CN111402823B

CN111402823B - 显示系统

Info

Publication number: CN111402823B
Application number: CN202010381823.9A
Authority: CN
Inventors: 叶启龙; 许子辉
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2040-05-08
Also published as: TW202123214A; CN111402823A; US20210174750A1; US20210343251A1; TWI731498B; US11100873B2

Abstract

一种显示系统包含一存储器、一时序控制器、一背光模块、一背光控制器以及一显示阵列。存储器用以存储一第一查找表以及一第二查找表。时序控制器用以依据一背光控制信号的一期望责任周期以及第一查找表决定一期望亮度值，依据期望亮度值以及第二查找表决定一原始责任周期，且依据原始责任周期输出背光控制信号。背光控制器用以依据背光控制信号控制背光模块。显示阵列用以协同背光模块显示一影像。

Description

显示系统

技术领域

本公开中所述实施例内容涉及一种显示技术，特别关于一种显示系统。

背景技术

随着显示技术的发展，显示系统已被应用于各式电子装置。一般而言，显示系统至少包含显示阵列以及背光模块。显示阵列会协同背光模块显示出影像。然而，在相关技术中，用以控制背光模块的背光控制信号与亮度之间的线性度并不佳。这会使得此显示系统的显示效果较差。

发明内容

本公开的一些实施方式涉及一种显示系统。显示系统包含一存储器、一时序控制器、一背光模块、一背光控制器以及一显示阵列。存储器用以存储一第一查找表及一第二查找表。时序控制器用以依据一背光控制信号的一期望责任周期以及第一查找表决定一期望亮度值，依据期望亮度值以及第二查找表决定一原始责任周期，且依据原始责任周期输出背光控制信号。背光控制器用以依据背光控制信号控制背光模块。显示阵列用以协同背光模块显示一影像。

在一些实施例中，第一查找表至少定义期望责任周期与期望亮度值的对应关系。期望责任周期与期望亮度值的对应关系符合一显示标准。

在一些实施例中，期望亮度值位于一期望亮度范围内。期望亮度范围的一上限值为一标准亮度值加上一标准百分比。期望亮度范围的一下限值为标准亮度值减去标准百分比。

在一些实施例中，标准百分比等于或小于10％。标准百分比等于或小于10％。

在一些实施例中，第二查找表至少定义原始责任周期与显示系统的一原始亮度值的对应关系。

本公开的一些实施方式涉及一种显示系统。显示系统包含一时序控制器以及一显示面板。时序控制器用以依据一显示数据决定一第一模式或一第二模式。在第一模式中，时序控制器调高一原始背光控制信号的一频率。在第二模式中，时序控制器调高原始背光控制信号的一分辨率。显示面板用以基于显示数据以及调整后的背光控制信号而受控，以显示一影像。

在一些实施例中，时序控制器包含一处理器、一时序信号产生器以及一控制电路。处理器用以依据显示数据输出一输出数据。时序信号产生器用以输出一时序控制信号。控制电路用以依据显示数据决定第一模式或第二模式，以输出调整后的背光控制信号。显示面板用以接收时序控制信号。

在一些实施例中，控制电路包含一判断电路以及一控制器。判断电路用以依据显示数据输出一判断信号。控制器用以依据判断信号调整原始背光控制信号，且输出调整后的背光控制信号以控制一驱动电路，以使驱动电路依据调整后的背光控制信号控制显示面板的一背光模块。

在一些实施例中，频率与分辨率为反比关系。

在一些实施例中，第一模式对应于一高变化程度，且第二模式对应于一低变化程度。

综上所述，本公开的显示系统具有较佳的显示效果。

附图说明

为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能够更明显易懂，说明书附图的说明如下：

图1是依照本公开一些实施例所示出的一显示系统的示意图；

图2是依照本公开一些实施例所示出的一查找表的示意图；

图3是依照本公开一些实施例所示出的一查找表的示意图；

图4是一些相关技术的示意图；

图5是依照本公开一些实施例所示出的一显示系统的示意图；以及

图6是一些相关技术的示意图。

附图标记说明：

100…显示系统

110…系统端

120…时序控制器

130…存储器

140…背光控制器

150…背光模块

160…显示阵列

500…显示系统

510…系统端

520…图形处理器

530…时序控制器

531…接收电路

532…闩锁电路

533…控制电路

5331…判断电路

5332…控制器

534…处理器

535…时序信号产生器

536…发送电路

540…驱动电路

550…显示面板

BL…背光信号

BC…背光控制信号

DATA、DATA_1…显示数据

DATA_2…输出数据

LUT1、LUT2…查找表

P…亮度偏移百分比

CS_1…原始背光控制信号

CS_2…调整后的背光控制信号

D1、D2…判断信号

CLK_1…原始时序控制信号

CLK_2…时序控制信号

具体实施方式

以下将以附图公开本公开的多个实施方式。应了解到，实务上的细节不应用以限制本公开。也就是说，在本公开部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的。

在本文中所使用的用词“耦接”亦可指“电性耦接”，且用词“连接”亦可指“电性连接”。“耦接”及“连接”亦可指两个或多个元件相互配合或相互互动。

请参考图1。图1是依照本公开一些实施例所示出的显示系统100的示意图。以图1示例而言，显示系统100包含系统端110、时序控制器(timing controller，TCON)120、存储器130、背光控制器140、背光模块150以及显示阵列160。系统端110耦接时序控制器120。时序控制器120耦接存储器130、背光控制器140以及显示阵列160。背光控制器140耦接且用以控制背光模块150。

在一些实施例中，存储器130可利用非暂态电脑可读取记录媒体实现，例如只读存储器、快闪存储器、软碟、硬盘、光盘、快闪碟、U盘、磁带、可从网络读取的数据库，或任何本公开内容所属技术领域中具通常知识者所能想到具有相同功能的记录媒体。在一些实施例中，存储器130用以存储查找表LUT1以及查找表LUT2。

在运行上，系统端110输出背光信号BL以及显示数据DATA至时序控制器120。时序控制器120依据存储器130中的查找表LUT1以及查找表LUT2对背光信号BL进行处理，以产生背光控制信号BC。背光控制器140依据背光控制信号BC控制背光模块150。时序控制器120输出显示数据DATA至显示阵列160。显示阵列160协同背光模块150显示出对应于显示数据DATA的影像。

参考图2。图2是依照本公开一些实施例所示出的查找表LUT1的示意图。基于一线性度较佳的显示标准，查找表LUT1定义背光控制信号BC的多个期望责任周期与多个期望亮度值的对应关系。若一显示系统满足查找表LUT1，代表此显示系统满足上述线性度佳的显示标准。

在查找表LUT1中，背光控制信号BC的各期望责任周期可对应一期望亮度值。以图2示例而言，当背光控制信号BC的期望责任周期为0.4％时，期望亮度值为3.64(cd/m²)。

具体而言，背光控制信号BC的各期望责任周期可对应一标准亮度值。此标准亮度值可定义出一期望亮度范围。期望亮度范围的上限值可为标准亮度值加上标准百分比，且期望亮度范围的下限值可为标准亮度值减去标准百分比。在此例中，标准百分比等于10％或小于10％，但本公开不以此为限。各种适用的标准百分比皆在本公开的范围中。而期望亮度值包含于此期望亮度范围中。

以图2示例而言，当背光控制信号BC的期望责任周期为0.4％时，期望亮度范围为4.28(cd/m²)至3.51(cd/m²)。而系统会将位于期望亮度范围中的一个值作为期望亮度值。期望亮度值优选是期望亮度范围的上限值与期望亮度范围的下限值之间的中间值，但本公开不以此为限。以图2示例而言，当背光控制信号BC的期望责任周期为0.4％时，期望亮度范围为4.28(cd/m²)至3.51(cd/m²)，而期望亮度值为3.64(cd/m²)。

参考图3。图3是依照本公开一些实施例所示出的查找表LUT2的示意图。查找表LUT2定义背光控制信号BC的多个原始责任周期与显示系统100的多个原始亮度值的对应关系。

以图3示例而言，查找表LUT2记录显示系统100的原始特性。也就是说，在不做额外控制的情况下，当背光控制信号BC的原始责任周期为0.4％时，显示系统100的原始亮度值为0.10(cd/m²)，但上述的期望亮度值为3.64(cd/m²)。据此可知，在不做额外控制的情况下，背光控制信号BC的原始亮度值与期望亮度值不同。

图4是一些相关技术的示意图。在一些相关技术中，当背光控制信号BC的原始责任周期越小时，亮度偏移百分比P越高。亮度偏移百分比P可由以下公式(1)得到：

P＝(L1-L2)/(L2)…(1)

其中，L1为实际亮度值，L2为期望亮度值。如图4所示，当背光控制信号BC的原始责任周期越小时，亮度偏移百分比P越高(实际亮度值偏离期望亮度值越多)。也就是说，当背光控制信号BC的原始责任周期越小时，背光控制信号BC的原始责任周期与实际亮度值的线性度越不佳。

相较于上述相关技术，本公开的时序控制器120基于线性度较佳的显示标准(查找表LUT1)，依据背光控制信号BC的期望责任周期决定出期望亮度值。接着，时序控制器120依据期望亮度值以及显示系统100本身的特性(查找表LUT2)决定背光控制信号BC的原始责任周期。接着，时序控制器120依据此原始责任周期输出背光控制信号BC，以使背光控制器140依据此背光控制信号BC控制背光模块150。

举例而言，若背光控制信号BC的期望责任周期为0.4％，时序控制器120自图2的查找表LUT1决定出期望亮度值为3.64(cd/m²)。接着，时序控制器120自图3的查找表LUT2决定出原始责任周期为2.4％。据此，时序控制器120会输出责任周期为2.4％的背光控制信号BC，使背光控制器140将背光模块150的亮度值控制为3.64(cd/m²)，进而使显示系统100符合线性度较佳的显示标准。

基于上述，显示系统100的可将最终亮度值调整为符合线性度较佳的显示标准，以改善背光控制信号BC与最终亮度值之间线性度不佳的问题。据此，本公开的显示系统100可具有较佳的显示效果。

另外，如上所述，当背光控制信号BC的原始责任周期越小时，背光控制信号BC的原始责任周期与实际亮度值的线性度越不佳。据此，在一些实施例中，是在背光控制信号BC的责任周期低于35％时才执行上述运行，以改善暗部的线性度。

参考图5。图5是依照本公开一些实施例所示出的显示系统500的示意图。以图5示例而言，显示系统500包含系统端510、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)520、时序控制器530、驱动电路540以及显示面板550。系统端510耦接图形处理器520。图形处理器520耦接时序控制器530。时序控制器530耦接驱动电路540以及显示面板550。驱动电路540耦接显示面板550。

时序控制器530包含接收(Rx)电路531、闩锁电路532、控制电路533、处理器534、时序信号产生器535以及发送(Tx)电路536。控制电路533包含判断电路5331以及控制器5332。

在一些实施例中，系统端510输出显示数据DATA_1以及原始背光控制信号CS_1。原始背光控制信号CS_1的频率与原始背光控制信号CS_1的分辨率(背光模块的分辨率)满足以下公式(2)：

FX＝F_vsync×PWM_period…(2)

其中，F_vsync为原始背光控制信号CS_1的频率，PWM_period对应原始背光控制信号CS_1的分辨率(背光模块的分辨率)，且FX为固定值。也就是说，原始背光控制信号CS_1的频率与原始背光控制信号CS_1的分辨率(背光模块的分辨率)为反比关系。

图形处理器520将来自系统端510的显示数据DATA_1以及原始背光控制信号CS_1传给时序控制器530中的接收电路531。接收电路531将显示数据DATA_1传给闩锁电路532。闩锁电路532将显示数据DATA_1传给控制电路533的判断电路5331以及处理器534，且将原始时序控制信号CLK_1传给时序信号产生器535。另一方面，接收电路531将原始背光控制信号CS_1传给控制电路533的控制器5332。

判断电路5331可依据显示数据DATA_1判断显示数据DATA_1为高变化程度模式(例如：动态)或低变化程度模式(例如：静态)。当判断电路5331判断显示数据DATA_1为高变化程度模式时，判断电路5331输出对应于高变化程度模式的判断信号D1。据此，控制器5332会调高原始背光控制信号CS_1的频率且降低分辨率PWM_period，以输出调整后的背光控制信号CS_2。驱动电路540依据调整后的背光控制信号CS_2控制显示面板550中的背光模块。

当判断电路5331判断显示数据DATA_1为低变化程度模式时，判断电路5331输出对应于低变化程度模式的判断信号D2。据此，控制器5332会调高分辨率PWM_period且降低原始背光控制信号CS_1的频率，以输出调整后的背光控制信号CS_2。驱动电路540依据调整后的背光控制信号CS_2控制显示面板550中的背光模块。

处理器534用以对显示数据DATA_1进行处理，以产生输出数据DATA_2。发送电路536将输出数据DATA_2传给显示面板550。时序信号产生器535用以依据原始时序控制信号CLK_1输出时序控制信号CLK_2。显示面板550基于输出数据DATA_2、时序控制信号CLK_2以及调整后的背光控制信号CS_2而受控，以显示出对应的影像。

参考图6。图6是一些相关技术的示意图。如图6所示，在一些相关技术中，于一些条件下，亮度与背光控制信号的责任周期之间的线性度不佳。

相较于上述相关技术，本公开的显示系统500，在高变化程度模式中，调高原始背光控制信号CS_1的频率，可增加反应时间以使显示面板550中背光模块的背光与数据搭配的较佳。在低变化程度模式中，调高分辨率PWM_period，可改善亮度与背光阶数之间的线性度。据此，本公开的显示系统500可具有较佳的显示效果。

综上所述，本公开的显示系统具有较佳的显示效果。

各种功能性元件和方块已于此公开。对于本技术领域具通常知识者而言，功能方块可由电路(不论是专用电路，或是于一或多个处理器及编码指令控制下操作的通用电路)实现，其一般而言包含用以相应于此处描述的功能及操作对电气回路的操作进行控制的晶体管或其他电路元件。如将进一步理解地，一般而言电路元件的具体结构与互连，可由编译器(compiler)，例如暂存器传递语言(register transfer language，RTL)编译器决定。暂存器传递语言编译器对与组合语言代码(assembly language code)相当相似的指令码(ascript)进行操作，将指令码编译为用于布局或制作最终电路的形式。确实地，暂存器传递语言以其促进电子和数字系统设计过程的所扮演的角色和用途而闻名。

虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开，任何本领域具通常知识者，在不脱离本公开的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种显示系统，包含：

一存储器，用以存储一第一查找表及一第二查找表；

一时序控制器，用以依据一背光控制信号的一期望责任周期以及该第一查找表决定一期望亮度值，依据该期望亮度值以及该第二查找表决定一原始责任周期，且依据该原始责任周期输出该背光控制信号；

一背光模块；

一背光控制器，用以依据该背光控制信号控制该背光模块；以及

一显示阵列，用以协同该背光模块显示一影像。

2.如权利要求1所述的显示系统，其中该第一查找表至少定义该期望责任周期与该期望亮度值的对应关系，其中该期望责任周期与该期望亮度值的对应关系符合一显示标准。

3.如权利要求2所述的显示系统，其中该期望亮度值位于一期望亮度范围内，该期望亮度范围的一上限值为一标准亮度值加上一标准百分比，且该期望亮度范围的一下限值为该标准亮度值减去该标准百分比。

4.如权利要求3所述的显示系统，其中该标准百分比等于或小于10％。

5.如权利要求1所述的显示系统，其中该第二查找表至少定义该原始责任周期与该显示系统的一原始亮度值的对应关系。

6.一种显示系统，包含：

一时序控制器，用以依据一显示数据决定一第一模式或一第二模式，其中在该第一模式中，该时序控制器调高一原始背光控制信号的一频率，其中在第二模式中，该时序控制器调高该原始背光控制信号的一分辨率；以及

一显示面板，用以基于该显示数据以及调整后的该背光控制信号而受控，以显示一影像。

7.如权利要求6所述的显示系统，其中该时序控制器包含：

一处理器，用以依据该显示数据输出一输出数据；

一时序信号产生器，用以输出一时序控制信号；以及

一控制电路，用以依据该显示数据决定该第一模式或该第二模式，以输出调整后的该背光控制信号，

其中该显示面板用以接收该输出数据以及该时序控制信号。

8.如权利要求7所述的显示系统，其中该控制电路包含：

一判断电路，用以依据该显示数据输出一判断信号；以及

一控制器，用以依据该判断信号调整该原始背光控制信号，且输出调整后的该背光控制信号以控制一驱动电路，以使该驱动电路依据调整后的该背光控制信号控制该显示面板的一背光模块。

9.如权利要求6所述的显示系统，其中该频率与该分辨率为反比关系。

10.如权利要求6所述的显示系统，其中该第一模式对应于一高变化程度，且该第二模式对应于一低变化程度。