专利名称：显示设备的制作方法
显不设备技术领域
本发明的示范性实施例涉及一种具有高分辨率的显示设备。
背景技术：
通过技术进步，显示设备的分辨率有逐渐提高的趋势。例如，已经开发出具有 1920x1080分辨率的全高清(FHD)的高分辨率的显示设备。在高分辨率显示设备的情况下，当实现运动图像(motion picture)时，可能产生对象显得模糊的运动模糊(motion blurring)。
为了防止运动模糊，使用了运动内插技术和帧率控制技术，运动内插技术生成在其中内插运动的新的图像帧,而帧率控制技术通过将生成的新的图像帧插入从外部顺序输入的两个输入图像帧之间来控制每秒的帧数。
然而，在这些技术的情况下，运动内插的应用需要将整个像素区域的运动数据存储到帧率控制器的另外的存储器以接收整个像素区域的运动数据。当接收相邻区域的运动数据时，包括非常快速的运动的运动图像可能不完整。
在此背景技术部分中公开的上述信息仅仅是为了增加对本发明背景技术的理解， 因此它可能包含不形成在本国家中对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。发明内容
本发明的示范性实施例提供能够不需要在高分辨率显示设备中提供的另外的存储器而实现快速移动的运动图像的高分辨率显示设备。
本发明的附加特征将在下面的描述中阐述，以及从该描述中将部分地清楚，或者可以通过实践本发明而学习到。
本发明的示范性实施例公开了一种显示设备，包括帧数据缓冲器，输出与多个显示区域相对应并从外部输入的多个图像数据组；多个帧率控制器，连接到帧数据缓冲器； 以及多个显示区域，连接到多个帧率控制器，其中，多个帧率控制器和帧数据缓冲器通过用于双向通信的数据通信线全部连接。
多个帧率控制器可以分别包括数据 请求单元。
数据请求单元可以请求期望位置的图像数据，该图像数据将要通过数据通信线发送到帧数据缓冲器或多个帧率控制器的一部分。
帧率控制器可以通过数据通信线从帧数据缓冲器或多个帧率控制器的一部分接收期望位置的图像数据。
显示设备还可以包括连接帧数据缓冲器和多个帧率控制器并且能够单向通信的第一数据通信线，并且帧率控制器可以通过第一数据通信线从帧数据缓冲器接收图像数据组。
帧率控制器可以分别包括存储器，并且存储器可以存储与连接到帧率控制器的一个显示区域相对应的图像数据。
根据本发明的示范性实施例的显示设备包括帧率控制器中的数据请求单元，并且请求和传送用于接收和存储整个像素区域的图像数据的帧数据缓冲器和其余帧率控制器的必需的数据。在运动图像在多个显示区域之间移动的情况下，从帧数据缓冲器或多个帧率控制器传送对应于多个区域的图像数据，并且在运动图像在相邻像素区域之间移动的情况下，从帧数据缓冲器或相邻帧率控制器传送相邻像素区域的图像数据用于处理。因此，可以不需要另外的存储器而实现快速运动图像。
附图被包括用来提供对本发明的进一步理解，并且被合并在本说明书中和构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并且与以下描述一起用来解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明的示范性实施例的应用到液晶显示器的运动内插技术的示范性示图。
图2是根据本发明的示范性实施例的帧率控制技术的视图。
图3是根据本发明的示范性实施例的显示设备的框图。
图4是图3中示出的帧率控制器的框图。
图5A和5B是示出根据本发明的示范性实施例的显示设备的第一操作的示图。
图6是示出根据本发明的示范性实施例的显示设备的第二操作的示图。
具体实施方式
以下参考示出本发明的实施例的附图更完整地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应当被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，提供了这些实施例，以使得本公开是充分的，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。
在附图中，为了清楚，层、薄膜、面板、区域等等的厚度被放大。附图中相似的参考数字表示相似的元件。应当理解，当诸如层、薄膜、区域或衬底 的元件被称为在另一元件 “上”或“连接到”另一元件时，它可以直接在另一元件上或直接连接到另一元件，或者还可以存在插入其间的元件。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件“上”或“直接连接到” 另一个元件时，不存在插入其间的元件。应当理解，为了本公开的目的，“X、Y、Z中的至少一个”可以被理解为仅X、仅Y、仅Z、或两个或多个项X、Y和Z的任意组合(例如，XYZ、XYY、 YZ、ZZ)。
首先，参照图1，将描述根据本发明的示范性实施例的应用到液晶显示器的运动内插技术。图1是示出根据本发明的示范性实施例的应用到液晶显示器的运动内插技术的示范性示图。
参照图1，对象从显示屏幕的左下侧移动到显示屏幕的右上侧。图中表示的 X(n-l)是前一帧的X轴坐标值，而X (η)是当前帧的X轴坐标值。此外，图中表示的Υ(η_1) 是前一帧的Y轴坐标值，而Y (η)是当前帧的Y轴坐标值。从当前帧的X轴坐标值和前一帧的X轴坐标值之间的差计算水平运动矢量ΗΜ。从当前帧的Y轴坐标值和前一帧的Y轴坐标值之间的差计算垂直运动矢量VM。水平运动矢量HM可以包括用于其中图像移动的X轴方向的方向信息和速度信息，而垂直运动矢量VM可以包括用于其中图像移动的Y轴方向的方向信息和速度信息。
如果计算了水平运动矢量HM和垂直运动矢量VM，则通过使用计算的水平运动矢量HM和垂直运动矢量VM执行对象的运动估计。经由运动估计，估计显示在显示屏幕上的图像的移动路径。生成新的中间图像，该中间图像表示位于估计的移动路径上的对象。
图2是根据本发明的示范性实施例的帧率控制技术的视图。
参照图2，帧率控制技术是改变每秒传送的输入图像帧的帧率的技术。帧率意味着每秒分配的帧的数目。
在图2中,第一到第六输入图像巾贞巾贞1、巾贞2、巾贞3、巾贞4、巾贞5和巾贞6是输入到上述帧率转换设备的输入图像的帧，而第一到第七输出图像帧帧I’、帧2’、帧3’、帧4’、帧5’、帧 6’和帧7’是输出到帧率转换设备的输出图像的帧。
如图2所示，当通过帧率转换操作将第一到第五输入图像帧帧1-帧5的5 帧改变成为第一到第六输出图像帧帧I’ -帧6’的6帧时，从第一到第五输入图像帧中贞1-巾贞5生成与第一输入图像巾贞巾贞I相同的第一输出图像巾贞巾贞1、以及运动内插的 (motion-1nterpolated)第二到第六输出图像巾贞巾贞2'-巾贞6'。
例如，第二输出图像帧帧2’是基于从第一输入图像帧帧I和第二输入图像帧帧2 计算的运动矢量而生成的帧。如果假定第一输入图像帧帧I具有位置0，而第二输入图像帧帧2具有位置1，则通过组合在从第一输入图像帧帧I到第二输入图像帧帧2的方向上的 1/6距离处预测的图像和在从第二输入图像帧帧2到第一输入图像帧帧I的方向上的5/6 距离处预测的图像来生成第二输出图像帧帧2'。
通过组合在从第二输入图像帧帧2到第三输入图像帧帧3的方向上的2/6距离处预测的图像和在从第三输入图像帧帧3到第二输入图像帧帧2的方向的4/6距离处预测的图像来生成第三输出图像帧帧3'。通过相同的方法，分别生成第四到第六输出图像帧帧 4'、帧5’和帧6’。
接下来，将参照附图描述应用上述运动内插法和帧率控制法的、根据本发明的示范性实施例的具有很高分辨率的显示设备。
将参照图3描述根据本发明的示范性实施例的显示设备。图3是根据本发明的示范性实施例的显示设备的框图。
参照图3，根据本发明的示范性实施例的显示设备100包括帧数据缓冲器110、n个帧率控制器FRC1、FRC2、· · ·、FRCn、以及η个显示单元DA1、DA2、. . · ,DAn0
在本示范性实施例中，假定显示单元DA1、DA2、. . .、DAn包括具有(n Xi) Xj分辨率的液晶面板。例如，η可以是大于2的自然数，i可以是1024，而j可以是2160，并且如果η = 4，则帧率控制器和显示单元的数目是4，并且在这种情况下，显示设备可以具有 4096X2160的分辨率。
帧数据缓冲器110从布置在外部的视频系统接收图像数据，并且向帧率控制器 FRC1、FRC2、· · · ,FRCn发送该图像数据。
帧数据缓冲器110接收与显示设备的分辨率相对应的图像数据。例如，帧数据缓冲器110接收4096X2160的图像数据，并且将图像数据划分成为η块并向帧率控制器 FRC1、FRC2.....FRCn传送图像数据。帧数据缓冲器110可以是图形芯片或图像数据分割器。
帧数据缓冲器110和帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn通过用于单向通信的第一数据通信线a相连接。第一数据通信线a包括连接到帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn的多个第一通信单元al、a2、. . .、an。
帧率控制器FRCl、FRC2、· · ·、FRCn分别包括数据请求单元Rl、R2、· · ·、Rn。如果必要，数据请求单元R1、R2.....Rn请求将要发送到帧数据缓冲器110或帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn的期望像素区域的图像数据。
帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn通过用于双向通信的第二数据通信线b分别连接到帧数据缓冲器110和其余帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn。第二数据通信线b包括分别连接到帧率控制器FRC1、FRC2、. . . ,FRCn的多个第二通信单元bl、b2、. . .、bn。因此， 数据请求单元Rl、R2、…、Rn可以请求将要通过第二通信单元bl、b2、. . .、bn发送到巾贞数据缓冲器110或帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn的期望的像素区域的图像数据或运动矢量值，并且可以接收数据。第二数据通信线b可以是诸如I2C (内部集成电路，“I square C”)、SPI (串行外围接口)或AS之类的串行协议。
此外，帧数据缓冲器110可以计算显示单元DAl、DA2.....DAn的每一个的图像数据的运动矢量，并且在这种情况下，数据请求单元Rl、R2.....Rn可以请求并向帧数据缓冲器110传送所计算的运动矢量。
接下来，将参照图4描述根据本发明的示范性实施例的显示设备的帧率控制器。 图4是图3中示出的帧率控制器的框图。图4集中于第一帧率控制器FRCl。
参照图4，第一帧率控制器FRCl包括第一存储器121、第一数据请求单元122、第一运动补偿器123、和第一帧率转换器124。其它帧率控制器FRC2.....FRCn可以具有相同的配置。
第一帧率控制器FRCl通过第一通信单元al从帧数据缓冲器110接收图像数据或运动矢量值。输入图像数据可以通过第一传输线aal传送到第一存储器121、第一数据请求单元122和第一运动补偿器123。然而，在输入图像数据被传送和存储到第一存储器121 之后，第一数据请求单元122或第一运动补偿器123可以通过第二传输线aa2从第一存储器121接收存储的数据。在第一数据请求单元122分析输入图像数据之后，当不存在另外的图像数据或另一个运动矢量值时，第一数据请求单元122请求将要通过第二数据通信线 b的第二通信单元bl的第一部分bbl传送的用于帧数据缓冲器110的图像数据或运动矢量，或者将要通过第二数据通信线b的第二通信单元bl的第二部分bb2发送到另一个帧率控制器FRCn的图像数据或运动矢量。
当第一数据请求单元122请求用于帧数据缓冲器110的图像数据或运动矢量时， 帧数据缓冲器110可以通过用于双向通信的第一通信单元al或第二数据通信线b的第二通信单元bl传送所请求的数据。
在第一数据请求单元122接收所请求的数据之后，第一数据请求单元122通过第三传输线aa3向第一运动补偿器123传送所请求的数据，第一运动补偿器123通过使用运动图像的运动矢量来估计运动，并且第一帧率转换器124计算并向第一显示单元125传送预测图像数据。
以这种方式，根据本发明的示范性实施例的显示设备的帧率控制器FRC1、 FRC2.....FRCn分别包括数据请求单元Rl、R2.....Rn，并且通过用于单向通信的第一数据通信线a连接到帧数据缓冲器110。此外，帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn通过用于双向通信的第二数据通信线b分别连接到帧数据缓冲器110和其余的帧率控制器FRC1、 FRC2、· . .、FRCn。
因此，如果必要，在运动图像在整个屏幕内移动的情况下，帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn可以分别接收和处理来自帧数据缓冲器的整个像素区域的图像数据，或者在运动图像在相邻像素区域之间移动的情况下，可以分别接收和处理来自相邻帧率控制器的相邻像素区域的图像数据。因此，无需另外的存储器，可以正确地实现快速移动的运动图像。
然而，在根据本发明另一示范性实施例的显示设备的情况下，可以省略第一通信线。详细地，帧率控制器FRC1、FRC2、· · ·、FRCn分别包括数据请求单元Rl、R2、· · ·、Rn，并且可以仅通过用于快速的双向通信的第二数据通信线b连接到帧数据缓冲器110。因此，帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn可以通过用于双向通信的第二数据通信线b从帧数据缓冲器110接收全部数据。
因此，将参照图5A、图5B和图6描述根据本发明的示范性实施例的显示设备的每个帧率控制器FRC1、FRC2.....FRCn的操作。图5A和图5B是示出根据本发明的示范性实施例的显示设备的第一操作的示图，并且图6是示出根据本发明的示范性实施例的显示设备的第二操作的示图。
将参照图5A和图5B描述根据本发明的示范性实施例的显示设备的第一操作。
首先，与图3 —起参照图5A，在布置在第一帧Fn中的第一显示单元区域和第二显示单元区域两者中然后移动到第二帧F(n+1)中的仅第二显示单元区域的图像的情况下， 第二帧率控制器FRC2的第二数据请求单元R2请求将要从第一帧率控制器FRCl传送的第一显示单元区域和第二显示单元区域之间的边界部分的图像数据信息。因此，可以获得全部正确的预测图像数据而没有丢失部分(X)。
接下来，与图3 —起参照图5B，示出的图像布置在贯穿从第一帧Fn的第一显示单元区域延伸到第三显示单元区域中的宽阔区域，然后移动到从第二帧F(n+1)中的第三显示单元区域延伸到第四显示单元区域中的区域中。因此，当第三帧率控制器FRC3仅计算第二显示单元区域的预测图像数据时，部分X的图像数据丢失并且不可能正确的预测。因此， 为了获得完整的预测图像数据，第三帧率控制器FRC3的第三数据请求单元R3请求将要发送到第一帧率控制器FRCl或帧数据缓冲器110的第一显示单元区域的丢失部分的另外的图像数据。第三帧率控制器FRC3可以通过使用另外的请求的图像数据7以及第二显示单元区域的图像数据来计算全部完整的预测图像数据。因此，虽然最初布置在包括显示单元区域和相邻显示单元区域的宽阔区域的图像移动，但是可以计算正确的运动数据。
参照图6，将描述根据本发明的示范性实施例的显示设备的第二操作。
与图3 —起参照图6，在第一情况(情况I)下，星形布置在第一帧Fn中的第一显示单元区域，然后移动到第二帧F(n+1)中的第四显示单元区域中。在这种情况下，第四帧率控制器FRC4从与第四帧率控制器FRC4分离的第一帧率控制器FRCl或帧数据缓冲器110 接收图像信息，从而可以获得反映星形的正确的运动矢量的预测图像数据。在第二情况(情况2)下，星形布置在第一帧Fn的第三显示单元区域，然后移动到第二帧F(n+1)中的第四显示单元区域中。在这种情况下，第四帧率控制器FRC4从与其接近的第三帧率控制器FRC3或帧数据缓冲器110接收图像信息，从而可以获得反映星形的正确的运动矢量的预测图像数据。
如上所述，根据本发明的示范性实施例的显示设备可以从与期望的像素区域分离的帧率控制器或者从输入并存储了全部图像数据的帧数据缓存器110，以及相邻帧率控制器请求并接收期望像素区域的图像数据，以根据必需的图像数据的位置在帧率控制下计算运动矢量，由此计算预测图像数据。因此，在贯穿包括显示单元区域和相邻显示单元的宽阔区域迅速移动的图像中，可以获得正确的运动数据。
如上所述，在根据本发明的示范性实施例的显示设备中，多个帧率控制器包括数据请求单元，并且在多个帧率控制器之间以及在帧率控制器和帧数据缓冲器之间能够进行双向通信。帧率控制器可以无需另外的存储器而容易地接收期望位置的图像数据，并且可以正确地计算和获得布置在贯穿宽阔区域或迅速移动的运动图像的预测图像数据。
本领域技术人员很清楚，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和变化。因而，本发明意图涵盖本发明的上述修改和变化，它们落入所附权利要求及其等效物的范围内。
权利要求
1.一种显示设备，包括帧数据缓冲器，输出与多个显示区域相对应的多个图像数据组；多个帧率控制器，连接到所述帧数据缓冲器；以及多个显示区域，连接到所述多个帧率控制器，其中，所述多个帧率控制器和帧数据缓冲器通过用于双向通信的数据通信线全部连接在一起。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中所述多个帧率控制器中的每一个包括数据请求单元。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中所述数据请求单元请求期望位置的图像数据，该图像数据将通过所述数据通信线发送到所述帧数据缓冲器或所述多个帧率控制器的一部分。
4.如权利要求3所述的显示设备，其中所述帧率控制器通过所述数据通信线从所述帧数据缓冲器或所述多个帧率控制器的一部分接收期望位置的图像数据。
5.如权利要求4所述的显示设备，还包括第一数据通信线，连接所述帧数据缓冲器和所述多个帧率控制器，并被配置为执行单向通信，其中，所述帧率控制器通过第一数据通信线从所述巾贞数据缓冲器接收图像数据组。
6.如权利要求5所述的显示设备，其中所述帧率控制器中的每一个包括存储器，并且其中，所述存储器存储与连接到帧率控制器的一个显示区域相对应的图像数据。
7.如权利要求1所述的显示设备，还包括第一数据通信线，连接所述帧数据缓冲器和所述多个帧率控制器，并被配置为执行单向通信，其中，所述帧率控制器通过第一数据通信线从所述帧数据缓冲器接收图像数据组。
8.如权利要求7所述的显示设备，其中所述帧率控制器中的每一个包括存储器，并且所述存储器存储与连接到帧率控制器的一个显示区域相对应的图像数据。
9.如权利要求1所述的显示设备，其中所述帧率控制器中的每一个包括存储器，并且其中，所述存储器存储与连接到帧率控制器的一个显示区域相对应的图像数据。
10.如权利要求1所述的显示设备，其中所述帧率控制器中的每一个包括通过使用由所述显示设备的显示单元显示的运动图像的运动矢量来估计运动的运动补偿器。
全文摘要
一种显示设备，包括帧率控制器中的数据请求单元，并且请求和传送用于接收和存储整个像素区域的图像数据的帧数据缓冲器和其余帧率控制器的必需的数据。在运动图像在多个显示区域当中移动的情况下，从帧数据缓冲器或多个帧率控制器传送对应于多个区域的图像数据，并且在运动图像在相邻像素区域之间移动的情况中，从帧数据缓冲器或相邻帧率控制器传送相邻像素区域的图像数据用于处理。因此，可以不需要另外的存储器而实现快速移动的运动图像。
文档编号H04N7/01GK103037192SQ201210366959
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月7日
发明者朴东园, 裵栽成, 柳凤铉, 李相弟 申请人:三星显示有限公司