顯示裝置及其驅動方法與流程
2023-09-17 23:23:45
本申請涉及一種顯示裝置的背光設計，特別是涉及一種顯示裝置及其驅動方法。
背景技術：
現有的液晶顯示面板的像素通常由三類子像素組成，即由r(紅色子像素)、g(綠色子像素)和b(藍色子像素)這三類子像素組成。隨著液晶顯示技術的發展，又有新型的像素構成及子像素的排列方式被提出，例如rgbw排列方式等。rgbw排列方式就是一個像素由四個子像素構成，即一個像素中除了常規的rgb三個子像素之外，還多增了一個w子像素(白色子像素)。rgbw像素中各個子像素的排列方式可以有多種。由於rgbw像素增加了一個w子像素，因此這類屏幕在顯示畫面的時候會使得畫面更明亮，圖像顏色會更加鮮豔。然而，同樣由於rgbw像素增加了一個w子像素，在穿透率相同的情況下，在相同大小的顯示區域中，單個子像素所佔畫面的大小比例就會降低。這樣也就使得屏幕在顯示純色(即單獨顯示rgb三種子像素的畫面)畫面時屏幕亮度降低，在相同的灰階下，相對於常規的rgb液晶顯示面板，會導致達不到預期的顯示效果。
因為引入了w像素，所以r、g和b的開口率變為rgb三基色顯示面板的75％，在顯示純色畫面時，例如純紅，純綠，純藍的純色畫面，rgbw液晶顯示面板顯示的畫面亮度會低於常規rgb液晶顯示面板的畫面亮度，影響顯示效果，此類問題亟需解決。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本申請的目的在於，提供一種顯示裝置的背光設計，特別是涉及一種顯示裝置及其驅動方法，不僅可以改善純色畫面的顯示亮度不足的問題，且不受純色畫面的灰階限制，還可以提升色域及提高顯示畫面的對比度。
本申請的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本申請提出的一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括多個像素，所述像素包括第一子像素、第二子像素、第三子像素及第四子像素；一背光模塊，所述背光模塊與所述顯示面板相對配置；其中，所述背光模塊包括一光源，所述光源具有多個發光核心，包括第一發光核心、第二發光核心及第三發光核心；一驅動模塊，包括：一處理單元，用以分析待顯示畫面的數據；一檢測單元，用以檢測並判斷所述待顯示畫面為純色畫面或彩色畫面；一控制單元，用以控制所述多個發光核心的發光狀態，以發出所述待顯示畫面所需的光線。
本申請的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
在本申請的一實施例中，所述多個發光核心為彩色發光二極體。
在本申請的一實施例中，所述第一發光核心為紅色發光二極體，所述第二發光核心為綠色發光二極體，所述第三發光核心為藍色發光二極體。
在本申請的一實施例中，所述控制單元，控制所述紅色發光二極體，所述綠色發光二極體及所述藍色發光二極體共同開啟或單獨開啟。
本申請的另一目的為一種顯示裝置的驅動方法，包括：通過一處理單元，，獲取並分析待顯示畫面中第一子像素、第二子像素、第三子像素及第四子像素的灰階值數據；通過一檢測單元，檢測並判斷所述待顯示畫面為純色畫面或彩色畫面；若待顯示畫面為純色畫面，通過一控制單元，控制多個發光核心中至少之一的核心開啟；若待顯示畫面為彩色畫面，通過所述控制單元，控制所述多個發光核心共同開啟，以發出白光。其中，所述多個發光核心包括紅色發光核心，綠色發光核心及藍色發光核心。
在本申請的一實施例中，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素的開啟狀態及關閉狀態分別與所述紅色發光核心、所述綠色發光核心、所述藍色發光核心的開啟狀態及關閉狀態相對應。
在本申請的一實施例中，若所述純色畫面顯示的顏色為紅色、綠色、藍色之一的顏色，所述紅色發光核心、所述綠色發光核心及所述藍色發光核心之一的核心對應開啟，其他發光核心關閉，對應核心的子像素及第四子像素打開，以透出並形成所述純色畫面。
在本申請的一實施例中，若所述純色畫面顯示的顏色為紅色、綠色、藍色中至少其二混合形成的顏色，所述紅色發光核心、所述綠色發光核心及所述藍色發光核心中對應的至少其二的發光核心開啟，對應核心的子像素及第四子像素打開，以透出並形成所述純色畫面。
在本申請的一實施例中，若待顯示畫面為彩色畫面，所述紅色發光核心、所述綠色發光核心及所述藍色發光核心共同開啟，以混合發光發出白光，對應核心的子像素及第四子像素打開。
本申請通過對背光模塊的光源設計，取代一般性的白光光源，可以改善純色畫面的顯示亮度不足的問題，且不受純色畫面的灰階限制，還可以提升色域及提高顯示畫面的對比度。
附圖說明
圖1為範例性的rgb像素結構的示意圖。
圖2為範例性的rgbw像素結構的示意圖。
圖3為本申請一實施例的背光模塊示意圖。
圖4為本申請一實施例的純色畫面的像素顯示示意圖。
圖5為本申請一實施例的顯示裝置結構示意圖。
圖6為本申請一實施例的顯示裝置的驅動流程圖。
圖7為本申請一實施例的純色畫面的像素結構示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本申請可用以實施的特定實施例。本申請所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本申請，而非用以限制本申請。
附圖和說明被認為在本質上是示出性的，而不是限制性的。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。另外，為了理解和便於描述，附圖中示出的每個組件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本申請不限於此。
在附圖中，為了清晰起見，誇大了層、膜、面板、區域等的厚度。在附圖中，為了理解和便於描述，誇大了一些層和區域的厚度。將理解的是，當例如層、膜、區域或基底的組件被稱作「在」另一組件「上」時，所述組件可以直接在所述另一組件上，或者也可以存在中間組件。
另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語「包括」將被理解為意指包括所述組件，但是不排除任何其它組件。此外，在說明書中，「在......上」意指位於目標組件上方或者下方，而不意指必須位於基於重力方向的頂部上。
為更進一步闡述本申請為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本申請提出的一種顯示裝置及其驅動方法，其具體實施方式、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
在一些實施例中，本申請的液晶顯示面板可為曲面型顯示面板，且本申請的液晶顯示設備亦可為曲面型顯示裝置。
圖1為範例性的rgb像素結構的示意圖及圖2為範例性的rgbw像素結構的示意圖。請參考圖1和圖2，rgbw像素結構的子像素(dot)的總數與rgb像素結構的子像素的總數一樣，其總數均為1080*1920個。
由此，使得rgbw像素結構的純色子像素(例如紅色(r)子像素、綠色(g)子像素、藍色(b)子像素)只有rgb像素結構的純色子像素的75％。以r子像素而言，原範例性的rgb像素結構中，r子像素的的數量為dot總數量/3，但是在rgbw像素結構中，r子像素的數量為dot總數量/4。因此在rgbw像素結構中，r子像素的數量只有rgb像素結構的75％。又因範例性的背光源為發光二極體(led)白光源，在其顯示純色畫面時，w子像素是關閉的，所以rgbw像素結構的顯示裝置在顯示純色畫面(例如純紅畫面，純綠畫面，純藍畫面)時，只有對應的rgb子像素亮起，其顯示效果只有原rgb像素結構的75％，導致顯示強度不足。
圖3為本申請一實施例的背光模塊示意圖，請參考圖3，在本申請的一實施例中，一種背光模塊，包括一光源10，所述光源10具有多個發光核心，包括第一發光核心110、第二發光核心120及第三發光核心130。其中，所述第一發光核心110可例如為紅色發光核心110，所述第二發光核心120可例如為綠色發光核心120，所述第三發光核心130可例如為藍色發光核心130。
在本申請的一實施例中，所述多個發光核心110、120、130為彩色發光二極體(led，lightemittingdiode)。
圖4為本申請一實施例的純色畫面的像素顯示示意圖，圖5為本申請一實施例的顯示裝置結構示意圖，請同時參考圖3至圖5，在本申請的一實施例中，一種顯示裝置30，包括：一顯示面板310，包括多個像素，所述像素包括紅色子像素210、綠色子像素220、藍色子像素230及白色子像素240；一背光模塊320，所述背光模塊320與所述顯示面板310相對配置；其中，所述背光模塊320包括一光源10，所述光源10具有多個發光核心，包括第一發光核心110、第二發光核心120及第三發光核心130；一驅動模塊330，包括：一處理單元，用以分析待顯示畫面的數據；一檢測單元，用以檢測並判斷所述待顯示畫面為三原色中之一的純色畫面，三原色中至少其二混合的純色畫面或彩色畫面；一控制單元，用以控制所述多個發光核心的發光狀態，以發出所述待顯示畫面所需的光線。
在本申請的一實施例中，所述多個發光核心110、120、130為彩色發光二極體(led)。
在本申請的一實施例中，所述第一發光核心110可例如為紅色發光二極體110，所述第二發光核心120可例如為綠色發光二極體120，所述第三發光核心130可例如為藍色發光二極體130。
在本申請的一實施例中，所述控制單元，控制所述紅色發光二極體110，所述綠色發光二極體120及所述藍色發光二極體130共同開啟或單獨開啟。具體而言，所述多個發光二極體110、120、130可獨立運作，亦可多個聯動運作，以此滿足多種情形下的畫面顯示。
圖6為本申請一實施例的顯示裝置的驅動流程圖。請參考圖3至圖6，在本申請的一實施例中，一種顯示裝置30的驅動方法，包括：提供所述的顯示裝置30，若待顯示畫面為純色畫面，通過所述驅動模塊330，控制所述多個發光二極體110、120、130中至少之一的發光二極體開啟；若待顯示畫面為彩色畫面，通過所述驅動模塊330，控制所述多個發光二極體110、120、130共同開啟，以混合發光發出白光。
請參考圖6，在本申請的一實施例中，開啟所述純色畫面的流程包括：
步驟s110：是否要啟動純色畫面改善。其即為一純色畫面增強效果的開關，觀賞者可根據需求，選擇所述顯示裝置30的不同顯示效果；
步驟s120：若否，進入彩色畫面，即普通模式；若是，通過所述處理單元，分析待顯示畫面的數據。
步驟s130：判斷是否為純色畫面。通過所述檢測單元，檢測並判斷所述待顯示畫面為純色畫面或彩色畫面。若為彩色畫面，即所述普通模式，通過所述控制單元呈現所述待顯示畫面；若為彩色畫面，則進入下一步的純色畫面分析。
步驟s140：分析純色畫面顏色與灰階。通過所述控制單元，對所述純色畫面的顏色和灰階進行分析，以確定待顯示的畫面效果。
步驟s150：啟動背光模塊的相應發光核心，同時，灰階同步送至白色子像素。通過所述控制單元控制多顆發光核心(可例示為發光二極體)發光，呈現所述純色畫面，以此增強純色畫面顯示效果。
在本申請的一實施例中，所述紅色子像素210、所述綠色子像素220、所述藍色子像素230的開啟狀態及關閉狀態分別與所述紅色發光二極體110、所述綠色發光二極體120、所述藍色發光二極體130的開啟狀態及關閉狀態相對應。
在本申請的一實施例中，若所述純色畫面顯示的顏色為紅色、綠色、藍色之一的顏色，所述紅色發光二極體110、所述綠色發光二極體120及所述藍色發光二極體130之一的核心對應開啟，其他發光二極體關閉，對應核心的子像素及白色子像素240打開，以透出並形成所述純色畫面。
在本申請的一實施例中，若所述純色畫面顯示的顏色為紅色、綠色、藍色中至少其二混合形成的顏色，所述紅色發光二極體110、所述綠色發光二極體120及所述藍色發光二極體130中對應的至少其二的發光二極體開啟，對應核心的子像素及白色子像素240打開，以透出並形成所述純色畫面。
在本申請的一實施例中，若待顯示畫面為彩色畫面，即普通模式，所述紅色發光二極體110、所述綠色發光二極體120及所述藍色發光二極體130共同開啟，以混合發光發出白光，對應核心的子像素及白色子像素240打開。
圖7為本申請一實施例的純色畫面的像素結構示意圖。基於本發明的技術及其特徵，以下以紅色純色畫面為例，對本發明做進一步的補充。請同時參考圖3到圖7，在本申請的一實施例中，當所述驅動模塊檢測到待顯示畫面中紅色的比例大於設置預定值時，判定其為紅色純色畫面；而後，所述背光模塊的所述紅色發光二極體110開啟，所述綠色發光二極體120及所述藍色發光二極體130關閉，以此透出紅色背光；同時，多個子像素結構中，開啟對應的所述紅色子像素210和所述白色子像素240，關閉所述綠色子像素220和所述藍色子像素230；所述紅色背光，透過所述紅色子像素210及所述白色子像素240(其可如圖4所示)，以顯示紅色純色畫面。
在本申請的一實施例中，所述設置預定值依據實際應用的需求而定，可例如為98％或90％等，本文不加以限制。
在本申請的一實施例中，所述紅色純色畫面的子像素結構如圖7，在一實施例中，所述白色子像素240可等同於所述紅色子像素210，實際的紅色子像素210數量為dot總數量二分之一。相對於範例性的rgb像素結構中紅色子像素佔dot總數量三分之一，本發明提高了紅色子像素的透過率，所顯示的紅色純色畫面可以具有更高的亮度，提高觀賞者的體驗效果。
在一些實施例中，其他情形如綠色純色畫面或藍色純色畫面等，其依據本發明的技術及其特徵，可類比實現。由於本發明提高像素的透過率，對於所有灰階，從最暗到最亮，都具備等效的效果，而不限制於某一個灰階畫面。
在一些實施例中，針對不同的需求，所述多個發光二極體可以為其他顏色的發光二極體；更甚，在配合直下式的背光模塊時，所述多個發光二極體，其在不同的顯示區域，可以配置不同顏色的發光二極體，使得不同顯示區域具有不同的顯示效果，以提升顯示色域，及體驗效果。此外，在一些實施例中，顯示裝置的顯示面板可以採用tn(扭曲向列，twistednematic)、stn(超扭曲向列，supertwistednematic)、ocb(光學補償彎曲排列，opticallycompensatedbirefringence)、va(垂直配向，verticalalignment)型的顯示面板，但並不限於此。顯示裝置的顯示面板可以為具有曲面面板的顯示面板。
本申請通過對背光模塊的光源設計，取代一般性的白光光源，可以改善純色畫面的顯示亮度不足的問題，且不受純色畫面的灰階限制，還可以提升色域及提高顯示畫面的對比度。
「在一些實施例中」及「在各種實施例中」等用語被重複地使用。所述用語通常不是指相同的實施例；但它也可以是指相同的實施例。「包含」、「具有」及「包括」等用詞是同義詞，除非其前後文意顯示出其它意思。
以上所述，僅是本申請的較佳實施例而已，並非對本申請作任何形式上的限制，雖然本申請已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本申請，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本申請技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本申請技術方案的內容，依據本申請的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本申請技術方案的範圍內。