CN112005293A - 具有改变调光区带的显示器 - Google Patents

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Abstract

在一种示例性实现中，提供了一种显示器。该显示器包括多个发光二极管(LED)、薄膜晶体管(TFT)基板、液晶层、滤色器(CF)基板和控制器。TFT基板形成在LED上方以控制来自多个LED的光的发射。液晶层形成在TFT基板上方。CF基板形成在液晶层上方，以控制从多个LED发射的光的颜色。控制器通信地耦合到多个LED以将多个LED的LED子集分组到多个局部调光区带中，其中，多个局部调光区带中的每一个中的LED子集随着时间而改变。

Description

具有改变调光区带的显示器
背景技术
显示器可以用于产生可见图像。显示器已经随着时间从基于阴极射线管(CRT)的显示器演进到基于发光二极管(LED)的显示器。基于LED的显示器可以提供比基于CRT的显示器更节能的更小和更轻的显示器。
附图说明
图1是本公开的显示器的示例性横截面图的框图；
图2是本公开的具有发光二极管(LED)的调光区带的示例性显示器的框图；
图3是示出本公开的LED的调光区带如何随时间而滚动的示例性显示器的框图；
图4是本公开的用于滚动显示器的LED的调光区带的示例性方法的流程图；以及
图5是存储由处理器执行以滚动显示器的LED的调光区带的指令的示例性非暂时性计算机可读存储介质的框图。
具体实施方式
本文描述的示例提供了具有滚动调光区带的显示器。如上所述，显示器可以用LED来制造。一些基于LED的显示器被制造为具有高动态范围(HDR)能力。LED可以被分组到固定的调光区带中。固定的调光区带随着时间的推移可以导致形成可见边缘。
例如，每组中的LED可以以不同的速率随时间而衰减。不同的区带可以显示不同的图像。例如，显示器上的区带可以总是显示标志。结果，在具有该标志的区带中的LED可以以比其他区带中的LED快得多的速率衰减。最终，可以在调光区带之间看到可见边缘。
本文的示例提供了具有滚动调光区带的显示器。例如，每个调光区带中的LED的分组可以随着时间而改变。区带可以逐渐地移动跨过显示器中的LED。换句话说，与每个区带相关联的LED可以周期性地改变。结果，可以随着时间的推移针对LED拉平衰减率。结果，每个调光区带之间的边缘可能随着时间而模糊并且不太可见。
图1示出了本公开的具有滚动调光区带的显示器100的示例性横截面图。显示器100可以是电视机、计算机监视器等。显示器100可以用于生成图像或运动视频。显示器100可以使用任何彩色显示技术(例如，红、绿、蓝(RGB)显示器)来提供彩色图像。
在一个示例中，显示器100可以包括具有多个发光二极管(LED)1041至104n(在下文中也单独称为LED 104或统称为LED 104)的背光单元102。LED 104可以提供光以在显示器100上显示图像。LED 104可以发出足够的光或亮度以照亮显示器100。LED 104的尺寸或亮度可以是显示器100的尺寸的函数。例如，大型显示器可以使用更亮的LED 104。较小的显示器可以使用较少的LED 104或较暗的LED。
显示器100可以包括形成在LED 104之上的薄膜晶体管(TFT)基板106。TFT基板106可以控制来自LED 104的光的发射。TFT基板106可以包括玻璃基板116。偏振器114可以位于玻璃基板116的底侧，并且公共电极118可以位于玻璃基板116的顶侧。TFT基板106可以包括公共电极118上的绝缘体120和具有多个像素电极1241至124o(下文中也单独称为像素电极124或统称为像素电极124)的对准层122。
显示器100可以包括在TFT基板106上方的液晶层108。液晶层108可位于TFT基板106和滤色器(CF)基板112之间。
液晶层108可以包括多个液晶1101至110m(在下文中也单独地称为液晶110或统称为液晶110)。液晶110的取向可以确定从LED 104发射的光是否穿过显示器100的特定像素。在一个示例中，可以通过向相应的像素电极124施加电压来控制液晶110的取向。
在一个示例中，对准层122可以是像素电极124上的摩擦聚酰亚胺层。像素电极124可以控制相应液晶110并保持与相应液晶110对准。
CF基板112可以包括具有滤色器的玻璃基板130，并且偏振器132可以位于玻璃基板130的顶侧。玻璃基板130中的滤色器可以是红、绿和蓝滤色器，其有助于将LED 104发射的光转换成显示器100上显示的期望颜色。公共电极128可以位于玻璃基板130的底侧。对准层126可以是形成在公共电极128的底侧上的摩擦聚酰亚胺层。
在一个示例中，显示器100还可以包括控制器134。控制器134可以是处理器或专用集成电路(ASIC)以执行特定功能。控制器134可以通信地耦合到LED 104并且控制LED 104的操作。例如，控制器134可以控制哪些LED 104开启、每个LED 104何时开启、每个LED 104的亮度水平等。
在一个示例中，LED 104可以被分组到LED的不同调光区带中。例如，对于可以使用高动态范围(HDR)的显示器100，LED104的组可以由控制器134来控制，以基于在相应调光区带中示出的内容来为显示器100的每个调光区带提供不同亮度水平或光输出。
然而，如上所述，显示器100的不同调光区带可以显示不同类型的内容。因此，在连续显示亮内容的显示器100的调光区带中(例如，在特定区带中总是显示标志)，在该调光区带中的LED 104可能比其它调光区带中的LED 104更快地劣化。结果，每个调光区带的亮度水平可能变得不均匀。另外，每个调光区带的边界可以在显示器100上示出的图像中变得可见。
本公开的控制器134可以滚动显示器100的调光区带以减少每个区带中的LED 104的非均匀性，并且模糊调光区带之间的边界以减少调光区带边界的可见度。图2示出显示器200的调光区带的示例，并且图3示出控制器134如何滚动调光区带。
图2示出了具有四个调光区带202、204、206和208的显示器200的示例。尽管图2中示出了四个调光区带，但是应当注意，在显示器200中也可以部署任何数量的调光区带。
在一个示例中，每个调光区带202、204、206和208可包括至少一个LED 104。在一个示例中，调光区带202、204、206和208可以包括相同数量的LED。在另一示例中，调光区带202、204、206和208可以包括不同数量的LED。
在图2所示的示例中，每个调光区带202、204、206及208可包括四个LED 104。然而，应当注意，每个调光区带202、204、206和208可以包括任何数量的LED 104。例如，调光区带202可包括LED 1041-1044，调光区带204可包括LED 1045-1048，调光区带206可包括LED1049-10412，并且调光区带208可包括LED 10413-10416。
应当注意，尽管调光区带202、204、206和208示出了垂直区带中的LED 104，但是可以以任何几何布置、形状或图案如本文所述地滚动调光区带。例如，调光区带202、204、206和208可以布置成LED 104的水平行、水平行和垂直行的组合、区带的棋盘图案等。
因此，控制器134可以控制每个相应调光区带202、204、206和208的LED 104的每个子集的操作。特定调光区带202、204、206和208的LED 104的子集内的每个LED 104可被控制为具有相同的光输出或亮度水平。例如，调光区带1内的LED 1041-1044可以被控制为具有相同的光输出或亮度水平。
然而，每个调光区带202、204、206和208的LED 104的每个子集的亮度水平可以被控制为不同。例如，调光区带2的LED 1045-1048可以被控制为比调光区带1的LED 1041-1044更亮。控制器134可以基于每个调光区带202、204、206和208中示出的图像的内容来控制每个相应调光区带202、204、206和208的每个LED子集的亮度水平。
为了防止与上述不同区带202、204、206和208中的LED 104的不均匀使用相关联的不均匀性问题，控制器134可以滚动调光区带202、204、206和208。在一个示例中，控制器134可以在预定义时间段之后滚动调光区带202、204、206和208。例如，控制器134可以每24小时、每周、每月等滚动调光区带。预定义时间段可以是静态的或者可以随时间动态地改变。例如，预定义时间段可以基于LED随时间的测量的衰减而随时间动态地改变。
在一个示例中，预定义时间段可以是每个调光区带202、204、206和208中的LED104的数量的函数。例如，如果大量LED 104用于每个调光区带202、204、206和208，则随着LED 104衰减，边界可以更明显。结果，预定义时间段可以更短(例如，对于利用多10个LED限定的调光区带而言，每周)。相比而言，如果少量LED104用于每个调光区带202、204、206和208，则随着LED 104衰减，边界可能不太可见。结果，预定义时间段可以更长(例如，对于利用少于10个LED限定的调光区带，每三个月)。
在一个示例中，控制器134可以基于显示器的使用来改变预定义时间段以滚动调光区带202、204、206和208。例如，控制器134可以跟踪和平均显示器100的每日使用时间。每天开启显示器100越久，则预定时间段就可以越短。例如，如果显示器100每天开启8小时，则控制器134可以每天滚动调光区带202、204、206和208。如果显示器100每天开启小于8小时，则控制器134可以每周滚动调光区带202、204、206和208，等等。
在一个示例中，如上所述，预定义时间段可以在显示器100的寿命期间动态地改变。例如，随着LED 104老化，LED 104的衰减率可以指数地增加。因此，控制器134可以在显示器100的寿命的第一年内每月滚动调光区带202、204、206和208。控制器134然后可以减少预定义时间段以在显示器100的寿命的第二年中将调光区带202、204、206和208滚动到每个星期。控制器134然后可以减少预定义时间段以在显示器100的寿命的第三年中将调光区带202、204、206和208滚动到每天，等等。
在一个示例中，可以基于每个调光区带202、204、206和208中的LED 104的光输出的测量结果以及由控制器134执行的计算来动态地改变预定义时间段。例如，传感器可以位于显示器中，其可以测量每个LED 104的光输出。给定电压的光输出值可以被反馈到控制器134。控制器134可以基于所测量的光输出值来确定一些LED 104正在衰减。控制器134可以基于LED 104正在衰减的计算来减少预定义时间段。
例如，预定义时间段可以初始地设置成每月滚动调光区带202、204、206和208。预定时间段可以保留一个月，直到控制器134检测到LED 104开始衰减。然后，控制器134可以将该预定时间段改变为一周一次。
图3示出了调光区带202、204、206和208如何被控制器134滚动的示例。在一个示例中，滚动调光区带202、204、206和208可通过改变显示器100上由相应的调光区带202、204、206和208覆盖的区域来执行。可以通过改变限定相应调光区带202、204、206和208的LED104的组来改变该区域。
在一个示例中，LED 104可以由单个LED 104而改变。例如，可以通过由单个LED104偏移调光区带202、204、206和208来滚动由每个调光区带202、204、206和208覆盖的区域。为了说明，在图2中，调光区带204可以已经包括LED 1045、1046、1047和1048。然而，在图3中，在调光区带202、204、206和208滚动之后，调光区带204现在就可以包括LED 1044、1045、1046和1047。应当注意，尽管调光区带202、204、206和208向左移动，但调光区带202、204、206和208也可以在任何方向上移动(例如，如果调光区带在显示器100上布置为水平行，则向右移动或上下移动)。虽然调光区带202、204、206和208的滚动被示出为通过移位单个LED 104来执行，但是应当注意，调光区带202、204、206和208的滚动也可以通过移位多于一个LED104来执行。
换句话说，可以通过将LED 104重新分配给不同的调光区带202、204、206和208来滚动调光区带202、204、206和208。例如，图2中的LED 1048可以从调光区带2重新分配到图3中的调光区带3。当LED 104被分配到不同的调光区带202、204、206或208时，控制器134可以改变LED 104的照明水平。
例如，当分配给调光区带2时，LED 1048可发射第一水平的光输出(例如250尼特)。然而，当分配给图3中的调光区带3时，LED 1048可发射第二水平的光输出(例如200尼特)。
应当注意，调光区带202、204、206和208的滚动不包括LED 104到特定调光区带202、204、206和208的分配的完全改变。换句话说，当调光区带202、204、206或208滚动时，调光区带保持至少一个公共LED 104。例如，在图3中，在调光区带202、204、206和208滚动之后，调光区带3仍然可以包括在图2中的调光区带202、204、206和208滚动之前处于区带3中的LED 1049、10410和10411。
另外，当调光区带202、204、206和208滚动时，调光区带202、204、206或208中的至少一个可以包括彼此不相邻的LED 104。例如，图3中的调光区带1可以包括不与也在调光区带1中的另一LED 1041、1042或1043相邻的LED 10416。换句话说，当调光区带202、204、206和208滚动时，调光区带202、204、206和208中的至少一个可以包括在显示器100的相对侧上分开的LED。
在一个示例中，控制器134可以在预定义时间段期满之后继续滚动调光区带202、204、206和208达到等于每个调光区带202、204、206和208中的LED 104的数量的次数。例如，在图2和图3中，每个调光区带202、204、206和208可以包括四个LED。因此，如果调光区带202、204、206和208由单个LED 104滚动，则在返回到LED 104对于每个调光区带202、204、206和208的原始分配之前，调光区带202、204、206和208可以滚动四次。换句话说，在滚动调光区带202、204、206和208四次之后，调光区带2可包括与图1中标记的调光区带1相同的LED1041-1044。然后可将调光区带202、204、206和208重置到原始位置(例如，将调光区带1重置成包括LED 1041-1044，将调光区带2重置成包括LED 1045-1048，等等)，并且可反复滚动调光区带202、204、206和208。
因此，显示器100可以滚动调光区带202、204、206和208。滚动调光区带202、204、206和208可减少与具有静态调光区带的HDR显示器相关联的非均匀性问题。另外，滚动调光区带202、204、206和208还可如上所述模糊或减少否则可由静态调光区带形成的边界的可见性。
图4示出了用于滚动本公开的显示器的LED的调光区带的示例性方法400的流程图。在一个示例中，方法400可以由显示器100或图5中所示的装置500执行，并且在下面描述。
在框402处，方法400开始。在框404处，方法400控制发光二极管(LED)的照明，所述LED被布置到LED的多个不同调光区带中。调光区带可以包括LED的子集。每个LED子集可以具有相同数量的LED或不同数量的LED。
在框406处，方法400检测预定义时间段的期满。在一个示例中，预定义时间段可以是固定时间段。在一个示例中，如上所述，可以基于各种不同因素中的一个因素来动态地改变预定义时间段。
在框408处，方法400将LED的多个不同调光区带的位置移位单个的LED。例如，可以改变每个调光区带的每个LED子集中的至少一个LED。可以控制重新分配给新的调光区带的LED以与该LED处于先前分配的调光区带时不同的照度水平工作。
在一个示例中，在调光区带被移位或滚动之后，调光区带中的至少一个可以包括非相邻LED。例如，至少一个调光区带可包括在显示器的相对端上分开的LED(例如，显示器左侧附近的一些LED和显示器右侧附近的相同调光区带中的其它LED)。
在一个示例中，方法400可以针对每个调光区带重复等于每个LED子集中LED的数量的次数。例如，如果每个调光区带具有10个LED，则方法400可以重复10次。然后，可以将调光区带重置到原始位置。例如，原始分配给调光区带1的LED可以重新分配给调光区带1，原始分配给调光区带2的LED可以重新分配给调光区带2，等等。在框410处，方法400结束。
图5示出了装置500的示例。在一个示例中，装置500可以是设备102。在一个示例中，装置500可以包括处理器502和非暂时性计算机可读存储介质504。非暂时性计算机可读存储介质504可以包括指令506、508、510、512和514，当由处理器502执行时，所述指令使处理器502执行各种功能。
在一个示例中，指令506可以包括用于创建多个局部调光区带的指令，其中多个局部调光区带中的每一个包括显示器的多个发光二极管(LED)的相应LED子集。指令508可以包括用于控制由多个局部调光区带中的每一个中的相应LED子集产生的照明以在显示器上生成图像的指令。指令510可以包括用于检测预定义时间段的期满的指令。指令512可以包括用于跨多个LED移动多个局部调光区带以针对多个局部调光区带中的每一个关联不同的相应LED子集的指令。指令514可以包括用于控制由多个局部调光区带中的每一个中的LED的不同的相应LED子集产生的照明以在显示器上生成图像的指令。
应当理解，上述公开的变型和其它特征和功能或其替选方案可以组合到许多其它不同的***或应用中。本领域技术人员随后可以做出各种目前未预见或未预期的，所述替代、修改、变化或改进也旨在由所附权利要求来涵盖。

Claims (15)

1.一种显示器，包括：
多个发光二极管(LED)；
薄膜晶体管(TFT)基板，其形成在所述LED上方以控制来自所述多个LED的光的发射；
形成在TFT基板上方的液晶层；
滤色器(CF)基板，形成在所述液晶层上方，以控制从所述多个LED发射的光的颜色；以及
控制器，所述控制器通信地耦合到所述多个LED以将所述多个LED中的LED子集分组到多个局部调光区带中，其中，所述多个局部调光区带中的每一个中的LED子集随时间而改变。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述TFT基板包括：
玻璃基板；
在所述玻璃基板的底侧上的偏振器；
在所述玻璃基板的顶侧上的公共电极；
在所述公共电极上的绝缘体；
在所述绝缘体上的像素电极；以及
在所述像素电极上的对准层。
3.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述CF基板包括：
具有滤色器的玻璃基板；
在所述玻璃基板的顶侧上的偏振器；
在所述玻璃基板的底侧上的公共电极；以及
在所述公共电极底侧上的对准层。
4.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述LED子集对于所述多个局部调光区带中的每一个局部调光区带包含相同数量的LED。
5.根据权利要求1所述的显示器，其中，至少一个调光区带包含所述多个LED中的非相邻LED。
6.根据权利要求1所述的显示器，其中，在预定义时间段期满之后改变所述LED子集。
7.根据权利要求6所述的显示器，其中，在所述预定义时间段期满之后，针对所述多个局部调光区带中的每一个局部调光区带将所述LED子集改变单个LED。
8.一种方法，包括：
由处理器控制发光二极管(LED)的照明，所述LED被布置到LED的多个不同调光区带中；
由所述处理器检测预定义的时间段的期满；以及
由所述处理器将LED的所述多个不同调光区带的位置移位单个的LED。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
由所述处理器重复所述检测和所述移位达到等于LED的所述多个不同调光区带中的LED的数量的次数；以及
由所述处理器将LED的所述多个不同调光区带重置到原始位置。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述预定义时间段是LED的所述多个不同调光区带中的每一个调光区带中的LED数量的函数。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，当LED被分配给LED的所述多个不同调光区带中的不同调光区带时，所述LED的照度改变。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述移位包括：
由所述处理器改变LED的所述多个不同调光区带中的每一个调光区带中至少一个LED的分配。
13.一种编码有可由处理器执行的指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质包括：
用于创建多个局部调光区带的指令，其中，所述多个局部调光区带中的每一个包括显示器的多个发光二极管(LED)的相应LED子集；
用于控制由所述多个局部调光区带中的每一个局部调光区带中的相应LED子集产生的照明以在所述显示器上生成图像的指令；
用于检测预定义时间段的期满的指令；
用于跨所述多个LED移动所述多个局部调光区带以针对所述多个局部调光区带中的每一个局部调光区带关联不同的相应LED子集的指令；以及
用于控制由所述多个局部调光区带中的每一个中的不同的相应LED子集产生的照明以在所述显示器上生成所述图像的指令。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，至少一个区带被分成跨在位于所述显示器相对侧的LED上。
15.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，不同的相应LED子集包含与所述相应LED子集的至少一个共同的LED。
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