一种改善场序显示色彩均匀度的装置和方法与流程

本发明属于液晶显示技术领域，尤其是一种改善场序显示色彩均匀度的装置和方法。

背景技术：

近年来，液晶显示设备在诸多领域都有着广泛的应用，并继续呈现着快速的增长趋势。目前液晶显示设备对图像的显示主要是通过时序控制电路（tcon）模块配合液晶显示面板和背光模块实现屏幕的显示功能和效果。由于液晶面板通过内部的滤色片实现不同灰阶像素的彩色显示，使得传统的液晶面板在发光效率和亮度方面存在不足。近年来，一种时间混色的场序彩色显示技术被提了出来，相对于传统的空间混色而言，由于内部不需要滤色片，通过分时控制led发光单元，实现场序的彩色显示，这种显示技术降低了成本，提示提高了发光单元的发光效率，并且提升了显示的亮度。

由于现有的技术通过分时方案控制面板的led发光单元通常存在这样一个问题：将一帧图像分为三场，通过控制每一场液晶面板的led发光单元对应的像素单元，实现r\g\b像素的分时控制，将会有比较严重的色彩分裂（colorbreakup）的现象，即显示效果不理想，色彩均匀度很差。并且，传统的显示装置背光控制单元与时序控制单元是独立的功能模块，因此，本发明旨在提出一种改善场序显示色彩均匀度的装置和方法，该装置将背光控制单元和时序控制单元进行有效的整合，降低了设计的复杂度，节约了成本，并可以有效的改善色分裂的现象，提升显示效果。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种改善场序显示色彩均匀度的装置和方法，采用时序控制单元输出分时控制信号来控制液晶面板显示单元的每一场每一行的像素阵列单元，实现分时显示控制，从而有效改善传统场序显示的色分裂现象，提升显示色彩的均匀性。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种改善场序显示色彩均匀度的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：时序控制单元输出第一场序控制信号到液晶面板显示单元中的列驱动单元，列驱动单元接收到第一场序控制信号后，在第一场序控制信号的上升沿打开液晶面板显示单元的像素阵列单元的开关，行驱动单元配合列驱动单元将第一场像素灰阶数据写入到像素阵列单元中，时序控制单元输出第一背光控制信号和第一行控制信号的第i个脉冲信号到背光控制单元，i=3p+1，p∈[0,m]，m=n/3-1，n为led阵列单元的行数；

步骤2：背光控制单元接收到第一背光控制信号和第i个脉冲信号后，输出背光驱动信号到液晶面板显示单元的led阵列单元，在第i个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启红色发光单元，完成第一场第i行的红色像素显示，同时时序控制单元输出第一行控制信号的第i+1个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤3：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第i+1个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，完成第一场第i+1行的绿色像素显示，同时时序控制单元输出第一行控制信号的第i+2个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤4：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第i+2个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第一场第i+2行的蓝色像素显示；

在第一场的时间周期内令p=p+1并返回步骤1，完成液晶面板显示单元第一场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，当第一场的时间周期结束则转到步骤5；

步骤5：时序控制单元输出第二场序控制信号到列驱动单元，列驱动单元接收到第二场序控制信号后，在第二场序控制信号的上升沿打开像素阵列单元的开关，行驱动单元配合列驱动单元将第二场像素灰阶数据写入像素阵列单元中，时序控制单元输出第二背光控制信号和第二行控制信号的第j个脉冲信号到背光控制单元，j=3q+1，q∈[0,m]；

步骤6：背光控制单元接收到第二背光控制信号和第j个脉冲信号后，输出背光驱动信号到led阵列单元，在第j个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，完成第二场第j行的绿色像素显示，同时时序控制单元输出第二行控制信号的第j+1个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤7：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第j+1个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第二场第j+1行的蓝色像素显示，同时时序控制单元输出第二行控制信号的第j+2个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤8：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第j+2个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第二场第j+2行的红色像素显示；

在第二场的时间周期内令q=q+1并返回步骤5，完成液晶面板显示单元第二场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，当第二场的时间周期结束则转到步骤9；

步骤9：时序控制单元输出第三场序控制信号到列驱动单元，列驱动单元接收到第三场序控制信号后，在第三场序控制信号的上升沿打开像素阵列单元的开关，行驱动单元配合列驱动单元将第三场像素灰阶数据写入像素阵列单元中，时序控制单元输出第三背光控制信号和第三行控制信号的第k个脉冲信号到背光控制单元，k=3l+1，l∈[0,m]；

步骤10：背光控制单元接收到第三背光控制信号和第k个脉冲信号后，输出背光驱动信号到led阵列单元，在第k个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第三场第k行的蓝色像素显示，同时时序控制单元输出第三行控制信号的第k+1个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤11：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第k+1个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启红色发光单元，完成第三场第k+1行的红色像素显示，同时时序控制单元输出第三行控制信号的第k+2个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤12：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第k+2个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，完成第三场第k+2行的绿色像素显示；

在第二场的时间周期内令l=l+1并返回步骤9，完成液晶面板显示单元第三场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，当第三场的时间周期结束则完成一帧图像的全部显示。

进一步的，本发明的改善场序显示色彩均匀度的方法，所述行控制信号为脉冲信号，该脉冲信号的周期t=t/n，其中t为每一场的时间周期，n为液晶面板显示单元的行数。

进一步的，本发明的改善场序显示色彩均匀度的方法，所述行转换信号在行控制信号的下降沿产生。

一种基于上述方法的改善场序显示色彩均匀度的装置，包括：

时序控制单元，用于输出场序控制信号至液晶面板显示单元的列驱动单元，且用于输出背光控制信号、行控制信号、行转换信号至背光控制单元，所述场序控制信号用于控制同一帧下不同场画面的实现，背光控制信号用于驱动开启led阵列单元，行控制信号用于控制每一行数据的写入时间，行转换信号用于确保当前行数据传输完成和完成下一行数据传输准备；

背光控制单元，用于在接收到背光控制信号和行控制信号时输出背光驱动信号至液晶面板显示单元的led阵列单元以开启对应色光单元，且用于在接收到行转换信号时切换行；

液晶面板显示单元，包括列驱动单元、行驱动单元、像素阵列单元和led阵列单元，其中像素阵列单元与列驱动单元、行驱动单元均相连，列驱动单元用于接收场序控制信号并分时逐行控制像素阵列的开关，行驱动单元用于配合列驱动单元将像素数据写入像素阵列单元，led阵列单元用于配合场序控制信号和背光控制信号进行分时开启和色彩像素的显示。

进一步的，本发明的改善场序显示色彩均匀度的装置，led阵列单元包括红、绿、蓝三色的led灯珠阵列，每一行均包括依次排列的微米级三色灯珠。

进一步的，本发明的改善场序显示色彩均匀度的装置，行控制信号为脉冲信号，脉冲的个数与液晶面板显示单元的led阵列单元的行数相等，脉冲的周期为场周期与行数的比值。

进一步的，本发明的改善场序显示色彩均匀度的装置，液晶面板显示单元包括无滤色片的液晶面板。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明的改善场序显示色彩均匀度的装置将时序控制单元和背光控制单元有效整合，降低了装置的复杂度，有效降低成本，同时提升显示性能和发光效率。

2、本发明的改善场序显示色彩均匀度的装置通过采用时序控制单元输出分时控制信号，进而控制输出特定的背光控制信号，实现指定的色彩显示，同时提高了显示亮度。

3、本发明的改善场序显示色彩均匀度的方法改变了传统的场序混色方案，针对每一场采用逐行分时打开led发光阵列，有效改善色彩分裂现象，大大提升了色彩均匀性和显示性能。

附图说明

图1是本发明的改善场序显示色彩均匀度的装置结构示意图；

图2是本发明的改善场序显示色彩均匀度的方法的第一场显示示意图。

图3是本发明的改善场序显示色彩均匀度的方法的第二场显示示意图。

图4是本发明的改善场序显示色彩均匀度的方法的第三场显示示意图。

图5是本发明的改善场序显示色彩均匀度的方法的相关控制信号的时序示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

实施例1

一种改善场序显示色彩均匀度的装置，包括：

时序控制单元，用于输出场序控制信号至液晶面板显示单元的列驱动单元，且用于输出背光控制信号、行控制信号、行转换信号至背光控制单元。所述场序控制信号用于控制同一帧下不同场画面的实现。背光控制信号用于驱动开启led阵列单元。行控制信号用于控制每一行数据的写入时间，行控制信号为脉冲信号，脉冲的个数与液晶面板显示单元的led阵列单元的行数相等，脉冲的周期为场周期与行数的比值。行转换信号用于确保当前行数据传输完成和完成下一行数据传输准备。

背光控制单元，用于在接收到背光控制信号和行控制信号时输出背光驱动信号至液晶面板显示单元的led阵列单元以开启对应色光单元，且用于在接收到行转换信号时切换行。

液晶面板显示单元，液晶面板显示单元为无滤色片的液晶面板，包括列驱动单元、行驱动单元、像素阵列单元和led阵列单元，其中像素阵列单元与列驱动单元、行驱动单元均相连。列驱动单元用于接收场序控制信号并分时逐行控制像素阵列的开关。行驱动单元用于配合列驱动单元将像素数据写入像素阵列单元。led阵列单元用于配合场序控制信号和背光控制信号进行分时开启和色彩像素的显示，led阵列单元包括红、绿、蓝三色的led灯珠阵列，每一行均包括依次排列的微米级三色灯珠。

实施例2

一种改善场序显示色彩均匀度的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：时序控制单元输出第一场序控制信号到液晶面板显示单元中的列驱动单元，列驱动单元接收到第一场序控制信号后，在第一场序控制信号的上升沿打开液晶面板显示单元的像素阵列单元的开关，行驱动单元配合列驱动单元将第一场像素灰阶数据写入到像素阵列单元中，时序控制单元输出第一背光控制信号和第一行控制信号的第i个脉冲信号到背光控制单元，i=3p+1，p∈[0,m]，m=n/3-1，n为led阵列单元的行数；

步骤2：背光控制单元接收到第一背光控制信号和第i个脉冲信号后，输出背光驱动信号到液晶面板显示单元的led阵列单元，在第i个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启红色发光单元，完成第一场第i行的红色像素显示，同时时序控制单元输出第一行控制信号的第i+1个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤3：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第i+1个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，完成第一场第i+1行的绿色像素显示，同时时序控制单元输出第一行控制信号的第i+2个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤4：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第i+2个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第一场第i+2行的蓝色像素显示；

在第一场的时间周期内令p=p+1并返回步骤1，完成液晶面板显示单元第一场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，当第一场的时间周期结束则转到步骤5；

步骤5：时序控制单元输出第二场序控制信号到列驱动单元，列驱动单元接收到第二场序控制信号后，在第二场序控制信号的上升沿打开像素阵列单元的开关，行驱动单元配合列驱动单元将第二场像素灰阶数据写入像素阵列单元中，时序控制单元输出第二背光控制信号和第二行控制信号的第j个脉冲信号到背光控制单元，j=3q+1，q∈[0,m]；

步骤6：背光控制单元接收到第二背光控制信号和第j个脉冲信号后，输出背光驱动信号到led阵列单元，在第j个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，完成第二场第j行的绿色像素显示，同时时序控制单元输出第二行控制信号的第j+1个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤7：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第j+1个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第二场第j+1行的蓝色像素显示，同时时序控制单元输出第二行控制信号的第j+2个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤8：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第j+2个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第二场第j+2行的红色像素显示；

在第二场的时间周期内令q=q+1并返回步骤5，完成液晶面板显示单元第二场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，当第二场的时间周期结束则转到步骤9；

步骤9：时序控制单元输出第三场序控制信号到列驱动单元，列驱动单元接收到第三场序控制信号后，在第三场序控制信号的上升沿打开像素阵列单元的开关，行驱动单元配合列驱动单元将第三场像素灰阶数据写入像素阵列单元中，时序控制单元输出第三背光控制信号和第三行控制信号的第k个脉冲信号到背光控制单元，k=3l+1，l∈[0,m]；

步骤10：背光控制单元接收到第三背光控制信号和第k个脉冲信号后，输出背光驱动信号到led阵列单元，在第k个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第三场第k行的蓝色像素显示，同时时序控制单元输出第三行控制信号的第k+1个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤11：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第k+1个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启红色发光单元，完成第三场第k+1行的红色像素显示，同时时序控制单元输出第三行控制信号的第k+2个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元；

步骤12：背光控制单元接收到行转换信号后，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并在第k+2个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，完成第三场第k+2行的绿色像素显示；

在第二场的时间周期内令l=l+1并返回步骤9，完成液晶面板显示单元第三场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，当第三场的时间周期结束则完成一帧图像的全部显示。

实施例3

本实施例液晶面板为23.8寸无滤色片的液晶面板，面板的分辨率为1920*1080个像素单元，面板的帧频为60hz，帧周期为16.67ms。由于需要驱动无滤色片的液晶面板，每一场的时间周期为t=5.5ms，本发明提出的改善场序显示色彩均匀度的方法具体按照以下步骤进行实施：

首先，在t=0时刻，本装置的时序控制单元输出第一场序控制信号到液晶面板显示单元的列驱动单元，列驱动单元接收到第一场序控制信号后，此时第一场数据进入准备好的状态，列驱动单元检测到第一场序控制信号的上升沿，打开液晶面板的上像素单元阵列的开关，并配合行驱动单元实现第一场像素灰阶数据的写入。此时，时序控制单元输出第一背光控制信号和第一行控制信号的第一个脉冲信号到背光控制单元，由于该面板共有1080行，共有1080个脉冲信号，故可以得出脉冲信号周期为t=t/1080=5.1us，即每隔5.1us输出一个脉冲信号。当背光控制单元接收到第一背光控制信号和第一个脉冲信号，此时背光控制单元输出背光驱动信号到液晶面板的led阵列单元，led阵列单元开启红色发光单元，在第一个5.1us完成第一场第一行红色像素显示。

在t=5.1us时刻，时序控制单元输出第一行控制信号的第二个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元。当背光控制单元接收到行转换信号，在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并且在第二个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，在第二个5.1us完成第一场第二行绿色像素显示。

在t=10.2us时刻，时序控制单元产生第三个脉冲信号和行转换信号，当背光控制单元接收到行转换信号，并在行转换信号的高电平期间完成行信号的切换，并在第三个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，完成第一场第三行蓝色像素显示，如图2所示。

重复上述的实施步骤，在第一场控制信号产生的5.5ms后可以实现液晶面板第一场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，并在最后一行的5.1us之后，即t=5.5ms时刻，时序控制单元输出第二场序控制信号到列驱动单元。

然后，在t=5.5ms时刻，装置的时序控制单元输出第二场序控制信号到列驱动单元，列驱动单元接收到第二场序控制信号后，此时第二场数据进入准备好的状态，列驱动单元检测到第二场序控制信号的上升沿，通过打开液晶面板的上像素单元阵列的开关，并配合行驱动单元实现第二场像素灰阶数据的写入。此时，时序控制单元输出第二背光控制信号和第二行控制信号的第一个脉冲信号到背光控制单元。当背光控制单元接收到第二背光控制信号和第一个脉冲信号，此时背光控制单元输出背光驱动信号到液晶面板的led阵列单元，led阵列单元开启绿色发光单元，在第一个5.1us完成第二场第一行绿色像素显示。

在t(t=5.5ms+5.1us)时刻，时序控制单元输出行控制信号的第二个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元。当背光控制单元接收到行转换信号，并且在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并且在第二个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启蓝色发光单元，在第二个5.1us完成第二场第二行蓝色像素显示。

在t3（t=10.2us）时刻，时序控制单元产生第三个脉冲信号和行转换信号，当背光控制单元接收到行转换信号，并在行转换信号的高电平期间完成行信号的切换，并在第三个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启红色发光单元，完成第二场第三行红色像素显示，如图3所示。

重复上述的实施步骤，在第二场控制信号产生的5.5ms后可以实现液晶面板第二场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示，并在最后一行的5.1us之后，即t=11ms时刻，时序控制单元输出第三场序控制信号到列驱动单元。

最后，在t=11ms时刻，装置的时序控制单元输出第三场序控制信号到列驱动单元，列驱动单元接收到第三场序控制信号后，此时第三场数据进入准备好的状态，列驱动单元通过检测到第三场序控制信号的上升沿，通过打开液晶面板的上像素单元阵列的开关，并配合行驱动单元可以实现第三场像素灰阶数据的写入。此时，时序控制单元输出第三背光控制信号和行控制信号的第一个脉冲信号到背光控制单元。当背光控制单元接收到第三背光控制信号和第一个脉冲信号，此时背光控制单元输出背光驱动信号到液晶面板的led阵列单元，led阵列单元开启蓝色发光单元，在第一个5.1us完成第三场第一行蓝色像素显示。

在t(t=11ms+5.1us)时刻，时序控制单元输出行控制信号的第二个脉冲信号和行转换信号到背光控制单元。当背光控制单元接收行转换信号，并且在行转换信号高电平期间完成行信号的切换，并且在第二个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启红色发光单元，在第二个5.1us完成第三场第二行红色像素显示。

在t（t=11ms+10.2us）时刻，时序控制单元产生第三个脉冲信号和行转换信号，当背光控制单元接收到行转换信号，并在行转换信号的高电平期间完成行信号的切换，并在第三个脉冲信号的上升沿驱动led阵列单元开启绿色发光单元，完成第三场第三行绿色像素显示，如图4所示。

重复上述的实施步骤，在第一场控制信号产生的16.67ms后可实现液晶面板第三场所有行的红、绿、蓝像素的循环显示。

采用上述的分时控制方案，可以针对23.8寸，分辨率1920*1080的无滤色片面板实现场序显示，通过在不同的场控制信号下，结合背光控制信号，行控制信号的脉冲信号和行转换信号，分时逐行开启每场的显示，可以有效地改善传统场序显示，在每一场下单独开启一种色彩信号，从而可以有效的消除色分裂现象，改善显示的均匀性，提升显示质量。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。