CN108694912B - 消除背光Mura的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种消除背光Mura的方法，将背光模组发出的背光划分为数个背光分区，进一步将每个背光分区分别划分成数个单元区块，再选定全部背光分区之中的某一背光分区作为标准背光分区，从全部背光分区的亮度补偿数据中择选出对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据，并计算出除去所述标准背光分区的其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值，之后根据对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据及计算出的其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值对相应的背光分区实施亮度补偿，不仅能够有效消除背光Mura缺陷，允许直下式背光模组做得更薄或成本更低，而且能够大幅减少数据存储量，节省逻辑资源。

Description

消除背光Mura的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种消除背光Mura的方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛地应用，如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示装置，其包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组(Backlight module)。
液晶面板的结构是由一彩色滤光片基板(Color Filter，CF)、一薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)以及一配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成。液晶面板本身并不发光，其工作原理是通过在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。
背光模组依照背光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组两种。其中，直下式背光模组是将背光发光光源例如阴极荧光灯管(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)或发光二极管(Light Emitting Diode，LED)灯条(Light Bar)等设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。由于现在的直下式背光模组正变得越来越薄，再加上它较低的价格和更好的光学均匀性，采用直下式背光模组的液晶显示器在市场上的占有率越来越高。
如图1所示，现有的直下式背光模组包括背板100、设于所述背板100内的反射片200、设于所述反射片200上的数个LED灯条201、固定于所述背板100内并位于所述数个LED灯条201上方的扩散片300及覆盖所述扩散片300的光学膜片组400，每一LED灯条201上分布有多个LED灯。随着大尺寸LCD电视的普及，用户对背光模组轻薄的需求越来越高，但是在现有技术条件下要将直下式背光模组做得更薄或者为了节省成本而采用较薄的扩散片，会出现背光Mura(亮度不均匀)缺陷。现有的消除直下式背光Mura的方法通常是以6×6个像素(Pixel)为单位区域去对背光进行分区(即每个背光分区包括6×6个像素)，再对各个背光分区分别进行亮度补偿，假设计算每个背光分区的亮度补偿数据时从0～255灰阶中选取4个灰阶(如12、60、120、192)，其它灰阶用选取的这4个灰阶做线性插值，那么高清(HighDefinition，HD)型液晶显示器与超高清(Ultra High Definition，UD)型液晶显示器在对背光Mura进行亮度补偿时分别需要占用的数据存储量为：
HD型：7bit×1366×768×4/(6×6)＝816Kbit
UD型：7bit×3840×2160×4/(6×6)＝6451Kbit
可见，现有的消除直下式背光Mura的方法所需的存储太大，占用的逻辑资源过多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种消除背光Mura的方法，不仅能够有效消除背光Mura缺陷，允许直下式背光模组做得更薄或成本更低，而且能够大幅减少数据存储量，节省逻辑资源。
为实现上述目的，本发明提供一种消除背光Mura的方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供液晶显示器，所述液晶显示器包括背光模组；
步骤S2、先将所述背光模组发出的背光划分为数个背光分区，一个背光分区对应多个像素；再将每个背光分区分别划分成数个单元区块，一个单元区块对应数个像素；
步骤S3、对所述液晶显示器的屏幕进行拍摄，获得全部背光分区对应的亮度情况；
步骤S4、根据全部背光分区对应的亮度情况获取全部背光分区的亮度补偿数据；
步骤S5、选定全部背光分区之中的某一背光分区作为标准背光分区，从全部背光分区的亮度补偿数据中择选出对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据，并计算出其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值；
步骤S6、根据对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据及计算出的其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值对相应的背光分区实施亮度补偿。
所述步骤S5所占用的数据存储量为：
A×B×i×7bit+(N-1)×Δb
其中：
N表示全部背光分区的数量，N为大于1的正整数；
A×B表示所述标准背光分区被划分成的单元区块的数量，A为大于1的正整数，B为大于1的正整数；
i表示计算亮度补偿数据时选取的灰阶个数，i为大于1且小于256的正整数；
Δb表示除去所述标准背光分区的其它背光分区与所述标准背光分区的亮度差值Δ所对应的比特数；
所述背光模组为直下式背光模组，包括背板、设于所述背板内的反射片、设于所述反射片上的数个LED灯条、固定于所述背板内并位于所述数个LED灯条上方的扩散片及覆盖所述扩散片的光学膜片组，每一LED灯条上分布有多个LED灯。
可选的，每个所述背光分区所对应的像素数目相同。
可选的，部分所述背光分区所对应的像素数目多于另一部分所述背光分区所对应的像素数目。
可选的，在一个所述背光分区内，每个所述单元区块所对应的像素数目相同。
可选的，在一个所述背光分区内，部分所述单元区块所对应的像素数目多于另一部分所述单元区块所对应的像素数目。
所述除去所述标准背光分区的其它背光分区与标准背光分区的亮度差值Δ的取值范围为：0≤Δ≤15，所述其它背光分区与标准背光分区的亮度差值Δ所对应的比特数为4bit。
所述步骤S6采用线性插值方式实施亮度补偿。
本发明的有益效果：本发明提供的一种消除背光Mura的方法，将所述背光模组发出的背光划分为数个背光分区，进一步将每个背光分区分别划分成数个单元区块，再选定全部背光分区之中的某一背光分区作为标准背光分区，从全部背光分区的亮度补偿数据中择选出对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据，并计算出除去所述标准背光分区的其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值，之后根据对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据及计算出的其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值对相应的背光分区实施亮度补偿，不仅能够有效消除背光Mura缺陷，允许直下式背光模组做得更薄或成本更低，而且能够大幅减少数据存储量，节省逻辑资源。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有的直下式背光模组的结构简图；
图2为本发明的消除背光Mura的方法的流程图；
图3为本发明的消除背光Mura的方法的步骤S1所提供的液晶显示器中直下式背光模组的结构简图；
图4为本发明的消除背光Mura的方法的步骤S2中划分背光分区的示意图；
图5为本发明的消除背光Mura的方法的步骤S2中对背光分区划分单元区块的示意图；
图6为线性插值的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图2至图5，本发明提供一种消除背光Mura的方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供液晶显示器，所述液晶显示器包括背光模组BLM。
具体地，如图3所示，所述背光模组BLM不限于为直下式背光模组，包括背板10、设于所述背板10内的反射片20、设于所述反射片20上的数个LED灯条21、固定于所述背板10内并位于所述数个LED灯条21上方的扩散片30及覆盖所述扩散片30的光学膜片组40，每一LED灯条21上分布有多个LED灯。
在现有技术条件下要将直下式背光模组做得很薄或者为了节省成本而采用较薄的扩散片30，比较容易出现背光Mura缺陷。步骤S2、请参阅图4与图5，先将所述背光模组BLM发出的背光划分为数个背光分区R，一个背光分区R对应多个像素；再将每个背光分区R分别划分成数个单元区块U，一个单元区块U对应数个像素。
具体地：每个所述背光分区R所对应的像素数目可以相同，以图4所示为例，该步骤S2将所述直下式背光模组BLM发出的背光划分为24个背光分区R，每一背光分区R对应219×164个像素。当然，在液晶显示器的屏幕所包括的像素个数不足以被一特定像素数目整除的情况下，也可以设置部分所述背光分区R所对应的像素数目多于另一部分所述背光分区R(通常位于液晶显示器屏幕的边缘)所对应的像素数目。
同样地，在一个所述背光分区R内，每个所述单元区块U所对应的像素数目可以相同，也可以设置部分所述单元区块U所对应的像素数目多于另一部分所述单元区块U所对应的像素数目。以图5所示为例，所述背光分区R对应219×164个像素，该步骤S2基本是以6×6个像素去对所述背光分区R划分单元区块U，碰到不足6×6个像素的位置便将6×2个像素、3×6个像素及3×2个像素划分为一个单元区块U，最终将所述背光分区R划分为37×28个单元区块U。
步骤S3、对所述液晶显示器的屏幕进行拍摄，获得全部背光分区R对应的亮度情况。
步骤S4、根据全部背光分区R对应的亮度情况获取全部背光分区R的亮度补偿数据。
步骤S5、选定全部背光分区R之中的某一背光分区R作为标准背光分区，从全部背光分区R的亮度补偿数据中择选出对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据，并计算出其它各个背光分区R与所述标准背光分区的亮度差值。
具体地，该步骤S5所占用的数据存储量为：
A×B×i×7bit+(N-1)×Δb
其中：
7bit表示对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据的比特数(其中1bit表示正负号，剩余的6bit表示数据大小)；
N表示全部背光分区R的数量，N为大于1的正整数；
A×B表示所述标准背光分区被划分成的单元区块U的数量，A为大于1的正整数，B为大于1的正整数；
i表示计算亮度补偿数据时选取的灰阶个数，i为大于1且小于256的正整数，例如选取12、60、120、192这4个灰阶(其它灰阶用选取的这4个灰阶做线性插值)，那么i的取值便为4；
Δb表示除去所述标准背光分区的其它背光分区R与所述标准背光分区的亮度差值Δ所对应的比特数；为了实施有效的亮度补偿，所述除去所述标准背光分区的其它背光分区R与标准背光分区的亮度差值Δ的取值范围为：0≤Δ≤15，那么所述除去所述标准背光分区的其它背光分区R与标准背光分区的亮度差值Δ所对应的比特数便为4bit。
承接图4与图5的具体示例，该步骤S5所占用的数据存储量为：
37×28×4×7bit+(24-1)×4bit≈29Kbit
而若采用现有的消除直下式背光Mura的方法，以6×6个像素为单位区域去对背光进行分区，再对各个背光分区分别进行亮度补偿，所需的数据存储量为：
7bit×219×164×4×24/(6×6)≈670Kbit
可见，本发明中的数据存储量大幅减少了，相应对逻辑资源的占用量大幅降低。
步骤S6、根据对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据及计算出的其它各个背光分区R与所述标准背光分区的亮度差值对相应的背光分区R实施亮度补偿，从而有效消除直下式背光Mura缺陷。
具体地：
某一其它背光分区R的亮度补偿数据＝所述标准背光分区的亮度补偿数据+对应的亮度差值。
然后采用线性插值方式实施亮度补偿。承接前述步骤S5的举例，所述标准背光分区的亮度补偿数据选取了12、60、120、192这4个灰阶，那么经上式计算出的某一其它背光分区R的亮度补偿数据同样包括了12、60、120、192这4个灰阶，那么要对其它灰阶进行亮度补偿则采用线性插值的方式。请参阅图6，设已知灰阶x1的亮度补偿值为y1以及已知灰阶x2的亮度补偿值为y2，要求得位于灰阶x1与灰阶x2之间的任一灰阶所需要的亮度补偿值y，则将(x1，y1)与(x2，y2)这两点连线，采用以下线性插值公式来进行计算：
y＝(x2-x)×y1/(x2-x1)+(x-x1)×y2/(x2-x1)
即可对灰阶x实施亮度补偿。进一步地，上述步骤S2、S4、S5、S6通过液晶显示器的时序控制(TCON)模块来执行。
本发明的消除背光Mura的方法能够有效消除直下式背光Mura缺陷，所以技术人员可以将直下式背光模组做得更薄或采用成本更低的较薄的扩散片，而不会产生背光Mura缺陷。
综上所述，本发明的消除背光Mura的方法，将所述背光模组发出的背光划分为数个背光分区，进一步将每个背光分区分别划分成数个单元区块，再选定全部背光分区之中的某一背光分区作为标准背光分区，从全部背光分区的亮度补偿数据中择选出对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据，并计算出除去所述标准背光分区的其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值，之后根据对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据及计算出的其它各个背光分区与所述标准背光分区的亮度差值对相应的背光分区实施亮度补偿，不仅能够有效消除背光Mura缺陷，允许直下式背光模组做得更薄或成本更低，而且能够大幅减少数据存储量，节省逻辑资源。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种消除背光Mura的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、提供液晶显示器，所述液晶显示器包括背光模组(BLM)；
步骤S2、先将所述背光模组(BLM)发出的背光划分为数个背光分区(R)，一个背光分区(R)对应多个像素；再将每个背光分区(R)分别划分成数个单元区块(U)，一个单元区块(U)对应数个像素；
步骤S3、对所述液晶显示器的屏幕进行拍摄，获得全部背光分区(R)对应的亮度情况；
步骤S4、根据全部背光分区(R)对应的亮度情况获取全部背光分区(R)的亮度补偿数据；
步骤S5、选定全部背光分区(R)之中的某一背光分区(R)作为标准背光分区，从全部背光分区(R)的亮度补偿数据中择选出对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据，并计算出其它各个背光分区(R)与所述标准背光分区的亮度差值；
步骤S6、根据对应于所述标准背光分区的亮度补偿数据及计算出的其它各个背光分区(R)与所述标准背光分区的亮度差值对相应的背光分区(R)实施亮度补偿。
2.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，所述步骤S5所占用的数据存储量为：
A×B×i×7bit+(N-1)×Δb
其中：
N表示全部背光分区(R)的数量，N为大于1的正整数；
A×B表示所述标准背光分区被划分成的单元区块(U)的数量，A为大于1的正整数，B为大于1的正整数；
i表示计算亮度补偿数据时选取的灰阶个数，i为大于1且小于256的正整数；
Δb表示除去所述标准背光分区的其它背光分区(R)与所述标准背光分区的亮度差值Δ所对应的比特数。
3.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，其特征在于，所述背光模组(BLM)为直下式背光模组，包括背板(10)、设于所述背板(10)内的反射片(20)、设于所述反射片(20)上的数个LED灯条(21)、固定于所述背板(10)内并位于所述数个LED灯条(21)上方的扩散片(30)及覆盖所述扩散片(30)的光学膜片组(40)，每一LED灯条(21)上分布有多个LED灯。
4.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，其特征在于，每个所述背光分区(R)所对应的像素数目相同。
5.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，其特征在于，部分所述背光分区(R)所对应的像素数目多于另一部分所述背光分区(R)所对应的像素数目。
6.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，其特征在于，在一个所述背光分区(R)内，每个所述单元区块(U)所对应的像素数目相同。
7.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，其特征在于，在一个所述背光分区(R)内，部分所述单元区块(U)所对应的像素数目多于另一部分所述单元区块(U)所对应的像素数目。
8.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，其特征在于，所述除去所述标准背光分区的其它背光分区(R)与标准背光分区的亮度差值Δ的取值范围为：0≤Δ≤15，所述其它背光分区(R)与标准背光分区的亮度差值Δ所对应的比特数为4bit。
9.如权利要求1所述的消除背光Mura的方法，其特征在于，所述步骤S6采用线性插值方式实施亮度补偿。
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