驱动显示器的方法、显示装置及源驱动器与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月30日提交的第10-2017-0040656号韩国专利申请以及于2018年2月26日提交的第10-2018-0022948号韩国专利申请的优先权及权益，上述韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。

本发明涉及驱动显示器的方法、显示装置以及源驱动器。

背景技术：

在现有的高分辨率显示装置中，使用诸如显示流压缩(dsc)的压缩/非压缩数据传输方法来减少从主处理器向显示装置高速传输的显示数据的量。为了用压缩数据驱动屏幕，需要转换为红色、绿色和蓝色(rgb)信号。为此，需要解码逻辑，并且还需要使用用于存储压缩数据的存储器。解压缩的彩色图像信号直接被输入到用于驱动显示像素的源驱动器，或者通过图片质量改善部来用作源驱动器的输入数据。

近来，除了针对诸如视频或互联网浏览的大量信息使用显示器之外，还出现了通过显示系统实时提供少量信息的新的显示器使用方法。作为示例，当装置处于空闲状态时，显示面板的大部分区域呈现黑色以降低功率消耗，但是可通过显示面板的一部分来显示如时间等信息。在这种情况下，为了降低整体功率消耗，大部分区域呈现黑屏，并且所显示的信息被提供为彩色信号或简单的单色屏幕。

即使在这种情况下，由数字电路生成图像所消耗的电力也占了总功率消耗的很大一部分。由于逻辑电路的功率消耗相对增加，即使对于需要低功率消耗的黑色图案而言，也需要有效地改善功率消耗。

技术实现要素：

本发明旨在通过限制当屏幕显示简单图案时的操作来降低功率消耗。

根据本发明一方面，提供了驱动显示器的方法，该方法包括：接收并存储通过对图像帧进行分割和压缩而获得的数据；对数据进行解压缩；对解压缩的数据进行扫描；存储扫描的结果；以及显示与扫描的结果对应的图像。

根据本发明另一方面，提供了显示装置，该显示装置包括存储器、解压缩器、块扫描器、图案缓冲器和图案生成器，其中，存储器配置成接收并存储通过对图像帧进行分割和压缩而获得的数据，解压缩器配置成对存储在存储器中的数据进行读取和解压缩，块扫描器配置成对解压缩的数据进行扫描，图案缓冲器配置成存储扫描的结果，并且图案生成器配置成控制显示装置使得在显示装置上输出与扫描的结果对应的图案数据。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明示例性实施方式，本发明的上述及其它目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，在附图中：

图1是示出根据第一示例性实施方式的驱动显示装置的方法的示意性流程图；

图2是根据第一示例性实施方式的显示装置的示意性框图；

图3是根据第一示例性实施方式的显示装置的时序图；

图4是示出处于空闲状态的显示装置的示意图；

图5是根据第二示例性实施方式的显示装置的示意图；

图6是根据第二示例性实施方式的显示装置的时序图；

图7是示出处于空闲状态的显示装置的示意图；以及

图8至图10是例举接收第一图案信号和第二图案信号并显示相应的图案的源驱动器的图。

具体实施方式

本文公开的具体结构和功能细节仅代表描述本发明示例性实施方式的目的，并且本发明可实施为许多替代性形式，并且不应解释为限于本文中所记载的本发明示例性实施方式。因此，尽管本发明容许各种修改和替代性形式，但是在附图中以示例的方式示出本发明具体实施方式并在本文中对其进行详细描述。然而，应理解，并不存在将本发明限制于所公开的特定形式的意图，而是相反地，本发明旨在涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。

本说明书中所使用的术语应以如下方式进行理解。

措辞″第一″、″第二″仅用于将一个元件与其它元件区分开，并且本发明的范围不应受这些措辞的限制。例如，第一元件可被称为第二元件，反之亦然。

除非上下文中另有明确指示，否则单数形式也旨在包括复数形式。将进一步理解，当措辞″包括″、″包含″和″具有″在本文中使用时是指所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不提前排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或添加。

如本文所使用的，措辞″和/或″表示一个或多个所列项目的任何和所有组合。例如，″a和/或b″应被理解为表示″a、b以及a和b″。

除非另有描述，否则本发明示例性实施方式将在不区分单线、差分线和总线的情况下进行描述。然而，单线、差分线和总线将根据需要进行区分而说明。

除非另有描述，否则本发明将以高电平有效的信令方案、上升沿采样以及当高电平状态信号提供至控制电极时被导通的开关为基础来进行描述。因此，信号的状态在信号处于高电平状态时实现，并且在上升沿处执行采样。然而，这些旨在方便于描述，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。此外，本领域普通技术人员可通过使用低电平有效的信令方案、下降沿采样以及当提供低电平状态信号时被导通的开关来实现本发明。

第一示例性实施方式

在下文中将参照附图对根据本示例性实施方式的显示装置和驱动显示装置的方法进行描述。图1是示出根据本示例性实施方式的驱动显示装置的方法的示意性流程图，图2是根据本示例性实施方式的显示装置的示意性框图，并且图3是根据本示例性实施方式的显示装置的时序图。参照图1，根据本示例性实施方式的驱动显示装置的方法包括：接收并存储经压缩的图像数据的操作(s100)；对经压缩的图像数据进行解压缩的操作(s200)；对解压缩的图像数据进行重新配置以生成块并对预定图案进行扫描的操作(s300)；将扫描结果存储在图案缓冲器中的操作(s400)；以及显示与扫描结果对应的图像的操作(s500)。

根据本示例性实施方式的显示装置10包括存储器120、解压缩器110、块扫描器210、图案缓冲器220和图案生成器230，其中，存储器120接收并存储通过对图像帧进行分割和压缩而获得的数据，解压缩器110对存储在存储器120中的数据进行读取和解压缩，块扫描器210对解压缩的数据进行扫描，图案缓冲器220存储扫描结果，并且图案生成器230控制显示器使得在显示器上输出与扫描结果对应的图案数据。

图4是示出处于空闲状态的显示装置1的示意图。参照图4，应用处理器ap可将一个帧图像分割成多个区域并根据分割的区域通过接口(例如，移动行业处理器接口(mipi))传输图像数据。在示例性实施方式中，应用处理器ap可根据数字流压缩(dsc)协议来分割并传输帧图像。在示例性实施方式中，当显示装置1处于空闲状态时，应用处理器ap可在一些区域s1和s3中显示由单色填充的简单图案，并且在其它区域s2中显示非简单图案。

参照图1至图3，应用处理器ap通过接口向时序控制器(tcon)100中的存储器120提供图像数据，其中，该图像数据与期望通过显示面板显示的图像和期望显示的区域对应。在示例性实施方式中，应用处理器ap与dsc的图像压缩协议相对应地将图像帧分割成区域，对与分割的区域对应的图像数据进行压缩，并且向存储器120提供压缩的图像数据。在另一示例性实施方式中，应用处理器ap可仅压缩与图像将被更新的区域对应的图像数据，并且可向存储器120提供压缩的图像数据。

在示例性实施方式中，供应用处理器ap传输压缩数据的接口可以是作为移动装置的部件之间的接口的mipi。

存储器120通过接口mipi从应用处理器ap接收经压缩的图像数据并存储经压缩的图像数据。

在示例性实施方式中，由应用处理器ap提供的图像数据可以是通过将任何一个帧分割成区域并对分割的区域进行压缩而获得的图像数据。在另一示例性实施方式中，由应用处理器ap提供的图像数据可以是在任何一个帧中期望更新的区域的图像数据。

解压缩器110从存储器120读取压缩的图像数据，对经压缩的图像数据进行解压缩，并根据分割的区域输出图像数据img.data(s200)。解压缩器110根据应用处理器ap对图像数据进行压缩所使用的协议来对经压缩的图像数据进行解压缩。作为示例，当应用处理器ap根据dsc协议对图像数据进行压缩时，解压缩器110根据与dsc协议相同的协议来对经压缩的图像数据进行解压缩。

在示例性实施方式中，当从应用处理器ap接收到新图像数据时，时序控制器100将更新标志updateflag保持高电平状态。当更新标志updateflag处于高电平状态时，图案生成器230通过提供存储器激活信号memory_en和解压缩器激活信号decomp_en来激活存储器120和解压缩器110，使得存储和/或解压缩新图像数据。当更新标志updateflag处于低电平状态时，可根据图像数据img.data的图案来确定是否激活存储器120和解压缩器110。在图2中所示的示例性实施方式中，更新标志updataflag可由存储器120提供。

由解压缩器110输出的图像数据img.data被提供到块扫描器210。块扫描器210通过重新配置所提供的图像数据img.data来生成块，通过对块进行扫描以判断块是否由简单图案构成，并且将扫描的结果存储到缓冲器220中(s300和s400)。作为示例，块扫描器210通过对块进行扫描来判断重新配置的块是否对应于简单图案。简单图案可以是诸如黑色、灰色、白色等单色的图案。作为另一示例，简单图案可以是诸如网格图案、菱形图案等预定形状的图案。当确定在扫描处理中重新配置的块对应于简单图案时，块扫描器210将扫描结果存储到缓冲器220中，其中扫描结果指示预定多个简单图案中的哪一个简单图案对应于块。因此，由块扫描器210提供的扫描结果可包括判断结果和分类结果，其中，判断结果表示重新配置的块是否对应于简单图案，且分类结果表示预定多个简单图案中的哪一个简单图案与重新配置的块对应。

在示例性实施方式中，块扫描器210可通过对块的像素坐标、块的像素值和像素值的平均值中的至少一个与预定阈值进行比较来判断块是否由简单图案构成。

在示例性实施方式中，由块扫描器210重新配置的块可与由应用处理器ap对帧图像进行分割而生成的块相同。在另一示例性实施方式中，由块扫描器210生成的块可大于由应用处理器ap对帧图像进行分割而生成的块。在另一示例性实施方式中，由块扫描器210生成的块可小于由应用处理器ap对帧图像进行分割而生成的块。

图案生成器230接收更新标志updateflag并通过提供数据选择信号datasel来控制多路复用器mux，使得多路复用器mux输出由解压缩器110输出的图像数据或与简单图案对应的图像数据。

在示例性实施方式中，当从缓冲器220读取的块的扫描结果对应于预定简单图案中的任何一个时，图案生成器230可生成并输出与扫描结果对应的图像数据(s500)。在另一示例性实施方式中，图案生成器230中可包括用于存储与预定多个简单图案对应的图像数据的存储器(未示出)。如上所述，预定多个简单图案可以是诸如黑色、灰色、白色等单色的图案、或诸如网格图案、菱形图案等几何图案。

当扫描结果与存储在图案生成器230中的简单图案对应时，图案生成器230可从缓冲器220读取块的扫描结果，并且输出对应于扫描结果以及存储在图案生成器230中的简单图案的图像数据。

当从缓冲器220读取的块的扫描结果对应于简单图案时，图案生成器230利用数据选择信号datasel控制多路复用器mux，使得将与简单图案对应的图像数据提供到源驱动器300(s700)。当从缓冲器220读取的扫描结果不对应于简单图案时，图案生成器230利用存储器激活信号memory_en和解压缩器激活信号decomp_en来激活存储器120和解压缩器110。

经激活的解压缩器110对存储在存储器120中的经压缩的数据进行解压缩，并且图案生成器230通过提供数据选择信号datasel来控制多路复用器mux，使得将块的图像数据提供到源驱动器300。源驱动器300驱动显示面板，使得显示面板显示与所提供的图像数据对应的图像。

在下文中将参照图1至图4示意性地描述根据本示例性实施方式的驱动显示器的方法。假设由应用处理器在时隙t中提供的图像数据对应于图4中所示的图像，则简单图案显示在区域s1和s3中，且非简单图案显示在区域s2中。

当应用处理器ap在时隙t中提供通过对图像帧进行分割和压缩而获得的图像数据时，时序控制器100将更新标志updateflag切换到高电平状态。解压缩器110根据相应的协议对根据高电平状态的更新标志而提供的图像数据进行解压缩并输出经解压缩的图像数据。

块扫描器210接收包括在区域s1、s2和s3中的块的图像数据，分别对包括在各个区域s1、s2和s3中的块进行扫描，并将扫描结果存储到缓冲器220中(缓冲器写入)。例如，由于包括在区域s1中的块是由黑色填充的简单图案，块扫描器210对块图像数据进行扫描并将指示块为简单图案且为由黑色填充的单色图案的扫描结果存储到图案缓冲器220中。由于由包括在区域s2中的块显示的图像不是简单图案，块扫描器210将指示包括在区域s2中的块为非简单图案的扫描结果存储到图案缓冲器220中。块扫描器210接收作为由黑色填充的简单图案的与区域s3对应的块图像数据，对块图像数据进行扫描，并将指示相应的块为黑色简单图案的扫描结果存储到图案缓冲器220中。在时隙t+1中，不执行图像更新，因此更新标志updateflag切换到低电平状态。在时隙t+1的阶段sa中，图案生成器230读取存储在图案缓冲器220中的区域s1的扫描结果，并在相应的块为简单图案时判断与块对应的简单图案的类型(缓冲器读取)。由于包括在区域s1中的所有块均为黑色，因此这些块的扫描结果作为单色(其为黑色)的简单图案而被存储到缓冲器220中。

图案生成器230将存储在其中的多个简单图案与存储在图案缓冲器220中的扫描结果进行比较。当存储在图案生成器230中的简单图案对应于存储在图案缓冲器220中的扫描结果时，图案生成器230输出与扫描结果对应的图像数据，并通过控制多路复用器mux将图像数据提供到源驱动器300。

作为示例，图案生成器230可生成并输出与简单图案对应的图像数据。作为另一示例，图案生成器230可输出存储在内部存储器(未示出)中的图像数据。

包括在区域s2中的块的扫描结果作为非简单图案存储到图案缓冲器220中。在阶段sb中，图案生成器230读取指示非简单图案的扫描结果，并通过提供存储器激活信号memory_en和解压缩器激活信号decomp_en来激活存储器120和解压缩器110。图案生成器230通过利用数据选择信号datasel控制多路复用器mux将图像数据提供到源驱动器300，其中该图像数据由解压缩器110提供并与包括在区域s2中的块对应。

由于包括在区域s3中的所有块也均为由黑色填充的单色图案，因此块的扫描结果作为单色(其为黑色)的简单图案而被存储到缓冲器220中，并且其与存储在图案生成器230中的结果一致。在阶段sc中，图案生成器230通过多路复用器mux将与简单图案对应的图像数据提供到源驱动器300。

由于应用处理器ap通过提供待更新的块的图像数据来驱动解压缩器110和存储器120以进行局部图案更新，因此能够额外地降低功率消耗。

根据相关技术，即使在应用处理器不执行新帧的图像更新时，或者即使在如时间等用户信息显示在局部显示区域中时，显示装置也对存储在前一帧中的压缩图像进行解压缩并将用于驱动显示器的输入信号提供到源驱动器。由于这种原因，解压缩器和存储器在一个帧中被驱动，因此存在不必要的功率消耗。

然而，根据本实施方式，当存储在图案缓冲器220中的图像数据对应于预定图案并且不存在图像更新时，存储器120和解压缩器110被去激活，由此能够降低功率消耗。

第二示例性实施方式

在下文中将参照附图对第二示例性实施方式进行描述。然而，为了简单和清楚起见，与第一示例性实施方式相同或相似的描述可被省略。由于第一和第二示例性实施方式并不相互排斥，因此第一示例性实施方式中所描述的部件中的至少某些和第二示例性实施方式中所描述的部件中的至少某些可以一起实施。

图5是根据第二示例性实施方式的显示装置的示意图，且图6是根据第二示例性实施方式的显示装置的时序图。假设在时隙t中由应用处理器提供的图像数据对应于图7中所示的图像，则第一简单图案和第二简单图案分别显示在区域s1和区域s3中，且非简单图案显示在区域s2中。参照图5至图7，块扫描器210将由解压缩器110提供的图像数据img.data重新配置成预定块。块扫描器210通过对各个块进行扫描和分类来判断重新配置的块中的每个是否对应于预定简单图案中的任何一个。在示例中，预定简单图案可以是用黑色填充块的图案。在另一示例中，预定简单图案可以是用诸如灰色、绿色等单色来填充块的单色图案。在另一示例中，预定简单图案可以是用诸如网格图形、菱形图形、棋盘图形等几何图形来填充块的图案。产生判断结果的扫描结果被提供到缓冲器220(缓冲器写入)。

随着更新标志updateflag切换到低电平状态，图案生成器230从图案缓冲器220读取块的扫描结果(缓冲器读取)。当块的扫描结果对应于存储在图案生成器230中的第一图案时，第一图案信号(第一图案)被提供到源驱动器300，并且当块的扫描结果对应于第二图案时，第二图案信号(第二图案)被提供到源驱动器300。例如，第一图案可以是用黑色来填充块的图案，并且第二图案可以是用诸如灰色、绿色等单色来填充块的图案。

由于在时隙t+1中由图案生成器230从缓冲器220读取的扫描结果对应于第一图案，因此图案生成器230将第一图案信号(第一图案)切换到高电平状态。处于高电平状态的第一图案信号被提供到源驱动器300(在阶段sa中)。

图案生成器230从图案缓冲器220读取被分类为非简单图案的结果，并通过提供存储器激活信号memory_en和解压缩器激活信号decomp_en来激活存储器120和解压缩器110，以显示非简单图案(在阶段sb中)。

由于由图案生成器230从缓冲器220读取的区域s3的扫描结果对应于第二图案，因此图案生成器230将第二图案信号(第二图案)切换到高电平状态。处于高电平状态的第二图案信号被提供到源驱动器300(在阶段sc中)。

当接收到第一图案信号(第一图案)或第二图案信号(第二图案)时，源驱动器300驱动显示装置以显示与接收到的图案信号对应的图案。

在假设仅存在两个图案(即，第一图案和第二图案)的情况下对附图进行了描述。然而，该假设仅用于描述的目的，且可以增加或减少预定简单图案的数量和指示各个简单图案的信号的数量。

根据本示例性实施方式，当块的扫描结果对应于预定图案时，图案生成器230在不生成图案的情况下将与图案对应的信号提供到源驱动器。因此，能够降低生成图案所消耗的功率。

源驱动器

在下文中将对源驱动器300进行示意性的描述。图8是根据示例性实施方式的源驱动器的图，并且图9是红色伽马发生器的示意性电路图。参照图8和图9，源驱动器300包括红色伽马发生器、绿色伽马发生器、蓝色伽马发生器、数模转换器dac、缓冲放大器ampr1、ampg1、ampb1、ampr2、ampg2、ampb2、…、以及开关sw，其中，数模转换器dac将由伽马发生器提供的伽马信号转换成相应的灰度信号，缓冲放大器ampr1、ampg1、ampb1、ampr2、ampg2、ampb2、…对灰度信号进行放大并将放大的灰度信号提供到作为负载的像素，并且开关sw将各像素电连接。

开关sw可由控制信号con来控制，其中，控制信号con可以是图5和图6中的第一图案信号(第一图案)和第二图案信号(第二图案)中的任一个、或者是由第一图案信号(第一图案)和第二图案信号(第二图案)通过逻辑计算生成的信号。在图8中所示的示例性实施方式中，当开关sw被接通时，相同的灰度电压可提供到包括在群组中的像素r1、g1、b1、r2、g2、b2、…。

当提供处于逻辑高电平状态的控制信号con时，绿色伽马发生器和蓝色伽马发生器通过激活信号en被去激活，其中，激活信号en通过对控制信号con进行反转而生成。另外，包括在红色伽马发生器中的多个放大器ampn、ampn-1、…、amp1通过提供至红色伽马发生器的激活信号en被去激活，但是输出预定伽马电压的放大器amp0被驱动并输出目标灰度电压。如图9中所示，当提供处于逻辑低电平状态的激活信号en时，开关被断开，并且驱动电压vdd、vss不会提供到提供伽马电压的放大器…、ampn-1和ampn。

在示例性实施方式中，预定伽马电压可以是与黑色对应的电压，并且输出预定伽马电压的放大器amp0可形成为大尺寸晶体管，并且可具有高电流驱动能力。在图8和图9中所示的示例性实施方式仅仅为示例，并且包括在蓝色伽马发生器或绿色伽马发生器中的、而不是包括在红色伽马发生器中的放大器可被驱动并且可输出伽马电压。

由放大器amp0输出的伽马电压被提供到数模转换器dac，被转换成与伽马电压对应的灰度信号，并被提供到缓冲放大器。缓冲放大器ampg1、ampb1、ampr2、ampg2、ampb2、…接收到处于逻辑低电平状态的激活信号en，并因此被去激活，并且预定放大器ampr1对由数模转换器dac输出的灰度信号进行缓冲并输出。驱动多个电连接的像素的放大器ampr1可包括大尺寸晶体管以实现改善的电流驱动能力，且因此可具有比其它放大器更大的尺寸。

处于逻辑高电平状态的控制信号con被提供为控制开关sw的电极，且开关sw被接通。因此，相同的灰度电压提供至多个像素r1、g1、b1、r2、g2、b2、…。

根据上述示例性实施方式，当多个像素均需要显示相同的颜色(例如，黑色)时，可以仅驱动伽马发生器所包括的多个放大器中的一个放大器来输出伽马电压，并且可以仅驱动一个放大器来驱动包括在群组中的像素。因此，能够降低不必要的功率消耗。

图10是根据另一示例性实施方式的源驱动器300的图。参照图10，开关将相同群组中的像素电连接到一起。在示例性实施方式中，开关swr可被接通并且可将群组中显示红色的像素r1、r2、…电连接到一起，开关swg可被接通并且可将群组中显示绿色的像素g1、g2、…电连接到一起，并且开关swb可被接通并且可将群组中显示蓝色的像素b1、b2、…电连接到一起。

在图10中所示的示例性实施方式中，伽马发生器可接收与由时序控制器提供的简单图案对应的图像数据并提供相应的伽马电压。在另一示例中，伽马发生器可接收激活信号en，并且如图9中所示，除了输出预定伽马电压的放大器以外的放大器可被去激活。

分别由红色伽马发生器、绿色伽马发生器和蓝色伽马发生器输出的伽马信号提供到数模转换器dac，转换成作为相应的模拟信号的灰度电压，并且被提供到放大器。由于接收到处于逻辑低电平状态的激活信号en，放大器ampr2、ampg2、ampb2、…被去激活，但是预定放大器ampr1、ampg1和ampb1对由数模转换器dac转换的灰度信号进行缓冲并输出。驱动多个电连接的像素的放大器ampr1可包括大尺寸晶体管以实现改善的电流驱动能力，且因此可具有比其它放大器更大的尺寸。对于像素所显示的每个颜色可设置一个预定放大器。

处于逻辑高电平状态的控制信号con被提供为控制开关sw的电极，并且开关sw被接通。因此，相同的灰度电压提供到用于显示相同的颜色的像素，并且用于显示相同的颜色的像素显示相同的颜色。

源驱动器的上述示例性实施方式可单独实施或者以组合方式实施。

根据本示例性实施方式，当显示面板中所显示的图像未发生改变时，能够根据图案分析结果来降低提供到驱动显示面板的放大器和伽马电压发生器的功率。因此，能够降低不必要的功率消耗。

根据本发明示例性实施方式，当在显示装置的特定区域中显示的图像对应于特定图案时，能够降低功率消耗。

虽然已在上文中参照附图对本发明示例性实施方式进行了详细描述，但是本领域普通技术人员将理解，能够由示例性实施方式进行各种修改和等同实施。因此，本发明的技术范围应由随附的权利要求书来确定。