消除显示面板的驱动偏差的系统和方法与流程

本专利申请一般涉及驱动显示面板，更具体地，涉及一种根据显示图像特征，在集成电路控制器的驱动器内执行源放大器的偏差消除，以改善显示均匀性并减少显示缺陷(例如闪烁和纵波)的系统和方法。

背景技术：

显示面板越来越高的分辨率导致了驱动电路中大量的源驱动器输出。这些源驱动器输出中的每一个都包括源放大器。fhd(全高清1920×1080)rgb显示驱动器ic包括了3240个源放大器。这些放大器之间的差异将导致显示的非均匀性。

差异的主要原因之一是放大器的输入偏差。减少输入偏差的常规设计方法是：增加设备的尺寸和增加静态偏置电流。与此相反的是，在高分辨率显示驱动器ic中，由于须配置越来越多的源放大器，对减少设备尺寸和减少各放大器的偏置电流有强烈需求。对于具有非常高的分辨率的显示器，源放大器的数量是如此之多，以致它们不能容纳在单个显示驱动器ic内。因此，两个或多个显示驱动器ic被级联在一起以驱动单个显示面板。这进一步对保持不同的显示驱动器ic的源放大器之间的一致性提出了挑战。

斩波是克服放大器电路的输入偏差问题的方法。参照图1，放大器电路的两种配置产生的输入偏差，振幅几乎相同而方向相反。通过重复地交替两个方向，放大器输出电压的平均值将更接近输入电压。尤其是对于lcd显示器，由于液晶可以仅由零dc分量的波形来驱动的性质，双极驱动波形被使用，如图2所示，“+”和“-”表示两个极性。极性每帧变化一次，因此平均(dc)电压是零。其他显示技术可能不会有这样的要求，例如，amoled可通过由dc分量组成的波形来驱动。“+vh”和“-vh”表示vh灰度级像素的两种驱 动极性的两个电压级别。“+vl”和“-vl”表示vl灰度级像素的两种驱动极性的两个电压级别。

在本说明书中，斩波模式指的是源放大器x-y斩波电路配置如何在每行和每帧中交替的方式。它可以由多个帧表示，每帧作为'x'和'y'字符的矩阵。列反转是显示器的一列中的所有像素具有相同的驱动极性，且相邻列的像素具有相反驱动极性的方案。

图3示出具有驱动极性的列反转的斩波模式。参照图3，“+”或“-”表示驱动极性。每个像素将经历四组不同顺序的+x、-x、+y和-y的组合。因此，平均上，相同灰度级别的像素的亮度级别看起来是均匀的。具有相反斩波方向x和y的像素充分混合(高空间域频率)。这对于大多数图像不会导致闪烁。然而，由这种斩波模式驱动的一些图像会通过相同灰度级别的一些像素引入低空间域频率分量。对于这种斩波模式，这些图像是抑制图案(killerpattern)图像。可设计另一种斩波模式以适应这种图像。然而，这样的斩波模式也会遭遇一些其他图像的闪烁问题。

图4示出斩波模式的抑制图案图像的例子，这是两种不同的灰度级别的单像素宽度线的交替。参照图4，图像正好与斩波模式相匹配，使得图像较大区域中的所有vh灰度级的像素在所有帧中具有相同的斩波方向(低空间域频率)：帧1和帧2中的斩波方向x、帧3和帧4中的方向y。类似地，vl灰度级的像素也有同样的问题。其中1/4帧刷新频率的闪烁变得可观察到。

源放大器的输入电压来自伽玛电路。伽玛电路中有放大器(伽玛放大器)。由于这些放大器的输入偏差，级联的两个或更多显示驱动器中的伽玛电路的输出稍微不同。因此，斩波技术可以应用到这些放大器，使得在这些显示驱动器中的伽玛放大器的平均输出电压更接近。因此，斩波模式涵盖伽玛放大器和源放大器。然而，这样的斩波也会遭遇抑制图案图像的闪烁问题，如同前文所述的源放大器的斩波一样。

技术实现要素：

本申请涉及一种消除显示面板的驱动偏差的系统和方法。在一个方面，所 述方法包括：采用图像分析仪接收图像帧的数据输入；采用所述图像分析仪分析所述数据输入；基于所述图像分析仪的分析结果，采用斩波模式控制器确定适合所述数据输入的斩波模式；以及采用所述斩波模式控制器，将所确定的斩波模式应用到多个源放大器，所述源放大器驱动所述显示面板。所述源放大器被分成n个组，每个组内的源放大器由单个斩波控制信号驱动；所述图像分析仪分析对应于所述图像帧的代表区域的图像数据；所述斩波模式控制器确定用于所述图像帧的不同区域的斩波控制信号；所述图像分析仪产生指示符，所述指示符指示被分析的所述图像数据是对应于一般图像，还是对应于预先记录的抑制图案图像中的一个；以及基于所述指示符，所述斩波模式控制器内的斩波信号产生器产生相应的斩波模式并将该相应的斩波模式发送到所述源放大器。

一组中的源放大器可以被聚集在一起，并与其他组的源放大器分离。不同组的源放大器也可以被混合并聚集在一起。不同组的源放大器可以交替方式混合。斩波模式可以是每若干行交替的斩波配置。

基于所述斩波模式控制器所选择的斩波模式，所述图像分析仪可以确定所述图像帧具有预先记录的抑制图案的图像特征的机率。所述方法还可以包括采用所述斩波模式控制器，应用固定伽玛斩波模式到多个伽玛放大器。

所述方法还可以包括：基于所述图像分析仪的分析结果，采用所述斩波模式控制器，确定适合所述数据输入的伽玛斩波模式，并将所述确定的伽玛斩波模式应用到多个伽玛放大器。

在另一方面，本申请提供了一种消除显示面板的驱动偏差的系统，所述系统包括：驱动所述显示面板的多个源放大器；图像分析仪，被配置为接收图像帧的数据输入并分析所述数据输入；以及斩波模式控制器，与所述图像分析仪连接，被配置为基于所述图像分析仪的分析结果确定适合所述数据输入的斩波模式，并将所确定的斩波模式应用到所述多个源放大器。所述源放大器被分成n个组，所述斩波模式控制器被配置成通过单个斩波控制信号来驱动每个组内的源放大器；所述图像分析仪被配置为分析对应于所述整个图像帧或图像帧的代表区域的图像数据；所述斩波模式控制器被配置为确定所述整个图像的斩波 控制信号；所述图像分析仪被配置为产生指示符，所述指示符指示被分析的所述图像数据是对应于一般图像，还是对应于预先记录的抑制图案图像中的一个；所述斩波模式控制器包括多个斩波信号产生器，以及连接到所述斩波信号产生器的多路选择器；以及基于所述指示符，多个斩波信号产生器中的一个被配置为产生相应的斩波模式，且所述多路选择器被配置成选择所述斩波模式，并发送所述斩波模式到所述源放大器。

不同组的源放大器可以被混合并聚集在一起。不同组的源放大器可以交替方式混合。所述斩波模式可以是每预定行数进行交替的斩波配置。

基于所述斩波模式控制器被配置为选择哪一个斩波模式，所述图像分析仪可以被配置为确定所述图像帧具有预先记录的抑制图案的图像特征的机率。所述斩波模式控制器可以被配置为将固定的斩波模式应用到多个伽玛放大器。

所述斩波模式控制器可以被配置为基于所述图像分析仪的分析结果，确定适合所述数据输入的伽玛斩波模式，且所述斩波模式控制器被配置为将所述确定的伽玛斩波模式应用到多个伽玛放大器。

在又一方面，本申请提供了一种消除显示面板的驱动偏差的系统，所述系统包括：驱动所述显示面板的多个源放大器；图像分析仪，被配置为接收图像帧的数据输入并分析所述数据输入；以及斩波模式控制器，与所述图像分析仪连接，被配置为基于所述图像分析仪的分析结果确定适合所述数据输入的斩波模式，并将所确定的斩波模式应用到所述多个源放大器。所述源放大器被分成n个组，所述斩波模式控制器被配置成通过单个斩波控制信号来驱动每个组内的源放大器；以及所述图像分析仪被配置为产生指示符，所述指示符指示被分析的所述图像数据是对应于一般图像，还是对应于预先记录的抑制图案图像中的一个。

所述图像分析仪可以被配置为分析对应于所述图像帧的代表区域的图像数据；所述斩波模式控制器可以被配置为确定整个所述图像帧的斩波控制信号。

所述斩波模式控制器可以被配置为将固定的斩波模式应用到多个伽玛放大器。所述斩波模式控制器可以被配置为基于所述图像分析仪的分析结果，确 定适合所述数据输入的伽玛斩波模式，且所述斩波模式控制器被配置为将所述确定的伽玛斩波模式应用到多个伽玛放大器。

所述斩波模式控制器可以包括多个斩波信号产生器、以及连接到斩波信号产生器的多路选择器；基于所述指示符，所述多个斩波信号产生器中的一个被配置为产生相应的斩波模式，且所述多路选择器被配置成选择所述斩波模式，并发送所述斩波模式到源放大器。

附图说明

图1是电路图，示出了斩波作为克服放大器电路的输入偏差的方法。

图2是源极性和列反转的示意图。

图3示出了驱动极性的列反转的斩波模式。

图4示出了斩波模式的抑制图案图像的例子。

图5是根据本专利申请的实施例的消除显示面板的驱动偏差的方法的流程图。

图6是根据本专利申请的另一个实施例的消除显示面板的驱动偏差的系统的示意图。

图7是根据本专利申请的另一个实施例的消除显示面板的驱动偏差的系统的示意图。

图8是图6中所描绘的系统中的斩波模式控制器的示意图。

图9示出了图像分析仪如何进行操作的四个例子。

图10示出了斩波控制信号的1组顺序的可能的斩波模式选择的两个例子。

图11示出被应用到两个图像的两个斩波模式的结果(有或没有闪烁)。

图12是根据本专利申请的另一个实施例的消除显示面板的驱动偏差的方法的流程图。

图13示出了图12所示的方法的工作例。

图14示出了图12所示的方法的另一个工作例。

图15是根据本专利申请的另一个实施例的消除显示面板的驱动偏差的方法的流程图。

图16示出了不同的源斩波和伽玛斩波下的级联效应之间的比较的表。

具体实施方式

现在将详细地参照本专利申请公开的消除显示面板的驱动偏差的系统和方法的优选实施例，其例子将在以下的描述中提供。本专利申请公开的消除显示面板的驱动偏差的系统和方法的示范性实施例被详细描述，但是对于本领域技术人员来说很明显，为了清楚起见，对于理解消除显示面板的驱动偏差的系统和方法来说不是特别重要的一些特征没有被示出。

此外，应该理解的是，本专利申请公开的消除显示面板的驱动偏差的系统和方法并不限于以下描述的精确实施例，并且本领域技术人员可以做出各种变化和修改，而不脱离保护的精神和范围。例如，不同的示例实施例的元件和/或特征可以在本公开内容的范围内彼此组合和/或彼此替代。

图5是根据本专利申请实施例的消除显示面板的驱动偏差的方法的流程图。参照图5，消除显示面板的驱动偏差的方法包括：采用图像分析仪接收图像帧的数据输入(步骤501)；采用图像分析仪分析数据输入(即，图像数据)(步骤503)；采用斩波模式控制器确定最佳斩波模式(步骤505)；以及采用斩波模式控制器将所确定的斩波模式应用到多个源放大器(步骤507)。

图6是根据本专利申请的另一个实施例的消除显示面板的驱动偏差的系统的示意图。参照图6，在这个系统中，每个源极放大器601由控制信号驱动，以选择x-y配置中的一个。由于用数以千计的控制信号为每个源极放大器单独进行选择是不切实际的，源极放大器被分成n个组。n可以是一个或多个。各组内的源放大器共享(即由其驱动)一个单独的斩波控制信号(即chop_x)。这些组的源放大器可以是不同的布置。例如，在这个实施例中，一组源放大器被聚集在一起，并与其他组分开。在另一个实施方案中，不同组的源放大器被混合并聚集在一起。组的数量和顺序是可能的斩波模式选择的硬件限制。

参照图6，消除显示面板的驱动偏差的系统包括：图像分析仪603，被配置成接收整个图像或图像的代表区域的图像帧的数据输入、并分析数据输入；斩波模式控制器605，与图像分析仪连接并配置为确定整个图像帧的斩波模 式，并将所确定的斩波模式应用于驱动lcd面板607的源放大器的n个组。

在这个实施例中，有n组源放大器601。n个斩波控制信号是chop_a、chop_b、chop_c、...、chop_n。顺序是：

n-组aa...aabb...bbcc...ccdd.......nn...nn

源放大器601依序被分到没有重叠的n组控制信号控制，如图6所示。

其它可能的斩波控制信号的分组和顺序的例子如下所示：

1组aa........................aa

参照图7，所有源放大器701由一个信号chop_a控制。

2组aa........aabb............bb

源放大器依序被分为两组不重叠的源放大器。

2组abababab...............abababab

源放大器被分为2组源放大器。控制信号序列是交替的chop_a和chop_b。在这个实施例中，不同组的源放大器以交替方式混合。

在图6和图7的实施例中，图像分析仪被配置为处理帧内的图像数据，以确定可能的斩波模式中的哪一个最适合图像。为了降低成本、减小功率和尺寸，图像分析仪可以被配置成处理对应于图像帧的代表区域的图像数据，而不是整个图像的所有显示数据(如图9所示)。极性模式(反转方案)也需要考虑以选择最佳斩波模式。

基于图像分析仪的分析结果，斩波模式控制器被配置为确定整个图像的最佳斩波控制信号(chop_*)。

(对于图7中所示的1组斩波信号情况)斩波模式控制器703的工作例子如下所示：

如果输入(图像分析仪输出)＝“一般图像的指示”，则输出＝“chop_a每行交替”；

如果输入(图像分析仪输出)＝“1行灰、1行黑的指示”，则输出＝“每两行chop_a交替”；

如果输入(图像分析仪输出)＝“2行灰、2行黑的指示”，则输出＝“每四行chop_a交替”。

图8是图6中所描绘的系统中的斩波模式控制器的示意图。参照图8，在本实施例中，斩波模式控制器包括：多路选择器801；第一斩波信号产生器803，与多路选择器801连接并且配置成用于产生一般图像的斩波模式信号；第二斩波信号产生器805，与多路选择器801相连并且被配置用于产生第一抑制图案图像的斩波模式信号；以及第三斩波信号产生器807，与多路选择器801相连并且被配置用于产生第二抑制图案图像的斩波模式信号。

图9示出了图像分析仪如何进行操作的四个例子。在第一个例子中，图像分析仪被配置为分析整个图像。在第二个例子中，图像分析仪被配置为分析顶部几行和底部几行的代表区域。在第三个例子中，图像分析仪被配置为分析四角和中心的代表区域。在第四个例子中，图像分析仪被配置为单独地分析图像的小区域。在第四个例子中，有四组斩波控制信号。

图10示出了斩波控制信号的1组顺序的可能斩波模式选择的两个例子。选择是由图像分析结果来确定。参照图10，在部分a中，斩波模式是每一行交替斩波配置(x、y、x、y、...)。在部分b中，斩波模式是每两行交替斩波配置(x、x、y、y、...)。

对于列反转，参照图11，斩波模式a适合大多数图像，斩波模式a具有抑制图案图像(两个不同灰度级别的单像素线交替)的闪烁问题。在这个实施例中，图像分析仪被配置以估计是否有高的机率，图像具有大面积的抑制图案的图像特征，如果是，则选择斩波模式b以适应抑制图案图像。可以选择斩波模式a用于其它图像。应该注意的是，抑制图案的图像特征被预先记录到系统中。

在级联应用中，类似于源放大器斩波，伽玛放大器的斩波模式被配置为适应根据本专利申请的另一个实施例的显示图像。因此，斩波技术被应用于这些放大器，使得这些显示驱动器中的伽玛放大器的平均输出电压更加接近。因此，斩波模式涵盖伽玛放大器和源放大器。

图12是根据本专利申请的另一个实施例的消除显示面板的驱动偏差的方法的流程图。参照图12，消除显示面板的驱动偏差的方法包括接收图像帧的数据输入(步骤1201)；分析数据输入(即，图像数据)(步骤1203)；确定最 佳的斩波模式(步骤1205)；并且将所确定的斩波模式应用到多个源放大器，且将固定伽玛斩波模式应用到多个伽玛放大器(步骤1207)。

图13示出了图12所示的方法的工作例子。在这个实施例中，参照图13，图像是单色调(灰色)图像或棋盘图像，或最一般图像中的一个。列反转被使用。伽玛斩波模式是：8帧周期中的gx、gx、gy、gy、...，其中gx和gy表示伽玛放大器的两个斩波方向。应该注意的是gx、gy、gx、gy、...斩波模式不能使用。它正好匹配列反转模式(x、y、x、y)，这导致了低空间频率域分量，因而闪烁。

图14示出了图12所示的方法的另一个工作例子。如图14所示，在这个实施例中，图像是水平线(两个不同灰度级别的单像素线交替)抑制图案图像。列反转被使用。8帧周期内的gx、gx、gx、gx、gy、gy、gy、gy的伽玛斩波模式被用于避免闪烁。应该注意的是gx、gx、gy、gy、...斩波模式不能使用。它正好匹配图像像素灰度级别vh、vl模式，这导致低空间频域分量，因而闪烁。

不适应图像数据的上述静态伽玛放大器斩波遭遇抑制图案图像的闪烁问题，与仅斩波的静态源放大器相同。根据本专利申请的另一个实施例，图像分析仪被配置用于评估是否有较高的机率：该图像的较大面积具有抑制图案图像特性，然后相应地确定用于伽玛放大器和源放大器的斩波模式。

图15是根据本专利申请的另一个实施例的消除显示面板的驱动偏差的方法的流程图。参照图15，消除显示面板的驱动偏差的方法包括：接收图像帧的数据输入(步骤1501)；分析数据输入(即，图像数据)(步骤1503)；分别确定源放大器和伽玛放大器的最佳斩波模式(步骤1505)；以及分别将所确定的斩波模式应用到多个源放大器和多个伽玛放大器(步骤1507)。

图16示出了不同的源斩波和伽玛斩波下的级联效应之间的比较的表。参照图16，当源斩波或伽玛斩波是静态的(行2和行4)，抑制图案图像上有闪烁。当源斩波和伽玛斩波两者都是适应的(5行)，有最少的闪烁(可检测的抑制图案图像上没有闪烁)。

上述实施例提供了消除显示面板的驱动偏差的系统和方法，该斩波模式不 是预定的而是适应于图像数据的。一般图像和抑制图案图像的显示质量得到改善。一般图像的斩波模式(偏差消除)使用密集的斩波模式。抑制图案图像(例如，1×1棋格、黑-灰水平线)的偏差消除使用依赖于图像的斩波模式，以避免闪烁及纵波之类的副作用。放大器偏差的较大耐受性得以实现，因此源放大器较少的静态电流得以实现。在一种应用中，源极放大器静态电流降低30％。

虽然已经特别参照其多个实施例示出和描述了本专利申请，但应注意的是，可以进行各种其它改变或修改，而不脱离本发明的范围。