[发明专利]一种基于动态调光的显示装置及调光方法

说明书

本发明涉及一种基于动态调光的显示装置及调光方法，属于液晶显示技术领域。显示装置包括分区背光板和液晶层阵列；分区背光板由若干发光强度独立控制的发光子单元组成；液晶层阵列包括两层液晶层和三层偏振片，相邻偏振片的偏振方向正交；分区背光板和液晶层阵列均电连接控制模块。通过控制模块的调光方法是将输入图像迭代分解得到三幅图像，其中一幅图像代表背光单元的发光强度，另外两幅图像代表液晶层上像素的透过率值，将三幅图像分别传送至背光板和液晶层阵列，通过协同工作再现原输入图像；由于背光单元的发光强度是由输入图像决定的，因此根据输入图像的特征减小背光单元的发光强度，达到降低功耗、增加对比度和提高显示图像质量的目的。

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及动态调光技术。

背景技术

目前液晶显示装置在显示领域占据主导地位。传统的液晶显示器是由背光模块，偏振片和液晶层组成。由于背光常以恒定功率工作，通过调节液晶透过率来改变亮度，这导致了液晶显示的功率较高。同时由于液晶存在漏光现象，导致对比度较低，降低了图像质量。因此，有人提出了双层液晶显示装置，该装置由常规的背光板、双层液晶和偏光片组成，该装置采用双层液晶可以有效缓解漏光现象，提升对比度。但该装置控光方式是仅通过改变液晶层的透过率实现的，由于液晶无法完全闭合，因此在显示较暗图像时，仍会存在漏光现象，提升的对比度有限；同时传统的背光无法独立调控，因此背光板一直处于最大亮度，这导致其功耗较高；同时该装置一般采用模糊算法分解图像，该方法会导致图像细节丢失，PSNR值较低。

发明内容

为了提高显示画面的对比度，解决传统液晶显示器存在的漏光现象，降低显示器的能耗，本发明提供一种基于动态调光的显示装置及调光方法。

一种基于动态调光的显示装置包括分区背光板1和液晶层阵列2；

所述分区背光板1由若干个发光子单元组成，每个发光子单元的发光强度独立控制；

所述液晶层阵列2包括第一液晶层4、第二液晶层5、第一偏振片6、第二偏振片7和第三偏振片8；第一液晶层4和分区背光板1相邻；所述分区背光板1、第一偏振片6、第一液晶层4、第二偏振片7、第二液晶层5和第三偏振片8依次等间距排列；

所述相邻偏振片的偏振方向正交；

所述第二液晶层5上设有滤色片；

当第一液晶层4与第一偏振片6、第二偏振片7协同工作时，实现通过改变第一液晶层4上每个像素点的透过率调制光线的强度；

当第二液晶层5与第二偏振片7、第三偏振片8协同工作时，实现改变光线的颜色；这是由于第二液晶层5上每个像素分为红、绿、蓝三个子像素，通过改变三个子像素的透过率实现改变显示装置上图像光线的颜色；

所述分区背光板1和液晶层阵列2均电连接控制模块3；

所述控制模块3实现调光算法，所述调光算法将输入图像迭代分解得到三幅图像，其中一幅图像代表背光单元的发光强度，另外两幅图像代表液晶层上像素的透过率值，将三幅图像分别传送至背光板1和液晶层阵列2，通过协同工作再现原输入图像；由于背光单元的发光强度是由输入图像决定的，因此可以根据输入图像的特征减小背光单元的发光强度，达到降低功耗、增加对比度和提高显示图像质量的目的。

所述发光子单元为LED、micro-LED或mini-LED中的一种。

一种基于动态调光的显示装置的调光操作步骤如下：

1)将图像输入至控制模块(3)，提取图像上每个像素点的红、绿、蓝三个子像素的发光强度I(x₀,y₀,i)，其中(x₀,y₀)代表像素点的坐标，i＝1,2,3分别表示红色，绿色，蓝色；