CN103761946A - 一种数据信号极性反转驱动方法及液晶面板画面显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数据信号极性反转驱动方法及液晶面板画面显示方法，包括：交替地提供左眼影像的数据信号和右眼影像的数据信号，并以八帧影像为一组周期性地切换数据信号的极性，以使每个周期内的左眼影像的数据信号与其前一帧右眼影像的数据信号极性相同的数目，和右眼影像的数据信号与其前一帧左眼影像的数据信号极性相同的数目相等，同时每半个周期内相邻的同一单眼影像的数据信号极性相反。根据此驱动方法工作的液晶显示面板既能够消除快门眼镜式三维影像残留又能够改善左右眼亮度差，能够大幅提高三维画面显示效果，具有突出的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及三维立体显示技术，尤其涉及一种数据信号极性反转驱动方法及液晶面板画面显示方法。
背景技术
相较于传统二维平面显示技术，三维立体显示技术能提供更生动的立体影像，因此成为现今显示技术发展的重要方向之一。目前较为普及常见的三维立体影像成像技术是快门立体显示眼镜(shutter glasses)技术。该技术的工作原理是让三维眼镜的左眼镜片和右眼镜片轮流依序开关（如图1所示）：当右眼镜片打开时，屏幕上同时输出给右眼的影像；当左眼镜片打开时，屏幕上同时输出给左眼的影像，然后藉由左右眼视角的角度差异，使得影像观看者在脑中将左右眼的影像迭合为具有景深及层次感的三维立体影像。液晶显示装置因其外型轻薄、低耗电量和无辐射污染等优点已成为当前各个行业乃至家庭娱乐显示的主流配置。因此配合快门立体显示眼镜技术的三维立体成像液晶显示器也成为了新的发展热点。液晶显示装置的工作原理是通过改变液晶分子的旋转角度来实现不同灰阶的影像显示。如果采用直流方式驱动，液晶材料内的移动离子在电场的影响下会以同一方向朝着透明导电膜ITO移动，这种极化现象会在面板内产生另一电场而影响液晶分子的转向，会出现直流残留现象。为了避免这种直流残留现象影响画面的显示质量，通常液晶显示面板采用交流方式进行驱动，具体的实施方式是通过改变影像信息数据信号的正负极性，以使作用于像素单元像素电极上的电压周期性地变化。以如图2所示的单帧影像极性反转驱动方法为例，假设一个256灰阶显示的液晶显示装置，呈现透光的亮画面(255阶的白画面)记为L255，呈现不透光的暗画面(0阶的黑画面)记为L0。白画面的正负极性驱动电压为7V和5V，黑画面的正负极性驱动电压为1V和11V，共同电极电压为6V。那么对于面板中的某一个像素电极（也可以是子像素电极），其上的电压以及该电压与共同电极电压的差值会有如下表表一所示的变化情况：
表一
从该表可知，在这种情况下，像素电极上相对于共同电极的电压差会在1V和5V之间变化。也即，在正极性驱动期间内作用于液晶上的电压为1V；在负极性驱动期间内作用于液晶上的电压为5V。由于正、负极性驱动期间内作用于液晶上的电压相差太大，且始终为正极性，不能相互抵消，因此长时间工作后该点会有类似直流残留的电荷残留，从而导致出现三维残影现象。
现有技术中，有采用多帧影像极性反转驱动方法，以消除上述三维残影现象。如图3所示，以其中的双帧影像极性反转驱动方法为例。由于每隔两帧影像才会切换数据信号的极性，因此该方法中，对于液晶显示面板中的某一个像素电极（也可以是子像素电极），一方面有更充裕的时间进行充电，从而能够更好地达到预设的电压电位，另一方面像素电极上的电压以及该电压与共同电极电压的差值还会有如下表表二所示的变化情况：
表二
从该表可知，在这种情况下，像素电极上相对于共同电极的电压差会在1V→-5V→-1V→5V之间反复循环。也即，在正极性驱动期间内作用于液晶上的电压为1V和-5V；在负极性驱动期间内作用于液晶上的电压为-1V和5V。正、负极性驱动期间内像素电极上相对于共同电极的电压差互相补偿，因此不会出现残影现象。但是在这种情况下又会衍生出另外一个问题，即左右眼亮度不均的问题。特别是对于采用电荷分享技术改善色偏现象的液晶显示面板而言，这种现象尤为突出。这是因为，采用电荷分享技术的液晶显示面板的像素单元中设置有分享电容，以在控制信号的作用下重新分配像素电极主区和次区上的电荷。该分享电容对电荷有存储功能，当分享电容在新一帧影像期间内获得的电荷与前一帧影像期间内所存储的电荷极性相同时，因为电荷累积效果，影像会相对较亮；反之，当电容在新一帧影像期间内获得的电荷与前一帧影像期间内所存储的电荷极性相反时，因为电荷相互抵消，影像会相对较暗。故，对于输入同样的数据信号（例如下表表三中所示的L255）而言，以双帧影像极性反转驱动方式工作的液晶显示面板，其输出的左眼影像的亮度始终比右眼影像的亮度低。
表三
针对上述问题，本发明的发明人基于长期从事液晶显示面板三维立体成像技术的研究和设计，经过多次反复的实验，提出了一种既能够消除三维影像残留又能够改善左右眼亮度差的新的数据信号极性反转驱动方法及相应的液晶面板画面显示方法。
发明内容
基于上述原因，本发明的目的是提供一种数据信号极性反转驱动方法和液晶面板画面显示方法。该方法既能够消除快门眼镜式三维影像残留又能够改善左右眼亮度差，具有突出的实用性。
本发明提供一种数据信号极性反转驱动方法，包括：
交替地提供左眼影像的数据信号和右眼影像的数据信号，并
以八帧影像为一组周期性地切换数据信号的极性，以使
每个周期内的左眼影像的数据信号与其前一帧右眼影像的数据信号极性相同的数目，和右眼影像的数据信号与其前一帧左眼影像的数据信号极性相同的数目相等，同时每半个周期内相邻的同一单眼影像的数据信号极性相反。
按照本发明的实施例，每一周期中，可以是第一帧、第四帧、第五帧和第六帧影像的数据信号为正极性，第二帧、第三帧、第七帧和第八帧影像的数据信号为负极性。
按照本发明的实施例，每一周期中，可以是第一帧、第四帧、第七帧和第八帧影像的数据信号为正极性，第二帧、第三帧、第五帧和第六帧影像的数据信号为负极性。
按照本发明的实施例，每一周期中，可以是第一帧、第二帧、第五帧和第八帧影像的数据信号为正极性，第三帧、第四帧、第六帧和第七帧影像的数据信号为负极性。
按照本发明的实施例，每一周期中，可以是第一帧、第二帧、第六帧和第七帧影像的数据信号为负极性，第三帧、第四帧、第五帧和第八帧影像的数据信号为正极性。
此外，本发明还提供一种液晶面板画面显示方法，包括以下步骤：
交替地提供左眼影像的数据信号和右眼影像的数据信号，并
以八帧影像为一组周期性地切换数据信号的极性，以使
每个周期内的左眼影像的数据信号与其前一帧右眼影像的数据信号极性相同的数目，和右眼影像的数据信号与其前一帧左眼影像的数据信号极性相同的数目相等，同时每半个周期内相邻的同一单眼影像的数据信号极性相反；
根据奇数帧的数据信号输出左眼影像；
根据偶数帧的数据信号输出右眼影像。
具体地，可以以点反转方式来输出每一帧右眼影像或者左眼影像。
具体地，可以以行反转方式来输出每一帧右眼影像或者左眼影像。
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结构来实现和获得。
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，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有的快门式眼镜的左眼镜片和右眼镜片轮流依序开关的示意图；
图2是现有的液晶显示面板的单帧影像极性反转示意图；
图3是现有的液晶显示面板的双帧影像极性反转示意图；
图4是本发明的液晶显示面板的数据信号的极性反转示意图。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明采用与现有技术不同的数据信号驱动方法，即不定期地改变液晶显示面板的数据信号的极性。该驱动方法包括以下步骤：
交替地提供左眼影像的数据信号和右眼影像的数据信号，并
以八帧影像为一组周期性地切换数据信号的极性，以使
每个周期内的左眼影像的数据信号与其前一帧右眼影像的数据信号极性相同的数目，和右眼影像的数据信号与其前一帧左眼影像的数据信号极性相同的数目相等，同时每半个周期内相邻的同一单眼影像的数据信号极性相反。
由现有技术可知，配合快门立体显示眼镜工作的液晶显示器需要交替地输出左眼影像和右眼影像，而每一帧单眼影像期间内，数据信号的极性保持一定正极性或者负极性不变。根据本发明提出的驱动方法，在某个周期内，液晶显示面板的数据信号的极性切换情况以及极性状态可以是如图4（也即下表表四）所示的四种情况中的一种：
表四
上述四种情况可以看作是“+--+++--”极性反转方式不间断地反复实施，只是必须满足每半个周期内，相邻的两个左眼影像的数据信号的极性相反，以及相邻的两个右眼影像的数据信号的极性相反的条件。因此下面将结合具体实施例，对“+--+++--”的极性反转方式的工作原理进行详细说明，借此对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能够充分理解并据以实施。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。
仍以背景技术中256灰阶显示的液晶显示装置为例进行说明。呈现透光的亮画面(255阶的白画面)记为L255，呈现不透光的暗画面(0阶的黑画面)记为L0。白画面的正负极性驱动电压为7V和5V，黑画面的正负极性驱动电压为1V和11V，共同电极电压为6V。在连续的两个周期内，液晶显示面板按照下表表五所示切换数据信号的极性：
表五
前半个周期内：
第一帧影像的数据信号的电压为白画面的正极性驱动电压7V；
第二帧影像的数据信号的电压为黑画面的负极性驱动电压11V；
第三帧影像的数据信号的电压为白画面的负极性驱动电压5V；
第四帧影像的数据信号的电压为黑画面的正极性驱动电压1V；
后半个周期内：
第一帧影像的数据信号的电压为白画面的正极性驱动电压7V；
第二帧影像的数据信号的电压为黑画面的正极性驱动电压1V；
第三帧影像的数据信号的电压为白画面的负极性驱动电压5V；
第四帧影像的数据信号的电压为黑画面的负极性驱动电压11V；
……依次类推。
如前所述，在这种情况下，像素电极相对于共同电极的电压差会在1V→5V→-1V→-5V→1V→-5V→-1V→5V的方式进行循环变化。从中可以看出，在正极性驱动期间内施加于液晶上的电压为1V和-5V；在负极性驱动期间内施加于液晶上的电压为-1V和5V。正、负极性驱动期间内像素电极上相对于共同电极的电压差互相补偿。因此本发明与背景技术所介绍的多帧影像极性反转驱动方法一样，也不会出现三维残影现象，可以大幅度地提升三维立体液晶显示装置的画面显示品质。
另一方面，由前述可知，由于分享电容的电荷存储功能，当新一帧影像数据信号的极性与前一帧影像数据信号的极性不同时，电荷彼此抵消，影像因此会相对较暗，反之，当新一帧影像数据信号的极性与前一帧影像数据信号的极性相同时，电荷相互累积，影像会相对较亮。因此根据上述数据信号的极性切换方式，液晶显示面板输出影像的亮度如下表表六所示：
表六
第一帧影像的数据信号的极性为正极性，与上一个周期第八帧影像的数据信号的极性（负极性）相反，亮度较暗；
第二帧影像的数据信号的极性为负极性，与第一帧影像的数据信号的极性相反，亮度较暗；
第三帧影像的数据信号的极性为负极性，与第二帧影像的数据信号的极性相同，亮度较亮；
第四帧影像的数据信号的极性为正极性，与第三帧影像的数据信号的极性相反，亮度较暗；
第五帧影像的数据信号的极性为正极性，与第四帧影像的数据信号的极性相同，亮度较亮；
第六帧影像的数据信号的极性为正极性，与第五帧影像的数据信号的极性相同，亮度较亮；
第七帧影像的数据信号的极性为负极性，与第六帧影像的数据信号的极性相反，亮度较暗；
第八帧影像的数据信号的极性为负极性，与第七帧影像的数据信号的极性相同，亮度较亮。
从上可以看出，在一个周期内，左眼影像相对较亮的帧数与右眼影像相对较亮的帧数一致，左眼影像相对较暗的帧数与右眼影像相对较暗的帧数也一致。由于总体亮度是对时间的积分，因此对使用者而言，左眼感受到的影像是这四帧左眼影像的累积作用，右眼感受到的影像是这四帧右眼影像的累积作用，因此很好地改善了现有技术中的左右眼亮度差的问题。
本发明可以依据奇数帧的数据信号输出左眼影像，依据偶数帧的数据信号输出右眼影像。而每一帧可以以点反转方式或者行反转方式来输出右眼影像或者左眼影像。然而，单一帧内的不同数据极性排列皆可以为本发明的实施例。
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 (8)
1.一种数据信号极性反转驱动方法，包括以下步骤：
交替地提供左眼影像的数据信号和右眼影像的数据信号，并
以八帧影像为一组周期性地切换数据信号的极性，以使
每个周期内的左眼影像的数据信号与其前一帧右眼影像的数据信号极性相同的数目，和右眼影像的数据信号与其前一帧左眼影像的数据信号极性相同的数目相等，同时每半个周期内相邻的同一单眼影像的数据信号极性相反。
2.如权利要求1所述的数据信号极性反转驱动方法，其特征在于：
每一周期中，第一帧、第四帧、第五帧和第六帧影像的数据信号为正极性，第二帧、第三帧、第七帧和第八帧影像的数据信号为负极性。
3.如权利要求1所述的数据信号极性反转驱动方法，其特征在于：
每一周期中，第一帧、第四帧、第七帧和第八帧影像的数据信号为正极性，第二帧、第三帧、第五帧和第六帧影像的数据信号为负极性。
4.如权利要求1所述的数据信号极性反转驱动方法，其特征在于：
每一周期中，第一帧、第二帧、第五帧和第八帧影像的数据信号为正极性，第三帧、第四帧、第六帧和第七帧影像的数据信号为负极性。
5.如权利要求1所述的数据信号极性反转驱动方法，其特征在于：
每一周期中，第一帧、第二帧、第六帧和第七帧影像的数据信号为负极性，第三帧、第四帧、第五帧和第八帧影像的数据信号为正极性。
6.一种液晶面板画面显示方法，包括以下步骤：
交替地提供左眼影像的数据信号和右眼影像的数据信号，并
以八帧影像为一组周期性地切换数据信号的极性，以使
每个周期内的左眼影像的数据信号与其前一帧右眼影像的数据信号极性相同的数目，和右眼影像的数据信号与其前一帧左眼影像的数据信号极性相同的数目相等，同时每半个周期内相邻的同一单眼影像的数据信号极性相反；
根据奇数帧的数据信号输出左眼影像；
根据偶数帧的数据信号输出右眼影像。
7.如权利要求6所述的液晶面板画面显示方法，其特征在于：
以点反转方式来输出每一帧右眼影像或者左眼影像。
8.如权利要求6所述的液晶面板画面显示方法，其特征在于：
以行反转方式来输出每一帧右眼影像或者左眼影像。
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