專利名稱：液晶顯示器的色溫調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，尤其涉及一種液晶顯示器的色溫調(diào)制 方法。
背景技術(shù)：
最近幾年，顯示技術(shù)發(fā)生了顯著的變化。傳統(tǒng)的CRT顯示器正在逐漸地被平 板顯示器所取代，其中最常見(jiàn)的平板顯示器就是薄膜晶體管液晶顯示器 (TFT-LCD)，它具有功耗低、重量輕、驅(qū)動(dòng)電壓小等優(yōu)點(diǎn)。通常， 一個(gè)液晶顯示器包括一彩膜基板、 一薄膜晶體管(TFT)基板和一填充 在兩塊基板中間的液晶層，以及一背光源模塊。彩膜基板上設(shè)有公共電極和彩色 濾光片，TFT基板上設(shè)有薄膜晶體管和像素電極，中間的液晶層作為光閥來(lái)調(diào)節(jié)透 過(guò)光的亮度，背光源模塊為顯示器提供光源。通過(guò)在像素電極和公共電極上施加 不同的電壓來(lái)獲得電場(chǎng)，該電場(chǎng)可以改變像素電極下液晶分子的排列，從而達(dá)到 控制透過(guò)光量的目的。薄膜晶體管液晶顯示器就是基于這樣的原理來(lái)顯示圖像。在液晶顯示器中，每個(gè)像素由紅、綠、藍(lán)三個(gè)子像素組成，由于液晶面板對(duì) 紅、綠、藍(lán)三色的透過(guò)率不同，因此會(huì)得到三條不同的伽馬曲線，如圖1所示， 從圖中可以看到，由于紅、綠、藍(lán)三種顏色對(duì)液晶面板的透光效果不同，從而導(dǎo) 致有不同的伽馬曲線。這種不同的透光效果最終導(dǎo)致了在色度坐標(biāo)上顏色分量x 和y的坐標(biāo)發(fā)生偏移，如圖2所示，低灰階到高灰階的色坐標(biāo)變化是從左到右不 斷變化的，而理論上如果R、 G、 B透過(guò)率相同，則色坐標(biāo)應(yīng)該是集中在一個(gè)點(diǎn)上。 由于色坐標(biāo)發(fā)生了偏移，最終導(dǎo)致色溫的不恒定，如圖3所示，從左往右色溫是 一個(gè)不斷下降的過(guò)程，其原因就是從低灰階到高灰階，藍(lán)光成分不斷減少，色溫 不斷下降。由于面板色溫的不恒定，會(huì)導(dǎo)致圖像顯示效果不真實(shí)，產(chǎn)生失真現(xiàn)象， 因此必須對(duì)面板進(jìn)行調(diào)制以獲得恒定色溫，也就是所謂的3伽馬調(diào)制。目前通常有兩種方法可以進(jìn)行3伽馬調(diào)制， 一種方法就是采用電阻串調(diào)制， 另外一種方法是釆用輸入信號(hào)數(shù)據(jù)運(yùn)算的方法。電阻串調(diào)制的方法成本較低，但是調(diào)整過(guò)程繁瑣，需要技巧性。輸入數(shù)據(jù)運(yùn)算的方法相對(duì)來(lái)說(shuō)成本較高，而且需要FRC，但是效果好，所以為大多數(shù)廠家所采用，該方法又稱為ACC法，具體可以 參考文獻(xiàn)SID03 Digest P-38， Driving Scheme for Improving Color Performance of LCD， s Accurate Color Capture, Seung Woo Lee*, Jong Seon Kim， Jun Souk， LCD R&D ， AMLCD Div， Samsung Electronics。圖4為采用電阻串調(diào)制后的色溫 曲線圖，圖5為采用輸入數(shù)據(jù)運(yùn)算方法調(diào)制后得到的色溫曲線圖，圖中橫坐標(biāo)為 灰階，縱坐標(biāo)為色溫，從圖4和圖5可以看出在30灰階以上，色溫比較恒定，但 是在30灰階之下，色溫仍然是不穩(wěn)定的，距離所希望調(diào)制的色溫有很大偏差。究 其原因，主要是由于液晶面板的漏光，低灰階部分漏光對(duì)顯示影響很大，因?yàn)榛?階越低，漏光部分所占據(jù)的比重就越大，導(dǎo)致色溫在低灰階時(shí)難以控制。針對(duì)液晶面板在低灰階部分漏光的現(xiàn)象，美國(guó)專利US2006/0239033A1， Backlight unit for dynamic image and display employing the same, Samsung electronics Co. Ltd.提出了動(dòng)態(tài)背光源的方法，也就是當(dāng)畫(huà)面顯示低灰階暗態(tài) 時(shí)，將對(duì)應(yīng)區(qū)域的背光源調(diào)暗或者關(guān)閉，這樣可以有效提高畫(huà)面的動(dòng)態(tài)對(duì)比度， 獲得清晰顯示圖像。但是這種方法對(duì)畫(huà)面色溫的調(diào)制沒(méi)有多少益處，因?yàn)閱渭冴P(guān) 閉背光源后所有的光都不透過(guò)，背光源調(diào)暗后仍然會(huì)有很多光線從面板漏過(guò)，導(dǎo) 致色溫的偏移。文獻(xiàn)SID03 Digest 48.1， A Novel Method for Image Contrast Enhancement in TFT-lXDs: Dynamic Gamma Control (DGC) ， Samsung electronics Co. Ud.提出了動(dòng)態(tài)伽馬方法，該方法首先分析整幅畫(huà)面的顯示灰階分布狀態(tài)， 然后動(dòng)態(tài)地修改某些區(qū)域的伽馬曲線，以獲得更好的圖像對(duì)比度，提高圖像的可 識(shí)別性。該方法對(duì)于提高暗態(tài)畫(huà)面下的可識(shí)別性有較大幫助，但是同樣無(wú)法對(duì)低 灰階部分色溫進(jìn)行有效控制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種液晶顯示器的色溫調(diào)制方法，能夠有效 避開(kāi)控制低灰階部分漏光現(xiàn)象，使低灰階到高灰階的亮度曲線按照伽馬曲線變化，以 獲得較佳的圖像顯示效果。3. 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種液晶顯示器的色 溫調(diào)制方法，所述液晶顯示器至少包括紅、綠、藍(lán)亮度單獨(dú)可控的背光源，所述背光源包括多個(gè)獨(dú)立可控區(qū)域塊，其特征在于，所述色溫調(diào)制方法包括以下步驟a) 調(diào)整液晶顯示器面板色溫至預(yù)定目標(biāo)，測(cè)量紅、綠、藍(lán)三基色的伽馬值；b) 根據(jù)所測(cè)伽馬值對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)伽馬曲線計(jì)算出每個(gè)低灰階所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)亮度值；c) 利用面板灰階和背光源亮度依次對(duì)每個(gè)低灰階調(diào)整至步驟b中所述目標(biāo)亮 度值，所述面板灰階為中高灰階，以獲得紅、綠、藍(lán)三基色的低灰階査找表；d) 判斷輸入的灰階是否存在由相同低灰階像素組成的低灰階區(qū)域塊；e)若存在步驟d中的低灰階區(qū)域塊，確定與所述低灰階區(qū)域塊相對(duì)應(yīng)的背光 源區(qū)域塊，根據(jù)步驟c中的低灰階查找表，獲得面板灰階和背光源亮度；將每一 低灰階區(qū)域塊調(diào)整為面板灰階區(qū)域塊，并同時(shí)調(diào)節(jié)其對(duì)應(yīng)的背光源區(qū)域塊亮度； 若不存在步驟d中的低灰階區(qū)域塊，則直接輸出。上述液晶顯示器的色溫調(diào)制方法中，所述低灰階為小于16的灰階。上述液晶顯示器的色溫調(diào)制方法中，所述背光源亮度分成多個(gè)亮度等級(jí)，每一 個(gè)亮度等級(jí)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓可控。本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明利用中高灰階3伽馬調(diào)整和背 光源亮度控制相結(jié)合的方式，將低灰階區(qū)域塊轉(zhuǎn)化為中高灰階區(qū)域塊，同時(shí)調(diào)整 該區(qū)域塊所對(duì)應(yīng)的背光源區(qū)域塊亮度。由于避免直接使用低灰階數(shù)據(jù)，有效避開(kāi)控 制低灰階部分漏光現(xiàn)象，使低灰階到高灰階的亮度曲線按照伽馬曲線變化，提高了圖 像的顯示效果。此外，本發(fā)明的色溫調(diào)制方法通過(guò)査表實(shí)現(xiàn)，方法簡(jiǎn)單，不需要 復(fù)雜運(yùn)算過(guò)程，不需要額外添加電路器件，不會(huì)額外增加成本。


圖1為未調(diào)制的液晶面板在R、 G、 B相同灰階下的伽馬曲線。圖2為圖1中從0 255灰階x、 y坐標(biāo)的變化過(guò)程。圖3為從0灰階到255灰階的色溫曲線圖。圖4為采用電阻串調(diào)制前后的色溫曲線比較圖。圖5為采用輸入數(shù)據(jù)運(yùn)算方法調(diào)制后的色溫曲線圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中液晶顯示器的結(jié)構(gòu)框圖。圖7為生成各顏色低灰階查找表的流程圖。圖8為圖7所生成的査找表。 圖9為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中液晶顯示器的結(jié)構(gòu)框圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，圖中601為紅綠藍(lán)三色可以單獨(dú)調(diào)制的背光源，602為導(dǎo)光板 和其它光學(xué)薄膜器件，603為液晶盒。為了能夠單獨(dú)調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)三色各顏色的 亮度，必須采用單色亮度可以單獨(dú)控制的背光源，比如LED背光源、CCFL背光源， 并且將該背光源分成多個(gè)獨(dú)立可控制的區(qū)域塊，區(qū)域數(shù)量越多，對(duì)應(yīng)的可調(diào)整的 顯示區(qū)域越小，調(diào)整后的效果就越好。背光源中紅、綠、藍(lán)三色的亮度分成多個(gè) 亮度等級(jí)，這些亮度等級(jí)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓能夠可控。圖7為生成各顏色低灰階查找表的流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D7，首先確定所需要的色溫，然后調(diào)整面板的伽馬使色溫達(dá)到預(yù)定目 標(biāo)，也就是面板進(jìn)行一般的3伽馬調(diào)整，但是對(duì)于低灰階部分，這樣的調(diào)整還是 不行，所以接下來(lái)要測(cè)定面板各顏色的伽馬值，如果之前3伽馬調(diào)整的很好，面 板各顏色的伽馬曲線應(yīng)該是重合在一起的。利用伽馬值和中高階灰度的亮度，計(jì) 算出低灰階時(shí)面板亮度和各顏色分量的亮度，然后針對(duì)各個(gè)低灰階，調(diào)整面板灰 階和背光源亮度等級(jí)，使亮度達(dá)到目標(biāo)灰階亮度。這一步調(diào)整需要各個(gè)顏色獨(dú)立 調(diào)制，這樣可以精確獲得面板灰階數(shù)和背光源亮度等級(jí)。依次進(jìn)行這樣的調(diào)整， 獲得對(duì)應(yīng)各顏色的低灰階査找表數(shù)值。流程的詳細(xì)處理請(qǐng)參見(jiàn)圖7，下面是對(duì)流程中 各步驟的詳細(xì)描述。步驟S701:確定色溫，調(diào)整面板色溫使之達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，進(jìn)入步驟S702。步驟S702:測(cè)量面板各顏色伽馬值,進(jìn)入步驟S703。步驟S703:利用伽馬值和中高灰階亮度計(jì)算得到低灰階亮度值，進(jìn)入步驟S704。 步驟S704:調(diào)整面板灰階和背光源亮度等級(jí)使亮度達(dá)到目標(biāo)灰階，進(jìn)入步驟S705。 步驟S705:依次對(duì)每個(gè)低灰階進(jìn)行背光源和面板顯示灰階的調(diào)制，并記錄下調(diào)制 結(jié)果，進(jìn)入步驟S706。步驟S706:獲得對(duì)應(yīng)各顏色的低灰階査找表。獲得的査找表格式如圖8所示，請(qǐng)參照?qǐng)D8，第一行為面板輸入灰階數(shù)，也就 是輸入數(shù)據(jù)的大小，這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的是面板的中高灰階部分?jǐn)?shù)據(jù)大??；第一列為 背光源的亮度等級(jí)，表格中其它的顯示灰階數(shù)則是面板實(shí)際顯示的亮度對(duì)應(yīng)的灰 階數(shù)，也就是說(shuō)，在正常情況下顯示時(shí)，面板低灰階對(duì)應(yīng)的亮度。圖8中利用7 個(gè)背光源亮度等級(jí)和5個(gè)面板灰階分別調(diào)出低灰階1 15的目標(biāo)亮度，亮度等級(jí) 越多，越容易調(diào)出目標(biāo)亮度，但這些亮度等級(jí)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓能夠可控。圖9為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖，圖中假定16以下的灰階需要調(diào)制，因此先判 定輸入數(shù)據(jù)是否小于16灰階，如果小于16灰階，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定相同灰階組 成的區(qū)域塊的大小，如果只有極少數(shù)像素屬于低灰階，比如小于5個(gè)像素，周圍 像素都是高灰階，這樣的情況就無(wú)法對(duì)面板進(jìn)行調(diào)整，必須要相同低灰階像素?cái)?shù) 量達(dá)到一定數(shù)目形成一個(gè)小的區(qū)域塊，這個(gè)區(qū)域塊的大小要能夠?qū)?yīng)背光源的一 個(gè)可控區(qū)域。然后利用査找表確定應(yīng)該調(diào)整的背光源和面板的灰階數(shù)值，調(diào)整后 輸出對(duì)應(yīng)面板的中高灰階數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的背光源燈管亮度，獲得預(yù)先由中高灰階和 背光源亮度所調(diào)出的低灰階亮度值，該灰階亮度值是經(jīng)過(guò)3伽馬調(diào)制的灰階數(shù)值， 即獲得與高灰階面板輸出相同的色溫?cái)?shù)值。如果輸入的數(shù)據(jù)大于16灰階，因?yàn)橹?高灰階的輸入數(shù)據(jù)通過(guò)3伽馬的調(diào)制已經(jīng)將漏光影響消除到最小了，所以可以直 接輸出顯示。流程的詳細(xì)處理請(qǐng)參見(jiàn)圖9，下面是對(duì)流程中各步驟的詳細(xì)描述。步驟S901: —幀顯示數(shù)據(jù)輸入。步驟S902:判定輸入灰階〈16，如果是則進(jìn)入步驟S903，否則進(jìn)入步驟S907。 步驟S903:確定相同灰階區(qū)域塊，進(jìn)入步驟S904。 步驟S904:確定對(duì)應(yīng)背光源區(qū)域塊，進(jìn)入步驟S905。步驟S905:根據(jù)査找表確定對(duì)應(yīng)背光源亮度和面板顯示灰階，進(jìn)入步驟S906。 步驟S906:調(diào)整對(duì)應(yīng)背光源亮度和面板灰階輸出。 步驟S906:直接輸出。需要注意的是，這里采用16灰階以下為低灰階僅僅作為示例，實(shí)際應(yīng)用中可 根據(jù)面板情況進(jìn)行調(diào)整， 一旦確定了低灰階值，只要先生成各顏色的每個(gè)低灰階 査找表就可以用本發(fā)明方法進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明首先生成各顏色的每個(gè)低灰階査找表，然后通過(guò)査表替換避免使用低 灰階數(shù)據(jù)，而是直接使用了中高灰階的數(shù)據(jù)，因?yàn)榈突译A時(shí)漏光會(huì)影響顯示效果，而在中高灰階時(shí)，這種漏光的影響通過(guò)3伽馬的調(diào)制已經(jīng)消除到最小。由于避免 直接使用低灰階數(shù)據(jù)，有效提高了圖像的顯示效果。此外，本發(fā)明的色溫調(diào)制方 法通過(guò)査表實(shí)現(xiàn)，方法簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜運(yùn)算過(guò)程，不需要額外添加電路器件， 不會(huì)額外增加成本。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng) 域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的色溫調(diào)制方法，所述液晶顯示器至少包括紅、綠、藍(lán)亮度單獨(dú)可控的背光源，所述背光源包括多個(gè)獨(dú)立可控區(qū)域塊，其特征在于，所述色溫調(diào)制方法包括以下步驟a)調(diào)整液晶顯示器面板色溫至預(yù)定目標(biāo)，測(cè)量紅、綠、藍(lán)三基色的伽馬值；b)根據(jù)所測(cè)伽馬值對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)伽馬曲線計(jì)算出每個(gè)低灰階所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)亮度值；c)利用面板灰階和背光源亮度依次對(duì)每個(gè)低灰階調(diào)整至步驟b中所述目標(biāo)亮度值，所述面板灰階為中高灰階，以獲得紅、綠、藍(lán)三基色的低灰階查找表；d)判斷輸入的灰階是否存在由相同低灰階像素組成的低灰階區(qū)域塊；e)若存在步驟d中的低灰階區(qū)域塊，確定與所述低灰階區(qū)域塊相對(duì)應(yīng)的背光源區(qū)域塊，根據(jù)步驟c中的低灰階查找表，獲得面板灰階和背光源亮度；將每一低灰階區(qū)域塊調(diào)整為面板灰階區(qū)域塊，并同時(shí)調(diào)節(jié)其對(duì)應(yīng)的背光源區(qū)域塊亮度；若不存在步驟d中的低灰階區(qū)域塊，則直接輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示器的色溫調(diào)制方法，其特征在于，所述 背光源亮度分成多個(gè)亮度等級(jí)，每一個(gè)亮度等級(jí)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓可控。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示器的色溫調(diào)制方法，該方法包括以下步驟提供低灰階查找表；判斷輸入的灰階是否存在由相同低灰階像素組成的區(qū)域塊；將每一低灰階區(qū)域塊輸入調(diào)整為中高灰階區(qū)域塊；查找所述低灰階區(qū)域塊對(duì)應(yīng)的背光源區(qū)域塊，并同時(shí)調(diào)節(jié)相應(yīng)的背光源區(qū)域塊亮度。本發(fā)明利用中高灰階3伽馬調(diào)整和背光源亮度控制相結(jié)合的方式，將低灰階區(qū)域塊轉(zhuǎn)化為中高灰階區(qū)域塊，同時(shí)調(diào)整該區(qū)域塊所對(duì)應(yīng)的背光源區(qū)域塊亮度。由于避免直接使用低灰階數(shù)據(jù)，有效避開(kāi)控制低灰階部分漏光現(xiàn)象，提高了圖像的顯示效果。
文檔編號(hào)G09G5/02GK101329846SQ200810040518
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者姚華文, 張曉建, 建 施 申請(qǐng)人:上海廣電光電子有限公司