专利名称:一种场序列显示器及对应的节省存储空间的控制方法
技术领域:
本发明涉及一种显示设备,尤其是液晶显示器,具体地,涉及场序列显示器(ColorSequential Display)以及对应的节省场序列显示器存储空间的控制方法。
背景技术:
场序列显示(Color Sequential Display)是一种使用红、绿、蓝混合背光取代不变的白色背光的显示技术。在现有的显示器中,在一个薄膜晶体管液晶显示器(TFT IXD)的阵列后面,有一个使用白色光源的背光单元。在LCD阵列的前面,有一个红、绿、蓝的图案矩阵,它被称为色彩滤光镜(color filter)(如图I所示)。当白光光源穿过色彩滤光镜时,人们的肉眼由于色彩滤光镜的作用可以看到彩色的画面。 然而,人类的肉眼对于被观察的图像有一个平均化效应(averaging effect)。比方说,当一个光源在以60赫兹的频率闪光的时候,肉眼无法察觉到它是在闪光,而是看到一个不变的图像。基于这样的原理,在一个场序列显示器中,TFT IXD阵列后面用红、绿、蓝背光取代单一的白色背光(如图2所示)。这样,场序列显示器就不再需要色彩滤光镜,取而代之的是红绿蓝背光顺序地闪光。在一个指定的时间,只有一种背光色亮着。只要这些彩色背光闪动得足够快,肉眼将无法发现闪光,而是看到一个不变的图像。这样的显示器被称为场序列显示器。场序列显示器同之前的显示技术相比较,一方面可以节省成本,另一方面也便于控制显示信号。在场序列显示器中它不需要色彩滤光镜,而色彩滤光镜是在整个IXD显示器中最昂贵的部件。然而,这样的代价是,场序列显示器运行需要至少三倍于原先的白光LCD显示器的时间,因为红、绿、蓝背光是一个接一个顺序启动的。为了加快这样的过程,IXD需要一种能够快速启动的液晶。现在的液晶通常都不够快速。这就需要一种被称为过压驱动(overdrive)的驱动技术来加快液晶的启动速度。在过压驱动中,通常给液晶使用一个更高的电压,从而使液晶能够更快的启动。场序列显示器的显示时序图可以参考图3。首先,一个普通的显示图像被分成三个子帧(sub-frame):红色组、绿色组、以及蓝色组。在每个基本组中,驱动时序也被再细分成三个块过压驱动(overdrive)、常规驱动(normal drive)以及背光闪光(B-light ON 或者 G-Iight ON 或者 R-Iight 0N)。在过压驱动中,所加载的额外的电压量由先前的图像状态和当前的图像状态决定。即根据上一帧的图像中最后一个像素以及当前帧的图像的第一个像素来决定所述过压驱动的电压量。所以在一个普通的IXD驱动晶片(drive IC)中,这两个图像状态都需要被保存。为了保存这些状态,这样的驱动晶片需要两倍于通常的LCD驱动晶片的存储空间。这无疑会增加LCD驱动晶片的成本。为了节省LCD驱动晶片的存储空间,部分技术人员提出了一些解决方法,但这些方法都没有很好地解决节省存储空间的问题。例如文章“A display image compressionalgorithm to reduce a frame memory of LCD driver,,(作者Yukari Katayama, YoshikiKurokawa, Yusuke Uchida, Akihito Akai, Yasuyuki Kudo, Naruhiko Kasai (Hitachi),Hideaki Nagasawa, Kazuki Homma (Renesas SP Drivers), IEICE Tech. Rep., vol.109, no. 146, EID2009-14, pp. 9-12, July 2009. )、“Adaptive Multi-level BlockTruncation Coding for Frame Memory Reduction in LCD Overdrive,,(作者Jun Wang,Jong-Wha Chong, IEEE Transactions on Consumer Eletronics, 56 (2) :May, 2010)曾经提出过解决方案。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种节省存储空间的场序列显示器以及相应的控制方法。 根据本发明的一个方面,提供一种场序列显示器,其通过压驱动的方式驱动每一个显示单元,其包括至少一个存储空间,所述存储空间用于存储过压驱动过程中所述每个显示单元当前所显示的图像内容以及上一帧显示数据,其特征在于,所述存储空间的尺寸最小为4XXXY个存储单元,其中,所述X为所述场序列显示器的宽的像素个数,所述Y为所述场序列显示器的高的像素个数。根据本发明的另一个方面,还提供一种在上述场序列显示器中控制显示的控制方法,其特征在于,包括如下步骤
a.从所述存储空间中获取每一个显示单元所对应的上一帧显示数据中的最后I个存储单元的内容;
b.从所述存储空间中获取每一个显示单元所对应的当前帧显示数据中的第I个存储单元的内容;
c.根据所述每一个显示单元对应的所述最后I个存储单元的内容以及所述第I个存储单元的内容,计算针对所述每一个显示单元的过压驱动所需要的电压;
d.根据所述电压提供过压驱动以驱动所述每一个显示单元。本发明通过对场序列显示器中存储空间的合理安排,可以节省场序列显示器的存储空间,从而使得本发明提供的场序列显示器成本更低,却又不影响场序列显示器的性能。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显
图I示出传统的薄膜晶体管液晶显示器的显示原理示意 图2示出现有技术中不采用色彩滤光镜的场序列显示器的原理示意 图3示出场序列显示器的三个子帧的时序示意 图4示出本发明提供的场序列显示器中用于存储显示数据的存储空间的原理示意以及
图5示出根据本发明的在图4所示场序列显示器中控制显示的控制方法的流程图。
具体实施方式
本领域技术人员理解,上述图I至图3分别示出了现有技术的某些方面。具体地,图I示出传统的薄膜晶体管液晶显示器的显示原理示意图,其中,在LCD阵列的前面,有一个红、绿、蓝的图案矩阵,它被称为色彩滤光镜(color filter)(如图I所示)。当白光光源穿过色彩滤光镜时,人们的肉眼由于色彩滤光镜的作用可以看到彩色的画面。图2示出现有技术中不采用色彩滤光镜的场序列显示器的原理示意图,其中,在一个场序列显示器中,TFT IXD阵列后面用红、绿、蓝背光取代单一的白色背光。这样,场序列显示器就不再需要色彩滤光镜,取而代之的是红绿蓝背光顺序地闪光。在一个指定的时间,只有一种背光色亮着。只要这些彩色背光闪动得足够快,肉眼将无法发现闪光,而是看到一个不变的图像。图3示出场序列显示器的三个子帧的时序示意图,其中,一个普通的显示图像被分成三个子帧(sub-frame):红色组、绿色组、以及蓝色组。在每个基本组中,驱动时序也被再细分成三个块过压驱动(overdrive)、常规驱动(normal drive)以及背光闪光(B-light ON或者G-Iight ON或者R-Iight 0N),在此不予赘述。图4示出本发明提供的场序列显示器中用于存储显示数据的存储空间的原理示意图。具体地,从逻辑上看,所述存储空间被区分为四个部分,分别为如图4所示3A、3B、3C、3D,而从物理上看,则该四块存储空间可以被连接在一起,且所存储的显示数据的位置可以根据特定算法确定,例如从逻辑上看连续的数据在物理空间上可以是分开的,这并不影响 本发明的实质内容,在此不予赘述。在本实施例中,本领域技术人员理解,所述存储空间3A、3B、3C以及3D的尺寸大小相等。具体地,在上一帧显示内容显示完毕后,所述场序列显示器的显示控制装置从所述存储空间内读取当前帧显示内容,即从所述存储空间3A、3B、3C以及3D中的三个存储区域内读取当前帧显示内容。例如,优选地,以图4所示例子为例,我们假设在上一帧显示过程中,用于存储上一帧显示数据的存储空间分别为SA、SB、SC,其中,存储上一帧显示数据中最后I个存储单元的存储空间为SA,则在当前帧显示过程中,所述存储空间SA内的内容被保留,而存储空间SB、SC用于存储当前帧显示数据,同时存储空间SD也用于存储当前帧显示数据。这样,当处理当前帧显示数据的时候,也就是图4所示周期I内,上述显示控制装置首先读取上一帧显示数据指针对应的存储空间,即存储空间SA,从而获得上一帧显示数据中最后I个存储单元的数据,然后将该数据与当前帧显示数据中的第I个存储单元的数据(我们假设存储在存储空间SD内)进行比较,从而计算所述图3所示过压驱动所需要的电压。进而,所述显示控制装置控制所述栅级驱动电路提供所述过压驱动所需要的电压,完成图3所示一个驱动周期内过压驱动的过程。类似地,在周期2中,所述上一帧显示数据指针指向存储空间SB,即在周期I中,所述当前帧显示数据的最后I个存储单元的数据被存储在所述存储空间SB内。本领域技术人员理解,通过指针来确定所述当前帧显示数据的最后I个存储单元的数据的过程可以参考现有技术实现,例如至少可以参考《数据结构C语言版》(严蔚敏、吴伟民著,清华大学出版社),在此不予赘述。相应地,在上述周期I中,在所述显示控制装置读取了所述当前帧显示数据后,则该显示控制装置又向存储空间内写入下一帧显示数据,该下一帧显示数据即为周期2的当前帧显示数据,在此不予赘述。类似地,在周期3中,所述上一帧显示数据指针指向存储空间SC,而在周期4中,所述上一帧显示数据指针指向存储空间SD,然后再次重复,在此不予赘述。
本领域技术人员理解,由于一个显示单元在当前显示过程中需要3个存储单元的数据,加上上述的用于确定驱动电压的上一帧显示数据的最后I个存储单元,所以,针对一个显示单元需要4个存储单元的存储空间。假设所述场序列显示器的宽为X像素,所述场序列显示器的高为Y像素,则通过本发明提供的技术方案,一个场序列显示器至少需要4XXXY个存储单元的存储空间。进一步地参考上述实施例、变化例以及对应的附图,本领域技术人员理解,取决于上述显示单元的像素的灰度要求,所述存储单元的大小会不同。例如,优选地,所述一个存储单元的大小可以是一个点阵(dot),例如是6位(bit)或8位(bit),这具体取决于实施的需要,并不影响本发明的实质内容。进一步地,本领域技术人员理解,如果一个显示单元所对应的显示数据所需要的数量级并非上述“比特”单位,而是其他数量单位,例如“字节”,则相应地本发明所提供的场序列显示的存储空间至少为4XXXY个“数量单位”,这并不影响本发明的实质内容,在此不予赘述。图5示出根据本发明的在图4所示场序列显示器中控制显示的控制方法的流程 图。具体地,该流程图描述了在一个显示周期中提供过压驱动的流程。首先,执行步骤SlOl,从所述存储空间中获取每一个显示单元所对应的上一帧显示数据中的最后I个存储单元的内容。参考图4所示实施例,本领域技术人员理解,至少可以根据所述上一帧显示数据指针的指示,读取该指针对应的存储空间,例如在图4所示周期I中,读取所述存储空间SA内的数据,在此不予赘述。然后进入步骤S102,从所述存储空间中获取每一个显示单元所对应的当前帧显示数据中的第I个存储单元的内容。再次参考图4所示实施例,相应地,根据当前帧显示数据指针,可以依次读取每个子帧对应的显示数据,例如在上述周期I中分别读取存储空间SD、SC、SB内的数据,在此不予赘述。接下来执行步骤S103,根据所述每一个显示单元对应的所述最后I个存储单元的内容以及所述第I个存储单元的内容,计算针对所述每一个显示单元的过压驱动所需要的电压。通过上述步骤SlOl以及步骤S102,可以获取上一帧显示数据中的最后I个存储单元的数据内容(例如R),以及获取当前显示数据中的第I个存储单元的内容(例如B),然后可以根据现有技术计算过压驱动所需要的电压。本领域技术人员可以参考现有技术实现本过程,例如至少可以参考??书籍或专利申请实现这样的过程,在此不予赘述。最后进入步骤S104,根据所述电压提供过压驱动以驱动所述每一个显示单元。优选地,上述显示控制装置可以根据上述步骤S103所计算得出的电压通过栅级驱动电路提供过压驱动,然后顺序地提供常规驱动以及背光闪光,从而完成一个显示周期对应的显示内容,在此不予赘述。进一步地,本领域技术人员理解,本发明提供了一种运用于减少场序列显示器驱动晶片所需的额外的存储空间的方法。当显示一个宽为X像素、高为Y像素的图像时,传统的显示驱动晶片需要X*Y*3个存储单元用于存储这幅图像。该3个存储单元用于存储红、绿、蓝的数据。在一个传统的场序列显示驱动晶片中,先前的图像数据和现在的图像数据都需要被保存。那就是总共6*X*Y个存储单元。这就是场序列显示器的缺点之一。两倍的存储空间增加了总共的系统成本,从而减少了通过省略色彩滤光镜所节约的成本。
在本发明中,我们注意到红绿蓝图像数据在顺序地变化。在先前的图像数据中,只有蓝色图像数据对显示当前图像起到关键作用。所以我们只需要保存先前的蓝色图像数据。使用这样的方法,总共有4*X*Y个存储单元的数据需要存储。这样就可以节省33%的存储空间。具体地,本领域技术人员理解,针对上述实施例的具体实施,以及对应的节省空间的情况,还可以至少参考文章“A display image compression algorithm toreduce a frame memory of LCD driver”(作者Yukari Katayama, Yoshiki Kurokawa,Yusuke Uchida, Akihito Akai, Yasuyuki Kudo, Naruhiko Kasai (Hitachi), HideakiNagasawa, Kazuki Homma (Renesas SP Drivers), IEICE Tech. Rep. , vol. 109, no.146, EID2009-14, pp. 9-12, July 2009. )、“Adaptive Multi-level Block TruncationCoding for Frame Memory Reduction in LCD Overdrive”(作者Jun Wang, Jong-WhaChong, IEEE Transactions on Consumer Eletronics, 56 (2) :May, 2010)来实现,在此不予赘述。在场序列显示器中,背光可能不是以红绿蓝的顺序闪动。由于增加显示质量的需要,红绿蓝、绿蓝红、或者蓝红绿这样的顺序也可能被使用。然而,本发明的存储机制可以适用于任何色彩顺序。只有先前播放的图像的最后的色彩分组会被保存。总共的存储空间总 是4*X*Y个存储单元,而且不会因为色彩顺序的变化而变化。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种场序列显示器,其通过压驱动的方式驱动每一个显示单元,其包括至少一个存储空间,所述存储空间用于存储过压驱动过程中所述每个显示单元当前所显示的图像内容以及上一帧显示数据,其特征在于,所述存储空间的尺寸最小为 4XXXY个存储单元,其中,所述X为所述场序列显示器的宽的像素个数,所述Y为所述场序列显示器的高的像素个数。
2.根据权利要求I所述的场序列显示器,其特征在于,所述存储空间中IXXXY个存储单元的空间大小分别对应于所述每一个显示单元,且用于存储上一帧显示数据中的最后I个存储单元的内容。
3.根据权利要求2所述的场序列显示器,其特征在于,所述存储空间中剩余3XXXY个存储单元的空间大小分别对应于所述每一个显示单元,且用于存储当前所显示的图像内容。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的场序列显示器,其特征在于,所述一个存储单元为一个点阵。
5.一种在权利要求I至4中任一项所述场序列显示器中控制显示的控制方法,其特征在于,包括如下步骤 a.从所述存储空间中获取每一个显示单元所对应的上一帧显示数据中的最后I个存储单元的内容; b.从所述存储空间中获取每一个显示单元所对应的当前帧显示数据中的第I个存储单元的内容; c.根据所述每一个显示单元对应的所述最后I个存储单元的内容以及所述第I个存储单元的内容,计算针对所述每一个显示单元的过压驱动所需要的电压; d.根据所述电压提供过压驱动以驱动所述每一个显示单元。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述一个存储单元为一个点阵。
全文摘要
本发明提供一种场序列显示器,其通过过压驱动的方式驱动每一个显示单元,其包括至少一个存储空间,所述存储空间用于存储过压驱动过程中所述每个显示单元当前所显示的图像内容以及上一帧显示数据,其特征在于,所述存储空间的尺寸最小为4×X×Y个存储单元,其中,所述X为所述场序列显示器的宽的像素个数,所述Y为所述场序列显示器的高的像素个数。还根据本发明的另一个方面,还提供一种在上述场序列显示器中控制显示的控制方法。本发明通过对场序列显示器中存储空间的合理安排,可以节省场序列显示器的存储空间,从而使得本发明提供的场序列显示器成本更低,却又不影响场序列显示器的性能。
文档编号G09G3/36GK102750915SQ20111010008
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者肖宏 申请人:新相微电子(上海)有限公司