灰度显示驱动方法及灰度显示驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED显示技术，更具体地，涉及用于LED显示屏的灰度显示驱动方法及 灰度显示驱动装置。
【背景技术】
[0002] 在LED显示屏使用的像素元件是LED1ED显示屏具有以下方面的优越性：高灰度、 宽可视角度、丰富的色彩以及可定制的屏幕形状。因此，LED显示屏被广泛应用于工业、交 通、商业广告、信息发布、体育比赛等各个领域。在LED显示屏中，可以采用电流控制法和导 通时间控制法来实现多级灰度。在电流控制法中，通过调节LED中流过的电流大小来控制其 灰度。导通时间控制法是在恒流驱动的情形下，通过改变占空比来控制LED的灰度。已经广 泛地采用逐位分时显示的导通时间控制法，根据灰度数据来表现多级灰度。
[0003] 在导通时间控制法中，例如，为了显示一帧图像，对于每一个LED像素提供13位灰 度数据D[0:12]。灰度数据D[0:12]的每一位对应于不同权重的有效显示时间，其权重采用 2 nT表示，其中η表示数据位。从13位灰度数据中逐位提取一个位数据，并根据位数据点亮/ 熄灭对应的LED，以及根据位权重设置每次点亮/熄灭持续的时间。该LED的点亮有效时间累 加的灰度效果作为该像素的灰度级。然而，如果直接将上述13位灰度数据直接显示一次，则 耗时太久，导致显示屏刷新率太低。
[0004] 在一种改进的灰度显示驱动方法中，为了提高显示图像的刷新率，可以将一帧图 像分成数个子帧，逐个子帧进行显示。每一个子帧的持续时间长度越短，则刷新率指标越 高。在该方法中，将高权重的位数据对应的有效显示时间分配在不同的子帧中（即打散）。然 而，低权重的位数据将不进行打散，而是指定至一个子帧中。随着刷新率指标的提高，已经 开始采用更多的子帧，低权重的位数据导致的闪烁问题的影响也越明显，使得显示质量劣 化。
[0005] 因此，期望在LED显示屏中进一步提高位数据在多个子帧中分散的均匀性。
【发明内容】
[0006] 本发明提出一种灰度显示驱动方法及灰度显示驱动装置，以进一步减少多子帧驱 动时产生的闪烁。
[0007] 根据本发明的一方面，提供一种用于LED显示屏的灰度显示驱动方法，包括:将一 个灰度数据的η个数据位分成m个子帧，其中η是大于等于2的整数，m是大于等于1的整数;构 建η个数据位的权重，使其组合表现LED显示屏的灰度级;将所述η个数据位的权重，分散在 所述m个子帧的k个子帧中，其中k是大于等于1且小于等于η的整数；以及逐个子帧地进行相 应数据位的显示，其中，针对所述η个数据位中的至少一个数据位，k大于1，使得所述至少一 个数据位的权重分散在多个选定子帧中。
[0008] 优选地，所述至少一个数据位的权重均匀地分配在所述选定子帧中，使得在所述m 个子帧之间，所述η个数据位组合在一起的子帧权重的差异最小化。
[0009] 优选地，所述选定子帧彼此之间间隔大致相同数量的未选定子帧。
[0010] 优选地，所述至少一个数据位包括多个选定数据位，所述多个选定数据位中的相 邻数据位的多个选定子帧彼此错开。
[00?1 ] 优选地，所述灰度数据的第i个数据位的位权重W[ i ] = Ai*w[ i ] = 21-1，且Ai*Bi = m，其中，W[i]是位权重，Ai为选定子帧数，w[i]为每个选定子帧的分散权重，Bi为大于等于1 的整数。
[0012] 优选地，所述每个选定子帧的分散权重w[i]=2K，其中j为大于等于1的整数。
[0013] 优选地，根据所述η个数据位在所述m个子帧中的各自的位权重，重新计算所述灰 度数据在所述m个子帧的每个子帧中的子帧数据。
[0014]优选地，在每个子帧中，所述LED显示屏的LED逐位驱动，其中，在所述m个子帧中的 所述选定子帧中，所述LED根据所述灰度数据的相应位数值点亮或熄灭，并且持续与所述选 定子帧的的相应位权重对应的有效显示时间，在所述m个子帧的未选定子帧中，所述LED始 终熄灭。
[0015] 优选地，所述子帧数据的每个数据位在所述选定子帧中，与所述灰度数据的相应 数据位的数值相同，在所述未选定子帧中，数值始终置0。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供一种用于LED显示屏的灰度显示驱动装置，包括:位 权重存储器，用于存储预先构建的位权重数据;子帧数据生成模块，用于根据灰度数据和位 权重数据，获得子帧数据；以及子帧信号输出模块，用于根据子帧数据，逐个子帧地输出灰 度驱动信号，以驱动LED单元上的LED。
[0017] 优选地，所述子帧数据生成模块将所述灰度数据的多个数据位的权重，分散在多 个子帧多个选定子帧中。
[0018] 优选地，所述子帧数据生成模在所述选定子帧中，将所述子帧数据的每个数据位 设置为与所述灰度数据的相应数据位的数值相同，在所述未选定子帧中，将所述子帧数据 的每个数据位置〇。
[0019] 优选地，所述子帧信号输出模块根据子帧数据产生逐位对应的输出信号，使得LED 按照逐位分时显示的方式点亮或熄灭。
[0020] 在本发明的灰度显示驱动方法及装置中，LED的灰度等于多子帧驱动的LED点亮时 间的累积。与现有技术中选定1个子帧或者全部子帧的常规做法不同，在本发明中采用的子 帧数还包括选定一部分子帧的情形，使得灰度数据的每个数据位可以均匀地分配在多个子 帧中。所述多个子帧之间的子帧权重的差异最小化，从而实现多子帧驱动均勾性。该灰度显 示驱动方法及装置可以在提高显示器的刷新率的同时提高驱动均匀性，从而减少屏幕闪烁 以及提尚图像质量。
【附图说明】
[0021] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和 优点将更为清楚，在附图中：
[0022]图1为常规的LED显示系统的示意性框图；
[0023]图2为根据本发明的实施例的用于灰度显示驱动方法的示意性流程图；
[0024]图3为根据本发明的实施例的灰度显示驱动装置的示意性框图。
【具体实施方式】
[0025]以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件 采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。 [0026] 图1为一种常规的LED显示屏的示意性框图。LED显示屏包括LED显示控制器和N个 串接的LED单元板1至LED单元板N，其中N是大于等于1的整数。每一个LED单元板包括A个LED 驱动电路，每个LED驱动电路用于驱动B个LED，其中A和B分别是大于等于1的整数。因此，该 LED显示屏可以驱动总共N*A*B个LED。
[0027] LED显示控制器向LED单元板1提供数据信号DATA，并且分别向LED单元板1至LED单 元板N提供一组控制信号，包括时钟信号CLK和锁存信号LAT。第一 LED单元板1上的第一 LED 驱动电路从LED显示控制器接收数据信号DATA，并且将数据信号DATA输出至该单元板上的 下一个LED驱动电路。每一个LED驱动电路根据数据信号DATA产生输出信号，例如逐位对应 的输出信号。LED按照逐位分时显示的方式点亮或熄灭。
[0028]在常规的LED显示屏中，位数据的权重一般采用2n来表示。以13位灰度数据为例， 将灰度数据记为D[0:12]。假设灰度数据最低有效位对应有效显示时间的权重W[0]为1，则 每一个位数据D[ i ]对应有效显示时间的权重W[ i ]为2^1，如表1所示：
[0029]表1、在现有技术中13位灰度数据不同位的权重
[0031] 灰度数据最低有效位对应的有效显示时间为T。根据位数据的权重，每一个位灰度 数据对应的有效显示时间如表2所示：
[0032] 表2、在现有技术中13位灰度数据不同位对应的有效显示时间
[0034]在现有技术中，为了提高显示图像的刷新率，可以将一帧图像分成数个子帧，逐个 子帧进行显示。每一个子帧的持续时间长度越短，则刷新率指标越高，可以将高权重的位数 据对应的有效显示时间平均分配在不同的子帧中。在表3中，以13位灰度为例，将13位灰度 数据D[0:12]分成8个子帧进行扫描显示，其中，将高有效位D[8:12]的权重平均地分散到每 个子帧中，将低有效位D[0:7]的权重指定至一个子帧中。
[0035 ]表3、根据现有技术的13位灰度数据的子帧打散方案
[0037] 如表3所示，根据现有技术的子帧打散方案，在采用8个子帧的情形下，将低有效位 D[0:7]的权重指定至一个子帧中，因此，在灰度数据的13个数据位中，8个数据位D[0:7]的 的权重未均匀地分配在不同的子帧中。
[0038] 然而，随着刷新率指标的提高，已经开始采用更多的子帧，结果导致更多个数据位 的权重未均匀地分配。例如，在采用32个子帧的情形下，灰度数据的13个数据位中，多达11 个数据位（即，低有效位D[0:10])的权重未均匀地分配。因此，在多子帧驱动方法中，如果为 了提高刷新率而增加子帧数，则可能由于未打散的数据位过多，导致低有效位数据导致的 闪烁问题的影响越来越明显，使得显示质量劣化。
[0039]图2为根据本发明的实施例的灰度显示驱动方法的示意性流程图。
[0040]在步骤S01中，将一个灰度数据的η个数据位分成m个子帧，其中η是大于等于2的整 数，m是大于等于1的整数。
[0041 ] 在该实例中，η等于13，m等于32。也即，采用13位灰度数据D[0:12]，从而可以显示 8192个灰度级别（即，213个灰度级别）。为了显示一个灰度数据，采用32个子帧。
[0042]在步骤S02中，构建η个数据位的权重，使其组合表现LED显示屏的灰度级。
[0043] 在该实例中，所述13位灰度数据D[0:12]的第i个数据位D[ i ]的权重W( i)表示为21 +1，其中i是小于等于η的整数，使得13个数据位的权重总共表达8192个灰度级别（即，213个 灰度级别）。
[0044] 在步骤S03,将所述η个数据位的权重，分散在所述m个子帧的k个子帧中，其中k是 大于等于1且小于等于η的整数。针对所述η个数据位中的至少一个数据位，k大于1，使得所 述至少一个数据位的权重分散在多个选定子帧中。
[0045] 所述至少一个数据位的权重均匀地分配在所述选定子帧中，使得，在所述m个子帧 之间，所述η个数据位组合在一起的子帧权重的差异最小化。