CN106200099A - 用于3d显示的液晶面板、驱动方法及像素优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于3D显示的液晶面板、驱动方法及像素优化方法，该液晶面板包括显示面板与贴附于所述显示面板表面的FPR膜，其中，所述显示面板设置有正交排布的多行、多列子像素单元；所述FPR膜划分为用于左眼画面显示的第一区域与用于右眼画面显示的第二区域，所述第一区域与第二区域沿平行于子像素单元的行的方向间隔排列，且各间隔排列的第一区域和第二区域均覆盖两行子像素单元。该液晶面板能够降低3D显示设备的生产成本，提升分辨率，改善显示画质。

Description

用于3D显示的液晶面板、驱动方法及像素优化方法
技术领域
本发明属于液晶显示器领域，尤其涉及一种用于3D显示的液晶面板、驱动方法及像素优化方法。
背景技术
随着3D显示技术的发展，3D显示设备已逐渐成为一种通用要求与配置。作为3D的一种普遍的实现方式，薄膜偏光式(Film-type Patterned Retarder，FPR)液晶显示器的用户对3D应用提出了更高的要求，因此研发者致力于生产具有高清晰度与低成本的显示产品来占据市场。
高清晰度与低成本是一对矛盾的因素，因为在现有技术中，随着3D显示设备的分辨率的提高，FPR膜的工艺难度越来越高，这必然导致生产成本的升高，本发明针对上述技术问题提出解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够降低3D显示成本同时提升显示的清晰度的3D显示方案。
为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种用于3D显示的液晶面板，包括显示面板与贴附于所述显示面板表面的FPR膜，其中，所述显示面板设置有正交排布的多行、多列子像素单元；所述FPR膜划分为用于左眼画面显示的第一区域与用于右眼画面显示的第二区域，所述第一区域与第二区域沿平行于子像素单元的行的方向间隔排列，且各间隔排列的第一区域和第二区域均覆盖两行子像素单元。
优选地，所述子像素单元呈PenTile排布。
优选地，所述PenTile排布包括RWBG排布、RGBY排布、RGBG排布或RGBW排布中的一种。
本申请的实施例还提供了一种用于驱动液晶面板的驱动方法，在一帧画面显示中，依次驱动间隔排列的FPR膜的第一区域与第二区域所覆盖的子像素单元；利用第一区域所覆盖的子像素单元显示左眼画面，利用第二区域所覆盖的子像素单元显示右眼画面。
优选地，在驱动第一区域所覆盖的子像素单元时，依次向第一区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输左眼画面的各行；在驱动第二区域所覆盖的子像素单元时，依次向第二区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输右眼画面的各行。
优选地，该驱动方法适用于全高清显示与超高清显示。
另一方面，提供了一种液晶面板的像素优化方法，所述液晶面板包括显示面板与贴附于所述显示面板表面的FPR膜，其中，所述显示面板设置有正交排布的多行、多列子像素单元；所述FPR膜划分为用于左眼画面显示的第一区域与用于右眼画面显示的第二区域，所述第一区域与第二区域沿平行于子像素单元的行的方向间隔排列，且各间隔排列的第一区域和第二区域均覆盖两行子像素单元；所述子像素单元呈PenTile排布；所述液晶面板采用如下的驱动方法进行显示，在一帧画面显示中，依次驱动间隔排列的FPR膜的第一区域与第二区域所覆盖的子像素单元；利用第一区域所覆盖的子像素单元显示左眼画面，利用第二区域所覆盖的子像素单元显示右眼画面；该像素优化方法包括，采用SPR算法对接收到的左眼画面数据和右眼画面数据进行虚拟分辨率补偿。
优选地，采用SPR算法分别对接收到的左眼画面数据和右眼画面数据进行虚拟分辨率补偿。
优选地，该像素优化方法适用于全高清显示与超高清显示。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
通过采用覆盖两行子像素单元的FPR膜制作液晶面板，并结合2Line-by-2Line的驱动方法与SPR算法对液晶面板进行进行画面显示，能够降低3D显示设备的生产成本，提升分辨率，改善显示画质。
本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为现有技术中用于FPR 3D显示的液晶面板的结构示意图；
图2为根据本发明第一实施例的用于3D显示的液晶面板的结构示意图；
图3为根据本发明第二实施例的用于3D显示的液晶面板的驱动方法的流程示意图；
图4为根据本发明第二实施例的用于3D显示的液晶面板的驱动方法的数据传输时序图；
图5为子像素单元呈PenTile排布的排列形式的示意图；
图6a为利用现有技术的驱动方法进行3D显示时子像素单元的等价的排列示意图，图6b为根据本发明第三实施例的液晶面板的像素优化方法在实施时的子像素单元的等价的排列示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
图1为现有技术中用于FPR 3D显示的液晶面板的结构示意图。采用FPR 3D显示技术的液晶电视一般通过贴附于液晶显示面板表面(或液晶显示器表面)的FPR薄膜产生两个图像，分别对应左眼图像和右眼图像，再配合3D工具(即眼镜)将左眼图像和右眼图像进行合成，创建一个整体的3D影像来实现3D体验。
如图1所示，图中不同灰度的暗条纹，依次为L1、R1、L2、R2等，表示的是用来形成不同偏光的FPR膜部分。可以看出，现有技术中，一般是通过奇偶行相间隔的逐行扫描来分别输出左眼图像和右眼图像的。其中，画面的奇数行(或偶数行)L1、L3、L5……为左眼图像的输出，R1、R2、R5……为右眼图像的输出。
进一步地，如图1所示，如果为了实现高清晰度显示而采用高分辨率的显示面板时，则FPR膜的暗条纹的宽度会变窄，进而导致加工难度的增加，加工成本的升高，因此导致其应用被限制。本发明提出一种改进的FPR3D液晶面板来解决上述问题，下面结合具体的实施例详细说明。
第一实施例：
图2为根据本发明第一实施例的用于3D显示的液晶面板的结构示意图，如图所示，该液晶面板包括显示面板A与贴附于显示面板表面的FPR膜B。
在显示面板A上设置有正交排布的多行、多列子像素单元，子像素单元通过扫描线和数据线接收图像数据进行画面的显示。
FPR膜B同样划分为用于左眼画面显示的第一区域与用于右眼画面显示的第二区域，如图2所示，灰度较深的暗纹表示第一区域，灰度较浅的暗纹表示第二区域，第一区域与第二区域沿平行于子像素单元的行的方向间隔排列，且各间隔排列的第一区域和第二区域均覆盖两行子像素单元。
从图2中可以看出，灰度较深的暗纹表示的第一区域与灰度较浅的暗纹表示的第二区域的宽度均达到现有技术中FPR薄膜的宽度的大约两倍，在FPR膜制程中，会针对显示设备的像素级别进行遮挡。对于分辨率越高的显示设备，像素的面积越小，因此FPR膜的宽度(pitch)就越小，可以理解，会更加难制作。而在本实施例中，FPR膜的宽度增加了约一倍，因此其加工难度将会降低，有助于提高产品的良率，并降低生产的成本。
第二实施例：
图3为根据本发明第二实施例的用于3D显示的液晶面板的驱动方法的流程示意图，图4为根据本发明第二实施例的用于3D显示的液晶面板的驱动方法的数据传输时序图，该驱动方法包括以下步骤：
步骤S310、依次驱动间隔排列的FPR膜的第一区域与第二区域所覆盖的子像素单元。
步骤S320、利用第一区域所覆盖的子像素单元显示左眼画面，利用第二区域所覆盖的子像素单元显示右眼画面。
具体的，结合图2和图4，从上向下顺序驱动各行的扫描线进行画面显示，在驱动覆盖第1行子像素单元和第2行子像素单元的第一区域时，依次向第一区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输左眼画面的各行，即扫描第1行子像素单元时，传输左眼画面的L1，扫描第2行子像素单元时，传输左眼画面的L2。
然后，进入右眼画面的显示，在驱动覆盖第3行子像素单元和第4行子像素单元的第二区域时，依次向第二区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输右眼画面的各行，即即扫描第3行子像素单元时，传输右眼画面的R1，扫描第4行子像素单元时，传输右眼画面的R2。
进一步如图2所示，在驱动覆盖第5行子像素单元和第6行子像素单元的第一区域时，依次向第一区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输左眼画面的各行，即扫描第5行子像素单元时，传输左眼画面的L3，扫描第6行子像素单元时，传输左眼画面的L4。
在驱动覆盖第7行子像素单元和第8行子像素单元的第二区域时，依次向第二区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输右眼画面的各行，即即扫描第7行子像素单元时，传输右眼画面的R3，扫描第8行子像素单元时，传输右眼画面的R4。
接下来的驱动过程重复上述循环。
本发明实施例的实现3D显示的驱动方法能够应用于全高清显示(Full HighDefinition，FHD)以及超高清显示(Ultra High Definition，UHD)。
在相同尺寸下，假设超高清显示面板的每行间隔为1，则全高清显示面板的每行间隔为2。如果采用本发明实施例的技术方案，则超高清显示面板的最大间隔会变成2，即其最大间隔与全高清显示面板的每行间隔相同。现有技术中已经有全高清的FPR模式3D的面板，且效果良好，说明人眼对其每行间隔能够适应，因此，采用本发明实施例的实现3D显示的驱动方法能够应用于全高清显示面板，不会对人眼造成不适。
第三实施例：
进一步地，当本发明实施例中的液晶面板采用呈PenTile排布的像素结构的显示面板时，可以通过虚拟的像素补偿手段提高其分辨率。
PenTile是由三星公司开发的一种像素的排列方式，最早应用于OLED材质的手机中。它与标准RGB排列单个子像素单元是不一样的，标准RGB排列的子像素单元是由红绿蓝三个子像素组成的，而PenTile的子像素单元只有两种，且每种子像素单元包含两种颜色。
如图5所示给出了几种PenTile排列方式的示例，其中，RWBG的两个子像素单元为红白(RW)和蓝绿(BG)，图中像素1(Pixel1)和像素4(Pixel4)为红白像素单元，像素2(Pixel2)和像素3(Pixel3)为蓝绿像素单元，这两种像素单元沿行的方向间隔排布，沿列的方向交错排布。
又如，RGBY的两个子像素单元为红绿(RG)和蓝黄(BY)，图中像素1(Pixel1)和像素4(Pixel4)为红绿像素单元，像素2(Pixel2)和像素3(Pixel3)为蓝黄像素单元，这两种像素单元沿行的方向间隔排布，沿列的方向交错排布。RGBG同理。
图5中的第二排进一步示出了三种RGBW、RGBY及RGBG的PenTile排列方式。RGBW的子像素单元红绿(RG)和蓝白(BW)以相互平行，子像素单元的不同颜色之间相互错开，图中虚线框分别圈出了红绿子像素单元和蓝白子像素单元。RGBY及RGBG同理。
如图5中所示的每一种PenTile排列方式，其横向通过两个子像素单元组成了RGBW(或RWBG、RGBY、RGBG)像素组，其纵向也通过两个子像素单元组成RGBW(或RWBG、RGBY、RGBG)像素组，针对上述特性，现有技术中提出了一种SPR(Sub-Pixel Rendering)算法进行虚拟分辨率的提升。
现有技术的1Line-by-1Line的驱动方式是分别以奇数行(或偶数行)显示左眼画面或右眼画面的，对于PenTile面板，其横向和纵向的子像素单元其实以及改变为如图6a所示的排列方式了，已经不能再应用SPR算法进行画质的改善以及分辨率的提升。
而在本发明的实施例中，如图6b所示，由于采用了2Line-by-2Line的驱动方式，因此，当子像素单元成PenTile排布时，其横向和纵向结构没有被破坏，因此，可以采用SPR算法对接收到的左眼画面数据和右眼画面数据进行虚拟分辨率补偿来增加显示的清晰度。
进一步地，结合图2和图4的驱动过程看，分别对于显示左眼画面的数据和显示右眼画面的数据，PenTile排布的横向和纵向结构也没有被破坏，也就是说，对于本发明的实施例，还可以分别对接收到的左眼画面数据和右眼画面数据采用SPR算法进行虚拟分辨率补偿来增加显示的清晰度。
通过本发明中实施例的2Line-by-2Line的驱动方式和SPR像素优化算法的结合，可以改善显示的效果，实现从1920*4*2160的分辨率到3840*3*2160的分辨率的提升。
本发明实施例能够被应用于全高清显示与超高清显示的影音播放系统及监控系统，使得在降低了3D显示产品的成本的同时，使其影像质量得到大幅度提升，有利于推动3D技术更多地进入实际应用的领域。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，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为准。

Claims (9)

1.一种用于3D显示的液晶面板，包括显示面板与贴附于所述显示面板表面的FPR膜，其中，
所述显示面板设置有正交排布的多行、多列子像素单元；
所述FPR膜划分为用于左眼画面显示的第一区域与用于右眼画面显示的第二区域，所述第一区域与第二区域沿平行于子像素单元的行的方向间隔排列，且各间隔排列的第一区域和第二区域均覆盖两行子像素单元。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述子像素单元呈PenTile排布。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述PenTile排布包括RWBG排布、RGBY排布、RGBG排布或RGBW排布中的一种。
4.一种用于驱动如利要求1至3任一项所述的液晶面板的驱动方法，其特征在于，在一帧画面显示中，
依次驱动间隔排列的FPR膜的第一区域与第二区域所覆盖的子像素单元；
利用第一区域所覆盖的子像素单元显示左眼画面，利用第二区域所覆盖的子像素单元显示右眼画面。
5.根据权利要求4所述的驱动方法，其特征在于，
在驱动第一区域所覆盖的子像素单元时，依次向第一区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输左眼画面的各行；
在驱动第二区域所覆盖的子像素单元时，依次向第二区域内的第一行子像素单元和第二行子像素单元传输右眼画面的各行。
6.根据权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，该驱动方法适用于全高清显示与超高清显示。
7.一种液晶面板的像素优化方法，所述液晶面板包括显示面板与贴附于所述显示面板表面的FPR膜，其中，
所述显示面板设置有正交排布的多行、多列子像素单元；
所述FPR膜划分为用于左眼画面显示的第一区域与用于右眼画面显示的第二区域，所述第一区域与第二区域沿平行于子像素单元的行的方向间隔排列，且各间隔排列的第一区域和第二区域均覆盖两行子像素单元；
所述子像素单元呈PenTile排布；
所述液晶面板采用如下的驱动方法进行显示，在一帧画面显示中，
依次驱动间隔排列的FPR膜的第一区域与第二区域所覆盖的子像素单元；
利用第一区域所覆盖的子像素单元显示左眼画面，利用第二区域所覆盖的子像素单元显示右眼画面；
该像素优化方法包括，
采用SPR算法对接收到的左眼画面数据和右眼画面数据进行虚拟分辨率补偿。
8.根据权利要求7所述的像素优化方法，其特征在于，采用SPR算法分别对接收到的左眼画面数据和右眼画面数据进行虚拟分辨率补偿。
9.根据权利要求7或8所述的像素优化方法，其特征在于，该像素优化方法适用于全高清显示与超高清显示。
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