CN106652920A - 背光控制信号生成电路、方法及液晶显示设备 - Google Patents

背光控制信号生成电路、方法及液晶显示设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种背光控制信号生成的电路、方法和液晶显示设备，涉及液晶显示技术领域。所述电路包括：切换电路，用于根据背光数据所在的不同数据区间所生成的指示信号，被指示切换至不同的PWM背光控制信号转换电路；所述不同PWM背光控制信号转换电路，由一个占空比转换电路与多个电流设定电路形成的多种不同组合电路。本申请实施例能够根据图像中亮暗场景不同的灰阶显示需求，设定不同的背光数据区间，同时不同的背光数据区间对应PWM背光控制信号的电流值可变，进而对应生成所需背光亮度的背光控制信号，可提升画面对比度。

Description

背光控制信号生成电路、方法及液晶显示设备
技术领域
本申请涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种背光控制信号生成电路、方法及液晶显示设备。
背景技术
现有的液晶显示设备通常采用多分区动态背光调制技术控制背光源亮度，具体将整个背光源矩阵划分为至少1个分区，图像处理单元依据背光分区对应的分区图像的灰阶数据，提取出背光分区的背光数据，发送给背光处理单元，进而将背光数据转换为PWM背光控制信号，以控制背光驱动部对背光分区中背光源亮度进行控制。这样，高灰阶图像部分对应较高的背光亮度，低灰阶图像部分对应较低的背光亮度，由此可以提高画面明暗对比度。
但是，相关技术中使用PWM背光控制信号控制背光亮度时，是在固定电流的前提下，通过调整PWM占空比来确定对应的PWM背光控制信号，而PWM占空比信号内包含的背光数据和背光亮度之间呈线性变化（斜率为2.1），如图1所示，如此在根据背光数据动态调整背光亮度时，低灰阶和高灰阶图像的亮度变化趋势一致，因此，不仅对于高灰阶图像部分对应的背光亮度增强，而且对于低灰阶图像部分对应的背光亮度也同比例增强。
如：在图像显示时，低灰阶图像部分通过同比例增强背光亮度，导致该低灰阶图像部分会产生黑色漂浮现象。即通常灰阶值为0的黑色图像，为基准黑色，最终显示亮度一般控制在0.1-0.5nit左右时符合人眼对黑色较佳的认知范围，但是，再对该黑色画面中背光亮度同比例提升后，该基准黑色画面亮度最高可达1.0nit以上，造成基准黑色画面亮度失真，以及在高灰阶图像部分，则需要大幅度调整背光的峰值亮度，以提高高对比度的要求。
为解决低灰阶图像部分由于背光亮度同比例提升引起的画面亮度失真问题，相关技术中通过预置背光增益值与背光数据之间乘积调整背光数据，通过不同背光增益值调节低暗场景部分的背光亮度，如图2是相关技术中背光值增益曲线示意图以及图3是应用图2所示背光增益后的背光值S型调整曲线示意图，如图2和图3所示，较低背光值时，背光增益幅度较小；随着背光值增大，图像层次细节较多，背光增益幅度也增大；背光值很高时，图像内容接近亮度饱和状态，背光增益幅度减小。
但是，在灰阶显示能力8比特的液晶显示设备中，灰阶数据处理范围为0-255灰阶，当背光数据灰阶数据接近255时，无法继续提升背光数据，因此，如图2中可以可看出，在接近高亮背光数据情况，背光增益值接近1。这样，相关技术中通过背光数据增益可以控制低亮图像亮度，但是，无法对高亮背光数据提升背光亮度，然而，提升高亮图像的背光亮度对HDR图像显示来讲必需的。
发明内容
本申请提供一种用于背光动态控制的液晶显示设备中将背光数据产生背光控制信号的电路、集成芯片、方法和液晶显示设备，能够解决上述相关技术中在高亮图像下背光亮度无法继续提升问题。
为达到上述目的，本申请实施例所采用的技术方案是：
第一方面，提供一种液晶显示设备中由背光数据产生背光控制信号的电路，其中，所述背光数据由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度，所述背光控制信号用于控制背光亮度，该电路包括：背光控制信号转换电路，由一个占空比转换电路与多个电路参数不同的电流设定电路，其中，所述多个电流设定电路可输出不同电流值；切换电路，用于捕获到指示背光数据落入不同数据区间的电信号后，切换至不同的所述电流设定电路。
第二方面，提供一种用于液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的集成芯片，其中，所述背光数据由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度，所述背光控制信号用于控制背光亮度，该集成芯片包括：数据区间指示部，用于由所述背光数据所在不同数据区间生成不同指示信号；背光控制信号生成部，用于根据所述不同指示信号选择不同电流生成模式，生成以占空比表示的PWM背光控制信号。
第三方面，提供一种用于液晶显示设备中由背光数据至背光控制信号的转换电路，其中，所述背光数据由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度，所述背光控制信号用于控制背光亮度，该电路包括：背光控制信号转换电路，由多个电路参数不同的占空比转换电路和多个电路参数不同的电流设定电路，其中，不同所述电流设定电路可输出不同电流值；切换电路，用于捕获到指示背光数据落入不同数据区间的电信号后，切换至不同占空比转换电路和电流设定电路组合。
第四方面， 提供一种用于液晶显示设备中由背光数据转换至背光控制信号的方法，该方法包括：确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据；将所述背光数据转换为占空比表示且用于控制背光亮度的PWM背光控制信号，其中，当所述背光数据所在不同的数据区间时，生成所述PWM背光控制信号的电流值不同。
第五方面，提供一种用于液晶显示设备中由背光数据产生背光控制信号的方法，该方法包括：确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据；当所述背光数据所在不同的数据区间时，采用不同占空比转换模式和不同电流生成模式，生成以占空比表示且用于控制背光亮度的PWM背光控制信号。
第六方面，提供一种液晶显示设备，包括上述转换电路、集成芯片中的任意一种。
与相关技术相比，本申请所提出的技术方案的有益技术效果包括：
本申请通过确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据，并根据图像亮暗场景的不同灰阶显示需求，将背光数据设定为不同的数据区间；当背光数据在不同的数据区间时，采用相同占空比转换模式和不同电流生成模式，或者采用不同占空比转换模式和不同电流生成模式，生成以占空比表示的PWM背光控制信号；最后以生成的PWM背光控制信号控制背光亮度。
可见，与相关技术中在固定电流的前提下，调整PWM占空比确定对应的PWM背光控制信号而导致低灰阶和高灰阶图像的亮度变化趋势一致相比，本申请能够根据图像中亮暗场景不同的灰阶显示需求，设定不同的背光数据区间，同时不同的背光数据区间对应PWM背光控制信号的电流值可变，进而对应生成控制不同背光亮度的背光控制信号。这样低灰阶图像部分对应生成的PWM背光控制信号中电流值较低，进而压低了该低灰阶图像部分对应的背光亮度；高灰阶图像部分对应生成的PWM背光控制信号中电流值较高，从而对应更高的背光峰值亮度，实现更高的图像区域对比度和显示动态范围。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是相关技术中背光亮度控制曲线的示意图。
图2是相关技术中背光值增益曲线示意图。
图3是应用图2所示背光增益后的背光值调整曲线示意图。
图4是本申请实施例提供的一种液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的电路示意图。
图5是多分区动态背光调制技术中背光分区示意图。
图6是本申请实施例由背光数据转换为背光控制信号的电路所调整的占空比/电流示意图。
图7是本申请实施例提供的背光亮度控制曲线的示意图。
图8本申请实施例提供的又一种液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的电路示意图。
图9是本申请实施例由背光数据至背光控制信号的转换电路所调整的另一种占空比/电流示意图。
图10是本申请实施例提供的另一种背光亮度控制曲线的示意图。
图11是本申请实施例提供的一种由背光数据转换为背光控制信号的集成芯片示意图。
图12是本申请实施例提供的一种由背光数据转换至背光控制信号的方法流程示意图。
图13是本申请实施例提供的一种由背光数据产生背光控制信号的方法流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中所有实施例均以8bit（28=256灰阶）液晶显示屏为例。
本申请提供用于液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的电路，该电路可以包括：
背光控制信号转换电路，由一个占空比转换电路与多个电流设定电路形成的多种不同组合电路；
切换电路，用于捕获到指示背光数据落入不同数据区间的电信号后，切换至不同的所述电流设定电路。
需要定义说明，背光数据是由图像灰阶数据转换且用于指示图像显示所需背光亮度，背光控制信号用于控制背光亮度。
在动态背光控制液晶显示设备中，图像内容亮度越高，背光亮度越大。通过采集图像信号中灰阶数据转换为背光数据，背光数据转换为控制背光亮度的背光控制信号。其中，背光控制信号是以占空比表示的PWM信号，由占空比转换电路实现将背光数据转换得到，以及通过设置电流设定电路调节PWM信号的电路值。
具体的，在多分区动态背光调制技术中，各背光分区的背光数据由对应分区图像的灰阶数据确定。在实际应用过程中，先在待显示图像中确定各背光分区对应的分区图像。其中，待显示图像中包括多个分区图像，每个分区图像对应一个或多个背光分区。
例如：图5是多分区动态背光调制技术中背光分区示意图。如图5所示，液晶显示设备的背光源矩阵按照行方向划分为16个分区、列方向划分为9个分区，将整体背光源矩阵划分为144个背光分区，可选的，背光源可以是LED背光；对应的，按照背光分区的划分规则，液晶显示面板上相应有16*9个虚拟分区，进而根据图像数据在液晶显示面板上的虚拟分区显示位置，将待显示图像划分为16*9个与背光分区对应的分区图像。
进一步的，统计每个分区图像中所包括的像素点的灰阶值，分别形成对应分区图像的灰阶数据，再提取出分区图像对应的背光分区中背光源的背光数据。
可选的，本实施例中可以通过多种可行的实现方式确定各背光分区的背光数据，例如，可以根据分区图像中各像素的灰阶平均值确定该背光分区的背光数据，也可以根据分区图像中各像素的灰阶加权值确定背光分区的背光数据，还可以根据分区图像中每个像素内红绿蓝三色子像素中灰阶最大值的均值确定背光分区的背光数据。当然，在实际应用过程中，还可以通过其它方式确定各背光分区的背光数据，本申请对此不作具体限定。
示例性的，假设背光分区1对应的分区图像1中包括5*5个像素，分区图像1中各像素的灰阶值如表1所示，得出表1中所示的各像素的灰阶值的平均值是145，则该平均值145确定为背光分区1的背光数据。
表1
120 130 125 145 200
220 200 125 130 145
145 120 130 125 145
145 200 130 125 145
200 130 125 210 220
进一步的，按照图像亮暗场景的不同灰阶显示需求，根据至少一个任意的灰阶数据阈值，以该灰阶数据阈值为边界，将0灰阶至该液晶显示设备最大可显示灰阶的数据设定多个任意的灰阶数据区间，从而再根据不同区间的灰阶数据得到对应区间的背光数据。
示例性的，以8bit（28=256灰阶）液晶显示屏为例，假设第一灰阶阈值和第二灰阶阈值分别是100、150，若接收到的灰阶数据小于第一灰阶阈值100，则确定该灰阶数据处于低亮数据区间，该低亮数据区间对应的图像亮度较低；若接收到的灰阶数据大于第一灰阶阈值100且小于第二灰阶阈值150，则确定该灰阶数据处于中亮数据区间，该中亮数据区间对应的图像亮度较高；若接收到的灰阶数据大于第二灰阶阈值150，则确定该灰阶数据处于高亮数据区间，该高亮数据区间对应的图像亮度最高。
需要说明的是，本实施例还可以选择其他实现方法或根据实际需要，来设定多个背光数据区间，此处也不作具体限定。例如：还可以按照分区图像的灰阶数据确定对应背光分区的背光数据后，根据至少一个任意的背光数据阈值，以该背光数据阈值为边界设定多个任意的背光数据区间，
下面以将不同数据区间内的背光数据转换为对应背光控制信号的过程为例详细说明。
示例一，在该示例中，按照图像亮暗场景的不同灰阶显示需求，假设两个任意的阈值分别是80、170，以该两个阈值将背光数据设定为低亮数据区间、中亮数据区间和高亮数据区间。其中，三个数据区间内的灰阶数据和背光数据从小至大排序为：低亮数据区间<中亮数据区间<高亮数据区间。
如图4所示，背光控制信号转换电路42，是由一个占空比转换电路与三个电流设定电路形成的多种不同组合电路，其中，该一个占空比电路可分别与电流设定电路N1、N2、N3组合成三种转换电路，以生成不同的PWM背光控制信号，进而按照该PWM背光控制信号来控制背光亮度；以及，切换电路41，用于根据由上述三个数据区间内的背光数据所生成的指示电信号，指示切换至不同的电路设定电路。
进一步的，该占空比转换电路，用于以背光数据和占空比的预定比例关系，生成PWM背光控制信号的占空比。预定比例关系由占空比转换电路自身电路参数决定，可是线性关系，也可非线性关系，但占空比转换电路的参数决定该预定比例关系是确定的。
电流设定电路N1、N2、N3，用于分别确定三个数据区间对应生成PWM背光控制信号的不同电流值。为了提高高亮图像的背光亮度，高亮数据区间指示切换至电流设定电路的输出电流值大于低亮数据区间，在同一数据区间内由背光数据转换至PWM背光控制信号的电流值相同。
具体的，图6是本申请实施例将背光数据转换为背光控制信号的电路所调整的占空比/电流示意图。如图6所示，液晶显示面板的扫描频率为120Hz，则扫描周期（帧周期）T=1/120Hz，大约为8.3ms。背光占空比是帧周期内背光源点亮时间与帧周期的比值，例如：背光占空比是30%，即在帧周期内背光源点亮时间为8.3ms*30%=2.49ms。
结合图4和图6可知，切换电路根据低亮数据区间内的背光数据所生成的指示信号，指示PWM背光控制信号转换电路采用占空比转换电路和电流设定电路N1，分别调整该低亮数据区间内PWM占空比依次为30%、40%，电流值为I1；切换电路根据中亮数据区间内的背光数据所生成的指示信号，指示PWM背光控制信号转换电路采用占空比转换电路和电流设定电路N2，分别调整该中亮数据区间内PWM占空比依次为41%、44%，电流值为I2；切换电路根据高亮数据区间内的背光数据所生成的指示信号，指示PWM背光控制信号转换电路采用占空比转换电路和电流设定电路N3，分别调整该高亮数据区间内PWM占空比依次为48%、50%，电流值为I3（I3>I2>I1）；这样三个数据区间内分别生成不同的PWM背光控制信号，进而根据该PWM背光控制信号控制背光亮度。
可选的，根据PWM背光控制信号控制的背光亮度，可粗略用PWM占空比表示的背光源点亮时间和电流值相乘所得面积的累加值进行比较。
如图6中阴影部分所示，三个数据区间生成的PWM背光控制信号的电流值可变。在PWM背光控制信号的一个周期中，设低亮数据区间内占空比分别为30%、40%时，背光源点亮时间为W30、W40，对应的电流值为I1；设中亮数据区间内占空比分别为41%、44%时，背光源点亮时间为W41、W44，对应的电流大小为I2；设高亮数据区间内占空比分别为48%、50%时，背光源点亮时间为W48、W50，对应的电流值为I3（I3>I2>I1）；这样W30×I1+W40×I1< W41×I2+W44×I2< W48×I3+W50×I3，即PWM控制信号引起的亮度从小至大顺序为：低亮数据区间<中亮数据区间<高亮数据区间。
图7是本申请实施例提供的背光亮度控制曲线的示意图。如图7所示，与图1所示仅采用斜率为2.1的背光数据与背光亮度的控制曲线相比，低亮数据区间以较缓的控制曲线（斜率为0.4）来调整背光亮度，压低了该低灰阶图像对应的背光亮度，能够解决相关技术中由于背光亮度同比例提升引起的画面亮度失真问题，可以展示更多的暗场细节；中亮数据区间以较陡的控制曲线（斜率为2.8）来调整背光亮度，使得该区间图像对应的背光亮度提高；高亮数据区间以更陡的控制曲线（斜率为3.7）来调整背光亮度，使得该高灰阶图像对应的背光亮度调整范围进一步增大，同时最大背光值对应的背光峰值亮度Max2大于Max1，能够提高高灰阶图像部分的背光峰值亮度，从而实现高对比度的显示效果。
本实施例中，通过确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据，并根据图像亮暗场景的不同灰阶显示需求，将背光数据设定为不同的数据区间；当背光数据在不同的数据区间时，采用相同占空比转换模式和不同电流生成模式，生成以占空比表示的PWM背光控制信号；最后以生成的PWM背光控制信号控制背光亮度。
可见，与相关技术中在固定电流的前提下，调整PWM占空比确定对应的PWM背光控制信号而导致低灰阶和高灰阶图像的亮度变化趋势一致相比，本申请实施例能够根据图像中亮暗场景不同的灰阶显示需求，设定不同的背光数据区间，同时不同的背光数据区间对应PWM背光控制信号的电流值可变，进而对应生成控制不同背光亮度的背光控制信号。这样低灰阶图像部分对应生成的PWM背光控制信号中电流值较低，进而压低了该低灰阶图像部分对应的背光亮度；高灰阶图像部分对应生成的PWM背光控制信号中电流值较高，从而对应更高的背光峰值亮度，实现更高的图像区域对比度和显示动态范围。
图8是本申请实施例提供的又一种用于液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的电路示意图。如图8所示，该电路包括：
背光控制信号转换电路82，由多个电路参数不同的占空比转换电路和多个电路参数不同的电流设定电路，其中，不同的电流设定电路可输出不同电流值。
切换电路81，用于捕获到指示背光数据落入不同数据区间的电信号后，切换至不同占空比转换电路和电流设定电路组合。
其中，在背光控制信号转换电路中，多个占空比转换电路，用于分别以背光数据与占空比的多种不同预定比例关系，输出以占空比表示的PWM背光控制信号。其中，由于同一占空比转换电路的电路参数决定其预定转换比例关系是确定的，不同的占空比转换电路的电路参数不同，转换比例关系不同。
多个电流设定电路，可设置PWM背光控制信号的不同电流值。
优选的，切换电路81，用于在小于第一阈值的第一数据区间对应第一指示信号，指示切换的PWM背光控制信号转换电路以恒定电流和非线性占空比转换方式生成PWM背光控制信号；以及，在大于第二阈值的第二数据区间对应第二指示信号，指示切换的PWM背光控制信号转换电路以不同电流和线性占空比转换方式生成PWM背光控制信号，其中，该第二阈值大于第一阈值。
需要说明的是，上述“以恒定电流和非线性占空比转换方式”具体指采用一个电流设定电路和多个占空比转换电路的方式生成PWM背光控制信号，相应的，上述“以不同电流和线性占空比转换方式”具体指采用多个电流设定电路和一个占空比转换电路的方式生成PWM背光控制信号。
下面以将不同数据区间内的背光数据转换为对应背光控制信号的过程为例详细说明。
示例二，在该示例中，按照图像亮暗场景的不同灰阶显示需求，还是将背光数据设定为示例一中所示的低亮数据区间、中亮数据区间和高亮数据区间。其中，三个数据区间内的灰阶数据和背光数据从小至大排序为：低亮数据区间<中亮数据区间<高亮数据区间。
如图8所示，切换电路81，用于根据由上述三个数据区间内的背光数据所生成的指示信号，指示切换至不同PWM背光控制信号转换电路82。不同PWM背光控制信号转换电路82，是由两个占空比转换电路与两个电流设定电路形成的多种不同组合电路，其中，该两个占空比转换电路M1、M2，用于分别以背光数据与占空比的两种预定比例关系确定PWM背光控制信号的占空比；电流设定电路N1、N2，用于分别确定三个数据区间对应生成PWM背光控制信号的不同电流值。
图9是本申请实施例由背光数据至背光控制信号的转换电路所调整的另一种占空比/电流示意图。
结合图8和图9可知，切换电路根据低亮数据区间内的背光数据所生成的指示信号，指示PWM背光控制信号转换电路采用占空比转换电路M1和电流设定电路N1，分别调整该低亮数据区间内PWM占空比依次为30%、38%，电流值为I4；切换电路根据中亮数据区间内的背光数据所生成的指示信号，指示PWM背光控制信号转换电路采用占空比转换电路M2和电流设定电路N1，分别调整该中亮数据区间内PWM占空比依次为40%、43%，电流值为I4；切换电路根据高亮数据区间内的背光数据所生成的指示信号，指示PWM背光控制信号转换电路采用占空比转换电路M2和电流设定电路N2，分别调整该高亮数据区间内PWM占空比依次为46%、48%，电流值为I5（I5>I4）；这样三个数据区间内分别生成不同的PWM背光控制信号，进而根据该PWM背光控制信号控制背光亮度。
同样，根据PWM背光控制信号控制的背光亮度，可粗略用PWM占空比表示的背光源点亮时间和电流值相乘所得面积的累加值进行比较，得出PWM控制信号引起的亮度从小至大顺序为：低亮数据区间<中亮数据区间<高亮数据区间。
图10是本申请实施例提供的另一种背光亮度控制曲线的示意图。如图10所示，与图1所示仅采用斜率为2.1的背光数据与背光亮度的控制曲线相比，低亮数据区间以较缓的控制曲线（斜率为0.4）来调整背光亮度，压低了该低灰阶图像对应的背光亮度，能够解决相关技术中由于背光亮度同比例提升引起的画面亮度失真问题，可以展示更多的暗场细节；中亮数据区间还采用与图1所示相同斜率的控制曲线来调整背光亮度，该区间图像对应的背光亮度调整范围不变，但背光亮度大小相应压低；高亮数据区间以较陡的控制曲线（斜率为3.5）来调整背光亮度，使得该高灰阶图像对应的背光亮度调整范围增大，同时最大背光值对应的背光峰值亮度Max3大于Max1，能够提高高灰阶图像部分的背光峰值亮度，从而实现高对比度的显示效果。
需要说明的是，本实施例三个数据区间内，PWM背光控制信号转换电路不局限于：低亮数据区间采用占空比转换电路M1和电流设定电路N1组合、中亮数据区间采用占空比转换电路M2和电流设定电路N1组合、高亮数据区间采用占空比转换电路M2和电流设定电路N2组合，以生成不同PWM背光控制信号，还可以根据具体数据区间内的背光亮度需求，例如：占空比转换电路M1和电流设定电路N2组合等，采用不同组合电路以生成所需背光亮度的PWM背光控制信号，此处不作限制。
本实施例中，当背光数据在不同的数据区间时，采用不同占空比转换模式和不同电流生成模式，生成以占空比表示的用于控制背光亮度的PWM背光控制信号。
可见，本申请实施例能够根据图像中亮暗场景不同的灰阶显示需求，设定不同的背光数据区间，同时不同的背光数据区间对应PWM背光控制信号的占空比和电流值均可变，进而对应生成不同背光亮度需求的背光控制信号。如此能够根据亮暗场景不同的灰阶显示需求，增强暗场景的低灰阶表现，提高亮场景的亮度，进而实现更好的图像区域对比度和显示动态范围，以提升画质效果。
图11是本申请实施例提供的一种用于液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的集成芯片示意图。如图11所示，该集成芯片可以包括：
数据区间指示部111，用于由背光数据所在不同数据区间生成不同指示信号；
背光控制信号生成部112，用于根据该不同指示信号选择不同电流生成模式，生成以占空比表示的PWM背光控制信号。
具体的，数据区间指示部111，用于输出背光数据在预置关系中对应的指示信号，其中，该预置关系指示不同数据区间对应不同指示信号。
可选的，根据至少一个任意的灰阶数据阈值，将0灰阶至该液晶显示设备最大可显示灰阶的数据划分为多个数据区间，再按照不同数据区间内的灰阶数据确定对应的背光数据。其中，多个数据区间至少包括高亮数据区间和低亮数据区间。
进一步的， 背光控制信号生成部112，用于以背光数据与占空比的预定比例关系确定PWM背光控制信号的占空比；并且在不同电流生成模式中，生成PWM背光控制信号的不同电流值，其中，在高亮数据区间对应指示选择的电流生成模式下输出电流值大于低亮数据区间；最后由不同PWM背光控制信号生成部112生成所需背光亮度的PWM背光控制信号。
可选的，本申请实施例还提供一种用于液晶显示设备中由背光数据至背光控制信号的集成芯片，与上述图11所示集成芯片的不同在于：
背光控制信号生成部，用于根据数据区间指示部111生成的不同指示信号，选择不同占空比转换模式和不同电流生成模式生成PWM背光控制信号。
具体的，在不同占空比转换模式下，分别以背光数据与占空比的多种不同预定比例关系，确定PWM背光控制信号的占空比；以及在不同电流生成模式下，分别以不同电流值确定PWM背光控制信号。
进一步的，数据区间指示部，用于在小于第三阈值的第三数据区间生成对应的第三指示信号；背光控制信号生成部，用于根据该第三指示信号，选择以恒定电流的电流生成模式和非线性占空比转换的占空比转换模式生成PWM背光控制信号。
以及，数据区间指示部，用于在大于第四阈值的第四数据区间生成对应的第四指示信号；背光控制信号生成部，用于根据该第四指示信号，选择以不同电流的电流生成模式和线性占空比转换的占空比转换模式生成PWM背光控制信号。其中，该第四阈值大于第三阈值。最后按照生成的PWM背光控制信号来控制背光亮度。
图12是本申请实施例提供的一种用于液晶显示设备中由背光数据转换至背光控制信号的方法流程示意图。如图12所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S121：确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据；
步骤S122：将该背光数据转换为占空比表示且用于控制背光亮度的PWM背光控制信号，其中，当该背光数据所在不同的数据区间时，生成PWM背光控制信号的电流值不同。
可选的，上述数据区间具体为，将0灰阶至该液晶显示设备最大可显示灰阶的数据设定为多个数据区间，至少包括高亮数据区间和低亮数据区间。
在步骤S122中，确定PWM背光控制信号的占空比时，背光数据与占空比以同比例关系转换；以及确定PWM背光控制信号的电流值时，优选高亮数据区间生成的电流值大于低亮数据区间，且同一数据区间内背光数据转换至PWM背光控制信号的电流值相同。
图13是本申请实施例提供的再一种用于液晶显示设备中由背光数据产生背光控制信号的方法流程示意图。如图13所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S131：确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据；
步骤S132：当背光数据所在不同的数据区间时，采用不同占空比转换模式和不同电流生成模式，生成以占空比表示且用于控制背光亮度的PWM背光控制信号。
在步骤S132中，在不同占空比转换模式下，分别以背光数据与占空比的多种不同预定比例关系，确定PWM背光控制信号的占空比时；以及在不同电流生成模式下，分别以不同电流值确定PWM背光控制信号。
进一步的，当背光数据在小于第三阈值的第三数据区间时，采用恒定电流的电流生成模式和非线性占空比转换的占空比转换模式生成PWM背光控制信号；以及，当背光数据在大于第四阈值的第四数据区间时，采用不同电流的电流生成模式和线性占空比转换的占空比转换模式生成PWM背光控制信号。其中，第四阈值大于第三阈值。最后按照生成的PWM背光控制信号来控制背光亮度。
关于本实施例提供的由背光数据转换至背光控制信号的集成芯片（图11所示）、方法（图12所示）的更多说明，可以参考上述实施例提供的由背光数据转换为背光控制信号的电路（图4所示）的具体描述，其实现原理和有益效果类似示例一，在此不再详细说明。
关于本实施例提供的由背光数据至背光控制信号的集成芯片（图11所示）、方法（图13所示）的更多说明，可以参考上述实施例提供的由背光数据至背光控制信号的转换电路（图8所示）的具体描述，其实现原理和有益效果类似示例二，在此不再详细说明。
本实施例还提供一种液晶显示设备，该液晶显示设备可以包括：液晶显示面板，背光源，上述任一种以实现将背光数据转换为背光控制信号的转换电路或集成芯片。
需要说明的是，液晶显示设备还可以包括其他部件，如背光处理单元、PWM驱动器等，此处对液晶显示设备包括的其它具体部件不进行详细说明。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种用于液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的电路，其中，所述背光数据由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度，所述背光控制信号用于控制背光亮度，其特征在于，该电路包括：
背光控制信号转换电路，由一个占空比转换电路与多个电路参数不同的电流设定电路，其中，所述多个电流设定电路可输出不同电流值；
切换电路，用于捕获到指示背光数据落入不同数据区间的电信号后，切换至不同的所述电流设定电路。
2.如权利其要求1所述的电路，其特征在于，所述占空比转换电路，用于以所述背光数据与占空比的预定比例关系，输出以占空比表示的PWM背光控制信号。
3.如权利其要求2所述的电路，其特征在于，所述电流设定电路，用于分别设置所述PWM背光控制信号的电流值，其中，高亮数据区间对应的电信号指示切换至所述电流设定电路设置的电流值大于低亮数据区间。
4.一种用于液晶显示设备中将背光数据转换至背光控制信号的集成芯片，其中，所述背光数据由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度，所述背光控制信号用于控制背光亮度，其特征在于，该集成芯片包括：
数据区间指示部，用于由所述背光数据所在不同数据区间生成不同指示信号；
背光控制信号生成部，用于根据所述不同指示信号选择不同电流生成模式，生成以占空比表示的PWM背光控制信号。
5.如权利其要求4所述的集成芯片，其特征在于，所述背光控制信号生成部，用于以所述背光数据与占空比预定比例关系,生成所述PWM背光控制信号，以及在所述不同电流生成模式下，生成所述PWM背光控制信号的不同电流值。
6.如权利其要求5所述的集成芯片，其特征在于，所述背光数据所在不同数据区间时，选择不同的所述预定比例关系。
7.如权利其要求5或6所述的集成芯片，其特征在于，所述数据区间指示部，用于输出所述背光数据在预置关系中对应的指示信号，其中，所述预置关系指示不同数据区间对应不同指示信号，所述数据区间为将0灰阶至该液晶显示设备最大可显示灰阶的数据划分的多个数据区间中任意一者。
8.如权利其要求7所述的集成芯片，其特征在于，所述多个数据区间至少包括高亮数据区间和低亮数据区间，在所述高亮数据区间对应指示选择所述电流生成模式下，生成所述PWM背光控制信号的电流值大于所述低亮数据区间。
9.一种用于液晶显示设备中由背光数据至背光控制信号的转换电路，其中，所述背光数据由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度，所述背光控制信号用于控制背光亮度，其特征在于，该电路包括：
背光控制信号转换电路，由多个电路参数不同的占空比转换电路和多个电路参数不同的电流设定电路，其中，不同所述电流设定电路可输出不同电流值；
切换电路，用于捕获到指示背光数据落入不同数据区间的电信号后，切换至不同占空比转换电路和电流设定电路组合。
10.如权利其要求9所述的电路，其特征在于，不同的所述占空比转换电路，用于以所述背光数据与所述占空比不同预定比例关系，输出以占空比表示的PWM背光控制信号，
不同的所述电流设定电路，用于设置所述PWM背光控制信号的不同电流值。
11.一种用于液晶显示设备中由背光数据转换至背光控制信号的方法，其特征在于，该方法包括：
确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据；
将所述背光数据转换为占空比表示且用于控制背光亮度的PWM背光控制信号，其中，当所述背光数据所在不同的数据区间时，生成所述PWM背光控制信号的电流值不同。
12.如权利其要求11所述的方法，其特征在于，该方法包括：
所述数据区间具体为，将0灰阶至该液晶显示设备最大可显示灰阶的数据划分为多个数据区间，至少包括高亮数据区间和低亮数据区间。
13.如权利其要求12所述的方法，其特征在于，具体包括：
确定所述PWM背光控制信号的占空比时，所述背光数据与所述占空比以同比例关系转换；
以及确定所述PWM背光控制信号的电流值时，所述高亮数据区间大于所述低亮数据区间。
14.如权利其要求13所述的方法，其特征在于，在同一数据区间内所述背光数据转换所述PWM背光控制信号的电流值相同。
15.一种用于液晶显示设备中由背光数据产生背光控制信号的方法，其特征在于，该方法包括：
确定由图像灰阶值转换且用于指示图像显示所需背光亮度的背光数据；
当所述背光数据所在不同的数据区间时，采用不同占空比转换模式和不同电流生成模式，生成以占空比表示且用于控制背光亮度的PWM背光控制信号。
16.如权利其要求15所述的方法，其特征在于，所述不同占空比转换模式，分别以所述背光数据与所述占空比的不同预定比例关系，确定所述PWM背光控制信号的占空比；
以及所述不同电流生成模式，分别以不同电流值确定所述PWM背光控制信号。
17.一种液晶显示设备，其特征在于，该液晶显示设备包括权利要求1-3和9-10中任一所述的转换电路，或者，权利要求4-8中任一所述集成芯片。
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