CN104050945B - 色序型液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种色序型液晶显示器的驱动方法，包括步骤：计算出每一画面的四像素灰阶值，包括白色像素灰阶值、第一颜色像素灰阶值、第二颜色像素灰阶值、第三颜色像素灰阶值；在第n幅画面的第一色场时，向像素单元提供白色背光源，向透明子像素输入第n幅画面的白色像素灰阶值，向第一颜色子像素输入第n幅画面的第一颜色像素灰阶值，向第二颜色子像素输入第n幅画面的第二颜色像素灰阶值；在第n幅画面的第二色场时，向像素单元提供第三颜色背光源，向透明子像素输入第n幅画面的第三颜色像素灰阶值，向第一颜色子像素和第二颜色子像素输入一灰阶值保持开启状态。本发明还公开了一种采用如上所述驱动方法进行驱动的色序型液晶显示器。

Description

色序型液晶显示器及其驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器技术领域，尤其涉及一种色序型液晶显示器(Field-Sequential-Color Liquid Crystal Display，FSC-LCD)以及该液晶显示器驱动方法。
背景技术
液晶显示器，或称LCD(Liquid Crystal Display)，为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射板前方。液晶显示器已广泛使用于各种电子产品中，例如，具显示屏幕的计算机设备、行动电话、或数字相框等。
传统的薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film transistor Liquid CrystalDisplays，TFT-LCD)是采用白色背光源与配置有红(R)、蓝(G)、绿(G)三种滤光片的彩色滤光片基板相互搭配，来达到彩色显示的效果，这种显示方式中，彩色滤光片部分对光的损耗较大，大约2/3左右的光被损耗掉。为了更好的利用背光的光源，减少光损失，一种无彩色滤光片的色序型液晶显示器(FSC-LCD)应运而生。色序型液晶显示器不需要使用红蓝绿滤光片，而是使用红、蓝、绿三种颜色的色场，在一幅画面的时间内依序照光，利用人眼的视觉暂留现象使三种颜色的背光加成混色以达成彩色影像的显示效果。传统的色序型液晶显示器在显示影像时常常会发生色裂(Color Breakup)的现象，具体来说，在显示有移动物体的动态画面时，观赏者的眼睛反射性地会追踪物体的移动，当人眼与显示影像有相对速度时，三个色场会成像在视网膜的不同位置而造成色彩的分离，以致于观赏者会感觉到这个移动物体的边缘出现不同程度的彩晕。并未，无彩色滤光片的色序型液晶显示器需要至少180HZ的画面刷新频率才能够保证显示画面的质量。
为了保留FSC-LCD高色域、高穿透率和低功耗的优点并改善FSC-LCD的色裂现象和降低画面的刷新频率，近年来，一种具有两种彩色色阻和透明色阻的120HZ FSC色序型液晶显示器得到发展。如图1所示，该液晶显示器的彩色滤光基板中，对应每一像素单元设置有一透明光阻、一绿色光阻以及一蓝色光阻；该液晶显示器的背光模组可以提供白色背光源和红色背光源；该液晶显示器显示的每一画面由两个色场混合形成。具体的驱动过程包括：如图1-(a)、在每一画面的第一色场时，背光模组提供白光背光源，像素单元中的透明子像素、绿色子像素、蓝色子像素处于开启状态，这样第一色场就具有WGB三色图像信息；如图1-(b)、在每一画面的第二色场时，白色背光源关闭，背光模组提供红光背光源，同时绿色子像素和蓝色子像素处于关闭状态，且透明子像素处于开启状态，这样背光透过彩色滤光片后显示R色图像信息。两色场合成后便得到一幅完整的彩色画面信息。
采用如上所述的驱动方式，由于在每一幅画面的第二色场，绿色子像素和蓝色子像素都处于关闭状态，在下一幅画面的第一色场，绿色子像素和蓝色子像素处于打开状态，而透明子像素则一直处于打开的状态。如图2所示，其中W1为第一幅画面在第一色场时透明子像素白色开启128灰阶的反应速率，R1为第一幅画面在第二色场时透明子像素红色开启128灰阶的反应速率，G1/B1为第一幅画面在第一色场时绿色/蓝色子像素白色开启128灰阶的反应速率(W2、W3，R2、R3，G2/B2、G3/B3以此类推)。由于液晶反应速率不够快，在同样的时间内绿色子像素和蓝色子像素的灰阶从0～128的速度比较慢，红色子像素的灰阶从0～128的速度比较快，因此一幅画面中会呈现绿色和蓝色少而红色多的现象，就会出现色偏的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术所存在的问题，本发明提供了色序型液晶显示器的驱动方法，用于驱动所述液晶显示器显示多个连续的画面，采用该驱动方法的液晶显示器既保留了FSC-LCD高色域、高穿透率和低功耗的优点并改善FSC-LCD的色裂现象和降低画面的刷新频率，同时还达到解决色偏的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种色序型液晶显示器的驱动方法，用于驱动所述液晶显示器显示多个连续的画面，所述液晶显示器中的每一像素单元包括一透明子像素、一第一颜色子像素以及一第二颜色子像素，每一画面包括第一色场和第二色场，其中，该驱动方法包括步骤：
计算出每一画面的四像素灰阶值，所述四像素灰阶包括白色像素灰阶值、第一颜色像素灰阶值、第二颜色像素灰阶值、第三颜色像素灰阶值；
在第n幅画面的第一色场时，向所述像素单元提供白色背光源，向所述透明子像素输入第n幅画面的白色像素灰阶值，向所述第一颜色子像素输入第n幅画面的第一颜色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第n幅画面的第二颜色像素灰阶值；
在第n幅画面的第二色场时，向所述像素单元提供第三颜色背光源，向所述透明子像素输入第n幅画面的第三颜色像素灰阶值，向所述第一颜色子像素和第二颜色子像素输入一灰阶值使所述第一颜色子像素和第二颜色子像素保持开启状态；
其中，n＝1、2、3、4……；
其中，在第0幅画面的第二色场时，向所述第一颜色子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值；所述第0幅画面是指所述液晶显示器在开启机器时的画面。
优选地，在第n幅画面的第二色场时，向所述第一颜色子像素输入第n+1幅画面的白色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第n+1幅画面的白色像素灰阶值。
优选地，所述第一颜色为绿色，所述第二颜色为蓝色，所述第三颜色为红色。
优选地，所述第一颜色为绿色，所述第二颜色为红色，所述第三颜色为蓝色。
优选地，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为红色，所述第三颜色为绿色。
优选地，采用RGB三像素转换为RGBW四像素的方法计算每一画面的四像素灰阶值。
本发明的另一方面是提供一种色序型液晶显示器，包括相对设置的液晶面板以及背光模组，由所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板，以使所述液晶面板显示画面；其中，所述液晶面板包括相对设置的薄膜晶体管基板和彩色滤光基板以及位于所述薄膜晶体管基板和彩色滤光基板之间的液晶层，其中，所述彩色滤光基板中对应每一像素单元设置有一透明光阻、一第一颜色光阻以及一第二颜色光阻，所述背光模组包含第一背光源和第二背光源，所述第一背光源为白色背光源，所述第二光源为第三颜色背光源，其中，该液晶显示器采用如上所述的驱动方法进行驱动。
优选地，所述第一颜色光阻为绿色光阻，所述第二颜色光阻为蓝色光阻，所述第三颜色背光源为红色背光源。
优选地，所述第一颜色光阻为绿色光阻，所述第二颜色光阻为红色光阻，所述第三颜色背光源为蓝色背光源。
优选地，所述第一颜色光阻为蓝色光阻，所述第二颜色光阻为红色光阻，所述第三颜色背光源为绿色背光源。
有益效果：
本发明提供的色序型液晶显示器的驱动方法，用于驱动一种具有两种彩色色阻和透明色阻的液晶显示器，在驱动每一画面的第一色场和第二色场时，每一像素单元中所有子像素都处于开启的状态，使得每一子像素对应的液晶单元具有很小的反应速率差异，解决了由于液晶反应速率差异大而引起的色偏问题。
附图说明
图1现有的一种色序型液晶显示器及其驱动过程的示例性图示。
图2为如图1所示的液晶显示器在驱动过程中液晶反应速率的图示。
图3为本发明实施例提供的色序型液晶显示器的结构示意图。
图4为如图3所示的液晶显示器显示一幅画面的过程示意图。
图5为对应图4的显示过程中得到的画面信息的示意图。
图6为本发明实施例提供的色序型液晶显示器的驱动方法的示例性图示。
具体实施方式
如前所述，本发明的目的是提供一种色序型液晶显示器的驱动方法以及相应的液晶显示器，以解决由于像素单元中各子像素对应的液晶反应速率差异大而引起的色偏问题。
为此，本发明提供的色序型液晶显示器包括相对设置的液晶面板以及背光模组，由所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板，以使所述液晶面板显示画面，每一画面由第一色场和第二色场混合形成。其中，所述液晶面板包括相对设置的薄膜晶体管基板和彩色滤光基板以及位于所述薄膜晶体管基板和彩色滤光基板之间的液晶层。所述彩色滤光基板中对应每一像素单元设置有一透明光阻、一第一颜色光阻以及一第二颜色光阻，对应于每一像素单元中的透明子像素、第一颜色子像素以及第二颜色子像素。第一颜色和第二颜色可以是红色、绿色和蓝色中的任意两种，余下的另一颜色作为第三颜色。所述背光模组包含第一背光源和第二背光源，所述第一背光源为白色背光源，所述第二光源为第三颜色背光源。
如上所述的液晶显示器驱动方法主要包括步骤：
(a)计算出每一画面的四像素灰阶值，所述四像素灰阶包括白色像素灰阶值、第一颜色像素灰阶值、第二颜色像素灰阶值、第三颜色像素灰阶值。
(b)在第n幅画面的第一色场时，向所述像素单元提供白色背光源，向所述透明子像素输入第n幅画面的白色像素灰阶值，向所述第一颜色子像素输入第n幅画面的第一颜色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第n幅画面的第二颜色像素灰阶值。
(c)在第n幅画面的第二色场时，向所述像素单元提供第三颜色背光源，向所述透明子像素输入第n幅画面的第三颜色像素灰阶值，向所述第一颜色子像素和第二颜色子像素输入一灰阶值使所述第一颜色子像素和第二颜色子像素保持开启状态。
其中，n＝1、2、3、4……；
其中，在第0幅画面的第二色场时，向所述第一颜色子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值；所述第0幅画面是指所述液晶显示器在开启机器时的画面。
通过在驱动每一画面的第一色场和第二色场时，每一像素单元中所有子像素都处于开启的状态，使得每一子像素对应的液晶单元具有很小的反应速率差异，解决了由于液晶反应速率差异大而引起的色偏问题。
为了更好地阐述本发明的技术特点和结构，以下结合实施例及其附图进行详细描述。
图3为本实施例提供的色序型液晶显示器的结构示意图。如图3所示，该液晶显示器是一种具有两种彩色色阻(本实施例中是以绿色色阻和蓝色色阻为例进行详细说明)和透明色阻的色序型液晶显示器。该液晶显示器包括相对设置的液晶面板100以及背光模组200，由所述背光模组200提供显示光源给所述液晶面板100，以使所述液晶面板100显示画面。其中，液晶面板100包括相对设置的薄膜晶体管基板1和彩色滤光基板2以及位于所述薄膜晶体管基板1和彩色滤光基板2之间的液晶层3。所述彩色滤光基板2中的彩色滤光片4对应每一像素单元设置有一透明光阻41、绿色光阻42以及蓝色光阻43，对应于每一像素单元中的透明子像素、绿色子像素以及蓝色子像素。所述背光模组200包含第一背光源和第二背光源，其中第一背光源为白色背光源，第二光源为红色背光源。
参阅图4-6，如上所述的液晶显示器驱动过程主要包括：
1、对于多幅连续的画面，首先计算出每一幅画面的四像素灰阶值，所述四像素灰阶值包括白色像素灰阶值W、红色像素灰阶值R、绿色像素灰阶值G、蓝色像素灰阶值B。例如，第1幅画面的四像素灰阶值分别表示为W1、R1、G1、B1，第2幅画面的四像素灰阶值分别表示为W2、R2、G2、B2，第3幅画面的四像素灰阶值分别表示为W3、R3、G3、B3，第4幅画面的四像素灰阶值分别表示为W4、R4、G4、B4，以此类推。可以采用已有技术中任意一种RGB三像素转换为RGBW四像素的方法来计算出每一画面的四像素灰阶值。
2、参阅图6，对于液晶显示器在开启机器时的画面(在此，可以用在第0幅画面来表示)，在第0幅画面的第一色场时，背光源关闭，透明子像素、绿色子像素以及蓝色子像素都不需要输入信号；在第0幅画面的第二色场时，透明子像素不需要输入信号，向绿色子像素和蓝色子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值W1。
3、参阅图4-(a)，在第n幅画面的第一色场时，向像素单元提供白色背光源，向透明子像素输入第n幅画面的白色像素灰阶值，向绿色子像素输入第n幅画面的绿色像素灰阶值，向蓝色子像素输入第n幅画面的蓝色像素灰阶值。例如，参阅图6，对于1幅画面的第一色场，向像素单元提供白色背光源(图6中用W表示)，向透明子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值W1，向绿色子像素输入第1幅画面的绿色像素灰阶值G1，向蓝色子像素输入第1幅画面的蓝色像素灰阶值B1。这样第一色场就具有WGB三色图像信息，参阅图5-(a)。
4、参阅图4-(b)，在第n幅画面的第二色场时，向像素单元提供红色背光源，向透明子像素输入第n幅画面的红色像素灰阶值，向绿色子像素和蓝色子像素输入第n+1幅画面的白色像素灰阶值，使绿色子像素和蓝色子像素保持开启状态(在另外的一些实施例中，在第n幅画面的第二色场时，可以向向绿色子像素和蓝色子像素输入其他的灰度值，只要可以使绿色子像素和蓝色子像素保持开启状态即可；本实施例中，输入第n+1幅画面的白色像素灰阶值可以使画面得到更好的显示亮度)。例如，在第1幅画面的第二色场时，向像素单元提供红色背光源(图6中用R表示)，向透明子像素输入第1幅画面的红色像素灰阶值，向绿色子像素和蓝色子像素输入第2幅画面的白色像素灰阶值。此时背光模组200提供的是红色背光，尽管此时绿色子像素和蓝色子像素保持开启，由于绿色光阻42以及蓝色光阻43的存在，红色光不能通过绿色光阻42以及蓝色光阻43，这样红色背光透过彩色滤光片后显示R色图像信息，参阅图5-(b)。第一色场和第二色场合成后便得到一幅完整的RGB彩色画面信息，参阅图5。
以上实施例提供的色序型液晶显示器及其驱动方法，通过在驱动每一画面的第一色场和第二色场时，每一像素单元中所有子像素都处于开启的状态，使得每一子像素对应的液晶单元具有很小的反应速率差异，解决了由于液晶反应速率差异大而引起的色偏问题。另外，该色序型液晶显示器还保留了FSC-LCD高色域、高穿透率和低功耗的优点并改善FSC-LCD的色裂现象和降低画面的刷新频率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。对于一结构被描述是在另一元素的“上面/上”或“下面/下”，是指直接地或间接地在该元素之上或下的情况，而包含设置于其间的其它元素在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的保护范围并不局限于上诉的具体实施方式，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种色序型液晶显示器的驱动方法，用于驱动所述液晶显示器显示多幅连续的画面，所述液晶显示器中的每一像素单元包括一透明子像素、一第一颜色子像素以及一第二颜色子像素，每一画面包括第一色场和第二色场，其特征在于，该驱动方法包括步骤：
计算出每一画面的四像素灰阶值，所述四像素灰阶值包括白色像素灰阶值、第一颜色像素灰阶值、第二颜色像素灰阶值、第三颜色像素灰阶值；
在第n幅画面的第一色场时，向所述像素单元提供白色背光源，向所述透明子像素输入第n幅画面的白色像素灰阶值，向所述第一颜色子像素输入第n幅画面的第一颜色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第n幅画面的第二颜色像素灰阶值；
在第n幅画面的第二色场时，向所述像素单元提供第三颜色背光源，向所述透明子像素输入第n幅画面的第三颜色像素灰阶值，向所述第一颜色子像素和第二颜色子像素输入一灰阶值使所述第一颜色子像素和第二颜色子像素保持开启状态；
其中，n＝1、2、3、4……；
其中，在第0幅画面的第二色场时，向所述第一颜色子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第1幅画面的白色像素灰阶值；所述第0幅画面是指所述液晶显示器在开启机器时的画面。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，在第n幅画面的第二色场时，向所述第一颜色子像素输入第n+1幅画面的白色像素灰阶值，向所述第二颜色子像素输入第n+1幅画面的白色像素灰阶值。
3.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，所述第一颜色为绿色，所述第二颜色为蓝色，所述第三颜色为红色。
4.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，所述第一颜色为绿色，所述第二颜色为红色，所述第三颜色为蓝色。
5.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为红色，所述第三颜色为绿色。
6.根据权利要求2-5任一所述的驱动方法，其特征在于，采用RGB三像素 转换为RGBW四像素的方法计算每一画面的四像素灰阶值。
7.一种色序型液晶显示器，包括相对设置的液晶面板以及背光模组，由所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板，以使所述液晶面板显示画面；其中，所述液晶面板包括相对设置的薄膜晶体管基板和彩色滤光基板以及位于所述薄膜晶体管基板和彩色滤光基板之间的液晶层，其特征在于，所述彩色滤光基板中对应每一像素单元设置有一透明光阻、一第一颜色光阻以及一第二颜色光阻，所述背光模组包含第一背光源和第二背光源，所述第一背光源为白色背光源，所述第二光源为第三颜色背光源，其中，该液晶显示器采用如权利要求1-6任一项所述的驱动方法进行驱动。
8.根据权利要求7所述的色序型液晶显示器，其特征在于，所述第一颜色光阻为绿色光阻，所述第二颜色光阻为蓝色光阻，所述第三颜色背光源为红色背光源。
9.根据权利要求7所述的色序型液晶显示器，其特征在于，所述第一颜色光阻为绿色光阻，所述第二颜色光阻为红色光阻，所述第三颜色背光源为蓝色背光源。
10.根据权利要求7所述的色序型液晶显示器，其特征在于，所述第一颜色光阻为蓝色光阻，所述第二颜色光阻为红色光阻，所述第三颜色背光源为绿色背光源。
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