CN103247271A

CN103247271A - 显示控制装置、显示控制方法及程序

Info

Publication number: CN103247271A
Application number: CN2013100481806A
Authority: CN
Inventors: 中畑祐治; 中川真
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2013-08-14
Also published as: US20130208025A1; JP2013164549A

Abstract

公开了一种显示控制装置、显示控制方法及程序。显示控制装置包括执行显示控制的显示控制单元，该显示控制单元利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件来显示输入像素，并使得属于同一亮度分类的所述显示元件中的施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等，所述高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，所述低亮度元件具有比所述参考亮度低的亮度，所述参考亮度为所述输入像素的亮度。

Description

显示控制装置、显示控制方法及程序

技术领域

本公开涉及显示控制装置、显示控制方法及程序。

背景技术

比如，如公开号为2006-285238的日本未审查专利申请中所公开的，用于改善液晶显示面板视角（viewing angle）的技术已为人们所知。按照在公开号为2006-285238的日本未审查专利申请中公开的技术，液晶显示面板的显示元件被分类为高亮度显示元件和低亮度显示元件，且利用高亮度显示元件和低亮度显示元件来显示输入的像素。另一方面，为了避免液晶显示面板的图像滞留（image persistence），还存在对施加到每个显示元件上的驱动电压的极性进行反转的技术。

发明内容

然而，在公开号为2006-285238的日本未审查专利申请中公开的技术中，并未考虑显示元件的亮度图案（高亮度元件和低亮度元件的排列）和驱动电压的极性图案（具有正极性（或负极性）驱动电压的显示元件的排列）的组合。因此，需要考虑了显示元件的亮度图案和驱动电压的极性图案的技术。

按照本公开的实施例，提供了一种显示控制装置，所述显示控制装置包括执行如下显示控制的显示控制单元：利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件来显示输入像素，其中所述高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，所述低亮度元件具有比所述参考亮度低的亮度，所述参考亮度为所述输入像素的亮度；以及使得属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。

按照本公开的实施例，提供了一种显示控制方法，所述显示控制方法执行如下显示控制：利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件显示输入像素，其中所述高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，所述低亮度元件具有比所述参考亮度低的亮度，所述参考亮度为所述输入像素的亮度；以及使得属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。

按照本公开的实施例，提供一种程序，所述程序用于使计算机实现执行如下显示控制的显示控制功能：利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件显示输入像素，其中所述高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，所述低亮度元件具有比所述参考亮度低的亮度，所述参考亮度为所述输入像素的亮度；以及使得属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。

按照本公开的实施例，通过使得属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等来执行显示控制。

按照上面所述的本公开的实施例，考虑了显示元件的亮度图案和驱动电压的极性图案的组合的情形下来执行显示控制。因此，按照本公开的实施例，由于可进一步统一数据驱动电压，因此可避免图像不均匀或闪烁的发生。

附图说明

图1为示出按照本公开一实施例的显示控制装置的配置的框图；

图2为示出显示控制装置所执行的处理的顺序的流程图；

图3为示出显示控制装置驱动液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图4为示出显示控制装置驱动液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图5为示出显示控制装置驱动液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图6为示出显示控制装置驱动液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图7为示出显示控制装置驱动液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图8为示出显示控制装置驱动液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图9为示出显示控制装置驱动液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图10为示出液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图11为示出液晶显示面板的驱动例子的示意图；

图12为示出液晶显示面板的驱动例子的示意图；以及

图13为示出液晶显示面板的驱动例子的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。要说明的是，在该说明书和附图中，具有大致相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记标示，并且省略对这些结构元件的重复解释。

将按以下顺序进行描述：

1.显示控制装置的配置

2.驱动液晶显示面板的方法的分析

3.按照实施例驱动液晶显示面板的各种例子

4.显示控制装置的处理顺序

<1.显示控制装置的配置>

首先，将参考图1描述按照本公开实施例的显示控制装置1的配置。显示控制装置1包括：液晶显示面板10、背光20、数据驱动器30、栅极驱动器40、图像处理单元50、显示控制单元60以及背光控制单元70。图像处理单元50、显示控制单元60以及背光控制单元70由诸如CPU、ROM以及RAM等各种硬件配置实现。即，用于实现功能模块的程序存储在ROM中。CPU读取并执行该程序。从而，实现图像处理单元50、显示控制单元60和背光控制单元70。此外，显示控制装置1可不包括液晶显示面板10。在此情况下，来自显示控制装置1的控制信息被配置为提供给外部的液晶显示面板。

液晶显示面板10为比如有源矩阵类型（active matrix type）的液晶显示面板。如图3中所示，液晶显示面板10包括以矩阵形式排列的多个显示元件11。每个显示元件11为下列显示元件之一：显示红色的红色显示元件11R、显示绿色的绿色显示元件11G和显示蓝色的蓝色显示元件11B。相同颜色的显示元件11在竖直方向上排列。显示元件11在水平方向上以红、绿和蓝的顺序排列。在液晶显示面板10中，单位元件12由两个相邻的红色显示元件11R、两个相邻的绿色显示元件11G和两个相邻的蓝色显示元件11B形成。每个单位元件12显示图像信息的每个输入像素。

每个显示元件11通常包括：薄膜晶体管（thin film transistor，TFT）、像素电极、公共电极、液晶层和Cs电极。TFT的源极、栅极和漏极分别连至数据总线31、栅极总线41和像素电极。液晶层置于像素电极和公共电极之间。通过供应来自数据驱动器30和栅极驱动器40的驱动电压，在像素电极和公共电极之间生成电压，并从而通过该电压来改变液晶层的对齐。Cs电极是保持像素电极的电荷的电极。

在图3所示的例子中，在竖直方向上排列的所有显示元件11连至相同的数据总线31。这样的连线称作直连线。液晶显示面板10的连线不限于直连线，而可以是比如图6中所示的交叉连线。在交叉连线中，在竖直方向上排列的显示元件11均交替连至两个相邻的数据总线31。

背光20从后侧照射液晶显示面板10。数据驱动器30经由数据总线31向显示元件11供应驱动电压，即数据驱动电压。栅极驱动器40经由栅极总线41向显示元件11供应驱动电压，即栅极驱动电压。

图像处理单元50对从外部给出的图像信息（所输入的图像）执行各种预处理（白平衡、灰度和色度调节等），并向显示控制单元60输出经过预处理的图像信息。显示控制单元60通过控制数据驱动器30和栅极驱动器40，在液晶显示面板10上显示图像信息。

<2.驱动液晶显示面板的方法的分析>

在下文中，将分析驱动液晶显示面板10的方法。作为驱动液晶显示面板10的方法，针对每一帧对施加到每个显示元件11的数据驱动电压的极性进行反转的方法（所谓的帧反转方法）为人们所知。通过执行这样的驱动方法，可避免液晶显示面板10的图像滞留。此外，如图10中所示，在一些情况下，为了避免分辨率间的恶化或闪烁的发生，考虑作为极性图案（具有极性图案（正极性（或负极性））的数据驱动电压的显示元件11的排列）的点检查图案。即，具有正极性数据驱动电压的显示元件11的排列具有检查形状。同样也适用于具有负极性数据驱动电压的显示元件11上。此外，连接至每个栅极总线41的显示元件11（在水平线中的显示元件11）的极性每个元件变化一次。在图10中“+”代表正极性数据驱动电压且“-”代表负极性数据驱动电压。相同的表示方法也适用于其他附图。

另一方面，在最近的液晶显示面板技术中，在许多情况下以诸如240Hz等高频执行驱动，以改善运动图像的分辨率。为实现该驱动，维持TFT的高充电速率是必要的。为解决该问题，经常采用一种通过向一条数据总线31施加同一极性的驱动电压来降低由数据总线31的阻抗造成的数据驱动电压缓慢下降（slowdown）的影响。在这种情况下，如图11中所示，极性图案在许多情况下变成了竖直线反转图案。即，连接至一条数据总线31的显示元件11具有同一极性的数据驱动电压，且相邻的数据总线31的显示元件11具有极性相互不同的数据驱动电压。

另一方面，为了改善液晶显示面板10的视角，利用多个显示元件11显示图像信息的一个像素（输入像素）的驱动方法也是已知的。在该驱动方法中，显示元件11被分类为高亮度元件和低亮度元件，其中高亮度元件具有比输入像素的亮度（即参考亮度）高的亮度，低亮度元件具有比参考亮度低的亮度。用高亮度元件和低亮度元件显示输入像素。

在此驱动方法中，亮度图案（高亮度元件和低亮度元件的排列）可尽可能小，以避免分辨率恶化或闪烁的发生。图12和图13中所示的点检查图案作为亮度图案为人们所知。即，高亮度元件的排列具有检查图案。同样也适用于低亮度元件。此外，连接至每个栅极总线41的显示元件11的亮度分类针对每个元件而变化。在图12和图13中，高亮度元件和低亮度元件依赖于有或没有阴影线来相互区分。即，画有阴影线的元件是低亮度元件，而未画有阴影线的元件是高亮度元件。相同的区分方法也适用于其他附图。

然而，在此驱动方法中，图像质量可能由于极性图案的干扰而恶化。比如，如图12中所示，当极性图案和亮度都为点检查图案时，所有的高亮度元件都具有正极性数据驱动电压。因此，正极性数据驱动电压的绝对值高于负极性数据驱动电压的绝对值。由于此原因，因为Cs电压和公共电压被拉向正极性，所以在数据驱动电压中可能发生不规则，并且可能由于阻抗的不同而发生闪烁或图像不均匀。相同的情况也适用于图13。

因此，按照本实施例的显示控制装置1通过进一步统一数据驱动电压而避免了图像不均匀和闪烁的发生。即，显示控制元件60首先将形成单位元件12的红色显示元件11R分类为高亮度元件和低亮度元件之一。这里，高亮度元件为具有比参考亮度高的亮度的元件，其中参考亮度为输入像素（图像信息的像素）的R值（红色的亮度）。低亮度元件是具有比参考亮度低的亮度的元件。这里，显示控制单元60分布高亮度元件和低亮度元件以使高亮度元件和低亮度元件的图案尽可能小。这是因为，当高亮度元件和低亮度元件的图案尽可能小时，避免液晶显示面板10的分辨率降低。

然后，显示控制单元60基于输入像素的R值（红色的亮度）确定高亮度元件和低亮度元件的亮度。即，显示控制单元60用高亮度元件和低亮度元件显示输入像素。相应地，实现了视角的改善。此外，由于显示控制单元60存储了指示输入像素的R值和高亮度元件以及低亮度元件的亮度的对应关系的表，因此显示控制单元60基于该表来确定高亮度元件和低亮度元件的亮度。当输入像素的亮度为液晶显示面板10可显示亮度的最大值时，高亮度元件和低亮度元件的亮度都等于该最大值。

显示控制单元60确定数据驱动电压的极性，使得在属于同一亮度分类的红色显示元件11R中，施加正极性数据驱动电压的红色显示元件11R的数量等于施加负极性数据驱动电压的红色显示元件11R的数量。显示控制单元60对绿色和蓝色显示元件11都执行相同的处理。这里，施加到每个显示单元11上的数据驱动电压的极性可针对每一帧（或周期性）反转。比如，当在给定帧中施加到给定的显示元件的驱动电压变为正极性时，在下一帧中，施加到该显示元件的驱动电压可变为负极性。

<3.按照实施例的驱动液晶显示面板的各例子>

接下来，将描述本实施例的特定的驱动例子。图3至图9示出了本实施例的驱动例子。在图3中，极性图案为点检查图案且亮度图案为水平两点检查图案。即，连接至栅极总线41的显示元件11的亮度分类每两个元件变化一次。高亮度元件和低亮度元件的排列具有检查形状。

另一方面，在图4中，极性图案为竖直线反转图案且亮度图案为水平两点检查图案。在图5中，极性图案是竖直两线反转图案并且亮度图案是点检查图案。即，数据驱动电压的极性每两条数据总线反转一次。在图5的驱动例子中，由于亮度图案比图4的驱动例子的小，因此可避免分辨率的恶化。然而，由于给定显示元件11中的右边和左边的显示元件11具有相互不同的极性，因此显示控制单元60可按极性间的差别来执行校正。

在图6中，极性图案为点检查图案，亮度图案为水平两点检查图案，且显示元件11的连线为交叉连线。在图7中，极性图案为竖直两线反转图案，亮度图案为点检查图案，且显示元件11的连线为交叉连线。

另一方面，在图8中，极性图案为点检查图案且亮度图案为水平线图案。即，连接至一条栅极总线41的显示元件11具有相同分类的亮度且相邻的栅极总线41的显示元件11具有不同分类的亮度。在图9中，极性图案为竖直线反转图案且亮度图案为水平线图案。

甚至在图3至图9的驱动例子中，在属于同一亮度分类的显示元件11中，施加正极性数据驱动电压的显示元件11的数量与施加负极性数据驱动电压的显示元件11的数量相等。比如，具有正极性数据驱动电压的高亮度元件的数量等于具有负极性数据驱动电压的高亮度元件的数量。即，显示控制元件60考虑了显示元件11的亮度图案和数据驱动电压的极性图案的组合的情形下来控制液晶显示面板10。于是，由于显示控制单元60可进一步统一数据驱动电压，因此显示控制单元60可避免图像不均匀或闪烁的发生。

甚至在图8和图9的驱动例子中，数据驱动电压可进一步统一。然而，在这些驱动例子中，竖直线方向上的分辨率（即数据总线31方向上的分辨率）被降低。因此，亮度图案优选为更小的图案，特别地，为图3至图7示出的图案。在图3至图7示出的例子中，至少高亮度元件和低亮度元件排列在同一栅极总线41上。在图3、图4和图6中，同一栅极总线41上的亮度分类每两个元件变化一次。在这些例子中，避免了分辨率降低。

<4.显示控制装置的处理顺序>

接下来，将参考图2中示出的流程图描述显示控制装置1所执行处理的顺序。在步骤S10中，图像处理单元50获取图像信息，对图像信息执行各种类型的预处理（白平衡、灰度和色度调节等），并向显示控制单元60和背光控制单元70输出经过预处理的图像信息。

在步骤S20中，显示控制单元60确定每个显示元件11的亮度图案。上面已经描述了确定亮度图案的方法。即，显示控制元件60首先将形成单元元件12的红色显示元件11R分类为高亮度元件和低亮度元件之一。然后显示控制单元60基于输入像素的R值确定高亮度元件和低亮度元件的亮度。于是，显示控制单元60确定红色显示元件11R的亮度图案。显示控制单元60还确定绿色显示元件11G和蓝色显示元件11B的亮度图案。

在步骤S30中，显示控制单元60执行过驱动处理。该过驱动处理为例如当图像信息为运动图像信息时增大待施加到每个显示元件11的数据驱动电压的处理。

在步骤S40中，显示控制单元60确定数据驱动电压的极性图案。已在上面描述了确定极性图案的方法。即，显示控制单元60确定施加到每个红色显示元件11R上的数据驱动电压的极性，使得在属于同一亮度分类的红色显示元件11R中，施加正极性数据驱动电压的红色显示元件11R的数量等于施加负极性数据驱动电压的红色显示元件11R的数量。显示控制单元60还对绿色显示元件11G和蓝色显示元件11B执行相同的处理。

在步骤S50中，显示控制单元60利用所确定的亮度图案和所确定的极性图案来驱动液晶显示面板10。具体地，显示控制单元60向数据驱动器30和栅极驱动器40输出指示亮度图案和极性图案的控制信息，于是，数据驱动器30和栅极驱动器40基于该给定的控制信息来驱动显示元件11。背光控制单元70与液晶显示面板10的驱动同步地接通和关断背光20。于是，液晶显示面板10显示图像信息。其后，显示控制装置1结束处理。

如上所述，按照本实施例，显示控制装置1执行如下显示控制：在属于同一亮度分类的显示元件11中，使施加正极性数据驱动电压的显示元件11的数量与施加负极性数据驱动电压的显示元件11的数量相等。即，显示控制装置1考虑了显示元件11的亮度图案和数据驱动电压的极性图案的组合的情形下来控制液晶显示面板10。于是，由于显示控制装置1可进一步统一数据驱动电压，因此数据控制装置1可避免图像不均匀或闪烁的发生。

由于显示控制装置1对显示元件11的每个颜色执行显示控制，因此显示控制装置1可进一步统一数据驱动电压。

由于高亮度元件和低亮度元件排列在同一栅极总线41上，因此显示控制装置1可避免分辨率恶化。

由于显示控制装置1每两个元件改变一次同一栅极总线41上的亮度分类，因此显示控制装置1能可靠地避免分辨率恶化。

由于显示控制装置1每两条数据总线反转一次数据驱动电压极性，因此显示控制装置1可将亮度图案设得更小。

本领域的技术人员应理解的是：可在所附的权利要求书及其等同方案的范围内，依赖于设计需求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和替换。

比如，显示元件11可进一步分成多个子显示元件，且显示元件11的亮度可按照子显示单元的组合来显示。这样的处理也称为半色调（halftone）处理。

本公开含有与在2012年2月13日在日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-028551中所公开的内容相关的主题，其全部内容通过引用合并于此。

（1）一种显示控制装置，包括：

显示控制单元，其执行对利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件来显示输入像素的显示控制，其中高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，低亮度元件具有比参考亮度低的亮度，参考亮度为输入像素的亮度；以及在使得属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。

（2）按照（1）所述的显示控制装置，其中显示控制单元针对显示元件的每个颜色执行显示控制。

（3）按照（1）或（2）所述的显示控制装置，其中显示控制单元将高亮度元件和低亮度元件布置在同一线上。

（4）按照（3）所述的显示控制装置，其中显示控制单元在同一线上每两个元件改变一次亮度分类。

（5）按照（1）至（4）的任意一个所述的显示控制装置，其中显示控制单元每两条线反转一次驱动电压的极性。

（6）一种显示控制方法，包括：

执行如下显示控制：利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件显示输入像素，其中高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，低亮度元件具有比参考亮度低的亮度，参考亮度为输入像素的亮度；以及在属于同一亮度分类的显示元件中，使施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。

（7）一种程序，用于使计算机实现执行如下显示控制的显示控制功能：利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件显示输入像素，其中高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，低亮度元件具有比参考亮度低的亮度，参考亮度为输入像素的亮度；以及在属于同一亮度分类的显示元件中，使施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。

Claims

1.一种显示控制装置，所述显示控制装置包括：

显示控制单元，该显示控制单元执行对利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件来显示输入像素的显示控制，以及使得在属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等，所述高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，所述低亮度元件具有比所述参考亮度低的亮度，所述参考亮度为所述输入像素的亮度。

2.如权利要求1所述的显示控制装置，其中所述显示控制单元针对所述显示元件的每个颜色执行所述显示控制。

3.如权利要求1所述的显示控制装置，其中所述显示控制单元将所述高亮度元件和所述低亮度元件布置在相同的线上。

4.如权利要求3所述的显示控制装置，其中所述显示控制单元在同一线上每两个元件改变一次所述亮度分类。

5.如权利要求1所述的显示控制装置，其中所述显示控制单元每两线反转一次驱动电压的极性。

6.一种显示控制方法，所述显示控制方法包括：

执行如下显示控制：利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件显示输入像素，其中所述高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，所述低亮度元件具有比所述参考亮度低的亮度，所述参考亮度为所述输入像素的亮度；以及

使得属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。

7.一种程序，所述程序用于使计算机实现执行如下显示控制的显示控制功能：利用分类为高亮度元件和低亮度元件的显示元件显示输入像素，所述高亮度元件具有比参考亮度高的亮度，所述低亮度元件具有比所述参考亮度低的亮度，所述参考亮度为所述输入像素的亮度；以及使得属于同一亮度分类的显示元件中施加正极性驱动电压的显示元件的数量与施加负极性驱动电压的显示元件的数量相等。