显示装置及其驱动方法与流程

本公开至少一实施例涉及一种显示装置及其驱动方法。

背景技术：

液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，lcd)中，为了解决液晶响应时间所带来的拖影问题，可进行背光插黑设计。显示一帧图像的时间包括显示时间和插黑时间。在插黑时间，背光处于关闭状态，进行显示一帧图像的数据的刷新(像素进行刷新和液晶翻转)。在显示时间，液晶响应完成，背光打开进行显示。

技术实现要素：

本公开的至少一实施例涉及一种显示装置及其驱动方法，可开拓数据传输时间，减小插黑时间进行数据刷新过程的传输时间，从而避免数据传输时间不足带来的显示撕裂风险。

本公开的至少一实施例提供一种显示装置的驱动方法，显示装置包括显示面板、处理器和驱动器，所述驱动器包括缓存区，显示一帧图像的时间包括显示时间和插黑时间，该方法包括：

所述处理器输出显示一帧图像的数据；所述显示一帧图像的数据包括第一子数据，在所述显示时间内，所述处理器将所述第一子数据传输给所述缓存区；

在所述显示时间内，所述缓存区进行所述第一子数据的缓存，在所述插黑时间内，所述缓存区将所述第一子数据传输给所述显示面板。

本公开的至少一实施例还提供一种显示装置，包括：

显示面板，被配置为进行图像显示，显示一帧图像的时间包括显示时间和插黑时间；

处理器，被配置为输出数据；显示一帧图像的数据包括第一子数据；所述处理器被配置为在所述显示时间内输出所述第一子数据；

驱动器，包括缓存区，所述缓存区被配置为在所述显示时间内接收所述第一子数据并进行缓存，并被配置为在所述插黑时间内将所述第一子数据传输给所述显示面板。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为本公开一实施例提供的显示一帧图像的时间、竖直同步和水平同步的示意图；

图2为本公开一实施例提供的显示装置的示意图；

图3为本公开一实施例提供的显示装置的示意图；

图4为本公开一实施例提供的显示一帧图像的数据划分的示意图；

图5为本公开一实施例提供的显示装置的示意图；

图6为本公开一实施例提供的显示装置中显示面板的示意图；

图7为本公开一实施例提供的显示装置中阵列基板的示意图；

图8为本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法的示意图；

图9为本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法的示意图。

附图标记：

11-显示面板；21-处理器；31-驱动器；311-缓存区；3111-缓存区被使用区域；3112-缓存区空白区域；41-背光源。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

液晶显示装置中，如图1所示，显示一帧图像的时间包括插黑时间和显示时间，背光插黑设计采用在显示时间打开背光源(backlightunit，blu)进行显示，插黑时间背光源处于关闭状态，即在插黑时间进行数据的刷新(数据传输和像素充电)，在数据的刷新过程中，完成显示一帧图像的数据的传输，数据的刷新实现像素充电以及液晶的偏转，进而实现一帧图像的显示。在显示时间只打开背光源进行显示，不进行数据的传输。背光源的开启时间越长，数据传输(像素刷新)时间被压缩的越短，由此在超高分辨率下会影响数据的刷新时间(传输的时间)，存在显示撕裂和充电不足的风险。例如，ar/vr产品通常存在上述问题。图1中，vsync表示帧同步信号，表示扫描显示一帧图像的数据的开始，一帧图像也就是lcd显示的一个画面。hsync表示行同步信号，表示扫描1行的开始。

显示一帧图像的时间包括插黑时间和显示时间，两者相互影响。插黑时间越长，留给背光源的开启时间越短，模组亮度越低。显示时间越长，数据的刷新(数据传输)时间越短，有充电不足和显示撕裂的风险。

例如，分辨率固定后，每帧需要传输的数据量是固定的。总的数据量＝x(水平分辨率)×y(竖直分辨率)×24(比特，bit)，刷新频率固定后，每一帧时间是固定的。需要在一帧的时间内传输完上述的总的数据量，否则就会出现显示撕裂。

通常的背光插黑设计，在插黑时间段内，处理器21传输显示一帧图像的数据给驱动器31，驱动器31传输该数据给显示面板21，数据传输时间长，易造成数据传输时间不足，带来显示撕裂风险。

本公开至少一实施例还提供一种显示装置，如图2所示，包括：

显示面板11，被配置为进行图像显示，显示一帧图像的时间包括显示时间和插黑时间(可参见图1)；

处理器21，被配置为输出数据；如图3所示，显示一帧图像的数据d1包括第一子数据d11；处理器21被配置为在显示时间内输出第一子数据d11；

驱动器31，包括缓存区311，缓存区311被配置为在显示时间内接收第一子数据d11并进行缓存，并被配置为在插黑时间内将第一子数据d11传输给显示面板11。

本公开至少一实施例提供的显示装置，通过在显示时间内进行数据预传输(在显示时间内输出第一子数据d11)，可开拓数据传输时间，减小插黑时间进行数据刷新过程的传输时间，从而避免数据传输时间不足带来的显示撕裂风险。例如，可在显示时间内预传输显示一帧图像的1/n的数据，从而，缓存区预存满显示一帧图像的1/n的数据。因第一子数据d11从缓存区至显示面板的速度大于从处理器至驱动器的缓存的速度，从而，第一子数据d11从处理器至驱动器的时间被节省，从而，可以减小插黑时间进行数据刷新过程的传输时间。

根据本公开一实施例还提供的显示装置，显示时间被配置为进行显示和第一子数据d11的预传输，插黑时间被配置为进行显示一帧图像的数据的刷新，插黑时间内像素进行数据d1至显示面板的传输，数据刷新，液晶翻转。数据d1中第一子数据d11从缓存区311传输至显示面板。

根据本公开一实施例还提供的显示装置，如图3所示，显示一帧图像的数据d1还包括第二子数据d12，当第一子数据d11被至少部分传输给显示面板11后，缓存区311空余出来的空白区域3112被配置为在插黑时间内逐步缓存(填充)第二子数据d12，缓存区311还被配置为在插黑时间将缓存区311内的被缓存的数据逐步传输给显示面板11。本实施例提供的显示装置通过插黑时间内进行缓存区的读与写，节省了第二子数据d12从处理器至驱动器的时间，最大限度的减少数据刷新过程所需的传输时间，避免传输时间不足，避免像素充电时间不足。

需要说明的是，第二子数据d12也可以直接从处理器21传输给驱动器31，再由驱动器31传输给显示面板11，而不通过缓存区311，本公开的实施例对此不作限定。第二子数据d12不通过缓存区311的情况下，先将缓存区311的第一子数据d11传输给显示面板11，再由处理器21将第二子数据d12，传输给驱动器31，再由驱动器31传输给显示面板11。该种方式不通过缓存区311缓存，与第二子数据d12通过缓存区311相比，因没有节省数据从处理器21至驱动器31的时间，插黑时间内的数据传输时间长。

本公开的实施例中，显示一帧图像的数据d1包括第一子数据d11和第二子数据d12的描述，是为了更清楚的示出在显示时间内的数据的预传输和预存储。

例如，如图4所示，缓存区311中缓存有数据的区域为缓存区被使用区域3111(存入数据的区域)，缓存区311中除了被使用区域3111外的区域即为空白区域3112(未存数据的区域，可填充数据的区域)。因处理器21输出数据给驱动器31的时间大于驱动器31的缓存区311中的数据传输给显示面板11的时间，从而，在插黑时间内，当第一子数据d11被至少部分传输给显示面板11后，随着时间的延长，缓存区311就会有越来越多的空白区域，直至缓存区311全部成为空白区域3112，进而完成显示一帧图像的数据的刷新。

根据本公开一实施例还提供的显示装置，显示一帧图像的时间内，处理器21被配置为逐步输出数据给缓存区311，缓存区311被配置为在插黑时间内逐步传输被缓存的数据给显示面板11。类似于蓄水池一边注入水一边输出水的情况，处理器31一边给缓存区311输入数据，缓存区311一边输出数据给显示面板11，直至缓存区311的数据都传输给显示面板11，则完成显示一帧图像的数据的传输(完成显示一帧图像的数据的刷新)。即，在显示时间内，第一子数据d11被预传输并预存储在缓存区311中，在插黑时间内，逐步进行第二子数据d12的预传输并将其预存储在缓存区311的空白区域3112中，并且在插黑时间内，缓存区311中被存储的数据传输给显示面板11以进行显示一帧图像的数据的刷新。

根据本公开一实施例还提供的显示装置，如图5所示，显示装置还包括背光源41，显示时间内背光源41开启，插黑时间内背光源41关闭。背光源41的光入射到显示面板11为其提供光源。

根据本公开一实施例还提供的显示装置，显示装置包括液晶显示装置。如图6所示，显示面板11包括阵列基板101、对置基板102和液晶层103，液晶层103密封在阵列基板101和对置基板102之间。阵列基板101通常包括衬底基板1011和设置在其上的像素电极1014和公共电极1012，液晶层103中的液晶在像素电极1014和公共电极1012形成的电场的作用下偏转。图6中以高级超维场转换技术(advancedsuperdimensionswitching，ads)模式的显示面板为例进行说明，但液晶显示面板不限于此模式。例如，公共电极1013还可以设置在对置基板102上。对置基板102上可设置彩膜层以实现彩色显示。图6中未示出与每个像素电极1014相连的作为开关的薄膜晶体管。像素电极1014和公共电极1012彼此绝缘，图6中示出了像素电极1014和公共电极1012之间的绝缘层1013。

根据本公开一实施例还提供的显示装置，如图7所示，阵列基板101的衬底基板1011上的多条栅线1021和多条数据线1022，多条栅线1021可相互平行(行方向)，多条数据线1022可相互平行(列方向)，多条栅线1021和多条数据线1022彼此绝缘且相互交叉，例如，多条栅线1021和多条数据线1022可相互垂直。多条栅线1021和多条数据线1022之间可设置绝缘层来使二者绝缘。

如图7所示，阵列基板还可包括薄膜晶体管1023，薄膜晶体管1023包括栅极10231、有源层(图中未示出)、源极10232和漏极10233，源极10232和漏极10233与栅极10231电绝缘，栅极10231和有源层电绝缘，源极10232和漏极10233可分别与有源层电连接。源极10232和漏极10233在薄膜晶体管导通时电连接，在薄膜晶体管不导通时彼此绝缘。

例如，如图7所示，栅极10231与栅线1021电连接，源极10232与数据线1022电连接，漏极10233与像素电极1024电连接。栅线1021被配置来向薄膜晶体管1023的栅极10231输入开启或关闭信号，以开启或关闭薄膜晶体管1023，数据线1022被配置来通过打开状态的薄膜晶体管1023向像素电极1024输入电压数据(灰阶电压，驱动电压)以使得子像素102显示不同的灰阶(灰阶电压经源极10232、有源层、漏极10233到达像素电极1024)。多条栅线1021和多条数据线1022相互交叉可限定多个子像素102，但子并不限于此。子像素102被输入灰阶电压后，像素电极1014和公共电极1012之间可形成电场并形成存储电容以支持该帧时间内的图像显示。每个像素电极1014可通过与其相连的薄膜晶体管独立控制。例如，可进行逐行扫描以实现一帧图像的显示，但不限于此。例如，可在每一行子像素开启时，将该行子像素的灰阶电压写入，但不限于此。

例如，一个子像素102通常包括一条栅线1021、一条数据线1022、一个薄膜晶体管1023和一个像素电极1014。数据包括灰阶电压数据。

本公开至少一实施例提供一种显示装置的驱动方法，如图8所示，显示装置包括显示面板11、处理器21和驱动器31，驱动器31包括缓存区311，显示一帧图像的时间包括显示时间和插黑时间，该方法包括：

处理器21输出显示一帧图像的数据d1；显示一帧图像的数据d1包括第一子数据d11，在显示时间内，处理器21将第一子数据d11传输给缓存区311；

在显示时间内，缓存区311进行第一子数据d11的缓存，在插黑时间内，缓存区311将第一子数据d11传输给显示面板11。

本公开至少一实施例提供的显示装置的驱动方法，通过在显示时间内进行数据预传输，可开拓数据传输时间，减小插黑时间进行数据刷新过程的传输时间，从而避免数据传输时间不足带来的显示撕裂风险。可节省第一子数据d11从处理器至驱动器的时间，从而，可以减小插黑时间进行数据刷新过程的传输时间。缓存区311例如为ram。例如，驱动器为驱动集成电路(驱动ic)，但不限于此。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，显示时间进行显示和第一子数据d11的预传输，插黑时间进行显示一帧图像的数据d1的刷新。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，显示一帧图像的数据d1还包括第二子数据d12，当第一子数据d11被至少部分传输给显示面板11后，缓存区311空余出来的空白区域3112在插黑时间内逐步缓存第二子数据d12，同时缓存区311在插黑时间内将缓存区311内被缓存的的数据逐步传输给显示面板11。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，在显示一帧图像的时间内，处理器21逐步输出数据给缓存区311；在插黑时间内，缓存区311逐步传输被缓存的数据给显示面板11。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，第一子数据d11从缓存区3111传输给显示面板11后，处理器21将第二子数据d12传输给驱动器31，再由驱动器31传输给显示面板11。该种方式第二子数据d12不通过缓存区311缓存，与第二子数据d12通过缓存区311相比，因没有节省数据从处理器21至驱动器31的时间，插黑时间内的数据传输时间长。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，显示一帧图像的时间中，显示时间先于插黑时间。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，数据包括灰阶电压数据。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，显示装置还包括背光源41，显示时间内背光源41开启，插黑时间内背光源41关闭。

从缓存区311(例如，动态ram)往外读取数据的时间(缓存区311传输数据给显示面板111)与存入的时间(接收处理器传输的数据并存储的时间)需要同步(动态读写需要同步)，如果不同步(缓存区311写入速度不够)会出现显示撕裂。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，第二子数据d12通过缓存区311，若刷新帧频(单位时间内的刷新频率)为f，缓存区311在显示时间内缓存显示1/(f×n)图像的数据，显示时间为x，插黑时间为(1/f)-x，为了避免因缓存区311写入速度不够造成显示撕裂，解决缓存区311数据读写同步的问题，则x<1/[f×(n+1)]，n为正整数，进一步例如n为大于等于2的整数。若n＝3，f＝90hz，则，x＝2.78ms(毫秒)，则显示时间x约占显示一帧图像的时间(1/f，11.1ms)的25％。

上述显示时间x的推导过程可如下。

如图9所示，示出了状态0(s0)至状态n+1(sn+1)个状态，显示一帧图像的时间可对应状态0(s0)至状态n(sn)。状态0(s0)可对应初始状态或上一帧图像的显示状态。s0、sn+1对应显示一帧图像的时间中的显示时间。状态1至状态n(s1-sn)对应显示一帧图像的时间中的插黑时间。

每个状态缓存区311传输给显示面板11的数据量为显示[(1/f)-x]/n图像的数据。假设插黑时间分为n个状态，则s1-sn中，每个状态对应显示面板11的显示[(1/f)-x]/n图像的时间；驱动器增加1/n缓存区，即可以存放1/(f×n)的数据。

如图9所示，在状态0(s0)时，缓存区311在显示时间内缓存显示1/(f×n)图像的数据，从状态1(s1)至状态n(sn)，缓存区311逐渐传输被缓存的数据给显示面板101，则因数据从处理器21传输至缓存区311的速率小于数据从缓冲区311至显示面板11的速率，则逐渐空余缓存区311，第二子数据d12可被逐渐填充至缓存区311的空白区域3112。缓存区311逐渐被空余，直至sn时，缓存区311全部成为空白区域，sn进行时，显示一帧图像的数据中剩余的部分被缓存入缓存区311，同时被缓存的数据被传输给显示面板。sn结束时，正好完成显示一帧图像的数据的传输(显示一帧图像的数据被传输给显示面板11)。

假设写缓存区311的速度刚好满足显示要求，需要满足：缓存完显示一帧图像的数据的时间1/f与传输显示一帧图像的时间(数据刷新时间)(1/f-x)相匹配。

状态sn+1完成时，需要x的时间用来填充空余的缓存区(1/nram)(空白区域3112)；这样s1～sn在缓存区进行数据的读与写时，每个状态正好空余x/n的时间。依次类推，在sn时，正好在预存完显示一帧图像的数据时也把显示一帧图像的数据传输到显示面板11进行显示，空余出的缓存区用来预存下一帧数据。

每个状态空余数据的填充时间均小于缓存区将预存的数据发送到显示面板11上的刷新时间，否则会出现发送数据跟不上刷新，造成显示撕裂。

以n个状态中的空余数据的填充时间最大的x与缓存区311发送数据给显示面板11进行刷新的时间[(1/f)-x]/n进行比较，要求x<[(1/f)-x]/n，从而，x<1/[f×(n+1)]，可以得出n与x之间的关系。

以下针对图9进行流程的描述。

(1)在s0时，缓存区311中预存满显示一帧图像的1/n的数据(缓存区中预存储第一子数据d11，第一子数据d11可对应显示1/(f×n)图像的时间)，从而，插黑时间开始时，驱动器即可直接从缓存区311读出数据到显示面板11，节省了数据从处理器21传输到驱动器31的时间。

(2)s1～sn时，背光源处于关闭状态，此时处于lcd的刷新和充电时间(数据刷新时间)。驱动器31一边从缓存区311读出数据到显示面板11，处理器21一边发送数据给驱动器31的缓存区311进行数据预存；进行完sn正好完成显示一帧图像的数据的刷新，此时缓存区311为空。

(3)sn+1时，背光源打开进行显示，为显示时间，显示过程中处理器21传输数据(第一子数据d11)给缓存区311进行预存，为下一帧显示做准备。

根据本公开一实施例提供的显示装置的驱动方法，可在显示时间进行数据预传输，即显示时间用来进行数据预存，节省了处理器到驱动器的数据传输时间，可将该部分时间用于数据传输，避免数据传输时间不足造成显示撕裂的问题。

本公开的实施例中，显示装置和驱动方法相同或相似之处可互相参见，在此不再赘述。

有以下几点需要说明：

(1)除非另作定义，本公开实施例以及附图中，同一附图标记代表同一含义。

(2)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(3)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

(4)在不冲突的情况下，本公开的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。