的光量)而获得的亮度所需要的数据，来确定像素增益值。通过非调光中的光量与 调光中的光量的比来计算像素增益值。当调光中的光量小于非调光中的光量时，相应像素 中的像素增益值增加。随着像素增益值增加，数据的向上调制宽度增加。因此，出现灰度饱 和，其中高灰度级以相同的亮度出现。随着灰度饱和变得严重，液晶显示器的图像质量下 降。因此，需要一种用于基于灰度饱和水平来控制像素增益值的方法。

发明内容
本发明的实施方式提供一种通过基于局部调光中的灰度饱和水平来校正像素增 益值而能够提高图像质量的液晶显示器及其局部调光控制方法。
在一个方面，一种液晶显示器包括液晶显示面板；包括多个光源的背光单元，所 述背光单元向所述液晶显示面板的背面提供光；背光驱动电路，其基于多个预先确定的块 中的各块的调光值，来单独地驱动所述多个预先确定的块，所述多个预先确定的块分别包 括所述光源；以及局部调光控制电路，其计算对由各块的所述调光值造成的亮度降低进行 补偿的像素增益值，并且基于各块的灰度饱和水平来校正所述像素增益值。在另一个方面，一种液晶显示器的局部调光控制方法，该液晶显示器包括液晶显 示面板和向所述液晶显示面板的背面提供光的多个光源，所述局部调光控制方法包括以下 步骤基于多个预先确定的块中的各块的调光值，单独地驱动所述多个预先确定的块，所述 多个预先确定的块分别包括所述光源；以及计算对由各块的所述调光值造成的亮度降低进 行补偿的像素增益值，并且基于各块的灰度饱和水平来校正所述像素增益值。


附图被包括在本发明中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构 成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的 原理。附图中图1示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器；图2示出局部调光控制电路的示例性结构；图3示出将表面光源分成多个块以实现局部调光的示例；图4示出围绕包括相应像素的块的尺寸为PXP的分析区域，其中P是块的数目；图5示出局部调光控制电路的另一个示例性结构；图6示出通过调光曲线的调制来控制各块的调光值的示例；图7示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的示例性局部调光控制方 法·’以及图8示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的另一个示例性局部调光 控制方法。
具体实施例方式下面将详细描述本发明的实施方式，在附图中例示出了其示例。图1示出了根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。如图1所示，根据本发明 的示例性实施方式的液晶显示器包括液晶显示面板10、定时控制器11、数据驱动电路12、 选通驱动电路13、局部调光控制电路14、背光驱动电路15和背光单元16。液晶显示面板10包括上玻璃基板、下玻璃基板以及位于上玻璃基板和下玻璃基 板之间的液晶层。多条数据线DL和多条选通线GL在液晶显示面板10的下玻璃基板上彼 此交叉。根据数据线DL和选通线GL的交叉结构，以矩阵形式在液晶显示面板10上设置多 个液晶单元Clc。多个液晶单元Clc中的各液晶单元Clc包括薄膜晶体管TFT、连接到薄膜 晶体管TFT的像素电极1和存储电容器Cst等。在液晶显示面板10的上玻璃基板上形成黑底、滤色器和公共电极2。在垂直电场 驱动方式(如，扭曲向列(TN)模式和垂直对准(VA)模式)中，公共电极2形成在上玻璃基 板上。在水平电场驱动方式(如，共面切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式)中，公共电极2与像素电极1 一起形成在下玻璃基板上。多个液晶单元Clc包括用于显示红色图像 的红色(R)液晶单元、用于显示绿色图像的绿色(G)液晶单元和用于显示蓝色图像的蓝色 (B)液晶单元。R、G和B液晶单元形成单元像素。偏振板分别附接于液晶显示面板10的上 和下玻璃基板。在接触上和下玻璃基板中的液晶的内表面上分别形成用于设定液晶的预倾 角的配向层。定时控制器11向局部调光控制电路14提供从系统板(在其上安装有外部视频 源)接收的数字视频数据RGB，并且向数据驱动电路12提供由局部调光控制电路14调制的 调制数据R’ G’ B’。定时控制器11从系统板接收定时信号Vsync、Hsync、DE和DCLK，以生 成用于基于定时信号Vsync、Hsync、DE和DCLK来分别控制数据驱动电路12和选通驱动电 路13的操作定时的数据定时控制信号DDC和选通定时控制信号GDC。定时控制器11将插 入帧(interpolation frame)插在以60Hz的帧率输入的输入图像的信号的帧之间，并且将 数据定时控制信号DDC的频率乘以选通定时控制信号GDC的频率。因此，定时控制器11可 以以(60XN)Hz的帧率来控制数据驱动电路12和选通驱动电路13的操作，其中，N是等于 或大于2的正整数。数据驱动电路12包括多数目据驱动集成电路(IC)。各数目据驱动IC包括移位 寄存器，其用于采样时钟；寄存器，其用于临时存储数字视频数据RGB ；锁存器，其响应于从 移位寄存器接收的时钟来存储对应于一条线的数据，并且同时输出分别对应于一条线的数 据；数模转换器(DAC)，其用于基于对应于从锁存器接收的数字数据的伽马基准电压来选 择正负伽马电压；复用器，其用于选择接收从正负伽马电压转换的模拟数据的数据线DL; 输出缓冲器，其连接在复用器和数据线DL之间；等。数据驱动电路12在定时控制器11的 控制下锁存调制数据R’ G’ B’，并且使用正负伽马补偿电压将锁存的调制数据R’ G’ B’转换 成正负模拟数据电压。然后，数据驱动电路12向数据线DL提供正负模拟数据电压。选通驱动电路13包括多个选通驱动IC。各个选通驱动IC包括移位寄存器；电平 移位器，其用于将移位寄存器的输出信号转换成适用于液晶单元的TFT驱动的摆动宽度； 输出缓冲器等。选通驱动电路13在定时控制器11的控制下顺序地输出选通脉冲(或扫描 脉冲)，并且向选通线GL提供选通脉冲。因此，选择了接收数据电压的水平线。局部调光控制电路14分析从定时控制器11接收的数字视频数据RGB，以计算多 个块中各块的代表值。局部调光控制电路14基于各块的代表值来确定用于控制背光单元 16的多个光源的各块的调光值DIM。局部调光控制电路14计算对各块的调光值DIM所造 成的亮度降低进行补偿的像素增益值，然后基于该像素增益值对数字视频数据RGB进行补 偿。局部调光控制电路14分析补偿后的数据，以计算灰度饱和水平。局部调光控制电路14 调节非调光中的光量，或者调节各块的调光值DIM (即，调节调光中的光量)，使得灰度饱和 水平的估计值向预先确定的目标值收敛。因此，局部调光控制电路14校正像素增益值，并 且使用校正后的像素增益值来补偿数字视频数据RGB，并且输出补偿后的数据作为调制数 据 R，G，B，。背光驱动电路15基于从局部调光控制电路14接收的各块的调光值DIM，使用具有 变化的占空比的脉冲宽度调制(PWM)信号来驱动属于各块的光源。换句话说，背光驱动电 路15单独地驱动多个块(各块包括光源)。基于PWM信号的占空比来控制光源的开启时间 和关闭时间。
背光单元16包括被分为矩阵形式的多个块的多个光源，并且向液晶显示面板10 提供光。背光单元16可以是侧光式背光单元和直下式背光单元中的一种。在直下式背光 单元16中，在液晶显示面板10之下堆叠多个光学片和散射板，并且多个光源位于散射板之 下。在侧光式背光单元16中，在液晶显示面板10之下堆叠多个光学片和导光板，并且多个 光源位于导光板的侧面。背光单元16的多个光源可以是点光源，如发光二极管(LED)。图2示出了能够基于灰度饱和水平来校正像素增益值的局部调光控制电路14的 示例性结构。图2中所示的局部调光控制单元14基于灰度饱和水平来调节非调光中的光 量，以校正像素增益值。如图2所示，局部调光控制电路14包括图像分析单元141、调光值确定单元142、 光量获得单元143、增益值计算单元144、数据调制单元145、位图分析单元146和光量调节 单元147。如图3所示，图像分析单元141分析多个假想块(imaginary blocks)BLK[1,1] 至BLK[n，m]中各假想块中的数字视频数据RGB，以获得各个块BLK[1，1]至BLK[n，m]的 代表值，其中从液晶显示面板10的显示表面以矩阵形式划分所述多个假想块BLK[1，1]至 BLK[n, m]。更具体地，图像分析单元141从各块中所包括的各个像素的数字视频数据RGB 中获得最大灰度值，并且将各块的像素的最大灰度值之和除以各块中所包括的像素数目， 由此获得各块的代表值。调光值确定单元142将从图像分析单元141接收的各块的代表值映射到预先确定 的调光曲线，并且确定各块的调光值DIM。调光曲线可以被实现为查找表。各块的调光值 DIM可以与各块的代表值成比例。光量获得单元143获得到达非局部调光中的各像素的光量(即，非调光中的光 量)，并且利用各块的调光值DIM来获得到达局部调光中的各像素的光量(即，调光中的光 量)。非调光中的光量表示当背光单元16的所有光源以恒定亮度开启时到达相应像素的总 光量。如图4所示，调光中的光量表示到达分析区域中的相应像素的总光量，其中，分析区 域的尺寸是PXP，并且在包括局部调光中的相应像素的块位于分析区域中间的状态下围绕 该块，其中P表示块的数目，并且是等于或大于3的奇数。换句话说，调光中的光量由位于 分析区域内的块的调光值DIM来确定。增益值计算单元144基于从光量获得单元143接收的非调光中的光量和调光中的 光量，来计算各像素的像素增益值G。更具体地，增益值计算单元144将非调光中的光量除 以调光中的光量，并且对相除结果执行1/ Y的指数运算，由此计算像素增益值G。数据调制单元145将数字视频数据RGB乘以从增益值计算单元144接收的像素增 益值G，以调制数字视频数据RGB。因此，数据调制单元145对数字视频数据RGB进行补偿。位图分析单元146以位图的方式分析对应于一帧的补偿后的数据，以计算灰度饱 和水平。然后，位图分析单元146生成灰度饱和水平的估计值。按照位图的方式，在以一个 像素为间隔从左至右或从上至下移动尺寸为kXk的分析掩模(analysis mask)的同时顺 序地扫描对应于一帧的补偿后的数据，其中，k表示像素的数目并且是正整数。最大灰度级 的补偿后的数据由“1”代替，而除了最大灰度级的补偿后的数据之外的所有补偿后的数据 都由“0”代替。位图分析单元146对“1”的数目进行计数。当计数值(即，“1”的数目) 增加时，位图分析单元146增加灰度饱和水平的估计值，而当计数值减少时，位图分析单元146减小灰度饱和水平的估计值。估计值是较大值时的灰度饱和水平大于估计值是较小值 时的灰度饱和水平。光量调节单元147基于从位图分析单元146接收的估计值来调节非调光中的光 量，并且对增益值计算单元144执行反馈。当估计值大于预先确定的目标值时，光量调节单 元147减小非调光中的光量。相反，当估计值小于目标值时，光量调节单元147增加非调光 中的光量，由此使估计值向目标值收敛。目标值可以被选为能够在降低功耗的同时减少灰 度饱和的合适值。增益值计算单元144利用非调光中光量的调节量对像素增益值G进行校 正，并且向数据调制单元145提供校正后的像素增益值G。数据调制单元145将数字视频 数据RGB乘以当估计值等于目标值时所获得的校正后的像素增益值G，由此输出调制数据
r G' Β'。位图分析单元146和光量调节单元147可以被集成到增益值校正单元148中。图5示出了能够基于灰度饱和水平来校正像素增益值的局部调光控制电路14的 另一个示例性结构。图5中所示的局部调光控制单元14基于灰度饱和水平来调节各块的 调光值DIM(即，调光中的光量)，以校正像素增益值。如图5所示，局部调光控制电路14包括图像分析单元Ml、调光值确定单元对2、 光量获得单元M3、增益值计算单元M4、数据调制单元M5、位图分析单元246和调光值调 节单元对7。图像分析单元241分析多个假想块BLK[1，1]至BLK[n，m](参照图3)中各假想块 中的数字视频数据RGB，以获得各个块BLK[1，1]至BLK[n，m]的代表值，其中从液晶显示面 板10的显示表面以矩阵形式划分所述多个假想块BLK[1，1]至BLK[n，m]。更具体地，图像 分析单元241在各块中各个像素的数字视频数据RGB中获得最大灰度值，并且将各块的像 素的最大灰度值之和除以各块中所包括的像素的数目，由此获得各块的代表值。调光值确定单元242将从图像分析单元241接收的各块的代表值映射到预先确定 的调光曲线，以确定各块的调光值DIM。调光曲线可以被实现为查找表。各块的调光值DIM 可以与各块的代表值成比例。光量获得单元243获得到达非局部调光中的各像素的光量(即，非调光中的光 量)，并且利用各块的调光值DIM来获得到达局部调光中的各像素的光量(即，调光中的光 量)。非调光中的光量表示当背光单元16的所有光源以恒定亮度(例如，在最大亮度)开 启时到达相应像素的总光量。如图4所示，调光中的光量表示到达分析区域中的相应像素 的总光量，其中，分析区域的尺寸是PXP，并且在包括局部调光中的相应像素的块位于分析 区域中间的状态下围绕该块，其中P表示块的数目，并且是等于或大于3的奇数。换句话说， 调光中的光量可以根据位于分析区域内的块的调光值DIM中的变化而改变。增益值计算单元244基于从光量获得单元243接收的非调光中的光量和调光中的 光量，来计算各像素的像素增益值G。更具体地，增益值计算单元244将非调光中的光量除 以调光中的光量，并且对相除结果执行1/ Y的指数运算，由此计算像素增益值G。数据调制单元245将数字视频数据RGB乘以从增益值计算单元244接收的像素增 益值G，以调制数字视频数据RGB。因此，数据调制单元245对数字视频数据RGB进行补偿。位图分析单元M6以位图的方式分析对应于一帧的补偿后的数据，以计算灰度饱 和水平。然后，位图分析单元246生成灰度饱和水平的估计值。按照位图的方式，在以一个像素为间隔从左至右或从上至下移动尺寸为kXk的分析掩模的同时顺序地扫描对应于一 帧的补偿后的数据，其中，k表示像素的数目并且是正整数。最大灰度级的补偿后的数据由 “1”代替，而除了最大灰度级的补偿后的数据之外的所有补偿后的数据都由“0”代替。位图 分析单元246对“1”的数目进行计数。当计数值(即，“1”的数目)增加时，位图分析单元 246增加灰度饱和水平的估计值，而当计数值减小时，位图分析单元246减小灰度饱和水平 的估计值。估计值是较大值时的灰度饱和水平大于估计值是较小值时的灰度饱和水平。调光值调节单元247基于从位图分析单元246接收的估计值来调节各块的调光值 DIM,并且对光量获得单元243执行反馈。当估计值大于预先确定的目标值时，调光值调节 单元M7向上移动调光曲线以增加各块的调光值DIM，如图6所示。相反，当估计值小于目 标值时，调光值调节单元M7向下移动调光曲线以减小各块的调光值DIM，如图6所示。因 此，估计值向目标值收敛。调光值调节单元247输出当估计值向目标值收敛时的各块的调 光值DIM作为最终调光值。目标值可以被选为能够降低功耗的同时减小灰度饱和的合适 值。光量获得单元243基于各块的调节后的调光值DIM来改变调光中的光量。增益值计算 单元244利用调光中光量的调节量对像素增益值G进行校正，并且向数据调制单元245提 供校正后的像素增益值G。数据调制单元245将数字视频数据RGB乘以当估计值等于目标 值时所获得的校正后的像素增益值G，由此输出调制数据R’ G’ B’。位图分析单元246和调光值调节单元247可以被集成到增益值校正单元248中。在本发明的示例性实施方式中，由于与未相关技术相比，进一步改善了应用了局 部调光控制的高灰度区域中的灰度饱和，所以可以大大提高根据本发明的示例性实施方式 的液晶显示器的图像质量。图7示出了能够基于灰度饱和水平来校正像素增益值的示例性局部调光控制方 法。如图7所示，局部调光控制方法分析从液晶显示面板的显示表面划分的矩阵形式 的多个假想块中各个假想块中的输入数字视频数据RGB(步骤Sll)，并且获得各个块的代 表值(步骤SU)。然后，局部调光控制方法将各块的代表值映射到预先确定的调光曲线，以 确定各块的调光值(步骤S13)。局部调光控制方法获得用于各像素的非调光中的光量和调光中的光量(步骤 S14)。非调光中的光量表示当在非局部调光中背光单元的所有光源以恒定亮度开启时到达 相应像素的总光量。调光中的光量表示到达分析区域中的相应像素的总光量，其中，分析区 域的尺寸是PXP，并且在包括局部调光中的相应像素的块位于分析区域中间的状态下围绕 该块，其中P表示块的数目，并且是等于或大于3的奇数。调光中的光量由位于分析区域内 的块的调光值来确定。局部调光控制方法基于非调光中的光量和调光中的光量来计算各像素的像素增 益值(步骤SK)。局部调光控制方法将输入数据RGB乘以像素增益值以调制输入数据RGB。 因此，局部调光控制方法对输入数据RGB进行补偿(步骤S16)。通过将非调光中的光量除 以调光中的光量并且对相除结果执行1/Y的指数运算可以获得像素增益值。局部调光控制方法以位图的方式分析对应于一帧的补偿后的数据，以计算灰度饱 和水平，并且生成灰度饱和水平的估计值(步骤S17)。按照位图的方式，在以一个像素为 间隔从左至右或从上至下移动尺寸为kXk的分析掩模的同时顺序地扫描对应于一帧的补偿后的数据，其中，k表示像素的数目并且是正整数。最大灰度级的补偿后的数据由“1”代 替，而除了最大灰度级的补偿后的数据之外的所有补偿后的数据都由“0”代替。局部调光 控制方法对“1”的数目进行计数。当计数值(即，“1”的数目)增加时，局部调光控制方法 增加灰度饱和水平的估计值，而当计数值减小时，局部调光控制方法减小灰度饱和水平的 估计值。估计值是较大值时的灰度饱和水平大于估计值是较小值时的灰度饱和水平。当估计值大于预先确定的目标值时(步骤S18)，局部调光控制方法减小非调光中 的光量(步骤S19)，然后再一次执行步骤S15至S18。当估计值小于预先确定的目标值时 (步骤S20)，局部调光控制方法增加非调光中的光量(步骤S21)，然后再一次执行步骤S15 至 S20。局部调光控制方法通过上述反馈处理来校正像素增益值，由此使估计值向目标值 收敛。目标值可以被选为能够在降低功耗的同时减小灰度饱和的合适值。局部调光控制方 法使用用于允许估计值等于目标值而校正的像素增益值来补偿输入数据RGB，并且输出最 终调制数据R’G’B’。进一步地，局部调光控制方法输出在步骤S13中确定的各块的调光值 作为最终调光值(步骤S22)。图8示出了能够基于灰度饱和水平来校正像素增益值的另一个示例性局部调光 控制方法。如图8所示，局部调光控制方法分析从液晶显示面板的显示表面划分的矩阵形式 的多个假想块中各个假想块中的输入数字视频数据RGB (步骤S111)，并且获得各个块的代 表值(步骤S112)。然后，局部调光控制方法将各块的代表值映射到预先确定的调光曲线， 以确定各块的调光值(步骤Sl 13)。局部调光控制方法获得用于各像素的非调光中的光量和调光中的光量(步骤 S114)。非调光中的光量表示当在非局部调光中背光单元的所有光源以恒定亮度开启时到 达相应像素的总光量。调光中的光量表示到达分析区域中的相应像素的总光量，其中，分析 区域的尺寸是PXP，并且在包括局部调光中的相应像素的块位于分析区域中间的状态下围 绕该块，其中P表示块的数目，并且是等于或大于3的奇数。调光中的光量根据位于分析区 域内的块的调光值中的变化而改变。局部调光控制方法基于非调光中的光量和调光中的光量，来计算各像素的像素增 益值(步骤S115)。局部调光控制方法将输入数据RGB乘以像素增益值以调制输入数据 RGB。因此，局部调光控制方法对输入数据RGB进行补偿(步骤Sl 16)。通过将非调光中的 光量除以调光中的光量并且对相除结果执行1/Y的指数运算，可以获得像素增益值。局部调光控制方法以位图方式分析对应于一帧的补偿后的数据，以计算灰度饱和 水平，并且生成灰度饱和水平的估计值(步骤S117)。按照位图的方式，在以一个像素为间 隔从左至右或从上至下移动尺寸为kXk的分析掩模的同时顺序地扫描对应于一帧的补偿 后的数据，其中，k表示像素的数目并且是正整数。最大灰度级的补偿后的数据由“1”代替， 而除了最大灰度级的补偿后的数据之外的所有补偿后的数据都由“0”代替。局部调光控制 方法对“1”的数目进行计数，以当计数值增加时，增加灰度饱和水平的估计值，而当计数值 减小时，减小灰度饱和水平的估计值。估计值是较大值时的灰度饱和水平大于估计值是较 小值时的灰度饱和水平。当估计值大于预先确定的目标值时(步骤S118)，局部调光控制方法向上移动调光曲线，以增加各块的调光值(步骤S119)，然后再一次执行步骤S114至S118。当估计值 小于预先确定的目标值时(步骤S120)，局部调光控制方法向下移动调光曲线，以减小各块 的调光值(步骤S121)，然后再一次执行步骤S114至S120。局部调光控制方法通过上述反 馈处理来校正像素增益值，由此使估计值向目标值收敛。目标值可以被选为能够在降低功 耗的同时减小灰度饱和的合适值。局部调光控制方法使用当估计值等于目标值时所获得的校正后的像素增益值来 补偿输入数据RGB，并且输出最终调制数据R’ G’ B’。进一步地，局部调光控制方法输出用 于允许估计值等于目标值而调节的各块的调光值作为最终调光值(步骤S122)。如上所述，在根据本发明的实施方式的液晶显示器及其局部调光控制方法中，基 于局部调光中的灰度饱和水平来调节非调光中的光量，或者调节各块的调光值，以自动地 校正像素增益值。因此，可以大大提高液晶显示器的图像质量。尽管参照多个示例性实施方式描述了实施方式，应理解的是本领域技术人员可建 议落入本公开的原理的范围内的许多其他修改和实施方式。更具体地，在本公开、附图以及 所附的权利要求的范围内，在主题组合设置的组成部分和/或设置中可以做出各种变型和 修改。除了组成部分和/或设置中的变型和修改之外，替换使用对于本领域技术人员也是 明显的。
权利要求
1.一种液晶显示器，该液晶显示器包括 液晶显示面板；包括多个光源的背光单元，所述背光单元向所述液晶显示面板提供光； 背光驱动电路，其基于多个预先确定的块中的各块的调光值，来单独地驱动所述多个 预先确定的块，所述多个预先确定的块分别包括所述光源；以及局部调光控制电路，其计算对由各块的所述调光值造成的亮度降低进行补偿的像素增 益值，并且基于各块的灰度饱和水平来校正所述像素增益值。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述局部调光控制电路调节第一光量并 且校正所述像素增益值，该第一光量表示当所有所述光源以恒定亮度开启时到达各像素的 光量。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中，所述局部调光控制电路包括 图像分析单元，其分析各块的输入数据，以获得各块的代表值；调光值确定单元，其将各块的所述代表值映射到预先确定的调光曲线，以确定各块的 所述调光值；光量获得单元，其获得所述第一光量并且利用各块的所述调光值来获得第二光量，该 第二光量表示在进行局部调光时到达各像素的光量；增益值计算单元，其基于所述第一光量和第二光量来计算各像素的所述像素增益值； 数据调制单元，其将所述输入数据乘以所述像素增益值，以补偿所述输入数据；以及 增益值校正单元，其分析补偿后的输入数据以生成所述灰度饱和水平的估计值，并且 基于所述灰度饱和水平的所述估计值来调节所述第一光量，以对所述增益值计算单元执行 反馈处理。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，当所述估计值大于预先确定的目标值时， 所述增益值校正单元减少所述第一光量，而当所述估计值小于所述目标值时，所述增益值 校正单元增加所述第一光量，由此使所述估计值向所述目标值收敛。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述局部调光控制电路调节各块的所述 调光值，并且校正所述像素增益值。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中，所述局部调光控制电路包括 图像分析单元，其分析各块的输入数据，以获得各块的代表值；调光值确定单元，其将各块的所述代表值映射到预先确定的调光曲线，以确定各块的 所述调光值；光量获得单元，其获得第一光量并且利用各块的所述调光值来获得第二光量，该第一 光量表示当所有所述光源以恒定亮度开启时到达各像素的光量，该第二光量表示在进行局 部调光时到达各像素的光量；增益值计算单元，其基于所述第一光量和第二光量来计算各像素的所述像素增益值； 数据调制单元，其将所述输入数据乘以所述像素增益值，以补偿所述输入数据；以及 增益值校正单元，其分析补偿后的输入数据以生成所述灰度饱和水平的估计值，并且 基于所述灰度饱和水平的所述估计值来调节各块的所述调光值，以对所述光量获得单元执 行反馈处理。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，当所述估计值大于预先确定的目标值时，所述增益值校正单元向上移动所述调光曲线以增加各块的所述调光值，而当所述估计值小 于所述目标值时，所述增益值校正单元向下移动所述调光曲线以减小各块的所述调光值， 由此使所述估计值向所述目标值收敛。
8.一种液晶显示器的局部调光控制方法，该液晶显示器包括液晶显示面板和向所述液 晶显示面板的背面提供光的多个光源，所述局部调光控制方法包括以下步骤(A)基于多个预先确定的块中的各块的调光值，单独地驱动所述多个预先确定的块，所 述多个预先确定的块分别包括所述光源；以及(B)计算对由各块的所述调光值造成的亮度降低进行补偿的像素增益值，并且基于各 块的灰度饱和水平来校正所述像素增益值。
9.根据权利要求8所述的局部调光控制方法，其中，所述步骤(B)包括以下步骤 (Bi)分析各块的输入数据，以获得各块的代表值；(B2)将各块的所述代表值映射到预先确定的调光曲线，以确定各块的所述调光值； (B3)获得第一光量并且利用各块的所述调光值来获得第二光量，该第一光量表示当所 有所述光源以恒定亮度开启时到达各像素的光量，该第二光量表示在进行局部调光时到达 各像素的光量；(B4)基于所述第一光量和第二光量来计算各像素的所述像素增益值； (B5)将所述输入数据乘以所述像素增益值，以补偿所述输入数据；以及 (B6)分析补偿后的输入数据以生成所述灰度饱和水平的估计值，并且基于所述灰度饱 和水平的所述估计值来调节所述第一光量，以对所述步骤(B4)执行反馈处理。
10.根据权利要求9所述的局部调光控制方法，其中，所述步骤(B6)包括以下步骤当 所述估计值大于预先确定的目标值时，减少所述第一光量，以及当所述估计值小于所述目 标值时，增加所述第一光量，由此使所述估计值向所述目标值收敛。
11.根据权利要求8所述的局部调光控制方法，其中，所述步骤(B)包括以下步骤 (Bi)分析各块的输入数据，以获得各块的代表值；(B2)将各块的所述代表值映射到预先确定的调光曲线，以确定各块的所述调光值； (B3)获得第一光量并且利用各块的所述调光值来获得第二光量，该第一光量表示当所 有所述光源以恒定亮度开启时到达各像素的光量，该第二光量表示在进行局部调光时到达 各像素的光量；(B4)基于所述第一光量和第二光量来计算各像素的所述像素增益值； (B5)将所述输入数据乘以所述像素增益值，以补偿所述输入数据；以及 (B6)分析补偿后的输入数据以生成所述灰度饱和水平的估计值，并且基于所述灰度饱 和水平的所述估计值来调节各块的所述调光值，以对所述步骤(Β； )执行反馈处理。
12.根据权利要求11所述的局部调光控制方法，其中，所述步骤(B6)包括以下步骤 当所述估计值大于预先确定的目标值时，向上移动所述调光曲线以增加各块的所述调光 值，以及当所述估计值小于所述目标值时，向下移动所述调光曲线以减小各块的所述调光 值，由此使所述估计值向所述目标值收敛。
全文摘要
液晶显示器及其局部调光控制方法。一种液晶显示器包括液晶显示面板；包括多个光源的背光单元，所述背光单元向所述液晶显示面板的背面提供光；背光驱动电路，其基于多个预先确定的块中的各块的调光值，来单独地驱动所述多个预先确定的块，所述多个预先确定的块分别包括所述光源；以及局部调光控制电路，其计算对由各块的所述调光值造成的亮度降低进行补偿的像素增益值，并且基于各块的灰度饱和水平来校正所述像素增益值。
文档编号G02F1/13357GK102081258SQ201010167300
公开日2011年6月1日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年11月30日
发明者安熙元, 朴昶均, 权耕准, 赵炳喆 申请人:乐金显示有限公司