[发明专利]背光控制信号生成电路、方法及液晶显示设备

说明书

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。