同时实现变刷新率及图像插黑显示的LED背光驱动方法与流程

本发明涉及图像显示，尤其涉及一种同时实现变刷新率及图像插黑显示的led背光驱动方法。

背景技术：

1、液晶显示器(lcd，liquid crystal display)每刷新显示一帧图像，液晶分子都要经过翻转，高的刷新率会导致播放快速动态画面时用户会看到画面模糊拖影，影响客户体验。传统的插黑技术(bfi，black frame insertion)是指在两幅正常帧之间，插入黑帧，以掩盖住画面灰的滞留残像，来完成消除拖影工作，提高人们的观感。而传统的插黑方式要求液晶显示器的响应时间足够快，否则插黑帧很容易被人眼察觉，会发生闪烁。

2、可变刷新率(vrr，variable refresh rate)是一种用于显示面板的新技术，以允许显示面板的刷新率基于诸如图形处理单元(gpu)的视频提供商的当前处理速度自适应地改变。这样就避免了gpu不能及时输出图像帧时的撕裂效应、图像残留等一些视觉效果问题。可变刷新率的显示使得用户体验感较好，尤其对于游戏玩家来说，可变刷新率信号使得游戏画面质感更高，可以减少或者消除画面滞后、卡顿和帧撕裂的问题。基于上述bfi技术和vrr技术的特点，在现有技术中，可变刷新率显示面板下实施插黑技术变得难于获得较好的显示效果。在同步背光控制方案中，背光控制信号与输入图像的垂直同步信号(vsync，垂直同步信号是加在两帧之间的脉冲信号，它指示着前一帧的结束，和新一帧的开始，即垂直同步信号的频率与画面刷新率保持一致)同步；因此，由于帧周期(即垂直同步信号vsync的周期)的长度是可变的，因此在不同的帧周期中进行bfi将使背光控制信号的背光分区电流变的不一致，并且连续变化的背光分区电流将产生背光闪烁，进而让使用者感觉图像闪烁。因此在可变刷新率下实施插黑技术，除了会造成由插黑技术本身带来的亮度下降外，还很容易造成背光闪烁。

3、由此可见，现有技术中需要一种新的led背光控制技术，使得在可变刷新率下能够同时实施插黑技术，并获得较好的显示效果，即能够保持图像具有较高亮度，同时避免背光闪烁。

技术实现思路

1、本发明所要实现的技术目的在于提供一种适用于可变刷新率下实现图像插黑的led背光组件及控制方法，基于该led背光组件及背光控制方法，能够实现在可变刷新率下能够同时实施插黑技术，并获得较好的显示效果，即能够保持图像具有较高亮度，同时避免背光闪烁。

2、基于上述技术目的，本发明提供一种同时实现变刷新率及图像插黑显示的led背光驱动方法，所述led背光驱动方法包括：

3、将所述led背光组件划分为多个背光分区，每一个背光分区均对应于显示面板的一个像素分区，每个所述像素分区内均包含有多行像素；

4、当显示面板以第一刷新率进行显示时，各个背光分区的垂直同步信号周期t均被划分成插黑时间段t1、帧显示时间段t2和亮度平衡时间段t3；

5、所述插黑时间段t1的led驱动电流为第一电流值i1，所述帧显示时间段t2的led驱动电流为第二电流值i2，所述亮度平衡时间段t3的led驱动电流设置为第三电流值i3；

6、所述第二电流值为该帧显示画面的帧电流值iled；所述第一电流值i1设置为小于所述帧显示时间段t2内的第二电流值i2；

7、所述亮度平衡时间段t3内的第三电流值i3与该垂直同步信号周期t内的帧平均电流值或该垂直同步信号周期t内的平均亮度所对应的电流值相关；

8、当显示面板以小于第一刷新率的第二刷新率进行显示时，各个背光分区的垂直同步信号周期t’均被划分成插黑时间段t’1、帧显示时间段t’2和亮度平衡时间段t’3；

9、且所述插黑时间段t’1、帧显示时间段t’2和亮度平衡时间段t’3相对于所述插黑时间段t1、帧显示时间段t2和亮度平衡时间段t3而言，其中至少一个时间段被拉长。

10、在一个实施例中，所述各个背光分区的第一电流值i1均满足于：所述第一电流值i1设置为大于零且小于第二电流值i2；以及第一电流值i1小于第一阈值；所述第一阈值为最高亮度对应的电流值的1/2、1/4、1/16、1/32、1/64或1/128。

11、在一个实施例中，所述第一阈值为最高亮度对应的电流值的1/2、1/4、1/16、1/32、1/64或1/128。

12、在一个实施例中，所述亮度平衡时间段t3内的第三电流值i3取值范围为帧平均电流值iavg±电流浮动值δi，且所述帧平均电流iavg表示为：

13、

14、在一个实施例中，所述电流浮动值δi为所述帧平均电流iavg的10％、15％或20％。

15、在一个实施例中，所述亮度平衡时间段t3内的第三电流值i3取值范围为帧平均亮度所对应的电流值iavg1±电流浮动值δi。

16、在一个实施例中，所述电流浮动值δi为帧平均亮度所对应的电流值iavg1的10％、15％或20％。

17、在一个实施例中，所述第二刷新率下的插黑时间段t’1的时长与第一刷新率下的插黑时间段t1的时长相同，所述第二刷新率下的帧显示时间段t’2的时长与第一刷新率下的帧显示时间段t2的时长相同。

18、在一个实施例中，当显示面板处于第一刷新率时，不同背光分区中对应的插黑时间段t1、帧显示时间段t2和亮度平衡时间段t3可以设置为不同时长。

19、与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

20、本发明中通过控制垂直同步信号周期内不同时间段的led电流实现了在可变刷新率状态下，实施画面插黑技术，同时保证了显示画面的亮度稳定以及背光无闪烁。

21、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种同时实现变刷新率及图像插黑显示的led背光驱动方法，其特征在于，所述led背光组件包括：

2.根据权利要求1所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，所述各个背光分区的第一电流值i1均满足于：所述第一电流值i1设置为大于零且小于第二电流值i2；以及第一电流值i1小于第一阈值。

3.根据权利要求2所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，所述第一阈值为最高亮度对应的电流值的1/2、1/4、1/16、1/32、1/64或1/128。

4.根据权利要求1所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，所述亮度平衡时间段t3内的第三电流值i3取值范围为帧平均电流值iavg±电流浮动值δi，且所述帧平均电流iavg表示为：

5.根据权利要求4所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，所述电流浮动值δi为所述帧平均电流iavg的10％、15％或20％。

6.根据权利要求1所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，所述亮度平衡时间段t3内的第三电流值i3取值范围为帧平均亮度所对应的电流值iavg1±电流浮动值δi。

7.根据权利要求6所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，所述电流浮动值δi为帧平均亮度所对应的电流值iavg1的10％、15％或20％。

8.根据权利要求1所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，所述第二刷新率下的插黑时间段t’1的时长与第一刷新率下的插黑时间段t1的时长相同，所述第二刷新率下的帧显示时间段t’2的时长与第一刷新率下的帧显示时间段t2的时长相同。

9.根据权利要求1所述的led背光组件的驱动方法，其特征在于，当显示面板处于第一刷新率时，不同背光分区中对应的插黑时间段t1、帧显示时间段t2和亮度平衡时间段t3可以设置为不同时长。

10.一种led背光面板，其特征在于，所述led背光面板使用如权利要求1-9之一所述的驱动方法进行背光控制。

技术总结本发明公开了一种同时实现变刷新率及图像插黑显示的LED背光驱动方法，所述LED背光组件划分为多个背光分区，每一个背光分区均对应于显示面板的一个像素分区；当显示面板以第一刷新率进行显示时，各个背光分区的垂直同步信号周期T均被划分成插黑时间段T<subgt;1</subgt;、帧显示时间段T<subgt;2</subgt;和亮度平衡时间段T<subgt;3</subgt;；每个时间段使用不同的LED电流驱动LED发光；当显示面板以小于第一刷新率的第二刷新率进行显示时，各个背光分区的垂直同步信号周期T’均被划分成插黑时间段T’<subgt;1</subgt;、帧显示时间段T’<subgt;2</subgt;和亮度平衡时间段T’<subgt;3</subgt;；且所述插黑时间段T’<subgt;1</subgt;、帧显示时间段T’<subgt;2</subgt;和亮度平衡时间段T’<subgt;3</subgt;相对于所述插黑时间段T<subgt;1</subgt;、帧显示时间段T<subgt;2</subgt;和亮度平衡时间段T<subgt;3</subgt;而言，其中至少一个时间段被拉长。技术研发人员：孙孝波,张学丰,孔令新受保护的技术使用者：北京芯格诺微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2