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CN118692393A - 显示设备及其背光控制方法 - Google Patents

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CN118692393A
CN118692393A CN202410178142.0A CN202410178142A CN118692393A CN 118692393 A CN118692393 A CN 118692393A CN 202410178142 A CN202410178142 A CN 202410178142A CN 118692393 A CN118692393 A CN 118692393A
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CN
China
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light
display
data
backlight
Prior art date
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Application number
CN202410178142.0A
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English (en)
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庞震华
张来源
徐志强
李斌
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Hisense Visual Technology Co Ltd
Original Assignee
Hisense Visual Technology Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本申请实施例提供一种显示设备及其背光控制方法中，显示设备中的控制器在获得一帧的图像数据和帧起始触发信号之后，响应于帧起始触发信号，控制背光组件完成插黑操作后，基于背光数据确定初始调光数据，基于初始调光数据，输出驱动数据，以使背光组件在各帧画面显示中获得的平均电流值相同，对应提供的背光平均亮度一致，从而降低了画面显示存在的闪烁现象。

Description

显示设备及其背光控制方法
本申请要求于2023年03月21日提交中国专利局、申请号为202310280055.1、申请名称为“驱动芯片、驱动电路及显示装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请实施例涉及显示技术。更具体地讲，涉及一种显示设备及其背光控制方法。
背景技术
显示设备是显示图像和/或用户界面的设备。为提高显示设备的画面流畅度和清晰度，一些液晶显示设备会采用可变刷新率(Variable Refresh Rate，简称VRR)技术，根据当前的帧数效果动态调整显示设备中显示面板和背光组件的显示周期，以提高显示质量。基于可变刷新率的插黑技术(Black Frame insertion，简称BFI)可解决显示面板中液晶分子响应慢导致的拖影现象。
由于不同刷新率对应的显示时段内的插黑时长固定，导致不同刷新率对应的插黑比例不同，使得画面显示存在闪烁现象。
发明内容
本申请实施例提供一种显示设备及其背光控制方法，旨在解决不同刷新率对应的插黑比例不同使得画面显示存在闪烁的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种显示设备，所述显示设备包括：
显示面板；
与所述显示面板耦接的控制器，被配置为：
获得一帧的图像数据和帧起始触发信号；所述图像数据包括背光数据；
响应于所述帧起始触发信号，在当前帧显示时段中的插黑时段内，不输出驱动数据；
在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于所述背光数据，确定初始调光数据；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据；所述驱动数据包括各所述发光时段对应的电流值；
所述至多两个发光时段对应的电流值在所述当前帧显示时段内的平均电流值为所述初始调光数据和发光比例的乘积；
与所述控制器耦接的背光组件，被配置为基于所述驱动数据提供背光。
在上述技术方案中，显示设备中的控制器在获得一帧的图像数据和帧起始触发信号之后，响应于帧起始触发信号，控制背光组件完成插黑操作后，基于背光数据确定初始调光数据，基于初始调光数据，输出驱动数据，以使背光组件在各帧画面显示中获得的平均电流值相同，对应提供的背光平均亮度一致，从而降低了画面显示存在的闪烁现象。
在一些实施例中，所述初始调光数据包括初始电流值；
在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于所述背光数据，确定初始调光数据，包括：
获得所述显示面板的最大刷新率；
基于所述最大刷新率和所述调光数据，确定所述初始电流值。
在一些实施例中，所述至多两个发光时段包括第一发光时段；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据，包括：
在所述第一发光时段内输出所述初始电流值。
在一些实施例中，在所述第一发光时段内输出所述初始电流值，包括：
基于所述背光数据，确定第一发光占空比；
在所述第一发光时段内的第一时段输出所述初始电流值，所述第一时段的时长为所述第一发光时段的时长和所述第一发光占空比的乘积。
在一些实施例中，所述插黑时段包括所述显示面板中液晶分子的不稳定时段；所述插黑时段和所述第一发光时段组成基准显示时段；
在当前帧的刷新率等于所述显示面板的最大刷新率时，当前帧显示时段的时长和所述基准显示时段的时长相同；
所述第一发光时段的时长为所述基准显示时段的时长和所述发光比例的乘积。
在一些实施例中，所述驱动数据包括第一脉冲信号段；
在所述第一发光时段内的第一时段输出所述初始电流值，包括：
在所述第一发光时段内持续输出所述第一脉冲信号段；
所述第一脉冲信号段的幅值为所述初始电流值，所述第一脉冲信号段的占空比为第一发光占空比。
在一些实施例中，在当前帧的刷新率小于所述显示面板的最大刷新率时，所述至多两个发光时段还包括第二发光时段；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据，还包括：
基于所述初始电流值和所述发光比例，确定所述第二发光时段对应的电流值；
在所述第二发光时段内输出对应的电流值。
在一些实施例中，基于所述初始电流值和所述发光比例，确定所述第二发光时段对应的电流值，包括：
将所述初始电流值和所述发光比例的乘积确定为所述第二发光时段对应的电流值。
在一些实施例中，所述驱动数据还包括第二脉冲信号段；
在所述第二发光时段内输出对应的电流值，包括：
在所述第二发光时段持续输出所述第二脉冲信号段；
所述第二脉冲信号段的幅值为所述第二发光时段对应的电流值，所述第二脉冲信号段的占空比和所述第一发光时段内输出的第一脉冲信号段的占空比相同。
第二方面，本申请提供一种显示设备的背光控制方法，所述方法应用于显示设备的控制器，所述显示设备还包括与所述控制器耦接的显示面板和背光组件，所述方法包括：
获得一帧的图像数据和帧起始触发信号；所述图像数据包括背光数据；
响应于所述帧起始触发信号，在当前帧显示时段中的插黑时段内，不输出驱动数据；
在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于所述背光数据，确定初始调光数据；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据，以使所述背光组件基于所述驱动数据提供背光；所述驱动数据包括各所述发光时段对应的电流值；
所述至多两个发光时段对应的电流值在所述当前帧显示时段内的平均电流值为所述初始调光数据和发光比例的乘积。
本申请实施例提供的显示设备及其背光控制方法中，显示设备中的控制器在获得一帧的图像数据和帧起始触发信号之后，响应于帧起始触发信号，控制背光组件完成插黑操作后，基于背光数据确定初始调光数据，基于初始调光数据，输出驱动数据，以使背光组件在各帧画面显示中获得的平均电流值相同，对应提供的背光平均亮度一致，从而降低了画面显示存在的闪烁现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的实施方式，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据一些实施例的显示设备与控制装置之间操作场景的示意图；
图2为根据一些实施例的显示设备的结构示意图；
图3为根据另一些实施例的显示设备的结构示意图；
图4为根据一些实施例的灯珠和液晶分子的位置关系示意图；
图5为根据一些实施例的液晶分子响应示意图；
图6为根据一些实施例的可变刷新率的波形示意图；
图7为根据一些实施例的一种显示设备的背光控制方法的流程示意图；
图8为本根据另一些实施例的可变刷新率的波形示意图；
图9为根据另一些实施例的可变刷新率的波形示意图；
图10为根据另一些实施例的可变刷新率的波形示意图；
图11为根据另一些实施例的可变刷新率的波形示意图；
图12为根据另一些实施例的可变刷新率的波形示意图；
图13为根据另一些实施例的可变刷新率的波形示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、实施方式和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
本申请实施方式提供的显示设备可以具有多种实施形式，例如，可以是智能电视、激光投影设备、显示器(monitor)、电子白板(electronic bulletin board)、电子桌面(electronic table)等。图1和图2为本申请的显示设备的一种具体实施方式。
图1为根据一些实施例的显示设备与控制装置之间操作场景的示意图。如图1所示，用户可通过智能设备300或控制装置100操作显示设备200。
在一些实施例中，控制装置100可以是遥控器，遥控器和显示设备的通信包括红外协议通信或蓝牙协议通信，及其他短距离通信方式，通过无线或有线方式来控制显示设备200。用户可以通过遥控器上按键、语音输入、控制面板输入等输入用户指令，来控制显示设备200。
在一些实施例中，也可以使用智能设备300(如移动终端、平板电脑、计算机、笔记本电脑等)以控制显示设备200。例如，使用在智能设备上运行的应用程序控制显示设备200。
在一些实施例中，显示设备可以不使用上述的智能设备或控制设备接收指令，而是通过触摸或者手势等接收用户的控制。
在一些实施例中，显示设备200还可以采用除了控制装置100和智能设备300之外的方式进行控制，例如，可以通过显示设备200设备内部配置的获取语音指令的模块直接接收用户的语音指令控制，也可以通过显示设备200设备外部设置的语音控制设备来接收用户的语音指令控制。
在一些实施例中，显示设备200还与服务器400进行数据通信。可允许显示设备200通过局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)和其他网络进行通信耦接。服务器400可以向显示设备200提供各种内容和互动。服务器400可以是一个集群，也可以是多个集群，可以包括一类或多类服务器。
图2为根据一些实施例的显示设备200的结构示意图。
在一些实施例中，显示设备200包括控制器250，控制器250被配置为接收视频输入信号或者图像输入信号，从视频输入信号或者图像输入信号中获取背光数据和显示数据，对背光数据和显示数据执行格式转换、时序控制等处理后输出。
在一些实施例中，控制器250可以包括系统级控制器(System On Chip，简称SOC)，被配置为从外接输入端口或者网络端口获得视频输入信号或者图像输入信号(以下简称输入信号)，对输入信号进行格式转换、数据处理、图像渲染等操作。
在一些实施例中，控制器250可以包括时序控制器(Timing Controller，简称Tcon)，被配置为对其获得的数据进行时序控制输出。
在一些实施例中，时序控制器还被配置为进行数据格式转换。
在一些实施例中，控制器250可以包括背光控制器(Backlight Controller，简称Bcon)或者调光控制器(Dimmer Controller，简称DCON)，被配置为获得与背光数据关联的处理数据，将该处理数据生成并输出驱动数据。
在一些实施例中，显示设备200包括显示面板10，显示面板10和控制器250耦接，显示面板10包括液晶分子，液晶分子被配置为基于接收的处理后的显示数据进行偏转。
在一些实施例中，显示设备200包括背光组件20，背光组件20和控制器250耦接，背光组件20被配置为基于驱动数据发光。显示面板10可基于背光组件20提供的背光显示画面。
在一些实施例中，背光组件20包括驱动电路201，驱动电路201和控制器250耦接，驱动电路201包括多个驱动芯片202，驱动芯片202被配置为基于驱动数据生成驱动信号。
在一些实施例中，背光组件20还包括灯板30，灯板30包括阵列分布的灯珠301，至少一个灯珠电连接组成发光单元组，发光单元组和驱动芯片202的一个驱动端电连接，被配置为基于驱动信号发光。
在一些实施例中，发光单元组中，至少一个灯珠串联连接组成一个灯串；
在另一些实施例中，发光单元组中，至少一个灯珠并联连接；
在另一些实施例中，发光单元组中，至少一个灯珠串联连接组成灯串后，至少一个灯串并联电连接。
其中，灯串为从左向右或者从右向左串联的灯珠组成的灯串，也可以为从上至下或者从下至上组成的灯串，还可以为依照预设顺序(例如：旋转、弯曲等)串联的灯珠组成的灯串。
其中，灯珠可以由MiniLED、MicroLED、WLED、RGB-LED、GB-rLED或者QLED(量子点)构成。
在一实施例中，显示设备200包括供电电路13，供电电路13分别和控制器250、背光组件、显示面板10耦接。供电电路13被配置为向控制器250、显示面板10和/或背光组件20提供对应的电源信号。
在一些实施例中，供电电路13和背光组件20中的各发光单元组的供电端耦接，被配置为提供背光供电信号VLED，以使发光单元组在获得背光供电信号VLED和驱动芯片202提供的驱动信号时发光。
在一些实施例中，驱动芯片202对发光单元组的供电电压进行采样，以确定发光单元组的供电状态，供电状态包括欠压状态或者过压状态。将供电状态反馈至控制器250，以使控制器250基于反馈信号向供电电路13提供最终反馈信号。供电电路13基于最终反馈信号调节供电电压。
在一些实施例中，驱动芯片202通过其数据输出端Dout与控制器250之间的导线传输反馈信号。
在另一些实施例中，驱动芯片202利用其驱动数据的传输导线将反馈信号反向传输至控制器250。
背光组件20和显示面板10的物理结构示意图如图3所示，显示面板10置于背光组件上侧，显示面板10上侧可显示画面。
在一些实施例中，背光组件20包括背板407，被配置为提供支撑的基板。
在一些实施例中，背光组件20包括灯板30，灯板30上面设置有灯珠，被配置为提供背光。
在一些实施例中，背光组件20包括：反射片404，被配置为向扩散板方向反射灯板的背光；
在一些实施例中，背光组件20包括：支架403，被配置为支撑扩散板402、膜片401等，以保持灯板和扩散板的光学间距；
在一些实施例中，背光组件20包括：膜片401；
在一些实施例中，背光组件20包括：扩散板402；
膜片401和扩散板402被配置为提高背光组件生成的背光的反射效率、均匀导光、增加亮度和色彩饱和度以及对光线进行调整，使得整个显示面板的亮度分布更加均匀。
在一些实施例中，背光组件20中各部件的排布顺序从上向下依次为：膜片401、扩散板402、支架403、反射片404、灯板30、背板407。
在另一些实施例中，背光组件20还包括蜂窝板405和振子406，蜂窝板405和振子406置于灯板30和背板407之间，被配置为基于声音信号带动背光组件20和显示面板10振动发声。
在一些实施例中，如下以微型LED显示装置为例，背光组件20中设有多块灯板30，多个灯板30拼接之后联合发光向显示面板10提供背光，每一灯板30包括多个发光区域，每一发光区域(也称分区)又包括多个微型灯珠，微型灯珠为miniLED、microLED等微米级别灯珠。
灯板30电连接驱动电路，驱动电路包括一个或者多个驱动芯片，每个分区的驱动芯片接收Bcon或Dcon发出的处理后的背光数据，基于处理后的背光数据驱动对应的灯珠发光，实现对背光组件的局部背光控制，即实现Local dimming，从而能够实现更加精准的区域控光，让屏幕亮度更加均匀和谐。
图4为根据一些实施例的灯珠和对应的液晶分子的位置关系示意图。
在一些实施例中，显示面板10中包括阵列分布的液晶分子。
在一些实施例中，显示面板10的液晶分子逐行扫描，一行灯珠301对应一行液晶分子101，灯珠301位于液晶分子101的下方，如图4所示。
在一些实施例中，显示面板10的液晶分子逐列扫描，一列灯珠301对应一列液晶分子101。
在液晶分子逐行扫描时，背光组件中的驱动电路基于驱动数据驱动各行灯珠发光，控制器250控制对应行的液晶分子进行偏转显示。
在一些实施例中，显示设备连续显示多帧图像过程中，液晶分子在显示面板上电或完成上一帧图像数据的显示之后，保持偏转角度在第一偏转角度。控制器250在获得当前帧图像数据的显示触发信号之后，基于该液晶分子所处像素点在当前帧对应的显示数据控制液晶分子进行偏转角度的调整，还控制该液晶分子对应的灯珠调整发光亮度。
由于液晶分子的响应速度低于miniLED或者microLED的响应速度，因此，液晶分子的偏转角度调整至预设角度范围内的时点相较于灯珠调整亮度发光的时点存在延迟，其延迟特性波形图的示意图如图5所示。
在图5中，a0为第一偏转角度，a1为当前帧显示数据对应的第二偏转角度，a2为可正常显示当前帧显示数据的偏转角度，a2～a3为上述预设角度范围，a2是基于第一偏转角度a0和第二偏转角度a1的角度差和预设比例确定的。在一些实施例中，预设比例为二分之一。
继续参考图5，在液晶分子的偏转角度位于a0～a2(即在各帧显示时段的t0～t1内)，且灯珠提供背光时，显示设备显示上一帧至当前帧的转换画面，在液晶分子的偏转角度位于a2～a1(即在各帧显示时段的t1～t2内)，且灯珠提供背光时，显示设备才可正确显示当前帧的图像数据。当多帧图像连续播放时，则会在各帧的t0～t1内人眼可观察到拖影现象，影响用户的观感。
在一些实施例中，将各帧的t0～t1时段确定为液晶分子的不稳定时段，将各帧的t1～t2时段确定为液晶分子的稳定时段。
相关技术中，为解决上述显示面板中液晶分子响应慢导致的拖影现象，采用插黑技术(Black Frame insertion，简称BFI)避开液晶分子的不稳定时段的显示，即在各帧图像显示时段的液晶分子的不稳定时段内，关闭背光，以使用户观察不到液晶分子偏转过程产生的拖影现象。
如图5所示，角度范围a0～a2为液晶分子不稳定角度范围，在液晶分子的角度位于a0～a2内对应的时段t0～t1时，控制该液晶分子对应的灯珠不发光，则用户无法观察到t0～t1内显示的图像。上述操作被称为插黑操作，不显示图像的时段t0～t1被称为插黑时段，该插黑时段的长度是基于液晶分子的响应特性确定的，一般同一液晶分子在不同帧画面的显示过程中应用的插黑时段的时长相同。
在一些实施例中，为提高显示设备的画面流畅度和清晰度，一些液晶显示设备，会采用可变刷新率(Variable Refresh Rate，简称VRR)技术，即根据当前的帧数效果动态调整显示设备中显示面板和背光组件的显示周期，来调节图像显示的刷新速率。
以显示设备连续显示三帧图像为例，对应用于VRR技术的BFI技术进行解释。
图6为对应用于VRR技术的BFI技术的波形示意图。如图6所示，响应于三个帧起始触发信号，显示设备显示连续三帧图像，其中，相邻三帧图像应用的刷新率不同，分别为144Hz、80Hz、100Hz。其中，刷新率越大，对应的一帧显示时长越短，即T1<T3<T2。
在各帧显示时段内，由于插黑时间相同，则发光时间不同，插黑比例不同。在连续三帧图像数据对应生成的驱动数据相同时，刷新率越低，灯珠提供的背光亮度越亮。
显示设备在显示同一画面时，一般保持背光亮度不变。
在基于上述三个不同的刷新率显示同一画面时，显示设备基于同一画面生成的驱动数据相同，由于插黑比例不同，显示设备显示三帧图像的背光亮度不同，导致显示设备存在闪烁的情况。
为此，本申请实施例提供一种显示设备及其背光控制方法，显示设备中的控制器完成插黑操作后，基于背光数据，持续提供驱动数据，背光组件可持续提供背光，并基于该背光调节各帧画面显示中的平均亮度保持一致，从而降低了画面显示存在的闪烁现象。
下面结合具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
在一些实施例中，控制器250被配置为获得一帧的图像数据和帧起始触发信号。
在一些实施例中，控制器250基于接入的视频信号获取当前帧的图像数据。
图像数据包括显示数据和背光数据。
在一些实施例中，控制器250被配置为在各帧开始时刻，获得帧起始触发信号和行同步信号，基于行同步信号计算当前帧的显示时长，基于帧起始触发信号和当前帧的显示时长，确定当前帧的显示时段。
在一些实施例中，该帧起始触发信号可以为Vsync信号，也可以是其他形式代表的时间点，比如软件上的命令等，此处不做具体限定。
在一些实施例中，行同步信号为Hsync信号。
在一些实施例中，控制器250被配置为基于行同步信号计算当前帧的刷新率，基于当前帧的刷新率，确定当前帧的显示时长。
基于行同步信号计算当前帧的刷新率具体为：在获得帧起始触发信号之后，确定进入新的一帧显示，在逐行刷新的过程中，每获得一个Hsync信号，将开始一扫描行(或扫描列)的图像显示：该行液晶分子的翻转状态调整以及该行液晶分子对应的灯珠发光状态调整。
由于显示面板中液晶分子的行数是确定的，则在当前帧的显示时段内，获得两个Hsync信号之后，基于上述两个Hsync信号确定行同步信号在当前帧的频率，将行同步信号的频率除以行数确定当前帧的刷新率。
在一些实施例中，在基于前述计算获得的刷新率计算帧的显示时长时，将1除以刷新率的商作为刷新率对应帧的显示时长。例如：144Hz对应的显示时段的长度为14 1 4s，80Hz对应的显示时段的长度为8 1 0s。
在一些实施例中，控制器250在各帧开始时刻获得的帧起始触发信号，确定显示时段的开始时刻，根据开始时刻和当前帧的显示时长，计算当前帧的结束时刻，以确定当前帧的显示时段。
在一些实施例中，显示面板中，基于扫描方式，将同时显示的多个液晶分组组成液晶分子组，背光组件中的发光单元组的划分方式依照液晶分子组的划分方式确定。
一些示例中，在基于行扫描显示的显示设备中，则液晶分子组和发光单元组是按行划分而来的；在基于列扫描的显示设备中，则液晶分子组和发光单元组是按列划分而来的。
在应用时，各发光单元组中的灯珠的行数或列数可以相同，这样每个背光数据段中对应的行数和列数都相同，控制器处数据时，可以不对背光数据段进行区分，因而能够降低控制器的处理负担，从而提高控制器的处理效率。当然各发光单元组中的灯珠的行数或列数也可以不同。对比本示例中不做限制。
以液晶分子组逐行扫描为例，各行的液晶分子组依照预设扫描顺序逐行进行翻转，各行液晶分子开始进行翻转的时刻为其对应的发光显示组在当前帧的显示时段的起始时刻，则显示设备在显示一帧画面时，依照预设扫描顺序，各行发光显示组的显示时段的起始时刻相对于控制器获得帧起始触发信号的时刻的延时时间逐渐增加。
在一些实施例中，控制器250被配置为响应于帧起始触发信号，在当前帧显示时段中的插黑时段内，不输出驱动数据。
其中，插黑时段包括液晶分子在当前帧的不稳定时段。
在一些实施例中，背光组件20被配置为在未获得驱动数据时，不提供背光，显示设备不显示图像。
在一些实施例中，控制器250被配置为在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于背光数据，确定初始调光数据。
至多两个发光时段位于显示面板中液晶分子的稳定时段内。
在各帧显示时段内，非插黑时段为总发光时段。
各帧显示时段的时长是基于当前帧的刷新率确定的，当前帧的刷新率小于或等于显示面板的最大刷新率。
在一些实施例中，显示面板的最大刷新率一般为144Hz。
在一些实施例中，初始调光数据为控制器250在当前帧显示时段的刷新率为显示设备的最大刷新率时，考虑背光插黑后，基于背光数据确定的调光数据。
在一些实施例中，控制器250被配置为基于初始调光数据，输出驱动数据，驱动数据包括各发光时段对应的电流值。
其中，至多两个发光时段对应的电流值在当前帧显示时段内的平均电流值为初始调光数据和发光比例的乘积。
在一些实施例中，发光比例和插黑比例的和为1，插黑比例是针对显示面板的最大刷新率确定的插黑时长占总显示时段的时长的比例，插黑时长是基于显示面板上的液晶分子的偏转特性决定的。
在一些实施例中，背光组件20被配置为基于驱动数据提供背光，平均电流值越大，背光组件20生成的背光越亮。
在显示设备显示连续多帧图像过程中，当刷新率不同，显示的图像相同时，由于背光组件20获得的平均电流值相同，背光组件20在各帧显示时段内提供的背光的平均亮度保持一致，从而降低了显示画面存在闪烁的现象。
图7为根据一些实施例的一种显示设备的背光控制方法的流程示意图，其中本实施例中，控制器执行本实施例提供的背光控制方法。如图7所示，所述背光控制方法包括以下步骤：
S101、控制器获得一帧的图像数据和帧起始触发信号；图像数据包括背光数据；
S102、控制器响应于帧起始触发信号，在当前帧显示时段中的插黑时段内，不输出驱动数据；
S103、控制器在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于背光数据，确定初始调光数据；
S104、基于初始调光数据，输出驱动数据，以使背光组件基于驱动数据提供背光；驱动数据包括各发光时段对应的电流值；
至多两个发光时段对应的电流值在当前帧显示时段内的平均电流值为初始调光数据和发光比例的乘积。
在上述技术方案中，显示设备中的控制器在获得一帧的图像数据和帧起始触发信号之后，响应于帧起始触发信号，控制背光组件完成插黑操作后，基于背光数据确定初始调光数据，基于初始调光数据，输出驱动数据，以使背光组件在各帧画面显示中获得的平均电流值相同，对应提供的背光平均亮度一致，从而降低了画面显示存在的闪烁现象。
在一些实施例中，控制器250生成驱动数据调控背光组件20发光的过程中，可对至多两个发光时段的发光亮度进行统一调控。
即控制器250于背光数据确定初始调光数据，基于至多两个发光时段的总发光时长和插黑时长确定稳定电流值，在至多两个发光时段内持续输出电流值为稳定电流值的驱动数据，以使背光组件20基于该稳定电流值在一帧显示时段内产生的平均亮度相同。
以连续显示三帧不同刷新率的图像为例，对上述实施例进行解释，该稳定电流的输出示意图如图8所示，显示设备连续显示三个时段T1、T2和T3，三个时段的刷新率分别为：144Hz、72Hz、100Hz。其中，时段T1对应的刷新率为最大刷新率。
在图8中，背光组件在三个显示时段显示相同的平均亮度时，分别在T1时段内的发光时段输出第一稳定电流，T2时段内的发光时段输出第二稳定电流，T3时段内的发光时段输出第三稳定电流，其中，T1时段的发光时段包括第一发光时段，T2时段的发光时段包括第一发光时段和第二发光时段，T3时段的发光时段包括第一发光时段和第二发光时段。
考虑插黑时长，基于上述三个稳定电流和对应的发光时长，确定在T1时段、T2时段、T3时段内的平均亮度相同。
在一实施例中，上述三个时段的稳定电流幅值和时段长度的关系为： 其中，I1表示第一稳定电流的电流值，I2表示第二稳定电流的电流值，I3表示第三稳定电流的电流值，T1表示T1时段的时长，T2表示T2时段的时长，T3表示T3时段的时长，tD表示插黑时段的时长。
在一些实施例中，在确定至多两个发光时段的总发光时长时，基于刷新率，从本地存储的刷新率和背光占空比的映射关系中确定当前帧的刷新率对应的背光占空比。
其中，背光占空比表示当前帧显示时段内背光组件可提供背光的时间的比例。其中，不同的刷新率对应的背光占空比不同。
在一些实施例中，控制器250被配置为基于获得的背光占空比和显示时段的长度，确定背光组件20在当前帧内提供背光的时长(背光占空比和显示时段的长度的乘积)，为背光组件20在当前帧显示时段内的至多两个发光时段的总时长。
在一些实施例中，在当前帧的刷新率等于显示面板的最大刷新率时，当前帧显示时段包括一个发光时段；在当前帧的刷新率小于显示面板的最大刷新率时，当前帧显示时段包括两个发光时段，且两时段的电流幅值相同。
在一些实施例中，控制器250被配置为基于最大刷新率对应的插黑和发光操作，对至多两个发光时段的发光亮度进行分别调控。
在一些实施例中，以显示面板的最大刷新率作为基准，当显示设备显示一帧图像数据时应用的刷新率等于最大刷新率时，则至多两个发光时段只包括第一发光时段。
在第一发光时段内，控制器250依照相关技术中基于BFI的Local Dimming运算策略，进行插黑操作，并确定发光时段输出的初始调光数据，初始调光数据包括初始电流值。
在一些实施例中，控制器250被配置为获得显示面板的最大刷新率，基于最大刷新率和调光数据，确定初始电流值，在第一发光时段内输出初始电流值。
在一些实施例中，控制器250被配置为基于背光数据，确定第一发光占空比，在第一发光时段内的第一时段输出初始电流值，第一时段的时长为第一发光时段的时长和第一发光占空比的乘积。
在一些实施例中，第一发光时段的起始时刻大于或等于第一预设时刻，第一预设时刻为当前帧显示时段的开始时刻与预设延时时段的时长的和。预设延时时段是基于液晶分子的偏转角度变化差和预设比例确定的，其中，液晶分子从偏转角度a0调整至偏转角度a1时，偏转角度变化差为a1-a0，限定液晶分子的角度变化大于或等于偏转角度变化差与预设比例的乘积(如a2)时进入稳定时进入稳定显示的状态，则将a2对应的时刻t1与a0对应的时刻t0的差值确定为预设延时时段。
其中，插黑时段包括上述预设延时时段。
在一些实施例中，插黑时段包括显示面板中液晶分子的不稳定时段；插黑时段和第一发光时段组成基准显示时段；
在当前帧的刷新率等于显示面板的最大刷新率时，当前帧显示时段的时长和基准显示时段的时长相同。
在一些实施例中，当显示设备显示一帧图像数据时应用的刷新率小于最大刷新率时，则至多两个发光时段依次包括第一发光时段和第二发光时段。
其中，第一发光时段的控制策略保持不变。
在一些实施例中，第二发光时段内，控制器250被配置为基于初始电流值和发光比例，确定第二发光时段对应的电流值，在第二发光时段内输出对应的电流值。
在一些实施例中，将初始电流值和发光比例的乘积确定为第二发光时段对应的电流值。
下面基于图9所示的波形示意图对控制器250的控制策略进行举例解释。
图9示出了基于不同刷新率连续显示三帧图像时控制器输出的驱动数据的波形示意图。T1时段对应的刷新率144Hz为最大刷新率，则在其显示时段中只包括不发光时段D(即插黑时段)和第一发光时段，不发光时段D内控制器250不输出驱动数据，背光组件20不发光；第一发光时段内控制器稳定输出初始电流值，该初始电流值的幅值是控制器250基于背光数据确定的。
在T1相邻的T2时段内，该时段对应的刷新率72Hz小于最大刷新率，则其对应的显示时长大于T1时段的显示时长，则将T2时段依次分为两个时段：基准显示时段T21和第二发光时段T22。
基准显示时段T21依次包括不发光时段D(即插黑时段)和第一发光时段，基准显示时段T21对应的控制策略和T1时段对应的控制策略相同。
在第二发光时段T22内，控制器250稳定输出一恒定电流，若T22时段内的电流值为I0，第一发光时段内电流值为Imax，则两电流的关系为：Imax＝I0×发光比例。其中，发光比例等于基准显示时段T21内第一发光时段的时长除以基准显示时段T21的时长的商。
也就是说，在第二发光时段T22内，虽然背光持续发光，但是其单位时间内产生的亮度为第一发光时段内单位时间产生亮度和发光比例的乘积，则表现在整个T2时段，其产生的亮度与T1时段的亮度不变。
在上述技术方案中，控制器在各帧显示时段内，先按照最大刷新率对应的插黑策略，在第一发光时段内输出初始电流值之后，依照发光比例和第一发光时段输出的初始电流值确定第二发光时段对应的电流值，基于该第二电流值在剩余时段内稳定输出，避免了应用VRR和BFI技术的显示闪烁现象。
在T3时段内，该时段对应的刷新率100Hz小于最大刷新率，则其对应的显示时长大于T1时段的显示时长，则与T2时段相似，将T3时段依次分为两个时段：基准显示时段T31和第二发光时段T32。
T3时段内输出驱动数据的方式和T2时段输出驱动数据的方式相同，此处不再赘述。
在一些实施例中，驱动数据包括脉冲信号段。
在一些实施例中，控制器250被配置为在第一发光时段内持续输出第一脉冲信号段；
第一脉冲信号段的幅值为初始电流值，第一脉冲信号段的占空比为第一发光占空比。
在一些实施例中，控制器250被配置为在第二发光时段持续输出第二脉冲信号段；
第二脉冲信号段的幅值为第二发光时段对应的电流值，第二脉冲信号段的占空比和第一脉冲信号段的占空比相同。
则图9所示的电流波形示意图可表现为如图11所示的PWM波。
在一些实施例中，控制器250被配置为各帧图像显示时段中的第一发光时段内，输出第一脉冲信号段的幅值保持不变，基于背光数据调控第一脉冲信号段的占空比，其中，占空比越大，背光组件20基于第一脉冲信号段产生的背光越亮。
在另一些实施例中，控制器250被配置为在第二发光时段内，输出的第二脉冲信号段的幅值基于不变的第一脉冲信号段的幅值也保持不变，且第二脉冲信号段的幅值为第一脉冲信号段的幅值和发光比例的乘积，占空比相同。
在本实施例中，可保障各背光数据对应的插黑时段不变，第一发光时段的时长总是固定不变，针对不同的背光数据，可通过调节第一发光时段中脉冲信号段的占空比来调节发光亮度，则针对每帧显示时段，只需完成插黑之后的持续输出相同占空比的脉冲段即可，只需调节脉冲段的幅值，无需计算插黑时段的时长，进一步简化了计算过程。
由于不同的插黑策略，在一些控制器中，控制器在最大刷新率对应的显示时段内依次插黑时段D1、第一发光时段、插黑时段D2，其只是插黑时段的位置发生调整，如图10和图12所示，其控制策略与上述实施例相同，此处不再赘述。
下面对控制器针对多行发光显示组输出的驱动数据的波形情况进行解释，其中，显示面板中的液晶分子组是从上到下逐行翻转显示，对应的背光组件中的发光显示组也是逐行提供背光。
则控制器针对该背光组件输出的驱动数据的波形示意图如图13所示，在图13中示例了背光组件提供连续三帧图像的背光驱动波形示意图。
针对背光组件中第一行的发光显示组，控制器响应于第一帧的帧起始信号，确定第一行发光显示组的第一发光延时D1(在一些实施例中为0)，将获得帧起始信号的时刻延时第一发光延时D1后的时刻确定为第一行发光显示组的显示时段的起始时刻，由于第一帧的刷新率为最大刷新率，则在第一帧的显示时段中依次包括一个插黑时段和一个发光时段，在发光时段内，基于背光数据调节驱动数据的电流值和/或占空比，再传输至对应的第一行发光显示组驱动其发光。
针对背光组件中的第i行的发光显示组，响应于第一帧的帧起始信号，确定第i行发光显示组的第i发光延时Di，将获得帧起始信号的时刻延时第i发光延时Di后的时刻确定为第i行发光显示组的显示时段的起始时刻，与第一行的发光显示组的驱动数据的发波信号相同，顺序进行插黑和发光操作。
类似的，在控制器获得第二帧的帧起始信号之后，将获得第二帧的帧起始信号的时刻延时第一发光延时D1后的时刻确定为第一行发光显示组在第二帧的显示时段的起始时刻。
由于第二帧的刷新率(72Hz)小于最大刷新率，因此，在第一发光时段，依照最大刷新率的插黑和发光操作，基于背光数据，输出驱动数据，该驱动数据包括初始电流值。在第二发光时段，依照第一发光时段确定的初始电流值和发光比例，确定对应的电流值，输出对应的驱动数据。
在当前时刻为第二帧的帧起始信号的时刻延时第i发光延时Di后的时刻时，开始控制第i行的发光显示组显示第二帧的画面，依照第一行显示发光组的发波过程进行同样的发波，以驱动第i行的显示发光组提供背光。
控制器针对第三帧画面的显示控制过程与前两帧相似，此处不再赘述。
在一些实施例中，本申请还提供一种显示设备，如图2所示，其中显示设备包括：
显示面板10；
与显示面板10耦接的控制器250，被配置为：
获得一帧的图像数据、当前帧的显示时段和插黑比例，图像数据包括背光数据；
基于插黑比例，将当前帧的显示时段划分为至少一个插黑时段和至少一个发光时段；至少一个插黑时段的总时长为当前帧的显示时段的时长和插黑比例的乘积；
在至少一个发光时段内，基于背光数据，输出驱动数据；
与控制器耦接的背光组件，被配置为基于驱动数据提供背光。
作为一种示例，获得当前帧的显示时段，控制器250被配置为：
获取帧起始触发信号和行同步信号；
基于行同步信号计算当前帧的刷新率；
基于当前帧的刷新率，确定当前帧的显示时长；
基于帧起始触发信号和当前帧的显示时长，确定当前帧的显示时段。
作为一种示例，基于插黑比例，将当前帧的显示时段划分为至少一个插黑时段和至少一个发光时段，控制器250被配置为：
获得显示面板的最大刷新率；
基于最大刷新率，将当前帧的显示时段划分为至少一个显示子时段；
基于预设插黑顺序，将各显示子时段划分为至少一个插黑时段和至少一个发光时段；
在各显示子时段内，至少一个插黑时段的总时长为显示子时段的时长和插黑比例的乘积。
作为一种示例，基于最大刷新率，将当前帧的显示时段划分为至少一个显示子时段，控制器250被配置为：
确定最大刷新率对应的第一显示时长；
基于第一显示时长，将当前帧的显示时段划分为至少一个显示子时段；
至少一个显示子时段中包括至少一个时长为第一显示时长的显示子时段。
作为一种示例，基于第一显示时长，将当前帧的显示时段划分为至少一个显示子时段，控制器250被配置为：
当当前帧的显示时段的时长等于N倍的第一显示时长时，将当前帧的显示时段划分为N个第一显示子时段；N为正整数；
当当前帧得显示时段的时长不等于N倍的第一显示时长时，将当前帧的显示时段依次划分为至少一个第一显示子时段和一个第二显示子时段；
第一显示子时段的时长等于第一显示时长，第二显示子时段的时长小于第一显示时长。
作为一种示例，在各显示子时段内，至少一个插黑时段包括显示面板中液晶分子在当前帧的不稳定时段。
作为一种示例，在各显示子时段内，显示面板中液晶分子在当前帧的稳定时段包括发光时段。
作为一种示例，在至少一个发光时段内，基于背光数据，输出驱动数据，控制器250被配置为：
基于背光数据，确定电流数据；
在至少一个发光时段内，输出电流数据；
驱动数据包括电流数据。
作为一种示例，电流数据包括脉冲信号段；
在至少一个发光时段内，持续输出幅值的电流数据之前，控制器250被配置为：
基于背光数据，调整脉冲信号段的占空比。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，具体的，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，程序指令用于上述实施例中的方法。
本申请还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中。显示设备的至少一个控制器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个控制器执行该执行指令使得显示设备实施上述的各种实施方式提供的笔迹擦除方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述示例性的讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

Claims (10)

1.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：
显示面板；
与所述显示面板耦接的控制器，被配置为：
获得一帧的图像数据和帧起始触发信号；所述图像数据包括背光数据；
响应于所述帧起始触发信号，在当前帧显示时段中的插黑时段内，不输出驱动数据；
在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于所述背光数据，确定初始调光数据；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据；所述驱动数据包括各所述发光时段对应的电流值；
所述至多两个发光时段对应的电流值在所述当前帧显示时段内的平均电流值为所述初始调光数据和发光比例的乘积；
与所述控制器耦接的背光组件，被配置为基于所述驱动数据提供背光。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述初始调光数据包括初始电流值；
在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于所述背光数据，确定初始调光数据，包括：
获得所述显示面板的最大刷新率；
基于所述最大刷新率和所述调光数据，确定所述初始电流值。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其特征在于，所述至多两个发光时段包括第一发光时段；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据，包括：
在所述第一发光时段内输出所述初始电流值。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，在所述第一发光时段内输出所述初始电流值，包括：
基于所述背光数据，确定第一发光占空比；
在所述第一发光时段内的第一时段输出所述初始电流值，所述第一时段的时长为所述第一发光时段的时长和所述第一发光占空比的乘积。
5.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述插黑时段包括所述显示面板中液晶分子的不稳定时段；所述插黑时段和所述第一发光时段组成基准显示时段；
在当前帧的刷新率等于所述显示面板的最大刷新率时，当前帧显示时段的时长和所述基准显示时段的时长相同；
所述第一发光时段的时长为所述基准显示时段的时长和所述发光比例的乘积。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，所述驱动数据包括第一脉冲信号段；
在所述第一发光时段内的第一时段输出所述初始电流值，包括：
在所述第一发光时段内持续输出所述第一脉冲信号段；
所述第一脉冲信号段的幅值为所述初始电流值，所述第一脉冲信号段的占空比为第一发光占空比。
7.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，在当前帧的刷新率小于所述显示面板的最大刷新率时，所述至多两个发光时段还包括第二发光时段；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据，还包括：
基于所述初始电流值和所述发光比例，确定所述第二发光时段对应的电流值；
在所述第二发光时段内输出对应的电流值。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，基于所述初始电流值和所述发光比例，确定所述第二发光时段对应的电流值，包括：
将所述初始电流值和所述发光比例的乘积确定为所述第二发光时段对应的电流值。
9.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述驱动数据还包括第二脉冲信号段；
在所述第二发光时段内输出对应的电流值，包括：
在所述第二发光时段持续输出所述第二脉冲信号段；
所述第二脉冲信号段的幅值为所述第二发光时段对应的电流值，所述第二脉冲信号段的占空比和所述第一发光时段内输出的第一脉冲信号段的占空比相同。
10.一种显示设备的背光控制方法，其特征在于，所述方法应用于显示设备的控制器，所述显示设备还包括与所述控制器耦接的显示面板和背光组件，所述方法包括：
获得一帧的图像数据和帧起始触发信号；所述图像数据包括背光数据；
响应于所述帧起始触发信号，在当前帧显示时段中的插黑时段内，不输出驱动数据；
在当前帧显示时段中的至多两个发光时段内，基于所述背光数据，确定初始调光数据；
基于所述初始调光数据，输出所述驱动数据，以使所述背光组件基于所述驱动数据提供背光；所述驱动数据包括各所述发光时段对应的电流值；
所述至多两个发光时段对应的电流值在所述当前帧显示时段内的平均电流值为所述初始调光数据和发光比例的乘积。
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