用於校正像素數據的方法以及執行該方法的顯示設備的製作方法

2023-09-21 02:44:00 4

專利名稱：用於校正像素數據的方法以及執行該方法的顯示設備的製作方法
技術領域：
本發明的實施例大體上涉及一種用於校正像素數據的方法以及執行該方法的顯 示設備。更具體地，這些實施例涉及一種可以提高顯示質量的像素數據校正方法，以及執行 該方法的顯示設備。
背景技術：
通常，液晶顯示(IXD)設備包括通過利用液晶分子的透光特性來顯示圖像的IXD 面板，以及置於LCD面板之下用於向LCD面板提供光的背光組件。LCD面板包括第一基板， 像素電極和驅動該像素電極的薄膜電晶體(TFT)形成在其上；以及第二基板，與第一基板 耦合以容納液晶層。已經開發了一種局部調光法，其使用被分割成多個發光塊的光源模塊，各發光塊 的亮度(luminance)被分別控制。局部調光法調節光源模塊產生的光的亮度和LCD面板的 透光率，從而顯示圖像。局部調光法根據提供給像素的光的亮度調節像素的透光率，從而降 低功耗並增加對比度。根據該局部調光法，當像素顯示具有最大灰度值的圖像的一部分時，提供給像素 的光的亮度被控制為具有最大的亮度，並且像素的透光率被控制為具有比最大透光率小的 透光率。因而，像素可以在使圖像的這一部分具有對應於最大灰度值的亮度的情況下顯示 該部分圖像。然而，這些發光塊的亮度是利用局部調光法分別控制的，以致相鄰發光塊之間 的亮度差會引起閃爍。

發明內容
本發明的實施方式提供一種可以提高顯示質量的校正像素數據的方法。本發明的 實施方式還提供一種執行該方法的顯示設備。根據一個實施方式，在用於校正提供給顯示設備的像素數據的方法中，確定像素 亮度，其中顯示設備包括具有多個像素的顯示面板和具有多個發光塊的光源模塊，像素亮 度是提供給每個像素的光的亮度。基於像素亮度和最大發光亮度生成校正像素數據的校正 數據，最大發光亮度是從每個發光塊發射的光的最大亮度。根據另一個實施方式，在用於校正像素數據的方法中，像素數據控制由多個發光 塊產生並穿過顯示面板的像素的光的透光率，當像素亮度大於最大發光亮度時，減小穿過 像素的光的透光率，其中，像素亮度是提供給像素的光的亮度，而最大發光亮度是由每個發 光塊產生的光的最大亮度。根據另一個實施方式，顯示設備包括顯示面板、光源模塊、以及局部調光碟機動部。 顯示面板包括像素。光源模塊包括多個為顯示面板提供光的發光塊。局部調光碟機動部被配 置為，當像素亮度大於最大發光亮度時，將像素的像素數據校正為具有比像素數據的灰度 值小的灰度值的校正數據，其中，像素亮度是提供給像素的光的亮度，以及最大發光亮度是 由每個發光塊產生的光的最大亮度。根據另一個實施方式，顯示設備包括顯示面板、光源模塊、像素亮度確定部、以及校正部。顯示面板包括多個像素。光源模塊包括多個為顯示面 板提供光的發光塊。像素亮度確定部確定像素亮度，其中像素亮度是提供給每個像素的光 的亮度。校正部基於像素亮度和最大發光亮度生成校正像素數據的校正數據，其中，最大發 光亮度是從每個發光塊發射的光的最大亮度。根據一個或多個實施方式，當像素亮度大於最大發光亮度時，像素的透光率減小。 因而，可以以相同的亮度顯示具有相同灰度值的像素。在顯示視頻時，當圖像變化時可以防 止閃爍。


通過參照附圖詳細地描述本發明的示例性實施方式，本發明的實施方式的上述以 及其它的特徵和優點將變得更加明顯，在附圖中圖1是示出了根據一個實施方式的顯示設備的框圖；圖2A、圖2B以及圖2C是示出了根據一個或多個實施方式的對圖1的光源模塊進 行局部調光的各種方法的示意圖；圖3A是示出了根據實施方式的校正係數隨著相對亮度的變化的曲線圖；圖3B是示出了根據實施方式的圖3A的「A」部分的放大示圖；圖4A和圖4B是示出了根據一個或多個實施方式的用於驅動圖1的顯示設備的方 法的流程圖；圖5是示出根據實施方式的應用於圖1的像素亮度確定部的查找表(LUT)的示意 圖；以及圖6A、圖6B以及圖6C是示出根據一個或多個實施方式的在圖1的顯示設備上顯 示的畫面的亮度變化的示意圖。
具體實施例方式下文中將參照示出了本發明的示例性實施例的附圖來更全面地描述本發明的實 施例。然而，本發明可以以多種不同的形式來實施，並不應解釋為局限於本文所闡述的示例 性實施例。更確切地，提供這些示例性實施例以使本公開詳盡和完整，以及將本發明的範圍 全面地傳達給本領域的技術人員。在附圖中，為了更清楚明了，會放大層和區域的尺寸以及 相對尺寸。應當理解，當提及一個元件或者層為「在...(另一個元件或者層)之上(on) 」、「連 接至(connected to)」或者「耦合至(coupledto) 」另一個元件或者層時，其可以直接地位 於另一個元件或層之上、直接連接至或耦合至另一個元件或者層，或者可以存在中間元件 或者層。相反地，當提及一個元件為「直接在...(另一個元件或者層)之上(on)」、「直接 地連接至」或「直接地耦合至」另一個元件或層時，就不存在中間元件或層。貫穿全文，同樣 的標號指示同樣的元件。如本文所使用的，術語「和/或」包括相關列出項的一個或者多個 的任意以及所有組合。應當理解，儘管在本文中可以使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件、組件、 區域、層和/或部件，但這些元件、組件、區域、層和/或部件不應當局限於這些術語。這些 術語僅用於將一個元件、組件、區域、層和/或部件與另一個區域、層或部件區分開。因此，以下所討論的第一元件、組件、區域、層和/或部件在不背離本發明的教導的情況下也可以 被稱為第二元件、組件、區域、層和/或部件。為了便於描述，可在本文中使用表示空間關係的術語(諸如「在...下方」、 「在...下面」、「下部的」、「在...上面」、「上部的」等)，以描述圖中所示的一個元件或特徵 與另一個元件或特徵的關係。應當理解，除了圖中示出的方向以外，這些表示空間關係的術 語旨在涵蓋裝置在使用或操作時的不同方向。例如，如果裝置在圖中是倒置的，則被描述為 「在其他元件或特徵的下面」、「在其他元件或特徵的(正)下方」的元件也可定位在其他元 件或特徵的上面。因此，例如，術語「在...下面」可涵蓋「在...上面」和「在...下面」兩 個方向。該裝置也可定位為其他的方向(旋轉90度或在其他的方向)，並且可以是由此說 明的本文中所使用的空間關係描述符。本文所使用的術語只是為了描述具體的示例性實施方式，並非旨在限定本發明。 如本文所使用的，單數形式「一(a)」、「一(an)」和「該(the) 」旨在也包括複數形式，除非上 下文清晰地指示出了其他情況。應當進一步理解到，當術語「包括(comprises)」和/或「包 括(comprising) 」用在本說明書中時，其說明存在所陳述的特徵、整體、步驟、操作、元件、和 /或組件，但不排除存在或附加其一個或多個其他的特徵、整體、步驟、操作、元件、組件、和 /或組。本文參照示意性地描述了本發明的理想實施方式(以及中間結構)的截面圖來描 述本發明的示例性實施方式。這樣，例如，由製造技術和/或公差導致的示意圖的形狀的變 化是允許的。因此，本發明的示例性實施方式不應當解釋為局限於本文所示的區域的具體 形狀，而應包括由例如製造導致的形狀的偏差。例如，被示出為矩形的注入區域可以典型地 具有圓形的或曲線的特徵和/或在其邊緣處具有注入濃度梯度，而不是從注入區域到非注 入區域的二元變化。同樣地，由注入形成的掩埋區域可以導致掩埋區域與通過其發生注入 的表面之間的區域中的一些注入。因此，圖中示意的區域實際上是示意圖，區域的形狀並不 旨在示出裝置的區域的實際形狀，也不是旨在限定本發明的範圍。除非另外有定義，否則本文使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與 本發明所屬的相關領域的普通技術人員通常所理解的同樣的含義。進一步應當理解到，諸 如通常使用詞典中所定義的那些術語應當被解釋為具有與相關領域的上下文中的意思一 致的含義，而不解釋為理想的或過於正式的意思，除非本文中清楚地進行了這樣的限定。下 文，將參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。圖1是示出了根據實施方式的顯示設備的框圖。圖2A、圖2B以及圖2C是示出了 根據一個或多個實施方式的對圖1的光源模塊進行局部調光的各種方法的示意圖。參照 圖1，顯示設備包括光源模塊100A、局部調光碟機動部100B、顯示面板200A、以及面板驅動部 200B。光源模塊100A為顯示面板200A提供光。例如，光源模塊100A包括多個發光塊 B(參見圖2A)。這些發光塊B被分別驅動，從而可通過局部調光法來驅動光源模塊100A。 發光塊(例如，B1)具有至少一個光源。光源可以包括例如螢光燈或發光二極體(LED)。光 源模塊100A的發光塊B具有一維(1-D)或二維(2-D)局部調光結構，如圖2A至圖2C所示。例如，參照圖2A，光源模塊100A在第一方向上被分割為I個，在與第一方向交叉的 第二方向上被分割為J個。因而，光源模塊100A可以具有布置為2-D局部調光結構的I X J個發光塊Bl. . . BI X J(I和J均是自然數)。參照圖2B，光源模塊100A包括在第一方向上分割的I個發光塊B1，. . .，BI，或參 照圖2C，光源模塊100A包括在第二方向上分割的J個發光塊B1，. . .，BJ。因而，光源模塊 100A可以具有1-D局部調光結構。在圖2A、圖2B、以及圖2C示出的局部調光結構中，每個 發光塊都會受到相鄰發光塊的亮度的影響。當像素亮度大於最大發光亮度時，局部調光碟機動部100B校正對應於像素P的一個 像素數據，以生成具有比該像素數據的灰度值小的灰度值的校正數據，其中像素亮度是提 供給像素P的光的亮度，最大發光亮度是從每個發光塊產生的光的最大亮度。局部調光碟機 動部100B分別控制這些發光塊的亮度。下文中，將局部調光碟機動部100B作為根據功能分 割的多個元件進行描述。局部調光碟機動部100B的元件可形成為一個模塊、由預定數量的元 件組合的多個模塊、或各種類型的模塊。局部調光碟機動部100B包括光源驅動部140和像素校正部180。光源驅動部140 基於顯示在顯示面板200A上的圖像分別控制發光塊的亮度，並且包括調光程度(dimming level)確定部110和發光碟機動部130。調光程度確定部110將對應於幀的像素數據分割成對應於光源模塊100A的發光 塊B的多個圖像塊。一個像素數據對應於顯示面板200A的像素P，每個圖像塊包含對應於 像素的像素數據。調光程度確定部110獲得分別對應於多個圖像塊的多個代表值。調光程 度確定部110基於與每個圖像塊對應的像素數據的灰度值，通過使用直方圖獲得每個圖像 塊的代表值。代表值可以是例如與圖像塊對應的像素數據的平均灰度值或最大灰度值。調 光程度確定部110通過利用代表值來確定分別對應於圖像塊的多個調光程度。調光程度確 定部110可以通過使用時間低通濾波器(LPF)(未示出)和空間低通濾波器(未示出)校 正調光程度。發光碟機動部130基於分別對應於發光塊B的調光程度，生成用於驅動發光塊B的 多個驅動信號。每個驅動信號是脈寬調製(PWM)信號，並且每個調光程度可以對應於PWM 信號的佔空比。像素校正部180包括像素亮度確定部150和校正部170。像素亮度確定部150通 過利用發光塊B的調光程度，確定提供給顯示面板200A的光的亮度分布，並確定提供給一 個像素的光的亮度(「像素亮度」)。校正部170通過利用校正係數a 『來校正一個像素數 據，以生成校正數據G'。校正一個像素數據的常規方法可以通過以下等式1來計算。 最大白色亮度(Lmaxwhite)對應於從在完全白色狀態下驅動的光源模塊100A發 射的光。Gmax是一個像素數據的最大灰度值，Lpixellight是從像素亮度確定部150確定 的像素亮度，、是伽馬值。根據等式1的常規校正係數a可通過以下等式2來計算。
參照等式1和等式2，像素數據的G與校正數據G'之間的關係的特徵在於常規校 正係數a。當像素亮度(Lpixellight)與最大白色亮度(Lmaxwhite)基本上相同時，常規 校正係數a為1.0。因而，像素數據G與校正數據G'是彼此相同的，從而不校正像素數據 的G。例如，在第一種情況下，向具有白色灰度值的透光率的像素P提供與一個發光塊 產生的光對應的第一像素亮度(Lpixellightl)。在第二種情況下，向具有白色灰度值的 透光率的像素P提供與至少兩個發光塊產生的光對應的第二像素亮度(Lpixellight2)。 在第三種情況下，向具有白色灰度值的透光率的像素P提供與所有發光塊產生的光對應 的第三像素亮度(Lpixellight3)。第一像素亮度(Lpixellightl)小於第二像素亮度 (Lpixellight2)，第二像素亮度(Lpixellight2)小於第三像素亮度(Lpixellight3)，第三 像素亮度(Lpixellight3)與最大白色亮度(Lmaxwhite)基本上相同。參照第一和第二種情況，第一像素亮度(Lpixellightl)和第二像素亮度 (Lpixellight2)中的每個均小於最大白色亮度(Lmaxwhite)，並且常規校正係數a大於1。 參照等式1，校正數據G'具有比像素數據的灰度值G大的高灰度值。像素數據的G是白色 灰度值255 (基於8位)，那麼校正數據G'獲得大於255的計算得到的高灰度值。然而，計 算得到的灰度值不顯示在像素Pi。因此，校正數據G'具有255的灰度值。參照第三種情況，第三像素亮度(Lpixellight3)與最大白色亮度(Lmaxwhite)基 本上相同，從而常規校正係數a為1.0。參照等式1，校正數據G'是與像素數據G的灰度 值255相同的灰度值。因此，在第一、第二以及第三種情況下，像素數據的G被校正為具有同一灰度值 255的校正數據G'，從而像素P具有相同的透光率。儘管像素P的透光率是相同的，但是 第一、第二以及第三像素亮度(Lpixellightl、Lpixellight2、以及Lpixellight3)是彼此 不相同的。當依次操作第一、第二和第三種情況時，相鄰發光塊之間的亮度差會引起閃爍。 具體地，會在顯示視頻的字幕的位置處突然出現亮度的變化，從而引起閃爍。根據解決上述問題的示例性實施例，校正部170可以藉助於以下等式3計算校正 係數a 『。 校正係數a 『可以由最大發光亮度(Lminwhite)和像素亮度(Lpixellight)來 限定。最大發光亮度(Lminwhite)小於最大白色亮度(Lmaxwhite)。例如，最大發光亮度 (Lminwhite)是由發光塊中的一個產生的光的最大亮度。 參照等式3和等式4，像素數據G與校正數據G'之間的關係的特徵在於校正係數 a 『。當像素亮度(Lpixellight)大於最大發光亮度(Lminwhite)時，校正係數a 『小於 1.0。因而，像素數據的G被相對地校正為具有比像素數據的灰度值G小的灰度值的校正數 據G'。例如，在第一種情況下，向具有為白色灰度值的透光率的像素P提供與一個發光塊 產生的光對應的第一像素亮度(Lpixellightl)。在第二種情況下，向具有為白色灰度值的 透光率的像素P提供與至少兩個發光塊產生的光對應的第二像素亮度(Lpixellight2)。在 第三種情況下，向具有為白色灰度值的透光率的像素P提供與所有發光塊產生的光對應的 第三像素亮度(Lpixellight3)。為了示例，第一、第二以及第三像素亮度(Lpixellightl、 Lpixellight2、以及Lpixellight3)將被假定為如下。第一像素亮度(Lpixellightl)是 250，第二像素亮度(Lpixellight2)是251，以及第三像素亮度(Lpixellight3)是255;因 而，最大發光亮度(Lminwhite)與第一像素亮度(Lpixellightl)相同，最大白色亮度與第 三像素亮度(Lpixellight3)基本上相同。在第一種情況下，校正係數a 』為1. 0，根據等式3和4，校正數據G'是與像素數 據的G相同的灰度值255。在第二種情況下，根據等式3，校正係數a 『是(0.99)°，其中C 是1/入，以及根據等式4，校正數據G'是255X(0.99)g。在第三種情況下，根據等式3，校 正係數a'是(0.98)°，以及根據等式4，校正數據G'是255 X (0. 98)c。當在第一種情況下與校正數據G'對應的像素P的透光率是第一透光率時，在第 二種情況下與校正數據G'對應的像素P的透光率是小於第一透光率的第二透光率，在第 三種情況下與校正數據G'對應的像素P的透光率是小於第二透光率的第三透光率。因此，當像素亮度(Lpixellight)大於最大發光亮度(Lminwhite)時，校正數據的 灰度值G'被校正為小於像素數據的灰度值G。因而，可以減小像素P的透光率。因此，與 具有相同灰度值的一個像素數據對應的像素可以顯示基本上相同的亮度。藉助於由校正部170校正的校正數據G'，顯示在像素P上的圖像的亮度 (Ldisplay)可以限定為以下等式5。 "Aperture ratio」 是像素 P 的透光率。根據示例實施例，可以防止局部調光法中的閃爍。具體地，可以防止由視頻中的字 幕引起的閃爍。顯示面板200A顯示圖像。例如，顯示面板200A包括多個像素(如mXn個)。多 個像素中的一個像素P包括連接至數據線和柵極線的開關元件TR、連接至開關元件TR的 液晶電容器CLC、以及連接至液晶電容器CLC的存儲電容器CST。m和n是自然數。面板驅動部200B包括時序控制部230、數據驅動部250、以及柵極驅動部270。 時序控制部230為數據驅動部250和柵極驅動部270中的每個提供時序控制信號。時序控 制部230基於時序控制信號將從像素校正部180接收到的校正數據G'提供給數據驅動部250。數據驅動部250將校正數據G'轉換成模擬數據電壓，並將該模擬數據電壓輸出 到顯示面板200A的數據線DL。像素P電連接至數據線DL，並具有對應於校正數據G'的透 光率。例如，當校正數據G'為255(基於8位)的灰度值時，像素P的透光率最大(例如， 100%)。當校正數據G'為0(基於8位)的灰度值時，像素P的透光率最小(例如，0%)。 柵極驅動部270基於時序控制信號生成柵極信號，並將該柵極信號輸出至顯示面板200A的 柵極線GL。圖3A是示出了根據實施方式的校正係數隨著相對亮度變化的曲線圖。圖3B是 示出了根據實施方式的圖3A的「A」部分的放大示圖。參照圖3A和圖3B，第一曲線(RLe) 示出了校正係數a相對於與像素P對應的像素亮度(Lpixellight)的變化的改變。第二 曲線(RLn)示出了根據典型的顯示設備的校正係數a相對於與像素P對應的像素亮度 (Lpixellight)的變化的改變。參照第二曲線(RLn)，當像素亮度(Lpixellight)降低時，校正係數a增大。當像 素亮度(Lpixellight)提高時，校正係數a趨於匯聚在1.0。當像素亮度(Lpixellight) 是最大白色亮度(Lmaxwhite)時，校正係數a是1. 0。例如，在與像素數據的預定像素對應的灰度值(例如，250，基於8位)小於最大灰 度值(例如，255，基於8位)的情況下，當預定像素的像素亮度(Lpixellight)小於最大白 色亮度(Lmaxwhite)時，校正係數a大於1. 0。因而，校正數據具有比與預定像素對應的灰 度值大的高灰度值。儘管提供給預定像素的光的像素亮度(Lpixellight)降低，但是與預 定像素對應的灰度值增大。因而，根據第二曲線(RLn)，預定像素的透光率增加，以使預定像 素顯示對應於原始灰度值的亮度。在與預定像素對應的灰度值是最大灰度值(例如，255，基於8位)的情況下， 校正數據是255，並且與像素亮度(Lpixellight)的變化無關。當預定像素的像素亮度 (Lpixellight)小於最大白色亮度(Lmaxwhite)時，校正係數a大於1. 0。因而，校正數 據具有比與預定像素對應的灰度值255大的高灰度值。然而，能夠被顯示的最大灰度值是 255，從而校正數據是255。然而，當像素亮度(Lpixellight)是最大白色亮度(Lmaxwhite)時，由於校正系 數a = 1.0，所以校正數據是255。如上所述，對於像素數據的灰度值是255的情況，當 像素亮度(Lpixellight)與最大白色亮度(Lmaxwhite)基本上相同或小於最大白色亮度 (Lmaxwhite)時，校正數據是255。因此，與灰度值255對應的透光率在這兩種情況下是彼 此相同的，但是，像素亮度(Lpixellight)在這兩種情況下彼此不相同。因而，根據第二曲 線(RLn)，預定像素不可以對應於相同灰度值顯示相同亮度，從而會引起閃爍。參照第一曲線(RLe)，當像素亮度(Lpixellight)與最大發光亮度(Lminwhite) 基本上相同時，校正係數a 『為1.0。當像素亮度(Lpixellight)小於最大發光亮度 (Lminwhite)時，校正係數a 『大於1.0。當像素亮度(Lpixellight)大於最大發光亮度 (Lminwhite)時，校正係數a 『小於1.0。例如，當預定像素的像素亮度(Lpixellight)小於最大發光亮度(Lminwhite)時， 具有比與像素數據的預定像素對應的灰度值大的灰度值的校正數據通過大於1. 0的校正 係數a 『來獲得。當像素亮度(Lpixellight)與最大發光亮度(Lminwhite)基本上相同時，具有和與像素數據的預定像素對應的灰度值一樣的灰度值的校正數據通過1. 0的校正 係數a 『來獲得。當像素亮度(Lpixellight)大於最大發光亮度(Lminwhite)時，具有比與 像素數據的預定像素對應的灰度值小的灰度值的校正數據通過小於1.0的校正係數a 『 來獲得。因此，根據像素亮度(Lpixellight)來校正像素數據的灰度值，以使預定像素可以 顯示對應於原始灰度值的亮度(brightness)。與預定像素對應的灰度值控制預定像素的透 光率。此外，根據第一曲線(RLe)，儘管像素數據的灰度值為最大灰度值255，但是像素 數據的灰度值根據像素亮度(Lpixellight)來校正。因而，預定像素可以顯示對應於灰度 值255的亮度。例如，當像素亮度(Lpixellight)大於最大發光亮度(Lminwhite)時，具有 比與像素數據的預定像素對應的灰度值255小的灰度值的校正數據通過小於1. 0的校正系 數a'來獲得。因此，當像素亮度(Lpixellight)提高時，預定像素的透光率可以被減小。 因而，預定像素可以顯示對應於灰度值255的亮度。如上所述，根據第二曲線(RLn)，大於全部灰度值中的預定灰度值的高灰度值可以 被校正為相同的校正數據，但是根據第一曲線(RLe)，全部灰度值可以被校正成為分別對應 於全部灰度值的校正數據。因此，根據示例實施例的顯示設備可以提高顯示質量。此外，基 本相同的亮度可以根據相同的灰度值來顯示，從而可以防止閃爍。圖4A和圖4B是示出了根據一個或多個實施方式的用於驅動圖1的顯示設備的方 法的流程圖。圖5是示出了根據實施方式的應用於圖1的像素亮度確定部的查找表(LUT) 的示意圖。參照圖1、圖4A和圖4B，調光程度確定部110接收像素數據(步驟S110)。調光 程度確定部110將像素數據分割成分別與光源模塊100A的發光塊B對應的圖像塊。調光程 度確定部110通過利用圖像塊的代表值來確定分別對應於圖像塊的調光程度(步驟S130)。 調光程度可以通過使用時間LPF(未示出)和空間LPF(未示出)來校正。發光碟機動部130基於調光程度生成用於控制發光塊的亮度的驅動信號，並將驅動 信號輸出至發光塊B。因而，發光塊B通過局部調光法來驅動(步驟S150)。像素校正部180利用調光程度來校正像素數據G，以輸出校正數據G'(步驟 S210)。例如，像素亮度確定部150通過利用發光塊B的調光程度來確定提供給顯示面板 200A的光的亮度分布，並確定提供給像素P的光的像素亮度(Lpixellight)(步驟S220)。校正部170通過利用等式3和4計算對應於像素數據G的校正數據G'(步驟 S230)。如上所述，根據示例實施方式的校正部170，校正數據G'通過利用等式3和4來計 算。然而，校正部170可以通過使用諸如圖5中示出的LUT獲得校正數據G'，該LUT存儲 與像素亮度(Lpixellight)相關的校正係數a 『。應用於LUT的伽馬(Y)是2. 2，最大發 光亮度(Lminwhite)是208。例如，LUT存儲多個分別與通過16級採樣的多個最大發光亮 度(Lminwhite)相關的校正係數a 『。在這種情況下，與對應於剩餘級(grade)的最大發 光亮度(Lminwhite)有關的校正係數a 『不存儲在於LUT中，其通過使用差值來計算。在 另外的情況下，LUT可以存儲與對應於所有級(即，例如，從0 255)中的每一個的最大發 光亮度(Lminwhite)相關的校正係數a丨。如圖4B所示，步驟S230包括步驟S231 S235。當像素亮度(Lpixellight)小於 最大發光亮度(Lminwhite)時(步驟S231)，校正係數a 『大於1.0。因而，校正部170將一 個像素數據的灰度值G校正為具有比像素數據的灰度值G大的灰度值的校正數據G'(步驟S232)。當像素亮度(Lpixellight)與最大發光亮度(Lminwhite)基本上相同時(步驟 S233)，校正係數a'為1.0。因而，校正部170將一個像素數據的灰度值G校正為不變的 灰度值(步驟S234)。當像素亮度(Lpixellight)大於最大發光亮度(Lminwhite)時(步 驟S233)，校正係數a 『小於1.0。因而，校正部170將一個像素數據的灰度值G校正為具 有比該像素數據的灰度值小的灰度值的校正數據G'(步驟S235)。時序控制部230基於時序控制信號將從像素校正部180接收到的校正數據G'提 供給數據驅動部250。數據驅動部250將校正數據G'轉換成模擬數據電壓，並將模擬數據 電壓輸出至顯示面板200A的數據線DL。柵極驅動部270基於時序控制信號生成柵極信號， 並將該柵極信號輸出至顯示面板200A的柵極線GL。因此，顯示面板200A可以顯示根據通 過局部調光法驅動的發光塊B的亮度校正的圖像(步驟S250)。如上所述，顯示面板的亮度的變化可以根據通過局部調光法驅動的發光塊的亮度 變化而減小。因而，在顯示視頻時，並當圖像變化時，可防止閃爍。圖6A、圖6B、以及圖6C是示出了根據一個或多個實施方式的在圖1的顯示設備上 顯示的畫面的亮度變化的示意圖。圖6A是示出當包括在光源模塊中的7個發光塊中的一 個發光時，在顯示面板上顯示的第一測試圖樣TP1的示意圖。圖6B是示出當包括在光源模 塊中的7個發光塊中的兩個相鄰發光塊發光時，在顯示面板上顯示的第二測試圖樣TP2的 示意圖。圖6C是示出當包括在光源模塊中的7個發光塊都發光時，在顯示面板上顯示的第 三測試圖樣TP3的示意圖。在典型的顯示設備中，當第一、第二以及第三測試圖樣(TP1、TP2以及TP3)被依次 顯示時，具有被提供有來自兩個發光塊的光的第二測試圖樣TP2的白色灰度值的像素的亮 度大於具有被提供有來自一個發光塊的光的第一測試圖樣TP1的白色灰度值的像素的亮 度。此外，具有被提供有來自7個發光塊的光的第三測試圖樣TP3的白色灰度值的像素的 亮度大於具有被提供有來自兩個發光塊的光的第二測試圖樣TP2的白色灰度值的像素的 亮度。如上所述，具有相同灰度值的像素的亮度可能依相鄰發光塊的亮度而不相同，以致引 起閃爍。下文，將描述當第一、第二以及第三測試圖樣(TP1、TP2以及TP3)被依次顯示時， 根據示例實施例的驅動顯示設備的方法。參照圖1和圖6A，光源模塊100A具有包括第一發光塊B1、第二發光塊B2、第三發 光塊B3、第四發光塊B4、第五發光塊B5、第六發光塊B6、以及第七發光塊B7的1-D局部調光 結構。下文中，將對在與光源模塊100A相對的顯示面板200A上顯示第一顯示圖樣TP1的方 法進行描述。對應於第五發光塊B5的第五圖像塊(未示出)是具有白色灰度值255 (基於 8位)的圖像，以及對應於第一發光塊B 1、第二發光塊B2、第三發光塊B3、第四發光塊B4、 第六發光塊B6、以及第七發光塊B7的剩餘的圖像塊(未示出)是具有為零(基於8位)的 黑色灰度值的圖像塊。調光程度確定部110確定分別對應於第一發光塊B1、第二發光塊B2、第三發光塊 B3、第四發光塊B4、第五發光塊B5、第六發光塊B6、以及第七發光塊B7的調光程度。第五 發光塊B5具有最大調光程度，而剩餘的發光塊Bl、B2、B3、B4、B6、以及B7具有最小調光程 度。發光碟機動部130基於最大調光程度將第五發光塊B5驅動到最大亮度，並基於最小調光 程度將剩餘的發光塊81、82、83、84、86、以及87驅動到最小亮度(即，關閉光)。例如，第五發光塊B5具有最大發光亮度(Lminwhite)。假定從光源模塊100A的所有發光塊發射的 光的最大白色亮度(Lmaxwhite) (S卩，全白色狀態)為255。例如，假定從一個發光塊發射的 光的最大發光亮度(Lminwhite)為242。像素亮度確定部150通過利用發光塊Bl. . . B7的調光程度來確定提供給顯示面板 200A的光的亮度分布，並確定提供給像素P的光的像素亮度(Lpixellight)。第五發光塊 B5的最大發光亮度(Lminwhite)是242，並且在第五發光塊B5周圍區域中不存在發射光的 發光塊，從而第五發光塊B5不受相鄰發光塊的亮度的影響。因而，被提供有來自第五發光 塊B5的光的像素的像素亮度(Lpixellight)約為242，即第五發光塊B5的最大發光亮度 (Lminwhite)。校正部170通過利用最大發光亮度(Lminwhite)和像素亮度(Lpixellight)根據 等式3和4計算校正係數a 』，並通過使用校正係數a 』校正像素數據G。校正係數a 』 是(242/244)^ = 1，並且校正數據G'與像素數據G的灰度值255基本上相同。因此，校正部170為對應於第五發光塊B5的像素的校正數據G'生成255，並將校 正數據G' (255)輸出至時序控制部230。數據驅動部250將對應於校正數據G' (255)的 數據電壓輸出至電連接至像素的數據線DL。因而，像素可被驅動為約100%的透光率。參照圖1和圖6B，將對在顯示面板200A上顯示第二顯示圖樣(TP2)的方法進行描 述。分別對應於第四發光塊B4和第五發光塊B5的第四圖像塊和第五圖像塊(未示出)是 具有白色灰度值255 (基於8位)的圖像，以及對應於第一發光塊B 1、第二發光塊B2、第三 發光塊B3、第六發光塊B6、以及第七發光塊B7的剩餘的圖像塊(未示出)是具有為零(基 於8位)的黑色灰度值的圖像塊。調光程度確定部110確定分別對應於第一發光塊B1、第二發光塊B2、第三發光塊 B3、第四發光塊B4、第五發光塊B5、第六發光塊B6、以及第七發光塊B7的調光程度。第四發 光塊B4和第五發光塊B5具有最大調光程度，而剩餘的發光塊Bl、B2、B3、B6、以及B7具有 最小調光程度。發光碟機動部130基於最大調光程度將第四發光塊B4和第五發光塊B5驅動 到最大亮度，並基於最小調光程度將剩餘的發光塊Bl、B2、B3、B6、以及B7驅動到最小亮度 (即，關閉光)。像素亮度確定部150確定提供給每個像素的光的像素亮度(Lpixellight)。第四 發光塊B4和第五發光塊B4被設置為彼此相鄰，從而第四發光塊B4和第五發光塊B5的亮 度均受到另一個的影響。因而，彼此相鄰的第四發光塊B4和第五發光塊B5具有大於最大 發光亮度(Lminwhite) 242而小於最大白色亮度(Lmaxlight) 255的白色亮度244。因而，像 素亮度確定部150確定被提供有來自第四發光塊B4和第五發光塊B5的光的像素的像素亮 度(Lpixellight)約為244，其大於最大發光亮度(Lminwhite) 242。校正部170通過利用最大發光亮度(Lminwhite)和像素亮度(Lpixellight)根據 等式3和4計算校正係數a 』，並通過使用校正係數a 』校正像素數據G。校正係數a 』 是(242/244) VY，並且校正數據G'是255 X (242/244) ，當伽馬y為2.2時，校正數據 G'約為253。因此，校正部170為與第四發光塊B4和第五發光塊B5對應的像素的校正數據G' 生成253，並將校正數據G' (253)輸出至時序控制部230。數據驅動部250將對應於校正數 據G' (253)的數據電壓輸出至電連接至像素的數據線DL。因而，像素可被驅動為約99%的透光率。參照圖1和圖6C，將對在顯示面板200A上顯示第三測試圖樣TP3的方法進行描 述。在第三測試圖樣TP3中，對應於第一發光塊Bi、第二發光塊B2、第三發光塊B3、第四發 光塊B4、第五發光塊B5、第六發光塊B6、以及第七發光塊B7的所有圖像塊(未示出)是具 有白色灰度值255 (基於8位)的白色圖像。調光程度確定部110將分別對應於第一發光塊Bi、第二發光塊B2、第三發光塊B3、第四發光塊B4、第五發光塊B5、第六發光塊B6、以及第七發光塊B7的調光程度確定為最大 調光程度。像素亮度確定部150確定提供給每個像素的光的像素亮度(Lpixellight)。 在全白狀態下驅動光源模塊100A，從而像素亮度(Lpixellight)是最大白色亮度 (Lmaxwhite) 255。校正部170通過利用最大發光亮度(Lminwhite)和像素亮度(Lpixellight)根據 等式3和4計算校正係數α 』，並通過使用校正係數α 』校正像素數據G。校正係數α 』 是(242/255) VY，並且校正數據G'是255 X (242/255) ，當伽馬γ為2.2時，校正數據 G'約為249。因此，校正部170為與第四發光塊Β4和第五發光塊Β5對應的像素的校正數據G' 生成249，並將校正數據G' (249)輸出至時序控制部230。數據驅動部250將對應於校 正數據G' (249)的數據電壓輸出至電連接至像素的數據線DL。因而，像素可被驅動為約 97. 6%的透光率。如上所述，當像素亮度(Lpixellight)大於最大發光亮度(Lminwhite)時，像素數 據的灰度值G被校正為具有比像素數據的灰度值G小的灰度值的校正數據G'。因而，對 應於像素數據G的像素的透光率減小。因此，具有相同灰度值的像素可以顯示相同的亮度。 在顯示視頻時，當圖像變化時可防止閃爍。前述是本發明的實施方式的示意，而並不應當解釋為對本發明的限制。儘管已經 描述本發明的幾個示例性實施方式，但是本領域的技術人員易於理解，在本質上不背離本 發明的全新教導和優點的前提下，可以對示例性實施方式進行各種修改。因此，所有的這些 修改旨在包括在如權利要求所限定的本發明範圍內。在權利要求中，裝置_功能語句旨在 涵蓋本文所描述的當執行所敘述的功能時的結構，其不僅包括結構性的等價物，還包括等 價結構。因此，應當理解，前述是本發明的實施方式的示意，並不應解釋為限於所公開的具 體示例性實施方式，並且對所公開的示例性實施方式進行的修改、以及其他示例性實施方 式均包括在所附權利要求的範圍內。本發明由以下權利要求以及包括在本文中的權利要求 的等同物限定。
權利要求
一種用於校正提供給顯示設備的像素數據的方法，所述顯示設備包括具有多個像素的顯示面板和具有多個發光塊的光源模塊，所述方法包括確定像素亮度，所述像素亮度是提供給每個所述像素的光的亮度；以及基於所述像素亮度和最大發光亮度生成校正所述像素數據的校正數據，所述最大發光亮度是從每個所述發光塊發射的光的最大亮度。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，生成所述校正數據包括當所述像素亮度大於所述最大發光亮度時，生成具有比所述像素數據的灰度值小的灰 度值的校正數據。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，生成所述校正數據包括當所述像素亮度小於所述最大發光亮度時，生成具有比所述像素數據的灰度值大的灰 度值的校正數據。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，生成所述校正數據包括當所述像素亮度與所述最大發光亮度基本上相同時，生成具有與所述像素數據的灰度 值基本上相同的灰度值的校正數據。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，確定所述像素亮度包括 利用所述像素數據確定所述發光塊的多個調光程度；以及 利用所述發光塊的所述調光程度確定所述像素亮度。
6.一種用於校正像素數據的方法，所述像素數據控制由多個發光塊生成並穿過顯示面 板的像素的光的透光率，該方法包括當像素亮度大於最大發光亮度時，減小穿過所述像素的光的所述透光率，所述像素亮 度是提供給所述像素的光的亮度，所述最大發光亮度是由每個所述發光塊產生的光的最大亮度。
7.根據權利要求6所述的方法，還包括當所述像素亮度小於所述最大發光亮度時，增大穿過所述像素的光的所述透光率。
8.一種顯示設備，包括 顯示面板，包括像素；光源模塊，包括多個向所述顯示面板提供光的發光塊；以及局部調光碟機動部，用於當像素亮度大於最大發光亮度時，將所述像素的像素數據校正 為具有比所述像素數據的灰度值小的灰度值的校正數據，所述像素亮度是提供給所述像素 的光的亮度，所述最大發光亮度是由每個所述發光塊產生的光的最大亮度。
9.根據權利要求8所述的顯示設備，其中，所述局部調光碟機動部包括 調光程度確定部，用於利用所述像素數據確定所述發光塊的調光程度； 像素亮度確定部，用於利用所述調光程度確定所述像素亮度；以及校正部，用於利用基於所述像素亮度和所述最大發光亮度的校正係數生成所述校正數據。
10.一種顯示設備，包括 顯示面板，包括多個像素；光源模塊，包括多個向所述顯示面板提供光的發光塊；像素亮度確定部，確定像素亮度，所述像素亮度為提供給每個所述像素的光的亮度；以及 校正部，基於所述像素亮度和最大發光亮度生成校正所述像素數據的校正數據，所述 最大發光亮度是從每個所述發光塊發射的光的最大亮度。
全文摘要
根據實施方式，提供了一種用於校正提供給顯示設備的像素數據的方法以及執行該方法的顯示設備。根據實施方式，顯示設備包括具有多個像素的顯示面板和具有多個發光塊的光源模塊。該方法包括確定像素亮度，所述像素亮度是提供給每個像素的光的亮度；以及基於像素亮度和最大發光亮度生成校正數據，以校正所述像素數據，所述最大發光亮度是從每個發光塊發射的光的最大亮度。
文檔編號G09G3/34GK101866625SQ20101015220
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月16日 優先權日2009年4月16日
發明者崔元準, 張大光, 樸允裁, 金敬弼, 韓尚秀 申請人:三星電子株式會社