CN110706661B - 显示装置及驱动显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了显示装置及驱动显示装置的方法，该显示装置包括局部调光器、亮度补偿器、显示面板和光源，其中：局部调光器配置成基于输入图像数据生成代表光源块的调光程度的调光信号；亮度补偿器配置成基于输入图像数据和调光信号补偿输入图像数据的亮度；显示面板配置成基于补偿的输入图像数据显示图像；光源配置成基于调光信号将光提供至显示面板，其中，亮度补偿器配置成使用根据输入图像数据的灰度值变化的增益补偿输入图像数据的亮度。

Description

显示装置及驱动显示装置的方法
技术领域
本发明构思的一些示例性实施方式的方面涉及显示装置和驱动显示装置的方法。
背景技术
在局部调光方法中，可基于输入图像数据的块的亮度确定光源的开启程度以降低显示装置的功率消耗。
当以局部调光方法驱动显示装置时，显示面板的总亮度减小。可调节输入图像数据来增加明亮度以补偿减小的亮度。当补偿输入图像数据时，低灰度范围中的输入图像数据可能被反向补偿或过度补偿，使得低灰度范围的显示质量可能被劣化。
本说明书的背景技术部分包括旨在为示例性实施方式提供上下文的信息，并且本背景技术部分中的信息不一定构成现有技术。
发明内容
本发明构思的一些示例性实施方式的方面涉及显示装置和驱动显示装置的方法。例如，本发明构思的一些示例性实施方式涉及显示装置和驱动显示装置的方法，该显示装置通过利用局部调光方法在低灰度范围中具有提高的显示质量。
本发明构思的一些示例性实施方式提供了显示装置，该显示装置在局部调光方法中使用根据灰度值变化的增益补偿输入图像数据以提高低灰度范围中图像的显示质量。
本发明构思的一些示例性实施方式还提供了驱动显示装置的方法。
在根据本发明构思的显示装置的示例性实施方式中，显示装置包括局部调光部、亮度补偿器、显示面板和光源部。局部调光部配置成基于输入图像数据生成代表光源块的调光程度的调光信号。亮度补偿器配置成基于输入图像数据和调光信号补偿输入图像数据的亮度。显示面板配置成基于补偿的输入图像数据显示图像。光源部配置成基于调光信号将光提供至显示面板。亮度补偿器配置成使用根据输入图像数据的灰度值变化的增益补偿输入图像数据的亮度。
在示例性实施方式中，亮度补偿器可配置成在第一灰度范围中不补偿输入图像数据的亮度。亮度补偿器可配置成在第二灰度范围中使用固定增益补偿输入图像数据的亮度。亮度补偿器可配置成在第三灰度范围中使用随着输入图像数据的灰度值增加而增加的变化增益补偿输入图像数据的亮度。
在示例性实施方式中，第三灰度范围可位于第一灰度范围与第二灰度范围之间。
在示例性实施方式中，用于第一灰度范围的增益可为一。用于第二灰度范围的固定增益可与光源块的调光程度成反比。
在示例性实施方式中，用于第三灰度范围的变化增益可从一增加至用于第二灰度范围的固定增益。
在示例性实施方式中，第一灰度范围可通过输入图像数据的应用局部调光方法的亮度曲线与目标伽马曲线的交叉点而确定。
在示例性实施方式中，当光源块的调光程度固定时，增益可随着输入图像数据的灰度值增加而增加。
在示例性实施方式中，当输入图像数据的灰度值固定时，增益可随着光源块的调光程度增加而减小。
在示例性实施方式中，第一灰度范围的宽度可随着光源块的调光程度增加而增加。
在示例性实施方式中，局部调光部可配置成使用与光源块对应的显示块中的灰度数据的最大值和与光源块对应的显示块中的灰度数据的平均值确定光源块的调光程度。
在示例性实施方式中，亮度补偿器可包括配置成基于光源亮度分布将光源块之间的干扰值应用至调光信号的扩展部。
在示例性实施方式中，亮度补偿器还可包括插值部，插值部配置成对光源块的应用有干扰值的调光程度进行插值以生成以显示面板的像素为单位的调光值。
在示例性实施方式中，亮度补偿器还可包括局部像素补偿器，局部像素补偿器配置成基于输入图像数据的以像素为单位的灰度值和以像素为单位的调光值补偿输入图像数据的亮度。
在示例性实施方式中，显示装置还可包括配置成将栅极信号输出至显示面板的栅极驱动器、配置成将数据电压输出至显示面板的数据驱动器以及配置成控制栅极驱动器的驱动时序和数据驱动器的驱动时序的驱动控制器。驱动控制器可包括局部调光部和亮度补偿器。
在示例性实施方式中，显示装置还可包括配置成将栅极信号输出至显示面板的栅极驱动器、配置成将数据电压输出至显示面板的数据驱动器、配置成控制栅极驱动器的驱动时序和数据驱动器的驱动时序的驱动控制器以及配置成将所补偿的输入图像数据提供至驱动控制器的主机。主机可包括局部调光部和亮度补偿器。
在根据本发明构思的显示装置的示例性实施方式中，显示装置包括局部调光部、亮度补偿器、显示面板和光源部。局部调光部配置成基于输入图像数据生成代表光源块的调光程度的调光信号。亮度补偿器配置成基于输入图像数据和调光信号补偿输入图像数据的亮度。显示面板配置成基于补偿的输入图像数据显示图像。光源部配置成基于调光信号将光提供至显示面板。局部调光部配置成生成调光信号，调光信号在标准灰度范围中代表与光源块的调光代表值对应的光源亮度以及在低灰度范围中代表比与光源块的调光代表值对应的第二光源亮度小的第一光源亮度。
在驱动显示装置的方法的示例性实施方式中，该方法包括：基于输入图像数据生成代表光源块的调光程度的调光信号；基于输入图像数据和调光信号补偿输入图像数据的亮度以生成第二输入图像数据；基于调光信号将光提供至显示面板；基于第二输入图像数据生成数据电压；以及将数据电压输出至显示面板。输入图像数据的亮度是使用根据输入图像数据的灰度值变化的增益进行补偿的。
在示例性实施方式中，补偿输入图像数据的亮度以生成第二输入图像数据可包括在第一灰度范围中不补偿输入图像数据的亮度，在第二灰度范围中使用固定增益补偿输入图像数据的亮度以及在第三灰度范围中使用随着输入图像数据的灰度值增加而增加的变化增益补偿输入图像数据的亮度。
在示例性实施方式中，第三灰度范围可位于第一灰度范围与第二灰度范围之间。
在示例性实施方式中，用于第一灰度范围的增益可为一。用于第二灰度范围的固定增益可与光源块的调光程度成反比。用于第三灰度范围的变化增益可从一增加至用于第二灰度范围的固定增益。
根据显示装置和驱动显示装置的方法，根据输入图像数据以局部调光方法驱动光源部，使得可以降低显示装置的功率消耗。此外，可使用根据灰度值变化的增益对输入图像数据进行补偿，从而可以防止或减小在低灰度范围中图像的亮度的反向补偿或过度补偿。因此，可提高低灰度范围的显示质量。
附图说明
通过参考附图对本发明构思的一些示例性实施方式的方面进行更详细地描述，本发明构思的以上及其它特征和方面将变得更显而易见，在附图中：
图1是示出根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的框图；
图2是示出图1的显示面板的显示块的概念图；
图3是示出图1的光源部的光源块的概念图；
图4是示出图1的驱动控制器的框图；
图5是示出图1的驱动控制器的详细框图；
图6是示出图5的块代表值确定部的操作的概念图；
图7是示出根据对比实施方式的局部像素补偿器以50％调光的操作的曲线图；
图8A和图8B是示出图5的局部像素补偿器的操作的表；
图9是示出图5的局部像素补偿器以50％调光的操作的曲线图；
图10是示出图5的局部像素补偿器以30％调光的操作的曲线图；
图11A至图11F是示出驱动控制器的顺序操作的概念图；
图12是示出根据对比实施方式的根据调光代表值的光源的亮度的图；
图13是示出根据本发明构思的示例性实施方式的根据调光代表值的光源的亮度的图；
图14是示出根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的框图；以及
图15是示出图14的主机的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图更详细地解释本发明构思的一些示例性实施方式的方面。
图1是示出根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的框图。
参考图1，显示装置包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200、栅极驱动器300、伽马参考电压发生器400和数据驱动器500。显示装置还可包括向显示面板100提供光的光源部(或者光源或光源电路)BLU和驱动光源部BLU的光源驱动器600。显示装置还可包括向驱动控制器200提供输入图像数据IMG的主机700。
显示面板100包括多条栅极线GL、多条数据线DL和电连接至栅极线GL和数据线DL的多个像素。栅极线GL可在第一方向D1上延伸，并且数据线DL可在与第一方向D1交叉的第二方向D2上延伸。
显示面板100可包括其上定位有栅极线GL、数据线DL、像素和开关元件的第一基衬底、面对第一基衬底且包括公共电极的第二基衬底以及定位在第一基衬底与第二基衬底之间的液晶层。
驱动控制器200可从主机700接收输入图像数据IMG和输入控制信号CONT。例如，输入图像数据IMG可包括红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据。输入图像数据IMG可包括白色图像数据。输入图像数据IMG可包括品红色图像数据、青色图像数据和黄色图像数据。输入控制信号CONT可包括主时钟信号和数据使能信号。输入控制信号CONT还可包括垂直同步信号和水平同步信号。
驱动控制器200基于输入图像数据IMG和输入控制信号CONT生成第一控制信号CONT1、第二控制信号CONT2、第三控制信号CONT3和数据信号DATA。
驱动控制器200基于输入控制信号CONT生成用于控制栅极驱动器300的操作的第一控制信号CONT1，并将第一控制信号CONT1输出至栅极驱动器300。第一控制信号CONT1可包括垂直启动信号和栅极时钟信号。
驱动控制器200基于输入控制信号CONT生成用于控制数据驱动器500的操作的第二控制信号CONT2，并将第二控制信号CONT2输出至数据驱动器500。第二控制信号CONT2可包括水平启动信号和负载信号。
驱动控制器200基于输入图像数据IMG生成数据信号DATA。驱动控制器200将数据信号DATA输出至数据驱动器500。
驱动控制器200基于输入控制信号CONT生成用于控制伽马参考电压发生器400的操作的第三控制信号CONT3，并将第三控制信号CONT3输出至伽马参考电压发生器400。
驱动控制器200基于输入图像数据IMG生成调光信号DIMM以控制光源部BLU的调光操作。驱动控制器200将调光信号DIMM输出至光源驱动器600。调光信号DIMM可为代表光源部BLU中的每个光源块的调光程度的局部调光信号。
栅极驱动器300响应于从驱动控制器200接收的第一控制信号CONT1生成驱动栅极线GL的栅极信号。栅极驱动器300可将栅极信号输出至栅极线GL。
伽马参考电压发生器400响应于从驱动控制器200接收的第三控制信号CONT3生成伽马参考电压VGREF。伽马参考电压发生器400将伽马参考电压VGREF提供至数据驱动器500。伽马参考电压VGREF具有与数据信号DATA的电平对应的值。
在示例性实施方式中，伽马参考电压发生器400可位于驱动控制器200中，或者位于数据驱动器500中。
数据驱动器500从驱动控制器200接收第二控制信号CONT2和数据信号DATA，并且从伽马参考电压发生器400接收伽马参考电压VGREF。数据驱动器500使用伽马参考电压VGREF将数据信号DATA转换成具有模拟类型的数据电压。数据驱动器500将数据电压输出至数据线DL。
光源驱动器600可从驱动控制器200接收调光信号DIMM。光源驱动器600可将调光信号DIMM转换成光源驱动信号。光源驱动器600可将光源驱动信号输出至光源部BLU。
图2是示出图1的显示面板100的显示块的概念图。图3是示出图1的光源部BLU的光源块的概念图。
参考图1至图3，显示面板100可包括用于局部调光操作的多个显示块DB11至DB68。虽然在本示例性实施方式中显示块DB11至DB68形成六乘八矩阵，但是本发明构思不限于此。
此外，光源部BLU可包括用于局部调光操作的多个光源块LB11至LB68。虽然在本示例性实施方式中光源块LB11至LB68形成六乘八矩阵，但是本发明构思不限于此。此外，虽然在本示例性实施方式中显示块DB11至DB68和光源块LB11至LB68彼此一一对应，但是本发明构思不限于此。替代地，多个光源块可对应于单个显示块，或者多个显示块可对应于单个光源块。
在局部调光方法中，当显示在显示块上的图像的灰度数据高时，可增加与显示块对应的光源块的调光程度。另一方面，当显示在显示块上的图像的灰度数据低时，可减小与显示块对应的光源块的调光程度。
例如，当以局部调光方法降低光源块的调光程度时，图像可能具有低于根据目标伽马值的灰度值的亮度曲线的亮度。因此，可对输入图像数据IMG进行补偿，使得输入图像数据IMG的亮度增加。
图4是示出图1的驱动控制器200的框图。
参考图1至图4，驱动控制器200包括局部调光部(或者局部调光器或局部调光电路)220和亮度补偿器240。局部调光部220基于输入图像数据IMG生成代表光源块的调光程度的调光信号DIMM。局部调光部220将调光信号DIMM输出至光源驱动器600。此外，局部调光部220将调光信号DIMM输出至亮度补偿器240。
亮度补偿器240接收输入图像数据IMG和调光信号DIMM，并对输入图像数据IMG的亮度进行补偿以生成第二输入图像数据IMG2。
亮度补偿器240可使用根据输入图像数据IMG的灰度值变化的增益补偿输入图像数据IMG的亮度。
驱动控制器200还可包括图像补偿器。图像补偿器可补偿第二输入图像数据IMG2的灰度值，并且可以按数据驱动器500的格式重新整理第二输入图像数据IMG2以生成数据信号DATA。
图像补偿器可将数据信号DATA输出至数据驱动器500。
例如，图像补偿器可包括自适应色彩校正部分(或者自适应色彩校正器或自适应色彩校正电路)和动态电容补偿部分(或者动态电容补偿器或动态电容补偿电路)。
自适应色彩校正部分接收第二输入图像数据IMG2的灰度数据并运行自适应色彩校正(“ACC”)。自适应色彩校正部分可使用伽马曲线补偿灰度数据。
动态电容补偿部分运行动态电容补偿(“DCC”)。动态电容补偿部分使用先前帧数据和当前帧数据补偿当前帧数据的灰度数据。
驱动控制器200还可包括信号发生器。
信号发生器接收输入控制信号CONT。信号发生器基于输入控制信号CONT和驱动频率生成第一控制信号CONT1以控制栅极驱动器300的驱动时序并生成第二控制信号CONT2以控制数据驱动器500的驱动时序。信号发生器基于输入控制信号CONT和驱动频率生成第三控制信号CONT3以控制伽马参考电压发生器400的驱动时序。
信号发生器将第一控制信号CONT1输出至栅极驱动器300、将第二控制信号CONT2输出至数据驱动器500并将第三控制信号CONT3输出至伽马参考电压发生器400。
图5是示出图1的驱动控制器200的详细框图。图6是示出图5的块代表值确定部(或者块代表值确定器或块代表值确定电路)222的操作的概念图。图7是示出根据对比实施方式的局部像素补偿器以50％调光的操作的曲线图。图8A和图8B是示出图5的局部像素补偿器246的操作的表。图9是示出图5的局部像素补偿器246以50％调光的操作的曲线图。图10是示出图5的局部像素补偿器246以30％调光的操作的曲线图。
参考图1、图4至图10，局部调光部(或者局部调光器或局部调光电路)220可包括块代表值确定部222。块代表值确定部222可确定显示块的代表值以确定光源块的调光程度。
可使用与光源块对应的显示块中的灰度数据的最大值和与光源块对应的显示块中的灰度数据的平均值来确定显示块的代表值。
例如，当显示块中的灰度数据的最大值为Max、显示块中的灰度数据的平均值为Mean且混和参数为α时，可使用等式1确定显示块的代表值RE。
等式1
RE＝α×Max+(1-α)×Mean
块代表值确定部222可以将显示块的代表值RE转换成直接代表光源块的调光程度的调光代表值。在图8A中，调光代表值可具有1024个等级。当调光代表值为0时，可不开启光源块。当调光代表值为1023时，可最大限度地开启光源块。当调光代表值为102时，可以以10％的调光值(也称为调光程度或调光比例)开启光源块。当调光代表值为205时，可以以20％的调光值开启光源块。当调光代表值为511时，可以以50％的调光值开启光源块。
当以局部调光方法降低光源块的调光程度时，图像可能具有低于根据目标伽马值的灰度值的亮度曲线的亮度。因此，可对输入图像数据IMG进行补偿以增加输入图像数据IMG的亮度。
亮度补偿器240可使用根据输入图像数据IMG的灰度值变化的增益补偿输入图像数据IMG的亮度。例如，亮度补偿器240可在第一灰度范围AR1中不补偿输入图像数据IMG的亮度。亮度补偿器240可在第二灰度范围AR2中使用固定增益补偿输入图像数据IMG的亮度。亮度补偿器240可在第三灰度范围AR3中使用变化增益补偿输入图像数据IMG的亮度。在本文中，第三灰度范围AR3可位于第一灰度范围AR1与第二灰度范围AR2之间。
亮度补偿器240可包括扩展部(或者扩展器或扩展电路)242、插值部(或插值电路)244和局部像素补偿器246。当亮度补偿器240仅使用调光信号DIMM补偿局部像素的亮度时，亮度补偿的精度可能是低的。
扩展部242可从块代表值确定部222接收光源块的调光程度。扩展部242可接收光源部BLU的光源亮度分布PROF以增加亮度补偿的精度。扩展部242可基于光源亮度分布PROF将光源块之间的干扰值应用至光源块的调光程度。
扩展部242可使用点扩展滤波器(“PSF”)将光源块之间的干扰值应用至光源块的调光程度。应用扩展部242的干扰值可以以光源块为单位进行操作或者以小于光源块的采样块为单位进行操作。
插值部244可对光源块的应用有干扰值的调光程度进行插值，以生成以显示面板100的像素为单位的调光值。
由扩展部242通过应用干扰值生成的调光信息不与像素对应，因此可对调光信息进行插值以生成像素的调光信息。
插值部244可将像素的调光信息输出至局部像素补偿器246。
局部像素补偿器246使用输入图像数据IMG的像素的灰度值和以显示面板100的像素为单位的调光值来补偿输入图像数据IMG的亮度。
局部像素补偿器246可使用根据输入图像数据IMG的灰度值而变化的增益来补偿输入图像数据IMG的亮度以生成第二输入图像数据IMG2。
图7表示50％调光的情况，TC表示目标伽马曲线，DC(50)表示通过局部调光方法具有减小亮度的亮度曲线，并且CC1(50)表示通过现有技术补偿方法补偿的亮度曲线。
在现有技术补偿方法中，具有减小亮度的亮度曲线DC(50)使用固定增益进行补偿以接近目标伽马曲线TC。经补偿的亮度曲线CC1(50)在高灰度范围中与目标伽马曲线TC大体一致。然而，在零至五之间的灰度范围中，在补偿之前，亮度曲线CC1(50)可能比亮度曲线DC(50)距目标伽马曲线TC更远。在零至五之间的灰度范围中，输入图像数据IMG的亮度可能被反向补偿。此外，在五至十之间的灰度范围中，经补偿的亮度曲线CC1(50)可能超过目标伽马曲线TC。在五至十之间的灰度范围中，输入图像数据IMG的亮度可能被过度补偿。
在本示例性实施方式中，局部像素补偿器246可使用图8B中的数据增益查找表来补偿输入图像数据IMG的亮度，该数据增益查找表包括根据调光程度和灰度值而变化的增益。
局部像素补偿器246可在第一灰度范围AR1中不补偿输入图像数据IMG的亮度。因此，在第一灰度范围AR1中，增益可为一。
局部像素补偿器246可在第二灰度范围AR2中使用固定增益补偿输入图像数据IMG的亮度。固定增益可不根据灰度值而变化。固定增益可具有与光源块的调光程度成反比的值。例如，当调光代表值为102(约10％的调光比例)时，固定增益可为十。例如，当调光代表值是205(约20％的调光比例)时，固定增益可为五。例如，当调光代表值为307(约30％的调光比例)时，固定增益可为3.3。例如，当调光代表值为410(约40％的调光比例)时，固定增益可为2.5。例如，当调光代表值为512(约50％的调光比例)时，固定增益可为二。表示为调光代表值的调光比例(例如，10％、20％、30％、40％和50％)和固定增益的乘积可为一。
局部像素补偿器246可在第三灰度范围AR3中使用变化增益补偿输入图像数据IMG的亮度。变化增益可随着灰度值增加从一增加至固定增益。例如，当调光代表值为102(约10％的调光比例)时，变化增益可随着灰度值增加从一增加至十。例如，当调光代表值为205(约20％的调光比例)时，变化增益可随着灰度值增加从一增加至五。例如，当调光代表值为307(约30％的调光比例)时，变化增益可随着灰度值增加从一增加至3.3。例如，当调光代表值为410(约40％的调光比例)时，变化增益可随着灰度值增加从一增加至2.5。例如，当调光代表值为512(约50％的调光比例)时，变化增益可随着灰度值增加从一增加至二。
当光源块的调光程度固定时，增益可随着输入图像数据IMG的灰度值增加而增加。如图8B中所示，对于30％的调光比例，增益可从一增加至3.3。
当输入图像数据IMG的灰度值固定时，增益可随着光源块的调光程度增加而减小。如图8B中所示，对于5的灰度值，增益可从三减小至一。
此外，第一灰度范围AR1的宽度可随着光源块的调光程度增加而增加。如图8B中所示，对于10％的调光比例，第一灰度范围AR1仅包括一的灰度值。对于30％的调光比例，第一灰度范围AR1包括从一到三的灰度值。对于50％的调光比例，第一灰度范围AR1包括从一到六的灰度值。
在图9和图10中，可通过输入图像数据IMG的应用局部调光方法的亮度曲线DC(50)和DC(30)与目标伽马曲线TC的交叉点确定第一灰度范围AR1。
图9表示50％调光的情况，TC表示目标伽马曲线，DC(50)表示通过局部调光方法具有减小亮度的亮度曲线，CC1(50)表示通过现有技术补偿方法补偿的亮度曲线，并且CC2(50)表示通过本示例性实施方式的补偿方法补偿的亮度曲线。
在本示例性实施方式的补偿方法中，在第一灰度范围AR1(例如，零至五的灰度值)中，输入图像数据IMG的亮度未被补偿。因此，在第一灰度范围AR1中，在补偿之前，亮度曲线CC2(50)与亮度曲线DC(50)一致，使得在第一灰度范围AR1中，在补偿之前，亮度曲线CC2(50)可不比亮度曲线DC(50)距目标伽马曲线TC更远。在第一灰度范围AR1中，输入图像数据IMG的亮度可不被反向补偿。
在第三灰度范围AR3(例如五至十五的灰度值)中，使用随着灰度值增加而逐渐增加的变化增益补偿输入图像数据IMG的亮度。因此，在第三灰度范围AR3中，亮度曲线CC2(50)与目标伽马曲线TC一致，使得在第三灰度范围AR3中，亮度曲线CC2(50)可不超过目标伽马曲线TC。在第三灰度范围AR3中，输入图像数据IMG的亮度可不被过度补偿。
在第二灰度范围AR2(例如，十五至255的灰度值)中，使用固定增益补偿输入图像数据IMG的亮度。在第二灰度范围AR2中，经补偿的亮度曲线CC2(50)与目标伽马曲线TC大体一致。本示例性实施方式中的调光比例是50％，使得固定增益可为二。
图10表示30％调光的情况，TC表示目标伽马曲线，DC(30)表示通过局部调光方法具有减小亮度的亮度曲线，CC1(30)表示通过现有技术补偿方法补偿的亮度曲线，并且CC2(30)表示通过本示例性实施方式的补偿方法补偿的亮度曲线。
在本示例性实施方式的补偿方法中，在第一灰度范围AR1(例如，零至四的灰度值)中，输入图像数据IMG的亮度未被补偿。因此，在第一灰度范围AR1中，在补偿之前，亮度曲线CC2(30)与亮度曲线DC(30)一致，使得在第一灰度范围AR1中，在补偿之前，亮度曲线CC2(30)可不比亮度曲线DC(30)距目标伽马曲线TC更远。在第一灰度范围AR1中，输入图像数据IMG的亮度可不被反向补偿。
可通过输入图像数据IMG的应用局部调光方法的亮度曲线DC(50)和DC(30)与目标伽马曲线TC的交叉点确定第一灰度范围AR1。因此，图10中的第一灰度范围AR1的宽度可小于图9中的第一灰度范围AR1的宽度。
在第三灰度范围AR3(例如，四至十五的灰度值)中，使用随着灰度值增加而逐渐增加的变化增益补偿输入图像数据IMG的亮度。因此，在第三灰度范围AR3中，亮度曲线CC2(30)与目标伽马曲线TC一致，使得在第三灰度范围AR3中，亮度曲线CC2(30)可不超过目标伽马曲线TC。在第三灰度范围AR3中，输入图像数据IMG的亮度可不被过度补偿。
在第二灰度范围AR2(例如，十五至255的灰度值)中，使用固定增益补偿输入图像数据IMG的亮度。在第二灰度范围AR2中，经补偿的亮度曲线CC2(30)与目标伽马曲线TC大体一致。本示例性实施方式中的调光比例是30％，使得固定增益可为3.3。
图11A至图11F是示出驱动控制器200的顺序操作的概念图。
图11A表示通过输入图像数据IMG显示的图像。
图11B表示输入图像数据IMG的图像，该图像代表通过局部调光部220生成的光源块的调光程度。由局部调光部220确定的调光信号DIMM可具有光源部BLU的光源块的分辨率。
图11C表示输入图像数据IMG的图像，该图像代表由扩展部242生成的光源块的基于光源亮度分布PROF应用有光源块之间的干扰值的调光程度。由扩展部242确定的调光信号可具有光源部BLU的光源块的分辨率或比光源块小的采样块的分辨率。
图11D表示输入图像数据IMG的图像，该图像代表由插值部244生成的以显示面板100的像素为单位的调光值。
图11E表示输入图像数据IMG的应用图7的现有技术补偿方法的图像。即使在低灰度范围中，也使用固定增益补偿输入图像数据IMG的亮度，使得低灰度范围中的图像可能被反向补偿或过度补偿。因此，图11E的区域A和区域B中没有示出图片的水平线。
图11F表示输入图像数据IMG的应用本示例性实施方式的补偿方法的图像。如图9和图10中所示，在第一灰度范围AR1中，输入图像数据IMG的亮度未被补偿，并且在第三灰度范围AR3中，使用变化增益对输入图像数据IMG的亮度进行补偿，从而可以防止或减小低灰度范围中图像的反向补偿和过度补偿。
根据本示例性实施方式，根据输入图像数据IMG以局部调光方法驱动光源部BLU，从而可以降低显示装置的功率消耗。此外，可使用根据灰度值变化的增益对输入图像数据IMG进行补偿，从而可以防止或减小低灰度范围中图像的亮度的反向补偿或过度补偿。因此，可提高低灰度范围中图像的显示质量。
图12是示出根据对比实施方式的根据调光代表值的光源的亮度的图。图13是示出根据本发明构思的示例性实施方式的根据调光代表值的光源的亮度的图。
除了直接补偿光源部的亮度而不是补偿输入图像数据的亮度之外，根据本示例性实施方式的显示装置及驱动显示装置的方法与参考图1至图11F说明的前述示例性实施方式的显示装置及驱动显示装置的方法基本上相同。因此，相同的附图标记将用于指代与图1至图11F的前述示例性实施方式中所描述的部分相同的或相似的部分，并且将省略有关以上元件的任何重复的解释。
参考图12和图13，显示装置包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200、栅极驱动器300、伽马参考电压发生器400和数据驱动器500。显示装置还可包括将光提供至显示面板100的光源部BLU和驱动光源部BLU的光源驱动器600。显示装置还可包括向驱动控制器200提供输入图像数据IMG的主机700。
如图7中所示，当使用固定增益补偿低灰度范围(例如，零至十的灰度值)和标准灰度范围(例如，大于十的灰度值)的亮度时，低灰度范围的亮度可能被反向补偿或过度补偿。
为了解决上述问题，在本示例性实施方式中，光源部BLU的亮度可以对应于低灰度范围直接减小。此处，亮度补偿器240可使用固定灰度补偿输入图像数据IMG的亮度，而不管输入图像数据IMG的灰度值如何。
局部调光部220可生成在标准灰度范围中代表与光源块的调光代表值对应的光源亮度以及在低灰度范围中代表比与光源块的调光代表值对应的光源亮度(图12)小的光源亮度(图13)的调光信号DIMM。
图12表示现有技术的局部调光部的操作。例如，当光源块的调光代表值是102时，现有技术的局部调光部可以以10％的调光比例开启光源块。例如，当光源块的调光代表值是205时，现有技术的局部调光部可以以20％的调光比例开启光源块。
图13表示本示例性实施方式的局部调光部220的操作。例如，当光源块的调光代表值是102时，局部调光部220可以以比10％小的3％的调光比例开启光源块。例如，当光源块的调光代表值是205时，局部调光部220可以以比20％小的10％的调光比例开启光源块。
根据本示例性实施方式，根据输入图像数据IMG以局部调光方法驱动光源部BLU，从而可以降低显示装置的功率消耗。此外，光源部BLU在低灰度范围中以比与光源部BLU的调光代表值对应的光源亮度小的光源亮度开启。因此，可提高低灰度范围中图像的显示质量。
图14是示出根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的框图。图15是示出图14的主机700A的框图。
除了局部调光部和亮度补偿器的位置之外，根据本示例性实施方式的显示装置及驱动显示装置的方法与参考图1至图11F说明的前述示例性实施方式的显示装置及驱动显示装置的方法基本上相同。因此，相同的附图标记将用于指代与图1至图11F的前述示例性实施方式中所描述的部分相同的或相似的部分，并且将省略有关以上元件的任何重复的解释。
参考图14和图15，显示装置包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200A、栅极驱动器300、伽马参考电压发生器400和数据驱动器500。显示装置还可包括将光提供至显示面板100的光源部BLU和驱动光源部BLU的光源驱动器600。显示装置还可包括向驱动控制器200A提供经补偿的输入图像数据的主机700A。在本示例性实施方式中，主机700A可向驱动控制器200A输出具有经补偿的亮度的第二输入图像数据IMG2。
主机700A包括局部调光部720和亮度补偿器740。局部调光部720基于输入图像数据IMG生成代表光源块的调光程度的调光信号DIMM。调光信号DIMM可为代表光源部BLU中的每个光源块的调光程度的局部调光信号。
局部调光部720将调光信号DIMM输出至驱动控制器200A。替代地，局部调光部720可将调光信号DIMM输出至光源驱动器600。此外，局部调光部720将调光信号DIMM输出至亮度补偿器740。
亮度补偿器740接收输入图像数据IMG和调光信号DIMM，并对输入图像数据IMG的亮度进行补偿以生成第二输入图像数据IMG2。
亮度补偿器740可使用根据输入图像数据IMG的灰度值变化的增益补偿输入图像数据IMG的亮度。例如，亮度补偿器740可在第一灰度范围AR1中不补偿输入图像数据IMG的亮度。亮度补偿器240可在第二灰度范围AR2中使用固定增益补偿输入图像数据IMG的亮度。亮度补偿器740可在第三灰度范围AR3中使用变化增益补偿输入图像数据IMG的亮度。在本文中，第三灰度范围AR3可位于第一灰度范围AR1与第二灰度范围AR2之间。
驱动控制器200A可基于第二输入图像数据IMG2生成数据信号DATA。驱动控制器200A可将数据信号DATA输出至数据驱动器500。
驱动控制器200A可将从局部调光部720接收的调光信号DIMM输出至光源驱动器600。
根据本示例性实施方式，根据输入图像数据IMG以局部调光方法驱动光源部BLU，从而可以降低显示装置的功率消耗。此外，可使用根据灰度值变化的增益对输入图像数据IMG进行补偿，从而可以防止或减小低灰度范围中图像的亮度的反向补偿或过度补偿。因此，可提高低灰度范围中图像的显示质量。
根据如上所述的本发明构思的一些示例性实施方式，可降低显示装置的功率消耗，并且可提高低灰度范围中图像的显示质量。
以上内容是本发明构思的说明，并且不应被解释为对本发明构思的限制。虽然已经描述了本发明构思的几个示例性实施方式，但是本领域技术人员将容易理解，在实质上不背离本发明构思的新颖教导和方面的情况下，可以在示例性实施方式中作出许多修改。因此，所有这类修改旨在包括在如权利要求中限定的本发明构思的范围内。在权利要求中，装置加功能的条款旨在覆盖本文中描述的执行所阐述功能的结构，并且不仅覆盖结构等同而且还覆盖等同结构。因此，应理解，上述内容是本发明构思的说明，并且不应被解释为限于所公开的具体示例性实施方式，并且对所公开的示例性实施方式以及其它示例性实施方式的修改旨在包括在所附权利要求的范围内。本发明构思由所附权利要求以及其中所包括的权利要求的等同限定。

Claims (18)

1.显示装置，包括：
局部调光器，配置成基于输入图像数据生成代表光源块的调光程度的调光信号；
亮度补偿器，配置成基于所述输入图像数据和所述调光信号补偿所述输入图像数据的亮度；
显示面板，配置成基于所补偿的输入图像数据显示图像；以及
光源，配置成基于所述调光信号将光提供至所述显示面板，
其中，所述亮度补偿器配置成使用根据所述输入图像数据的灰度值变化的增益补偿所述输入图像数据的所述亮度，
其中，所述亮度补偿器配置成在第一灰度范围中不补偿所述输入图像数据的所述亮度，
其中，所述亮度补偿器配置成在第二灰度范围中使用固定增益补偿所述输入图像数据的所述亮度，以及
其中，所述亮度补偿器配置成在第三灰度范围中使用随着所述输入图像数据的所述灰度值增加而增加的变化增益补偿所述输入图像数据的所述亮度。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三灰度范围位于所述第一灰度范围与所述第二灰度范围之间。
3.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，用于所述第一灰度范围的增益是一，以及
其中，用于所述第二灰度范围的所述固定增益与所述光源块的所述调光程度成反比。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，用于所述第三灰度范围的所述变化增益从一增加至用于所述第二灰度范围的所述固定增益。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一灰度范围通过所述输入图像数据的应用局部调光方法的亮度曲线与目标伽马曲线的交叉点而确定。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，当所述光源块的所述调光程度固定时，所述增益随着所述输入图像数据的所述灰度值增加而增加。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，当所述输入图像数据的所述灰度值固定时，所述增益随着所述光源块的所述调光程度增加而减小。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一灰度范围的宽度随着所述光源块的所述调光程度增加而增加。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述局部调光器配置成使用与所述光源块对应的显示块中的灰度数据的最大值和与所述光源块对应的所述显示块中的所述灰度数据的平均值确定所述光源块的所述调光程度。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述亮度补偿器包括：
扩展部，配置成基于光源亮度分布将所述光源块之间的干扰值应用至所述调光信号。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述亮度补偿器还包括：
插值部，配置成对所述光源块的应用有所述干扰值的所述调光程度进行插值以生成以所述显示面板的像素为单位的调光值。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述亮度补偿器还包括：
局部像素补偿器，配置成基于以像素为单位的所述调光值和所述输入图像数据的以像素为单位的灰度值补偿所述输入图像数据的所述亮度。
13.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
栅极驱动器，配置成将栅极信号输出至所述显示面板；
数据驱动器，配置成将数据电压输出至所述显示面板；以及
驱动控制器，配置成控制所述栅极驱动器的驱动时序和所述数据驱动器的驱动时序，
其中，所述驱动控制器包括所述局部调光器和所述亮度补偿器。
14.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
栅极驱动器，配置成将栅极信号输出至所述显示面板；
数据驱动器，配置成将数据电压输出至所述显示面板；
驱动控制器，配置成控制所述栅极驱动器的驱动时序和所述数据驱动器的驱动时序，以及
主机，配置成将所补偿的输入图像数据提供至所述驱动控制器，
其中，所述主机包括所述局部调光器和所述亮度补偿器。
15.显示装置，包括：
局部调光器，配置成基于输入图像数据生成代表光源块的调光程度的调光信号；
亮度补偿器，配置成基于所述输入图像数据和所述调光信号补偿所述输入图像数据的亮度；
显示面板，配置成基于所补偿的输入图像数据显示图像；以及
光源，配置成基于所述调光信号将光提供至所述显示面板，
其中，所述局部调光器配置成生成所述调光信号，所述调光信号在标准灰度范围中代表与所述光源块的调光代表值对应的光源亮度以及在低灰度范围中代表比与所述光源块的所述调光代表值对应的第二光源亮度小的第一光源亮度。
16.驱动显示装置的方法，所述方法包括：
基于输入图像数据生成代表光源块的调光程度的调光信号；
基于所述输入图像数据和所述调光信号补偿所述输入图像数据的亮度以生成第二输入图像数据；
基于所述调光信号将光提供至显示面板；
基于所述第二输入图像数据生成数据电压；以及
将所述数据电压输出至所述显示面板，
其中，所述输入图像数据的所述亮度是使用根据所述输入图像数据的灰度值变化的增益进行补偿的，
其中，补偿所述输入图像数据的所述亮度以生成所述第二输入图像数据包括：
在第一灰度范围中不补偿所述输入图像数据的所述亮度；
在第二灰度范围中使用固定增益补偿所述输入图像数据的所述亮度；以及
在第三灰度范围中使用随着所述输入图像数据的所述灰度值增加而增加的变化增益补偿所述输入图像数据的所述亮度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第三灰度范围位于所述第一灰度范围与所述第二灰度范围之间。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，用于所述第一灰度范围的增益是一，
其中，用于所述第二灰度范围的所述固定增益与所述光源块的所述调光程度成反比，以及
其中，用于所述第三灰度范围的所述变化增益从一增加至用于所述第二灰度范围的所述固定增益。
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