CN102789769B - 3d液晶显示驱动方法及3d液晶显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D液晶显示驱动方法，包括以下步骤：S1：在一个数据信号输出周期内生成至少两个扫描时钟信号，对输入的图像信号处理后输出对应的左右眼有效数据区域信号；S2：将所述至少两个扫描时钟信号同步输出；S3：根据所述至少两个扫描时钟信号驱动液晶面板同步进行至少两行扫描并对处理后的图像信号进行显示。本发明还公开了一种显示系统，包括：时序控制器，包括STV、CKV、OE处理电路，用于在一个数据信号的输出周期内产生至少两个同步的扫描时钟信号，图像数据处理电路，用于对输入的图像信号进行处理；栅极驱动器，用于驱动液晶面板同步进行至少两行扫描。本发明缩减了液晶扫描时间，降低了高速刷新的3D显示对液晶面板和芯片的规格要求。

Description

3D液晶显示驱动方法及3D液晶显示系统

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种3D液晶显示驱动方法及3D液晶显示系统。

背景技术

如图1所示，传统不进行背光扫描的120Hz驱动3D技术在图像扫描完成后的空白（Blank）区域打开眼镜观看3D效果，但是这样存在液晶面板上下方液晶的翻转时间不一致、观看时间较短的问题。

与上述的传统120Hz 3D SG不进行背光扫描的控制方式不同的是，现有技术中还有一种采用背光扫描的120Hz 3D显示方式。其电路控制框图如图2所示：主板给出60Hz信号LVDS（低压差分信号）（左右、上下、行交错等方式），时序控制器（TCON）对输入的60Hz信号进行处理，比如将奇数行的信号取出行进行行重复后作为左眼信号进行输出，将偶数行的信号取出后作为右眼信号进行输出，同时在左右眼信号间插入黑场。TCON同时还输出垂直同步信号（Vsync）和3D使能信号（3D_EN）给背光控制电路，由背光控制电路产生3倍电流、一定占空比的PWM信号给LED驱动电路，通过LED驱动电路进行分段扫描处理。

图3中采用6路PWM信号进行6段背光扫描的（具体的背光分段数视情况而定，如果液晶响应速度特别快，可以适当减少背光扫描路数，若液晶响应速度慢，则为降低串扰提高亮度应适当增加扫描路数），通过调整背光扫描时序，使得当某显示区域液晶反应到稳定的时候，打开对应的灯条，使得该显示区域的图像被看到（如图4所示），连续扫描显示屏的所有区域，同时在左眼图像L和右眼图像L的交界间隔处，控制背光全部关闭，人眼将分时间段分区看到的影像综合成一幅画面，这样可以提高观看的时间，使得观看的3D效果更佳。

但是目前的导光板和背光技术无法做到只有对应打开灯条的区域亮，不打开灯条的区域不亮，所以使得此种3D显示时左右眼的串扰率较大，同时对应液晶的反应速度要求严格，使得产品成本高，3D效果左右眼的串扰重影大（左眼看到右眼的影像）。

近来，出现了显示效果更好的240Hz 3D显示技术，其背光一般采用的明暗（blinking）方式（如图5所示）和背光常亮的方式，这种显示技术要求液晶反应速度特别快，目前只有很少厂商掌握了通过铜制程减少液晶需要的充电时间和240Hz全扫描技术，并且其在显示画面中存在上中下亮度不均和串扰较小的权衡问题，此外其还要求规格高（充电时间短）的液晶面板、运行速度快（高的IC规格）的芯片、以及新的高速信号界面（AIPI）。

因此需要找到一种能够采用一般的液晶面板，采用比较简单的背光系统实现良好的3D效果的显示驱动系统。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种3D液晶显示驱动方法及3D液晶显示系统，使得液晶扫描时间大幅缩减，大大降低了高速刷新的3D显示器对液晶面板和芯片的规格要求。

（二）技术方案

为解决上述问题，一方面，本发明提供了一种3D液晶显示驱动方法，包括以下步骤：

S1：3D显示模式下，在左、右眼有效数据区域的一个数据信号输出周期内生成至少两个扫描时钟信号；对输入的图像信号进行处理形成与所述扫描时钟信号对应的左、右眼有效数据区域信号；所述左、右眼有效数据区域信号与所述左、右眼有效数据区域对应；

S2：将所述至少两个扫描时钟信号同步输出；

S3：根据所述至少两个扫描时钟信号驱动液晶面板同步进行至少两行扫描、对处理后的图像信号进行显示。

另一方面，本发明还提供了一种3D液晶显示系统，包括：

液晶面板，用于进行画面显示；

时序控制器，包括：STV、CKV、OE处理电路，用于生成输出至栅极驱动器的场同步信号、扫描时钟信号和输出使能控制信号；其中，在3D显示模式下，所述STV、CKV、OE处理电路在左、右眼有效数据区域的一个数据信号的输出周期内产生至少两个同步的扫描时钟信号；图像数据处理电路：用于对输入的图像信号进行处理形成与所述扫描时钟信号对应的左、右眼有效数据区域信号；

栅极驱动器，用于接收场同步信号、扫描时钟信号和输出使能控制信号，根据接收的至少两个同步的扫描时钟信号驱动液晶面板同步进行至少两行扫描；

源极驱动器，用于接收所述图像数据处理电路处理后的图像信号并输出至所述液晶面板。

优选地，所述STV、CKV、OE处理电路还在分别与左眼有效数据区域和右眼有效数据区域对应的两个场同步信号中间生成新的场同步信号。

（三）有益效果

上述技术方案中的一个技术方案具有如下的优点：本技术方案的驱动方法通过在左、右眼有效数据区域的一个数据信号输出周期内生成至少两个扫描时钟信号，可以实现在一个数据信号输出周期内完成至少两行扫描，与现有技术的逐行扫描相比，使得液晶扫描时间大幅缩减，大大降低了高刷新频率的3D显示器对液晶面板和芯片的规格要求。

上述技术方案中的另一个技术方案具有如下的优点：本技术方案的显示系统可以在一个数据信号输出周期内生产至少两个扫描时钟信号，同步完成至少两行扫描，大大降低了高刷新频率的3D显示器对液晶面板和芯片的规格要求。

附图说明

图1为现有技术中不进行背光扫描的120Hz驱动3D技术的显示示意图；

图2为现有技术中进行背光扫描的120Hz驱动3D技术的显示示意图；

图3为现有技术中进行背光扫描的120Hz驱动3D显示系统的电路结构示意图；

图4为现有技术中进行背光扫描的120Hz驱动3D显示的扫描显示示意图；

图5为现有技术中采用明暗背光系统的240Hz驱动3D显示技术的显示示意图；

图6为本发明实施例一3D液晶显示驱动方法的步骤流程示意图；

图7a为本发明实施例四3D液晶显示驱动方法中2D和3D显示模式下场同步信号、扫描时钟信号和输出使能信号的时序转换示意图；

图7b为本发明实施例四3D液晶显示驱动方法中3D显示模式下扫描时钟信号的时序示意图；

图8为本发明实施例四3D液晶显示驱动方法中输入图像信号与输出图像信号的示意图；

图9a-9d为本发明实施例四3D液晶显示驱动方法中四种3D显示模式下场同步信号、扫描时钟信号和输出使能信号的时序示意图；

图10为本发明实施例六3D液晶显示系统的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。

实施例一：

如图6所示，本实施例记载了一种3D液晶显示驱动方法，包括以下步骤：

S1：3D显示模式下，在左、右眼有效数据区域的一个数据信号输出周期内生成至少两个扫描时钟信号；对输入的图像信号进行处理形成与所述扫描时钟信号对应的左、右眼有效数据区域信号；所述左、右眼有效数据区域信号与所述左、右眼有效数据区域对应；

S2：将所述至少两个扫描时钟信号同步输出；

S3：根据所述至少两个扫描时钟信号驱动液晶面板同步进行至少两行扫描、对处理后的图像信号进行显示。

本实施例大幅缩减了液晶扫描时间，大大降低了高刷新频率（如240Hz）的3D显示器对液晶面板和芯片的规格要求，大幅改善3D液晶显示系统左右眼的串扰，可以使用简单的明暗背光系统提升液晶显示系统的3D显示效果。

实施例二：

本实施例中，在实施例一中的所述步骤S1之前，还包括对2D/3D控制信号进行判断的步骤：

若所述2D/3D控制信号为2D显示模式，则在一个数据输出周期内生成一个扫描时钟信号，用于驱动液晶面板进行逐行扫描；

若所述2D/3D控制信号为3D显示模式，则转到步骤S1。

通过本实施例的方法，除了具有实施例一中记载的通过普通液晶面板、芯片以及背光系统实现较高的3D显示效果外，还可以实现液晶显示系统的2D和3D转换显示，使得液晶显示系统同时在2D显示模式下实现60Hz或120Hz的逐行扫描方式，使得图像解析度不发生变化。

实施例三：

本实施例包括实施例一或实施例二的内容，并且，更为具体的：本实施例在在所述步骤S1中，在左、右眼有效数据区域的一个数据信号输出周期内生成两个扫描时钟信号；在所述步骤S2中，通过将所述数据信号输出周期内的输出使能信号的前后沿覆盖一个扫描时钟信号前后沿的方式来使得所述两个扫描时钟信号同步输出。在本发明的其它实施例中，在一个数据信号输出周期内还可以生成三个或更多的扫描时钟信号，此时则需要对应地将输入的图像信号处理为更高频率的左、右眼有效数据区域信号。

实施例四：

本实施例以包括2D和3D显示模式的液晶显示系统为例，对实施例三进行更为具体的说明。

如图7a所示，在本实施例中，在2D显示模式（2D Mode）下，场同步信号STV的频率为120Hz，在每个数据信号输出周期（如图7a、8a-8d中的椭圆所圈区域）内生成一个扫描时钟信号CKV，用于驱动液晶面板进行逐行扫描。

如图7a所示，在3D显示模式（3D Mode）下，在左、右眼有效数据区域L、R的一个数据信号输出周期内生成两个扫描时钟信号。

如图8所示，在3D模式下，对于60Hz 1920*108的输入信号（Input Signal）或120Hz的左眼有效区域L的1920*540或1920*1080信号、右眼有效区域R的1920*540或1920*1080信号；其经过图像数据信号处理后形成的输出信号（Output Signal）为1920*540的左眼有效区域L信号，1920*540的黑画面B信号或任意大小的任意画面X信号，1920*540的右眼有效区域R信号，1920*540的黑画面B信号或任意大小的任意画面X信号。在每个数据信号数据周期内生成的两个扫描时钟信号同步分别驱动两个栅极（如图8中的G1和G2，G3和G4……G1079和G1080）进行两行扫描。

在本实施例中，在所述左、右眼有效数据区域L、R之间设有与所述左、右眼有效数据区域L、R大小相等的无效数据区域。在本发明的其它实施例中，所述无效数据区域的大小也可以不与左、右眼有效数据区域相等，而为其它任意大小。本实施例中，所述无效数据区域包括黑画面B区域或任意画面X区域。在所述无效数据区域，可以没有扫描时钟信号和输出使能信号，如图9a和9d所示；也可以与左、右眼有效数据区域L、R具有相同的扫描时钟信号和输出使能信号，如图7a、9b和图9c所示。

本实施例步骤S1还包括在所述左、右眼有效数据区域L、R与所述无效数据区域的间隔期内增加场同步信号的步骤，如图7a所示，增加之后场同步信号STV的频率为240Hz。在本发明的其它实施例中，也可不增加场同步信号，即保持STV的频率为120Hz，如图9a和图9c所示。

在本实施例中，所述两个扫描时钟信号的脉冲宽度相异。当然，在本发明的其它实施例中，两个扫描时钟信号的脉冲宽度也可以是相同的。

如图7a所示，在本实施例中，所述两个扫描时钟信号中前一个扫描时钟信号的脉冲宽度小于后一个扫描时钟信号的脉冲宽度，输出使能信号OE的前后沿覆盖前一个扫描时钟信号前后沿，使得两个扫描时钟信号同步输出。一个具体的实施方式如图7b所示，在一个数据信号输出周期（7.4us）内，前一个扫描时钟信号的脉冲宽度为1us，间隔1us的低电平后，后一个扫描时钟信号的脉冲宽度为2.7us。

本实施例中，背光采用比较简单的明暗背光控制方式，即与所述左、右眼有效数据区域L、R对应的背光为亮，与无效数据区域（如黑画面B或任意画面X）对应的背光为暗。

与现有的对液晶反应速度要求特别快的240Hz 3D显示技术相比，本实施例中信号充电时间为现有240Hz 3D驱动的2倍（达到120Hz的7.4us），从而可以采用一般的120Hz液晶面板进行240Hz 3D的显示（在本发明的其它实施例中，根据一个数据信号输出周期内输出的扫描时钟信号的多少，理论上可以使用60Hz面板实现超高速1200Hz的扫描速度），大大降低了3D显示对液晶面板的规格要求；同时信号的处理时钟速度为现有240Hz 3D显示技术的一半，与现有120Hz 3D显示技术一样，从而降低240Hz 3D显示技术下的信号处理速度，从而降低对IC设计的高规格要求；背光控制方式相对简单，从而大幅降低背光模组和LED驱动电源的成本；通过3D下人眼视觉特性的240Hz的插黑和插灰技术，使得快门式3D液晶左右眼串扰率从原来的7%降低到小于0.8%。

实施例五：

一种3D液晶显示系统，用于实现实施例一至实施例四中任一个所述的3D液晶显示驱动方法，包括：

液晶面板，用于进行画面显示；

时序控制器，包括STV、CKV、OE处理电路，用于生成输出至栅极驱动器的场同步信号、扫描时钟信号和输出使能控制信号；其中，在3D显示模式下，所述STV、CKV、OE处理电路在左、右眼有效数据区域的一个数据信号的输出周期内产生至少两个同步的扫描时钟信号；图像数据处理电路：用于对输入的图像信号进行处理形成与所述扫描时钟信号对应的左、右眼有效数据区域信号；

栅极驱动器，用于接收场同步信号、扫描时钟信号和输出使能控制信号，根据接收的至少两个同步的扫描时钟信号驱动液晶面板同步进行至少两行扫描；

源极驱动器，用于接收所述图像数据处理电路处理后的图像信号并输出至所述液晶面板。

在本实施例中，所述STV、CKV、OE处理电路还在分别与左眼有效数据区域和右眼有效数据区域对应的两个场同步信号中间生成新的场同步信号。在本发明的其它实施例中，也不可不生成所述新的场同步信号。

实施例六：

下面以更为具体的实施例来对实施例五的3D液晶显示系统进行说明：

如图10所示，本实施例为240Hz的3D液晶显示系统，包括：时序控制器TCON、电源管理单元PMU、Gamma处理电路、栅极驱动电路、源极驱动该电路以及由所述栅极驱动电路、源极驱动该电路驱动的液晶面板。

其中，所述时序控制器除了包括常规的数据接收、转换、色度处理、过压驱动处理、扫描时序控制，数据输出功能以外，还包括图像处理电路和STV、CKV、OE处理电路。

所述图像处理电路用于：在3D模式下，将60Hz 1920*1080的输入信号或120Hz的左眼有效区域L的1920*540或1920*1080信号、右眼有效区域R的1920*540或1920*1080信号经过图像数据信号处理后形成1920*540的左眼有效区域L信号、1920*540的黑画面B信号或任意大小的任意画面X信号、1920*540的右眼有效区域R信号、1920*540的黑画面B信号或任意大小的任意画面X信号的输出信号。

所述STV、CKV、OE处理电路用于在左、右眼有效数据区域的一个数据信号的输出周期内产生至少两个同步的扫描时钟信号、对应的输出使能信号以及场同步信号。

工作时，对输入的图像信号和2D/3D切换控制信号，时序控制器处理后输出转换成mini-LVDS等信号格式的R、G、B图像数据信号和源极驱动器控制信号送到源极驱动器；输出处理后的场同步信号STV、扫描时钟信号CKV、和输出使能信号OE给栅极驱动电路，用于驱动对液晶面板的扫描。同时电源管理单元PMU接受输入的电压Power，将其转换成给源极驱动器的数字和模拟电压、给Gamma处理电路的供电电压、和给栅极驱动器的Vgh（TFT开启电压），Vgl（TFT关闭电压）和数字电压，最终以双行扫描液晶驱动技术完成以120Hz的处理速度实现240Hz的刷新，从而实现LBRB的240Hz效果。

本发明的上述实施例通过在左、右眼有效数据区域的一个数据信号输出周期内生成至少两个扫描时钟信号，完成液晶面板的至少两行同步扫描，与现有技术的逐行扫描相比，使得液晶扫描时间大幅缩减，大大降低了高刷新频率的3D显示器对液晶面板和芯片的规格要求。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种3D液晶显示驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：3D显示模式下，在左、右眼有效数据区域的一个数据信号输出周期内生成两个扫描时钟信号；对输入的图像信号进行处理形成与所述扫描时钟信号对应的左、右眼有效数据区域信号；所述左、右眼有效数据区域信号与所述左、右眼有效数据区域对应；

S2：将所述两个扫描时钟信号同步输出；

S3：根据所述两个扫描时钟信号驱动液晶面板同步进行两行扫描、对处理后的图像信号进行显示；

其中，在所述步骤S2中，通过将所述数据信号输出周期内的输出使能信号的前后沿覆盖一个扫描时钟信号前后沿的方式来使得所述两个扫描时钟信号同步输出。

2.如权利要求1所述的3D液晶显示驱动方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括对2D/3D控制信号进行判断的步骤：

若所述2D/3D控制信号为2D显示模式，则在一个数据输出周期内生成一个扫描时钟信号，用于驱动液晶面板进行逐行扫描；

若所述2D/3D控制信号为3D显示模式，则转到步骤S1。

3.如权利要求1所述的3D液晶显示驱动方法，其特征在于，所述两个扫描时钟信号的脉冲宽度相异。

4.如权利要求3所述的3D液晶显示驱动方法，其特征在于，所述两个扫描时钟信号中前一个扫描时钟信号的脉冲宽度小于后一个扫描时钟信号的脉冲宽度。

5.如权利要求1所述的3D液晶显示驱动方法，其特征在于，在所述左、右眼有效数据区域之间还设有与所述左、右眼有效数据区域大小相等的无效数据区域；步骤S1中对输入的图像信号进行处理后还形成插设于所述左、右眼有效数据区域信号之间的无效数据区域信号，所述无效数据区域信号与所述无效数据区域对应。

6.如权利要求5所述的3D液晶显示驱动方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括在所述左、右眼有效数据区域与所述无效数据区域的间隔期内增加场同步信号的步骤。

7.一种3D液晶显示系统，其特征在于，包括：

液晶面板，用于进行画面显示；

时序控制器，包括：STV、CKV、OE处理电路，用于生成输出至栅极驱动器的场同步信号、扫描时钟信号和输出使能控制信号；其中，在3D显示模式下，所述STV、CKV、OE处理电路在左、右眼有效数据区域的一个数据信号的输出周期内产生两个同步的扫描时钟信号；图像数据处理电路：用于对输入的图像信号进行处理形成与所述扫描时钟信号对应的左、右眼有效数据区域信号；

栅极驱动器，用于接收场同步信号、扫描时钟信号和输出使能控制信号，根据接收的两个同步的扫描时钟信号驱动液晶面板同步进行两行扫描；

源极驱动器，用于接收所述图像数据处理电路处理后的图像信号并输出至所述液晶面板；

其中，所述STV、CKV、OE处理电路通过将所述数据信号输出周期内的输出使能信号的前后沿覆盖一个扫描时钟信号前后沿的方式来使得所述两个扫描时钟信号同步输出。

8.如权利要求7所述的3D液晶显示系统，其特征在于，所述STV、CKV、OE处理电路还在分别与左眼有效数据区域和右眼有效数据区域对应的两个场同步信号中间生成新的场同步信号。