CN105047144B - 液晶显示装置及其背光控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置的背光控制方法，该方法包括：由亮度控制单元接收图像信号，按照第一比例提升所述图像信号的灰阶亮度，并控制产生相应的驱动电压输入到背光模块以按照第一比例降低背光亮度；其中，亮度控制单元还接收有帧控制时序信号和/或行控制时序信号，在第一消隐时间和/或第二消隐时间内，该亮度控制单元控制暂停输出驱动电压至背光模块；其中，所述第一消隐时间是指在第n帧图像信号结束与第n+1帧图像信号开始之间的间隔时间，所述第二消隐时间是指在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的间隔时间；m、n为1以上的整数。本发明还公开了采用如上背光控制方法的液晶显示装置。

Description

液晶显示装置及其背光控制方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是一种液晶显示装置及其背光控制方法。

背景技术

当今社会上流行使用的各种手机、平板显示装置中，功耗最大的部分为背光部分，而且手机、平板显示装置轻薄化的趋势又决定了电池的大小和容量的可变性极其有限。为了解决电池容量大小有限而又想降低功耗这一问题，目前通常使用内容对应背光控制(Content Adaptive Brightness Control，CABC)技术，CABC技术是一种主要用于液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)的背光省电技术。

具体地，CABC技术可以根据屏幕显示的图像来调整该图像的灰阶亮度与屏幕背光亮度之间的关系，在有效降低屏幕背光亮度的同时，基本保持图像的显示效果。比如，将图像的灰阶亮度提高30％使得图像变亮，并将LCD屏幕的背光亮度降低30％使得图像变暗，这样就可以使得图像所呈现的亮度在处理前后基本保持一致，但减少了30％的背光功耗。背光亮度可以通过驱动电压的大小来控制，如图1所示的一种现有的背光驱动模块的结构框图，背光驱动模块包括背光驱动芯片1以及背光模块2，背光驱动芯片1由脉宽调制(Pulse-Width Modulation，PWM)信号控制产生驱动电压VL输入到背光模块2，背光模块2产生背光提供给LCD屏幕。通过调整脉宽调制信号的占空比，可以控制驱动电压VL的大小，以调整背光单元的背光亮度。现有技术中，如图2所示的波形图，在LCD屏幕显示画面的时间内，从第1帧画面、第2帧画面一直往后延续(图中STV信号表示帧控制时序信号)，背光模块2输出的驱动电压VL一直为高电平(H)。

CABC技术在液晶显示装置中已经得到广泛的应用，如果可以在CABC技术的基础上，进一步降低背光功耗，则对产品的品质将有很大的提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种背光控制方法，该方法在CABC技术的基础上，进一步降低了背光功耗。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种液晶显示装置的背光控制方法，该方法包括：由亮度控制单元接收图像信号，按照第一比例提升所述图像信号的灰阶亮度，并控制产生相应的驱动电压输入到背光模块以按照第一比例降低背光亮度；其中，亮度控制单元还接收有帧控制时序信号和/或行控制时序信号，在第一消隐时间(Blanking Time)和/或第二消隐时间(Blanking Time)内，该亮度控制单元控制暂停输出驱动电压至背光模块；其中，所述第一消隐时间是指在第n帧图像信号结束与第n+1帧图像信号开始之间的间隔时间，所述第二消隐时间是指在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的间隔时间；m、n为1以上的整数。

其中，所述亮度控制单元通过脉宽调制信号控制产生所述驱动电压。

其中，所述亮度控制单元通过调整所述脉宽调制信号的占空比，控制所述驱动电压的大小，以调整背光单元的背光亮度；所述亮度控制单元通过强制拉低所述脉宽调制信号，以控制暂停输出所述驱动电压。

本发明还提供了一种液晶显示装置，该显示装置采用了如上的背光控制方法，其包括液晶面板、面板驱动单元、背光模块、背光驱动单元、图像信号输入单元以及亮度控制单元；其中，所述亮度控制单元从所述图像信号输入单元接收图像信号，所述亮度控制单元按照第一比例提升所述图像信号的灰阶亮度，控制所述面板驱动单元产生相应的驱动信号输入到所述液晶面板；所述亮度控制单元控制所述背光驱动单元产生相应的驱动电压输入到所述背光模块，以按照第一比例降低背光亮度；其中，所述亮度控制单元从所述图像信号输入单元还接收有帧控制时序信号和/或行控制时序信号，在第一消隐时间和/或第二消隐时间内，所述亮度控制单元控制所述背光驱动单元暂停输出所述驱动电压。

相比于现有技术，本发明实施例提供的背光控制方法，在使用CABC技术的基础上，进一步地，在第n帧图像信号结束与第n+1帧图像信号开始之间的第一消隐时间(BlankingTime)内，以及在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的第二消隐时间(Blanking Time)内，暂停向背光模块提供驱动电压，达到进一步减小背光功耗的目的。

附图说明

图1是一种现有的背光驱动模块的结构框图。

图2现有的背光驱动模块输出的驱动电压与帧控制时序信号的波形图。

图3是本发明实施例提供的液晶显示装置的结构框图。

图4是本发明实施例中驱动电压与帧控制时序信号的波形图。

图5是本发明实施例中驱动电压与行控制时序信号的波形图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本实施例提供了一种液晶显示装置，其中采用了一种新的背光控制方法，该方法在CABC技术的基础上，进一步降低了背光功耗。具体地，如图3所示，该液晶显示装置包括液晶面板10、面板驱动单元20、背光模块30、背光驱动单元40、图像信号输入单元50以及亮度控制单元60。

其中，所述亮度控制单元50从所述图像信号输入单元50接收图像信号S，然后根据图像信号S确定灰阶亮度和背光亮度，进一步地，所述亮度控制单元50一方面根据灰阶亮度控制所述面板驱动单元20产生相应的驱动信号输入到所述液晶面板10，另一方面根据背光亮度控制所述背光驱动单元40产生相应的驱动电压VL输入到所述背光模块30，由背光模块30产生相应亮度的背光输入到液晶面板10，以使液晶面板10显示图像。

其中，如上所述的液晶显示装置的背光控制方法主要包括：

(1)、采用CABC技术：一方面，所述亮度控制单元60按照第一比例提升所述图像信号S的灰阶亮度，控制所述面板驱动单元20产生相应的驱动信号输入到所述液晶面板20；另一方面，所述亮度控制单元60控制所述背光驱动单元40产生相应的驱动电压VL输入到所述背光模块30，以按照第一比例降低背光亮度。其中，所述的第一比例是一个百分比的数值，CABC技术是一种比较成熟的现有技术，对于该数值的范围在此不再具体限定。通常地，该数值选择为30％，将图像信号的灰阶亮度提高30％使得图像变亮，并将背光亮度降低30％使得图像变暗，这样就可以使得图像所呈现的亮度在处理前后基本保持一致，但减少了30％的背光功耗。

其中，所述亮度控制单元60通过脉宽调制信号PWM控制所述背光驱动单元40，通过调整所述脉宽调制信号PWM的占空比，可以控制所述背光驱动单元40产生的驱动电压VL的大小，达到调整所述背光单元30的背光亮度。

(2)、参阅图3和图4，所述亮度控制单元60从所述图像信号输入单元50还接收有帧控制时序信号STV，在第n帧图像信号结束与第n+1帧图像信号开始之间的第一消隐时间(Blanking Time)BT1内，所述亮度控制单元60控制所述背光驱动单元40暂停输出所述驱动电压VL，n为1以上的整数。具体地，如图4所示的信号波形图，在第1帧图像信号结束与第2帧图像信号开始之间的第一消隐时间BT1内，所述亮度控制单元60通过强制拉低所述脉宽调制信号PWM，以控制所述背光驱动单元40暂停输出所述驱动电压VL，或者说是将驱动电压VL从高电平(H)拉低为低电平(L)。以此类推，在第2帧图像信号结束与第3帧图像信号开始之间也采用同样的控制方式。

在相邻两帧画面的间隔时间，液晶面板20并不需要背光，因此，在此间隔时间内关闭背光(暂停提供驱动电压VL)，可以进一步减小背光功耗。

(3)、参阅图3和图5，所述亮度控制单元60从所述图像信号输入单元50还接收有行控制时序信号HS，在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的第二消隐时间(Blanking Time)BT2内，所述亮度控制单元60控制所述背光驱动单元40暂停输出所述驱动电压VL，m为1以上的整数。具体地，如图5所示的信号波形图，在第1行信号结束与第2行信号开始之间的第二消隐时间BT2内，所述亮度控制单元60通过强制拉低所述脉宽调制信号PWM(与前述第(2)部分同样的方式，因此图5中不再示出PWM信号的波形)，以控制所述背光驱动单元40暂停输出所述驱动电压VL，或者说是将驱动电压VL从高电平(H)拉低为低电平(L)。以此类推，在第2行信号结束与第3行信号开始之间也采用同样的控制方式。

在相邻两行信号的间隔时间，液晶面板20并不需要背光，因此，在此间隔时间内关闭背光(暂停提供驱动电压VL)，可以进一步减小背光功耗。

需要说明的是，本实施例中的背光控制方法包括前述第(1)、(2)和(3)三个部分。在另外的一些实施例中，也可以是仅包括前述第(1)和(2)两个部分或者是仅包括前述第(1)和(3)两个部分，当然，同时包括前述第(1)、(2)和(3)三个部分是最为优选的方案。

另外，在前述第(2)和(3)部分中，虽然第一消隐时间BT1和第二消隐时间BT2的时间都很短，在此时间内的一次暂停输出驱动电压VL所能减小的背光功耗也很小。但是，在液晶面板的整个显示时间内，存在着很多个第一消隐时间BT1和第二消隐时间BT2，多次暂停输出驱动电压VL的积累，也是能够较大地减小背光功耗的。

综上所述，本发明实施例提供的的液晶显示装置及其背光控制方法，在使用CABC技术的基础上，进一步地，在第n帧图像信号结束与第n+1帧图像信号开始之间的第一消隐时间(Blanking Time)内，以及在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的第二消隐时间(Blanking Time)内，暂停向背光模块提供驱动电压，达到进一步减小背光功耗的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本发明的保护范围并不局限于上诉的具体实施方式，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置的背光控制方法，其特征在于，包括：

由亮度控制单元接收图像信号，按照第一比例提升所述图像信号的灰阶亮度，并控制产生相应的驱动电压输入到背光模块以按照第一比例降低背光亮度；

其中，亮度控制单元还接收有帧控制时序信号和/或行控制时序信号，在第一消隐时间和/或第二消隐时间内，该亮度控制单元控制暂停输出驱动电压至背光模块；

其中，所述第一消隐时间是指在第n帧图像信号结束与第n+1帧图像信号开始之间的间隔时间，所述第二消隐时间是指在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的间隔时间；m、n为1以上的整数。

2.根据权利要求1所述的背光控制方法，其特征在于，所述亮度控制单元通过脉宽调制信号控制产生所述驱动电压。

3.根据权利要求2所述的背光控制方法，其特征在于，所述亮度控制单元通过调整所述脉宽调制信号的占空比，控制所述驱动电压的大小，以调整背光单元的背光亮度；所述亮度控制单元通过强制拉低所述脉宽调制信号，以控制暂停输出所述驱动电压。

4.一种液晶显示装置，其特征在于，包括液晶面板、面板驱动单元、背光模块、背光驱动单元、图像信号输入单元以及亮度控制单元；其中，所述亮度控制单元从所述图像信号输入单元接收图像信号，所述亮度控制单元按照第一比例提升所述图像信号的灰阶亮度，控制所述面板驱动单元产生相应的驱动信号输入到所述液晶面板；所述亮度控制单元控制所述背光驱动单元产生相应的驱动电压输入到所述背光模块，以按照第一比例降低背光亮度；

其中，所述亮度控制单元从所述图像信号输入单元还接收有帧控制时序信号，在第n帧图像信号结束与第n+1帧图像信号开始之间的第一消隐时间内，所述亮度控制单元控制所述背光驱动单元暂停输出所述驱动电压；n为1以上的整数。

5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述亮度控制单元从所述图像信号输入单元还接收有行控制时序信号，在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的第二消隐时间内，所述亮度控制单元控制所述背光驱动单元暂停输出所述驱动电压；m为1以上的整数。

6.根据权利要求4或5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述亮度控制单元通过脉宽调制信号控制所述背光驱动单元。

7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述亮度控制单元通过调整所述脉宽调制信号的占空比，控制所述背光驱动单元产生的驱动电压的大小，以调整所述背光单元的背光亮度；所述亮度控制单元通过强制拉低所述脉宽调制信号，以控制所述背光驱动单元暂停输出所述驱动电压。

8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括液晶面板、面板驱动单元、背光模块、背光驱动单元、图像信号输入单元以及亮度控制单元；其中，所述亮度控制单元从所述图像信号输入单元接收图像信号，所述亮度控制单元按照第一比例提升所述图像信号的灰阶亮度，控制所述面板驱动单元产生相应的驱动信号输入到所述液晶面板；所述亮度控制单元控制所述背光驱动单元产生相应的驱动电压输入到所述背光模块，以按照第一比例降低背光亮度；

其中，所述亮度控制单元从所述图像信号输入单元还接收有行控制时序信号，在一帧图像信号中，在第m行信号结束与第m+1行信号开始之间的第二消隐时间内，所述亮度控制单元控制所述背光驱动单元暂停输出所述驱动电压；m为1以上的整数。

9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述亮度控制单元通过脉宽调制信号控制所述背光驱动单元。

10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述亮度控制单元通过调整所述脉宽调制信号的占空比，控制所述背光驱动单元产生的驱动电压的大小，以调整所述背光单元的背光亮度；所述亮度控制单元通过强制拉低所述脉宽调制信号，以控制所述背光驱动单元暂停输出所述驱动电压。