用于驱动光源模块的方法

专利名称：用于驱动光源模块的方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及一种用于驱动光源模块的方法以及用于执行该方法 的显示设备。更具体地，本发明的示例性实施例涉及一种能够改善显示质量的用于驱动光 源模块的方法以及用于执行该方法的显示设备。
背景技术：
通常，液晶显示器(IXD)设备包括利用液晶分子的光学透射显示图像的IXD面板 和设置在IXD面板下方以便为IXD面板提供光的背光组件。IXD面板包括阵列衬底(array substrate)、滤色片衬底(color filter substrate)和液晶层。阵列衬底包括多个像素电 极和多个电连接到像素电极的薄膜晶体管(TFT)。滤色片衬底面向阵列衬底并具有公共电 极和多个滤色片。液晶层设置在阵列衬底与滤色片衬底之间。当将像素电极与公共电极之间产生的电场施加到液晶层时，液晶层的液晶分子的 布置(arrangement)改变，以控制液晶层的光学透射率，从而显示图像。当光学透射率增加 到最大时，IXD面板显示高亮度的白图像，而当光学透射率减小到最小时，IXD面板显示低 亮度的黑图像。然而，IXD设备可产生比其他类型的显示设备(诸如阴极射线管(CRT)和等离子 体显示面板(PDP)显示装置)更眩目的光(glare)。LCD设备利用产生光的背光组件来显 示图像，因此IXD设备的亮度分布可不同于CRT或PDP显示装置的亮度分布。因此，IXD设 备可增加用户的视觉疲劳。近来，为了增加图像的对比率(contrast ratio)并为了减小功率消耗，已研发出 用于光源的局部调光(local dimming)的方法，其中，以根据光源的位置单独控制光的量的 方式来驱动光源。在用于光源的局部调光的方法中，将光源分成多个发光块，并且与LCD面 板的显示区的暗区和亮区对应地控制发光块发出的光的量。

发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种能够改善显示质量的用于驱动光源模块的方 法。本发明的示例性实施例还提供了一种用于执行该方法的显示设备。根据本发明的一个方面，提供了一种用于驱动光源模块的方法。光源模块包括多 个发光块，这多个发光块将光提供到显示单位图像的多个像素。通过分析对应于像素的灰 度值来判定用于每个这种发光块的驱动模式。如果发光块的驱动模式被判定为处于增强模 式(boosting mode)，则将第二驱动信号施加到发光块，第二驱动信号的等级高于被判定为 处于正常模式时施加到发光块的第一驱动信号的等级。根据本发明的一个方面，一种显示设备，包括光源模块和驱动部。光源模块发出 光，并包括多个发光块，光源模块将光提供到显示单位图像的多个像素。通过分析分别对应 于像素的灰度值，驱动部判定这种发光块的驱动模式。如果驱动部判定发光块的驱动模式处于增强模式，则驱动部将第二驱动信号施加到发光块。这样的第二驱动信号的等级高于 驱动模式被判定为处于正常模式时施加到发光块的第一驱动信号的等级。
根据本发明，当单位图像中包含的亮图像(bright image)的尺寸减小时，驱动信 号的等级增加。因此，在灵敏显示区中，单位图像的亮度值可依据亮图像尺寸与亮度特性参 数H定义。


通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其他特征和优点 将变得更显而易见，附图中图1是示出了根据本发明的示例性实施例的显示设备的方框图；图2A、图2B和图2C是示出了根据图1的显示设备的不同亮度曲线的图表；图3是示出了图2A到图2C的灵敏显示区的亮度特性的示意图；图4是示出了图1的增强控制部的方框图；图5是示出了用于驱动图1的驱动部的方法的流程图；图6是示出了图1的光源模块的平面图；图7A和图7B是示出了根据图5的驱动方法的增强模式和正常模式的驱动信号的 波形图；图8是示出了根据本发明的另一示例性实施例的驱动部的方框图；图9是示出了图8的增强控制部的方框图；图10是示出了用于驱动图8的驱动部的方法的流程图；以及图IlA和图IlB是示出了根据图9的驱动方法的增强模式和正常模式的驱动信号 的波形图。
具体实施例方式下面参照附图更加充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然 而，本发明可以以很多不同的形式体现且不应被理解为限于本文中阐述的示例性实施例。 相反地，提供这些示例性实施例以使本公开将是详尽而全面的，并将充分地向本领域的普 通技术人员传达本发明的范围。附图中，为了清楚起见，可放大层和区域的尺寸及相对尺 寸。应理解，当元件或层被称作“在......上”、“连接至”或“接合至”另一元件或层
时，则该元件或层可以直接在另一元件或层上、连接至或接合至另一元件或层，或者可以存
在中间元件。相反地，当元件被称作“直接在......上”、“直接连接至”或“直接接合至”另
一元件或层时，则不存在中间元件或层。通篇，相同的标号指代相同的元件。如本文中所使 用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。应理解，虽然术语第一、第二、第三等在本文中可以用来描述各种元件、组件、区 域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅 用来区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分。因此，在不背 离本发明的教导的前提下，下文论述的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、 组件、区域、层或部分。
为便于描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系，本文中可
以使用诸如“在......之下”、“在......下方”、“下部”、“在......上方”、“上部”等的空
间相对术语。应当理解，这些空间相对术语旨在包括除图中所述方位以外的正在使用或工 作的装置的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，被描述为在其他元件或特征“下方”或
“之下”的元件则会定位在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在......下面”可
以包括上方和下方的方位，取决于装置的方位。装置可以以其他方式定位(旋转90度或者 处于其他方位)，并且相应地解释本文中所使用的空间相关描述词。本文中所使用的术语仅是为了描述特定的示例性实施例，而不是旨在限制本发 明。如本文中所使用的，单数形式的“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括 复数形式，除非文中另有清楚指明。另外，应理解，术语“包含(includes)”和/或“包括 (including)在用于本说明书中时指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的 存在，但不排除额外的一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其组合的 存在。在本文中，参照横截面视图描述本发明的示例性实施例，横截面视图是本发明的理想示例性实施例(以及中间结构)的示意图。因而，可以期望由于例如制造技术和/ 或公差所导致的所示形状的变化。因此，本发明的示例性实施例不应被理解为限于本文 中所示区域的特定形状，而应包含由于例如制造所导致的形状的偏差。例如，示出为长方 形的注入区域将典型地具有圆形或曲线形特征和/或在其边缘具有注入浓度(implant concentration)的梯度，而非具有从注入到未注入区域的双重改变。同样，通过注入形成的 掩埋区域可以导致掩埋区域与通过其进行注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，图 中所示的区域实际上是示意性的，而且其形状并非旨在示出装置的区域的实际形状，并且 并非旨在限制本发明的范围。除非另有定义，本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明 所属领域的普通技术人员一般所理解的相同的意思。另外，应理解，术语，诸如在常用字典 中定义的那些，应理解为具有与它们在相关领域的文章中的含义一致的含义，并且除非在 本文中清楚地定义，否则将不应以理想化或过于形式化的意思来解释。下面，将参照附图详细说明本发明。图1是示出了根据本发明的示例性实施例的显示设备的方框图。参考图1，显示设备包括显示面板100、面板驱动部200、光源模块300和驱动部 400。显示面板100包括多个像素，例如MXN个像素(M和N是自然数)。每个像素P都 包括连接到栅极线GL和数据线DL的开关元件TR、连接到开关元件TR的液晶电容器CLC和 连接到液晶电容器CLC的存储电容器CST。面板驱动部200包括时序控制部210、数据驱动部230和栅极驱动部240。时序控制部210接收像素数据。每个像素数据都是数字灰度值。时序控制部210产 生用于控制显示面板100的驱动时序的时序控制信号。时序控制信号包括时钟信号、水平 启ζ号(horizontal startingsignal)禾口ili启ζΙ号(vertical starting signal)。数据驱动部230利用时序控制信号和校正的灰度来驱动显示面板100的数据线 DL0
栅极驱动部240利用时序控制信号、栅极导通电压和栅极截止电压来驱动显示面 板100的栅极线GL。
光源模块300包括其上设置有多个发光二极管(LED)的印刷电路板(PCB)。LED 可包括红LED、绿LED、蓝LED和白LED。光源模块300包括mXn个发光块B。每个发光块 B都包括多个LED。驱动部400包括图像分析部410、调光等级判定部(dimminglevel determining part) 420、时间/空间校正部430、灰度校正部440、模式判定部450、增强控制部460和信号 发生部470。图像分析部410将像素数据分成分别对应于发光块B的多个图像块D，并分析像素 数据。例如，图像分析部410获得分别对应于图像块D的多个代表性灰度值。每个代表性 灰度值都可以是平均灰度值、最大灰度值、或最大灰度值与最小灰度值之间的所选灰度值。 代表性灰度值可以通过各种公式判定。 调光等级判定部420基于从图像分析部410输出的代表性灰度值为每个对应的发 光块B判定多个调光等级。每个调光等级都控制每个发光块B的亮度。例如，调光等级可 基于脉冲宽度调制(PWM)信号的占空比等级来判定。时间/空间校正部430包括时间低通滤波器(LPF)和空间LPF，并校正调光等级以 使调光等级的时间和空间轮廓平滑。例如，空间LPF可校正预定发光块的调光等级，以便将 其调光等级设定成在预定发光块与位于预定发光块周围的外围发光块之间判定的多个调 光等级中的最低调光等级。时间LPF校正预定发光块的调光等级，从而将其调光等级设定 成当前帧(例如第η帧)与前一帧(例如第(η-1)帧)(η为自然数)的调光等级之间的最 低调光等级。因此，可使校正的调光等级的时间和空间轮廓平滑。灰度校正部440基于从调光等级判定部420输出的调光等级来校正灰度。因此， 从显示面板100的像素透射的光的透射可利用校正的灰度来控制。因此，显示面板100的 透射根据单独驱动的发光块B的亮度来控制，因此可减小功率消耗并且可改善对比率。通过将参考值与对应于单位图像的每个灰度相比较，模式判定部450判定对应于 单位图像的发光块的驱动模式。对应于单位图像的灰度从图像分析部410输出，或可替代 地，从驱动部400的外部接收。单位图像可以是对应于单个发光块的图像、对应于多个发光 块的图像、或对应于光源模块300的所有发光块的帧图像。例如，对应于单位图像的灰度可包括比低参考值低的低灰度和比高参考值高的高 灰度。当低灰度与高灰度之比满足增强条件时，对应于单位图像的发光块被判定为处于增 强模式。然而，当低灰度与高灰度之比不满足增强条件时，对应于单位图像的发光块被判定 为处于正常模式。例如，用于满足增强条件的比可设定为不同值，诸如(1 5)、(1 10)、 (1 50)、或(1 100)等等。通常，低灰度对应于背景图像，而高灰度对应于亮图像。当 灰度值是8位值时，低参考值可以是在大约0到大约30之间的灰度值，而高参考值可以是 在大约240到大约255之间的灰度值。低参考值和高参考值可以不同地设定。根据从模式判定部450判定的驱动模式，增强控制部460控制分别对应于发光块B 的多个驱动信号的等级。每个等级都是驱动信号的峰值电流等级。例如，对于被判定为处 于正常模式的发光块，增强控制部460将驱动信号的峰值电流等级设定为正常电流等级， 并且类似地，对于被判定为处于增强模式的发光块，增强控制部460将驱动信号的峰值电流等级设定为增强电流等级。
信号发生部470产生用于发光块B的驱动信号并将驱动信号施加到发光块B。驱 动信号具有分别基于从调光等级判定部420输出的调光等级的占空比，并具有分别基于从 增强控制部460输出的峰值电流等级的峰值电流。被判定为处于正常模式的发光块接收对 应于正常电流等级的第一驱动信号，而被判定为处于增强模式的发光块接收对应于增强电 流等级的第二驱动信号。当发光块发出全白光时，第一和第二驱动信号可具有相同的最大 占空比。图2A、2B和2C是示出根据图1的显示设备的不同亮度曲线的图表。图3是示出 了图2A到图2C的灵敏显示区的亮度特性的示意图。参照图2A和图3，当灰度值为“255”(基于8位)时，显示设备驱动到增强模式。 也就是，“255”可以是增强条件的高参考值。在该情形中，显示设备的显示区可相对于“255” 分成灰度显示区和灵敏显示区。显示设备具有包括对应于灰度显示区的第一曲线(Yl(G)) 的第一亮度曲线(Yl)和对应于灵敏显示区的第二曲线(Yl (A))。根据灰度显示区的第一曲线(Yl (G))，亮度值可由根据在大约0到大约255之间 的灰度值的分数的gamma(Y)次幂定义。当灰度值增加时，亮度值增加。因此，当光源模块 300被驱动成处于全白状态时，亮度值是正常亮度(Ynmial)。灰度显示区的第一曲线(Yl(G)) 可由下面的等式1定义。等式1
r ν = 2.2Fl(G) = YnormaI X (者)正常亮度值(Ynmial)是当光源模块300被驱动成处于全白状态时光源模块300的
亮度值。根据第二曲线(Yl㈧)，亮度值由灰度值为“255”的亮图像的尺寸定义。如图2A所 示，当灰度值为“255”的亮图像的尺寸从100%减小到0%时，亮度值从正常亮度值(Y_al) 增加到最大亮度值(Ypeak)。例如，如图3所示，单位图像(UI)的尺寸为“1”，黑灰度值为“0”的背景图像的尺 寸为“A”，且灰度值为“255”的亮图像(WI)的尺寸为“1-A”。A被定义成0彡A<1。当亮 图像(WI)的尺寸从100%减小到0%时，亮度值从正常亮度值(Ynmial)增加到最大亮度值 (Ypeak)。因此，当亮图像(WI)的尺寸处于最小时，亮度值处于最大亮度值(Ypeak)。灵敏显示 区的第二曲线(Yl(A))可由下面的等式2定义。等式2Yl (A) = YnormalX (I-Ah)+YpeakXAh最大亮度值(Ypeak)由用户选择，且H是由用户设定的亮度特性参数。根据灰度显示区的第二曲线(Yl (A))，亮度值可依据亮图像尺寸与亮度特性参数 H定义。参考图2B和图3，当灰度值为“250”(基于8位)时，显示设备驱动到增强模式。 也就是，“250”是增强条件的高参考值。在该情形中，显示设备的显示区可相对于250灰度 分为灰度显示区和灵敏显示区。显示设备具有包括对应于灰度显示区的第一曲线(Y2(G)) 和对应于灵敏显示区的第二曲线(Y2(A))的第二亮度曲线(Y2)。
根据灰度显示区的第一曲线(Y2 (G))，亮度值可由根据在大约0到大约250之间的 灰度值的分数的Y次幂定义，如等式1所示。根据灰度显示区的第二曲线(Y2(A))，亮度值 依据亮图像尺寸与亮度特性参数H定义，如等式2所示，其中，亮图像的灰度值大于灰度值 “250”。参考图2C和图3，当灰度值为“245”(基于8位)时，显示设备驱动到增强模式。 也就是，“245”是增强条件的高参考值。在该情形中，显示设备的显示区可相对于245灰度 分成灰度显示区和灵敏显示区。显示设备具有包括对应于灰度显示区的第一曲线(Y3(G)) 和对应于灵敏显示区的第二曲线(Y3(A))的第三亮度曲线(Y3)。根据灰度显示区的第一曲线(Y3 (G))，亮度值可由根据在大约0到大约245之间的 灰度值的分数的Y次幂定义，如等式1所示。根据灰度显示区的第二曲线(Y3(A))，亮度值 可依据亮图像尺寸与亮度特性参数H定义，如等式2所示，其中，亮图像的灰度值大于灰度 值 245。如上所述，显示区可根据增强条件改变。显示区可相对于增强条件的高参考值分 成灰度显示区和灵敏显示区。此外，在灵敏显示区中，亮度值可依据亮图像尺寸与亮度特性 参数H定义。图4是示出了图1的增强控制部460的方框图。参考图1到图4，增强控制部460包括适应性亮度判定部461、电流控制部463和 电流校正部465。当对应于单位图像的灰度值满足增强条件时，适应性亮度判定部461判定单位图 像的适应性亮度值(Y(A))。例如，适应性亮度判定部461可利用对应于单位图像的最大灰 度值、最小灰度值和平均灰度值来判定单位图像的适应性亮度值(Y( A))。以下，将参照图3和等式2说明计算适应性亮度值(Y( A))的方法。对应于背景图像(BI)的尺寸㈧的置换因子可利用单位图像(UI)的灰度值来计 算。单位图像(UI)的最大灰度值(GMax)、平均灰度值(GAvg)和置换因子(A)可利用下面的 等式3来计算。等式3GMax = Gj, GMin = GbGA g = GBXA+GMaxX (1-A)GMax_GAug = (GMax-GMin) XA参照等式3，最大灰度值(GMax)基本与对应于白图像的白灰度值(G》相同，而最小 灰度值(GMin)基本与对应于黑图像(也就是背景图像)的黑灰度值(Gb)相同。参照等式3， 置换黑图像的尺寸(A)的置换因子(A)可由下面的等式4定义。等式4A = GMax-GAug = (GMax-GMin) XA参照等式2和4，适应性亮度值(Y(A))可由下面的等式5定义。等式5Yn。 al、Ypeak和H是设定值。置换因子(A)是最大灰度值(GMax)与平均灰度值(GAvg)之间的差值，白灰度值(G1)基本与最大灰度值(GmJ相同，而黑灰度值(Gb)基本与最小灰 度值(Gmn)相同。因此，适应性亮度判定部461可基于最大灰度值(GMax)、最小灰度值(Gmn)和平均 灰度值(Gavs)通过等式5来判定单位图像的适应性亮度值(Υ(Δ))。电流控制部463基于适应性亮度值(Y ( Δ ))来计算增强电流等级(Ib。。st)。增强电 流等级(Ib。。st)可利用下面的等式6来计算。等式6Ynormal . !normal — Y(A) . Iboost 正常电流等级(Inmial)基本与用于将发光块B驱动成处于全白状态的驱动信号的 峰值电流等级相同。当亮图像的尺寸减小时，增强电流等级(Ib。。st)增加。因此，如图2A到图2C所示 的第二曲线(Yl (A))、(Y2(A))和(Y3 (A))，亮度值可依据亮图像尺寸与亮度特性参数H定 义。当发光块处于增强模式时，电流控制部463控制用于将发光块驱动到增强电流等 级(Ib。。st)的驱动信号的电流等级。此外，当发光块处于正常模式时，电流控制部463控制 用于将发光块驱动到正常电流等级(Inmial)的驱动信号的电流等级。电流校正部465校正电流等级，以使驱动信号的电流等级具有平滑的时间和空间 轮廓。例如，当驱动模式利用对应于单个发光块或成组发光块的单位图像判定时，电流 校正部465校正对应于处于增强模式的发光块以及位于具有增强模式的发光块周围的外 围发光块的电流等级，以使电流等级的空间轮廓平滑。此外，电流校正部465校正对应于当 前帧和前一帧的电流等级，以使电流等级的时间轮廓平滑。然而，当驱动模式利用对应于光源模块300的所有发光块的帧图像来判定时，电 流校正部465可不空间地校正所有发光块的电流等级。当所有发光块被判定为处于增强模 式时，所有发光块的电流等级被判定为处于增强电流等级。因此，电流校正部465没有在空 间上校正电流等级。然而，当驱动模式利用对应于光源模块300的所有发光块的帧图像来 判定时，电流校正部465在时间上校正电流等级，以使电流等级可具有时间平滑轮廓。图5是示出了用于驱动图1的驱动部的方法的流程图。图6是示出了图1的光源 模块的平面图。图7A和图7B是分别示出了根据图5的驱动方法的增强模式和正常模式的 驱动信号的波形图。参照图1和图5，图像分析部410将像素数据分成分别对应于发光块B的多个图像 块D，并分析分别对应于图像块D的灰度值(步骤S110)。基于从图像分析部410输出的图像块D的代表性灰度值，调光等级判定部420判 定发光块B的调光等级(步骤S120)。调光等级可由时间/空间校正部430校正，从而具有 时间和空间平滑轮廓。模式判定部450使用单位图像的灰度值来判定对应于单位图像的发光块是否满 足增强条件(步骤S130)。
参考图6，光源模块300包含具有多个二维(2D)结构的发光块B1, ...，Bjio光源 模块300可替代地包含多个具有一维(ID)结构的发光块。模式判定部450使用单位图像 的灰度值来判定对应于单位图像的发光块的驱动模式。单位图像可以设定成使得图像对应 于单个发光块(例如,B》、成组发光块(例如，B1;B2，BI+1，BI+2)，或对应于与光源模块300的 所有发光块(例如，B1, ...，Bji)对应的帧图像。
当低灰度值和高灰度值之比满足增强条件时，模式判定部450将对应于单位图像 的发光块的驱动模式判定为增强模式(步骤S141)。例如，用于满足增强条件的比可以不 同地设定为下列值，诸如(1 5)、(1 10)、(1 50)、(1 100)等等。因此，发光块的 亮度值可与对应于图2A、图2B和图2C中所示的灵敏显示区的第二曲线(Y1(A)、Y2(A)或 Y3(A))的亮度值基本相同，该灵敏显示区的第二曲线的亮度值根据单位图像中包含的亮图 像的尺寸而改变。然而，当低灰度值和高灰度值之比不满足增强条件时，模式判定部450将对应于 单位图像的发光块的驱动模式判定为正常模式(步骤S143)。因此，发光块的亮度值可与对 应于图2A、图2B和图2C中所示的灰度显示区的第一曲线(Y1(G)、Y2(G)或Y3(G))的亮度 值基本相同，该灰度显示区的第一曲线的亮度值根据灰度值而改变。例如，当第K发光块 满足增强条件，且剩余发光块B1,B2,. . .，Bj1F满足增强条件 时，模式判定部450将第K发光块Bk的驱动模式判定为增强模式，且剩余发光块B1, B2,...， Bji的驱动模式为正常模式。根据模式判定部450判定的驱动模式，增强控制部460判定峰值电流等级。例如， 判定驱动被判定为处于正常模式的每个剩余发光块B1, B2, ... , Bji的第一驱动信号的峰值 电流等级为处于正常电流等级(步骤S145)。判定驱动被判定为处于增强模式的第K发光 块Bk的第二驱动信号的峰值电流等级为处于增强电流等级，该电流等级高于正常电流等级 (步骤S147)。增强控制部460将电流等级提供到信号发生部470。例如，基于最大灰度值(GMax)、最小灰度值(Gmn)和平均灰度值(Gavs)，适应性亮 度判定部461可通过等式5判定单位图像的适应性亮度值(Υ(Δ))。基于适应性亮度值 (Y ( Δ ))，电流控制部463通过等式6计算增强电流等级(Ib。。st)。信号发生部470产生发光块B1, B2,...，ΒΚ，...，Βπ的驱动信号，并将驱动信号施加 到发光块B1, B2,... ,Bk,... , Bjio驱动信号具有分别基于从调光等级判定部420输出的调 光等级的占空比，并具有分别基于从增强控制部460输出的峰值电流等级的峰值电流。因 此，通过从信号发生部470输出的驱动信号将发光块B1, B2, . . . , Bk, . . . , Bji驱动到增强模 式或正常模式(步骤S150)。参照图7Α和图7Β，信号发生部470将具有增强电流等级(Ib。。st)的第二驱动信号 (图7A中所示)输出到第K发光块(Bk)，并将具有正常电流等级(Inmial)的第一驱动信号 (图7B中所示)输出到剩余发光块B1, B2,...，ΒΤΙ。第一和第二驱动信号具有对应于全白光 的最大占空比(DRmax)。相对于同一调光等级，第一和第二信号的占空比彼此基本相同。第 二驱动信号的峰值电流等级具有增强电流等级(Ib。。st)，而第一驱动信号的峰值电流等级具 有正常电流等级(I—)。因此，第K发光块(Bk)的亮度可高于每个剩余发光块B1, B2,...， Bji的亮度。当单位图像中包含的亮图像的尺寸减小时，增强电流等级(Ib。。st)增加。单位图像的亮度值可依据亮图像尺寸与亮度特性参数H定义，诸如图2A，图2B和图2C中所示的灵敏 显示区的第二曲线(Y1(A)、Y2(A)或Y3(A))。图8是示出了根据本发明的另一示例性实施例的驱动部的方框图。参考图1和图8，调光部500包括图像分析部510、调光等级判定部520、时间/空 间校正部530、灰度校正部540、模式判定部550、增强控制部560和信号发生部570。图像分析部510将像素数据分成分别对应于发光块B的多个图像块D，并分析分别 对应于图像块D的灰度值。例如，图像分析部410获得分别对应于图像块D的多个代表性 灰度值。每个代表性灰度值可以是平均灰度值、最大灰度值、或最大灰度值与最小灰度值之 间的所选灰度值。代表性灰度值可以通过不同公式判定。基于从图像分析部510输出的代表性灰度值，调光等级判定部520为每个对应的 发光块B判定多个调光等级。每个调光等级控制每个发光块B的亮度。例如，调光等级可基 于脉冲宽度调制信号的占空比等级来判定。基于相对于正常占空比等级的代表性灰度值， 调光等级判定部520判定发光块的占空比。正常占空比等级对应于将发光块B驱动到全白 状态的驱动信号的占空比。时间/空间校正部530校正调光等级，以使校正的调光等级具有平滑的时间和空 间轮廓。灰度校正部540基于从调光等级判定部420校正的调光等级来校正灰度。因此， 从显示面板100的像素透射的光的透射可由校正的灰度控制。因此，透射根据单独驱动的 发光块B的亮度来控制，因此可减小功率消耗并且可改善对比率。通过将参考值与对应于单位图像的每个灰度相比较，模式判定部550判定对应于 单位图像的发光块的驱动模式。单位图像可以是对应于单个发光块的图像、对应于成组发 光块的图像或对应于光源模块300的所有发光块的帧图像。例如，对应于单元图像的灰度可包括比低参考值低的低灰度值和比高参考值高的 高灰度值。当低灰度值与高灰度值之比满足增强条件时，对应于单位图像的发光块被判定 为处于增强模式。然而，当低灰度值与高灰度值之比不满足增强条件时，对应于单位图像的 发光块被判定为处于正常模式。例如，用于满足增强条件的比可不同地设定为下列值，诸如 (1 5)、(1 10)、(1 50)、(1 100)等等。通常，低灰度值对应于背景图像，而高灰 度值对应于亮图像。当灰度值为8位值时，低参考值可以是在大约0到大约30之间的灰度 值，而高参考值可以是在大约240到大约255之间的灰度值。低参考值和高参考值可以不 同地设定。根据从模式判定部550判定的驱动模式，增强控制部560控制分别对应于发光块B 的多个驱动信号的等级。每个等级都是驱动信号的占空比等级。例如，对于被判定为处于 正常模式的发光块，增强控制部560将驱动信号的占空比等级设定为正常占空比等级，并 且类似地，对于被判定为处于增强模式的发光块，将驱动信号的占空比等级设定为增强占 空比等级。增强占空比等级高于正常占空比等级。信号发生部570利用从时间/空间校正部530校正的占空比等级和设定的最大电 流等级来产生发光块B的驱动信号。当发光块的驱动模式为正常模式时，信号发生部570利 用相对于正常占空比等级和设定的最大电流等级判定的占空比等级来产生第一驱动信号。 当发光块的驱动模式为增强模式时，信号发生部570利用相对于增强占空比等级和设定的电流等级判定的占空比等级来产生第二驱动信号。信号发生部570将驱动信号输出到发光 块。因此，为最大电流等级的第一和第二驱动信号的峰值电流等级基本彼此相同，但 增强占空比等级高于正常占空比等级。因此，处于增强模式的发光块的亮度可高于处于正 常模式的发光块的亮度。此外，驱动信号的占空比等级由单位图像中包含的亮图像的尺寸 来控制，从而单位图像可相对于亮图像的尺寸具有适应性亮度值。图9是示出了图8的增强控制部的方框图。参考图8和图9，增强控制部560包括适应性亮度判定部561和占空比控制部563。适应性亮度判定部561可利用用于判定驱动模式的单位图像的灰度值来判定适 应性亮度值(Y(A))，如等式5所示。根据适应性亮度值(Y( A))，占空比控制部563计算增强占空比等级(DRb。。st)。增 强占空比等级(DRb。。st)可利用下面基于等式1到5的等式7来计算。等式7Ynorfflal DR_al = Y(A) DRb00St 正常占空比等级(DRn。 al)是将发光块B驱动到全白状态的驱动信号的占空比等 级。当单位图像中包含的亮图像的尺寸减小时，增强占空比(DRb。。st)增加。单位图像 的亮度值可依据亮图像尺寸与亮度特性参数H定义，诸如图2A、图2B和图2C所示的灵敏显 示区的第二曲线(Y1(A)、Y2(A)或Y3(A))。当发光块处于正常模式时，占空比控制部563判定正常占空比等级(DRn。Mal)，该正 常占空比等级与从调光等级判定部520判定的发光块的占空比等级基本相同。当发光块处 于增强模式时，占空比控制部563将从调光等级判定部520判定的发光块的占空比等级判 定为增强占空比等级(DRb。。st)。因此，驱动信号的占空比等级由单位图像中包含的亮图像的尺寸来控制，从而单 位图像可相对于亮图像的尺寸具有适应性亮度值。图10是示出了用于驱动图8的驱动部的方法的流程图。图11A和图11B是示出 了根据图9的驱动方法的增强模式和正常模式的驱动信号的波形图。参照图8和图10，图像分析部510将像素数据分成分别对应于发光块B的多个图 像块D，并分析对应于每个图像块D的灰度值(步骤S310)。基于从图像分析部510输出的代表性灰度值，相对于正常占空比等级，调光等级 判定部520判定调光等级(实质为发光块的占空比等级)(步骤S320)。模式判定部550使用单位图像的灰度值来判定对应于单位图像的发光块是否满 足增强条件(步骤S330)。当单位图像的灰度值满足增强条件时，模式判定部550将对应 于单位图像的发光块的驱动模式判定为增强模式(步骤S341)。因此，对应于单位图像的 发光块的亮度值可与图2A、图2B和图2C中所示灵敏显示区的第二曲线(Y1(A)、Y2㈧或 Y3(A))的亮度值基本相同，该灵敏显示区的第二曲线的亮度值根据单位图像中包含的亮图 像的尺寸而改变。
然而，当单位图像灰度值不满足增强条件时，模式判定部550将对应于单位图像 的发光块的驱动模式判定为正常模式(步骤S343)。因此，对应于单位图像的发光块的亮度 值可与图2A、图2B和图2C中所示灰度显示区的第一曲线(Y1(G)、Y2(G)或Y3(G))的亮度 值基本相同，该灰度显示区的第一曲线的亮度值根据灰度值而改变。
根据从模式判定部550判定的驱动模式，增强控制部560判定占空比(步骤 S345)。当发光块处于正常模式时，判定发光块的占空比处于正常占空比等级(步骤S347)， 该正常占空比等级与从调光等级判定部520判定的占空比等级基本相同。例如，基于最大灰度值(GMax)、最小灰度值(GMin)和平均灰度值(GAvg)，适应性亮度 判定部561可通过等式5判定对应于第K发光块Bk的单位图像的适应性亮度值(Υ(Δ))。 基于适应性亮度值(Υ(Δ))，占空比控制部563通过等式7计算增强占空比等级(DRb。。st)。 占空比控制部563将被判定为处于增强模式的发光块的占空比判定为增强占空比等级
(DRboost)。当发光块的驱动模式处于增强模式时，信号发生部570利用相对于增强占空比等 级的判定的占空比等级和最大电流等级来产生第二驱动信号。当发光块的驱动模式处于正 常模式时，信号发生部570利用相对于正常占空比等级的判定的占空比等级和最大电流等 级来产生第一驱动信号。信号发生部570将信号输出到发光块(步骤S350)。参考图6、图IlA和图11B，信号发生部570将具有增强占空比等级(DRb。。st)的第 二驱动信号(图IlA所示)输出到第K发光块(Bk)，并将具有正常占空比等级(DRnmial)的 第一驱动信号(图IlB所示)输出到剩余发光块B1, B2, ... , Bjio第一驱动信号的峰值电 流等级是最大电流等级(Imax),而第二驱动信号的峰值电流等级是与第一驱动信号的峰值 电流等级相同的最大电流等级(Imax)。第二驱动信号具有增强占空比等级(DRb。。st)，而第一 驱动信号具有比增强占空比等级(DRb。。st)低的正常占空比等级(DRnmial)。因此，第K发光 块(Bk)的亮度可高于每个剩余发光块B1, B2, ...，Bji的亮度。当单位图像中包含的亮图像的尺寸减小时，增强占空比等级(DRb。。st)增加。单位 图像的亮度可依据亮图像尺寸与亮度特性参数H定义，诸如图2A、图2B和图2C中所示的灵 敏显示区的第二曲线(Y1(A)、Y2㈧或Y3(A))。根据本发明，当单位图像中包含的亮图像的尺寸减小时，驱动信号的等级增加。因 此，在灵敏显示区中，单位图像的亮度值可由亮图像尺寸与亮度特性参数H定义。前述是对本发明的说明，而不应被认为是对本发明的限制。尽管已描述了本发明 的几个示例性实施例，但本领域的技术人员应当容易地理解，在本质上不背离本发明的新 颖教导和优点的前提下，可以对示例性实施例做出许多修改。因此，所有这些修改都旨在包 含在权利要求所限定的本发明的范围内。在权利要求中，装置加功能的子句旨在覆盖本文 中描述的执行所述功能的结构，而非仅是结构等同物，还是还有等同结构。所以，应理解，前 述是对本发明的说明，而并不应被认为是限于所公开的特定示例性实施例，并且对所公开 的示例性实施例的修改以及其它示例性实施例都旨在包括在所附权利要求的范围内。本发 明由以下的权利要求、以及包括在其中的权利要求的等同物限定。
权利要求
一种用于驱动光源模块的方法，所述光源模块包括多个发光块，所述方法包括通过分析对应于像素的灰度值来判定将光提供到显示单位图像的多个像素的所述发光块的驱动模式；将第二驱动信号施加到被判定为处于增强模式的所述发光块，所述第二驱动信号的等级高于施加到被判定为处于正常模式的所述发光块的第一驱动信号的等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下各项施加所述第二驱动信号 利用对应于所述单位图像的灰度值来获得所述单位图像的适应性亮度值； 基于所述适应性亮度值判定增强等级；以及产生具有所述增强等级的所述第二驱动信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述增强等级对应于峰值电流等级。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过时间低通滤波器和空间低通滤波器来校正 所述增强等级。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述增强等级对应于占空比。
6.根据权利要求2所述的方法，进一步包括利用帧图像的灰度值来判定分别对应于所述发光块的多个占空比。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括 利用所述占空比来校正所述帧图像的灰度值。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，当比所述单位图像的灰度值的高参考值高的灰 度值的第一数字小于比所述单位图像的灰度值的低参考值低的灰度值的第二数字时，判定 所述发光块处于所述增强模式。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述第一数字减小时，所述增强等级增加。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述单位图像包括对应于单个发光块的图像、 对应于多个发光块的图像、或帧图像。
全文摘要
本发明公开了一种用于驱动光源模块的方法，光源模块包括多个发光块，通过分析对应于像素的灰度值，判定将光提供到显示单位图像的多个像素的发光块的驱动模式。将第二驱动信号施加到被判定为处于增强模式的发光块，第二驱动信号的等级高于施加到被判定为处于正常模式的发光块的第一驱动信号的等级。
文档编号G09G3/36GK101877215SQ20101017492
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者吕东珉, 权容焄, 金基哲 申请人:三星电子株式会社