CN103810973A - 一种具有高穿透率的液晶显示器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高穿透率的液晶显示器及其控制方法。该显示器包括显示集成电路。该显示集成电路包括：一存储单元，具有一第一组伽马设定值以及一第二组伽马设定值；一侦测单元，用以侦测环境光的亮度，并输出环境光的亮度值；以及一判断单元，用以将环境光的亮度值与一亮度阈值进行比较，并根据比较结果来选择使用第一组伽马设定值或第二组伽马设定值。相比于现有技术，本发明通过检测环境光的亮度来进行分段控制，以便利用不同的伽马设定值来实现显示器的高穿透率，并兼顾显示器的显示颜色性能。

Description

一种具有高穿透率的液晶显示器及其控制方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种具有高穿透率的液晶显示器及其控制方法。

背景技术

当前，便携式计算机、媒体播放器、蜂窝电话、机顶盒和其它电子装置等诸多设备通常设有用于显示可视信息的显示器。一般来说，显示器的显示颜色性能可由固有白点（native white point）表征。这里，显示器的固有白点往往由一组色度值定义，与固有白点相关联的色度值被用于表示当显示器中的显示像素的所有颜色都以全功率操作时由该显示器产生的颜色。归因于制程差异，一台显示器的固有白点可能与另一显示器的固有白点不同。这种类型的显示器颜色性能差异可能对试图制造具有一致显示器颜色性能的电子设备提出挑战。

由于显示器的色度设计必须包含白点参数，在现有技术中，显示器为了达到规格白点，往往会调整穿透率或显示像素的开口率大小，这势必导致显示器的穿透率下降。如此一来，显示器就必须采用较高亮度的背光源来维持或提升显示器的穿透率，这样将增加整体的功率消耗。

有鉴于此，如何设计一种具有高穿透率的液晶显示器，并兼顾显示器的显示色彩效果，以改善或避免现有技术中的上述缺陷，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的液晶显示器在色度设计时所存在的穿透率降低或像素开口率减小等缺陷，本发明提供了一种具有高穿透率的液晶显示器及其控制方法，通过检测环境光的亮度来进行分段控制，以便利用不同的伽马设定值来实现显示器的高穿透率，并兼顾显示器的显示颜色性能。

依据本发明的一个方面，提供了一种具有高穿透率的液晶显示器，包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，该液晶显示器包括一显示集成电路，并且所述显示集成电路包括：

一存储单元，具有一第一组伽马设定值以及一第二组伽马设定值；

一侦测单元，用以侦测环境光的亮度，并输出所述环境光的亮度值；以及

一判断单元，用以将所述环境光的亮度值与一亮度阈值进行比较，并根据比较结果来选择使用所述第一组伽马设定值或所述第二组伽马设定值。

在其中的一实施例，当所述环境光的亮度值小于所述亮度阈值时，所述判断单元选择使用所述第一组伽马设定值；当所述环境光的亮度值大于所述亮度阈值时，所述判断单元选择使用所述第二组伽马设定值。

在其中的一实施例，所述亮度阈值为所述液晶显示器的最大亮度值的3倍。

在其中的一实施例，当选择使用所述第一组伽马设定值时，红色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kr倍，绿色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kg倍，蓝色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kb倍，其中Kr、Kg和Kb介于0.5～1.5之间。较佳地，Kr等于0.85，Kg等于0.81，Kb等于1。

在其中的一实施例，当选择使用所述第二组伽马设定值时，所述红色子像素的最大灰阶亮度、所述绿色子像素的最大灰阶亮度、所述蓝色子像素的最大灰阶亮度均等于最大亮度值。

在其中的一实施例，所述第一组伽马设定值所对应的最高亮度值小于所述第二组伽马设定值所对应的最高亮度值。

依据本发明的又一个方面，提供了一种用于提升液晶显示器的穿透率的控制方法，所述液晶显示器包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，该控制方法包括以下步骤：

提供一第一组伽马设定值以及不同于所述第一组伽马设定值的一第二组伽马设定值；

侦测环境光的亮度，并输出所述环境光的亮度值；

将所述环境光的亮度值与一亮度阈值进行比较；以及

根据比较结果选择使用所述第一组伽马设定值或所述第二组伽马设定值。

在其中的一实施例，当所述环境光的亮度值小于所述亮度阈值时，选择使用所述第一组伽马设定值；当所述环境光的亮度值大于所述亮度阈值时，选择使用所述第二组伽马设定值。

在其中的一实施例，当选择使用所述第一组伽马设定值时，所述红色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kr倍，所述绿色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kg倍，所述蓝色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kb倍，其中，Kr、Kg和Kb介于0.5～1.5之间。

采用本发明的具有高穿透率的液晶显示器及其控制方法，在显示器的集成IC内提供有两组不同的伽马设定值，侦测环境光的亮度值并将其与一亮度阈值进行比较，从而可根据比较结果来选择使用第一组伽马设定值或第二组伽马设定值。当环境光的亮度较低（如室内光源）时，本发明的显示器通过牺牲部分颜色亮度，得到标准的伽马设定值，以满足规格白色；当环境光的亮度较高时，本发明的显示器采用最大亮度时的伽马设定值，虽然会略微造成白点色偏，但因亮度较高仍然能够得到较佳的显示性能。相比于现有技术，本发明通过检测环境光的亮度来进行分段控制，以便利用不同的伽马设定值来实现显示器的高穿透率，并兼顾显示器的显示颜色性能。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出依据本发明一实施方式的具有高穿透率的液晶显示器的结构示意图；

图2示出采用图1的液晶显示器以实现高穿透率的控制方法的流程框图。

具体实施方式

为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1示出依据本发明一实施方式的具有高穿透率的液晶显示器的结构示意图。

参照图1，本发明的液晶显示器为实现高穿透率并兼顾显示色彩性能，其显示集成电路包括一侦测单元100、一判断单元102和一存储单元104。显示像素包括诸如红色子像素（R）、绿色子像素（G）和蓝色子像素（B），每一子像素均具有各自的伽马值，以对应于该子像素的显示灰阶。

详细地，侦测单元100接收可用来反映环境光（ambient light）的输入信号，并根据该输入信号输出环境光的亮度值。存储单元104存储有一第一组伽马设定值G1以及一第二组伽马设定值G2，并且第一组伽马设定值G1不同于第二组伽马设定值G2。例如，第一组伽马设定值所对应的最高亮度值小于第二组伽马设定值所对应的最高亮度值。

判断单元102与侦测单元100和存储单元104相连接。判断单元102将环境光的亮度值与一预设的亮度阈值进行比较，并根据比较结果来选择使用第一组伽马设定值或第二组伽马设定值。也就是说，判断单元102根据环境光亮度的强弱来确定红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素对应的伽马设定值。较佳地，上述亮度阈值为液晶显示器的最大亮度值的3倍。

在一具体实施例，当环境光的亮度值小于该亮度阈值时，判断单元102选择使用第一组伽马设定值G1。较佳地，第一组伽马设定值G1的设定参数为，红色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kr倍，绿色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kg倍，蓝色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kb倍，其中，Kr、Kg和Kb介于0.5～1.5之间。例如，Kr等于0.85，Kg等于0.81，Kb等于1。

在一具体实施例，当环境光的亮度值大于亮度阈值时，判断单元102选择使用第二组伽马设定值G2。较佳地，第二组伽马设定值G2的设定参数为：红色子像素的最大灰阶亮度、绿色子像素的最大灰阶亮度、蓝色子像素的最大灰阶亮度均等于最大亮度值。

以下分别通过表1和表2来说明在不同的背光源及NTSC（NationalTelevision Standards Committee，美国国家电视标准委员会）设定下，最大亮度的增益变化情况。

表1

表2

结合表1和表2，对于标准伽马设定值来说，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素各自对应的系数Kr、Kg和Kb分别介于0.5和1.5之间，例如，在第四种背光源的条件下，Kr等于0.85，Kg等于0.81，Kb等于1，亦即，红色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的0.85倍，绿色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的0.81倍，蓝色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值。

此外，针对四种不同的背光源，每一背光源的NTSC(x,y)的设定值相同，低环境亮度下的CIE x和CIE y标准亮度设定也相同（均为0.314和0.338），高环境亮度下的CIE x和CIE y标准亮度设定值不尽相同。对于第四种背光源，高环境亮度与低环境亮度的最大亮度值之比为26/21.62，即，最大亮度的增益可达到120%。例如，最高亮度为400尼特（nits）时，高环境亮度时的最大亮度为400nits，而低环境亮度时的最大亮度可为333nits（400/1.2）。在此，1尼特=1坎特拉/平方米。

图2示出采用图1的液晶显示器以实现高穿透率的控制方法的流程框图。

参照图2，在该控制方法中，首先执行步骤S200，提供一第一组伽马设定值以及不同于第一组伽马设定值的一第二组伽马设定值。接着，在步骤S202中，侦测环境光的亮度，并输出环境光的亮度值。然后，将环境光的亮度值与一亮度阈值进行比较，如步骤S204所示。最后，在步骤S206中，根据比较结果选择使用第一组伽马设定值或第二组伽马设定值。

结合图2和图1，存储单元104存有一第一组伽马设定值G1以及不同于第一组伽马设定值G1的一第二组伽马设定值G2。侦测单元100用来侦测环境光的亮度，并输出环境光的亮度值。判断单元102将侦测单元100所输出的环境光亮度值与一亮度阈值进行比较，并根据比较结果选择使用第一组伽马设定值或第二组伽马设定值。

采用本发明的具有高穿透率的液晶显示器及其控制方法，在显示器的集成IC内提供有两组不同的伽马设定值，侦测环境光的亮度值并将其与一亮度阈值进行比较，从而可根据比较结果来选择使用第一组伽马设定值或第二组伽马设定值。当环境光的亮度较低（如室内光源）时，本发明的显示器通过牺牲部分颜色亮度，得到标准的伽马设定值，以满足规格白色；当环境光的亮度较高时，本发明的显示器采用最大亮度时的伽马设定值，虽然会略微造成白点色偏，但因亮度较高仍然能够得到较佳的显示性能。相比于现有技术，本发明通过检测环境光的亮度来进行分段控制，以便利用不同的伽马设定值来实现显示器的高穿透率，并兼顾显示器的显示颜色性能。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种具有高穿透率的液晶显示器，包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，其特征在于，该液晶显示器包括一显示集成电路，并且所述显示集成电路包括：

一存储单元，具有一第一组伽马设定值以及一第二组伽马设定值；

一侦测单元，用以侦测环境光的亮度，并输出所述环境光的亮度值；以及

一判断单元，用以将所述环境光的亮度值与一亮度阈值进行比较，并根据比较结果来选择使用所述第一组伽马设定值或所述第二组伽马设定值。

2.根据权利要求1的液晶显示器，其特征在于，当所述环境光的亮度值小于所述亮度阈值时，所述判断单元选择使用所述第一组伽马设定值；当所述环境光的亮度值大于所述亮度阈值时，所述判断单元选择使用所述第二组伽马设定值。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述亮度阈值为所述液晶显示器的最大亮度值的3倍。

4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，当选择使用所述第一组伽马设定值时，所述红色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kr倍，所述绿色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kg倍，所述蓝色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kb倍，其中，Kr、Kg和Kb介于0.5～1.5之间。

5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，Kr等于0.85，Kg等于0.81，Kb等于1。

6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，当选择使用所述第二组伽马设定值时，所述红色子像素的最大灰阶亮度、所述绿色子像素的最大灰阶亮度、所述蓝色子像素的最大灰阶亮度均等于最大亮度值。

7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一组伽马设定值所对应的最高亮度值小于所述第二组伽马设定值所对应的最高亮度值。

8.一种用于提升液晶显示器的穿透率的控制方法，所述液晶显示器包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

提供一第一组伽马设定值以及不同于所述第一组伽马设定值的一第二组伽马设定值；

侦测环境光的亮度，并输出所述环境光的亮度值；

将所述环境光的亮度值与一亮度阈值进行比较；以及

根据比较结果选择使用所述第一组伽马设定值或所述第二组伽马设定值。

9.根据权利要求8的控制方法，其特征在于，当所述环境光的亮度值小于所述亮度阈值时，选择使用所述第一组伽马设定值；当所述环境光的亮度值大于所述亮度阈值时，选择使用所述第二组伽马设定值。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当选择使用所述第一组伽马设定值时，所述红色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kr倍，所述绿色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kg倍，所述蓝色子像素的最大灰阶亮度等于最大亮度值的Kb倍，其中，Kr、Kg和Kb介于0.5～1.5之间。

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