一种显示装置及其自刷新方法与流程

1.本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种显示装置及其自刷新方法。


背景技术：

2.目前显示设备已广泛应用于各行各业。用户对于显示设备特别是笔记本等移动设备的低功耗要求越来越高。目前已有的低功耗方案已不能满足市场更高的追求。


技术实现要素：

3.本发明的实施例提供一种显示装置及其自刷新方法，采用该自刷新方法的显示装置能够大幅降低功耗，提升产品质量。
4.为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
5.一方面，提供了一种自刷新方法，应用于显示装置，所述显示装置包括驱动电路和显示面板，所述显示面板包括显示区，所述显示区包括多个相连的显示子区，各所述显示子区包括阵列排布的多个子像素；所述驱动电路包括多个驱动单元，多个所述驱动单元与多个所述显示子区对应；
6.所述自刷新方法包括：
7.获取第一画面信号和提示信号；
8.根据所述提示信号，确定是否采用自刷新模式；
9.若是，则将所述第一画面信号转换为第二画面信号，其中，所述第二画面信号的消隐区包括自刷新命令，所述第二画面信号的有效区包括多个所述显示子区的所述子像素的显示数据，且至少一个所述显示子区中各列包括的所有行所述子像素的显示数据相同；
10.根据所述第二画面信号，确定需要采用自刷新的所述驱动单元；获取并保存采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的至少第一行所述子像素的显示数据；
11.停止获取采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素的显示数据；
12.向采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素，提供已保存的至少第一行所述子像素的显示数据。
13.可选的，所述获取并保存采用自刷新的所述驱动单元对应所述显示子区的至少第一行所述子像素的显示数据包括：
14.获取并保存采用自刷新的所述驱动单元对应所述显示子区的第一行所述子像素的显示数据；
15.所述向采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素，提供已保存的至少第一行所述子像素的显示数据包括：
16.向采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素，提供已保存的第一行所述子像素的显示数据。
17.可选的，在所述将所述第一画面信号转换为第二画面信号之后，且在所述根据所
述第二画面信号，确定需要采用自刷新的所述驱动单元之前，所述自刷新方法还包括：
18.获取所述第二画面信号。
19.可选的，所述获取所述第二画面信号包括：
20.采用点对点协议获取所述第二画面信号。
21.可选的，在所述获取第一画面信号和提示信号之前，所述自刷新方法还包括：
22.生成所述第一画面信号和所述提示信号。
23.可选的，在所述获取第一画面信号和提示信号之后，所述自刷新方法还包括：
24.判断所述第一画面信号与前一帧第一画面信号是否相同；
25.若是，则停止获取下一帧第一画面信号。
26.另一方面，提供了一种采用上述自刷新方法的显示装置，所述显示装置包括驱动电路和显示面板；
27.其中，所述显示面板包括显示区，所述显示区包括多个相连的显示子区，各所述显示子区包括阵列排布的多个子像素；
28.所述驱动电路包括时序控制单元和多个驱动单元，多个所述驱动单元与多个所述显示子区对应；所述驱动单元分别与所述显示面板和所述时序控制单元电连接。
29.可选的，所述时序控制单元包括时序控制器，所述驱动单元包括驱动芯片。
30.可选的，所述时序控制单元被配置为：
31.获取第一画面信号和提示信号；
32.根据所述提示信号，确定是否采用自刷新模式；
33.若是，则将所述第一画面信号转换为第二画面信号，其中，所述第二画面信号的消隐区包括自刷新命令，所述第二画面信号的有效区包括多个所述显示子区的所述子像素的显示数据，且至少一个所述显示子区中各列包括的所有行所述子像素的显示数据相同。
34.可选的，多个所述驱动单元被配置为：
35.根据所述第二画面信号，确定需要采用自刷新的所述驱动单元；
36.获取并保存采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的至少第一行所述子像素的显示数据；
37.停止获取采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素的显示数据；
38.向采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素，提供已保存的至少第一行所述子像素的显示数据。
39.可选的，所述显示装置还包括前端装置；
40.所述前端装置与所述时序控制单元电连接，被配置为：生成第一画面信号和提示信号。
41.本发明的实施例提供了一种显示装置及其自刷新方法、显示系统，该自刷新方法应用于显示装置，所述显示装置包括驱动电路和显示面板，所述显示面板包括显示区，所述显示区包括多个相连的显示子区，各所述显示子区包括阵列排布的多个子像素；所述驱动电路包括多个驱动单元，多个所述驱动单元与多个所述显示子区对应；所述自刷新方法包括：获取第一画面信号和提示信号；根据所述提示信号，确定是否采用自刷新模式；若是，则将所述第一画面信号转换为第二画面信号，其中，所述第二画面信号的消隐区包括自刷新
命令，所述第二画面信号的有效区包括多个所述显示子区的所述子像素的显示数据，且至少一个所述显示子区中各列包括的所有行所述子像素的显示数据相同；根据所述第二画面信号，确定需要采用自刷新的所述驱动单元；获取并保存采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的至少第一行所述子像素的显示数据；停止获取采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素的显示数据；向采用自刷新的所述驱动单元对应的所述显示子区的剩余行所述子像素，提供已保存的至少第一行所述子像素的显示数据。
42.这样，只需要获取并保存采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的至少第一行子像素的显示数据，其剩余行子像素的显示数据采用已保存的至少第一行子像素的显示数据即可，无需额外获取，从而减少了显示数据的传输，进而大幅降低了功耗，提升了产品质量。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
45.图2为本发明实施例提供的一种显示装置的结构框图；
46.图3为本发明实施例提供的驱动单元输出的一列电压波形图；
47.图4为本发明实施例提供的时序控制器和驱动芯片采用p2p协议信号传输示意图；
48.图5为本发明实施例提供的一种显示装置的自刷新方法的流程示意图；
49.图6为本发明实施例提供的一种驱动芯片和显示面板的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
51.在本发明的实施例中，“多个”的含义是两个或两个以上，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
52.本发明实施例提供了一种自刷新方法，应用于显示装置，显示装置包括驱动电路和显示面板，参考图1所示，显示面板10包括显示区16，显示区包括多个相连的显示子区，各显示子区包括阵列排布的多个子像素15；驱动电路包括多个驱动单元21，多个驱动单元与多个显示子区对应。
53.图1中，显示区16包括4个相连的显示子区，分别标记为11-14，驱动电路包括4个驱动单元21，分别标注为ic1、ic2、ic3和ic4，其中，ic1与显示子区11对应，ic2与显示子区12对应，ic3与显示子区13对应，ic4与显示子区14对应。图1仅示意性地绘示了显示子区11包括的子像素15的结构，未绘示其它显示子区包括的子像素的结构，具体可以参考显示子区11。需要说明的是，显示面板还可以包括非显示区，上述驱动电路中的部分电路可以设置在
非显示区，或者驱动电路可以单独设置在一个电路板上，这里不做限定。
54.参考图5所示，该自刷新方法包括：
55.s01、获取第一画面信号和提示信号。
56.该第一画面信号和提示信号可以通过显示装置的前端装置产生，第一画面信号的类型可以是lvds(low-voltage differential signaling，低电压差分信号)信号。
57.s02、根据提示信号，确定是否采用自刷新模式。
58.这里对于具体确定方式不做限定。示例的，提示信号可以采用高电平表示采用自刷新模式，采用低电平表示不采用自刷新，这样，可以根据提示信号的电平高低来确定是否采用自刷新模式。
59.s03、若是，则将第一画面信号转换为第二画面信号，其中，第二画面信号的消隐区包括自刷新命令，第二画面信号的有效区包括多个显示子区的子像素的显示数据，且至少一个显示子区中各列包括的所有行子像素的显示数据相同。
60.需要说明的是，以帧频为分时点，参考图4所示，以第二画面信号包括p2p信号为例进行说明，一帧p2p信号可以包括有效区和消隐区；其中，有效区又称active区，对应驱动电压信号的有效时段；消隐区又称vblanking区，对应驱动电压信号的准备时段。若将驱动电压信号用于驱动显示面板的子像素，则驱动电压信号的有效时段对应子像素显示阶段；驱动电压信号的准备时段对应的时间非常短暂，人眼难以感受。
61.另外，参考图4所示，上述第二画面信号的有效区中还可以设置其它控制命令，例如：信号training(训练)，输出方式设定，pgamma(伽马电压)等，用于确定驱动单元的输出特性。
62.上述第二画面信号的消隐区包括自刷新命令，其中，自刷新命令能够确定具体哪个驱动单元需要采用自刷新模式。这里对于自刷新命令的具体设置方式不做限定，需要根据数据传输协议确定相应的设置。
63.上述第二画面信号的有效区包括多个显示子区的子像素的显示数据，且至少一个显示子区中各列包括的所有行子像素的显示数据相同，说明显示面板中至少一个显示子区会显示纯色画面。
64.当然，若在s02之后，确定无需采用自刷新模式，则按照相关技术中的正常工作模式，进行后续步骤。
65.s04、根据第二画面信号，确定需要采用自刷新的驱动单元。
66.具体的，可以根据第二画面信号的自刷新命令，确定需要采用自刷新的驱动单元。其它无需采用自刷新的驱动单元，则按照相关技术中的正常工作模式，进行后续步骤。
67.s05、获取并保存采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的至少第一行子像素的显示数据。
68.在s05后，可以将获取到的至少第一行子像素的显示数据提供给驱动单元，进而传输至显示面板中对应显示子区的子像素中，实现显示。
69.s06、停止获取采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的剩余行子像素的显示数据。
70.s07、向采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的剩余行子像素，提供已保存的至少第一行子像素的显示数据。
71.下面说明上述自刷新方法降低功耗的原理。显示面板的子像素采用列反转驱动方式。列反转驱动方式指：若第一列子像素采用正电压驱动，则第二列子像素采用负电压驱动，后续多列子像素依次类推，即相邻两列子像素分别采用正电压和读电压驱动。若显示纯色画面，则每列子像素中，位于不同行的子像素的驱动电压值相同。图3为在纯色画面下，驱动单元输出的一列电压波形图。参考图3所示，在一帧纯色画面的显示时段内，驱动电压保持不变，始终维持在一个电压准位。
72.而驱动单元提供的每行子像素的驱动电压通过时序控制单元获得，那么，在纯色画面或者部分纯色画面下，驱动单元仅需从时序控制单元获取并保存至少第一行子像素的显示数据，剩余行子像素的显示数据可以采用已保存的至少第一行子像素的显示数据即可。即大幅减少了驱动单元和时序控制单元之间的显示数据传输次数，从而降低了功耗。
73.上述自刷新方法适用于显示纯色画面，或者部分显示纯色画面的场景；只需要获取并保存采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的至少第一行子像素的显示数据，其剩余行子像素的显示数据采用已保存的至少第一行子像素的显示数据即可，无需额外获取，从而减少了显示数据的传输，进而大幅降低了功耗，提升了产品质量。
74.可选的，为了最大程度上降低功耗，s05、获取并保存采用自刷新的驱动单元对应显示子区的至少第一行子像素的显示数据包括：
75.s05’、获取并保存采用自刷新的驱动单元对应显示子区的第一行子像素的显示数据。
76.s07、向采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的剩余行子像素，提供已保存的至少第一行子像素的显示数据包括：
77.s07’、向采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的剩余行子像素，提供已保存的第一行子像素的显示数据。
78.这样，仅需要获取并保存采用自刷新的驱动单元对应显示子区的第一行子像素的显示数据，其剩余行子像素的显示数据均可以采用已保存的第一行子像素的显示数据即可，无需额外获取，从而最大程度上减少了显示数据的传输，进一步降低了功耗，提升了产品质量。
79.可选的，在s03、将第一画面信号转换为第二画面信号之后，且在s04、根据第二画面信号，确定需要采用自刷新的驱动单元之前，自刷新方法还包括：
80.s10、获取第二画面信号，以利于执行后续步骤。
81.进一步可选的，s10、获取设置自刷新命令的画面信号包括：
82.s10’、采用点对点协议获取第二画面信号。
83.这里点对点协议(p2p)是一种数据传输协议，使用简单，应用范围广。
84.可选的，在s01、获取第一画面信号和提示信号之前，自刷新方法还包括：
85.s20、生成第一画面信号和提示信号。
86.该s20可以由前端装置执行。前端装置可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)，或者图形处理器(graphics processing unit，gpu)。
87.可选的，在s01、获取第一画面信号和提示信号之后，自刷新方法还包括：
88.s30、判断第一画面信号与前一帧第一画面信号是否相同。
89.s31、若是，则停止获取下一帧第一画面信号。
90.即在前端装置生成的第一画面信号保持不变时，连续多帧第一画面信号的获取可以采用psr自刷新技术，以更进一步降低功耗。
91.psr自刷新技术主要针对前端装置和时序控制单元之间的数据传输，当前端装置生成的第一画面信号保持不变时，时序控制单元停止从前端装置获取下一帧第一画面信号，采用已保存的第一画面信号。
92.本发明实施例还提供了一种采用上述自刷新方法的显示装置，显示装置包括驱动电路和显示面板，参考图1所示，显示面板10包括显示区16，显示区包括多个相连的显示子区，各显示子区包括阵列排布的多个子像素15。
93.参考图2所示，驱动电路包括时序控制单元22和多个驱动单元21，多个驱动单元与多个显示子区对应；驱动单元21分别与显示面板10和时序控制单元22电连接。
94.图1中，显示区16包括4个相连的显示子区，分别标记为11-14，驱动电路包括4个驱动单元21，分别标注为ic1、ic2、ic3和ic4，其中，ic1与显示子区11对应，ic2与显示子区12对应，ic3与显示子区13对应，ic4与显示子区14对应。图1仅示意性地绘示了显示子区11包括的子像素15的结构，未绘示其它显示子区包括的子像素的结构，具体可以参考显示子区11。需要说明的是，显示面板还可以包括非显示区，上述驱动电路中的部分电路可以设置在非显示区，或者驱动电路可以单独设置在一个电路板上，这里不做限定。图1中，驱动单元21设置在显示面板的非显示区，时序控制单元22设置在电路板23上。
95.该显示装置可以是tn(twisted nematic，扭曲向列)型、va(vertical alignment，垂直取向)型、ips(in-plane switching，平面转换)型或ads(advanced super dimension switch，高级超维场转换)型等液晶显示装置，还可以是包括这些显示装置的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。该显示装置具有低功耗、使用寿命长、客户体验佳的特点。
96.可选的，时序控制单元包括时序控制器(timing controller，tcon)，驱动单元包括驱动芯片(ic)。
97.上述驱动芯片的类型不做限定，其可以是单片机、arm(advanced risc machines，高级精简指令集运算机器)或者fpga(field programmable gate array，现场可编程门阵列)等芯片，具体可以根据实际设计要求确定。
98.可选的，时序控制单元被配置为：
99.获取第一画面信号和提示信号。
100.根据提示信号，确定是否采用自刷新模式。
101.若是，则将第一画面信号转换为第二画面信号，其中，第二画面信号的消隐区包括自刷新命令，第二画面信号的有效区包括多个显示子区的子像素的显示数据，且至少一个显示子区中各列包括的所有行子像素的显示数据相同。
102.当然上述时序控制单元还被配置为：
103.在获取第一画面信号和提示信号之后，判断第一画面信号与前一帧第一画面信号是否相同。
104.若是，则停止获取下一帧第一画面信号。
105.那么，在前端装置生成的第一画面信号保持不变时，连续多帧第一画面信号的获取可以采用psr自刷新技术，以更进一步降低功耗。
106.psr自刷新技术主要针对前端装置和时序控制单元之间的数据传输，当前端装置生成的第一画面信号保持不变时，时序控制单元停止从前端装置获取下一帧第一画面信号，采用已保存的第一画面信号。
107.当然，上述时序控制单元还可以被配置为：生成数据使能信号(de信号)。参考图4所示，该数据使能信号(de信号)在低电平时，能够使得时序控制单元向驱动单元传输设置命令控制信号，该设置命令控制信号主要负责信号training(训练)，输出方式设定，pgamma(伽马电压)等，用于确定驱动单元的输出特性。该数据使能信号(de信号)在高电平时，能够使得驱动单元接收显示数据信号，参考图6所示，驱动单元在de信号和控制信号的作用下，接收显示数据信号，并依次经过其内部设置的移位寄存器(s/r)31、锁存器(latch)32、电平转换器(l/s)33、数模转换器(dac)34、缓冲器35，最终输出驱动电压信号。驱动电压信号通过显示面板的数据线(data线)传输至子像素15，从而实现显示。图6中，锁存器(latch)32包括两级锁存，用于存储显示数据信号；图6仅示意性的绘示驱动单元和显示面板的部分结构。显示面板可以采用逐行扫描方式，示例的，参考图6所示，第n-1条扫描线开启后，使得第n-1行子像素15能够分别通过数据线data1-data8获得相应的驱动电压，进而实现第n-1行子像素15的显示；依次类推，进行逐行扫描后，实现所有子像素的显示。
108.可选的，多个驱动单元被配置为：
109.根据第二画面信号，确定需要采用自刷新的驱动单元。
110.获取并保存采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的至少第一行子像素的显示数据。
111.停止获取采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的剩余行子像素的显示数据。
112.向采用自刷新的驱动单元对应的显示子区的剩余行子像素，提供已保存的至少第一行子像素的显示数据。
113.上述驱动单元可以包括驱动芯片，该驱动芯片可以参考图6所示，包括移位寄存器(s/r)31、锁存器(latch)32、电平转换器(l/s)33、数模转换器(dac)34、缓冲器35。
114.当然上述多个驱动单元还可以被配置为：获取第二画面信号。
115.示例的，可以采用点对点协议获取第二画面信号。这里点对点协议(p2p)是一种数据传输协议，使用简单，应用范围广。
116.可选的，显示装置还包括前端装置。前端装置与时序控制单元电连接，被配置为：生成第一画面信号和提示信号。
117.前端装置可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)，或者图形处理器(graphics processing unit，gpu)。
118.这里对于生成第一画面信号和提示信号的具体方法不做限定。示例的，当前端装置判断出当前帧的第一画面信号包括的显示数据中，部分相同或者全部相同时，生成高电平的提示信号，用以表示需要采用自刷新模式；若未判断出当前帧的第一画面信号包括的显示数据中，部分相同或者全部相同时，生成低电平的提示信号，用以表示无需采用自刷新模式。
119.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。