CN104464672A - 一种液晶面板显示驱动方法、机芯板及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶面板显示驱动方法。在三维模式下，针对第i像素行，先向第二扫描线提供扫描信号以打开第二开关单元；然后在经过X个扫描周期后向第一扫描线提供扫描信号以打开第一开关单元从而利用数据线上的图像数据信息对所述对应的像素单元进行充电；所述图像数据信息每两帧反转一次正负极性。采用本发明的所述方法的VA液晶面板不需要修改液晶面板、面板控制电路、电视机芯板以及其他显示硬件的硬件结构就可以实现快门式模式三维显示，而不会出现三维图像残留；并且在二维图像模式下仍然可以实现低色偏效果。

Description

一种液晶面板显示驱动方法、机芯板及液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体说，涉及一种液晶面板显示驱动方法、机芯板及液晶显示器。
背景技术
快门式三维主要是通过提高画面的刷新率来实现三维效果的。通过把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来。同时，同步控制三维眼镜的左右镜片开关，使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面。这项技术能够保持画面的原始分辨率，很轻松地让用户享受到真正的全高清三维效果，而且不会造成画面亮度降低。
VA(Vertical Alignment)液晶是垂直排列液晶的简称。VA液晶有很高的对比度和较宽广的可视角度，是当今大屏幕液晶电视采用的主流技术。然而，VA技术有一个缺点，即在大视角观看时会产生色偏现象。例如，对人的皮肤颜色，尤其是亚洲人皮肤颜色的显示出现偏差。采用VA技术的液晶面板常通过电荷分配(Charge-Sharing)的方法来实现低色偏。
在现有技术中，使用电荷分配方法的前提之一是像素充入的数据信号电压为每帧反转一次正负极性(One-Frame-Inversion)。但是，在这种前提下进行快门式三维显示时会令液晶面板的像素出现“左眼帧永远是同一极性(例如+)、右眼帧永远是另一极性(例如—)”的现象。由于快门式三维图像需左右眼帧为不同灰阶，因此当定格显示某一三维图像一段时间后，像素会因长时间工作在正负电压不平衡状态而导致“直流残留”，导致面板出现“三维图像残留”。因此，采用电荷分配模式实现低色偏效果的VA液晶面板无法正常实现快门式三维显示方案。
为此，还需一种新的显示驱动方法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种使液晶面板正常显示三维图像的显示驱动方法，其在三维模式下，包括以下步骤：
针对第N像素行，向第二扫描线提供扫描信号以打开第二开关单元；
针对第N像素行，在经过X个扫描周期后向第一扫描线提供扫描信号以打开第一开关单元从而利用数据线上的图像数据信息对所述对应的像素单元进行充电，
其中，第N像素行的第二扫描线与第N+X像素行对应的第一扫描线连接，N的范围为0至P-X，X的范围为0至N，P和N取正整数，P远大于N，且P个扫描周期为显示一帧图像所需的扫描时间，所述图像数据信息为原始图像重构得到的图像所对应的数据信息，且所述图像数据信息每两帧反转一次正负极性。
在一个实施例中，所述驱动方法在二维模式下，包括以下步骤：
向第一扫描线提供扫描信号以打开第一开关单元从而向对应的像素单元进行充电；
在经过X个扫描周期后向第二扫描线提供扫描信号以打开第二开关单元从而对所述对应的像素单元进行电荷分配以降低色偏。
在一个实施例中，所述液晶显示面板为VA液晶面板，其具有P个像素行，且液晶面板采用电荷分配模式来降低色偏，所述三维图像模式利用快门式三维显示技术。
在一个实施例中，所述的驱动方法对像素行以X为单位按照二维模式下的扫描信号给予顺序进行分组并保证除第一组外的所有组都包含有X个像素行，从而得到G个像素组，三维模式下针对所述G个像素行组的扫描信号给予顺序与二维模式下针对所述G个像素行组的扫描信号给予顺序相反。
在一个实施例中，针对所述各个像素行组内的像素行的扫描信号给予顺序在组与组之间是对应的。
根据本发明的一个方面，还提供了一种在液晶显示器中使用的机芯板，其包括图像重构单元，其用于在三维模式下将原图像帧进行重构；图像输出单元，其在二维模式下输出原图像帧对应的数据信息，在三维模式下输出重构的图像所对应的数据信息。
在一个实施例中，所述图像重构单元基于像素行的扫描信号给予顺序来进行重构。
在一个实施例中，所述图像重构单元将原图像帧以中心水平轴进行旋转从而得到重构图像。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种液晶显示器，其包括：
机芯板，其中，该机芯板包括：
图像重构单元，其用于在三维模式下将原图像帧进行重构，
图像输出单元，其在二维模式下输出原图像帧对应的数据信息，在三维模式下输出重构的图像所对应的数据信息；
面板控制电路板，其按照如上述实施例中所述的驱动方法向所述显示面板提供驱动信号，以在二维模式下基于原图像帧对应的数据信息显示具有低色偏的二维图像，在三维模式下基于重构的图像所对应的数据信息显示无图像残留的三维图像。
在一个实施例中，所述图像重构单元基于像素行的扫描信号给予顺序来进行重构。
在一个实施例中，所述图像重构单元将原图像帧以中心水平轴进行翻转从而得到重构图像。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、可以实现快门式模式三维显示，而不会出现三维图像残留；
2、可以正常显示二维图像并且不影响低色偏显示效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是一种利用电荷分配模式的VA液晶面板的结构简图；
图2是根据本发明的一个实施例的液晶面板上两行像素的结构简图；
图3A和3B显示了根据本发明的一个实施例的扫描信号给与顺序图；
图4A-4D显示了根据本发明的另一个实施例的扫描信号给与顺序图；以及
图5是根据本发明的一个实施例的VA液晶显示器系统的简图。
具体实施方式
在现有技术中，解决VA液晶的色偏问题，传统方法是通过在一个像素中形成两组可产生不同的透射率与施加电压关系曲线的次像素，来补偿斜视时透射率与施加电压关系曲线的畸变。其在具体实施上通常采用电荷分配的方法。
由于电荷分配的方法是将液晶面板的每个子像素单元划分为两个区，一个为主区，另一个为子区。通过电荷分配使子像素的两个区的充电电压不等。因此，通常液晶面板上的像素都接入两根扫描线，第一扫描线作用于第一开关单元用于给两个区的像素电极充电，第二扫描线作用于第二开关单元用于使两个区的像素电极的充电电压不等。
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
在本实施例中，液晶面板包括多个像素行，假设共有P个像素行。图1中像素行1、2、3、X+1、X+2、X+3、P-X、P为液晶面板的一部分像素行。如图1所示，每个像素行包括第一扫描线(112，122，132，…，142，152，162，172，182)和第二扫描线(113，123，133，…，143，153，163，173)。
为简化方案的实施，可以将第N行的第二扫描线与第N+X行的第一扫描线相接。其中，N的范围为0至P-X，X的范围为0至N，P和N取正整数，P远大于N，且P个扫描周期为显示一帧图像所需的扫描时间。如图1所示，像素行1、2、3、以及P-X的第二扫描线分别连接至像素行X+1、X+2、X+3以及P的第一扫描线。当液晶面板正常工作时，在二维模式下，如果按照由1到P的顺序对各个像素行的第一扫描线依次给与扫描信号。那么，对于任一行像素而言，都是先开第一开关单元充电，过了X个扫描周期后，再开第二开关单元进行电荷分配。
基于上述连接结构，在现有技术中，使用电荷分配方法的前提之一是给像素电极充入的数据电压信号为每帧反转一次正负极性。在这个前提下，快门式三维图像无法正常显示。因为，如上所述，快门式三维显示时会令液晶面板的像素出现“左眼帧永远是同一极性(例如+)、右眼帧永远是另一极性(例如—)”的现象。由于快门式三维图像需左右眼帧为不同灰阶，因此当定格显示某一三维图像一段时间后，像素会因长时间工作在正负电压不平衡状态而导致“直流残留”，导致面板出现“三维图像残留”。
为了使电荷分配模式实现低色偏效果的VA液晶面板正常显示快门式三维图像，本发明提供一种新的显示驱动方法。该方法主要基于液晶面板中像素的扫描线连接方式对扫描信号的给予顺序进行重新组合。在接下来的实施例中，如无特别指出，则描述中的液晶面板为采用VA技术的液晶面板，源三维图像为利用快门式三维显示技术的三维图像，并且液晶面板采用电荷分配模式来实现低色偏效果。
首先描述本发明的方法的基本实现原理。图2所示的是从图1所示的液晶面板中任选的一组像素行。本实施例在二维模式下，按照像素行的排列顺序依次对像素行的第一扫描线提供扫描信号。即，先向第N像素行的第一扫描线211提供扫描信号，经过X个扫描周期后向第N+X像素行的第一扫描线221提供扫描信号。由于第N像素行的第二扫描线212与第N+X像素行的第一扫描线221相连。因此针对第N像素行，其第一扫描线211先接收到扫描信号从而打开第一开关单元，进而向对应的像素单元进行充电；在经过X个扫描周期后第N像素行的第二扫描线212接收到扫描信号从而打开第N像素行的第二开关单元，进而对对应的像素单元进行电荷分配。由于各个像素电极基本都有了预先充电的过程，因此可以降低显示中的色偏。
对于三维显示模式，本发明对扫描信号的给予顺序进行重新调整，即按照图中的箭头所示。也就是说，针对第N像素行，先向其第二扫描线212提供扫描信号以打开第二开关单元，而在经过X个扫描周期后向其第一扫描线211提供扫描信号以打开第一开关单元从而利用数据线上的图像数据信息对第N行的像素单元进行充电。由于第N像素行的第二扫描线212与第N+X像素行的第一扫描线221相连。因此针对第N+X像素行，第一扫描线221首先接收到扫描信号从而打开第一开关单元；然后在经过P-X个扫描周期后，第二扫描线211接收到扫描信号从而打开第二开关单元。
上面的例子是以P个扫描周期为一帧图像显示所需要的扫描时间。第二开关单元总是比第一开关单元先打开X个扫描周期。换个角度来讲，也就是说在第一开关单元打开进行充电后，经过P-X个扫描周期第二开关单元才会打开进行电荷分配。由于X通常远小于P，因此本发明的这种信号给与方式基本上就是把整帧显像周期内的电荷分配功能关闭了。在这种情况下，图像数据信息可不受每帧反转一次正负极性的限制。从而图像数据信息可以每两帧反转一次正负极性，避免出现由于“左眼帧永远是同一极性(例如+)、右眼帧永远是另一极性(例如—)”而带来的三维图像残留。进而正常显示快门式三维图像。
基于上述实施原理，本发明的方法根据液晶面板像素行扫描线的连接方式来对二维模式下的扫描信号给予顺序进行调整，从而得到三维模式下的扫描信号给予顺序。最简单的方式是采用与二维扫描信号顺序完全相反的方向来对像素行进行扫描。但是，这仅是一般情况的处理。实际中，三维模式的扫描信号顺序在以上基本原理的指导下，可以有很多种。
下面，将会结合几个实施例来详细讨论获得三维扫描信号顺序的方法。
在本发明的一个实施例中，X＝2，如图3A所示。像素行311、321、331、341、351为液晶面板的一部分，且每条像素行包括第一扫描线和第二扫描线。像素行311的第二扫描线和像素行331的第一扫描线相连；像素行321的第二扫描线和像素行341的第一扫描线相连；像素行331的第二扫描线和像素行351的第一扫描线相连。在二维模式下，液晶面板的扫描信号给予顺序是按照像素行311、321、331、341、351的顺序。
基于本发明的方法，可将像素行进行分组，每组包括最多X个像素行，即两个像素行。对于图3A和3B的情况，可建立三个分组{A1}＝{311}，{A2}＝{321331}，{A3}＝{341351}。将第三组{A3}中的像素行扫描信号以任意顺序排列得到{341351}和{351341}，那么对应得到的第二组A2的扫描信号顺序为{321331}和{331321}。
因此，对应的三维扫描信号给予顺序应该为为按照像素行351、341、331、321、311的顺序(图3A)或者为按照像素行341、351、321、331、311(图3B)的顺序。这里需要指出，由于图3A和3B所示为液晶面板的一部分，图中并没有显示所有的像素行。A1内只包含一个像素行。事实中，并非如此，本实施例所示的排序只是为了本领域的技术人员能够更加方便的理解本发明的分组以及排序方法。在实际执行中，应根据实际情况按照本发明的方法对像素行进行分组和排序。
在实际情况中，X的值可以有多种情况。在本发明另一实施例中，X＝3，如图4A-4D所示。将所显示的像素行，按照三个一组的进行划分。其中，三维模式下的扫描顺序以组为单位的与二维模式的扫描顺序逆序。由于组内包括至少3个像素行，每组内扫描信号顺序有至少四种排列。如图4A-4D所示，标记410、420、430、440、450、460、470为图示部分的像素行，虚线为将其按照X的数量进行划分的组与组之间的分界。如果二维显示模式的扫描信号给予顺序是按照像素行410、420、430、440、450、460、470的顺序，那么根据本发明的方法可得到X＝3的三维显示模式下的扫描信号给予顺序为：
按照像素行470、460、450、440、430、420的顺序，对应图4A；
按照像素行450、460、470、420、430、440的顺序，对应图4B；
按照像素行470、450、460、440、420、430的顺序，对应图4C；
按照像素行450、470、460、420、440、430的顺序，对应图4D。
根据本发明方法的具体排序过程，不难看出，无论X为何值，只要将液晶显示面板的二维扫描信号给予顺序进行逆序排列，则可以得到符合本发明的方法的要求的排列顺序。因此，在本发明的一个实施例中，给予三维显示的扫描信号的顺序可以简单地将给予二维扫描信号的顺序进行逆序排列而得到。如图3A中，在二维模式下给予扫描信号的顺序如下：像素行311、321、331、341、351，则给予三维扫描信号的顺序如下：351、341、331、321、311。
按照如上规则，通过改变对各像素行的扫描信号给予顺序，可以保证在不影响液晶面板正常工作的情况下，保证任一像素行的第二开关单元先于第一开关单元X个扫描周期打开，从而关闭电荷分配功能。由此，图像数据信息可不受每帧反转一次正负极性限制。在三维模式下，图像数据信息每两帧反转一次正负极性，从而避免每帧反转一次正负极性时带来的三维图像残留。
当扫描信号给予顺序改变的时候，为了保证图像的正常显示，图像信号的输出顺序也要做相应的改变。例如，在本发明的一个实施例中，三维显示扫描信号给予顺序以简单的由二维扫描信号给予顺序逆序排列得到。那么此时将源三维图像以中心水平轴进行翻转就可构成需要输出的新的三维图像。
最后，基于三维显示扫描信号给予顺序输出扫描信号，从而显示重构后的图像来达到三维显示效果。
图5是是根据本发明的一个实施例的显示系统简图。图5所示的电视机机芯板包含图像重构单元和图像输出单元。在二维图像显示模式下图像由电视机机芯板510正常输出，液晶面板控制电路520按照二维扫描信号给予顺序输出扫描信号以在二维模式下基于原图像帧对应的数据信息显示具有低色偏的二维图像到液晶面板530上。
在快门式三维图像模式下，不改变现有系统的任何硬件设置，根据本发明所述的方法，电视机机芯板510内的图像重构单元根据三维扫描信号给予顺序将源三维图像重构生成新的三维图像，并输出。然后，控制电路520基于三维扫描信号给予顺序输出扫描信号来驱动面板530显示新的三维图像，从而达到三维显示效果。在本实施例中，在电视机机芯板内将源三维图像按照中心水平轴翻转180度后生成新图像并输出。在此情况下，控制电路520基于二维扫描信号给予顺序的逆序来输出扫描信号，从而驱动液晶面板530显示新的三维图像。按照该实施例，三维图像无直流残留现象。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围。

Claims (11)

1.一种液晶面板显示驱动方法，其特征在于，
在三维模式下，包括以下步骤：
针对第N像素行，向第二扫描线提供扫描信号以打开第二开关单元；
针对第N像素行，在经过X个扫描周期后向第一扫描线提供扫描信号以打开第一开关单元从而利用数据线上的图像数据信息对所述对应的像素单元进行充电，
其中，第N像素行的第二扫描线与第N+X像素行对应的第一扫描线连接，N的范围为0至P-X，X的范围为0至N，P和N取正整数，P大于N，且P个扫描周期为显示一帧图像所需的扫描时间，所述图像数据信息为原始图像重构得到的图像所对应的数据信息，且所述图像数据信息每两帧反转一次正负极性。
2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，
在二维模式下，包括以下步骤：
向第一扫描线提供扫描信号以打开第一开关单元从而向对应的像素单元进行充电；
在经过X个扫描周期后向第二扫描线提供扫描信号以打开第二开关单元从而对所述对应的像素单元进行电荷分配以降低色偏。
3.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，
所述液晶显示面板为VA液晶面板，其具有P个像素行，其中液晶面板采用电荷分配模式来降低色偏，所述三维图像模式利用快门式三维显示技术。
4.如权利要求1-3中任一项所述的驱动方法，其特征在于，
对像素行以X为单位按照二维模式下的扫描信号给予顺序进行分组并保证除第一组外的所有组都包含有X个像素行，从而得到G个像素组，三维模式下针对所述G个像素行组的扫描信号给予顺序与二维模式下针对所述G个像素行组的扫描信号给予顺序相反。
5.如权利要求4所述的驱动方法，其特征在于，针对所述各个像素行组内的像素行的扫描信号给予顺序在组与组之间是对应的。
6.一种液晶显示器中的机芯板，其特征在于，
图像重构单元，其用于在三维模式下将原图像帧进行重构，
图像输出单元，其在二维模式下输出原图像帧对应的数据信息，在三维模式下输出重构的图像所对应的数据信息。
7.如权利要求6所述的机芯板，其特征在于，所述图像重构单元基于像素行的扫描信号给予顺序来进行重构。
8.如权利要求7所述的机芯板，其特征在于，所述图像重构单元将原图像帧以中心水平轴进行旋转从而得到重构图像。
9.一种液晶显示器，其包括：
液晶面板；
机芯板，其包括：
图像重构单元，其用于在三维模式下将原图像帧进行重构，
图像输出单元，其在二维模式下输出原图像帧对应的数据信息，在三维模式下输出重构的图像所对应的数据信息；
面板控制电路板，其按照如权利要求1-5中任一项所述的驱动方法向所述显示面板提供驱动信号，以在二维模式下基于原图像帧对应的数据信息显示具有低色偏的二维图像，在三维模式下基于重构的图像所对应的数据信息显示无图像残留的三维图像。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，所述图像重构单元基于像素行的扫描信号给予顺序来进行重构。
11.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，所述图像重构单元将原图像帧以中心水平轴进行翻转从而得到重构图像。
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