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CN113936613B - 显示面板的驱动方法及驱动装置、显示设备和存储介质 - Google Patents

显示面板的驱动方法及驱动装置、显示设备和存储介质 Download PDF

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CN113936613B CN202010603466.6A CN202010603466A CN113936613B CN 113936613 B CN113936613 B CN 113936613B CN 202010603466 A CN202010603466 A CN 202010603466A CN 113936613 B CN113936613 B CN 113936613B
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Abstract

本申请公开了一种显示面板的驱动方法及驱动装置、显示设备和存储介质。显示面板的每个显示帧包括多个子帧，每个子帧的持续时间不相同，驱动方法包括：根据输入图像获取像素单元的灰阶数据；根据灰阶数据确定像素单元的电压信号和多个子帧中用于显示的显示子帧；和在显示子帧持续时间内向像素单元施加电压信号。通过将每个显示帧划分为持续时间不相同的子帧，如此每个子帧的时间占整个显示帧的权重不同，通过不同子帧的组合可以利用人眼的视觉惰性生成相应的感应灰阶，在使用驱动芯片比特位数较低的情况下，可以增加显示面板能够显示的灰阶数，提升显示面板的显示效果。

Description

显示面板的驱动方法及驱动装置、显示设备和存储介质
技术领域
本申请涉及显示控制技术领域，更具体而言，涉及一种显示面板的驱动方法及驱动装置、显示设备和存储介质。
背景技术
现有技术中，显示面板可以采用有源矩阵的驱动方式为每个像素提供具有开关功能的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)从而实现高亮度和高分辨率显示。为了获得色彩逼真的图像显示，显示面板可以通过对每个像素点的明暗程度的亮度等级进行细微调节，也即灰阶调节。灰阶数量越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。一般地，显示面板通常采用数字信号，通过控制驱动电压以进行灰度调节，灰阶数量由图像数据信号的比特(bit)位数决定，而传输的数据比特位数越大，驱动电路的成本越高，每增加一个比特位数，物理传输线就要增加一倍，这无疑会增加显示面板的设计和制造难度。
发明内容
本申请实施方式提供一种显示面板的驱动方法及驱动装置、显示设备和存储介质。
本申请实施方式提供一种显示面板的驱动方法，所述显示面板的每个显示帧包括多个子帧，每个所述子帧的持续时间不相同，所述驱动方法包括：根据输入图像获取像素单元的灰阶数据；根据所述灰阶数据确定所述像素单元的电压信号和所述多个子帧中用于显示的显示子帧；和在所述显示子帧持续时间内向所述像素单元施加所述电压信号。
在某些实施方式中，所述显示面板的每个所述显示帧包括第一时长的第一子帧、持续第二时长的第二子帧、持续第三时长的第三子帧和持续第四时长的第四子帧，所述第一时长＜所述第二时长＜所述第三时长＜所述第四时长。
在某些实施方式中，所述第一时长、所述第二时长、所述第三时长和所述第四时长的比值为1:2:4:8。
在某些实施方式中，所述驱动方法包括：控制相邻两个所述显示帧间隔第一预定时长进行驱动。
在某些实施方式中，所述驱动方法包括：控制相邻两个所述子帧间隔第二预定时长进行驱动，所述第一预定时长大于所述第二预定时长。
在某些实施方式中，所述显示面板包括液晶显示面板，所述驱动方法包括：控制相邻两个所述显示帧持续时间内向所述像素单元施加电压信号的极性相反。
在某些实施方式中，所述显示面板包括液晶显示面板，所述驱动方法包括：控制相邻两个所述子帧持续时间内向所述像素单元施加电压信号的极性相反。
本申请实施方式提供一种显示面板的驱动装置，所述显示面板的每个显示帧包括多个子帧，每个所述子帧的持续时间不相同，所述驱动装置包括：获取模块、处理模块和控制模块，所述获取模块用于根据输入的图像获取像素单元的灰阶数据；所述处理模块用于根据所述灰阶数据确定所述像素单元的电压信号和所述多个子帧中用于显示的显示子帧；和所述控制模块用于在所述显示子帧持续时间内向所述像素单元施加所述电压信号。
本申请实施方式提供一种显示设备包括处理器、存储器和存储在存储器上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被所述处理器执行时实现上述任一实施方式所述的驱动方法。
本申请实施方式提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时实现上述任一实施方式所述的驱动方法。
本申请实施方式的显示面板的驱动方法及驱动装置、显示设备和存储介质中，可以通过控制电压信号的大小使得像素单元在整个显示帧持续时间内显示相应的真实灰阶，并通过将每个显示帧划分为持续时间不相同的子帧，如此每个子帧的时间占整个显示帧的权重不同，通过不同子帧的组合可以利用人眼的视觉惰性生成相应的感应灰阶，在使用驱动芯片比特位数较低的情况下，可以增加显示面板能够显示的灰阶数，提升显示面板的显示效果。
本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施方式的驱动方法的流程示意图。
图2是本申请实施方式的驱动装置的模块示意图。
图3是本申请实施方式的灰阶示意图。
图4是本申请实施方式的帧频设置示意图。
图5是本申请实施方式的显示设备的模块示意图。
主要元件符号说明：
驱动装置10、获取模块12、处理模块14、控制模块16、显示面板20、显示设备30、处理器32、存储器34、计算机可执行指令342。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
出于设计成本的考虑以及内部功能处理模块的需求，显示面板可采用6bit输入输出的驱动电路，实际显示的灰阶为26个，即64个灰阶。对于比特位数较高(例如8比特或10比特等)的图像数据输入，传统做法可以是舍弃低位的数据分量，但是这样的做法会导致图像显示效果的下降。
此外，显示面板还可以通过帧比率转换(Frame Rate Conversion，FRC)驱动方法，使每个亚像素在时间和空间上分布，利用人眼无法分辨的单个像素以及无法甄别快速变化单个帧的图像来得到像素平均，来提高每个像素单元的灰阶数。也就是说，通过适当地控制帧速率，再加上对相邻顿之间的颜色进行一定的控制，就可以看到显示面板原本不能显示的颜色，如此，可以实现以较低的位数来显示较高位数的图像信息，并且对图像显示效果基本没有影响。本申请提供一种驱动方法和驱动装置，用于驱动显示面板可以大大增加显示面板可以显示的灰阶数，提高显示面板的显示效果。
请参阅图1和图2，本申请实施方式提供一种显示面板的驱动方法及驱动装置，驱动方法可以由驱动装置实现以驱动显示面板进行驱动，显示面板的每个显示帧包括多个子帧，每个子帧的持续时间不相同。
在某些实施方式中，驱动方法包括：
步骤S1，根据输入图像获取像素单元的灰阶数据；
步骤S2，根据灰阶数据确定像素单元的电压信号和多个子帧中用于显示的显示子帧；和
步骤S3，在显示子帧持续时间内向像素单元施加电压信号。
具体地，驱动装置包括获取模块、处理模块和控制模块，步骤S1可以由获取模块实现，步骤S2可以由处理模块实现，步骤S3可以由控制模块实现。也即是说，获取模块可以用于根据输入图像获取像素单元的灰阶数据。处理模块可以用于根据灰阶数据确定像素单元的电压信号和多个子帧中用于显示的显示子帧。处理模块可以用于在显示子帧持续时间内向像素单元施加电压信号。
本申请实施方式的显示面板的驱动方法及驱动装置可以通过控制电压信号的大小使得像素单元在整个显示帧持续时间内显示相应的真实灰阶，并通过将每个显示帧划分为持续时间不相同的子帧，如此每个子帧的时间占整个显示帧的权重不同，通过不同子帧的组合可以利用人眼的视觉惰性生成相应的感应灰阶，在使用驱动芯片比特位数较低的情况下，可以增加显示面板能够显示的灰阶数，提升显示面板的显示效果。
可以理解，显示面板由多个像素单元共同实现图像的显示，其中，像素单元包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，红色像素用于发出红光，绿色像素用于发出绿光，蓝色像素用于发出蓝光，红绿蓝三色不同比例地混合可以形成不同颜色的可见光，从而显示面板可以显示出相应的颜色。在显示面板亮度控制中，灰阶代表了像素由最暗到最亮之间不同亮度的层次级别，各个像素的颜色可以由灰阶的变化进行确定。这中间层级越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。步骤S1中，图像输入到显示面板进行驱动时，可以根据输入的图像获取到每个像素单元的灰阶数据。
在某些实施方式中，显示面板包括但不限于液晶(Liquid Crystal Display,LCD)显示面板和有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)显示面板。
请参阅图3和图4，在某些实施方式中，显示面板的每个显示帧包括持续第一时长的第一子帧、持续第二时长的第二子帧、持续第三时长的第三子帧和持续第四时长的第四子帧，第一时长＜第二时长＜第三时长＜第四时长。
也即是说，本实施方式的显示面板的每个显示帧可以分为4个子帧，4个显示帧显示的持续时间不同，即四个子帧在整个显示帧的权重不同，可以增加显示面板能够显示的灰阶数，提升显示面板的显示效果。
在一些实施例中，显示面板依次显示第一子帧、第二子帧、第三子帧和第四子帧，即显示帧内各个子帧根据持续时间由小到大依次进行驱动。在另一些实施例中，显示面板依次显示第四子帧、第三子帧、第二子帧和第一子帧，即显示帧内各个子帧根据持续时间由大到小依次进行驱动。当然，在其他实施例中，各个子帧的显示顺序可以不限于上述讨论的实施方式，而可以根据实际需要进行设计，在此不做具体限定。
在某些实施方式中，第一时长、第二时长、第三时长和第四时长的比值为1:2:4:8。
具体地，在显示帧用于显示从总时长为T的情况下，第一时长可以是T/15、第二时长可以是2T/15，第三时长可以是4T/15，第四时长可以是8T/15。如此，通过4个不同子帧的选择显示可以形成24个不同持续时长的组合，即16种组合，从而到达显示16个灰阶的效果，相较于原本显示帧不显示以及显示帧在持续时间内完整显示的驱动方式而言，在两个由电压控制实现的真实灰阶之间增加了14个由帧比率转换实现的感应灰阶，相当于增加了4比特位数的显示能力，有利于提高显示面板的显示效果。
对显示帧的四个子帧进行编码，通过帧频转换可以得到0、1/15、2/15、3/15、4/15、5/15、6/15、7/15、8/15、9/15、10/15、11/15、12/15、13/15、14/15和1一共16个灰阶，其中显示帧对应的0和1为真实灰阶，其余均为感应灰阶。如下表所示，对于各个子帧，0可以表示对应的子帧在持续时间内不驱动像素单元，1可以表示对应的子帧在持续时间内驱动像素单元，相应地，步骤S2中，处理模块可以根据灰阶数据和对应个编码确定用于显示的显示子帧。
Figure BDA0002559981060000051
在一个例子中，显示面板可以采用6比特位数的数据驱动芯片进行驱动，通过4个不同时长的子帧进行选择显示可以增加946个感应灰阶，相当于增加了4比特位数的显示能力，即可以达到10比特位数的显示效果，使得显示面板显示的画面更加细腻。
在其他实施方式中，每个显示帧内可以不限于4个子帧，而可以根据实际需要采用2个子帧，3个子帧或大于4个子帧，在此不做具体限定。
需要说明的是，每个显示帧内多个子帧持续时长由小到大的比值可以呈首项为1，公比为2的等比数列。在一个例子中，每个显示帧包括2个子帧，2个子帧持续时长由小到大的比值可以是1:2，即一个子帧持续T/3，另一个子帧持续2T/3。在另一个例子中，每个显示帧包括3个子帧，3个子帧持续时长由小到大的比值可以是1：2：4，即第一个子帧持续T/7，第二个子帧持续2T/7，第三个子帧持续4T/7。
在某些实施方式中，在输入的原始图像数据的比特位数与显示面板所能显示的比特位数不相同的情况下，步骤S1可以根据算法获取像素单元的灰阶数据。
对于采用6比特位数的数据驱动芯片进行驱动且每个显示帧包括不同时长的四个子帧的显示面板，所能显示相当于10比特位数的图像，如果输入的原始图像数据只是8比特位数，那么步骤S1可以根据算法获取像素单元的灰阶数据以增加图像进行驱动的灰阶数。如此，有利于提高显示面板的显示效果。
在某些实施方式中，驱动方法包括：控制相邻两个显示帧间隔第一预定时长进行驱动。
具体地，控制模块可以用于控制相邻两个显示帧间隔第一预定时长进行驱动。
可以理解，对于动态画面而言，相邻两个显示帧帧之间需要显示的图像可以不相同，如此，本实施方式在相邻两个显示帧之间增加第一预定时长的时间间隔，可以避免显示不同图像的两个相邻显示帧之间出现串色现象，保证显示面板的显示效果。具体地，在两个显示帧的时间间隔期间像素可以是保持画面，不会进行更新。
在某些实施方式中，驱动方法包括：控制相邻两个子帧间隔第二预定时长进行驱动，第一预定时长大于第二预定时长。
具体地，控制示效模块可以用于控制相邻两个子帧间隔第二预定时长进行驱动。
同样地，在相邻两个子帧之间增加第二预定时长的时间间隔，可以避免两个相邻子帧之间出现串色现象，保证显示面板的显果。在两个子帧的时间间隔期间像素可以是保持画面，不会进行更新。
在一个例子中，显示面板可以以60Hz的频率刷新显示帧，每个显示帧时间可以是16.67mS，其中显示15mS，两个显示帧间隔的第一预定时长可以是1.67mS。每个显示帧可以包括4个子帧，4个子帧总共可以持续15mS，其中第一子帧持续的第一时长可以是1mS，第二子帧持续的第二时长可以是2mS，第三子帧持续的第三时长可以是4mS，第四子帧持续的第四时长可以是8mS。相邻两个子帧间隔的第二预定时长可以是0.2mS，相邻两个显示帧间隔的第一预定时长可以是1.07mS。
在某些实施方式中，显示面板包括液晶显示面板，驱动方法包括：控制相邻两个显示帧持续时间内向像素单元施加电压信号的极性相反。
具体地，控制模块可以用于控制相邻两个显示帧持续时间内向像素单元施加电压信号的极性相反。
对于液晶显示面板而言，长时间施加相同的电场会导致电荷累积，使液晶层中原本游离的金属粒子向一侧偏移，影响液晶分子的正常旋转，造成亮度偏差，产生残像等不良显示现象。如此，通过不同显示帧施加相反极性的从而避免液晶发生极化现象，保证显示面板的显示效果。
在某些实施方式中，显示面板包括液晶显示面板，驱动方法包括：控制相邻两个子帧持续时间内向像素单元施加电压信号的极性相反。
具体地，控制模块可以用于控制相邻两个子帧持续时间内向像素单元施加电压信号的极性相反。
同样地，对于液晶显示面板，还可以一个显示帧内通过不同子帧施加相反极性的从而避免液晶发生极化现象，保证显示面板的显示效果。
在一个实施例中，每个显示帧可以包括依次驱动的第一子帧、第二子帧、第三子帧和第四子帧，控制模块可以用于控制第一子帧和第三子帧的持续时间内施加电压信号为正，控制第二子帧和第四子帧的持续时间内施加电压信号为负。
进一步地，在一些实施方式中，每个显示帧可以包括依次驱动的第一子帧、第二子帧、第三子帧和第四子帧，控制模块可以用于控制当前显示帧的第一子帧和第三子帧的持续时间内施加电压信号为正，第二子帧和第四子帧的持续时间内施加电压信号为负；以及用于控制下一显示帧的第一子帧和第三子帧的持续时间内施加电压信号为负，第二子帧和第四子帧的持续时间内施加电压信号为正。
在某些实施方式中，显示面板包括液晶显示面板，控制液晶显示面板中相邻两个像素单元的施加的电压信号的极性相反。
如此，对于同一显示帧和/或子帧，液晶显示面板可以通过点反转的方式达到最佳的显示效果。
请参阅图5，本申请实施方式提供一种显示设备包括处理器、存储器和存储在存储器上的计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器执行时实现上述任一实施方式的驱动方法。
本申请实施方式的显示设备，由处理器执行计算机可执行指令，可以通过控制电压信号的大小使得像素单元在整个显示帧持续时间内显示相应的真实灰阶，并通过将每个显示帧划分为持续时间不相同的子帧，如此每个子帧的时间占整个显示帧的权重不同，通过不同子帧的组合可以利用人眼的视觉惰性生成相应的感应灰阶，在使用驱动芯片比特位数较低的情况下，可以增加显示面板能够显示的灰阶数，提升显示面板的显示效果。
在一个例子中，计算机可执行指令被处理器执行时实现以下步骤：
步骤S1，根据输入图像获取像素单元的灰阶数据；
步骤S2，根据灰阶数据确定像素单元的电压信号和多个子帧中用于显示的显示子帧；和
步骤S3，在显示子帧持续时间内向像素单元施加电压信号。
本申请实施方式提供一种可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时实现上述任一实施方式的驱动方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”或“一个例子”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种显示面板的驱动方法，其特征在于，所述显示面板的每个显示帧包括多个子帧，每个所述子帧的持续时间不相同，所述显示面板的每个所述显示帧包括持续第一时长间隔显示的第一子帧、持续第二时长间隔显示的第二子帧、持续第三时长间隔显示的第三子帧和持续第四时长间隔显示的第四子帧，所述第一时长＜所述第二时长＜所述第三时长＜所述第四时长，相邻两个所述显示帧间隔第一预定时长进行驱动，相邻两个所述子帧间隔第二预定时长进行驱动，所述第一预定时长大于所述第二预定时长，所述驱动方法包括：
根据输入图像获取像素单元的灰阶数据；
根据所述灰阶数据确定所述像素单元的电压信号和所述多个子帧中用于显示的显示子帧；和
在所述显示子帧持续时间内向所述像素单元施加所述电压信号。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述第一时长、所述第二时长、所述第三时长和所述第四时长的比值为1:2:4:8。
3.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述显示面板包括液晶显示面板，所述驱动方法包括：
控制相邻两个所述显示帧持续时间内向所述像素单元施加电压信号的极性相反。
4.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述显示面板包括液晶显示面板，所述驱动方法包括：
控制相邻两个所述子帧持续时间内向所述像素单元施加电压信号的极性相反。
5.一种显示面板的驱动装置，其特征在于，所述显示面板的每个显示帧包括多个子帧，每个所述子帧的持续时间不相同，所述显示面板的每个所述显示帧包括持续第一时长间隔显示的第一子帧、持续第二时长间隔显示的第二子帧、持续第三时长间隔显示的第三子帧和持续间隔显示第四时长的第四子帧，所述第一时长＜所述第二时长＜所述第三时长＜所述第四时长，相邻两个所述显示帧间隔第一预定时长进行驱动，相邻两个所述子帧间隔第二预定时长进行驱动，所述第一预定时长大于所述第二预定时长，所述驱动装置包括：
获取模块，所述获取模块用于根据输入的图像获取像素单元的灰阶数据；
处理模块，所述处理模块用于根据所述灰阶数据确定所述像素单元的电压信号和所述多个子帧中用于显示的显示子帧；和
控制模块，所述控制模块用于在所述显示子帧持续时间内向所述像素单元施加所述电压信号。
6.一种显示设备，其特征在于，包括处理器、存储器和存储在所述存储器上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被所述处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的驱动方法。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的驱动方法。
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