МОДУЛЬ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ГАММА-НАПРЯЖЕНИЯ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 2018 года по МПК G09G3/36 

Область техники

Изобретение относится к жидкокристаллическому дисплею, в частности к модулю генерирования гамма-напряжения в жидкокристаллическом дисплее и к жидкокристаллической панели, включающей модуль генерирования гамма-напряжения.

Обсуждение существующего уровня техники

Жидкокристаллический дисплей (LCD) - это устройство отображения с тонкой пластиной, образованной определенным числом цветных пикселей или черными и белыми пикселями и расположенной перед источником света или отражающей панелью. Жидкокристаллическим дисплеям отдается предпочтение благодаря их низкому энергопотреблению, высокому разрешению, небольшим размерам, малому весу и т.п. Жидкокристаллические дисплеи широко применяются в различных электронных продуктах, таких как вычислительные устройства, имеющие экран, мобильные телефоны или цифровые фоторамки и так далее, и технология обеспечения широкого угла обзора в настоящее время является одной из точек развития в технологии производства жидкокристаллических дисплеев. Однако, если смещенный (боковой) угол обзора чрезмерно велик, может возникнуть явление сдвига цветов.

В настоящее время для снижения остроты проблемы сдвига цветов в жидкокристаллических дисплеях с широким углом обзора применяется технология 2D1G. Так называемая 2D1G - технология - это технология, в которой каждый блок пикселей жидкокристаллической панели делится на основную область пикселей и дополнительную область пикселей, указанные области различаются площадями, и основная область пикселей и дополнительная область пикселей в одном и том же блоке пикселей подсоединены к различным шинам данных и к одной и той же затворной шине. Вводя различные сигналы данных (различные значения уровня серого) в основную область пикселей и в дополнительную область пикселей, генерируют различную яркость отображения и различную яркость при смещенном угле обзора, таким образом уменьшая цветовой сдвиг, образованный из-за наблюдения сбоку или при смещенном угле обзора. Один блок пикселей имеет одно значение уровня серого; устанавливая значения уровня серого каждой из основной области пикселей и дополнительной области пикселей, и комбинируя значение уровня серого основной области пикселей и дополнительной области пикселей, можно достичь цели уменьшения сдвига цветов.

В реальном аппаратном устройстве жидкокристаллическая панель управляется модулем управления затворами и модулем управления истоками, которые соответственно подают сканирующий сигнал и сигнал данных на блок жидкокристаллического дисплея, разница напряжения между напряжениями различных сигналов данных и напряжением общего электрода приводит к различиям в угле поворота жидкого кристалла, таким образом формируется различие в яркости, то есть дисплей жидкокристаллической панели формирует различные уровни серого. В жидкокристаллической панели кривая зависимости между напряжением сигналов данных и уровнем серого называется гамма-кривой. К примеру, 8-битная жидкокристаллическая панель может отображать 2⁸=256 уровней серого, что соответствует 256 различным гамма-напряжениям, и изменение гамма-напряжения на 2 в N-ой степени частей обеспечивает процесс изменения от белого к черному. Следовательно, в технологии 2D1G необходимо обеспечить две группы гамма-напряжений для уровней серого с 0 по 255.

Сущность изобретения

По этой причине настоящее изобретение обеспечивает модуль генерирования гамма-напряжения, чтобы решить проблему в технологии 2D1G, заключающуюся в том, что для жидкокристаллической панели необходимо обеспечить две группы гамма-напряжений для уровней серого с 0 по 255.

Для этого настоящее изобретение предлагает следующие технические решения:

Модуль генерирования гамма-напряжения для подачи гамма-напряжения на жидкокристаллическую панель, включающую множество блоков пикселей, каждый из блоков пикселей включающий основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, отличающийся тем, что модуль генерирования гамма-напряжения включает:

блок опорного напряжения для подачи опорных напряжений на строку резистивного делителя;

первую строку резистивного делителя, соединенную с блоком опорного напряжения, для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на основную область пикселей М; и

вторую строку резистивного делителя, соединенную с блоком опорного напряжения, для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на дополнительную область пикселей S;

причем в первой строке резистивного делителя и второй строке резистивного делителя точки генерирования гамма-напряжения по меньшей мере для уровней серого 0, Gx, Gx+1 и 255 соединены с опорными напряжениями; где Gx соотносится с уровнем серого, соответствующим инверсии яркости, когда уровень серого G блока пикселей преобразуется в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей М и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S.

Причем точки генерирования гамма-напряжения для уровней серого 0, 32, 128, Gx, Gx+1 и 255 подсоединены к опорным напряжениям..

Причем опорные напряжения, соответственно подсоединенные к первой строке резистивного делителя и ко второй строке резистивного делителя, различаются.

Причем для преобразования уровня серого G блока пикселей в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей М и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S применяют способ, включающий следующие этапы:

S101: получение реального значения яркости Lvα для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α;

S102: получение реального значения яркости Lvβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при смещенном угле обзора β;

S103: деление каждого блока пикселей жидкокристаллической панели на основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S с соотношением площадей а:b, деление реальных значений яркости Lvα и Lvβ в соответствии с уравнениями:

LvMα:LvSα=а:b, LvMα+LvSα=Lvα;

LvMβ:LvSβ=a:b, LvMβ+LvSβ=Lvβ

с соответственным получением реальных значений яркости LvMα и LvMβ для каждого уровня серого G основной области пикселей М при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β; и с соответственным получением реальных значения яркости LvSα и LvSβ для каждого уровня серого G дополнительной области пикселей S при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β;

S104: в соответствии с реальными значениями яркости Lvα(max) и Lvβ(max) наибольшего уровня серого max, полученного на этапах S101 и S102, вычисление теоретических значений яркости LvGα и LvGβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β в соответствии с формулой:

S105: в соответствии с уровнем серого Gx блока пикселей, если уровни серого, вводимые в основную область пикселей М и в дополнительную область пикселей S равны Gmx и Gsx соответственно, получение реальных значений яркости LvMxα, LvMxβ, LvSxα и LvSxβ в соответствии с результатом этапа S103, получение теоретических значений яркости LvGxα и LvGxβ в соответствии с результатом этапа S104, и вычисление уравнений:

Δ1=LvMxα+LvSxα-LvGxα;

Δ2=LvMxβ+LvSxβ-LvGxβ;

у=Δ1²+Δ2²,

причем, когда у минимально, установление соответствующих уровней серого Gmx и Gsx в качестве уровней серого, соответственно вводимых в основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, когда уровень серого для блока пикселей соответствует Gx;

S106: повторение этапа S105 для каждого уровня серого G блока пикселей, и получение уровней серого Gm и Gs, вводимых в каждую из основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S соответственно при каждом уровне серого жидкокристаллической панели.

Причем фронтальный угол α равен 0°, а смещенный угол β соответствует 30-80°.

Причем смещенный угол равен 60°.

Причем уровни серого жидкокристаллической панели включают 256 уровней серого в диапазоне от 0 до 255, причем наибольший уровень серого max - это уровень серого 255.

Причем реальные значения яркости Lvα и Lvβ определяются в соответствии с гамма-кривыми, полученными при фронтальном угле обзора жидкокристаллической панели α и смещенном угле обзора жидкокристаллической панели β.

Причем после этапа S106 получают кривую зависимости Gm-Lv уровня серого и яркости основной области пикселей М и кривую зависимости Gs-Lv уровня серого и яркости дополнительной области пикселей S, и точки сингулярности, появляющиеся на кривых зависимостей Gm-Lv и Gs-Lv, обрабатывается способом локально взвешенного сглаживания диаграммы рассеяния или способом сглаживания степенной функцией, причем степенная функция выражается в виде: f=m*x^∧n+k.

В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает жидкокристаллическую панель, включающую:

множество блоков пикселей, каждый из блоков пикселей включает основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, управляемые одними и теми же сканирующими сигналами и различающимися сигналы данных;

модуль управления затворами для подачи сканирующих сигналов на блоки пикселей;

модуль управления истоками для подачи сигналов данных на блоки пикселей;

модуль генерирования гамма-напряжения для подачи двух групп гамма-напряжений на модуль управления истоками, так что модуль управления истоками подает сигналы данных на каждую из основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S, причем модуль генерирования гамма-напряжений - это модуль генерирования гамма-напряжений, как указано выше.

В сравнении с предыдущим уровнем техники блок генерирования гамма-напряжения, обеспечиваемый настоящим изобретений, может генерировать две группы гамма-напряжений для уровней серого от 0 до 255, чтобы управлять основной областью пикселей и дополнительной областью пикселей, соответственно, в технологии 2D1G; по отношению к каждой группе гамма-напряжений только точки генерирования гамма-напряжений для уровней серого 0, Gx, Gx+1 и 255, подсоединенные к опорным напряжениям, следует связывать по напряжению, так что число связей по напряжению становится небольшим, что уменьшает сложность проектирования и производства управляющей интегральной схемы, а также производственные затраты.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана структурная схема жидкокристаллической панели в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана схема части блоков пикселей жидкокристаллической панели в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 показана структурная схема модуля генерирования гамма-напряжения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 показан алгоритм осуществления способа преобразования уровня серого в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 показана гамма-кривая до преобразования уровня серого по способу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана гамма-кривая после преобразования уровня серого посредством способа преобразования уровня серого в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 показаны графики кривых зависимостей между уровнем серого и яркостью после преобразования уровня серого в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8 показана схема после процесса сглаживания кривой с фиг. 6 по способу 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9 показана схема процедуры, в процессе которой выполняется сглаживание кривых с фиг. 6 по способу 2 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 10 показана схема процедуры, в процессе которой выполняется сглаживание кривых с фиг. 6 по способу 2 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 11 показаны графики кривых с фиг. 6 после процедуры сглаживания по способу 2 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 12 показаны вычисленные кривые Gm-V и Gs-V в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 13 показаны кривые Gm-V и Gs-V после связывания напряжения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Детальное описание вариантов осуществления изобретения

Для того, чтобы более полно раскрыть технические особенности и структуру настоящего изобретения, ниже предлагаемое изобретение будет описано в деталях с отсылкой к вариантам осуществления и соответствующим чертежам.

На фиг. 1 показана структурная диаграмма жидкокристаллической панели, обеспечиваемой вариантом осуществления настоящего изобретения; фиг. 2 показывает схему части блоков пикселей жидкокристаллической панели в рассматриваемом примере осуществления изобретения. Как показано на фиг. 1, жидкокристаллическая панель, обеспечиваемая рассматриваемым вариантом осуществления изобретения включает модуль управления истоками 10, модуль управления затворами 20, блок жидкокристаллического дисплея 30, и блок генерирования гамма-напряжения 50, где каждый из модуля управления истоками 10 и модуля управления затворами 20 управляется блоком синхронизации 40, и обеспечивает сигнал данных и сканирующий сигнал на блок жидкокристаллического дисплея 30. Блок жидкокристаллического дисплея 30 включает множество блоков пикселей 1 (на фигуре показан только один из них в качестве примера), каждый блок пикселей 1 включает основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, и соотношение площадей основной область пикселей М и дополнительная область пикселей равно а:b.

Как показано на фиг. 2, основная область пикселей М и дополнительная область пикселей S в одном и том же блоке пикселей 1 подсоединены к различным шинам данных Dn, Dn+1 и к одной и той же шине сканирования Gn. Сигналы данных с различными значениями уровня серого соответственно подаются на основную область пикселей М и на дополнительную область пикселей S через шины данных Dn и Dn+1, и сканирующий сигнал подается на основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S через сканирующую шину Gn, то есть, основная область пикселей М и дополнительная область пикселей S в одном и том же блоке пикселей 1 может быть включена тем же сканирующим сигналом.

Как показано на фиг. 3, модуль генерирования гамма-напряжения 50 включает: блок опорного напряжения 51 для подачи опорных напряжений на строки резистивного делителя 52 и 53; первую строку резистивного делителя 52, подсоединенную к блоку опорного напряжения 51, для деления опорных напряжений с целью сформировать гамма-напряжения V0-V255, соответствующие уровням серого с 0 по 255, и подачи гамма-напряжений в основную область пикселей М посредством модуль управления истоками 10; и вторую строку резистивного делителя 53, подсоединенную к блоку опорного напряжения 51, для деления опорных напряжений с целью сформировать гамма-напряжения V0'-V255', соответствующие уровням серого с 0 по 255, и подачи гамма-напряжений на дополнительную область пикселей S посредством модуля управления истоками 10. В первой строке резистивного делителя 52 точки генерирования гамма-напряжения для уровней серого 0, 32, 128, Gx, Gx+1 и 255 подсоединены к опорным напряжениям VF1, VF2, VF4, Vf5, VF6 и VF7, и выполняется связывание напряжения; и во второй строке резистивного делителя 53 точки генерирования гамма-напряжения для уровней серого 0, 32, 128, Gx, Gx+1 и 255 подсоединены к опорным напряжениям VF1', VF2', VF4', Vf5', VF6' и VF7', и выполняется связывание напряжения. В других вариантах осуществления изобретения опорные напряжения, связанные в первой строке резистивного делителя 52 и второй строке резистивного делителя 53, могут быть подсоединены только к точкам генерирования гамма-напряжения для уровней серого 0, Gx, Gx+1 и 255, то есть, в техническом решении, обеспечиваемом настоящим изобретением, в отношении первой строки резистивного делителя 52 и второй строки резистивного делителя 53 связывание напряжения происходит по меньшей мере в точках генерирования гамма-напряжения для уровней серого 0, Gx, Gx+1 и 255; для других точек связывание может выполняться селективно в зависимости от текущих потребностей. Чем больше число связей опорных напряжений, тем выше точность генерирования гамма-напряжения, и тем выше затраты; чем меньше число связей опорных напряжений, тем меньше точность генерирования гамма-напряжения и тем ниже затраты.

В описанной выше жидкокристаллической панели вводом различающихся сигналов данных (различных уровней серого) в основную область пикселей и в дополнительную область пикселей могут генерироваться различающиеся яркость дисплея и яркость при смещенном угле обзора, и таким образом уменьшается сдвиг цветов при смещенном (боковом) или косом угле обзора.

В описанном выше процессе связывания напряжения Gx соответствует уровню серого, соответствующему инверсия яркости, когда уровень серого G блока пикселей преобразуется в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей и в уровень серого Gs дополнительной области пикселей S.

В частности, что касается преобразования уровня серого G блока пикселей в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей M и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S, настоящий вариант осуществления обеспечивает следующий способ, как показано на блок-схеме последовательности операций по фиг.4, способ включает:

(a) получают реальное значение яркости Lvα для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α;

(b) получают реальное значения яркости Lvβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при смещенном угле обзора β;

(c) каждый блок пикселей жидкокристаллической панели подразделяют на основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S с соотношением площадей а:b, подразделяются реальные значения яркости Lvα и Lvβ, и устанавливаются соответствующие взаимосвязи между уровнем серого G и реальными значениями яркости в основной области пикселей М и в дополнительной области пикселей S. Деление выполняют в соответствии с уравнениями:

LvMα:LvSα=а:b, LvMα+LvSα=Lvα;

LvMβ:LvSβ=a:b, LvMβ+LvSβ=Lvβ;

получают соответствующие реальные значения яркости LvMα и LvMβ для каждого уровня серого G основной области пикселей М при фронтальном угле обзора α и при смещенном угле обзора β; а также получают соответствующие реальные значения яркости LvSα и LvSβ для каждого уровня серого G дополнительной области пикселей S при фронтальном угле обзора α и при смещенном угле обзора β;

(d) Вычисляют теоретическую яркость для каждого уровня серого в соответствии с реальными значениями яркости наибольшего уровня серого, полученного на этапах (а) и (b). К примеру, теоретические значения яркости LvGα и LvGβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β вычисляются в соответствии с реальными значениями яркости наибольшего уровня серого max Lvα(max) и Lvβ(max) в соответствии с уравнениями:

И получают значения теоретической яркости LvGα и LvGβ для каждого уровня серого G, при расположении жидкокристаллической панели под фронтальным углом обзора α и под смещенным углом обзора β.

(e) для конкретного блока пикселей устанавливают комбинацию уровня серого, вводимую в основную область пикселей М и в дополнительную область пикселей S, такую, что сумма значений разности между реальными значениями яркости и теоретическими значениями яркости блока пикселей при фронтальном угле обзора и при смещенном угле обзора минимальна. В частности для уровня серого Gx блока пикселей, предполагая, что уровни серого, вводимые в основную область пикселей М и в дополнительную область пикселей S, соответственно равны Gmx и Gsx, определяют реальные значения яркости LvMxα, LvMxβ, LvSxα и LvSxβ, полученные в соответствии с результатом этапа (с), и теоретические значения яркости LvGxα и LvGxβ, полученные в соответствии с результатом этапа (d); и вычисляют:

Δ1=LvMxα+LvSxα-LvGxα;

Δ2=LvMxβ+LvSxβ-LvGxβ;

у=Δ1²+Δ2²;

Когда у минимально, устанавливают соответствующие уровни серого Gmx и Gsx в качестве уровней серого, соответственно вводимых в основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, когда блоку пикселей соответствует уровень серого Gx;

(f) повторяют этап (е) в отношении каждого уровня серого блока пикселей, так, что получают уровни серого, вводимые в каждую из основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S соответственно, для всех уровней серого жидкокристаллической панели.

В данном варианте осуществления изобретения фронтальный угол обзора α равен 0°, и смещенный угол обзора β равен 60°. В некоторых вариантах осуществления изобретения смещенный угол обзора β также может выбираться из диапазона 30-80°. Фронтальный угол обзора соответствует фронтальному направлению взгляда на жидкокристаллический дисплей, смещенный угол обзора относится к углу, образованному относительно направления фронтального обзора жидкокристаллического дисплея.

В данном варианте осуществления изобретения уровни серого жидкокристаллической панели включают 256 уровней серого от 0 до 255, причем наибольший уровень серого - это 255 уровень серого.

Ниже приводится подробный пример при соотношении площадей основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S а:b=2:1, фронтальном угле обзора α=0° и смещенном угле обзора β=60°.

Вначале получают гамма-кривую жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора 0° и смещенном угле обзора 60°, как показано на фиг. 4. Получают реальные значения яркости Lv0(0-255) и Lv60(0-255) для каждого уровня серого G (0-255) при фронтальном угле обзора 0° и смещенном угле обзора 60° в соответствии с гамма-кривой.

Затем реальные значения яркости Lv0 и Lv60 подразделяются на LvM0, LvS0, LvM60 и LvS0 в соответствии с соотношением площадей основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S, а именно а:b=2:1, и LvM0, LvS0, LvM60 и LvS0 удовлетворяют следующим условиям:

LvM0:LvS0=2:1, LvM0+LvS0=Lv0;

LvM60:LvS60=2:1, LvM60+LvS60=Lv60.

Получают реальные значения яркости LvM0(0-255) и LvM60(0-255) для каждого уровня серого G (0-255) основной области пикселей М при фронтальном угле обзора 0° и смещенном угле обзора 60°; получают реальные значения яркости LvS0(0-255) и LvS60(0-255) для каждого уровня серого G (0-255) дополнительной области пикселей S при фронтальном угле обзора 0° и смещенном угле обзора 60°, и устанавливают соответствующие взаимосвязи между уровнем серого G и реальными значениями яркости в основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S.

Далее, в соответствии с реальными значениями яркости Lv0(255) и Lv60(255) максимального уровня серого 255, вычисляют теоретические значения яркости LvG0(0-255) и LvG60(0-255) для каждого уровня серого G (0-255) жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора 0° и смещенном угле обзора 60° в соответствии с уравнениями:

gamma(γ)=2.2 and , и устанавливают соответствующие зависимости между уровнем серого G и теоретическими значениями яркости.

Затем для уровня серого Gx (где Gx - одно из 0-255) блока пикселей, предполагая, что уровни серого, вводимые в основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, соответствуют Gmx и Gsx, соответственно, получают реальные значения яркости LvMx0, LvMx60, LvSx0 и LvSx60 соответствующих уровней серого Gmx и Gsx в соответствии с предварительно установленными взаимосвязями между уровнем серого G и реальными значениями яркости в основной области пикселей М и в дополнительной области пикселей S, и теоретические значений яркости LvGx0 и LvGx60 соответствующего уровня серого Gx, полученные в соответствии с предварительно установленными взаимосвязями между уровнем серого G и теоретическими значеними яркости; и вычисляют:

Δ1=LvMx0+LvSx0-LvGx0;

Δ2=LvMx60+LvSx60-LvGx60;

y=Δ1²+Δ2².

Когда комбинация значений Gmx и Gsx приводит к минимальному у в уравнении выше, уровни серого Gmx и Gsx в этот момент устанавливаются как уровни серого, вводимые соответственно в основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, когда блоку пикселей соответствует уровень серого Gx.

Наконец, повторяют указанные выше этапы для каждого уровня серого G (0-255) блока пикселей и получают уровни серого для ввода в основную область пикселей М и в дополнительную область пикселей S для всех значениях уровня серого (0-255) жидкокристаллической панели.

Гамма-кривые жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора 0° и смещенном угле обзора 60° после корректировки уровней серого основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S в данном варианте осуществления изобретения показаны на фиг. 6. Обе гамма-кривые, полученные в случае, где основная область пикселей М и дополнительная область пикселей S при фронтальном угле обзора и смещенном угле обзора, аппроксимированы значением gamma(γ)=2.2, таким образом можно достичь хорошего качества отображения при уменьшении сдвига цветов, и в случае, если качество отображения при фронтальном угле обзора меняется не существенно, могут быть устранены проблемы утечки света и сдвига цветов.

На фиг. 7 показаны кривые зависимости Gm-Lv между уровнем серого и яркостью основной области пикселей М и кривая зависимости Gs-Lv между уровнем серого и яркостью дополнительной области пикселей S после корректировки в соответствии с указанными выше этапами. На кривых, показанных на фиг. 7, происходит инверсия уровня серого в окрестности уровня серого 157, а кроме того имеется несколько дискретных точек, которые влияют на качество отображения, обеспечиваемого жидкокристаллическим дисплеем. Для устранения этой проблемы могут применяться следующие способы сглаживания кривой:

(1) Локально взвешенное сглаживание диаграммы рассеяния (LOWESS или LOESS). LOWESS аналогичен способу скользящего среднего, который указывает, что в определенном окне численное значение каждой точки, полученное взвешенной регрессией с применением смежных данных в пределах окна, уравнение регрессии может быть линейным или квадратичным. Если данные точек, что сглаженные с обоих сторон данные точки, которую следует сгладить, равны в пределах ширины заданного окна, это называют симметричным LOWESS-сглаживанием, если данные точек с обоих сторон не равны, это называют несимметричным LOWESS-сглаживанием. Обычно LOWESS-сглаживание включает следующие этапы:

(a1) вычисляют начальные веса соответствующих данных точек в заданном окне, и весовые функции в общем выражают через кубические функции соотношений евклидова расстояния численных значений;

(b1) начальные веса используются для оценки по уравнениям регрессии, Оцененные остатки используются для определения устойчивых весовых функций, и вычисляются новые веса;

(c1) этап (b1) повторяется с новыми весами, чтобы постоянно модифицировать весовые функции, и таким образом можно получить сглаживание в любой точке в соответствии с полиномом и весами после преобразования при N-ном повторении.

Ключевым параметром для выполнения сглаживания данных по способу LOWESS является выбор ширины окна; чрезмерно широкое окно приведет к избыточным промежуточным данным, покрываемым сглаженным графиком, и напротив, чрезмерно узкое окно приведет к тому, что «сглаженные» данные не будут сглаженными.

В рассматриваемом варианте осуществления изобретения кривые зависимости уровня серого и яркости после обработки по способу LOWESS показана на фиг. 8. Представлена кривая зависимости Gm-Lv для основной области пикселей М и кривая зависимости Gs-Lv для дополнительной области пикселей S. Обработанная кривая сглажена, ошибки первичного вычисления изменены, качество отображения жидкокристаллическим дисплеем.

(2) Приближение степенной функцией. Такое сглаживание применяется после инвертирования уровня серого (например, уровня серого 157 в данном примере), и для данного примера степенная функция выражается в виде: f=m*x^∧n+k.

На фиг. 9 и 10 показаны графики приближения степенной функцией. На фиг. 9 показан график приближения степенной функцией кривой зависимости Gs-Lv между уровнем серого и яркости дополнительной области пикселей S, ось абсцисс показывает значения уровня серого, начиная с инверсии уровня серого, ось ординат показывает уровни серого, соответствующие дополнительной области пикселей S, и кривая «power1» - это кривая, полученная приближением. На фиг. 10 показан график приближения кривой зависимости Gm-Lv между уровнем серого и яркостью основной области пикселей М, ось абсцисс на фиг. 10 показывает значения уровня серого, начиная с инверсии уровня серого, ось ординат показывает уровни серого, соответствующие основной области пикселей М, и кривая «power2» получена приближением.

В рассматриваемом варианте осуществления изобретения кривая зависимости между уровнем серого и яркостью после обработки степенной функцией показана на фиг. 11, которая включает кривую Gm-Lv для основной области пикселей М и кривую Gs-Lv для дополнительной области пикселей S. Обработанная кривая зависимости гладкая и качество отображения жидкокристаллического дисплея улучшено; способ приближения степенной функцией простой, быстрый и точный.

Посредством полученных выше кривых Gm-Lv и Gs-Lv могут быть вычислены значения напряжения V, требуемые Gm и Gs на каждом уровне серого, и полученные выше кривые преобразуются в кривые Gm-V и Gs-V, которые включают кривую Gm-V для основной области пикселей М и кривую Gs-Lv для дополнительной области пикселей S, как показано на фиг. 12.

Из кривых зависимостей 7, 8 и 11 между уровнем серого и яркостью видно, что в рассматриваемом варианте осуществления изобретения, когда уровень серого G блока пикселей преобразуется в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей М и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S, уровень серого, соответствующий инверсии яркости, равен 157, то есть в данном примере Gx=157. То есть точки опорного напряжения, связанные в первой строке резистивного делителя 52 и второй строке резистивного делителя 53 соответствуют уровням 0, 32, 128, 157, 158 и 255.

Кривые Gm-V и Gs-V, полученные после связывания напряжения, показаны на фиг. 13, где Gm-V - кривая для основной области пикселей М, полученная после связывания напряжения, и Gs-Lv - кривая для дополнительной области пикселей S, полученная после связывания напряжения.

В заключение, в варианте осуществления настоящего изобретения представлена жидкокристаллическая панель, каждый из блоков пикселей которой подразделяется на основную область пикселей и дополнительную область пикселей, площади которых различны, и генерируются различающиеся яркость дисплея и яркость при смещенном угле обзора посредством введения различных сигналов данных (различных значений уровня серого) в основной области пикселей и в дополнительной области пикселей, и таким образом уменьшается сдвиг цветов при смещенном (боковом) или косом угле обзора. Кроме того, модуль генерирования гамма-напряжения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может генерировать две группы гамма-напряжения для уровней серого от 0 до 255 для управления основной областью пикселей и дополнительной областью пикселей, соответственно, в технологии 2D1G; и в отношении каждой группы гамма-напряжений только для точек генерирования гамма-напряжения на уровнях серого 0, Gx, Gx+1 и 255, соединенных с опорными напряжениями, следует связывать напряжения, так что число связанных напряжений становится небольшим, таким образом снижается сложность проектирования и производства управляющей интегральной схемы, что также снижает затраты на производство.

Представленное выше описание иллюстрирует только некоторые варианты осуществления изобретения, и необходимо отметить, что специалистом в области техники могут быть выполнены различные модификации и улучшения изобретения без выхода за его сущность, и такие улучшения и наработки также следует рассматривать как включенные в объем защиты настоящего изобретения.

Изобретение относится к жидкокристаллическому дисплею. Техническим результатом является повышение качества отображения при уменьшении сдвига цветов. Модуль генерирования гамма-напряжения для подачи гамма-напряжения на жидкокристаллическую панель, включающую множество блоков пикселей, каждый из блоков пикселей включает основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, блок опорного напряжения, первую строку резистивного делителя и вторую строку резистивного делителя. Блок опорного напряжения подает опорные напряжения на строки резистивного делителя. Первая строка резистивного делителя соединена блоком опорного напряжения для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на основную область пикселей М. Вторая строка резистивного делителя соединена с блоком опорного напряжения для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на дополнительную область пикселей S. В первой и второй строках резистивного делителя точки генерирования гамма-напряжения на уровнях серого 0, Gx, Gx+1 и 255 соединены с опорными напряжениями. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Модуль генерирования гамма-напряжения для подачи гамма-напряжения на жидкокристаллическую панель, включающую множество блоков пикселей, каждый из блоков пикселей включающий основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, отличающийся тем, что модуль генерирования гамма-напряжения включает:

блок опорного напряжения для подачи опорных напряжений на строку резистивного делителя;

первую строку резистивного делителя, соединенную с блоком опорного напряжения, для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на основную область пикселей М; и

вторую строку резистивного делителя, соединенную с блоком опорного напряжения, для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на дополнительную область пикселей S,

причем в первой строке резистивного делителя и второй строке резистивного делителя точки генерирования гамма-напряжения по меньшей мере для уровней серого 0, Gx, Gx+1 и 255 соединены с опорными напряжениями; где Gx соотносится с уровнем серого, соответствующим инверсии яркости, когда уровень серого G блока пикселей преобразуется в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей М и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S.

2. Модуль генерирования гамма-напряжения по п. 1, отличающийся тем, что точки генерирования гамма-напряжения для уровней серого 0, 32, 128, Gx, Gx+1 и 255 подсоединены к опорным напряжениям.

3. Модуль генерирования гамма-напряжений по п. 1, отличающийся тем, что опорные напряжения, соответственно подсоединенные к первой строке резистивного делителя и ко второй строке резистивного делителя, различаются.

4. Модуль генерирования гамма-напряжений по п. 2, отличающийся тем, что опорные напряжения, соответственно подсоединенные к первой строке резистивного делителя и ко второй строке резистивного делителя, различаются.

5. Модуль генерирования гамма-напряжения по п. 1, отличающийся тем, что для преобразования уровня серого G блока пикселей в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей М и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S применяют способ, включающий следующие этапы:

S101: получение реального значения яркости Lvα для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α;

S102: получение реального значения яркости Lvβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при смещенном угле обзора β;

S103: деление каждого блока пикселей жидкокристаллической панели на основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S с соотношением площадей a:b, деление реальных значений яркости Lvα и Lvβ в соответствии с уравнениями:

LvMα:LvSα=а:b, LvMα+LvSα=Lvα;

LvMβ:LvSβ=а:b, LvMβ+LvSβ=Lvβ,

с соответственным получением реальных значений яркости LvMα и LvMβ для каждого уровня серого G основной области пикселей М при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β; и с соответственным получением реальных значения яркости LvSα и LvSβ для каждого уровня серого G дополнительной области пикселей S при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β;

S104: в соответствии с реальными значениями яркости Lvα(max) и Lvβ(max) наибольшего уровня серого max, полученного на этапах S101 и S102, вычисление теоретических значений яркости LvGα и LvGβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β в соответствии с формулой:

S105: в соответствии с уровнем серого Gx блока пикселей, если уровни серого, вводимые в основную область пикселей М и в дополнительную область пикселей S равны Gmx и Gsx соответственно, получение реальных значений яркости LvMxα, LvMxβ, LvSxα и LvSxβ в соответствии с результатом этапа S103, получение теоретических значений яркости LvGxα и LvGxβ в соответствии с результатом этапа S104, и вычисление уравнений:

Δ1=LvMxα+LvSxα-LvGxα;

Δ2=LvMxβ+LvSxβ-LvGxβ;

у=Δ1²+Δ2²,

причем, когда у минимально, установление соответствующих уровней серого Gmx и Gsx в качестве уровней серого, соответственно вводимых в основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, когда уровень серого для блока пикселей соответствует Gx;

S106: повторение этапа S105 для каждого уровня серого G блока пикселей, и получение уровней серого Gm и Gs, вводимых в каждую из основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S, соответственно при каждом уровне серого жидкокристаллической панели.

6. Модуль генерирования гамма-напряжения по п. 5, отличающийся тем, что фронтальный угол α равен 0°, а смещенный угол β соответствует 30-80°.

7. Модуль генерирования гамма-напряжения по п. 6, отличающийся тем, что смещенный угол равен 60°.

8. Модуль генерирования гамма-напряжения по п. 5, отличающийся тем, что уровни серого жидкокристаллической панели включают 256 уровней серого в диапазоне от 0 до 255, причем наибольший уровень серого max - это уровень серого 255.

9. Модуль генерирования гамма-напряжения по п. 5, отличающийся тем, что реальные значения яркости Lvα и Lvβ определяются в соответствии с гамма-кривыми, полученными при фронтальном угле обзора жидкокристаллической панели α и смещенном угле обзора жидкокристаллической панели β.

10. Модуль генерирования гамма-напряжения по п. 5, отличающийся тем, что после этапа S106 получают кривую зависимости Gm-Lv уровня серого и яркости основной области пикселей М и кривую зависимости Gs-Lv уровня серого и яркости дополнительной области пикселей S, и точки сингулярности, появляющиеся на кривых зависимостей Gm-Lv и Gs-Lv, обрабатываются способом локально взвешенного сглаживания диаграммы рассеяния или способом сглаживания степенной функцией, причем степенная функция выражается в виде: f=m*x^∧n+k.

11. Жидкокристаллическая панель, включающая:

множество блоков пикселей, каждый из блоков пикселей включает основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, управляемые одинаковыми сканирующими сигналами и различающимися сигналами данных;

модуль управления затворами для подачи сканирующих сигналов на блоки пикселей;

модуль управления истоками для подачи сигналов данных на блоки пикселей;

модуль генерирования гамма-напряжения для подачи двух групп гамма-напряжений на модуль управления истоками таким образом, что модуль управления истоками подает сигналы данных на каждую из основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S, причем модуль генерирования гамма-напряжения включает:

блок опорного напряжения для подачи опорных напряжений на строку резистивного делителя;

первую строку резистивного делителя, соединенную с блоком опорного напряжения, для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на основную область пикселей М; и

вторую строку резистивного делителя, соединенную с блоком опорного напряжения, для деления опорных напряжений с целью формирования гамма-напряжений, соответствующих уровням серого от 0 до 255, и подачи гамма-напряжений на дополнительную область пикселей S,

причем в первой строке резистивного делителя и второй строке резистивного делителя точки генерирования гамма-напряжения по меньшей мере для уровней серого 0, Gx, Gx+1 и 255 соединены с опорными напряжениями; где Gx соотносится с уровнем серого, соответствующим инверсии яркости, когда уровень серого G блока пикселей преобразуется в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей М и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S.

12. Жидкокристаллическая панель по п. 11, отличающаяся тем, что точки генерирования гамма-напряжения для уровней серого 0, 32, 128, Gx, Gx+1 и 255 подсоединены к опорным напряжениям.

13. Жидкокристаллическая панель по п. 11, отличающаяся тем, что опорные напряжения, соответственно подсоединенные к первой строке резистивного делителя и ко второй строке резистивного делителя, различаются.

14. Жидкокристаллическая панель по п. 12, отличающаяся тем, что опорные напряжения, соответственно подсоединенные к первой строке резистивного делителя и ко второй строке резистивного делителя, различаются.

15. Жидкокристаллическая панель по п. 11, отличающаяся тем, что для преобразования уровня серого G блока пикселей в комбинацию уровня серого Gm основной области пикселей М и уровня серого Gs дополнительной области пикселей S применяют способ, включающий следующие этапы:

S101: получение реального значения яркости Lvα для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α;

S102: получение реального значения яркости Lvβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при смещенном угле обзора β;

S103: деление каждого блока пикселей жидкокристаллической панели на основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S с соотношением площадей a:b, деление реальных значений яркости Lvα и Lvβ в соответствии с уравнениями:

LvMα:LvSα=a:b, LvMα+LvSα=Lvα;

LvMβ:LvSβ=a:b, LvMβ+LvSβ=Lvβ

с соответственным получением реальных значений яркости LvMα и LvMβ для каждого уровня серого G основной области пикселей М при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β; и с соответственным получением реальных значения яркости LvSα и LvSβ для каждого уровня серого G дополнительной области пикселей S при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β;

S104: в соответствии с реальными значениями яркости Lvα(max) и Lvβ(max) наибольшего уровня серого max, полученного на этапах S101 и S102, вычисление теоретических значений яркости LvGα и LvGβ для каждого уровня серого G жидкокристаллической панели при фронтальном угле обзора α и смещенном угле обзора β в соответствии с формулой:

S105: в соответствии с уровнем серого Gx блока пикселей, если уровни серого, вводимые в основную область пикселей М и в дополнительную область пикселей S равны Gmx и Gsx соответственно, получение реальных значений яркости LvMxα, LvMxβ, LvSxα и LvSxβ в соответствии с результатом этапа S103, получение теоретических значений яркости LvGxα и LvGxβ в соответствии с результатом этапа S104, и вычисление уравнений:

Δ1=LvMxα+LvSxα-LvGxα;

Δ2=LvMxβ+LvSxβ-LvGxβ;

у=Δ1²+Δ2²,

причем, когда у минимально, установление соответствующих уровней серого Gmx и Gsx в качестве уровней серого, соответственно вводимых в основную область пикселей М и дополнительную область пикселей S, когда уровень серого для блока пикселей соответствует Gx;

S106: повторение этапа S105 для каждого уровня серого G блока пикселей, и получение уровней серого Gm и Gs, вводимых в каждую из основной области пикселей М и дополнительной области пикселей S, соответственно при каждом уровне серого жидкокристаллической панели.

16. Жидкокристаллическая панель по п. 15, отличающаяся тем, что фронтальный угол α равен 0°, а смещенный угол β соответствует 30-80°.

17. Жидкокристаллическая панель по п. 16, отличающаяся тем, что смещенный угол равен 60°.

18. Жидкокристаллическая панель по п. 15, отличающаяся тем, что уровни серого жидкокристаллической панели включают 256 уровней серого в диапазоне от 0 до 255, причем наибольший уровень серого max - это уровень серого 255.

19. Жидкокристаллическая панель по п. 15, отличающаяся тем, что реальные значения яркости Lvα и Lvβ определяются в соответствии с гамма-кривыми, полученными при фронтальном угле обзора жидкокристаллической панели α и смещенном угле обзора жидкокристаллической панели β.

20. Жидкокристаллическая панель по п. 15, отличающаяся тем, что после этапа S106 получают кривую зависимости Gm-Lv уровня серого и яркости основной области пикселей М и кривую зависимости Gs-Lv уровня серого и яркости дополнительной области пикселей S, и точки сингулярности, появляющиеся на кривых зависимостей Gm-Lv и Gs-Lv, обрабатываются способом локально взвешенного сглаживания диаграммы рассеяния или способом сглаживания степенной функцией, причем степенная функция выражается в виде: f=m*x^∧n+k.