CN101405788B - 显示面板驱动装置、显示面板的驱动方法、显示装置、电视接收机 - Google Patents

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Abstract

在生成与分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并基于该灰度来驱动显示面板的显示面板驱动装置中，在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的上升响应中，设与后帧的第1子帧对应生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≥Tf、T2≥Tr及T1—Tf<T2—T1。据此，可以提供能降低显示面板的动态图像边缘的粗糙程度的显示面板驱动装置。

Description

显示面板驱动装置、显示面板的驱动方法、显示装置、电视接收机
技术领域
本发明涉及考虑灰度过渡来驱动显示面板的方法。
背景技术
作为考虑灰度过渡来驱动显示面板的方法，可以例举出过冲(OS)驱动。以往的过冲驱动中，使用图24那样的过冲表格(LUT：逻辑单元表)。
例如，在现在帧的1个之前的帧(以下称为前帧)的输入灰度为0灰度、现帧(以下称为后帧)的输入灰度为224灰度(目标灰度)的时候，后帧中输出239灰度的过冲灰度(参照图14)。据此，可以在显示面板侧得到如图15所示的响应波形(透射率变化)。另外，图形中的OTn表示与n灰度对应的透射率。另外，在前帧的输入灰度为64灰度、后帧的输入灰度为224灰度(目标灰度)的时候，在后帧输出235灰度的过冲灰度(参照图16)。据此，可以在显示面板侧得到如图17所示的响应波形。
这里，若比较图15与图17，则虽然后帧结束时的到达透射率均相同，但是在1帧内的响应波形差异较大。所以，如图18所示，在范围X内在1帧间进行从64灰度→224灰度变化的显示、在与范围X相邻的范围Y内在1帧间进行从0灰度→224灰度变化的显示的时候，范围X在到达OT224(与224灰度对应的透射率)附近的时候，在范围Y只上升至OT90(与90灰度对应的透射率)左右。这样，一旦1帧内的响应波形差异较大，则如图18所示的不自然的过渡状态看起来作为动态图像中图像边缘(动态图像边缘)的粗糙状态。
另外，在前帧的输入灰度为224灰度、后帧的输入灰度为32灰度(目标灰度)的时候，后帧中输出0灰度的过冲灰度(参照图19)。据此，可以在显示面板侧得到如图20所示的响应波形(透射率变化)。另外，在前帧的输入灰度为128灰度、后帧的输入灰度为32灰度(目标灰度)的时候，后帧中输出0灰度的过冲灰度(参照图21)。据此，可以在显示面板侧得到如图22所示的响应波形。
这里，若比较图20与图22，则虽然后帧结束时的到达透射率均相同，但是在1帧内的响应波形差异较大。所以，如图23所示，在范围X内在1帧间进行从224灰度→32灰度变化的显示、在与范围X相邻的范围Y内在1帧间进行从128灰度→32灰度变化的显示的时候，如图23所示的不自然的过渡状态也看起来作为动态图像中图像边缘(动态图像边缘)的粗糙状态。
另外，为了提高液晶显示装置的响应速度，专利文献1中揭示了一种方法，该方法以连续的3帧作为(n-2)帧～第n帧，基于(n-2)帧的灰度及n帧的灰度，对正中央的(n-1)帧的灰度进行校正。即，如图25所示，若(n-2)帧～n帧的输入灰度按照顺序为黑灰度、黑灰度、白灰度，则将(n-1)帧从黑灰度校正为少许泛黑的灰度，在n帧提供最大灰度，通过这样加速该n帧的响应，提高白灰度显示。
专利文献1：日本公开专利公报「特开2004—310113号公报(公开日：2004年11月4日)」
发明内容
然而，即使使用专利文献1揭示的方法，在进行如图18那样的动态图像显示时，也会成为如图15及图17那样的响应波形，动态图像边缘会粗糙。
本发明鉴于上述问题，其目的是提供能够提高显示面板的动态图像显示质量的显示面板驱动装置。
本发明的显示面板驱动装置，是生成与分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并基于该灰度来驱动显示面板的显示面板驱动装置，其特征是，在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的上升响应中，设与后帧的第1子帧对应生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≥Tf、T2≥Tr及T1—Tf<T2—T1。
上述结构中，是在第1子帧形成与前帧的结束状态差异不大的中间状态，从该中间状态到达后帧的结束状态。这样的话，可以与前·后帧的灰度过渡(Tf和Tr的组合)无关，使显示面板侧的1帧内的响应波形在某种程度一致，可以降低动态图像边缘的粗糙程度。据此，可以提高所述显示面板的动态图像的显示质量。所述结构中，也可以生成所述T2作为与第2子帧对应的灰度。
上述结构中，较好的是Tf位于低灰度范围的时候，T1随着Tr的增加而增加；另一方面，Tf位于中间灰度或者高灰度范围的时候，与Tr无关，T1＝Tf。
上述结构中，在上升响应较陡、Tf位于低灰度范围(特别是0灰度附近)的时候，T1也随着后帧的灰度Tr的增加而增加。这样的话，可以在第1子帧中提供必要的倾斜用灰度，可以提高第2子帧中的响应速度。另一方面，在Tf位于中间灰度或者高灰度范围的时候，由于上升响应较平缓，因此与Tr无关，T1＝Tf。这样的话，可以使所述中间状态与前帧结束状态相等。据此，使1帧内的响应波形一致，可以进一步降低动态图像边缘的粗糙程度。
上述结构中，较好的是进一步满足T1—Tf<(Tr—Tf)×0.1。通过减小在第1子帧提供的倾斜用灰度(取为不到灰度过渡量的1成)，使第1子帧结束时的状态(中间状态)与前帧结束状态大致相等，可以提高第2子帧中的响应速度。据此，使1帧内的响应波形一致，可以进一步降低动态图像边缘的粗糙程度。
本发明的显示面板驱动装置，是生成与分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并利用该灰度来驱动显示面板的显示面板驱动装置，其特征是，在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的下降响应中，设与后帧的第1子帧对应生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≤Tf、T2≤Tr及Tf—T1<T1—T2。
上述结构中，是在第1子帧形成与前帧的结束状态差异不大的中间状态，从该中间状态到达后帧的结束状态。这样的话，可以与前·后帧的灰度过渡(Tf和Tr的组合)无关，使显示面板侧的1帧内的响应波形一致，可以降低动态图像边缘的粗糙程度。据此，可以提高所述显示面板的动态图像的显示质量。所述结构中，也可以生成所述T2作为与第2子帧对应的灰度。
上述结构中，较好的是进一步还满足Tf—T1<(Tf—Tr)×0.1。通过减小在第1子帧提供的倾斜用灰度(取为不到灰度过渡量的1成)，使第1子帧结束时的状态(中间状态)与前帧结束状态大致相等，可以提高第2子帧中的响应速度。据此，使1帧内的响应波形一致，可以进一步降低动态图像边缘的粗糙程度。
本显示面板驱动装置中，所述显示面板也可以是VA模式的液晶面板。
另外，本发明的显示面板的驱动方法，是生成与分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并利用该灰度来驱动显示面板的显示面板的驱动方法，其特征是，在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的上升响应中，设与后帧的第1子帧对应生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≥Tf、T2≥Tr及T1—Tf<T2—T1。
另外，本发明的显示面板的驱动方法，是生成与分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并利用该灰度来驱动显示面板的显示面板的驱动方法，其特征是，在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的下降响应中，设与后帧的第1子帧对应生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足0≤Tf、T2≤Tr及Tf—T1<T1—T2。
另外，本发明的显示装置(例如液晶显示装置)的特征是，具备显示面板和所述显示面板驱动装置。
另外，本发明的电视接收机的特征是，具备所述显示装置和接收电视广播的调谐器部。
如上所述，本发明的显示面板驱动装置，是在第1子帧形成与前帧的结束状态差异不大的中间状态，从该中间状态到达后帧的结束状态。这样的话，可以与前、后帧的灰度过渡(Tf和Tr的组合)无关，使显示面板侧的1帧内的响应波形在某种程度一致，可以降低动态图像边缘的粗糙程度。据此，可以提高所述显示面板的动态图像的显示质量。
附图说明
图1是表示本实施形态中进行0→224灰度的上升响应时的各子帧的灰度的图形。
图2是表示本实施形态中进行0→224灰度的上升响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图3是表示本实施形态中进行64→224灰度的上升响应时的各子帧的灰度的图形。
图4是表示本实施形态中进行64→224灰度的上升响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图5是表示本实施形态的液晶显示装置结构的方框图。
图6是表示本实施形态的第1子帧数据用LUT的表。
图7是表示本实施形态的第2子帧数据用LUT的表。
图8是说明本实施形态的效果(降低上升响应时动态图像边缘的粗糙程度)的模式图。
图9是表示本实施形态中进行128→32灰度的下降响应时的各子帧的灰度的图形。
图10是表示本实施形态中进行128→32灰度的下降响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图11是表示本实施形态中进行224→32灰度的下降响应时的各子帧的灰度的图形。
图12是表示本实施形态中进行224→32灰度的下降响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图13是说明本实施形态的效果(降低下降响应时动态图像边缘的粗糙程度)的模式图。
图14是表示以往的过冲驱动中进行0→224灰度的上升响应时的输出灰度的图形。
图15是表示以往的过冲驱动中进行0→224灰度的上升响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图16是表示以往的过冲驱动中进行64→224灰度的上升响应时的输出灰度的图形。
图17是表示以往的过冲驱动中进行64→224灰度的上升响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图18是说明作为以往问题的动态图像边缘的粗糙情况(上升响应时)的模式图。
图19是表示以往的过冲驱动中进行224→0灰度的下降响应时的输出灰度的图形。
图20是表示以往的过冲驱动中进行224→0灰度的下降响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图21是表示以往的过冲驱动中进行224→64灰度的下降响应时的输出灰度的图形。
图22是表示以往的过冲驱动中进行224→64灰度的下降响应时的液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图23是说明作为以往问题的动态图像边缘的粗糙情况(下降响应时)的模式图。
图24是表示用于以往的过冲驱动的LUT的表。
图25是表示以往的过冲驱动中液晶面板侧的响应波形(透射率变化)的图形。
图26是表示本实施形态的电视接收机的结构的方框图。
标号说明
3 源极驱动器
6 存储器
9 信号处理部
10 液晶面板
18 第1子帧数据用LUT
19 第2子帧数据用LUT
20 液晶显示装置
22 子帧数据生成部(液晶面板驱动装置)
25 子帧数据选择部
30 前帧存储器
40 后帧存储器
DF 帧数据
DF (n-1)前帧数据
DFn 后帧数据(现帧数据)
DSFn1 第1子帧数据
DSFn2 第2子帧数据
具体实施方式
基于图1～图13及图26说明本实施形态，则如下所述。图5是表示本实施形态的液晶显示装置结构的方框图。如该图所示，本液晶显示装置20具备：VA模式的液晶面板10及由信号处理部9和源极驱动器3构成的液晶面板驱动装置(未图示)。另外，液晶面板10和源极驱动器3也可以一体化。另外，设液晶面板10的灰度系数为2.2。
信号处理部9具备：存储器(存储部)6、子帧数据生成部22、子帧数据选择部25及场计数器部35。这里，存储器6具备：第1子帧数据用LUT18、第2子帧数据用LUT19、前帧用帧存储器30及后帧用帧存储器40。
将帧数据(输入灰度)DF以60Hz输入信号处理部9。然后，前帧存储器30中存储有前帧的帧数据DF(n-1)的1帧的量，后帧存储器40中存储有后帧(现帧)的帧数据DFn的1帧的量。
子帧数据生成部22从各帧存储器(30、40)以倍速(120Hz)读出前帧的帧数据DF(n-1)和后帧的帧数据DFn，参照第1子帧数据用LUT18生成第1子帧数据DSFn1，同时参照第2子帧数据用LUT19生成第2子帧数据DSFn2。
将该第1子帧数据DSFn1及第2子帧数据DSFn2输入子帧数据选择部25，在该子帧数据选择部25中以120Hz切换这些数据DSFn1、DSFn2。另外，场计数器部35监视来自后帧存储器30的输出，判定是第1子帧的时间、还是第2子帧的时间，将其判定结果输出至子帧数据选择部25。
子帧数据选择部25基于场计数器部35的判定结果，在第1子帧的开始时间将第1子帧数据DSFn1输出至源极驱动器3，在第2子帧的开始时间将第2子帧数据DSFn2输出至源极驱动器3。
源极驱动器3将各子帧数据(DSFn1、DSFn2)变换为模拟的电位信号，利用该电位信号来驱动液晶面板10的各源极线(数据信号线)。
以下，以一具体例说明通过子帧数据生成部22生成第1及第2子帧数据(DSFn1、DSFn2)的情况。图6是第1子帧数据用LUT18的一个例子，图7是第2子帧数据用LUT19的一个例子。如图6所示，在第1子帧数据用LUT18中，写入有与前帧的帧数据DF(n-1)(输入灰度Tf)和后帧的帧数据DFn(输入灰度Tr)的组合对应的(后帧的)第1子帧数据DSFn1(生成灰度T1)。另外，如图7所示，在第2子帧数据用LUT19中，写入有与前帧的帧数据DF(n-1)(输入灰度Tf)和后帧的帧数据DFn(输入灰度Tr)的组合对应的(后帧的)第2子帧数据DSFn2(生成灰度T2)。另外，对于各表记载的组合以外的组合，可以通过例如线性插补求出。
如图6、7所示，关于后帧的灰度高于前帧的上升响应(Tf<Tr)，满足T1≥Tf、T2≥Tr、及T1—Tf<T2—T1、并且T1—Tf<(Tr—Tf)×0.1。并且，在Tf位于低灰度(0～64灰度)范围的时候，T1随着Tr的增加而增加；另一方面，在Tf位于中间灰度或者高灰度(64灰度～255灰度)范围的时候，与Tr无关，T1＝Tf。
例如，若前帧的输入灰度Tf为0灰度，后帧的输入灰度Tr为224灰度，则生成7灰度作为第1子帧的灰度，生成255灰度作为第2子帧的灰度。另外，若前帧的输入灰度Tf为64灰度，后帧的输入灰度Tr为224灰度，则生成68灰度作为第1子帧的灰度，生成248灰度作为第2子帧的灰度。另外，若前帧的输入灰度Tf为0灰度，后帧的输入灰度Tr为255灰度，则生成8灰度作为第1子帧的灰度，生成255灰度作为第2子帧的灰度。
另一方面，如图6、7所示，关于后帧的灰度低于前帧的下降响应(Tf>Tr)，满足T1≤Tf、T2≤Tr、及Tf—T1<T1—T2、并且Tf—T1<(Tf—Tr)×0.1。
例如，若前帧的输入灰度为224灰度，后帧的输入灰度为32灰度，则生成222灰度作为第1子帧的灰度，生成0灰度作为第2子帧的灰度。另外，若前帧的输入灰度为128灰度，后帧的输入灰度为32灰度，则生成128灰度作为第1子帧的灰度，生成4灰度作为第2子帧的灰度。另外，若前帧的输入灰度为255灰度，后帧的输入灰度为0灰度，则生成248灰度作为第1子帧的灰度，生成0灰度作为第2子帧的灰度。
另外，在前帧和后帧没有、或者几乎没有灰度过渡的响应中，生成后帧的灰度作为第1子帧的灰度及第2子帧的灰度。
本实施形态的信号处理部由于具备所述第1及第2子帧数据用LUT，因此可以以下那样提高液晶面板的动态图像显示质量。
即，如图8所示，在范围X内在1帧间进行从64灰度→224灰度变化的显示、在与范围X相邻的范围Y内在1帧间进行从0灰度→224灰度变化的显示的时候，在范围X内输出作为第1子帧灰度的68灰度、作为第2子帧灰度的248灰度(参照图3)；在范围Y内输出作为第1子帧灰度的7灰度、作为第2子帧灰度的255灰度(参照图1)。
其结果，液晶面板侧的响应波形(透射率变化)在范围X内如图4所示，在范围Y内如图2所示，可以使两波形一致。另外，图中的OTn表示与n灰度对应的透射率％。在范围Y的响应中，在第1子帧提供7灰度(倾斜用灰度)，在第2子帧提供后帧的灰度以上的255灰度(过冲灰度)，从而提高第2子帧的响应速度。即，根据本实施形态，如图8所示，在X范围及Y范围中，在1帧的中间点形成与前帧的结束状态几乎没有差异的中间状态，可以从该中间状态一下子(高速)到达后帧的结束状态。
这样，通过使进行上升响应的X范围及Y范围的1帧内的波形一致，从而如图18所示的不自然的过渡状态会消失，可以大幅降低动态图像边缘的粗糙程度。
另外，如图13所示，在范围X内在1帧间进行从128灰度→32灰度变化的显示、在与范围X相邻的范围Y内在1帧间进行从224灰度→32灰度变化的显示的时候，在范围X内输出作为第1子帧灰度的128灰度、作为第2子帧灰度的4灰度(参照图9)；在范围Y内输出作为第1子帧灰度的222灰度、作为第2子帧灰度的0灰度(参照图11)。
其结果，液晶面板侧的响应波形(透射率变化)在范围X内如图10所示，在范围Y内如图12所示，可以使两波形一致。在范围Y的响应中，在第1子帧提供222灰度(倾斜用灰度)，在第2子帧提供未达到后帧灰度的0灰度(过冲灰度)，从而提高第2子帧的响应速度。即，根据本实施形态，如图13所示，在X范围及Y范围中，在1帧的中间点形成与前帧的结束状态几乎没有差异的中间状态，可以从该中间状态一下子(高速)到达后帧的结束状态。
这样，通过使进行下降响应的X范围及Y范围的1帧内的波形一致，从而如图23所示的不自然的过渡状态会消失，可以大幅降低动态图像边缘的粗糙程度。
另外，图5中的信号处理部9的各部(子帧数据生成部22或者子帧数据选择部25等)的功能例如可以通过ASIC或者CPU来实现。
本实施形态的电视接收机(液晶电视)如图26所示，具备本液晶显示装置20和接收电视广播并输出图像信号的调谐器部70。即，本电视接收机90中，液晶显示装置20基于从调谐器部70输出的图像信号进行视频(图像)显示。
工业上的实用性
本发明的液晶面板驱动装置及具备它的显示装置例如可以适用于液晶电视。

Claims (12)

1.一种显示面板驱动装置，该显示面板驱动装置生成与通过分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并基于该灰度来驱动显示面板，其特征在于，
在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的上升响应中，设与后帧的第1子帧对应而生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应而生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≥Tf、T2≥Tr及T1-Tf＜T2-T1。
2.如权利要求1所述的显示面板驱动装置，其特征在于，
生成所述T2作为与第2子帧对应的灰度。
3.如权利要求1所述的显示面板驱动装置，其特征在于，
在Tf位于低灰度范围的情况下，T1随着Tr的增加而增加；另一方面，在Tf位于中间灰度或者高灰度范围的情况下，与Tr无关，T1＝Tf。
4.如权利要求1所述的显示面板驱动装置，其特征在于，
进一步满足T1-Tf＜(Tr-Tf)×0.1。
5.一种显示面板驱动装置，该显示面板驱动装置生成与通过分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并利用该灰度来驱动显示面板，其特征在于，
在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的下降响应中，设与后帧的第1子帧对应而生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应而生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≤Tf、T2≤Tr及Tf-T1＜T1-T2。
6.如权利要求5所述的显示面板驱动装置，其特征在于，
生成所述T2作为与第2子帧对应的灰度。
7.如权利要求5所述的显示面板驱动装置，其特征在于，
进一步还满足Tf-T1＜(Tf-Tr)×0.1。
8.如权利要求1或5所述的显示面板驱动装置，其特征在于，
所述显示面板是VA模式的液晶面板。
9.一种显示面板的驱动方法，该显示面板的驱动方法生成与通过分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并利用该灰度来驱动显示面板，其特征在于，
在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的上升响应中，设与后帧的第1子帧对应而生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应而生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≥Tf、T2≥Tr及T1-Tf＜T2-T1。
10.一种显示面板的驱动方法，该显示面板的驱动方法生成与分割1帧而得到的第1～第n子帧分别对应的灰度、并利用该灰度来驱动显示面板，其特征在于，
在前帧的灰度为Tf、后帧的灰度为Tr的下降响应中，设与后帧的第1子帧对应而生成的灰度为T1，与后帧的第2～第n子帧的任意一个对应而生成的灰度为T2，这时所述T1及T2满足T1≤Tf、T2≤Tr及Tf-T1＜T1-T2。
11.一种显示装置，其特征在于，
具备显示面板和权利要求1～8的任意一项所述的显示面板驱动装置。
12.一种电视接收机，其特征在于，
具备权利要求11所述的显示装置和接收电视广播的调谐器部。
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