显示装置和驱动显示装置的方法与流程

本发明构思的示例性实施方式涉及显示装置和驱动显示装置的方法。更具体地，本发明构思的示例性实施方式涉及利用面板自刷新技术提升显示质量的显示装置以及驱动该显示装置的方法。

背景技术：

移动电话可包括高分辨率显示器。高分辨率显示器通过显示驱动IC从主机接收图像信号从而显示该图像信号。当如上所述的移动设备中的显示器从主机接收到待显示的静态图像时，在访问主机的存储器和接口时可能消耗电力。

VESA(视频电子标准协会)已经公布了嵌入式显示端口(eDP)标准。eDP标准是与为配备有显示器的设备(例如，膝上型计算机、平板PC、上网本和一体化台式PC)设计的显示端口(DP)接口对应的接口标准。eDP v1.3标准包括面板自刷新(PSR)技术。

PSR技术可在便携式PC环境中减少系统中的用电量并且延长电池的使用寿命。PSR技术可在显示图像的同时通过使用安装在显示器中的存储器来最小化能耗，并在便携式PC环境中显著地提高电池寿命。

在普通模式中，显示面板的驱动信号响应于从主机传输的输入数据信号而产生。在PSR模式期间，驱动信号基于存储在包括于显示设备中的帧缓存中的静止图像数据而产生。

技术实现要素：

根据本发明构思的示例性实施方式，提供了显示装置。显示装置包括显示面板、存储器、比较器、补偿器和数据驱动器。显示面板在普通模式中显示普通图像以及在PSR(面板自刷新)模式中显示静态图像。存储器存储与静态图像对应的刷新图像数据。比较器比较从图形处理器接收的第N帧的图像数据与从存储器读出的刷新图像数据。补偿器基于比较结果产生补偿值，并且将补偿值加至刷新图像数据。数据驱动器利用由补偿器补偿的刷新图像数据产生数据电压，并且将数据电压输出至显示面板。

在本发明构思的示例性实施方式中，显示装置还可包括补偿控制器，该补偿控制器接收用于控制PSR模式的开始的PSR开始信号、用于控制PSR模式的结束的PSR结束信号和用于控制普通模式的开始的再同步结束信号。

在本发明构思的示例性实施方式中，补偿控制器可基于PSR开始信号和PSR结束信号控制比较器和补偿器。

在本发明构思的示例性实施方式中，补偿器可配置成产生用于补偿第N帧的图像数据与刷新图像数据之间的灰度差的补偿值。

在本发明构思的示例性实施方式中，显示面板可以以PSR模式与普通模式之间的再同步模式驱动。再同步模式同步用于驱动显示面板的面板同步信号与从图形处理器接收的原始同步信号。

在本发明构思的示例性实施方式中，显示装置还可包括光源、光源驱动器和亮度控制器。光源可为显示面板提供光。光源驱动器可控制光的亮度级。亮度控制器可控制光源驱动器在再同步模式中产生增强亮度级的增强光。增强亮度级可以比在PSR模式和普通模式中产生的普通光的普通亮度级高。

在本发明构思的示例性实施方式中，亮度控制器可包括存储根据显示面板的充电特性的多个增强亮度级的查找表。

在本发明构思的示例性实施方式中，补偿控制器可配置成基于PSR结束信号和再同步结束信号控制亮度控制器。

根据本发明构思的示例性实施方式，提供了驱动显示装置的方法。该方法包括：将与静态图像对应的刷新图像数据存储在存储器中、比较从图形处理器接收的第N帧的图像数据与从存储器读出的刷新图像数据、基于第N帧的图像数据与刷新图像数据的比较结果产生补偿值、将补偿值加至刷新图像数据、以及利用加有补偿值的刷新图像数据驱动显示面板。

在本发明构思的示例性实施方式中，方法还可包括：由显示面板在普通模式中显示普通图像，以及在PSR(面板自刷新)模式中显示静态图像。显示面板可接收用于控制PSR模式的开始的PSR开始信号、用于控制PSR模式的结束的PSR结束信号和用于控制普通模式的开始的再同步结束信号。

在本发明构思的示例性实施方式中，方法还可包括：当显示面板以PSR模式驱动时，基于PSR开始信号和PSR结束信号确定PSR周期，以及利用PSR周期期间加有补偿值的刷新图像数据驱动显示面板。

在本发明构思的示例性实施方式中，补偿值可对应于第N帧的图像数据与刷新图像数据之间的灰度差。

在本发明构思的示例性实施方式中，方法还可包括以插置在PSR模式与普通模式之间的再同步模式驱动显示面板。再同步模式可同步用于驱动显示面板的面板同步信号与原始同步信号。

在本发明构思的示例性实施方式中，方法还可包括在再同步模式期间为显示面板提供增强光。增强光具有比在PSR模式和普通模式期间产生的普通光的普通亮度级高的增强亮度级。

在本发明构思的示例性实施方式中，增强亮度级可利用存储根据显示面板的充电特性的多个增强亮度级的查找表来确定。

在本发明构思的示例性实施方式中，方法还可包括在显示面板以再同步模式驱动时，基于PSR结束信号和再同步结束信号确定再同步周期。

根据本发明构思的示例性实施方式，提供了显示装置。显示装置包括时序控制器。时序控制器包括补偿控制器、存储器、比较器和补偿器。补偿控制器可在普通模式中输出普通图像或者在PSR(面板自刷新)模式中输出静态图像、控制比较器和补偿器、以及通过压缩第N帧的图像数据产生刷新图像数据。存储器可存储刷新图像数据。比较器可基于第N帧的图像数据与刷新图像数据之间的比较结果产生灰度差。补偿器可基于灰度差确定补偿值，并且将补偿值与刷新图像数据相加。

在本发明构思的示例性实施方式中，显示装置可包括显示面板和数据驱动器。数据驱动器基于加有补偿值的刷新图像数据产生数据电压，并且将数据电压输出至显示面板。

在本发明构思的示例性实施方式中，补偿控制器可从图形处理器接收PSR开始信号和PSR结束信号、可基于PSR开始信号和PSR结束信号确定PSR模式的PSR周期、以及可在所述PSR周期期间操作比较器和补偿器。

在本发明构思的示例性实施方式中，补偿控制器可在PSR结束信号被接收到时激活亮度控制器，并且补偿控制器可在再同步结束信号被接收到时关闭亮度控制器。

在本发明构思的示例性实施方式中，显示装置可包括光源、光源驱动器和亮度控制器。光源可为显示面板提供光。光源驱动器可控制光的亮度级。亮度控制器可包括亮度查找表。亮度查找表可存储根据显示面板的充电特性的多个增强亮度级。亮度控制器可基于来自补偿控制器的控制信号为光源驱动器提供增强亮度级。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明构思的示例性实施方式，本发明构思的以上及其它特征将变得更加显而易见，其中：

图1是示出了根据示例性实施方式的显示装置的框图；

图2是示出了根据示例性实施方式的图1中的时序控制器的框图；

图3是示出了根据示例性实施方式的驱动显示装置的方法的波形图；以及

图4是示出了根据示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明构思的实施方式进行详细的说明。

图1是示出了根据示例性实施方式的显示装置的框图。

参照图1，显示装置100可包括时序控制器110、数据驱动器120、栅极驱动器130、显示面板140、光源驱动器150和光源160。

时序控制器110配置成从图形处理器200接收原始同步信号OSS、PSR(面板自刷新)命令信号PCS以及图像数据DATA。PCS可包括用于开始PSR模式的PSR开始信号、用于结束PSR模式的PSR结束信号和用于结束紧随PSR模式的再同步模式的再同步结束信号。

时序控制器110配置成基于原始同步信号OSS产生用于驱动显示面板140的面板同步信号。面板同步信号可包括数据控制信号DCS和栅极控制信号GCS，其中，数据控制信号DCS包括用于控制数据驱动器120的数据使能信号、垂直同步信号和水平同步信号，栅极控制信号GCS包括用于控制栅极驱动器130的栅极使能信号、垂直开始信号和时钟信号。

时序控制器110配置成基于PSR命令信号PCS以普通模式或PSR模式驱动显示装置100。

根据示例性实施方式，当接收到用于PSR模式的PSR开始信号时，时序控制器110配置成比较从图形处理器200接收的图像数据DATA与从显示装置100的存储器读出的刷新图像数据。图像数据DATA与刷新图像数据进行比较以计算出刷新图像数据相对于接收到的图像数据DATA的损失数据，并且补偿刷新图像数据中的损失数据。此外，时序控制器110配置成控制光源160。光源160可在再同步模式中产生增强光，使得由于显示面板140的数据充电大大减少而导致的亮度降低可在再同步模式中得到补偿，其中再同步模式紧随PSR模式，并且再同步模式将用于PSR模式中的面板同步信号和用于普通模式中的原始同步信号进行同步。

数据驱动器120配置成基于数据控制信号DCS将从时序控制器110接收的图像数据DATA转换成数据电压并将数据电压输出至显示面板140的数据线DL。

栅极驱动器130配置成基于栅极控制信号GCS产生栅极信号并将栅极信号输出至显示面板140的栅极线GL。栅极信号具有栅极导通电压VON和栅极截止电压VOFF。

显示面板140可包括多个数据线DL、多个栅极线GL和多个像素P。

多个数据线DL在第一方向D1上延伸，并且在与第一方向D1交叉的第二方向D2上排列。多个栅极线GL在第二方向D2上延伸，并且在第一方向D1上排列。第一方向D1与第二方向D2基本上相互垂直。像素P中的每个可包括连接至数据线DL和栅极线GL的薄膜晶体管TR以及连接至薄膜晶体管TR的像素电极PE。

光源驱动器150配置成产生用于驱动光源160的光源驱动信号并将光源驱动信号提供至光源160。光源驱动器150配置成控制光源160。光源160在再同步模式中产生与增强亮度级对应的增强光，其中增强亮度级与显示面板140对应地预设定。

光源160可包括至少一个发光二极管(LED)，并且配置成产生具有与光源驱动信号对应的亮度的光。

例如，移动设备(例如，膝上计算机或智能电话)的用户可能正在观看大致静态的图像。在该示例中，移动设备可自动地或基于用户输入地启动PSR模式。在PSR模式中，多种节能特征被激活，包括不再将图像数据DATA从图形处理器200传输至时序控制器110。显示装置100可在PSR模式中具有与普通模式中不同的帧速率。PSR模式可在移动设备检测到更加动态的图像时自动地结束，或者可在时序控制器110接收到PSR结束信号时基于用户的输入而结束。当转回普通模式时，时序控制器110可能必须延长一个垂直消隐周期以允许显示面板140与普通模式的周期同步。为减少用户看到闪烁的可能，时序控制器110可将指示增强亮度级的光源驱动信号传输至光源驱动器150。

图2是示出了图1中的时序控制器的框图。

参照图1和图2，时序控制器110可包括补偿控制器111、存储器112、比较器113、补偿器115和亮度控制器119。

补偿控制器111配置成基于PSR开始信号PSR_Entry和PSR结束信号PSR_Exit确定PSR周期以及控制比较器113和补偿器115，其中，显示面板140在PSR周期期间以PSR模式驱动。

当接收到PSR开始信号PSR_Entry时，补偿控制器111配置成打开比较器113和补偿器115。当接收到PSR结束信号PSR_Exit时，补偿控制器111配置成关闭比较器113和补偿器115。

例如，当接收到PSR开始信号PSR_Entry时，补偿控制器111配置成将从图形处理器200接收的第N帧的高分辨率图像数据压缩成第N帧的刷新图像数据。第N帧的刷新图像数据具有通过压缩算法产生的低分辨率。补偿控制器111配置成将第N帧的刷新图像数据存储在存储器112中。

存储器112配置成存储第N帧的刷新图像数据。第N帧的刷新图像数据是与在PSR模式中显示面板140上所显示的静态图像对应的图像数据。

当PSR开始信号PSR_Entry被接收到时，比较器113配置成比较从图形处理器200接收的第N帧的图像数据与从存储器112读出的第N帧的刷新图像数据。补偿控制器111配置成在PSR周期期间操作补偿器115。补偿控制器111基于PSR开始信号PSR_Entry和PSR结束信号PSR_Exit确定PSR模式的PSR周期。

补偿器115配置成基于来自比较器113的比较结果计算第N帧的图像数据与第N帧的刷新图像数据之间的灰度差。例如，补偿器115可配置成计算与从第N帧的图像数据的多个像素P采样而得的多个样本像素对应的、第N帧的图像数据与第N帧的刷新图像数据之间的灰度差。补偿器115可配置成确定用于补偿第N帧的图像数据与第N帧的刷新图像数据之间差异(例如，灰度差)的补偿值△G。

补偿器115配置成将补偿值△G均匀地加至从存储器112读出的第N帧的刷新图像数据。第N帧的刷新图像数据与补偿值△G的结合被提供至数据驱动器120。

然后，当接收到PSR结束信号PSR_Exit时，补偿控制器111配置成关闭比较器113和补偿器115。从存储器112读出的第N帧的刷新图像数据可在没有由比较器113确定且由补偿器115产生的补偿值△G的情况下提供至数据驱动器120。

根据示例性实施方式，通过压缩算法压缩的第N帧的刷新图像数据在PSR模式中被补偿，并且基于PSR模式与普通模式之间的显示面板的亮度差异而发生的闪烁可被减少或消除。

亮度控制器119可包括亮度查找表(LUT)118，并且亮度LUT118配置成基于来自补偿控制器111的控制信号为光源驱动器150提供增强亮度级。亮度LUT118配置成存储根据显示面板140的物理特性的多个增强亮度级。显示面板140的特性可包括充电特性。

补偿控制器111配置成确定跟随在PSR周期之后的再同步周期。显示面板140基于PSR结束信号PSR_Exit和再同步结束信号RS_End以再同步模式驱动。补偿控制器111可控制亮度控制器119的操作。例如，当接收到PSR结束信号PSR_Exit时，补偿控制器111可配置成打开亮度控制器119，并且当接收到再同步结束信号RS_End时，补偿控制器111可配置成关闭亮度控制器119。

光源驱动器150配置成产生用于驱动光源160的光源驱动信号。根据示例性实施方式，光源驱动器150配置成在再同步模式中产生与从亮度控制器119提供的增强亮度级对应的光源驱动信号。光源驱动器150配置成为光源160提供针对增强亮度级的光源驱动信号。光源160可在再同步模式中产生增强光。

光源驱动器150配置成在普通模式和PSR模式中产生普通亮度级的光源驱动信号。光源驱动器150配置成将普通亮度级的光源驱动信号提供至光源160。因此，光源160在PSR模式和普通模式期间产生普通亮度的光。在另一示例性实施方式中，光源驱动器150可配置成在普通模式和PSR模式中产生与普通亮度级对应的光源驱动信号。在PSR模式和普通模式中，普通亮度级的光源驱动信号可由亮度控制器119提供并被提供至光源160。

再同步模式插置在PSR模式和普通模式之间。PSR模式的同步信号(即，从时序控制器110产生的面板同步信号)与普通模式的同步信号(即，从图形处理器200接收的原始同步信号OSS)进行同步。在再同步模式中，面板同步信号的帧周期中的垂直消隐周期可增加，并且面板同步信号的帧周期中的活跃周期可减少。在再同步模式中，显示面板140的充电周期可能通过减少活跃周期而减少，并因此显示面板140上所显示的图像的亮度可能降低。

根据示例性实施方式，在再同步模式中，显示面板140的亮度的降低可通过从光源160产生的增强光来补偿。PSR模式与普通模式之间亮度差的减少可减少或消除闪烁。

图3是示出了根据示例性实施方式的驱动显示装置的方法的波形图。图4是示出了根据示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图。

参照图1至图4，图形处理器200配置成将图像数据DATA、包括数据使能信号Input_DE的原始同步信号OSS和PSR命令信号PCS传输至显示装置100的时序控制器110。PSR命令信号PCS可包括PSR开始信号PSR_Entry、PSR结束信号PSR_Exit和再同步结束信号RS_End。

时序控制器110配置成基于原始同步信号OSS中的数据使能信号Input_DE产生面板同步信号，该面板同步信号包括用于驱动显示面板140的数据使能信号Output_DE。

根据示例性实施方式，响应于PSR开始信号PSR_Entry、PSR结束信号PSR_Exit和再同步结束信号RS_End，时序控制器110配置成补偿在PSR模式中通过压缩算法压缩的刷新图像数据，时序控制器110可在再同步模式中利用增强光补偿显示面板140的亮度。

当图像数据DATA从普通图像改变为静态图像时，图形处理器200配置成将PSR开始信号PSR_Entry传输至显示装置100的时序控制器110。

补偿控制器111配置成响应于PSR开始信号PSR_Entry通过压缩算法压缩第N帧的图像数据。第N帧的图像数据可具有周期N_F。补偿控制器111还配置成将通过压缩算法压缩成刷新图像数据的第N帧的图像数据存储在存储器112中。

当第N帧的刷新图像数据存储在存储器112中时，图形处理器200配置成关闭用于将图像数据DATA和原始同步信号OSS传输至显示装置100的传输通道。

时序控制器110配置成产生面板同步信号，该面板同步信号包括用于在显示面板140上显示静态图像的PSR模式PSR_MD的数据使能信号Output_DE。在PSR模式PSR_MD中，PSR模式PSR_MD的数据使能信号Output_DE可基于来自时序控制器110中的振荡器的输出信号产生。数据使能信号Output_DE可具有第(N+1)帧周期(N+1)_F。数据使能信号Output_DE可具有高压周期AC和低压周期(例如，垂直消隐周期VB)。PSR模式PSR_MD的数据使能信号Output_DE可具有比原始同步信号OSS中的数据使能信号Input_DE的原始帧速率低的帧速率，或者具有与原始帧速率基本上相同的帧速率。

补偿控制器111配置成响应于PSR开始信号PSR_Entry打开比较器113和补偿器115(步骤S110)。

比较器113配置成比较从图形处理器200接收的图像数据DATA与从存储器112读出的刷新图像数据(步骤S130)。

补偿器115配置成基于比较器113的比较结果计算第N帧的图像数据与第N帧的刷新图像数据之间的灰度差。例如，补偿器115可配置成计算与从第N帧的图像数据的多个像素P采样而得的多个采样像素对应的、第N帧的图像数据与第N帧的刷新图像数据之间的灰度差。补偿器115可配置成确定用于补偿第N帧的图像数据与第N帧的刷新图像数据之间的差异(例如，灰度差)的补偿值△G。

补偿器115配置成将补偿值△G均匀地加至从存储器112读出的第N帧的刷新图像数据(步骤S150)。

加有补偿值△G的第N帧的刷新图像数据被提供至数据驱动器120。

在PSR模式PSR_MD中，显示装置100从第(N+1)帧周期开始在显示面板140上将加有补偿值△G的第N帧的刷新图像数据显示为静态图像。

然后，当图像数据从静态图像改变为普通图像时，图形处理器200配置成将PSR结束信号PSR_Exit传输至时序控制器110，使得显示装置100的驱动模式从PSR模式PSR_MD改变为普通模式LIVE_MD。

补偿控制器111配置成响应于PSR结束信号PSR_Exit关闭比较器113的操作。

根据示例性实施方式，通过压缩算法压缩的第N帧的刷新图像数据在PSR模式中被补偿。PSR模式与普通模式之间减小的亮度差可减少或消除闪烁。

图形处理器200配置成打开供图像数据DATA和原始同步信号OSS传输至显示装置100的传输通道。

时序控制器110配置成响应于PSR结束信号PSR_Exit在预定周期期间以再同步模式RES_MD驱动显示装置100(步骤S170)。

在再同步模式RES_MD中，调整面板同步信号中的数据使能信号Output_DE的垂直消隐周期VB以同步面板同步信号中的数据使能信号Output_DE与原始同步信号中的数据使能信号Input_DE。

在PSR模式PSR_MD中使用的数据使能信号Output_DE的垂直消隐周期VB以低频驱动。在PSR模式PSR_MD中使用的数据使能信号Output_DE的垂直消隐周期VB比在普通模式LIVE_MD中使用的数据使能信号Output_DE的垂直消隐周期VB长。在普通模式LIVE_MD中使用的数据使能信号Output_DE的垂直消隐周期VB以高频驱动。在再同步模式RES_MD期间，数据使能信号Output_DE的垂直消隐周期VB可增加。通常，当一个帧周期中的垂直消隐周期VB增加时，该一个帧周期中的活跃周期减少。数据电压充电至显示面板140中的数据充电周期可减少，并且显示面板140上所显示的图像的亮度可降低。

补偿控制器111配置成响应于PSR结束信号PSR_Exit打开亮度控制器119(步骤S170)。

亮度控制器119配置成利用亮度LUT 118确定与显示面板140对应的增强亮度级B_Lev(步骤S190)。

亮度控制器119配置成为光源驱动器150提供增强亮度级B_Lev。光源驱动器150配置成产生用于驱动光源160的增强亮度级B_Lev的光源驱动信号LDS。增强亮度级B_Lev比普通模式LIVE_MD和PSR模式PSR_MD的普通亮度级N_Lev高。

光源160配置成为显示面板140提供与增强亮度级B_Lev对应的增强光(步骤S210)。

当接收到再同步结束信号RS_End时，补偿控制器111配置成控制亮度控制器119为光源驱动器150提供普通亮度级N_Lev。在另一示例中，当接收到再同步结束信号RS_End时，补偿控制器111可配置成关闭亮度控制器119的操作。在该示例中，光源驱动器150配置成独立地产生针对普通亮度级N_Lev的光源驱动信号LDS。

根据示例性实施方式，在再同步模式RES_MD中，显示面板140的亮度的降低可通过从光源160产生的增强光来补偿。PSR模式与普通模式之间亮度差的减小可减少或消除闪烁。

如上所述，根据示例性实施方式，通过压缩算法压缩的第N帧的刷新图像数据在PSR模式中被补偿，并因此可减少或消除由PSR模式与普通模式之间的显示面板的亮度差导致的闪烁。此外，显示面板的亮度的降低可在再同步模式中通过从光源产生的增强光来补偿。

以上内容是对本发明构思的说明，并且不应理解为限制以上内容。虽然已描述了本发明构思的若干示例性实施方式，但是本领域技术人员将容易理解在实质上不背离本发明构思的新颖教导的情况下，可对示例性实施方式进行多种修改。相应地，这些修改应被纳入如权利要求中所限定的本发明构思的范围内。应理解，以上内容是对本发明构思的说明，并不应被解释为限于所公开的示例性实施方式，以及对所公开的示例性实施方式以及其它示例性实施方式进行的修改应被纳入所附权利要求的范围内。本发明构思由所附权利要求及应包括在本文中的权利要求的等同来限定。