CN102800293B - 一种液晶显示器的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示器的驱动方法，包括如下步骤：第一步：设定时序控制器定义输出时序；第二步：将液晶显示组件的扫描线等分成多个区域，每个区域包括至少两条扫描线；第三步：在每一个区域扫描至区域的最后一条扫描线完成后，先空出一段时间间隔做后续某区域A像素的电荷中和；第四步：完成电荷中和后，继续下一个区域的第一条扫描线像素的扫描，完成下一个区域的扫描线完成后，接着又空出一个时间间隔做下一后续某区域A+1像素的电荷中和，依次循环动作。本发明通过由于不需倍频扫描，可以节省电路成本；透过显示图框数据之前先进行电荷中和动作，让全部左右图框显示数据都变成动态显示画面，降低显示的3D串扰问题。

Description

一种液晶显示器的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种主动式立体显示器驱动控制技术，尤其涉及改善立体液晶显示器快闪式3D串扰的驱动方法。

背景技术

由于人类的双眼集中于一面，相较其他大多数的动物来说，牺牲了视觉范围，却增加了判断深度和距离的能力。两眼之间的距离平均约为6.5公分，使得你不论用哪一只眼睛去看一个较近的物体，都会得到不同的远背景。这种左右眼所见影像并不相同的现象，称为双眼像差。双眼像差的程度与物体的距离有关，距离越近，像差越显着;越远则像差越小。

在3D液晶显示器中，一直循序切换着显示左图框右图框左图框右图框…画面显示，图1为3D影像的原理示意图，人的左眼接收左图框、右眼接收右图框后，在大脑中自行合成3D影像。

3D液晶显示器中，3D画面显示特定区块为动态影像切换显示区，其余区块为静态影像显示区，那么什么是动态影像切换显示区和静态影像切换显示区。动态影像切换显示区就是3D液晶显示器显示左图框接着右图框接着左图框画面，此区块的影像做大幅度的变化，或说此区块的影像的数据经过左图框右图框切换下，形成大幅度的辉度变化。静态影像切换显示区就是3D液晶显示器显示左图框接着右图框接着左图框画面，此区块的影像不做大幅度的变化，或说此区块的影像的数据经过左图框右图框切换下，没有大幅度的辉度变化。

如图2所示的行驶中的汽车，车轮在行驶的过程中一直是运动的，故车轮是“动态画面”，而地面和车身不做大幅度的变化，故地面和车体是“静止画面”。

一般3D液晶显示器最低操作频率为倍频操作，也就是说50Hz影像讯号输入下，3D液晶显示器最低操作频率为100Hz，此操作频率之3D液晶显示器一个图框时间为10毫秒(mS)（1/100=10mS）；60HZ影像讯号输入下，3D液晶显示器最低操作频率为120Hz，此操作频率之3D液晶显示器一个图框时间为8.3毫秒(mS)（1/120=8.3mS）。

动态影像切换显示区就是3D液晶显示器显示左图框接着右图框接着左图框画面显示，由于左图框时间只有8.3ms，而右图框时间也只有8.3ms，造成某些灰阶变化到某些灰阶无法在8.3ms内达到所要辉度，如图2所示的行驶中的汽车，其车轮运动是动态画面，车轮运动过程中其灰阶从16-128灰阶变化。

静态影像切换显示区就是3D液晶显示器显示左图框接着右图框接着左图框画面显示，虽然左图框时间是8.3mS，而右图框时间也是8.3mS，但显示影像不做大幅度的变化，所以显示影像辉度一直保持在目标辉度，如图2所示的行驶中的汽车，地面和车身都是静态画面，地面的灰阶保持在128灰阶，车身的灰阶保持在16灰阶。

动态影像显示区与静态影像显示区两者是相依相偎在一起，人眼很容易就可以察看出相邻的影像辉度差异，这就所谓的3D串扰问题。3D串扰也就是说左图框影像显示或右图框影像显示无法在一个图框时间达到目标辉度而造成的，轻微的3D串扰为左眼看到些许右图框影像；右眼看到些许左图框影像，严重的3D串扰为左眼看到许多右图框影像；右眼看到许多左图框影像。3D串扰影响就是3D液晶显示器的显示性能指标。

在3D液晶显示器一直切换着显示左图框右图框左图框，传统2倍频扫描液晶屏显示3D影像时，3D显示对象为特定区块为动态切换显示区，其余区块为静态显示区，动态切换显示区某些灰阶无法实时达到所要辉度；而静态显示区块因有充分时间反应而可达到所要辉度，导致动态切换显示区块与静态显示区块两者辉度不一致，此时就可观察出显示的3D串扰问题。

一般快闪式3D液晶显示器包括：区块控制背光模块、至少2倍频(120Hz)扫描液晶屏、以及3D眼镜等单元，为了使3D左右眼镜串扰降低，许多液晶屏采用4倍频(240Hz)扫描架构的液晶屏，虽然4倍频(240Hz)扫描架构的液晶屏改善了3D串扰问题，但同时也增加液晶屏制作难度与成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶显示器的驱动方法，让全部左右图框显示影像数据都变成动态显示画面，达到降低显示的3D串扰问题。

本发明提供一种液晶显示器的驱动方法，液晶显示器包括：液晶显示组件、连接到液晶面板组件的数据驱动器和栅极驱动器、用于控制栅极驱动器和数据驱动器的时序控制器，所述液晶显示组件设有多条扫描线和与扫描线垂直的多条数据线、以及由扫描线和数据线交叉限定的多个薄膜晶体管单元，包括如下步骤：

第一步：设定时序控制器定义输出时序；

第二步：将液晶显示组件的扫描线等分成多个区域，每个区域包括至少两条扫描线；

第三步：在每一个区域扫描至区域的最后一条扫描线完成后，先空出一段时间间隔做后续某区域A像素的电荷中和；

第四步：完成电荷中和后，继续下一个区域的第一条扫描线像素的扫描，完成下一个区域的扫描线完成后，接着又空出一个时间间隔做下一后续某区域A+1像素的电荷中和，依次循环动作。

其中，所述时间间隔为相邻区域的扫描时间间隔。

其中，所述多个区域是循序扫描的，且在相邻区域之间的时间间隔做电荷中和。

其中，所述间隔时间内栅极驱动器全部驱动开启薄膜晶体管单元，数据驱动器启动电荷分享功能并相互连接液晶面板组件内的数据线，正极性像素与负极性像素均会流过薄膜晶体管单元而相互中和，液晶显示器呈现常暗状态。

其中，数据驱动器启动电荷分享功能，也就是数据驱动器输出呈现高阻抗状态。

其中，每一区域的栅极驱动器的每一个通道的栅极开启功能独立控制。

其中，某区域电荷中和后，该区域像素渐渐呈常暗状态。

其中，当扫描线等分成y个区域时，当完成扫描第一区域后，后续作电荷中和的区域为y/2区域；当完成扫描第二区域后，后续作电荷中和的区域为y/2+1区域；当完成扫描第y区域后，后续作电荷中和的区域为下一时序的第一区域。

其中，所述液晶显示组件的倍频为120Hz的扫描液晶屏。

其中，所述第一步的设定时序控制器定义输出时序，时序控制器预先保留多条扫描线的显示信号存储空间，预先将输入显示器的显示信号做储存于储存器或内存中，并依据液晶显示组件所需时序重新作时序信号输出驱动液晶面板。

本发明通过维持扫描频率维持不变（120Hz），不需倍频扫描就可达到倍频扫描的3D效果，充电时间同120Hz，可确保TFT充电足够；由于不需倍频扫描，可以节省电路成本；透过显示图框数据之前先进行电荷中和动作，让全部左右图框显示数据都变成动态显示画面，降低显示的3D串扰问题。

附图说明

图1是3D影像的原理示意图；

图2是动静态影像显示区块的示意图；

图3是3D液晶显示器的电路驱动示意图

图3是液晶显示器输入时序架构图；

图4是图3所述3D液晶显示器的书序控制示意图；

图5是扫描线区分成y小区的示意图；

图6是本发明的时序控制器输出波形；

图7是图6所示的放大图；

图8是图6所示的放大图

图9是3D显示图像的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

图3所示为本发明的液晶显示器的电路驱动示意图，液晶显示器包括：液晶面板组件300、数据驱动器500和连接到液晶面板组件300的栅极驱动器400、连接到数据驱动器500的灰度电压生成器800、用于控制栅极驱动器400和数据驱动器500的时序控制器600。液晶面板组件300包括相互对应的下显示面板和上显示面板、以及夹设在上显示面板和下显示面板之间的液晶。

假定液晶显示器水平方向有m条扫描线，垂直方向有n条数据线，组合成一个n*m像素的液晶显示器，扫描线与数据线交叉限定多个薄膜晶体管单元PX。多个薄膜晶体管单元PX呈矩阵式排列，薄膜晶体管单元PX与显示信号线连接，显示信号线被布置在下显示面板上，并包括传输栅极信号的多条扫描线G1到Gm和传输数据信号的多条数据线D1到Dn。扫描线G1到Gm在水平方向上延伸并且相互平行，数据线D1到Dn在垂直方向上延伸并且相互平行。

每个像素PX包括开关装置、液晶电容和存储电容，开关装置连接到扫描线G1到Gm中的一条和数据线D1到Dn中的一条，液晶电容连接到开关装置，存储电容平行地连接到开关装置。

栅极驱动器400连接到扫描线G1到Gm,并将外部电路施加的栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff组成的栅极信号施加到扫描线G1到Gm。数据驱动器400位于液晶面板组件300的一侧，并连接到所有的栅极线G1到Gm线。

灰度电压生成器800生成与像素PX的透明度相关的灰度电压，灰度电压被提供给每个像素PX，灰度电压包括相对于公共电压Vcom的正极性电压和负极性电压。

数据驱动器500连接到液晶面板组件300的数据线D1到Dn，并将由灰度电压产生器800产生的灰度级电压施加到像素PX作为数据电压。

时序控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500，时序控制器600接收输入图像信号（R、G、B）和输入控制信号，以控制输入图像信号的显示，例如，来自外部图形控制器（图未示）的垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、时钟控制信号DCLK、以及数据能使信号DE。时序控制器600根据液晶面板组件300的操作条件，适当地处理输入图像信号和输入控制信号，生产栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，将栅极控制信号CONT1发送到栅极驱动器400，并将数据控制信号CONT2和处理的图像信号DAT发送到数据驱动器500。

栅极控制信号CONT1包括扫描初始信号STV以初始化扫描、以及至少一个时钟信号以控制何时输出栅极导通电压Von。栅极控制信号CONT1还可以包括输出使能信号OE以定义栅极导通信号Von的持续时间（duration）。

数据控制信号CONT2包括水平同步信号STH以通知数据驱动器500对于一组像素的数据传输的开始、载入信号LOAD以指示数据驱动器500将数据电压施加到D1到Dm、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可以包括反转信号RSV以相对于公共电压Vcom反转数据电压的极性。

根据图3所描述的液晶显示器，图4所示为其时序控制器的时序控制示意图，通过输入图像信号（R、G、B）和输入时序控制信号，以控制输入图像信号的显示。

图4所示的第一行为垂直方向（V-DENA）G1到Gn的像素；图4所示的第二行为显示的有效信号的时间，tVB为垂直无效时间，tVA为垂直有效时间；图4所示的第三行为时钟控制信号DCLK；图4所示的第四行为水平方向（H-DENA）D1到Dm的像素；图4所示的第五行为将第二行放大的显示的有效信号的示意图，tHB为水平无效时间，tHA为水平有效时间。

本发明通过重新整理时序控制图，在n*m像素的液晶显示器中，液晶显示器为2倍频120Hz的扫描液晶屏，其一共有m条扫描线围设的像素，从第一条至第L条扫描线围设的像素分成一个小区（L≥2），m条扫描线像素共分成y区域，且m=yL，y各区域是循序扫描的，区分方式如图5所示。由于有y个水平像素时间需要做为电荷中和，时序控制器中至少要有y条水平像素容量大小以上内存空间做显示数据之重新整理时序所需的暂存，本发明驱动方法包括如下步骤：

第一步：设定时序控制器定义输出时序，时序控制器预先保留m条扫描线的显示信号存储空间，预先将输入显示器的显示信号做储存于储存器或内存中，并依据液晶显示组件所需时序重新作时序信号输出驱动液晶面板。

第二步：将液晶显示组件的扫描线等分成多个区域，每个区域包括至少两条扫描线。

第三步：在每一个区域扫描至区域的最后一条扫描线完成后，先空出一段时间间隔做后续某区域A像素的电荷中和，所述时间间隔所为相邻区域的扫描时间间隔，并在相邻区域之间的时间间隔做电荷中和。

第四步：完成电荷中和后，继续下一个区域的第一条扫描线像素的扫描，完成下一个区域的扫描线完成后，接着又空出一段时间间隔做下一后续某区域A+1像素的电荷中和，依次循环动作。

每一区域的栅极驱动器的每一个通道的栅极开启功能独立控制。

当扫描线等分成y个区域时，当完成扫描第一区域后，后续作电荷中和的区域为y/2区域；当完成扫描第二区域后，后续作电荷中和的区域为y/2+1区域；当完成扫描第y区域后，后续作电荷中和的区域为下一时序的第一区域。

当然后续某区域也不限于是y/2区域，只要是时序后面的区域都属于本发明的保护范围。

以下为本发明实施例的具体描述。

一般3D液晶显示器共有768条扫描线，假定其中有效的扫描线为500条，每10条水平像素为一个区域，即一个数据时钟信号HCLK共有50个区域，中间中间区块为25（y/2=25）。

图6至图8所示为本发明的时序控制器输出波形，当扫描线从第1条扫描至第10（L）条水平线完成后，即扫描完成第1区块后，时序控制器此时会重新排列显示资料，在第10（L）条水平线与第11（L+1）条水平线之间的间隔时间来做电荷中和(charge sharing)，该间隔时间做电荷中和的区域为中间区块25（y/2）区，并将第25（y/2）区的栅极驱动器全部驱动开启TFT，即：驱动开始Gate ALLon，同时数据驱动器也启动电荷中和功能并相互连接液晶面板组件内的数据线，此时数据驱动器载入信号为高阻抗，启动电荷中和(charge sharing)。此段时间（电荷中和时间）第25（y/2）区块正极性像素与负极性像素均会流过TFT而相互中和，液晶显示器在像素没有电压加于两端时，常黑的液晶显示器会呈现常暗状态。

在此一段时间中时序控制器依然持续接收输入的显示信号，所以时序控制器需要将即时输入显示信号先预做储存，等电荷中和完成后再继续输出显示信号给数据驱动器与栅极驱动器。

然后扫描线继续从第11（L+1）条扫描至第20（2L）条水平线完成后时，时序控制器在第21（2L+1）条水平线与第22（2L+2）条水平线之间的间隔时间作为空出时间，在该空出一段时间出来做第26(y/2+1)区块电荷中和，依此循序动作。

如图9所示为3D显示图像的示意图，当某小区块电荷中和后，此小区块像素显像会渐渐转呈暗画面。依序此动作完成图象画面扫描与区块电荷中和，通过本发明的方式让虽然3D驱动是倍频扫描架构，呈现显示图像类似4倍频扫描成像。

本发明通过在透过显示图框数据之前先进行电荷中和动作，从而使得动态显示区快与静态显示区块显示一致，让全部左右图框显示数据都变成动态显示画面，降低显示的3D串扰问题。

本发明通过2倍频120Hz扫描液晶屏，通过扫描线扫描数条水平线后，利用一条扫描线时间来进行特定区块的全部扫描线做开启与电荷中和动作，之后下一条扫描线又继续进行正常扫描写入像素，当扫描线又扫描数条水平线后，又利用一条扫描线时间来进行特定其他区块的全部扫描线做开启与电荷中和动作，依此类推。

本发明通过维持扫描频率维持不变（120Hz），不需倍频扫描就可达到倍频扫描的3D效果，充电时间同120Hz，可确保TFT充电足够；由于不需倍频扫描，可以节省电路成本；通过电荷中和来达成画面类似插黑效果，使的左右眼的画面都先到插黑画面再到目标值灰度，3D串扰可以降低。

Claims (6)

1.一种液晶显示器的驱动方法，液晶显示器包括：液晶显示组件、连接到液晶面板组件的数据驱动器和栅极驱动器、用于控制栅极驱动器和数据驱动器的时序控制器，所述液晶显示组件设有多条扫描线和与扫描线垂直的多条数据线、以及由扫描线和数据线交叉限定的多个薄膜晶体管单元，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：设定时序控制器定义输出时序；

第二步：将液晶显示组件的扫描线等分成多个区域，每个区域包括至少两条扫描线；

第三步：在每一个区域扫描至区域的最后一条扫描线完成后，先空出一段时间间隔做后续某区域A像素的电荷中和；

第四步：完成电荷中和后，继续下一个区域的第一条扫描线像素的扫描，完成下一个区域的扫描线完成后，接着又空出一个时间间隔做下一后续某区域A+1像素的电荷中和，依次循环动作。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于：所述时间间隔为相邻区域的扫描时间间隔。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于：所述多个区域是循序扫描的，且在相邻区域之间的时间间隔做电荷中和。

4.根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于：当扫描线等分成y个区域时，当完成扫描第一区域后，后续作电荷中和的区域为y/2区域；当完成扫描第二区域后，后续作电荷中和的区域为y/2+1区域；当完成扫描第y区域后，后续作电荷中和的区域为下一时序的第一区域。

5.根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于：所述液晶显示组件的倍频为120Hz的扫描液晶屏。

6.根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于：所述第一步的设定时序控制器定义输出时序，时序控制器预先保留多条扫描线的显示信号存储空间，预先将输入显示器的显示信号做储存于储存器或内存中，并依据液晶显示组件所需时序重新作时序信号输出驱动液晶面板。

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