驱动显示设备的方法
专利名称：驱动显示设备的方法
技术领域：
本发明是有关于一个显示设备，特别是一种显示设备(例如，液晶显示器(LCD))的驱动方法。节省电能是电子设计者的一个基本目标。对于电子设备而言，例 如笔记本电脑，其能耗是其性能的基本因素。笔记本电脑的显示屏以 及显卡的能耗接近整个设备能耗的一半。对便携式个人电脑制造商来 说，开发节能型显示设备是一持续关注的领域，例如，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)中包括的有源像素晶体管，所述有源像素晶体 管以一与显示器刷新频率成正比的转换频率存储电荷，此外，现有技 术中，该图像控制器以一与显示器刷新频率成正比的频率显示接口信 号。换句话说，现有技术中图像控制器的运行频率会随着显示设备刷 新频率而不同。当显示器刷新频率被预先设定后，无论图像控制器是 否需要输出信号，该图像控制器必须依照显示器预设刷新频率的比率 进行工作，因此，即使存在相同的显示信号，该图像控制器也必须高 频工作，从而导致低功效和高能耗。诸如笔记本电脑等电子设备通常利用一定时控制器接收由其图 像控制器传来的显示信号以及控制信号，并将前述接收到的信号转换成传输给LCD设备的显示信号。
图1所示是现有技术中一个定时控制器100，该定时控制器100 包括一个可接收数据信号以及控制信号的低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling ， LVDS)平面显示器链路(FPD-LinkTM)接收 器102，该FPD-Link接收器102将接收到的平行数据流接入一个8-6 位转换器104以匹配色深。该8-6位转换器104通过转换数据长度修 改色深。数据路径及定时参考器106连接到该8-6位转换器104用来 将分离的数据信号传输给串行解串器108，同时将分离的控制信号传 输给行及场时序发生器112。前述数据信号由该数据路径及定时参考 器106转换，再由该串行解串器108解串后，成为低摆幅差分信号 (Reduced Swing Differential Signaling ， RSDS)，并通过RSDS输出 电路110输出。由该行及场时序发生器112产生的控制信号分别被送 到源极驱动器、栅极驱动器以及电源。在现有技术中，还提供另一种结合帧存储器来响应时间补偿 (Response Time Compensation ， RTC)的定时控制器。RTC是通过一 个增压或高驱动电压驱使液晶材料更快响应来实现。前述增压或高驱 动电压通过结合一个内部或外部电可擦可编程只读存储器 (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory , EEPROM)的 查找表完成，该查找表中包括含有增压/高驱动电压值，另有一个用 作帧缓存器的外部存储器。RTC改善了LCD面板的内灰度响应时间。 这种采用帧存储器的设计具备了响应时间补偿(RTC)能力，然而却 没有实现节能。典型地，现有技术中一个图像控制器对一组源图像或界面进行转 换、组合并在合适时间发送给一个连接至显示设备的输出接口，在前 述过程中主要包括有数据格式转换，数据拉长/压縮，以及色彩校正 或伽玛校正。该图像控制器包括显示引擎、显示面板以及显示数据信道等等。 其中，显示引擎能够从系统存储器中获取显示数据，其包括视频引擎、 二维(2D)引擎以及三维(3D)引擎；该些显示面板包括由源、尺 寸、位置、方法以及格式而定义的矩形图像，该些显示面板连接至特定的目标通道，进而连接至端口；该显示数据信道(Display Data Channel, DDC)建立主机系统与显示器之间的连接，配置信息和控制 信息两者的交互使得即插即用系统能够实现。前述图像控制器的显示数据被转换成LVDS信号或者由定时控 制器接收的串行数据信号。输出信号通过定时控制器被传输到一个 LCD设备，该输出信号应当符合由美国通信工业协会/电子工业协会 ANSI/TIA/EIA-644-A(LVDS)设立的标准。发明内容本发明要解决的技术问题在于提供一种显示器的驱动设备以及 驱动方法，其具有低能耗及低电磁干扰的优点。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种显示设备的驱动方 法，包括提供一图像控制器，用于处理多个连续的帧数据；所述的图 像控制器优化一帧速率；所述图像控制器以一最优帧速率输出第一组显示信号；以及提供一定时控制器，用以根据一预定的刷新频率将所 述第一组显示信号转换成第二组显示信号。
以下结合附图的详细描述将更清楚地显示本发明的目的、优点以及新的特征，其中图1是现有技术的一个定时控制器的结构框图。图2是根据本发明的一个实施例的电子设备的显示系统的结构框图。图3是根据本发明的一个实施例的定时控制器的结构框图，该定时控制器中包括帧缓存器。图4是根据本发明的一个实施例的图像控制器执行操作的流程图。图5是根据本发明的一个实施例的图像控制器选择最优帧速率 的方法流程图。图6是根据本发明的一个实施例的定时控制器执行操作的的流 程图。图7是根据本发明的一个实施例的帧缓存器以某一频率运行时 交替写入以及读取显示数据的流程图。图8是根据本发明的一个实施例的定时控制器以不同的输入帧 速率执行操作的流程图。
具体实施方式
以下将详细描述本发明的显示设备的驱动方法的具体实施例。尽 管本发明以如下具体实施例的方式进行表述，然而，本发明的实现显 然不仅仅局限于本发明中所表述的具体实施方式
。相反，本发明未明 确写明的其他可选择的、经修改、或等同的方式，均应当包含在本发 明的权利要求书中。此外，以下对本发明的详细描述，描述了大量特定特征以便能更 好理解本发明。然而，即使没有下文中对特定特征的详细描述，本领 域的技术人员也能实现本发明。另外，为了简明起见，本发明对于通 用方法、流程、元件以及线路未作详细描述，也不影响本发明公开的 清楚性以及完整性。图2所示是根据本发明的一个实施例的电子设备的显示系统 200。该电子设备可以是任何一种包括显示器的电子设备，例如PDA、 台式电脑或笔记本电脑。下文以笔记本电脑为例进行描述，然而对本 领域技术人员来说，本发明的应用当然不仅限于笔记本电脑。该显示 系统200包括一个连接至该电子设备的图像控制器210以及一个连接 至该图像控制器210的显示模块220，例如，薄膜晶体管液晶显示器 (TFT-LCD)。其中，该图像控制器210经由一电子信号系统，例如低压差分信 号(LVDS)，连接至该显示模块220，该LVDS信号能在诸如笔记本电 脑主板上的双绞铜线缆的线路上实现高速传输。该显示模块220包括输入连接器211、 DC/DC转换器212，电平(common voltage, Vcom) 发生器214、伽马发生器216、定时控制器300、栅极驱动器202，源 极驱动器204以及TFT-LCD面板206。当接通笔记本电脑的电源时，该图像控制器210向该显示模块 220发出LVDS信号，该LVDS信号中包含有显示数据、控制信号以 及时钟信号。在本发明的一个实施例中，该图像控制器210输出具有 不同帧速率的LVDS信号。该输入连接器211提供DC电源，该DC/DC转换器212将该DC 电源转换为预定的DC电源电压提供给Vcom发生器214以及伽马发 生器216用来产生栅极电压、控制电压以及其它参考电压，再供予该 源极驱动器204。在本发明的一个实施例中，该输入连接器211以 及DC/DC转换器212通过该源极驱动器204向该栅极驱动器202提 供-5V以及20V的电压，即TFT-LCD面板206的栅极电压。该DC/DC 转换器212还通过该伽马发生器216以及Vcom发生器214，向该源 极驱动器204提供一个参考电压，以调整TFT-LCD面板206的灰度 或亮度，例如IOV参考电压。如图3所示的本发明的一个实施例的定时控制器300为该图像控 制器210以及驱动集成芯片(ICs)之间的接口 ，该驱动集成芯片(ICs) 可以是如图2所示的该显示模块220的栅极驱动器202以及源极驱动 器204。该定时控制器300接收来自该图像控制器210的LVDS信号， 并转换为晶体管/晶体管逻辑(TTL)数据。此外，由该图像控制器 210传送的LVDS信号串行解串为平行数据，该平行数据包括红色，绿色和蓝色(RGB)象素数据信号、时钟信号以及控制信号。根据前述TTL数据，该定时控制器300产生控制信号，并发送给该栅极驱 动器202以及源极驱动器204。在本发明的一个实施例中，该定时控 制器300使用低摆幅差分信号(RSDS)输出接口，相应地，该TTL 数据被转换成RSDS信号，该RSDS信号为对源极驱动器204以及栅 极驱动器202的串行信号。该栅极驱动器202以及源极驱动器204用以驱动该LCD面板 206，该LCD面板206包括多个用以接收该栅极驱动器202的栅极电 压的栅极线，该栅极电压用作扫描信号；多个与栅极线相交的用以接 收该源极驱动器204的数据电压的源极线，该数据电压用作数据信 号。该源极驱动器204通过RSDS信号存储来自定时控制器300的 RGB数据，同时接收一个将数字数据转换成模拟信号的指令信号。 一旦接收该指令信号，该源极驱动器204输出一个模拟信号，该模拟 信号与该LCD面板206的各独立象素相对应。该栅极驱动器202包括一个移位寄存器、 一个电平转移电路以及 一个缓存器(图2中未示出)。该栅极驱动器202接收一个栅极时钟 信号以及一个来自定时控制器300的垂直线起始信号。此外，该栅极 驱动器202还接收来自该Vcom发生器214的电压，并输出栅极电压， 用以给该LCD面板206的各独立象素提供相应电压值。动态画面的显示是以建立帧来实现。每个帧包括多个扫描线，当 扫描完一个帧的所有扫描线后，下一帧进入定时控制器300。本发明 的一个实施例中，TFT-LCD面板206的刷新频率为60 Hz，或者说，帧的刷新频率为60Hz。然而，定时控制器300能以低于60Hz的刷 新频率接收显示数据，例如30Hz或者更低，并以60 Hz的刷新频率 向液晶显示器输出数据。根据本发明的一个实施例，为了降低能耗，该图像控制器210的 帧速率无需与该LCD面板206的刷新频率一样高，即该图像控制器 210的帧速率可以低于该LCD面板206的刷新频率。根据本发明的 一个实施例，该定时控制器300作为该图像控制器210与LCD面板 206之间的接口 ，其能够响应该图像控制器210输出的变化的帧速率， 并以一个预定的刷新频率向该LCD面板206输出显示信号。如图2 所示，该定时控制器300包括一个帧缓存器312以及一个帧缓存器 314，重复地读取该帧缓存器312以及314之一中的数据，并同歩到 另外一个帧缓存器中，具体方式将在下文进一歩详述。图3是根据本发明的一个实施例的定时控制器300的结构框图， 即如图2所示的该定时控制器300，其包括帧缓存器312以及314。 如上所述，图2所示的定时控制器300设置于该显示模块220中，该 定时控制器300包括LVDS输入接口 、 RSDS输出接口 、多个存储器。 在本发明的一个实施例中，例如嵌入该定时控制器300中的帧缓存器 312以及314;本发明的另一个实施例中，该定时控制器300包含外 部的帧缓存器312以及314。在本领域中，LVDS是一个常见的差分数据传输标准，其广泛地 应用于当今高性能的数据传输中。由于LVDS信号具有良好的抗干扰 性能，因而，降低了电压并提高了数据速率。在本发明一个实施例中，提供一个LVDS接收器302，用于接收来自前述图像控制器210的串 行解串LVDS信号。该时序发生器308连接至该LVDS接收器302，用于结合来自该 LVDS接收器302以及时钟控制器306的信号，并产生对源极驱动器、 栅极驱动器以及电源的控制信号；该内部时钟发生器318，连接至该 时钟控制器306，用于为该时钟控制器300产生内部时钟信号；该时 钟控制器306以及时序发生器308进一步控制该存储控制器32对该 帧缓存器312以及314的写入/读取。该存储控制器320控制的帧缓存器312以及314接收来自该 LVDS接收器302的LVDS数据信号，该存储控制器320控制该帧缓 冲器312以及314以输入帧速率交替地读取/写入数据。当通过该 LVDS接收器302所得到的图像控制器帧速率等于LCD面板的刷新 频率，该帧缓冲器312以及314以同样的频率读取/写入数据。当如 图2所示的该图像控制器210的最优帧速率低于LCD面板的刷新频 率时，该帧缓冲器312以及314就以不同的频率读取/写入数据，具体方式将在下文进一步详述。该输出模块316，例如RSDS输出接口，将从该帧缓存器312或 314读出的数据转换成RSDS、 mini-LVDS或者其他格式。该定时控 制器300通过该输出模块316向该源极驱动器204以及栅极驱动器 202输出该指令信号，以驱动如图2所示的LCD面板206。与LVDS接口相似地，RSDS接口是一个差分信号协议，两者具 有不同的应用。通过使用RSDS接口，电脑系统具有高速以及低的电磁辐射干扰(EMI)的优点，从而优化该定时控制器300与源极驱动 器204之间的数据连接，也即降低了该定时控制器300以及源极驱动 器204之间的能耗。图4是根据本发明的一个实施例的图像控制器执行操作的流程 图。在方框402，当开启带有显示系统的笔记本电脑时，图像控制器 接收由笔记本电脑的基本输入输出系统(BIOS)发出的时钟信号。 在本发明的一个实施例中，该BIOS是存储在主板存储芯片的特定软 件，其用于连接主要硬件设备与操作系统。在方框404，判断电脑系统是否为睡眠模式。如果电脑系统为睡 眠模式，则进至方框406，在方框406中，不向图像控制器发送时钟 信号；如果不是睡眠模式，则进至方框408，继续向图像控制器发 送时钟信号。在方框410，图像控制器将当前的帧速率与后续的帧速率进行比 较，并选择出最优帧速率，图5中将对此做进一步详述。在本发明的 一个实施例中，如果当前的帧速率与后续的帧速率不同，则进至方 框414，在方框414保持输出频率不变，例如帧速率会保持在60 Hz或 30Hz。在方框410，如果当前的帧速率与后续的帧速率相同或者屏幕的 显示未改变，则进至方框412。举例而言，在浏览新闻时，屏幕的 显示画面会保持不变，且当前的帧速率与后续的帧速率相同。在方框 412，图像控制器选择最优帧速率。降低图像控制器的数据输出频率 以实现节能。另外，由于频率降低，也降低了信号高速传输时EMI产生的高发射干扰。图5是根据本发明的一个实施例的图像控制器选择最优帧速率的的方法流程图。图像控制器根据图5所示方法500编码运行以得到 变化的帧速率，该方法500的编码可以是电脑系统BIOS的一部分。 在本发明的一个实施例中，在方框502中，将输出帧速率设为60Hz， 且为整数N赋初始值等于1。在方框504中，将当前帧(帧N)与后 续的帧(帧N+1)进行比较，若帧N与帧(N+l)相同，则进至方 框506;若不相同，则返回方框502。在方框506中，N值加上1后 进至方框508。在方框508中，判断N值是否超过60，若N超过60， 则进至方框512，否则返回到方框504。即在一个特定时间段内，每 幅帧都会与后续的帧进行比较，在本发明的一个实施例中，若在该时 间段内的所有的帧都相同时，在方框508中，N值不断累加直到60。 在方框512中，帧速率设为30Hz，且为整数N值赋初始值等于1， 一旦遇到一个不同的帧，帧速率设为60Hz且N值重置为1，即完成 第一个从60 Hz到30 Hz选择最优帧速率的循环。与前述第一个循环相似，方框502、 514、 516、 518以及522 完成第二个从30Hz到15Hz选择最优帧速率的循环。为简明起见， 对方框502、 514、 516、 518以及522的技术内容不再详述。需 要说明的是，由于频率降低到30Hz，在方框518中，判断N值是否 超过30。与前述第一个以及第二个循环相似，方框502、 524、 526、 528 以及532完成第三个从15 Hz到1 Hz选择最优帧速率的循环。为简明起见，对方框502、 524、 526、 528以及532的技术内容不再 详述。需要说明的是，由于频率降低到15Hz，在方框528中，判断 N值是否超过15。在方框532中，将帧速率设为l。在方框534中，比较帧N与帧 (N+l)，若帧N与帧(N+l)相同，帧速率固定为l Hz;若不同， 则返回方框502。在方框502中，帧速率重置为60 Hz， N值重置为1 。图6是根据本发明的一个实施例的定时控制器执行操作的流程 图，以下结合图3所示的定时控制器300描述定时控制器执行操作的 流程图。在方框602中，当该定时控制器接收到一个电脑系统BIOS 发出的时钟信号时，同时启动电脑系统以及显示系统。在方框604中，该定时控制器判断是否收到输入数据。若该定时 控制器由该图像控制器收到输入数据，则进至方框606。在方框606 中，将收到的输入数据交替地写入帧缓存器A或B，或从帧缓存器A 或B中读取，下文将会参考图7或图8进一步详述。相反地，在方 框604，在一个时钟周期内，若该定时控制器未收到来自该图像控制 器的数据，进至方框608。在方框608中，该定时控制器进入睡眠 模式。当帧速率低于该定时控制器的刷新频率时，该定时控制器需确 认电脑系统的睡眠模式。在判断睡眠模式时，电脑系统与定时控制器 之间存在时间迟延。举例而言，若帧速率为1 Hz且刷新频率为60 Hz， 该定时控制器等待60个循环，并于电脑系统进入睡眠模式后，跟着 进入睡眠模式。在方框610中，当定时控制器处于睡眠模式时，电脑 系统的时钟信号没有被传输给定时控制器。图7是本发明的一个具体实施例的帧缓存器A以及B交替地写入/读取显示数据的流程图。在方框702中，当启动电脑系统，也即启动显示系统时，定时控制器接收一个来自电脑系统图像控制器的时钟信号。在方框704中，设置该定时控制器300的输出频率/输入频 率的比率为K。在方框706中，判断输入频率的值是否为零。在方框742中，若 输入频率为零，定时控制器进入睡眠模式；此时，在方框744中，电 脑系统的时钟信号没有被传送给定时控制器。若不为零，则进至方框 708。在方框708中，将显示数据写入帧缓存器A，同时从帧缓存器 B中读取显示数据。接下来，在方框712中，将K值减1，获得新的 K值。在方框714中，判断K值是否为零值。若K不为零值，进至 方框716，从缓冲器B中读出显示数据，随后返回方框712。在第一 个循环期间，即方框704、 706、 708、 712，、 714以及716，将显 示数据写入帧缓存器A —次，且从帧缓存器B中读取数据多次直到 在方框714的K值为零。对于定时控制器而言，其输入频率为图像 控制器传输的帧速率，且其输出频率为LCD面板的刷新频率。如上 所述，图像控制器能选择最优帧速率以节省电能消耗。在这种情况下， 刷新频率通常高于帧速率，也即读取帧缓存器中显示数据的频率高于 将显示数据写入帧缓存器A的频率。在图8所示的相关实施例中， 帧缓存器A以及B以不同的输入帧速率交替地写入/读取显示数据。再参考图7所示，在方框714中，若K值为零，随后进至方框 724，同时结束将数据写入帧缓存器A以及从帧缓存器B中读出数据的第一个循环。在方框724中，N值被更新为定时控制器输出频率与 输入频率的比率。第二个循环从将显示数据写入帧缓存器B —次且 连续从帧缓存器A中读取输出数据之后的开始，重复与第一循环相 似的流程。为简明起见，方框726、 728、 732、 734以及736的内 容在下文中不再详述。在方框732中，若K值为零，结束将数据写 入帧缓存器B以及从帧缓存器A中读取数据的第二个循环，随后返 回方框704再开始第一个循环。也即，交替地将显示数据写入帧缓存 器A以及由帧缓冲器B中读取输出数据。图8所示是根据本发明的一个实施例的定时控制器以不同输入 帧速率执行操作的流程图。在方框802中，当启动电脑系统，也即启 动显示系统400后，定时控制器接收时钟信号。在方框804中，由该 定时控制器侦测输入频率。在本发明的一个实施例中，在方框804中， 当输入数据的帧速率以及输出数据的刷新频率都等于60 Hz时，定 时控制器的输出模块读取帧缓存器A中的第一个帧数据，并将第二 个帧数据写入帧缓存器B。随后，在方框812中，输出模块读取帧缓 存器B中的第二个帧数据，并将第三个帧数据写入帧缓存器A。如此 反复，帧数据被交替写入帧缓存器A以及B，并从帧缓存器A以及B 中交替读取。也即，以一个预定的刷新频率(例如60Hz)向显示设 备发送帧数据。在本发明的另一个实施例中，当输入数据的帧速率以及输出数据 的刷新频率分别为30 Hz以及60 Hz时，定时控制器的输出模块在方 框802以及822两次由帧缓存器A中读取第一个帧数据，且在方框820中将第二个帧数据写入帧缓存器B —次，再于方框824中将第三 个帧数据写入帧缓存器A —次。也即，虽然输入数据的接收频率为 30 Hz (帧速率等于30Hz)，帧数据仍以60Hz的预定刷新频率发送给显示设备。在本发明的另一个实施例中，当输入数据的帧速率以及输出数据 的刷新频率分别为15 Hz以及60 Hz时，定时控制器的输出模块在方 框830、 832、 834以及836四次由帧缓存器A中读取第一个帧数 据，且在方框830中将第二个帧数据写入帧缓存器B—次。接下来， 输出模块在方框838、 840、 842以及844四次由帧缓存器B中读 取第二个帧数据，且在方框838中，将第三个帧数据写入帧缓存器A 一次。也即，虽然输入数据的接收频率为15Hz(帧速率等于15Hz)， 帧数据仍以60 Hz的预定刷新频率发送给显示设备。本发明的其他一个实施例中，任何低于60 Hz的帧频都能取代上 述实施例中的60Hz 、 30Hz、 15Hz。在这些情况下，图5所示的图 像控制器执行操作的流程500，以及图7、图8所示的定时控制器执 行操作的流程700以及800,均能够实现降低能耗的目的。尽管前述说明以及附图代表了本发明优选的实施方式，但应当理 解，可在不偏离由后附权利要求所限定的本发明精神以及主旨范围的 情况下，对其进行多种添附、修正以及替换。本领域的技术人员应当 理解，可对本发明的实施中所用的形式、结构、配置、比例、材料、 元素以及部件及其它方面，作出不偏离本发明主旨的、特别适于特定 环境条件以及操作要求的多种修改，来对本发明进行应用。因此，该披露的实施方式应当被完全理解为说明性的，而非限制性的，本发明 的范围由后附的权利要求及其法定等同方式，而并不局限于前述说 明。
权利要求
1.一种显示设备的驱动方法，其特征在于，包括提供一图像控制器，用于处理多个连续的帧数据；所述的图像控制器优化一帧速率；所述图像控制器以一最优帧速率输出第一组显示信号；以及提供一定时控制器，用以根据一预定的刷新频率将所述第一组显示信号转换成第二组显示信号。
2. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述优化帧速率的步骤更进一步包括对所述多个连续帧数据的多个当前帧数据与所述多个连续帧数 据的多个后续帧数据进行比较。
3. 根据权利要求2所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，当 所述当前帧数据与所述后续帧数据不相同时，保持所述帧速率不变。
4. 根据权利要求2所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，当 所述当前帧数据与所述后续帧数据相同时，降低所述帧速率。
5. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，还 包括当所述图像控制器未接收到所述多个连续帧数据时，以睡眠模式 运行。
6. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述定时控制器将所述第一组显示信号转换成第二组显示信号的步骤更进一步包括以所述帧速率接收所述第一组显示信号； 侦测所述帧速率；将所述第一组显示信号交替地写入所述定时控制器的一第一帧缓存器以及一第二帧缓存器；以及以所述预定的刷新频率交替地读取所述第一以及第二帧缓存器。
7. 根据权利要求6所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述侦测最优帧速率的步骤更进一步包括计算所述第二组显示信号的预定刷新频率与所述第一组显示信 号的帧速率的比值。
8. 根据权利要求7所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述交替读写的步骤更进一步包括根据所述比值确定预设次数；以所述预定次数读取所述第一帧缓存器后，再将所述第一组显示 信号写入所述第二帧缓存器一次；以及以所述预定次数读取所述第二帧缓存器后，再写入所述第一帧缓存器一次。
9. 根据权利要求6所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述定时控制器将所述第一组显示信号转换成第二组显示信号的步骤更进一步包括提供一存储控制器以控制所述第一以及第二帧缓存器的写入/读 取动作。
10. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述第一组显示信号包括多个低压差分信号。
11. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述第二组显示信号包括多个低摆幅差分信号。
12. —种显示设备的驱动方法，包括 提供一定时控制器，用于以一帧速率接收第一组信号； 侦测所述帧速率；将所述第一组信号交替地写入第一以及第二帧缓存器；以及 以一预定频率交替地读取所述第一以及第二帧缓存器。
13. 根据权利要求12所述的显示设备的驱动方法，其特征在 于，所述侦测帧速率的步骤更进一步包括计算所述第二组信号的预定刷新频率与所述第一组信号的所述 帧速率的比值。
14. 根据权利要求13所述的显示设备的驱动方法，其特征在 于，所述交替读写入的步骤更进一步包括根据所述比值确定预定次数；以所述预定次数读取所述第一帧缓存器后，再将所述第一组显示 信号写入所述第二帧缓存器一次；以及以所述预定次数读取所述第二帧缓存器后，再写入所述第一帧缓 存器一次。
15. 根据权利要求12所述的显示设备的驱动方法，其特征在 于，还包括提供一存储控制器以控制所述第一以及第二帧缓存器的写入/读 取动作。
16. 根据权利要求12所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，还包括当所述定时控制器未接收到所述第一组信号时，以睡眠模式运行。
17. 根据权利要求12所述显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述定时控制器从所述图像控制器接收多个低压差分信号。
18. 根据权利要求12所述显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述定时控制器输出多个低摆幅差分信号。
19. 一种处理多个连续帧数据的方法，包括提供一图像控制器优化一帧速率，并以所述帧速率输出第一组信号。
20. 根据权利要求19所述处理多个连续帧数据的方法，其特征在于，所述优化帧速率的步骤更进一步包括将所述连续帧数据的当前帧数据与多个后续帧数据进行比较。
21. 根据权利要求20所述处理多个连续帧数据的方法，其特征 在于，当所述当前帧数据与所述后续帧数据不相同时，保持所述帧速 率不变。
22. 根据权利要求20所述处理多个连续帧数据的方法，其特征在于，当所述当前帧数据与所述后续帧数据相同时，降低所述帧速率。
23. —种显示系统，其特征在于，包括一图像控制器，其能处理多个连续帧数据，并以一变化的帧速率 输出第一组信号；以及一显示模块，其连接至所述图像控制器，包括一定时控制器，其 中该定时控制器用以接收所述第一组信号，并将所述帧速率的第一组 信号转换成一具有预定刷新频率的第二组信号。
24. 根据权利要求23所述的显示系统，其特征在于，所述定时控制器包括第一帧缓存器以及第二帧缓存器，所述第一以及第二帧缓存器彼 此结合且能够交替地写入/读取，并以所述预定刷新频率输出所述第二组信号。
25. 根据权利要求24所述的显示系统，其特征在于，所述定时 控制器包括一存储控制器，连接至所述第一以及第二帧缓存器，用来控制所 述第一 以及第二帧缓存器交替的写入/读取动作。
26. 根据权利要求23所述的显示系统，其特征在于，所述第一 组信号包括低压差分信号。(CLll-CLln)和(CL21-CL2n)。第一和第二控制信号可具有大致相同的长 度，并且可以彼此相反。扫描信号可以比其相应的第一和第二控制信号的每 一个短并与其相应的第一和第二控制信号的每一个完全重叠，如在下面参考 图4更详细地描述的那样。在这方面，应该注意下文中的信号长度可以指的 是沿着水平轴的信号脉沖的宽度，如图4和14中所示。还应该注意，以下， 与信号相关的"重叠"是指与时间相关的重叠。有机发光显示装置的数据驱动器120可从计时控制器150接收数据驱动 控制信号(DCS),并可以产生将要施加到数据线(Dl-Dm)的相应数据信号。有机发光显示装置的计时控制器150可以产生分别将要施加到数据驱动 器120和扫描驱动器IIO的同步(DCS)和(SCS)信号。另外，计时控制器 150可从外部源将数据信息传输到数据驱动器120。像素单元130可被耦合到第一电源(ELVDD)和第二电源(ELVSS)， 所以第一和第二电源(ELVDD)和(ELVSS)的每一个的电压可被施加到每 个像素140。另外，从第一和第二电源(ELVDD)和(ELVSS)接收电压的 每一个像素140都可以根据施加到其上的数据信号产生光。补偿单元142可 被安装在每个像素140中以补偿有机发光二极管的劣化程度，如下面将相对 于图2-3更详细描述的。在这方面，应该注意"劣化程度"指的是与已经通 过实质(substantially )低电平的总电流的有机发光二极管的阳极电压量相比， 已经通过实质高电平的总电流的有机发光二极管的阳极电压减小量的测量。参考图2,每个像素140可包括有机发光二极管(OLED)和能够控制施 加到OLED的电流的驱动电路，所以OLED发射的光可对应于施加到像素140 的数据信号。驱动电路可包括第一晶体管(Ml)、第二晶体管(M2)、存储 电容器(Cst)和补偿单元142。 OLED的阳极电极可耦合到第二晶体管(M2), 并且OLED的阴极电极可耦合到第二电源(ELVSS)，所以OLED可以根据 第二晶体管(M2)提供的电流产生预定亮度。第二晶体管(M2)可被称为 驱动晶体管。第一晶体管(Ml)可以使其栅极耦合到扫描线(Sn),并且可以其第一 和第二电极分别耦合到数据线(Dm)和第二晶体管(M2)的栅极。在扫描 信号施加到其栅极时第一晶体管(Ml)可以被导通，所以数据信号可通过数 据线(Dm)施加到第一晶体管(Ml )的第二电极，以通过第一晶体管(Ml ) 的第一电极传输到第二晶体管(M2)的栅极。在这方面，应该注意晶体管的
全文摘要
一种显示设备及其驱动方法，包括一用以处理多个连续的数据帧的图像控制器，该图像控制器能选择一最佳的帧速率，并以该最佳帧速率输出一组第一显示信号，随后，提供一定时控制器，用以根据一预设的刷新频率，将该组第一显示信号转换成一组第二显示信号。
文档编号G09G5/00GK101221741SQ200710301689
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者金赫顺 申请人:美国凹凸微系有限公司
技术领域：
本发明是有关于一个显示设备，特别是一种显示设备(例如，液晶显示器(LCD))的驱动方法。节省电能是电子设计者的一个基本目标。对于电子设备而言，例 如笔记本电脑，其能耗是其性能的基本因素。笔记本电脑的显示屏以 及显卡的能耗接近整个设备能耗的一半。对便携式个人电脑制造商来 说，开发节能型显示设备是一持续关注的领域，例如，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)中包括的有源像素晶体管，所述有源像素晶体 管以一与显示器刷新频率成正比的转换频率存储电荷，此外，现有技 术中，该图像控制器以一与显示器刷新频率成正比的频率显示接口信 号。换句话说，现有技术中图像控制器的运行频率会随着显示设备刷 新频率而不同。当显示器刷新频率被预先设定后，无论图像控制器是 否需要输出信号，该图像控制器必须依照显示器预设刷新频率的比率 进行工作，因此，即使存在相同的显示信号，该图像控制器也必须高 频工作，从而导致低功效和高能耗。诸如笔记本电脑等电子设备通常利用一定时控制器接收由其图 像控制器传来的显示信号以及控制信号，并将前述接收到的信号转换成传输给LCD设备的显示信号。
图1所示是现有技术中一个定时控制器100，该定时控制器100 包括一个可接收数据信号以及控制信号的低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling ， LVDS)平面显示器链路(FPD-LinkTM)接收 器102，该FPD-Link接收器102将接收到的平行数据流接入一个8-6 位转换器104以匹配色深。该8-6位转换器104通过转换数据长度修 改色深。数据路径及定时参考器106连接到该8-6位转换器104用来 将分离的数据信号传输给串行解串器108，同时将分离的控制信号传 输给行及场时序发生器112。前述数据信号由该数据路径及定时参考 器106转换，再由该串行解串器108解串后，成为低摆幅差分信号 (Reduced Swing Differential Signaling ， RSDS)，并通过RSDS输出 电路110输出。由该行及场时序发生器112产生的控制信号分别被送 到源极驱动器、栅极驱动器以及电源。在现有技术中，还提供另一种结合帧存储器来响应时间补偿 (Response Time Compensation ， RTC)的定时控制器。RTC是通过一 个增压或高驱动电压驱使液晶材料更快响应来实现。前述增压或高驱 动电压通过结合一个内部或外部电可擦可编程只读存储器 (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory , EEPROM)的 查找表完成，该查找表中包括含有增压/高驱动电压值，另有一个用 作帧缓存器的外部存储器。RTC改善了LCD面板的内灰度响应时间。 这种采用帧存储器的设计具备了响应时间补偿(RTC)能力，然而却 没有实现节能。典型地，现有技术中一个图像控制器对一组源图像或界面进行转 换、组合并在合适时间发送给一个连接至显示设备的输出接口，在前 述过程中主要包括有数据格式转换，数据拉长/压縮，以及色彩校正 或伽玛校正。该图像控制器包括显示引擎、显示面板以及显示数据信道等等。 其中，显示引擎能够从系统存储器中获取显示数据，其包括视频引擎、 二维(2D)引擎以及三维(3D)引擎；该些显示面板包括由源、尺 寸、位置、方法以及格式而定义的矩形图像，该些显示面板连接至特定的目标通道，进而连接至端口；该显示数据信道(Display Data Channel, DDC)建立主机系统与显示器之间的连接，配置信息和控制 信息两者的交互使得即插即用系统能够实现。前述图像控制器的显示数据被转换成LVDS信号或者由定时控 制器接收的串行数据信号。输出信号通过定时控制器被传输到一个 LCD设备，该输出信号应当符合由美国通信工业协会/电子工业协会 ANSI/TIA/EIA-644-A(LVDS)设立的标准。发明内容本发明要解决的技术问题在于提供一种显示器的驱动设备以及 驱动方法，其具有低能耗及低电磁干扰的优点。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种显示设备的驱动方 法，包括提供一图像控制器，用于处理多个连续的帧数据；所述的图 像控制器优化一帧速率；所述图像控制器以一最优帧速率输出第一组显示信号；以及提供一定时控制器，用以根据一预定的刷新频率将所 述第一组显示信号转换成第二组显示信号。
以下结合附图的详细描述将更清楚地显示本发明的目的、优点以及新的特征，其中图1是现有技术的一个定时控制器的结构框图。图2是根据本发明的一个实施例的电子设备的显示系统的结构框图。图3是根据本发明的一个实施例的定时控制器的结构框图，该定时控制器中包括帧缓存器。图4是根据本发明的一个实施例的图像控制器执行操作的流程图。图5是根据本发明的一个实施例的图像控制器选择最优帧速率 的方法流程图。图6是根据本发明的一个实施例的定时控制器执行操作的的流 程图。图7是根据本发明的一个实施例的帧缓存器以某一频率运行时 交替写入以及读取显示数据的流程图。图8是根据本发明的一个实施例的定时控制器以不同的输入帧 速率执行操作的流程图。
具体实施方式
以下将详细描述本发明的显示设备的驱动方法的具体实施例。尽 管本发明以如下具体实施例的方式进行表述，然而，本发明的实现显 然不仅仅局限于本发明中所表述的具体实施方式
。相反，本发明未明 确写明的其他可选择的、经修改、或等同的方式，均应当包含在本发 明的权利要求书中。此外，以下对本发明的详细描述，描述了大量特定特征以便能更 好理解本发明。然而，即使没有下文中对特定特征的详细描述，本领 域的技术人员也能实现本发明。另外，为了简明起见，本发明对于通 用方法、流程、元件以及线路未作详细描述，也不影响本发明公开的 清楚性以及完整性。图2所示是根据本发明的一个实施例的电子设备的显示系统 200。该电子设备可以是任何一种包括显示器的电子设备，例如PDA、 台式电脑或笔记本电脑。下文以笔记本电脑为例进行描述，然而对本 领域技术人员来说，本发明的应用当然不仅限于笔记本电脑。该显示 系统200包括一个连接至该电子设备的图像控制器210以及一个连接 至该图像控制器210的显示模块220，例如，薄膜晶体管液晶显示器 (TFT-LCD)。其中，该图像控制器210经由一电子信号系统，例如低压差分信 号(LVDS)，连接至该显示模块220，该LVDS信号能在诸如笔记本电 脑主板上的双绞铜线缆的线路上实现高速传输。该显示模块220包括输入连接器211、 DC/DC转换器212，电平(common voltage, Vcom) 发生器214、伽马发生器216、定时控制器300、栅极驱动器202，源 极驱动器204以及TFT-LCD面板206。当接通笔记本电脑的电源时，该图像控制器210向该显示模块 220发出LVDS信号，该LVDS信号中包含有显示数据、控制信号以 及时钟信号。在本发明的一个实施例中，该图像控制器210输出具有 不同帧速率的LVDS信号。该输入连接器211提供DC电源，该DC/DC转换器212将该DC 电源转换为预定的DC电源电压提供给Vcom发生器214以及伽马发 生器216用来产生栅极电压、控制电压以及其它参考电压，再供予该 源极驱动器204。在本发明的一个实施例中，该输入连接器211以 及DC/DC转换器212通过该源极驱动器204向该栅极驱动器202提 供-5V以及20V的电压，即TFT-LCD面板206的栅极电压。该DC/DC 转换器212还通过该伽马发生器216以及Vcom发生器214，向该源 极驱动器204提供一个参考电压，以调整TFT-LCD面板206的灰度 或亮度，例如IOV参考电压。如图3所示的本发明的一个实施例的定时控制器300为该图像控 制器210以及驱动集成芯片(ICs)之间的接口 ，该驱动集成芯片(ICs) 可以是如图2所示的该显示模块220的栅极驱动器202以及源极驱动 器204。该定时控制器300接收来自该图像控制器210的LVDS信号， 并转换为晶体管/晶体管逻辑(TTL)数据。此外，由该图像控制器 210传送的LVDS信号串行解串为平行数据，该平行数据包括红色，绿色和蓝色(RGB)象素数据信号、时钟信号以及控制信号。根据前述TTL数据，该定时控制器300产生控制信号，并发送给该栅极驱 动器202以及源极驱动器204。在本发明的一个实施例中，该定时控 制器300使用低摆幅差分信号(RSDS)输出接口，相应地，该TTL 数据被转换成RSDS信号，该RSDS信号为对源极驱动器204以及栅 极驱动器202的串行信号。该栅极驱动器202以及源极驱动器204用以驱动该LCD面板 206，该LCD面板206包括多个用以接收该栅极驱动器202的栅极电 压的栅极线，该栅极电压用作扫描信号；多个与栅极线相交的用以接 收该源极驱动器204的数据电压的源极线，该数据电压用作数据信 号。该源极驱动器204通过RSDS信号存储来自定时控制器300的 RGB数据，同时接收一个将数字数据转换成模拟信号的指令信号。 一旦接收该指令信号，该源极驱动器204输出一个模拟信号，该模拟 信号与该LCD面板206的各独立象素相对应。该栅极驱动器202包括一个移位寄存器、 一个电平转移电路以及 一个缓存器(图2中未示出)。该栅极驱动器202接收一个栅极时钟 信号以及一个来自定时控制器300的垂直线起始信号。此外，该栅极 驱动器202还接收来自该Vcom发生器214的电压，并输出栅极电压， 用以给该LCD面板206的各独立象素提供相应电压值。动态画面的显示是以建立帧来实现。每个帧包括多个扫描线，当 扫描完一个帧的所有扫描线后，下一帧进入定时控制器300。本发明 的一个实施例中，TFT-LCD面板206的刷新频率为60 Hz，或者说，帧的刷新频率为60Hz。然而，定时控制器300能以低于60Hz的刷 新频率接收显示数据，例如30Hz或者更低，并以60 Hz的刷新频率 向液晶显示器输出数据。根据本发明的一个实施例，为了降低能耗，该图像控制器210的 帧速率无需与该LCD面板206的刷新频率一样高，即该图像控制器 210的帧速率可以低于该LCD面板206的刷新频率。根据本发明的 一个实施例，该定时控制器300作为该图像控制器210与LCD面板 206之间的接口 ，其能够响应该图像控制器210输出的变化的帧速率， 并以一个预定的刷新频率向该LCD面板206输出显示信号。如图2 所示，该定时控制器300包括一个帧缓存器312以及一个帧缓存器 314，重复地读取该帧缓存器312以及314之一中的数据，并同歩到 另外一个帧缓存器中，具体方式将在下文进一歩详述。图3是根据本发明的一个实施例的定时控制器300的结构框图， 即如图2所示的该定时控制器300，其包括帧缓存器312以及314。 如上所述，图2所示的定时控制器300设置于该显示模块220中，该 定时控制器300包括LVDS输入接口 、 RSDS输出接口 、多个存储器。 在本发明的一个实施例中，例如嵌入该定时控制器300中的帧缓存器 312以及314;本发明的另一个实施例中，该定时控制器300包含外 部的帧缓存器312以及314。在本领域中，LVDS是一个常见的差分数据传输标准，其广泛地 应用于当今高性能的数据传输中。由于LVDS信号具有良好的抗干扰 性能，因而，降低了电压并提高了数据速率。在本发明一个实施例中，提供一个LVDS接收器302，用于接收来自前述图像控制器210的串 行解串LVDS信号。该时序发生器308连接至该LVDS接收器302，用于结合来自该 LVDS接收器302以及时钟控制器306的信号，并产生对源极驱动器、 栅极驱动器以及电源的控制信号；该内部时钟发生器318，连接至该 时钟控制器306，用于为该时钟控制器300产生内部时钟信号；该时 钟控制器306以及时序发生器308进一步控制该存储控制器32对该 帧缓存器312以及314的写入/读取。该存储控制器320控制的帧缓存器312以及314接收来自该 LVDS接收器302的LVDS数据信号，该存储控制器320控制该帧缓 冲器312以及314以输入帧速率交替地读取/写入数据。当通过该 LVDS接收器302所得到的图像控制器帧速率等于LCD面板的刷新 频率，该帧缓冲器312以及314以同样的频率读取/写入数据。当如 图2所示的该图像控制器210的最优帧速率低于LCD面板的刷新频 率时，该帧缓冲器312以及314就以不同的频率读取/写入数据，具体方式将在下文进一步详述。该输出模块316，例如RSDS输出接口，将从该帧缓存器312或 314读出的数据转换成RSDS、 mini-LVDS或者其他格式。该定时控 制器300通过该输出模块316向该源极驱动器204以及栅极驱动器 202输出该指令信号，以驱动如图2所示的LCD面板206。与LVDS接口相似地，RSDS接口是一个差分信号协议，两者具 有不同的应用。通过使用RSDS接口，电脑系统具有高速以及低的电磁辐射干扰(EMI)的优点，从而优化该定时控制器300与源极驱动 器204之间的数据连接，也即降低了该定时控制器300以及源极驱动 器204之间的能耗。图4是根据本发明的一个实施例的图像控制器执行操作的流程 图。在方框402，当开启带有显示系统的笔记本电脑时，图像控制器 接收由笔记本电脑的基本输入输出系统(BIOS)发出的时钟信号。 在本发明的一个实施例中，该BIOS是存储在主板存储芯片的特定软 件，其用于连接主要硬件设备与操作系统。在方框404，判断电脑系统是否为睡眠模式。如果电脑系统为睡 眠模式，则进至方框406，在方框406中，不向图像控制器发送时钟 信号；如果不是睡眠模式，则进至方框408，继续向图像控制器发 送时钟信号。在方框410，图像控制器将当前的帧速率与后续的帧速率进行比 较，并选择出最优帧速率，图5中将对此做进一步详述。在本发明的 一个实施例中，如果当前的帧速率与后续的帧速率不同，则进至方 框414，在方框414保持输出频率不变，例如帧速率会保持在60 Hz或 30Hz。在方框410，如果当前的帧速率与后续的帧速率相同或者屏幕的 显示未改变，则进至方框412。举例而言，在浏览新闻时，屏幕的 显示画面会保持不变，且当前的帧速率与后续的帧速率相同。在方框 412，图像控制器选择最优帧速率。降低图像控制器的数据输出频率 以实现节能。另外，由于频率降低，也降低了信号高速传输时EMI产生的高发射干扰。图5是根据本发明的一个实施例的图像控制器选择最优帧速率的的方法流程图。图像控制器根据图5所示方法500编码运行以得到 变化的帧速率，该方法500的编码可以是电脑系统BIOS的一部分。 在本发明的一个实施例中，在方框502中，将输出帧速率设为60Hz， 且为整数N赋初始值等于1。在方框504中，将当前帧(帧N)与后 续的帧(帧N+1)进行比较，若帧N与帧(N+l)相同，则进至方 框506;若不相同，则返回方框502。在方框506中，N值加上1后 进至方框508。在方框508中，判断N值是否超过60，若N超过60， 则进至方框512，否则返回到方框504。即在一个特定时间段内，每 幅帧都会与后续的帧进行比较，在本发明的一个实施例中，若在该时 间段内的所有的帧都相同时，在方框508中，N值不断累加直到60。 在方框512中，帧速率设为30Hz，且为整数N值赋初始值等于1， 一旦遇到一个不同的帧，帧速率设为60Hz且N值重置为1，即完成 第一个从60 Hz到30 Hz选择最优帧速率的循环。与前述第一个循环相似，方框502、 514、 516、 518以及522 完成第二个从30Hz到15Hz选择最优帧速率的循环。为简明起见， 对方框502、 514、 516、 518以及522的技术内容不再详述。需 要说明的是，由于频率降低到30Hz，在方框518中，判断N值是否 超过30。与前述第一个以及第二个循环相似，方框502、 524、 526、 528 以及532完成第三个从15 Hz到1 Hz选择最优帧速率的循环。为简明起见，对方框502、 524、 526、 528以及532的技术内容不再 详述。需要说明的是，由于频率降低到15Hz，在方框528中，判断 N值是否超过15。在方框532中，将帧速率设为l。在方框534中，比较帧N与帧 (N+l)，若帧N与帧(N+l)相同，帧速率固定为l Hz;若不同， 则返回方框502。在方框502中，帧速率重置为60 Hz， N值重置为1 。图6是根据本发明的一个实施例的定时控制器执行操作的流程 图，以下结合图3所示的定时控制器300描述定时控制器执行操作的 流程图。在方框602中，当该定时控制器接收到一个电脑系统BIOS 发出的时钟信号时，同时启动电脑系统以及显示系统。在方框604中，该定时控制器判断是否收到输入数据。若该定时 控制器由该图像控制器收到输入数据，则进至方框606。在方框606 中，将收到的输入数据交替地写入帧缓存器A或B，或从帧缓存器A 或B中读取，下文将会参考图7或图8进一步详述。相反地，在方 框604，在一个时钟周期内，若该定时控制器未收到来自该图像控制 器的数据，进至方框608。在方框608中，该定时控制器进入睡眠 模式。当帧速率低于该定时控制器的刷新频率时，该定时控制器需确 认电脑系统的睡眠模式。在判断睡眠模式时，电脑系统与定时控制器 之间存在时间迟延。举例而言，若帧速率为1 Hz且刷新频率为60 Hz， 该定时控制器等待60个循环，并于电脑系统进入睡眠模式后，跟着 进入睡眠模式。在方框610中，当定时控制器处于睡眠模式时，电脑 系统的时钟信号没有被传输给定时控制器。图7是本发明的一个具体实施例的帧缓存器A以及B交替地写入/读取显示数据的流程图。在方框702中，当启动电脑系统，也即启动显示系统时，定时控制器接收一个来自电脑系统图像控制器的时钟信号。在方框704中，设置该定时控制器300的输出频率/输入频 率的比率为K。在方框706中，判断输入频率的值是否为零。在方框742中，若 输入频率为零，定时控制器进入睡眠模式；此时，在方框744中，电 脑系统的时钟信号没有被传送给定时控制器。若不为零，则进至方框 708。在方框708中，将显示数据写入帧缓存器A，同时从帧缓存器 B中读取显示数据。接下来，在方框712中，将K值减1，获得新的 K值。在方框714中，判断K值是否为零值。若K不为零值，进至 方框716，从缓冲器B中读出显示数据，随后返回方框712。在第一 个循环期间，即方框704、 706、 708、 712，、 714以及716，将显 示数据写入帧缓存器A —次，且从帧缓存器B中读取数据多次直到 在方框714的K值为零。对于定时控制器而言，其输入频率为图像 控制器传输的帧速率，且其输出频率为LCD面板的刷新频率。如上 所述，图像控制器能选择最优帧速率以节省电能消耗。在这种情况下， 刷新频率通常高于帧速率，也即读取帧缓存器中显示数据的频率高于 将显示数据写入帧缓存器A的频率。在图8所示的相关实施例中， 帧缓存器A以及B以不同的输入帧速率交替地写入/读取显示数据。再参考图7所示，在方框714中，若K值为零，随后进至方框 724，同时结束将数据写入帧缓存器A以及从帧缓存器B中读出数据的第一个循环。在方框724中，N值被更新为定时控制器输出频率与 输入频率的比率。第二个循环从将显示数据写入帧缓存器B —次且 连续从帧缓存器A中读取输出数据之后的开始，重复与第一循环相 似的流程。为简明起见，方框726、 728、 732、 734以及736的内 容在下文中不再详述。在方框732中，若K值为零，结束将数据写 入帧缓存器B以及从帧缓存器A中读取数据的第二个循环，随后返 回方框704再开始第一个循环。也即，交替地将显示数据写入帧缓存 器A以及由帧缓冲器B中读取输出数据。图8所示是根据本发明的一个实施例的定时控制器以不同输入 帧速率执行操作的流程图。在方框802中，当启动电脑系统，也即启 动显示系统400后，定时控制器接收时钟信号。在方框804中，由该 定时控制器侦测输入频率。在本发明的一个实施例中，在方框804中， 当输入数据的帧速率以及输出数据的刷新频率都等于60 Hz时，定 时控制器的输出模块读取帧缓存器A中的第一个帧数据，并将第二 个帧数据写入帧缓存器B。随后，在方框812中，输出模块读取帧缓 存器B中的第二个帧数据，并将第三个帧数据写入帧缓存器A。如此 反复，帧数据被交替写入帧缓存器A以及B，并从帧缓存器A以及B 中交替读取。也即，以一个预定的刷新频率(例如60Hz)向显示设 备发送帧数据。在本发明的另一个实施例中，当输入数据的帧速率以及输出数据 的刷新频率分别为30 Hz以及60 Hz时，定时控制器的输出模块在方 框802以及822两次由帧缓存器A中读取第一个帧数据，且在方框820中将第二个帧数据写入帧缓存器B —次，再于方框824中将第三 个帧数据写入帧缓存器A —次。也即，虽然输入数据的接收频率为 30 Hz (帧速率等于30Hz)，帧数据仍以60Hz的预定刷新频率发送给显示设备。在本发明的另一个实施例中，当输入数据的帧速率以及输出数据 的刷新频率分别为15 Hz以及60 Hz时，定时控制器的输出模块在方 框830、 832、 834以及836四次由帧缓存器A中读取第一个帧数 据，且在方框830中将第二个帧数据写入帧缓存器B—次。接下来， 输出模块在方框838、 840、 842以及844四次由帧缓存器B中读 取第二个帧数据，且在方框838中，将第三个帧数据写入帧缓存器A 一次。也即，虽然输入数据的接收频率为15Hz(帧速率等于15Hz)， 帧数据仍以60 Hz的预定刷新频率发送给显示设备。本发明的其他一个实施例中，任何低于60 Hz的帧频都能取代上 述实施例中的60Hz 、 30Hz、 15Hz。在这些情况下，图5所示的图 像控制器执行操作的流程500，以及图7、图8所示的定时控制器执 行操作的流程700以及800,均能够实现降低能耗的目的。尽管前述说明以及附图代表了本发明优选的实施方式，但应当理 解，可在不偏离由后附权利要求所限定的本发明精神以及主旨范围的 情况下，对其进行多种添附、修正以及替换。本领域的技术人员应当 理解，可对本发明的实施中所用的形式、结构、配置、比例、材料、 元素以及部件及其它方面，作出不偏离本发明主旨的、特别适于特定 环境条件以及操作要求的多种修改，来对本发明进行应用。因此，该披露的实施方式应当被完全理解为说明性的，而非限制性的，本发明 的范围由后附的权利要求及其法定等同方式，而并不局限于前述说 明。
权利要求
1.一种显示设备的驱动方法，其特征在于，包括提供一图像控制器，用于处理多个连续的帧数据；所述的图像控制器优化一帧速率；所述图像控制器以一最优帧速率输出第一组显示信号；以及提供一定时控制器，用以根据一预定的刷新频率将所述第一组显示信号转换成第二组显示信号。
2. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述优化帧速率的步骤更进一步包括对所述多个连续帧数据的多个当前帧数据与所述多个连续帧数 据的多个后续帧数据进行比较。
3. 根据权利要求2所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，当 所述当前帧数据与所述后续帧数据不相同时，保持所述帧速率不变。
4. 根据权利要求2所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，当 所述当前帧数据与所述后续帧数据相同时，降低所述帧速率。
5. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，还 包括当所述图像控制器未接收到所述多个连续帧数据时，以睡眠模式 运行。
6. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述定时控制器将所述第一组显示信号转换成第二组显示信号的步骤更进一步包括以所述帧速率接收所述第一组显示信号； 侦测所述帧速率；将所述第一组显示信号交替地写入所述定时控制器的一第一帧缓存器以及一第二帧缓存器；以及以所述预定的刷新频率交替地读取所述第一以及第二帧缓存器。
7. 根据权利要求6所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述侦测最优帧速率的步骤更进一步包括计算所述第二组显示信号的预定刷新频率与所述第一组显示信 号的帧速率的比值。
8. 根据权利要求7所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述交替读写的步骤更进一步包括根据所述比值确定预设次数；以所述预定次数读取所述第一帧缓存器后，再将所述第一组显示 信号写入所述第二帧缓存器一次；以及以所述预定次数读取所述第二帧缓存器后，再写入所述第一帧缓存器一次。
9. 根据权利要求6所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，所 述定时控制器将所述第一组显示信号转换成第二组显示信号的步骤更进一步包括提供一存储控制器以控制所述第一以及第二帧缓存器的写入/读 取动作。
10. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述第一组显示信号包括多个低压差分信号。
11. 根据权利要求1所述的显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述第二组显示信号包括多个低摆幅差分信号。
12. —种显示设备的驱动方法，包括 提供一定时控制器，用于以一帧速率接收第一组信号； 侦测所述帧速率；将所述第一组信号交替地写入第一以及第二帧缓存器；以及 以一预定频率交替地读取所述第一以及第二帧缓存器。
13. 根据权利要求12所述的显示设备的驱动方法，其特征在 于，所述侦测帧速率的步骤更进一步包括计算所述第二组信号的预定刷新频率与所述第一组信号的所述 帧速率的比值。
14. 根据权利要求13所述的显示设备的驱动方法，其特征在 于，所述交替读写入的步骤更进一步包括根据所述比值确定预定次数；以所述预定次数读取所述第一帧缓存器后，再将所述第一组显示 信号写入所述第二帧缓存器一次；以及以所述预定次数读取所述第二帧缓存器后，再写入所述第一帧缓 存器一次。
15. 根据权利要求12所述的显示设备的驱动方法，其特征在 于，还包括提供一存储控制器以控制所述第一以及第二帧缓存器的写入/读 取动作。
16. 根据权利要求12所述的显示设备的驱动方法，其特征在于，还包括当所述定时控制器未接收到所述第一组信号时，以睡眠模式运行。
17. 根据权利要求12所述显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述定时控制器从所述图像控制器接收多个低压差分信号。
18. 根据权利要求12所述显示设备的驱动方法，其特征在于， 所述定时控制器输出多个低摆幅差分信号。
19. 一种处理多个连续帧数据的方法，包括提供一图像控制器优化一帧速率，并以所述帧速率输出第一组信号。
20. 根据权利要求19所述处理多个连续帧数据的方法，其特征在于，所述优化帧速率的步骤更进一步包括将所述连续帧数据的当前帧数据与多个后续帧数据进行比较。
21. 根据权利要求20所述处理多个连续帧数据的方法，其特征 在于，当所述当前帧数据与所述后续帧数据不相同时，保持所述帧速 率不变。
22. 根据权利要求20所述处理多个连续帧数据的方法，其特征在于，当所述当前帧数据与所述后续帧数据相同时，降低所述帧速率。
23. —种显示系统，其特征在于，包括一图像控制器，其能处理多个连续帧数据，并以一变化的帧速率 输出第一组信号；以及一显示模块，其连接至所述图像控制器，包括一定时控制器，其 中该定时控制器用以接收所述第一组信号，并将所述帧速率的第一组 信号转换成一具有预定刷新频率的第二组信号。
24. 根据权利要求23所述的显示系统，其特征在于，所述定时控制器包括第一帧缓存器以及第二帧缓存器，所述第一以及第二帧缓存器彼 此结合且能够交替地写入/读取，并以所述预定刷新频率输出所述第二组信号。
25. 根据权利要求24所述的显示系统，其特征在于，所述定时 控制器包括一存储控制器，连接至所述第一以及第二帧缓存器，用来控制所 述第一 以及第二帧缓存器交替的写入/读取动作。
26. 根据权利要求23所述的显示系统，其特征在于，所述第一 组信号包括低压差分信号。(CLll-CLln)和(CL21-CL2n)。第一和第二控制信号可具有大致相同的长 度，并且可以彼此相反。扫描信号可以比其相应的第一和第二控制信号的每 一个短并与其相应的第一和第二控制信号的每一个完全重叠，如在下面参考 图4更详细地描述的那样。在这方面，应该注意下文中的信号长度可以指的 是沿着水平轴的信号脉沖的宽度，如图4和14中所示。还应该注意，以下， 与信号相关的"重叠"是指与时间相关的重叠。有机发光显示装置的数据驱动器120可从计时控制器150接收数据驱动 控制信号(DCS),并可以产生将要施加到数据线(Dl-Dm)的相应数据信号。有机发光显示装置的计时控制器150可以产生分别将要施加到数据驱动 器120和扫描驱动器IIO的同步(DCS)和(SCS)信号。另外，计时控制器 150可从外部源将数据信息传输到数据驱动器120。像素单元130可被耦合到第一电源(ELVDD)和第二电源(ELVSS)， 所以第一和第二电源(ELVDD)和(ELVSS)的每一个的电压可被施加到每 个像素140。另外，从第一和第二电源(ELVDD)和(ELVSS)接收电压的 每一个像素140都可以根据施加到其上的数据信号产生光。补偿单元142可 被安装在每个像素140中以补偿有机发光二极管的劣化程度，如下面将相对 于图2-3更详细描述的。在这方面，应该注意"劣化程度"指的是与已经通 过实质(substantially )低电平的总电流的有机发光二极管的阳极电压量相比， 已经通过实质高电平的总电流的有机发光二极管的阳极电压减小量的测量。参考图2,每个像素140可包括有机发光二极管(OLED)和能够控制施 加到OLED的电流的驱动电路，所以OLED发射的光可对应于施加到像素140 的数据信号。驱动电路可包括第一晶体管(Ml)、第二晶体管(M2)、存储 电容器(Cst)和补偿单元142。 OLED的阳极电极可耦合到第二晶体管(M2), 并且OLED的阴极电极可耦合到第二电源(ELVSS)，所以OLED可以根据 第二晶体管(M2)提供的电流产生预定亮度。第二晶体管(M2)可被称为 驱动晶体管。第一晶体管(Ml)可以使其栅极耦合到扫描线(Sn),并且可以其第一 和第二电极分别耦合到数据线(Dm)和第二晶体管(M2)的栅极。在扫描 信号施加到其栅极时第一晶体管(Ml)可以被导通，所以数据信号可通过数 据线(Dm)施加到第一晶体管(Ml )的第二电极，以通过第一晶体管(Ml ) 的第一电极传输到第二晶体管(M2)的栅极。在这方面，应该注意晶体管的
全文摘要
一种显示设备及其驱动方法，包括一用以处理多个连续的数据帧的图像控制器，该图像控制器能选择一最佳的帧速率，并以该最佳帧速率输出一组第一显示信号，随后，提供一定时控制器，用以根据一预设的刷新频率，将该组第一显示信号转换成一组第二显示信号。
文档编号G09G5/00GK101221741SQ200710301689
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者金赫顺 申请人:美国凹凸微系有限公司
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