液晶显示器的驱动方法及驱动系统转让专利
申请号 : CN201610952188.9
文献号 : CN106328090B
文献日 : 2020-04-07
发明人 : 陶秋健
申请人 : 深圳市华星光电技术有限公司
摘要 :
本发明提供了一种液晶显示器的驱动方法及驱动系统，通过提供一色彩对应模块将输入的8比特的图像数据转换为对应的9比特的图像数据，再通过FRC转换模块将9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，能够解决常规FRC技术的高阶饱和问题，实现0～255的全灰阶显示，同时通过调整色彩对应模块中预设的数据对应关系，能够使得灰阶和亮度的关系曲线更平滑，使最终呈现的相邻灰阶的亮度的跳变性减小，让人眼感受到更佳的观看效果。
权利要求 :
1.一种液晶显示器的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一种液晶显示器的驱动系统，包括：显示面板(1)、与所述显示面板(1)电性连接的数据驱动器(2)、与所述数据驱动器(2)电性连接的信号控制器(3)；
所述信号控制器(3)包括：色彩对应模块(31)、与所述色彩对应模块(31)电性连接FRC转换模块(32)；
步骤2、向所述色彩对应模块(31)输入一8比特的图像数据，所述色彩对应模块(31)根据预设的数据对应关系将所述8比特的图像数据扩展为一9比特的图像数据，并提供给FRC转换模块(32)；
步骤3、所述FRC转换模块(32)将所述9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，并依次提供给数据驱动器(2)产生相应的数据电压来控制显示面板(1)进行画面显示；
通过调整所述预设的数据对应关系来改变灰阶和亮度的关系曲线上的转折点的位置、转折幅度及数量；所述转折点为曲线上灰阶和亮度的对应关系产生跳变的位置；
所述FRC转换模块(32)包括：查找表(321)、以及与所述查找表(321)电性连接数据处理模块(322)，所述查找表(321)中存储有数个FRC图案；
所述数据处理模块(322)根据接收到的9比特的图像数据以及当前显示的帧数调用相应的FRC图案，并根据调用的FRC图案将所述9比特的图像数据转换为6比特的图像数据。
2.如权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于，所述数据处理模块(322)根据所述9比特的图像数据低三位的3比特数据调用相应的FRC图案。
3.一种液晶显示器的驱动系统，其特征在于，包括：显示面板(1)、与所述显示面板(1)电性连接的数据驱动器(2)、与所述数据驱动器(2)电性连接的信号控制器(3)；
所述信号控制器(3)包括：色彩对应模块(31)、与所述色彩对应模块(31)电性连接FRC转换模块(32)；
驱动时，所述色彩对应模块(31)接收8比特的图像数据并根据预设的数据对应关系将其转换为9比特的图像数据并提供给FRC转换模块(32)，所述FRC转换模块(32)将所述9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，并依次提供给数据驱动器(2)产生相应的数据电压来控制显示面板(1)进行画面显示；
通过调整所述预设的数据对应关系来改变灰阶和亮度的关系曲线上的转折点的位置、转折幅度及数量；所述转折点为曲线上灰阶和亮度的对应关系产生跳变的位置；
所述FRC转换模块(32)包括：查找表(321)、以及与所述查找表(321)电性连接数据处理模块(322)，所述查找表(321)中存储有数个FRC图案；
所述数据处理模块(322)根据接收到的9比特的图像数据以及当前显示的帧数选定相应的FRC图案，并根据选定的FRC图案将所述9比特的图像数据转换为6比特的图像数据。
4.如权利要求3所述的液晶显示器的驱动系统，其特征在于，所述数据处理模块(322)根据所述9比特的图像数据低三位的3比特数据选定相应的FRC图案。
说明书 :
液晶显示器的驱动方法及驱动系统
技术领域
[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示器的驱动方法及驱动系统。
背景技术
[0002] 随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
[0003] 现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
[0004] 现有的液晶显示装置为了降低生成成本，多采用6比特(bit)源驱动集成电路(Source Integrated Circuit，Source IC)，其只能表现64灰阶，显示效果不佳，为了提高显示效果，常常采用帧频控制(Frame Rate Control，FRC)技术，FRC技术能够将高比特数据表示为低比特数据在空间或时间上的排列，利用了人眼的视觉惰性(人眼的亮度感觉并不会随着物体亮度的消失而立即消失)，使得人眼观察到更多的灰阶数，这样，在节省IC成本的优势下，也能达到满意的画面表现效果。
[0005] 现有技术常常采用8比特Source IC通过4帧FRC来模拟6比特Source IC，其存在这样一个问题：在高灰阶显示时，存在灰阶饱和现象，6比特Source IC最终经过4帧FRC处理后，面板也只能呈现0～252灰阶，无法表现8比特Source IC的0～255的全灰阶效果，因为如果要表现253～255的灰阶，8比特Source IC就必须输出256的灰阶，然而256的灰阶已经是一个9比特的数据，8比特Source IC无法输出该灰阶，所以就出现了高灰阶饱和的问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种液晶显示器的驱动方法，能够解决常规FRC技术的高阶饱和问题，提高灰阶和亮度的关系曲线的平滑性，提升显示效果。
[0007] 本发明的目的还在于提供一种液晶显示器的驱动系统，能够解决常规FRC技术的高阶饱和问题，提高灰阶和亮度的关系曲线的平滑性，提升显示效果。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示器的驱动方法，包括如下步骤：
[0009] 步骤1、提供一种液晶显示器的驱动系统，包括：显示面板、与所述显示面板电性连接的数据驱动器、与所述数据驱动器电性连接的信号控制器；
[0010] 所述信号控制器包括：色彩对应模块、与所述色彩对应模块电性连接FRC转换模块；
[0011] 步骤2、向所述色彩对应模块输入一8比特的图像数据，所述色彩对应模块根据预设的数据对应关系将所述8比特的图像数据扩展为一9比特的图像数据，并提供给FRC转换模块；
[0012] 步骤3、所述FRC转换模块将所述9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，依次提供给数据驱动器产生相应的数据电压来控制显示面板进行画面显示。
[0013] 所述FRC转换模块包括：查找表、以及与所述查找表电性连接数据处理模块，所述查找表中存储有数个FRC图案。
[0014] 所述数据处理模块根据接收到的9比特的图像数据以及当前显示的帧数选定相应的FRC图案，并根据选定的FRC图案将所述9比特的图像数据转换为6比特的图像数据。
[0015] 所述数据处理模块根据所述9比特的图像数据低三位的3比特数据选定相应的FRC图案。
[0016] 通过调整所述预设的数据对应关系来改变灰阶和亮度的关系曲线。
[0017] 本发明还提供一种液晶显示器的驱动系统，包括：显示面板、与所述显示面板电性连接的数据驱动器、与所述数据驱动器电性连接的信号控制器；
[0018] 所述信号控制器包括：色彩对应模块、与所述色彩对应模块电性连接FRC转换模块；
[0019] 驱动时，所述色彩对应模块接收8比特的图像数据并根据预设的数据对应关系将其转换为9比特的图像数据并提供给FRC转换模块，所述FRC转换模块将所述9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，并依次提供给数据驱动器产生相应的数据电压来控制显示面板进行画面显示。
[0020] 所述FRC转换模块包括：查找表、以及与所述查找表电性连接数据处理模块，所述查找表中存储有数个FRC图案。
[0021] 所述数据处理模块根据接收到的9比特的图像数据以及当前显示的帧数选定相应的FRC图案，并根据选定的FRC图案将所述9比特的图像数据转换为6比特的图像数据。
[0022] 所述数据处理模块根据所述9比特的图像数据低三位的3比特数据选定相应的FRC图案。
[0023] 通过调整所述预设的数据对应关系来改变灰阶和亮度的关系曲线。
[0024] 本发明的有益效果：本发明提供了一种液晶显示器的驱动方法，通过提供一色彩对应模块将输入的8比特的图像数据转换为对应的9比特的图像数据，再通过FRC转换模块将9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，能够解决常规FRC技术的高阶饱和问题，实现0～255的全灰阶显示，同时通过调整色彩对应模块中预设的数据对应关系，能够使得灰阶和亮度的关系曲线更平滑，使最终呈现的相邻灰阶的亮度的跳变性减小，让人眼感受到更佳的观看效果。本发明还提供一种液晶显示器的驱动系统，能够解决常规FRC技术的高阶饱和问题，提高灰阶和亮度的关系曲线的平滑性，提升显示效果。
附图说明
[0025] 为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
[0026] 附图中，
[0027] 图1为本发明的液晶显示器的驱动系统的结构图；
[0028] 图2为本发明的液晶显示器的驱动方法的流程图；
[0029] 图3为本发明中预设的数据对应关系调整前的灰阶与亮度的关系曲线；
[0030] 图4为本发明中预设的数据对应关系调整后的灰阶与亮度的关系曲线。
[0031] 图5为不同驱动方法下的灰阶与亮度的关系曲线对比图；
具体实施方式
[0032] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0033] 请参阅图2，本发明首先提供一种液晶显示器的驱动方法，包括如下步骤：
[0034] 步骤1、请参阅图1，提供一种液晶显示器的驱动系统，包括：显示面板1、与所述显示面板1电性连接的数据驱动器2、与所述数据驱动器2电性连接的信号控制器3；
[0035] 所述信号控制器3包括：色彩对应模块31、与所述色彩对应模块31电性连接FRC转换模块32。
[0036] 具体地，所述FRC转换模块32包括：查找表321、以及与所述查找表321电性连接数据处理模块322，所述查找表321中存储有数个FRC图案。
[0037] 步骤2、向所述色彩对应模块31输入一8比特的图像数据，所述色彩对应模块31根据预设的数据对应关系将所述8比特的图像数据扩展为一9比特的图像数据，并提供给FRC转换模块32。
[0038] 举例说明，255灰阶的8比特的图像数据转换为9比特的图像数据为111111000，254灰阶的8比特的图像数据转换9比特的图像数据为111110111，253灰阶的8比特的图像数据转换9比特的图像数据为111110110，252灰阶的8比特的图像数据转换9比特的图像数据为111110101；
[0039] 步骤3、所述FRC转换模块32将所述9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，依次提供给数据驱动器2产生相应的数据电压来控制显示面板1进行画面显示。
[0040] 接着上述例子说明，显示255灰阶时，9比特的图像数据为111111000时，8帧6比特的图像数据均为111111，显示254灰阶时，9比特的图像数据为111110111，8帧6比特的图像数据中第1帧为111110，第2至第8帧为111111，显示253灰阶时，9比特的图像数据为111110110，第1至第2帧为111110，第3至第8帧为111111，显示252灰阶时，9比特的图像数据为111110101，第1至第3帧为111110，第4至第8帧为111111。
[0041] 值得一提的是，由于6比特的Source IC结合8帧FRC能够表现505种灰阶(0～504)，大于8bits的Source IC中的256种灰阶，因此，只要找到合适的数据对应方式，就能够解决常规FRC高阶饱和的问题，实现253～255灰阶的显示，请参阅图3，采用本发明的驱动方法后，253～255灰阶部分一一得到了呈现，分别具有不同的亮度。
[0042] 进一步地，经过本发明的液晶显示器的驱动方法的FRC处理之后得到灰阶与亮度的关系曲线上存在转折点，例如图3所示，在249到250灰阶处，存在一转折点，灰阶和亮度的关系从这里开始发生了跳变，这种变化会影响到人眼对相邻灰阶的亮度感知，因此为了提供更好的显示效果，本发明还需要对灰阶和亮度的关系进行优化，得如图4所示的目标曲线，在目标曲线中亮度和灰阶关系曲线更加平滑，相邻灰阶之间的亮度跳变小，观看效果更好。
[0043] 具体地，对灰阶和亮度的关系进行优化的方法为调整预设的数据对应关系，从而改变转折点的位置、转折点的转折幅度、以及转折点的数量，如图5所示，图5中曲线1为采用8比特的图像数据直接进行显示时的灰阶与亮度的关系曲线，曲线2为现有技术中将8比特的图像数据经过4帧FRC处理之后得到的灰阶与亮度的关系曲线，曲线3为用本发明的方法对8比特的图像数据进行处理之后得到的第一条曲线，曲线4为用本发明的方法对8比特的图像数据进行处理之后得到的第二条曲线，从图5中可见，曲线1是一个较平滑的曲线，但其需要采用8比特的source ic，成本较高，而曲线2在252灰阶之前也比较平滑，但其252灰阶、
253灰阶、254灰阶、以及255灰阶的亮度均相同，存在高阶饱和现象，曲线3采用本发明的驱动方法成功解决了曲线2的高阶饱和现象，并且其具有3个转折点，且三个转折点分别位于
203灰阶、226灰阶附近、242灰阶，通过将3个转折点分布于不同的灰阶段，使得灰阶和亮度关系曲线更平滑，更接近于图4所示的目标曲线，曲线4是对曲线3的进一步的优化，增加更多的转折点，使得转折点之后的数据对应关系更接近于该转折点之前的趋势，例如：曲线4中转折点4的前后的转折关系为451-453-454-456-458，而在曲线3中转折点2前后的转折关系为444-446-447-448-450，可见，增加更多的转折点，可以使得灰阶和亮度的关系曲线更加平滑。
253灰阶、254灰阶、以及255灰阶的亮度均相同，存在高阶饱和现象，曲线3采用本发明的驱动方法成功解决了曲线2的高阶饱和现象，并且其具有3个转折点，且三个转折点分别位于
203灰阶、226灰阶附近、242灰阶，通过将3个转折点分布于不同的灰阶段，使得灰阶和亮度关系曲线更平滑，更接近于图4所示的目标曲线，曲线4是对曲线3的进一步的优化，增加更多的转折点，使得转折点之后的数据对应关系更接近于该转折点之前的趋势，例如：曲线4中转折点4的前后的转折关系为451-453-454-456-458，而在曲线3中转折点2前后的转折关系为444-446-447-448-450，可见，增加更多的转折点，可以使得灰阶和亮度的关系曲线更加平滑。
[0044] 需要说明的是，所述数据处理模块322根据接收到的9比特的图像数据以及当前显示的帧数调用相应的FRC图案，并根据调用的FRC图案将所述9比特的图像数据转换为6比特的图像数据。具体为，所述数据处理模块322根据所述9比特的图像数据低三位的3比特数据调用相应的FRC图案。例如，显示254灰阶时，9比特的图像数据为111110111，低三位数据即为111，此时就根据低三位数据111以及当前显示的帧数调用相应的FRC图案进行数据转换。
[0045] 请参阅图1，本发明还提供一种液晶显示器的驱动系统，包括：显示面板1、与所述显示面板1电性连接的数据驱动器2、与所述数据驱动器2电性连接的信号控制器3；
[0046] 所述信号控制器3包括：色彩对应模块31、与所述色彩对应模块31电性连接FRC转换模块32；
[0047] 驱动时，所述色彩对应模块31接收8比特的图像数据并根据预设的数据对应关系将其转换为9比特的图像数据并提供给FRC转换模块32，所述FRC转换模块32将所述9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，并依次提供给数据驱动器2产生相应的数据电压来控制显示面板1进行画面显示。
[0048] 具体地，所述FRC转换模块32包括：查找表321、以及与所述查找表321电性连接数据处理模块322，所述查找表321中存储有数个FRC图案。
[0049] 举例说明，255灰阶的8比特的图像数据转换为9比特的图像数据为111111000，254灰阶的8比特的图像数据转换9比特的图像数据为111110111，253灰阶的8比特的图像数据转换9比特的图像数据为111110110，252灰阶的8比特的图像数据转换9比特的图像数据为111110101；
[0050] 显示255灰阶时，9比特的图像数据为111111000时，8帧6比特的图像数据均为111111，显示254灰阶时，9比特的图像数据为111110111，8帧6比特的图像数据中第1帧为
111110，第2至第8帧为111111，显示253灰阶时，9比特的图像数据为111110110，第1至第2帧为111110，第3至第8帧为111111，显示252灰阶时，9比特的图像数据为111110101，第1至第3帧为111110，第4至第8帧为111111。
111110，第2至第8帧为111111，显示253灰阶时，9比特的图像数据为111110110，第1至第2帧为111110，第3至第8帧为111111，显示252灰阶时，9比特的图像数据为111110101，第1至第3帧为111110，第4至第8帧为111111。
[0051] 值得一提的是，由于6比特的Source IC结合8帧FRC能够表现505种灰阶(0～504)，大于8bits的Source IC中的256种灰阶，因此，只要找到合适的数据对应方式，就能够解决常规FRC高阶饱和的问题，实现253～255灰阶的显示，请参阅图3，采用本发明的驱动系统后，253～255灰阶部分一一得到了呈现，分别具有不同的亮度。
[0052] 然而此时，如图3所示，在249到250灰阶处，存在一转折点，灰阶和亮度的关系从这里开始发生了跳变，这种变化会影响到人眼对相邻灰阶的亮度感知，因此为了提供更好的显示效果，本发明还需要对灰阶和亮度的关系进行优化，优化的方法为调整预设的数据对应关系，从而改变转折点的位置、转折点的转折幅度、以及转折点的数量，以使得亮度和灰阶关系曲线的平滑性，如图4所示，预设的数据对应关系调整后的亮度和灰阶关系曲线更加平滑，相邻灰阶的亮度的跳变性减小，观看效果更佳。具体可以通过增加转折点的数量，并使得各个转折点分布在不同灰阶区段中来达到使亮度和灰阶关系曲线更加平滑的目的。
[0053] 需要说明的是，所述数据处理模块322根据接收到的9比特的图像数据以及当前显示的帧数调用相应的FRC图案，并根据调用的FRC图案将所述9比特的图像数据转换为6比特的图像数据。具体为，所述数据处理模块322根据所述9比特的图像数据低三位的3比特数据调用相应的FRC图案。例如，显示254灰阶时，9比特的图像数据为111110111，低三位数据即为111，此时就根据低三位数据111以及当前显示的帧数调用相应的FRC图案进行数据转换。
[0054] 进一步地，经过本发明的液晶显示器的驱动系统的FRC处理之后得到灰阶与亮度的关系曲线上存在转折点，例如图3所示，在249到250灰阶处，存在一转折点，灰阶和亮度的关系从这里开始发生了跳变，这种变化会影响到人眼对相邻灰阶的亮度感知，因此为了提供更好的显示效果，本发明还需要对灰阶和亮度的关系进行优化，得如图4所示的目标曲线，在目标曲线中亮度和灰阶关系曲线更加平滑，相邻灰阶之间的亮度跳变小，观看效果更好。
[0055] 具体地，对灰阶和亮度的关系进行优化的方法为调整预设的数据对应关系，从而改变转折点的位置、转折点的转折幅度、以及转折点的数量，如图5所示，图5中曲线1为采用8比特的图像数据直接进行显示时的灰阶与亮度的关系曲线，曲线2为现有技术中将8比特的图像数据经过4帧FRC处理之后得到的灰阶与亮度的关系曲线，曲线3为用本发明的方法对8比特的图像数据进行处理之后得到的第一条曲线，曲线4为用本发明的方法对8比特的图像数据进行处理之后得到的第二条曲线，从图5中可见，曲线1是一个较平滑的曲线，但其需要采用8比特的Source IC，成本较高，而曲线2在252灰阶之前也比较平滑，但其252灰阶、
253灰阶、254灰阶、以及255灰阶的亮度均相同，存在高阶饱和现象，曲线3采用本发明的驱动方法成功解决了曲线2的高阶饱和现象，并且其具有3个转折点，且三个转折点分别位于
203灰阶、226灰阶附近、242灰阶，通过将3个转折点分布于不同的灰阶段，使得灰阶和亮度关系曲线更平滑，更接近于图4所示的目标曲线，曲线4是对曲线3的进一步的优化，增加更多的转折点，使得转折点之后的数据对应关系更接近于该转折点之前的趋势，例如：曲线4中转折点4的前后的转折关系为451-453-454-456-458，而在曲线3中转折点2前后的转折关系为444-446-447-448-450，可见，增加更多的转折点，可以使得灰阶和亮度的关系曲线更加平滑。
253灰阶、254灰阶、以及255灰阶的亮度均相同，存在高阶饱和现象，曲线3采用本发明的驱动方法成功解决了曲线2的高阶饱和现象，并且其具有3个转折点，且三个转折点分别位于
203灰阶、226灰阶附近、242灰阶，通过将3个转折点分布于不同的灰阶段，使得灰阶和亮度关系曲线更平滑，更接近于图4所示的目标曲线，曲线4是对曲线3的进一步的优化，增加更多的转折点，使得转折点之后的数据对应关系更接近于该转折点之前的趋势，例如：曲线4中转折点4的前后的转折关系为451-453-454-456-458，而在曲线3中转折点2前后的转折关系为444-446-447-448-450，可见，增加更多的转折点，可以使得灰阶和亮度的关系曲线更加平滑。
[0056] 综上所述，本发明提供了一种液晶显示器的驱动方法，通过提供一色彩对应模块将输入的8比特的图像数据转换为对应的9比特的图像数据，再通过FRC转换模块将9比特的图像数据转换为8帧6比特的图像数据，能够解决常规FRC技术的高阶饱和问题，实现0～255的全灰阶显示，同时通过调整色彩对应模块中预设的数据对应关系，能够使得灰阶和亮度的关系曲线更平滑，使最终呈现的相邻灰阶的亮度的跳变性减小，让人眼感受到更佳的观看效果。本发明还提供一种液晶显示器的驱动系统，能够解决常规FRC技术的高阶饱和问题，提高灰阶和亮度的关系曲线的平滑性，提升显示效果。
[0057] 以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。