CN107274821A - 显示设备及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示设备,其包括显示面板、定时控制器、数据驱动器和栅极驱动器。定时控制器以第一水平的每秒帧数接收输入图像数据,并产生栅极控制信号和数据控制信号。定时控制器包括图像转换器,当输入图像数据是移动图像数据时,其以影片模式或正常模式操作,且在影片模式期间以低于第一水平的第二水平的每秒帧数输出影片图像数据。数据驱动器基于数据控制信号将与影片图像数据相对应的数据电压施加至显示面板。栅极驱动器基于栅极控制信号将栅极电压施加至显示面板。显示面板在影片模式期间以第二水平的频率操作。
Description
相关申请的交叉引用
2016年4月8日递交的题为“显示设备及其驱动方法(Display Apparatus andMethod of Driving the Same)”的韩国专利申请No.10-2016-0043661在此通过引用完全结合于此。
技术领域
在此所述的一个或多个实施例涉及显示设备和用于驱动显示设备的方法。
背景技术
已经开发了各种显示器。例子包括液晶显示器、有机发光显示器和等离子显示装置。这些显示器使用图像处理单元,以产生静止和移动的图像。当相同图像数据在多帧上输出时,显示静止图像。当不同图像数据在多帧上输出时,显示移动图像。显示器设计者的一个目标是在静止图像和移动图像二者的显示期间减小能量消耗。
发明内容
根据一个或多个实施例,显示设备包括显示图像的显示面板;定时控制器,该定时控制器以第一水平的每秒帧数接收输入图像数据,并产生栅极控制信号和数据控制信号,该定时控制器包括图像转换器,当输入图像数据是移动图像数据时,其以影片模式或正常模式操作,且在影片模式期间以低于第一水平的第二水平的每秒帧数输出影片图像数据;数据驱动器,该数据驱动器基于数据控制信号将与影片图像数据相对应的数据电压施加至显示面板;和栅极驱动器,该栅极驱动器基于栅极控制信号,将栅极电压施加至显示面板,显示面板在影片模式期间将以第二水平的频率操作。
输入图像数据可包括帧图像数据组,每个帧图像数据组包括彼此相等的多个帧图像数据,其中:在每个帧图像数据组的彼此相等的帧图像数据中的第一帧图像数据对应于更新图像数据,在每个帧图像数据组的彼此相等的帧图像数据中的其他帧图像数据对应于复制图像数据,且定时控制器将基于更新图像数据被输入的帧之间的间隔选择影片模式或正常模式中的一个。
图像转换器可包括复制图像检测器,该复制图像检测器分析帧单元中的输入图像数据,以确定输入图像数据是更新图像数据还是复制图像数据,且输出图像标志信号;模式选择器,该模式选择器接收图像标志信号,当更新图像数据以每等于或大于K的帧输入时输出影片模式信号,且当更新图像以每小于K的帧输入时输出正常模式信号,其中,K是自然数;影片模式控制器,该影片模式控制器接收影片模式信号且输出影片图像数据;和正常模式控制器,该正常模式控制器接收正常模式信号以输出正常图像数据。影片图像数据可包括正好在更新图像数据之后的第一复制图像数据。
显示面板可以在基于具有第一水平的频率设定的多个帧期间以与一个第一复制图像数据相对应的数据电压充电。显示面板可以是液晶显示面板,且影片模式控制器可包括影片图像数据发生器,以接收影片模式信号且输出影片图像数据;极性补偿器,以接收影片图像数据,以将第一极性信号输出至数据驱动器;和功率控制器,以接收影片图像数据,以将第一功率控制信号输出至数据驱动器。
当与影片图像数据中的帧图像数据相对应的数据电压在影片模式期间基于第一极性信号输出时,数据驱动器可将数据电压的极性反向,当累积极性的绝对值等于或大于预定值且累积极性由于极性反向而增加时,可不使极性反向。
当与影片图像数据中的帧图像数据相对应的数据电压在影片模式期间基于第一极性信号输出时,数据驱动器可将数据电压的极性反向;在累积极性的绝对值等于或大于预定值时输入的帧图像数据组中的一个帧图像数据组中的两个或更多复制图像数据是连续的时,且当与第一复制图像数据相对应的数据电压被输出时,累积极性由于极性反向而增强,影片图像数据可包括正好在第一复制图像数据之后的复制图像数据。
第一功率控制信号在影片图像数据的输出周期期间处于第一状态,功率控制信号在影片图像数据的输出周期之间的空白周期期间处于第二状态,数据驱动器在第一功率控制信号的第一状态期间可接收功率,且数据驱动器在第一功率控制信号的第二状态期间可不接收功率。
正常模式控制器可以第一水平的每秒帧数输出正常图像数据,显示面板可在正常模式期间以具有第一水平的频率操作。
复制图像检测器可将由输入图像数据中的两个帧图像数据的一个帧图像数据的四个算数运算推导的值与由输入图像数据中的两个帧图像数据的另一个帧图像数据的四个算数运算推导的值比较,以确定两个连续的帧图像数据是否彼此相等。
显示面板可包括连接至栅极线和数据线的像素,像素包括通过氧化物半导体作为其通道层而连接至栅极线和数据线的薄膜晶体管、连接至薄膜晶体管的像素电极以及面向像素电极的公共电极。
当输入图像数据为静止图像数据时,图像转换器可以停止模式操作。当更新图像数据每K和N之间范围内的帧输入时,模式选择器可输出影片模式信号,当更新图像数据在M或更多帧期间没有输入时,模式选择器输出停止模式信号,其中,N是等于或大于K的自然数,M是大于N的自然数。
图像转换器可包括停止模式控制器,以接收停止模式信号且以低于第二水平的第三水平的每秒帧数输出静止图像数据,且显示面板可在停止模式期间以具有第三水平的频率操作。
根据一个或多个实施例,显示设备包括用于显示图像的显示面板;定时控制器,以低于大约60fps的第一水平的每秒帧数接收输入图像数据,并产生栅极控制信号和数据控制信号,定时控制器包括图像转换器,当输入图像数据是移动图像数据时,其以影片模式或正常模式操作,且在影片模式期间以第一水平的每秒帧数输出影片图像数据;数据驱动器,该数据驱动器基于数据控制信号将与影片图像数据相对应的数据电压施加至显示面板;和栅极驱动器,该栅极驱动器基于栅极控制信号,将栅极电压施加至显示面板,显示面板在影片模式期间将以第一水平的频率操作。
输入图像数据可包括彼此不同的更新图像数据以及更新图像数据之间的空白数据,且定时控制器可基于在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量选择影片模式或正常模式中的一个。
图像转换器可包括:模式选择器,用于接收输入图像数据,当在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量处于F至G(包含F和G)的范围中时,输出影片模式信号,当在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量超过G时,输出正常模式信号,当在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量小于F时,输出停止模式信号,其中,F是自然数,G是等于或大于F的自然数;影片模式控制器,用于接收影片模式信号以输出影片图像数据;正常模式控制器,用于接收正常模式信号以输出正常图像数据;和停止模式控制器,用于接收停止模式信号以输出静止图像数据。
正常模式控制器可以大于第一水平的第二水平的每秒帧数输出正常图像数据,停止模式控制器可以小于第二水平的第三水平的每秒帧数输出停止图像数据,显示面板可在正常模式期间以第二水平的频率操作,在停止模式期间以第三水平的频率操作。影片图像数据可包括更新图像数据,显示面板在基于第二水平的频率设定的多个帧期间以与一个更新图像数据相对应的数据电压充电。
根据一个或多个其他实施例,驱动显示设备的方法包括以第一水平的每秒帧数输入图像数据;分析帧单元中的输入图像数据,以确定输入图像数据是更新图像数据还是复制图像数据;和以影片模式操作显示面板,其中,当输入图像数据的更新图像数据满足影片模式条件时,显示面板以具有低于第一水平的第二水平的频率操作,其中,输入图像数据的更新图像数据每等于或大于K的帧输入。
以影片模式操作显示面板可包括:以第二水平的帧数输出影片图像数据,所述影片图像数据包括正好在更新图像数据之后的第一复制图像数据;控制极性反向,当与更新图像数据相对应的数据电压被输出时,将与更新图像数据相对应的数据电压的极性反向,当累积极性的绝对值大于预确定值且累积极性由于极性反向增加时,不将数据电压的极性反向;和控制数据驱动器的功率,从而在影片图像数据的输出周期之间的空白周期期间,功率没有提供至数据驱动器。
方法可包括当影片模式条件没有被满足时,以正常模式操作显示面板,其中,显示面板以具有第一水平的频率操作。
方法可包括,当影片模式条件没有被满足并且输入图像数据的更新图像数据在M或更多帧期间没有被输入的停止模式条件被满足时,以停止模式操作显示面板,其中,显示面板以具有低于第二水平的第三水平频率操作,当输入图像数据的更新图像数据每K至N(包含K和N)范围内的帧输入时,影片模式条件被满足,其中,N是等于或大于K的自然数,M是大于N的自然数。该方法可包括当停止模式条件没有被满足时,以正常模式操作显示面板,其中,显示面板以具有第一水平的频率操作。
根据一个或多个实施例,驱动显示设备的方法包括以低于大约60fps的第一水平的每秒帧数将包括更新图像数据和空白图像数据的图像数据输入至定时控制器;和当在特定时间段期间输入的图像数据的更新图像数据的数量满足影片模式条件时,以影片模式操作显示面板,在影片模式条件下,更新图像数据的数量处于F至G(包含F和G)的范围中,其中,显示面板以具有第一水平的频率操作,其中,F是自然数,G是等于或大于F的自然数。
该方法可包括当影片模式条件没有被满足且输入图像数据的更新图像数据的数量小于F的停止模式条件满足时,以停止模式操作显示面板,其中,显示面板以低于第一水平的第三水平的频率操作;和当停止模式条件没有被满足时,以正常模式操作显示面板,从而,显示面板以具有高于第一水平的第二水平的频率操作。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施例,各特征对本领域技术人员将变得明显,在附图中:
图1示出显示设备的实施例;
图2示出像素的实施例;
图3示出薄膜晶体管的实施例;
图4示出图像转换器的实施例;
图5示出图像标志信号和影片图像数据的实施例;
图6示出影片模式控制器的实施例;
图7示出输入图像数据、影片图像数据和极性信号的实施例;
图8示出影片图像数据和功率控制信号的实施例;
图9示出输入图像数据、正常图像数据、另一极性信号和另一功率控制信号的实施例;
图10示出基于图像频率的功率消耗的例子;
图11示出基于数据驱动器的功率控制的功率消耗的例子;
图12示出作为频率的函数的功率消耗的例子;
图13示出图像标志信号和影片图像数据的实施例;
图14示出输入图像数据、影片图像数据和极性信号的另一实施例;
图15示出显示设备的另一实施例;
图16示出图像转换器和帧存储器的实施例;
图17示出输入图像数据、静止图像数据、另一极性信号和另一功率控制信号的实施例;
图18示出显示设备的另一实施例;
图19示出图像转换器和帧存储器的另一实施例;
图20示出输入至影片模式控制器或从其输出的输入图像数据以及基于图像信息信号产生的影片图像数据的另一实施例;
图21示出图像显示***的实施例;
图22示出用于驱动显示设备的方法的实施例;
图23示出以影片模式操作的实施例;
图24示出用于驱动显示设备的方法的另一实施例;和
图25示出用于驱动显示设备的方法的另一实施例。
具体实施方式
在此之后参考附图更充分地描述示例实施例,但是,它们可以不同形式具体实施,而不应视为对在此阐述的实施例的限制。但是,提供这些实施例,从而本说明书将是透彻且完整的,并将充分传达示例性实施方式。实施例(或其部分)可被组合,以形成另外的实施例。
在附图中,层和区域的尺寸可被夸大,以便清楚示出。还应理解,当层或元件在此称为“在”另一层或基板“上”时,其可直接在其他层或基板上,或可也存在介入层。此外,应理解,当层被称为“在”另一层“下”时,其可直接在下面,或可也存在一个或多个介入层。另外,还应理解,当层被称为“在”两层“之间”时,其可是两层之间的唯一层,或也可以存在一个或多个介入层。相同的附图标记始终指代相同的元件。
当元件被称为“连接”或“联接”至另一元件时,其可直接连接或联接至另一元件,或通过插置在之间的一个或多个介入元件间接连接或联接至另一元件。另外,当元件称为“包括”一部件时,这意味着该元件可还包括另一部件,而不是排除另一部件,除非存在不同披露。
图1示出显示设备1000的实施例,图2示出在显示设备1000中的像素的实施例。
参考图1,显示设备1000包括显示面板100、定时控制器200、栅极驱动器300和数据驱动器400。显示面板100显示图像,且可例如是有机发光显示面板、液晶显示面板、等离子显示面板、电泳显示面板、电湿润显示面板或另一类型的显示装置。仅出于阐释目的,显示面板100将作为液晶显示面板被讨论。
显示面板100包括在下基板110和上基板120之间的液晶层130、沿第一方向DR1延伸的多个栅极线GL1至GLm和沿第二方向DR2延伸的多个数据线DL1至DLm,该第二方向DR2与第一方向DR1交叉。栅极线GL1至GLm和数据线DL1至DLm限定像素区域,像素PX在每个像素区域中。图1示出连接至第一栅极线GL1和第一数据线DL1的像素PX作为代表例子。
像素PX包括薄膜晶体管TR、液晶电容器Clc和存储电容器Cst。薄膜晶体管TR连接至栅极线GL1至GLm中的一个和数据线DL1至DLm中的一个。液晶电容器Clc连接至薄膜晶体管TR。存储电容器Cst并联连接至液晶电容器Clc。在一个实施例中,存储电容器Cst可被省略。
薄膜晶体管TR是在下基板110上的三端子装置。该术语可包括控制端子、一个端子和另一端子。控制端子连接至第一栅极线GL1,一个端子连接至第一数据线DL1,另一端子连接至液晶电容器Clc和存储电容器Cst。
图3示出图2中的薄膜晶体管TR的实施例的横截面视图。参考图3,薄膜晶体管TR包括半导体活性层ACT、栅极GE、源极SE和漏极DE。半导体活性层ACT在下基板110上。栅极DE重叠在半导体活性层ACT上。栅极绝缘层GI在栅极GE和半导体活性层ACT之间。源极SE和漏极DE接触半导体活性层ACT。源极SE和漏极DE彼此间隔开。绝缘层INS在源极SE和栅极GE之间,且在漏极DE和栅极GE之间。
半导体活性层ACT包括氧化物半导体。氧化物半导体例如包括Zn、In、Ga、Sn和其组合的至少一个。例如,氧化物半导体可包括铟镓锌氧化物(IGZO)。在图3中,栅极GE在半导体活性层ACT上。在另一实施例中,栅极GE可在半导体活性层ACT下。
将氧化物半导体用作其通道层的薄膜晶体管的漏电流可小于将非晶硅或多晶硅用作其通道层的薄膜晶体管的漏电流。相应地,包括将氧化物半导体用作通道层的薄膜晶体管TR的像素的液晶电容器Clc中充电的电压可比非晶硅或多晶硅用作通道层时保持得更长。
再次参考图1和2,液晶电容器Clc包括在下基板110上的像素电极PE和在上基板120上的公共电极CE,作为其两个端子。在两个电极PE和CE之间的液晶层130用作介电材料。像素电极PE连接至薄膜晶体管TR,公共电极CE形成在上基板120的整个表面上,以接收公共电压。在另一实施例中,公共电极CE可在下基板110上。在该情况下,两个电极PE和CE的至少一个可包括缝隙。
存储电容器Cst辅助液晶电容器Clc,且包括像素电极PE、存储线以及在电极PE和存储线之间的绝缘材料。存储线在下基板110上,且重叠像素电极PE的一部分。存储线被施加有恒定电压,作为存储电压。
像素PX可显示多个颜色,例如,红、绿、蓝和白色中的一个。在另一实施例中,颜色可包括黄、青和品红。像素PX可包括与其中一个颜色相应的颜色过滤器CF。在图2中,颜色过滤器CF在上基板120上,而在另一实施例中,可在下基板110上。
定时控制器200从外部图形控制器接收输入图像数据RGB和控制信号。控制信号可包括,例如,作为帧区分信号的垂直同步信号Vsync、作为行区分信号的水平同步信号Hsync,和/或主时钟信号MCLK。
定时控制器200包括图像转换器500,其基于输入图像数据RGB确定操作模式,并将***作模式转换的输入图像数据DATA施加至数据驱动器400。定时控制器200产生栅极控制信号GS1和数据控制信号DS1,且将栅极控制信号GS1施加至栅极驱动器300,将数据控制信号DS1施加至数据驱动器400。栅极控制信号GS1驱动栅极驱动器300,数据控制信号DS1驱动数据驱动器400。
栅极驱动器300基于栅极控制信号GS1产生栅极信号,并将栅极信号施加至栅极线GL1至GLm。栅极控制信号GS1包括指示栅极线GL1至GLm扫描的开始的扫描开始信号,控制栅极开电压的输出定时的至少一个时钟信号,和限制栅极开电压的持续时间的输出使能信号。
数据驱动器400根据基于数据控制信号DS1转换的输入图像数据DATA产生灰度电压,并将灰度电压施加至数据线DL1至DLn。数据电压包括相对于公共电压具有正值的正数据电压,和相对于公共电压具有负值的负数据电压。数据控制信号DS1包括指示被转换的输入图像数据DATA向数据驱动器400的传输开始的水平开始信号、指令将灰度电压施加至数据线DL1至DLn的加载信号,以及将数据电压的极性关于公共电压反向的反向信号。
施加至像素PX的数据电压的极性每至少一帧反向,以防止液晶烧坏或劣化。例如,数据电压的极性响应施加至数据驱动器400的极性信号而每至少一帧反向。
定时控制器200、栅极驱动器300和数据驱动器400的每个可以至少一个集成电路芯片的形式直接安装在显示面板100上,在安装在柔性印刷电路板上之后以带载封装(TCP)形式附连至显示面板100,或安装在单独的印刷电路板上。栅极驱动器300和数据驱动器400的至少一个可与栅极线GL1至GLm、数据线DL1至DLn和薄膜晶体管TR一起集成在显示面板100上。定时控制器200、栅极驱动器300和数据驱动器400可集成在单个芯片上。
图4示出图像转换器500的实施例,该图像转换器包括包括复制图像检测器510、模式选择器520、影片模式控制器530和正常模式控制器540。
复制图像检测器510接收输入图像数据RGB,其包括连续输入的帧图像数据。在帧图像数据中,第一帧图像数据可称为更新图像数据,其余帧图像数据可称为复制图像数据。
复制图像检测器510分析输入图像数据RGB以确定在帧单元中输入图像数据RGB是更新图像数据还是复制图像数据,并将分析结果作为图像标志信号SIF输出。
输入图像数据RGB可以是静止图像数据或移动图像数据。在输入图像数据RGB是移动图像数据的情况下,输入图像数据RGB可包括连续输入的相同帧图像数据。例如,输入图像数据RGB可包括两个或三个连续的相同帧图像数据。输入图像数据RGB可包括更新图像数据和从更新图像数据复制的复制图像数据,以允许输入图像数据RGB例如以60fps从外部图形控制器输出。
模式选择器520接收图像标志信号SIF且确定模式选择器520是否以影片模式操作。模式选择器520可选择影片模式或正常模式。模式选择器520输出影片模式信号MD1以选择影片模式或输出正常模式信号MD2以选择正常模式。
基于更新图像数据被输入的帧之间的间隔,模式选择器520确定输出影片模式信号MD1还是正常模式信号MD2。例如,当输入图像数据RGB的更新图像数据每等于或大于K的帧被输入时,模式选择器520输出影片模式信号MD1。输入图像数据RGB的更新图像数据每等于或小于K的帧被输入的情况下,模式选择器520输出正常模式信号MD2。在所示示例性实施例中,K是2,但在不同实施例中可以为其他数量。
当影片模式控制器530接收影片模式信号MD1时,图像转换器500以影片模式操作。当正常模式控制器540接收正常模式信号MD2时,图像转换器500以正常模式操作。影片模式控制器530接收影片模式信号MD1并输出影片图像数据RGBF、第一极性信号POL1和第一功率控制信号PWC1。正常模式控制器540接收正常模式信号MD2并输出正常图像数据RGBN、第二极性信号POL2和第二功率控制信号PWC2。
图5示出基于输入图像数据产生的图像标志信号和影片图像数据。特别地,图5示出输入图像数据RGB,其包括十个连续帧图像数据FD1至FD10。在帧图像数据中,第一和第二帧图像数据FD1和FD2彼此相同,第三至第五帧图像数据FD3至FD5彼此相同,第六和第七帧图像数据FD6和FD7彼此相同,第八至第十帧图像数据FD8至FD10彼此相同。
彼此相同的帧图像数据可称为帧图像数据组。图5示出第一至第四帧图像数据组FDG1至FDG4。第一帧图像数据组FDG1包括第一和第二帧图像数据FD1和FD2。第二帧图像数据组FDG2包括第三、第四和第五帧图像数据FD3、FD4和FD5。第三帧图像数据组FDG3包括第六和第七帧图像数据FD6和FD7。第四帧图像数据组FDG4包括第八、第九和第十帧图像数据FD8、FD9和FD10。
参考图4和5,复制图像检测器510分析帧图像数据FD1至FD10,以将帧图像数据FD1至FD10每个设定为更新图像数据或复制图像数据中的一个。
复制图像检测器510分析两个连续的帧图像数据,以确定两个连续的帧图像数据是否彼此相同。复制图像检测器510将由两个帧图像数据的一个帧图像数据的灰度的四个算数运算推导的值与由两个帧图像数据的另一个帧图像数据的灰度的四个算数运算推导的值比较。例如,复制图像检测器510可将由第一帧图像数据FD1的灰度的四个算数运算推导的值与由第二帧图像数据FD2的灰度的四个算数运算推导的值比较,以确定第一帧图像数据FD1是否与第二帧图像数据FD2相同。由四个算数运算推导的值可通过根据预定方法计算一个帧数据中的所有像素数据而被确定。
在彼此相同的帧图像数据中,第一帧图像数据是更新图像数据,其他帧数据是复制图像数据。例如,第一帧图像数据FD1是更新图像数据,第二帧图像数据FD2是复制图像数据。类似地,第三帧图像数据FD3是更新图像数据,第四和第五帧图像数据FD4和FD5是复制图像数据。
当当前帧图像数据对应于首先输入的帧图像数据或与之前的帧图像数据不同时,复制图像检测器510确定当前帧图像数据是更新图像数据。另外,当当前帧图像数据与之前的帧图像数据相同时,复制图像检测器510确定当前帧图像数据是复制图像数据。
因为第一帧图像数据FD1是首先输入的帧图像数据,第一帧图像数据FD1可以是更新图像数据。因为第二帧图像数据FD2与第一帧图像数据FD1相同,第二帧图像数据FD2可以是复制图像数据。因为第三帧图像数据FD3与第二帧图像数据FD2不同,第三帧图像数据FD3可以是更新图像数据。
图5中的输入图像数据RGB包括重复的两个或三个连续的相同帧数据。由此,当图5中的输入图像数据RGB被施加其上时,模式选择器520可输出影片模式信号MD1。
输入图像数据RGB可以高水平的每秒帧数输入。在图5中,高水平大约为60。由此,输入图像数据RGB的更新图像数据和复制图像数据是大约每秒60次输入,例如,以60fps。
图像标志信号SIF可在更新图像数据被施加的时间段期间和在复制图像数据被施加的时间段期间具有不同状态。作为例子,图像标志信号SIF可在更新图像数据被施加的时间段期间具有高状态,且在复制图像数据被施加的时间段期间具有低状态。
图6示出图4中的影片模式控制器530的实施例。
参考图4至6,影片模式控制器530包括影片图像数据发生器531、极性补偿器533和功率控制器535。影片图像数据发生器531接收影片模式信号MD1且输出影片图像数据RGBF。影片图像数据RGBF可包括正好在更新图像数据之后的复制图像数据(第一复制图像数据)。在当前示例性实施例中,影片图像数据RGBF包括第一复制图像数据,但不包括在第二复制图像数据之后的复制图像数据。
图5中的影片图像数据RGBF包括第二帧图像数据FD2、第四帧图像数据FD4、第七帧图像数据FD7、第九帧图像数据FD9。例如,因为第二帧图像数据FD2是正好在第一帧图像数据FD1之后的复制图像数据,影片图像数据RGBF可包括第二帧图像数据FD2。因为第四帧图像数据FD4是正好在第三帧图像数据FD3之后的复制图像数据,影片图像数据RGBF可包括第四帧图像数据FD4。因为第五帧图像数据FD5并非正好在第三帧图像数据FD3之后的复制图像数据,影片图像数据RGBF不包括第五帧图像数据FD5。
影片图像数据RGBF可以中水平的每秒帧数输出,该中水平低于高水平。在图5中,中水平大约为24。即,影片图像数据RGBF的复制图像数据大约每秒输出二十四次,例如,以24fps。
显示面板100(例如,参考图1)在影片模式期间,输出与影片图像数据RGBF相对应的图像。显示面板100可以与中水平相对应的频率操作。显示面板100可以在相对于高水平频率设定的多个帧期间用与一个第一复制图像数据相对应的数据电压充电。在图5中,帧基于60Hz设定,且一个帧大约保持16.7ms。在该情况下,显示面板100可被刷新,以在基于60Hz设定的第二帧期间(大约16.7ms至33.3ms)显示与第二帧图像数据FD2相对应的图像。与第二帧图像数据FD2相对应的图像在第三帧(大约33.3ms至大约50ms)期间保持。
显示面板100被刷新,以在第四帧(大约50ms至大约66.7ms)期间显示与第四帧图像数据FD4对应的图像。与第四帧图像数据FD4相对应的图像在第五和第六帧(大约66.7ms至大约100ms)期间保持。
显示面板100被刷新,以在第七帧(大约100ms至大约116.7ms)期间显示与第七帧图像数据FD7对应的图像。与第七帧图像数据FD7相对应的图像在第八帧(大约116.7ms至大约133.3ms)期间保持。
显示面板100被刷新,以在第九帧(大约133.3ms至大约150ms)期间显示与第九帧图像数据FD9对应的图像。与第九帧图像数据FD9相对应的图像在第十帧(大约150ms至大约166.7ms)期间保持。
在基于60Hz设定的十帧期间,显示面板100刷新四次,且由此,显示面板100可理解为以大约24Hz操作。
图7是示出输入图像数据、影片图像数据和第一极性信号的实施例的时序图。参考图5至7,极性补偿器533接收影片图像数据RGBF且输出第一极性信号POL1。第一极性信号POL1被施加至数据驱动器400。
数据驱动器400(参考图1)在影片模式期间响应第一极性信号POL1将数据电压的极性反向。响应第一极性信号POL1,每当与帧图像数据相对应的影片图像数据中的数据电压在影片模式期间输出时,数据驱动器400将数据电压的极性反向。当数据电压的累积极性的绝对值大于预确定值且该累积极性由于极性反向增加时,数据驱动器400可不使数据电压的极性反向。
图7示出帧FR1至FR10的每个的累积极性。另外,累积极性的参考值——其是极性反向的参照——大约为5。
在与图7相关联的说明中,数据驱动器将基于以下假定描述,当第一极性信号POL1处于高状态时,数据驱动器400输出具有正极性的数据电压,当第一极性信号POL1处于低状态时,数据驱动器400输出具有负极性的数据电压。但是,与一个帧图像数据相对应的数据电压可分为正极性电压和负极性电压。
累积极性在影片图像数据RGBF的第二帧图像数据FD2被输入之前是6。累积极性为-6是指负极性数据电压是正极性数据电压六倍大的输出。正好在第一帧FR1之后的累积极性的绝对值为6。
第一极性信号POL1与第二帧图像数据FD2被施加的时间点同步地从低状态转变为高状态。第一极性信号POL1保持在高状态中,直到第四帧图像数据FD4被输入。在第二和第三帧FR2和FR3期间,累积极性的绝对值减小到4,在这期间,与第二帧图像数据FD2相对应的数据电压施加至显示面板100。
因为正好在第三帧FR3之后,累积极性的绝对值小于5,第一极性信号POL1与第四帧图像数据FD4被施加的时间点同步地从高状态转变到低状态。与第二帧图像数据FD2相对应的数据电压的极性可与与第四帧图像数据FD4相对应的数据电压的极性不同。第一极性信号POL1从第四帧图像数据FD4被施加的时间点至第七帧图像数据FD7被输入的时间点保持在低状态。累积极性的绝对值在第四至第六帧FR4至FR6期间增加至7,在这期间,与第四帧图像数据FD4相对应的数据电压施加至显示面板100。
正好在第六帧FR6之后,累积极性的绝对值大于或等于5,但累积极性由于与第七帧图像数据FD7相对应的数据电压的极性反向而减小。相应地,第一极性信号POL1在第七帧图像数据FD7被施加的时间点从低状态转变为高状态。与第四帧图像数据FD4相对应的数据电压的极性可与与第七帧图像数据FD7相对应的数据电压的极性不同。第一极性信号POL1从第七帧图像数据FD7被施加的时间点至第九帧图像数据FD9被输入的时间点保持在高状态。在第七和第八帧FR7至FR8期间,累积极性的绝对值减小到5,在这期间,与第七帧图像数据FD7相对应的数据电压施加至显示面板100。
正好在第八帧FR8之后,累积极性的绝对值大于或等于5,累积极性由于与第九帧图像数据FD9相对应的数据电压的极性反向而增加。相应地,第一极性信号POL1的极性在第九帧图像数据FD9被施加的时间点没有反向,且保持在高状态。与第七帧图像数据FD7相对应的数据电压的极性可与与第八帧图像数据FD8相对应的数据电压的极性相同。第一极性信号POL1从第九帧图像数据FD9被施加的时间点至下一帧图像数据被施加的时间点保持在高状态。在第九和第十帧FR9至FR10期间,累积极性的绝对值减小到3,在这期间,与第九帧图像数据FD9相对应的数据电压施加至显示面板100。
根据当前示例性实施例,当显示设备1000以影片模式操作时,可防止极性不平衡增加超过预定值。
图8是示出影片图像数据和第一功率控制信号的实施例的时序图。参考图5、6和8,功率控制器535接收影片图像数据RGBF且输出第一功率控制信号PWC1。第一功率控制信号PWC1被提供至数据驱动器400。
在影片模式期间,数据驱动器400(例如,参考图1)可响应第一功率控制信号PWC1控制待机功率。例如,数据驱动器400在第一功率控制信号PWC1的高周期期间接收功率,且在第一功率控制信号PWC1的低周期期间不接收功率。在第一功率控制信号PWC1的低周期期间,偏压电压可不施加至数据驱动器400中的放大器。
第二帧图像数据FD2、第四帧图像数据FD4、第七帧图像数据FD7和第九帧图像数据FD9分别在第一、第二、第三和第四输出周期OD1、OD2、OD3和OD4期间输出。
垂直空白周期可在影片图像数据RGBF的帧图像数据的输出周期之间限定。第一垂直空白周期V_B1在第一和第二输出周期OD1和OD2之间限定,第二垂直空白周期V_B2在第二和第三输出周期OD2和OD3之间限定,第三垂直空白周期V_B3在第三和第四输出周期OD3和OD4之间限定。
第一功率控制信号PWC1在第一至第四输出周期OD1至OD4期间处于高状态,且在第一至第三垂直空白周期V_B1至V_B3期间处于低状态。
显示设备1000可还包括电压发生器,其产生用于显示面板100、定时控制器200、栅极驱动器300和数据驱动器400的操作的电压。第一功率控制信号PWC1可施加至电压发生器。电压发生器可在影片模式期间响应第一功率控制信号PWC1控制待机功率。
例如,在第一功率控制信号PWC1的低周期期间施加至电压发生器中的放大器的偏压电压的水平可低于在第一功率控制信号PWC1的高周期期间施加至电压发生器中的放大器的偏压电压的水平。由此,在第一功率控制信号PWC1的低周期期间电压发生器产生的电压的转换速率可低于在第一功率控制信号PWC1的高周期期间电压发生器产生的电压的转换速率。
图9是示出输入图像数据、正常图像数据、第二极性信号和第二功率控制信号的时序图,它们被输入到正常模式控制器540或从正常模式控制器540输出。
参考图4和9,正常模式控制器540接收正常模式信号MD2并施加正常图像数据RGBN、第二极性信号POL2和第二功率控制信号PWC2至数据驱动器400。在图9中,输入图像数据RGB的帧图像数据F1A至F10A可具有彼此不同的图像信息。换句话说,输入图像数据RGB的每个帧图像数据F1A至F10A可以是更新图像数据。
当图9的输入图像数据RGB施加至模式选择器520时,其输出正常模式信号MD2。正常图像数据RGBN可与输入图像数据RGB大体相同。正常图像数据RGBN可包括第一至第十帧图像数据F1A至F10A。正常图像数据RGBN可以高水平的每秒帧数输出,其每秒帧数与输入图像数据RGB相同。在当前示例性实施例中,该高水平可以是60。正常图像数据RGBN可以60fps输出。
显示面板100(例如,参考图1)在正常模式期间,显示与正常图像数据RGBN相对应的图像。显示面板100以高水平频率操作。
在正常模式期间,数据驱动器400(例如,参考图1)响应第二极性信号POL2将数据电压的极性反向。响应第二极性信号POL2,当与帧图像数据相对应的数据电压在正常模式期间输出时,数据驱动器400将数据电压的极性反向。施加至显示面板100的数据电压的极性可通过第二极性信号POL2每帧反向。
在正常模式期间,数据驱动器400(例如,参考图1)响应第二功率控制信号PWC2控制待机功率。第二功率控制信号PWC2可在所有周期期间具有高状态。相应地,在正常模式期间,数据驱动器400连续地接收功率。
图10示出根据图像频率的功率消耗的例子。参考图4和10,图像转换器500在正常模式期间以高水平的每秒帧数输出正常图像数据RGBN,且在影片模式期间以中水平的每秒帧数输出影片图像数据RGBF,该中水平小于高水平。
在根据当前示例性实施例的显示设备1000中,显示面板100在影片模式期间的驱动频率小于显示面板100在正常模式期间的驱动频率。相应地,在影片模式期间根据图像频率的功率消耗小于在正常模式期间根据图像频率的功率消耗。当输入图像数据RGB满足特定条件时,根据当前示例性实施例的显示设备1000以影片模式操作,其频率小于正常模式的频率。由此,功率消耗可被改善。
图11示出基于数据驱动器的功率控制的功率消耗的例子。参考图4和11,图像转换器500在正常模式期间以高状态输出第二功率控制信号PWC2,且在影片模式期间,以高和低状态交替和重复地输出第一功率控制信号PWC1。当输入图像数据RGB满足特定条件时,根据当前示例性实施例的显示设备1000以影片模式操作,其中,数据驱动器400的待机功率小于正常模式的。由此,功率消耗可被改善。
图12示出作为频率的函数的显示装置的功率消耗的例子。参考图10至12,显示设备1000的功率消耗Pavg分为数据驱动器400的待机功率P1和显示面板100的驱动功率。根据当前示例性实施例的显示设备1000,当输入图像数据RGB满足特定条件时,显示设备1000以影片模式操作,以减小待机功率P1。另外,当输入图像数据RGB满足特定条件时,显示设备1000以影片模式操作,其降低显示面板100的驱动频率。由此,驱动功率可被减小。
图13示出基于输入图像数据产生的图像标志信号和影片图像数据的另一实施例。图14是示出输入图像数据、影片图像数据和第一极性信号的另一实施例的时序图。
参考图5、6、13和14,极性补偿器533接收影片图像数据RGBF且输出第一极性信号POL1’。第一极性信号POL1’被施加至数据驱动器400。
在影片模式期间,数据驱动器400(例如,参考图1)响应第一极性信号POL1’将数据电压的极性反向。响应第一极性信号POL1’,当与影片图像数据RGBF中的帧图像数据相对应的数据电压在影片模式期间输出时,数据驱动器400将数据电压的极性反向。当累积极性的绝对值等于或大于预确定值时输入的帧图像数据组中的一个帧图像数据组中的两个或更多复制图像数据是连续的且当与第一复制图像数据相对应的数据电压被输出时累积极性由于极性反向而增强时,影片图像数据RGBF可包括正好在第一复制图像数据之后的下一复制图像数据。
图14示出帧FR1至FR10的每一个的累积极性的例子。另外,累积极性的参考值——其是极性反向的参照——大约为5。
结合图7,将基于以下假定描述数据驱动器,当第一极性信号POL1’处于高状态时,数据驱动器400输出具有正极性的数据电压。当第一极性信号POL1’处于低状态时,数据驱动器400输出具有负极性的数据电压。但是,与一个帧图像数据相对应的数据电压可分为正极性电压和负极性电压。
在影片图像数据RGBF的第二帧图像数据FD2被输入之前,假定累积极性的绝对值是-6。假定累积极性为-6是指,负极性数据电压是正极性数据电压六倍大的输出。正好在第一帧FR1之后的累积极性的绝对值为6。
第一极性信号POL1’与第二帧图像数据FD2被施加的时间点同步地从低状态转变为高状态。第一极性信号POL1’保持在高状态中,直到第四帧图像数据FD4被输入。在第二和第三帧FR2和FR3期间,累积极性的绝对值减小到4,在这期间,与第二帧图像数据FD2相对应的数据电压施加至显示面板100。
因为正好在第三帧FR3之后,累积极性的绝对值小于5,第一极性信号POL1’与第四帧图像数据FD4被施加的时间点同步地从高状态转变到低状态。与第二帧图像数据FD2相对应的数据电压的极性可不同于与第四帧图像数据FD4相对应的数据电压的极性。正好在第三帧FR3之后的累积极性的绝对值等于或大于5。包括正好在第三帧FR3之后输出的第四帧图像数据FD4的第二帧图像数据组FDG2包括两个连续复制图像数据,例如,第四和第五帧图像数据FD4和FD5。当数据电压对应于为第一复制图像数据的第四帧图像数据FD4时,累积极性由于极性反向而增加。相应地,影片图像数据RGBF包括正好在第四帧图像数据FD4之后的第五帧图像数据FD5,其对应于下一复制图像数据。
第一极性信号POL1’与第五帧图像数据FD5被施加的时间点同步地从低状态转变为高状态。第一极性信号POL1’保持在高状态中,直到第七帧图像数据FD7被输入。在第五和第六帧FR5和FR6期间,累积极性的绝对值减小到3,在这期间,与第五帧图像数据FD5相对应的数据电压施加至显示面板100。
因为正好在第六帧FR6之后,累积极性的绝对值小于5,第一极性信号POL1’与第七帧图像数据FD7被施加的时间点同步地从高状态转变到低状态。与第五帧图像数据FD5相对应的数据电压的极性可不同于与第七帧图像数据FD7相对应的数据电压的极性。第一极性信号POL1’从第七帧图像数据FD7被施加的时间点至第九帧图像数据FD9被输入的时间点保持在低状态。在第七和第八帧FR7至FR8期间,累积极性的绝对值增加到5,在这期间,与第七帧图像数据FD7相对应的数据电压施加至显示面板100。
正好在第八帧FR8之后累积极性的绝对值大于或等于5,但累积极性由于与第九帧图像数据FD9相对应的数据电压的极性反向而减小。于是,第一极性信号POL1在第九帧图像数据FD9被施加的时间点从低状态转变为高状态。与第七帧图像数据FD7相对应的数据电压的极性可不同于与第九帧图像数据FD9相对应的数据电压的极性。第一极性信号POL1’从第九帧图像数据FD9被输入的时间点保持在高状态中。在第九和第十帧FR9至FR10期间,累积极性的绝对值减小到3,在这期间,与第九帧图像数据FD9相对应的数据电压施加至显示面板100。
根据当前示例性实施例,当显示设备以影片模式操作时,极性不平衡可被防止增加超过预定值。
图15示出显示设备1001的另一实施例,其可具有与图1的显示设备1000相同的结构和功能,除了定时控制器201之外。
定时控制器201包括图像转换器501和帧存储器600。图像转换器501基于输入图像数据RGB确定操作模式,并将根据操作模式转换的输入图像数据DATA施加至数据驱动器400。输入至定时控制器201的信号可与输入至图1的定时控制器的那些信号大体相同。帧存储器600将输入图像数据RGB存储在帧的单元中。
图16示出图像转换器501和图15中的帧存储器600的实施例。参考图16,图像转换器501包括复制图像检测器510、模式选择器521、影片模式控制器530、正常模式控制器540和停止模式控制器550。复制图像检测器510、影片模式控制器530和正常模式控制器540与图4中的大体相同。
模式选择器521接收图像标志信号SIF并选择影片模式、正常模式和停止模式中的一个。当模式选择器521选择影片模式时,模式选择器521输出影片模式信号MD1,当模式选择器521选择正常模式时,输出正常模式信号MD2,当模式选择器521选择停止模式时,输出停止模式信号MD3。
基于输入图像数据RGB中的更新图像数据被输入的帧的间隔,模式选择器521确定影片模式信号MD1、正常模式信号MD2和停止模式信号MD3中的哪个被输出。例如,当更新图像数据每2至N(包含2和N)范围内的帧被输入时,模式选择器521输出影片模式信号MD1。当更新图像数据每一帧被输入时,模式选择器521输出正常模式信号MD2。当更新图像数据在M或更多帧期间没有被输入时,模式选择器521输出停止模式信号MD3。(在此,N是大于或等于K的自然数,M是大于N的自然数)。
当输入图像数据RGB是移动图像时,模式选择器521输出影片模式信号MD1或正常模式信号MD2。当输入图像数据RGB是静止图像时,模式选择器521输出停止模式信号MD3。
当停止模式控制器550接收停止模式信号MD3时,图像转换器501以停止模式操作。停止模式控制器550接收停止模式信号MD3并输出静止图像数据RGBS、第三极性信号POL3和第三功率控制信号PWC3。停止模式控制器550在帧存储器600中存储输入图像数据RGB的帧图像数据,且从帧存储器600读出被存储的帧图像数据作为静止图像数据RGBS。
图17是示出输入图像数据RGB、静止图像数据RGBS、第三极性信号POL3和第三功率控制信号PWC3的时序图,它们被输入到停止模式控制器550或从停止模式控制器输出。在图17中,输入图像数据RGB的帧图像数据F1B至F10B可具有彼此不同的信息。
参考图16和17,停止模式控制器550输出静止图像数据RGBS、第三极性信号POL3和第三功率控制信号PWC3至数据驱动器400。静止图像数据RGBS可以是低水平的每秒帧数输出,该低水平低于影片图像数据RGBF的中水平。在该例子中,低水平是12,静止图像数据RGBS以12fps输出。
显示面板100(例如,参考图15)在停止模式期间输出与静止图像数据RGBS相对应的图像。显示面板100可以具有低水平的频率操作。
在停止模式期间,数据驱动器400(例如,参考图15)响应第三极性信号POL3将数据电压的极性反向。响应第三极性信号POL3,当静止图像数据RGBS的帧图像数据在停止模式期间输出时,数据驱动器400可使数据电压的极性反向。
在停止模式期间,数据驱动器400(例如,参考图15)响应第三功率控制信号PWC3控制待机功率。例如,数据驱动器400在第三功率控制信号PWC3的高周期期间接收功率,且在第三功率控制信号PWC3的低周期期间不接收功率。
第一帧图像数据F1B和第六帧图像数据F6B分别在第一和第二输出周期OS1和OS2期间输出。
垂直空白周期可在静止图像数据RGBS的帧图像数据的输出周期之间限定。如在图17所示,第一垂直空白周期VS_B1在第一和第二输出周期OS1和OS2之间,第二垂直空白周期VS_B2在第二输出周期OS2之后。
第三功率控制信号PWC3在第一和第二输出周期OS1和OS2期间处于高状态,且在第一和第二垂直空白周期VS_B1和VS_B2期间处于低状态。
静止图像数据RGBS的垂直空白周期比影片图像数据RGBF的垂直空白周期长。相应地,当显示面板100以停止模式操作时,功率消耗可小于当显示面板100以影片模式操作时的功率消耗,这是由于数据驱动器400的待机功率的控制。
图18示出显示设备1002的另一实施例,其具有与图15的显示设备1001相同的结构和功能,除了定时控制器202之外。定时控制器202从外部图形控制器接收输入图像数据RGB1、图像信息信号MBO和控制信号。控制信号可包括,例如,作为帧区分信号的垂直同步信号Vsync、作为行区分信号的水平同步信号Hsync,和主时钟信号MCLK。定时控制器202包括图像转换器502和帧存储器600。
图19示出图18中的帧存储器600和图像转换器502的实施例。参考图19,图像转换器502包括模式选择器522、影片模式控制器531、正常模式控制器541和停止模式控制器551。
输入图像数据RGB1可以是静止图像数据或移动图像数据。当输入图像数据RGB1是移动图像数据时,输入图像数据RGB1包括更新图像数据和空白数据。更新图像数据可彼此不同。每个更新图像数据可对应于关于图5描述的更新图像数据。空白数据可在更新图像数据之间。代替与正好在空白数据之前施加的更新图像数据相同的数据,空白数据被施加。例如,空白数据可对应于关于图5描述的复制图像数据。空白数据可以是黑图像数据。在当前示例性实施例中,由于空白数据不具有与图像有关的信息,空白数据不应作为有效数据,有效数据作为每秒帧数计算的主题。
图像信息信号MBO可在更新图像数据被施加的时间段期间和在空白数据被施加的时间段期间具有彼此不同的状态。作为例子,图像信息信号MBO在更新图像数据被施加的时间段期间具有高状态,且在空白数据被施加的时间段期间具有低状态。
模式选择器522接收图像信息信号MBO并输入图像数据RGB1,且选择影片模式、正常模式或停止模式中的一个。当模式选择器522选择影片模式时,模式选择器522输出影片模式信号MD1,当模式选择器522选择正常模式时,输出正常模式信号MD2,当模式选择器522选择停止模式时,输出停止模式信号MD3。
基于在特定时间段期间被输入的输入图像数据RGB1中的更新图像数据的数量,模式选择器522确定影片模式信号MD1、正常模式信号MD2和停止模式信号MD3中的哪个信号被输出。例如,当在特定时间段期间被输入的输入图像数据RGB1中的更新图像数据的数量在F至G(包含F和G)的范围时,模式选择器522输出影片模式信号MD1。当在特定时间段期间被输入的输入图像数据RGB1中的更新图像数据的数量超过G时,模式选择器522输出正常模式信号MD2。当在特定时间段期间被输入的输入图像数据RGB1中的更新图像数据的数量小于F时,模式选择器522输出停止模式信号MD3。(在此,F是自然数,且G为等于或大于G的自然数)。在当前示例性实施例中,F可以是2,G可以是3,但F和/或G在不同实施例中可以为其他数量。
当输入图像数据RGB1是移动图像时,模式选择器522输出影片模式信号MD1或正常模式信号MD2。当输入图像数据RGB1是静止图像时,模式选择器522输出停止模式信号MD3。
影片模式控制器531接收影片模式信号MD1并输出影片图像数据RGBF1、第一极性信号POL1和第一功率控制信号PWC1。
正常模式控制器541接收正常模式信号MD2并输出正常图像数据RGBN1、第二极性信号POL2和第二功率控制信号PWC2。
停止模式控制器551接收停止模式信号MD3并输出静止图像数据RGBS1、第三极性信号POL3和第三功率控制信号PWC3。
正常模式控制器541和停止模式控制器551可与参考图15和16描述的正常模式控制器540和停止模式控制器550大体相同。
图20示出输入至影片模式控制器或从其输出的输入图像数据以及基于图像信息信号MBO产生的影片图像数据RGBF1的实施例。
参考图19和20,输入图像数据RGB1可以中水平的每秒帧数输入。中水平可例如是24。由此,输入图像数据RGB1的更新图像数据可以每秒二十四次施加,例如,24fps。
图20中的输入图像数据RGB1包括十个连续的帧图像数据F1C至F10C。第一帧图像数据F1C、第三帧图像数据F3C、第六帧图像数据F6C和第八帧图像数据F8C可以是彼此不同的更新图像数据。第二帧图像数据F2C、第四帧图像数据F4C、第五帧图像数据F5C、第七帧图像数据F7C、第九帧图像数据F9C和第十帧图像数据F10C可以是空白数据和黑图像数据。
图20中的输入图像数据RGB1包括每两个或三个连续帧输入的更新图像数据。由此,当图20中的输入图像数据RGB1被输入时,模式选择器522可输出影片模式信号MD1。
基于图像信息信号MBO,影片模式控制器531可输出输入图像数据RGB1的更新图像数据作为影片图像数据RGBF1。基于图像信息信号MBO,影片模式控制器531可从输入图像数据RGB1产生影片图像数据RGB1,而不将输入图像数据RGB1存储到帧存储器600中。影片图像数据RGBF1可以中水平的每秒帧数输出。在图20中,中水平例如为24。由此,影片图像数据RGBF1的更新图像数据可以每秒二十四次输出。
显示面板100在影片模式期间显示与影片图像数据RGBF1相对应的图像。显示面板100可以中水平的频率操作。例如,在基于60Hz被设定的第一帧(0至16.7ms)期间,显示面板100被刷新,以显示与第一帧图像数据F1C对应的图像。与第一帧图像数据F1C相对应的图像在第二帧(大约16.7ms至33.3ms)期间保持。
在第三帧(33.3至50ms)期间,显示面板100被刷新,以显示与第三帧图像数据F3C对应的图像。与第三帧图像数据F3C相对应的图像在第四和第五帧(50ms至83.3ms)期间保持。
在第六帧(83.3ms至100ms)期间,显示面板100被刷新,以显示与第六帧图像数据F6C对应的图像。与第六帧图像数据F6C相对应的图像在第七帧(大约100ms至116.7ms)期间保持。
在第八帧(116.7ms至133.3ms)期间,显示面板100被刷新,以显示与第八帧图像数据F8C对应的图像。与第八帧图像数据F8C相对应的图像在第九和第十帧(133.3ms至166.7ms)期间保持。
在基于60Hz设定的十帧期间,显示面板100刷新四次,且由此,显示面板100可理解为以大约24Hz操作。
从影片模式控制器531输出的第一极性信号POL1和第一功率控制信号PWC1可与参考图7和9所述的相同。
图21示出图像显示***10的实施例,其包括显示设备DD和图形控制器GPU。图像显示***10可以是便携终端,诸如但不限于平板PC、智能手机、个人数据助理(PDA)、便携多媒体播放器(PMP)、游戏单元或手腕类型的电子装置。图像显示***10可应用于大尺寸的电子物品,诸如但不限于电视机或户外广告牌;或应用于小或中尺寸的电子装置,诸如但不限于个人电脑、笔记本计算机、车辆导航单元、照相机。
图形控制器GPU将图像信号DSG施加于显示设备DD。显示设备DD可以是参考图1至20中描述的显示设备1000、1001、和1002的一个。
当显示设备DD是参考图1至17描述的显示设备1000和1001中的一个时,图像信号DSG可包括输入图像数据RGB,其包括更新图像数据和通过复制更新图像数据获得的复制图像数据。
当显示设备DD对应于参考图18至20所述的显示设备1002时,图像信号DSG可包括输入图像数据RGB1,其包括更新图像数据和空白数据和图像信息信号MBO。
图22示出用于驱动显示设备的方法S100的实施例。显示设备1000的驱动方法S100将作为例子参考图1至9和22描述。
输入图像数据RGB可以高水平的每秒帧数输入到定时控制器200(S110)。计时控制器200分析帧单元中的输入图像数据RGB,以确定输入图像数据RGB是更新图像数据还是复制图像数据(S120)。
然后关于输入图像数据RGB是否满足影片模式条件进行确定(S130)。在当前示例性实施例中,当输入图像数据RGB的更新图像每等于或大于K的帧输入时,输入图像数据RGB可被确定为满足影片模式条件。当输入图像数据RGB的更新图像每小于K的帧输入时,输入图像数据RGB可被确定为不满足影片模式。
当影片模式条件被满足时,显示面板100以影片模式操作(S140)。在影片模式期间,显示面板100可以中水平的频率操作,该中水平低于高水平。在当前示例性实施例中,高水平是60,中水平是24。
当影片模式条件没有被满足时,显示面板100以正常模式操作(S150)。在正常模式期间,显示面板100可以具有高水平的频率操作。
图23示出以影片模式操作的实施例,例如对应于图2。参考图1至9和23,操作S140可包括操作S141、S143和S145。影片图像数据RGBF可以中水平的每秒帧数输出,该中水平小于高水平(S141)。影片图像数据RGBF可包括正好在更新图像数据之后的第一复制图像数据。
当输出数据电压时,与影片图像数据RGBF中的帧图像数据相对应的数据电压的极性反向。在累积极性的绝对值大于预定值且累积极性由于极性反向增加的情况下,数据电压的极性可不被反向(S143)。
在影片图像数据的输出周期之间的空白周期期间,功率可不被供给至数据驱动器(S145)。
在图23中,操作S141、S143和S145显示为按顺序执行。在另外的实施例中,操作S141、S143和S145可大体同时执行,因为每个操作S141、S143和S145在影片模式期间被执行。
图24示出用于驱动显示设备的方法S200的另一实施例。显示设备1001的驱动方法S200作为例子将参考图15至17和24描述。
输入图像数据RGB可以高水平的每秒帧数输入到定时控制器201(S210)。计时控制器201分析帧单元中的输入图像数据RGB,以确定输入图像数据RGB是更新图像数据还是复制图像数据(S220)。
关于输入图像数据RGB是否满足影片模式条件进行确定(S230)。在当前示例性实施例中,当输入图像数据RGB的更新图像数据每K至N(包含K和N)范围内的帧输入时,输入图像数据RGB可被确定为满足影片模式条件。当输入图像数据RGB的更新图像数据以每小于K或大于N的帧输入时,输入图像数据RGB可被确定为不满足影片模式条件。(N可以是自然数,例如等于或大于K)。
当影片模式条件被满足时,显示面板100以影片模式操作(S250)。在影片模式期间,显示面板100可以具有中水平的频率操作,该中水平低于高水平。在当前示例性实施例中,高水平是60,中水平是24。
当影片模式条件没有被满足时,关于输入图像数据RGB是否满足停止模式条件进行确定(S240)。当影片模式条件没有被满足时,当输入图像数据RGB的更新图像数据在M或更多帧期间没有被输入时,确定为输入图像数据RGB满足停止模式条件。当影片模式条件没有被满足时,当输入图像数据RGB的更新图像数据在M帧期间内被输入时,确定为输入图像数据RGB不满足停止模式条件。M可以是自然数,例如大于N。
当停止模式条件被满足时,显示面板100以停止模式操作(S260)。在停止模式期间,显示面板100可以低水平的频率操作,该低水平低于中水平。在当前示例性实施例中,低水平的频率大约为12Hz。
当停止模式条件没有被满足时,显示面板100以正常模式操作(S270)。在正常模式期间,显示面板100可以高水平的频率操作。
图25示出用于驱动显示设备的方法S300的另一实施例。显示设备1002的驱动方法S300作为例子将参考图18至20和25描述。
输入图像数据RGB1可以中水平的每秒帧数输入到定时控制器202(S310)。中水平的每秒帧数可以例如低于大约60fps。在该情况下,图像信息信号MBO可被输入至计时控制器202。
关于输入图像数据RGB1是否满足影片模式条件进行确定(S320)。在当前示例性实施例中,当在特定时间段期间输入的输入图像数据RGB1的更新图像数据的数量在F至G(包含F和G)的范围中时,确定为输入图像数据RGB1满足影片模式条件。当在特定时间段期间输入的输入图像数据RGB1的更新图像数据的数量小于F或大于G时,确定为输入图像数据RGB1不满足影片模式条件。(G可以是自然数,例如等于或大于F)。
当影片模式条件被满足时,显示面板100以影片模式操作(S340)。在影片模式期间,显示面板100可以具有中水平的频率操作。在当前示例性实施例中,具有中水平的频率大约为24。
当影片模式条件没有被满足时,确定输入图像数据RGB1是否满足停止模式条件(S330)。当影片模式条件没有被满足时,当在特定时间段期间输入的输入图像数据RGB1的更新图像数据的数量小于F时,确定为输入图像数据RGB1满足停止模式条件。当影片模式条件没有被满足时,当在特定时间段期间输入的输入图像数据RGB1的更新图像数据的数量超过G时,确定为输入图像数据RGB1不满足停止模式条件。
当停止模式条件被满足时,显示面板100以停止模式操作(S350)。在停止模式期间,显示面板100可以低水平的频率操作,该低水平低于中水平。
当停止模式条件没有被满足时,显示面板100以正常模式操作(S360)。在正常模式期间,显示面板100可以高水平的频率操作。在当前示例性实施例中,该高水平可以大约是60。
在此所述的方法、过程和/或操作可通过要被计算机、处理器、控制器或其他信号处理装置执行的代码或指令执行。计算机、处理器、控制器或其他信号处理装置可以是在此描述的那些,或除了在此描述的元件之外的。因为形成方法(计算机、处理器、控制器或其他信号处理装置的操作)基础的算法被详细描述,用于执行方法实施例的操作的代码或指令可将计算机、处理器、控制器或其他信号处理装置转变为用于执行在此所述方法的专用处理器。
在此披露的控制器、转换器、选择器、检测器、发生器、补偿器和其他处理特征可以逻辑实现,该逻辑例如可包括硬件、软件或二者。当至少部分地在硬件中实现时,控制器、转换器、选择器、检测器、发生器、补偿器和其他处理特征可例如是各种集成电路中的任一个,所述集成电路包括但不限于专用集成电路、现场可编程门阵列、逻辑门的组合、片上***、微处理器或另一类型的处理或控制电路。
当至少部分地在软件中实现时,控制器、转换器、选择器、检测器、发生器、补偿器和其他处理特征可例如包括用于存储要通过计算机、处理器、微处理器、控制器或其他信号处理装置执行的代码或指令的存储器或其他存储装置。计算机、处理器、微处理器、控制器或其他信号处理装置可以是在此描述的那些,或除了在此描述的元件之外的。因为形成方法(计算机、处理器、微处理器、控制器或其他信号处理装置的操作)基础的算法被详细描述,用于执行方法实施例的操作的代码或指令可将计算机、处理器、控制器或其他信号处理装置转变为用于执行在此所述方法的专用处理器。
在此已经披露示例性实施例,且尽管使用了特定术语,它们仅大体上且描述性地使用和解释,而不是用于限制的目的。在一些情况下,如将对本领域技术人员明显的是,结合特定实施例所述的特征、特点和/或元件可单独使用或与结合其他实施例描述的特征、特点和/或元件组合使用,除非以其他方式指出。相应地,本领域技术人员将理解,可进行形式和细节的各个变化,而不偏离权利要求阐述的实施例。
Claims (27)
1.一种显示设备,包括:
显示面板,该显示面板显示图像;
定时控制器,该定时控制器以高水平的每秒帧数接收输入图像数据,并产生栅极控制信号和数据控制信号,定时控制器包括图像转换器,以在输入图像数据是移动图像数据时,以影片模式或正常模式操作,且在影片模式期间以低于高水平的中水平的每秒帧数输出影片图像数据;
数据驱动器,该数据驱动器基于数据控制信号将与影片图像数据相对应的数据电压施加至显示面板;和
栅极驱动器,该栅极驱动器基于栅极控制信号,将栅极电压施加至显示面板,显示面板在影片模式期间将以中水平的频率操作。
2.如权利要求1所述的显示设备,其中,输入图像数据包括:
帧图像数据组,每个帧图像数据组包括彼此相等的多个帧图像数据,其中:
在每个帧图像数据组的彼此相等的帧图像数据中的第一帧图像数据对应于更新图像数据,
在每个帧图像数据组的彼此相等的帧图像数据中的其他帧图像数据对应于复制图像数据,和
定时控制器基于更新图像数据被输入的帧之间的间隔选择影片模式或正常模式中的一个。
3.如权利要求2所述的显示设备,其中,图像转换器包括:
复制图像检测器,该复制图像检测器分析帧单元中的输入图像数据,以确定输入图像数据是更新图像数据还是复制图像数据,且输出图像标志信号;
模式选择器,该模式选择器接收图像标志信号,当更新图像数据每等于或大于K的帧输入时输出影片模式信号,且当更新图像每小于K的帧输入时输出正常模式信号,其中,K是自然数;
影片模式控制器,该影片模式控制器接收影片模式信号且输出影片图像数据;和
正常模式控制器,该正常模式控制器接收正常模式信号以输出正常图像数据。
4.如权利要求3所述的显示设备,其中,
正常模式控制器以高水平的每秒多帧输出正常图像数据,且
显示面板在正常模式期间以具有高水平的频率操作。
5.如权利要求3所述的显示设备,其中,复制图像检测器将由输入图像数据中的两个帧图像数据的一个帧图像数据的四个算数运算推导的值与由输入图像数据中的两个帧图像数据的另一个帧图像数据的四个算数运算推导的值比较,以确定两个连续的帧图像数据是否彼此相等。
6.如权利要求3所述的显示设备,其中,影片图像数据包括正好在更新图像数据之后的第一复制图像数据。
7.如权利要求6所述的显示设备,其中,显示面板在基于具有高水平的频率设定的多个帧期间以与一个第一复制图像数据相对应的数据电压充电。
8.如权利要求6所述的显示设备,其中,
显示面板是液晶显示面板,且
影片模式控制器包括:
影片图像数据发生器,以接收影片模式信号且输出影片图像数据;
极性补偿器,以接收影片图像数据,以将第一极性信号输出至数据驱动器;和
功率控制器,以接收影片图像数据,以将第一功率控制信号输出至数据驱动器。
9.如权利要求8所述的显示设备,其中,所述数据驱动器:
当与影片图像数据中的帧图像数据相对应的数据电压在影片模式期间基于第一极性信号输出时,将数据电压的极性反向;和
当累积极性的绝对值等于或大于预定值且累积极性由于极性反向而增加时,不使极性反向。
10.如权利要求8所述的显示设备,其中,所述数据驱动器:
当与影片图像数据中的帧图像数据相对应的数据电压在影片模式期间基于第一极性信号输出时,将数据电压的极性反向;和
当在累积极性的绝对值等于或大于预确定值时输入的帧图像数据组中的一个帧图像数据组中的两个或更多复制图像数据是连续的且在与第一复制图像数据相对应的数据电压被输出时累积极性由于极性反向而增强时,影片图像数据包括正好在第一复制图像数据之后的复制图像数据。
11.如权利要求8所述的显示设备,其中,
第一功率控制信号在影片图像数据的输出周期期间处于第一状态,
功率控制信号在影片图像数据的输出周期之间的空白周期期间处于第二状态,
数据驱动器在第一功率控制信号的第一状态期间接收功率,和
数据驱动器在第一功率控制信号的第二状态期间不接收功率。
12.如权利要求3所述的显示设备,其中,当输入图像数据为静止图像数据时,图像转换器将以停止模式操作。
13.如权利要求12所述的显示设备,其中,
当更新图像数据每K至N(包含K和N)之间的范围内的帧输入时,模式选择器将输出影片模式信号,
当更新图像数据在M或更多帧期间没有输入时,模式选择器输出停止模式信号,其中,N是等于或大于K的自然数,M是大于N的自然数。
14.如权利要求13所述的显示设备,其中,
图像转换器包括停止模式控制器,以接收停止模式信号且以低于中水平的低水平的每秒帧数输出静止图像数据,且
显示面板在停止模式期间以具有低水平的频率操作。
15.如权利要求1所述的显示设备,其中,
显示面板包括连接至栅极线和数据线的像素,像素包括通过氧化物半导体作为其通道层连接至栅极线和数据线的薄膜晶体管、连接至薄膜晶体管的像素电极以及面向像素电极的公共电极。
16.一种显示设备,包括:
显示面板,该显示面板显示图像;
定时控制器,该定时控制器以低于大约60fps的中水平的每秒帧数接收输入图像数据,并产生栅极控制信号和数据控制信号,定时控制器包括图像转换器,当输入图像数据是移动图像数据时,其以影片模式或正常模式操作,且在影片模式期间以中水平的每秒帧数输出影片图像数据;
数据驱动器,该数据驱动器基于数据控制信号将与影片图像数据相对应的数据电压施加至显示面板;和
栅极驱动器,该栅极驱动器基于栅极控制信号,将栅极电压施加至显示面板,显示面板在影片模式期间将以中水平的频率操作。
17.如权利要求16所述的显示设备,其中,
输入图像数据包括彼此不同的更新图像数据以及更新图像数据之间的空白数据,且
定时控制器将基于在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量选择影片模式或正常模式中的一个。
18.如权利要求17所述的显示设备,其中,图像转换器包括:
模式选择器,该模式选择器接收输入图像数据,当在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量处于F至G之间(包含F和G)的范围中时,输出影片模式信号,当在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量超过G时,输出正常模式信号,且当在特定时间段期间输入的更新图像数据的数量小于F时,输出停止模式信号,其中,F是自然数,G是等于或大于F的自然数;
影片模式控制器,该影片模式控制器接收影片模式信号以输出影片图像数据;
正常模式控制器,该正常模式控制器接收正常模式信号以输出正常图像数据;和
停止模式控制器,该停止模式控制器接收停止模式信号以输出静止图像数据。
19.如权利要求18所述的显示设备,其中,
正常模式控制器以大于中水平的高水平的每秒帧数输出正常图像数据,
停止模式控制器以低于中水平的低水平的每秒帧数输出停止图像数据,
显示面板在正常模式期间以高水平的频率操作,在停止模式期间以低水平的频率操作。
20.如权利要求19所述的显示设备,其中,
影片图像数据包括更新图像数据,和
显示面板在基于中水平的频率设定的多个帧期间以与一个更新图像数据相对应的数据电压充电。
21.一种驱动显示设备的方法,该方法包括:
以高水平的每秒帧数输入图像;
分析帧单元中的输入图像数据,以确定输入图像数据是更新图像数据还是复制图像数据;和
当输入图像数据的更新图像数据满足影片模式条件时,以影片模式操作显示面板,其中,显示面板以具有低于高水平的中水平的频率操作,在所述影片模式条件下,输入图像数据的更新图像数据每等于或大于K的帧输入。
22.如权利要求21所述的方法,其中,以影片模式操作显示面板包括:
以中水平的帧数输出影片图像数据,所述影片图像数据包括正好在更新图像数据之后的第一复制图像数据;
控制极性反向,以在与更新图像数据相对应的数据电压被输出时,将与更新图像数据相对应的数据电压的极性反向,而在累积极性的绝对值大于预定值且累积极性由于极性反向增加时,不将数据电压的极性反向;和
控制数据驱动器的功率,使得在影片图像数据的输出周期之间的空白周期期间,功率不提供至数据驱动器。
23.如权利要求21所述的方法,还包括:
当影片模式条件没有被满足时,以正常模式操作显示面板,其中,显示面板以具有高水平的频率操作。
24.如权利要求21所述的方法,还包括:
当影片模式条件没有被满足并且输入图像数据的更新图像数据在M或更多帧期间没有被输入的停止模式条件被满足时,以停止模式操作显示面板,其中,显示面板以具有低于中水平的低水平的频率操作,
其中,当输入图像数据的更新图像数据每K至N之间(包含K和N)的范围的帧输入时,影片模式条件被满足,其中,N是等于或大于K的自然数,M是大于N的自然数。
25.如权利要求24所述的方法,还包括:
当停止模式条件没有被满足时,以正常模式操作显示面板,其中,显示面板以具有高水平的频率操作。
26.一种驱动显示设备的方法,该方法包括:
以低于大约60fps的中水平的每秒帧数将包括更新图像数据和空白图像数据的图像数据输入至定时控制器;和
当在特定时间段期间输入的图像数据的更新图像数据的数量满足影片模式条件时,以影片模式操作显示面板,在影片模式条件中,更新图像数据的数量处于F至G(包含F和G)的范围中,在影片模式条件下,显示面板以具有中水平的频率操作,其中,F是自然数,G是等于或大于F的自然数。
27.如权利要求26所述的方法,还包括:
当影片模式条件没有被满足且输入图像数据的更新图像数据的数量小于F的停止模式条件满足时,以停止模式操作显示面板,其中,显示面板以低于中水平的低水平的频率操作;和
当停止模式条件没有被满足时,以正常模式操作显示面板,从而,显示面板以具有高于中水平的高水平的频率操作。
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