专利名称：显示设备及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及显示设备和其控制方法，其能够通过根据数据电压的摆幅选择性地应用充电共享模式或预充电模式而实现功耗降低。
背景技术：
传统显示设备使用充电共享模式或预充电模式，以减小数据电压的摆幅，从而使用数据电压来降低数据驱动电路的功耗和发热。当连续输出的数据电压呈现出较大电平差异时，上述模式能实现功耗降低。但是，当连续输出的数据电压呈现出较小电平差异时，这些模式可能会增大每个数据电压的摆幅。因而，功耗增加。而且，在发光显示设备的情况下，难以根据数据电压的极性选择性地应用充电共享模式，因为在发光显示设备中使用的数据电压没有极性，这与液晶显示设备不同。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种显示设备及其驱动方法，其基本上避免了由于现有技术的局限和缺点引起的一个或多个问题。本发明的目的是提供一种显示设备和其控制方法，其能够通过根据数据电压的摆幅选择性地应用充电共享模式或预充电模式实现功耗降低。本发明另外的优点、目的和特征将部分在下述描述中阐述，并且部分优点、特征和目的在本领域普通技术人员阅读了以下描述后将变得显而易见或者可以从本发明的实践中知晓。本发明的目的和其它优点可通过在给出的描述及其权利要求以及附图中特别地指出的结构可以实现并且获得。为达到这些目的和其它优点且根据这里体现的和广泛描述的本发明的目的，一种显示设备包括:显示面板，其中由多条选通线和多条数据线的交叉限定了多个像素；定时控制器，用于根据基准数据确定输入图像数据的正极性或负极性，并且当连续的图像数据具有相同极性时输出预充电使能信号；数据驱动器，用于将从定时控制器提供的图像数据转换为数据电压，通过对应的输出通道将经转换的数据电压施加到对应的数据线，并且响应于预充电使能信号将预充电电压施加到对应的输出通道；和选通驱动器，用于将多个扫描信号分别施加到多个选通线。定时控制器可以包括:极性确定器，用于当输入图像数据等于或高于基准数据时输出第一极性数据，而当输入图像数据低于基准数据时输出第二极性数据；和比较器，用于当极性确定器连续提供第一极性数据或者当极性确定器连续提供第二极性数据时输出预充电使能信号。基准数据可以包括对RGB数据分别地或共同地预先确定的红色基准数据。对R、G、B和W数据分别地或共同地预先确定基准数据。极性确定器可以将输入图像数据和基准数据针对其中4个高位比特进行比较，并基于比较的结果输出极性数据；并且其中比较器比较当前图像数据的极性数据和先前图像数据的极性数据，并响应于比较结果输出预充电使能信号。数据驱动器可以包括:锁存器，用于顺序地锁存从定时控制器提供的预充电使能信号；与逻辑，用于将定时控制器提供的预充电输出使能信号和从锁存器提供的预充电使能信号进行与运算；以及预充电开关单元，用于当来自与逻辑的输出信号具有高电平时，将预充电电压施加到对应的输出通道中。预充电输出使能信号可以是与源输出使能(SOE)信号同步或相同的信号，该源输出使能(SOE)信号限定了数据驱动器的输出时段。预充电电压可以是对应于基准数据的电压。在本发明的另一方面，一种驱动显示设备的方法包括以下步骤:根据基准数据确定输入图像数据的正极性或负极性，并且当两个连续图像数据具有相同极性时输出预充电使能信号；响应于预充电使能信号向对应的输出通道施加预充电电压；以及将图像数据转换为数据电压，并通过对应的输出通道将转换后的数据电压施加到对应的数据线。输出预充电使能信号的步骤可以包括以下步骤:(A)当输入图像数据等于或高于基准数据时，输出第一极性数据，而当输入图像数据低于基准数据时，输出第二极性数据；和(B)当步骤(A)连续提供第一极性数据时或者当步骤(A)连续提供第二极性数据时，输出预充电使能信号。响应于预充电使能信号向对应的输出通道施加预充电电压的步骤可以包括以下步骤:顺序地锁存对应于输入图像数据中的每一个的预充电使能信号；将预充电输出使能信号和预充电使能信号进行与运算，从而输出与运算后的信号；以及当与运算后的信号具有高电平时将预充电电压施加到对应的输出通道。应当理解的是，本发明前述一般性描述和后面的详细描述均是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的发明的进一步解释。
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明。在附图中:图1是示出根据本发明的示例性实施方式的显示设备的构造的框图；图2是示出了图1中所示的定时控制器和数据驱动器的详细构造的框图；图3是解释预控制器操作的流程图；图4A和图4B是解释限定基准数据的方法的示意图；图5是解释示例的实施方式中的操作的表；图6是解释示例的实施方式中的操作的驱动波形图。
具体实施例方式现将详细参考本发明的优选实施方式，其示例在附图示出。图1是示出根据本发明的示例性实施方式的显示设备的构造的框图。图1所示的显示设备包括显示面板2、数据驱动器4、选通驱动器6和定时控制器8。
显示面板2包括彼此交叉的多条数据线DL和多条选通线GL，以及以矩阵形式布置的逻辑像素P。显示面板2可以使用液晶显示器(IXD)设备、诸如有机发光二极管(OLED)显示设备的发光显示设备以及电泳显示(EPD)设备中的一种来实现。数据驱动器4接收来自定时控制器8的图像数据。图像数据可以包含三种或四种颜色数据。例如，三色数据包括红、绿和蓝(RGB)数据。四色数据包括红、绿、蓝和白(RGBW)数据。响应于来自定时控制器8的数据控制信号DCS，数据驱动器4将图像数据转换成伽马补偿电压以生成数据电压。数据驱动器4与扫描信号同步地将数据电压施加到显示面板2的数据线DL。在预充电模式中，数据驱动器4可以将预充电电压Vpr施加给每条数据线DL。选通驱动器6包括选通移位寄存器。选通移位寄存器包括多个级，每个级根据选通移位时钟将定时控制器8提供的选通起始脉冲移位。因此，多个级以顺序方式分别输出扫描信号。具有上述构造的选通驱动器6可以以板内选通(GIP)结构的形式直接形成在显示面板2的下基板上或者以带式自动接合(TAB)的方式连接在显示面板2的选通线GL与定时控制器8之间。定时控制器8控制选通驱动器4和数据驱动器6的驱动定时。为此，定时控制器8使用从外部输入的同步信号，即，水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync、点时钟DCLK和数据使能信号DE，生成多个选通控制信号GCS和多个数据控制信号DCS，并输出生成的信号。多个选通控制信号GCS包括具有不同相位差的多个时钟脉冲、指示选通驱动器4的驱动起始的选通起始脉冲等。而且，多个数据控制信号DCS包括用于控制数据驱动器6的输出时段的源输出使能(SOE)信号、用于指示图像数据取样的起始的源起始脉冲(SSP)、用于控制图像数据的取样定时的源移位时钟(SSC)等。特别地，在本发明的实施方式中，根据数据电压的摆幅选择性地应用充电共享模式或预充电模式，以降低数据驱动器4的功耗和发热。为此，定时控制器8基于基准数据将输入图像数据限定为正数据或负数据。当输入数据RGB的两个连续输入片段被限定为具有相同的极性时，定时控制器8输出预充电使能信号Pre_EN。响应于来自定时控制器8的预充电使能信号Pre_EN，数据驱动器4向相应的输出通道施加预充电电压Vpre。在下文中，将更详细地描述本发明的实施方式。图2是例示图1中所示的定时控制器8和数据驱动器4的详细构造的框图。参考图2，定时控制器8包括用于选择性地控制数据驱动器4的充电共享模式和预充电模式的预充电控制器。预充电控制器包括极性确定器10和比较器12。极性确定器10具有预定的基准数据，并且当输入图像数据等于或高于基准数据时输出第一极性数据“I”。当输入图像数据RGB低于基准数据时，极性确定器10输出第二极性数据“O”。当输入图像数据RGB与基准数据针对其中的所有比特进行比较时，极性确定器10能实现关于输入图像数据的最准确的极性确定。但是为了易于执行，极性确定器10可以仅将输入图像数据RGB与基准数据针对其中的4个高阶比特进行比较。就是说，尽管当仅针对其中I个高位比特来分析图像数据时极性确定器10呈现出50%的差错率，但是当针对其中4个高位比特来分析图像数据时差错率降低至10%或更低(准确率93.75% )0在这方面，极性确定器10优选地比较图像数据RGB和基准数据其中的4个高位比特。当极性确定器10连续提供第一极性数据“I”时或当极性确定器10连续提供第二极性数据“O”时，比较器12输出有高电平的预充电使能信号Pre_EN，该高电平指示预充电模式。否则，比较器12输出具有低电平的预充电使能信号Pre_EN，该低电平指示充电共享模式。就是说，如图3所示，预充电控制器将输入图像数据的极性限定为正的极性数据“ I ”作为第一极性数据，或负的极性数据“O”作为第二极性数据，并且在极性数据存储器中存储限定的极性数据。预充电控制器接着将当前图像数据的极性数据“η”与极性数据存储器中的先前图像数据的极性数据“η-1”进行比较。当比较的极性数据相同时，预充电控制器输出具有高电平的预充电使能信号Pre_EN。否则，预充电控制器输出具有低电平的预充电使能信号Pre_EN。同时，可以分别针对R、G和B数据来对充电控制器中预定的基准数据进行限定，如图4A所示。因此，在例示的实施方式中，即使当针对三色数据RGB使用不同的驱动电压时，也可以应用基准数据。在这种情况下，基准数据可以包括用于确定R数据的极性的R基准数据、用于确定G数据的极性的G基准数据和用于确定B数据的极性的B基准数据。另选的是，如图4B所示，即使当针对三色数据RGB使用不同的驱动电压时，根据例示的实施方式的基准数据可以是可共同应用于三色数据RGB的单个基准数据。因此，例示的实施方式不仅可应用于其中三色数据RGB的驱动电压相等的液晶显示器设备，而且还可应用于其中三色数据RGB的驱动电压不同的诸如OLED显示设备的发光显示设备。同样地，可以分别地或共同地针对R、G、B和W数据来限定基准数据。如图2所示，数据驱动器4包括第一锁存器14、与(AND)逻辑16和预充电开关单
J Li ο第一锁存器14顺序地锁存从定时控制器8提供的预充电使能信号Pre_EN，并同时输出锁存的预充电使能信号Pre_EN。与逻辑16将从定时控制器8提供的预充电输出使能信号POE和从锁存器14提供的每个预充电使能信号Pre_EN执行与操作。预充电开关单元包括对应于数据驱动器4的相应的输出通道CHn CHn+3的多个预充电开关SWl。响应于来自与逻辑16的输出信号，预充电开关单元将预充电电压Vpre施加到相应的输出通道CHn CHn+3。当来自与逻辑16的输出信号具有高电平时，预充电开关SWl将预充电电压Vpre施加到对应的输出通道CH。从定时控制器8的预充电控制器提供的预充电输出使能信号POE可以是与源输出使能信号SOE同步或相同的信号，该源输出使能信号SOE限定了数据驱动器4的输出时段。而且，预充电电压Vpre是从定时控制器8的预充电控制器提供的电压，并且被设置为对应于基准数据的电压。因此，当定时控制器8的预充电控制器针对三色数据RGB或四色数据RGBff分别设置基准数据时，可以针对三色数据RGB或四色数据RGBW分别设置预充电电压Vpre0而且，数据驱动器4进一步包括用于锁存来自定时控制器8的图像数据的第二锁存器18以及用于将来自第二锁存器18的图像数据分别转换成数据电压的多个数模转换器(DAC)和缓冲器20。数据驱动器4进一步包括多个第二开关SW2，当在预充电模式时，该多个第二开关SW2根据来自定时控制器8的SOE信号在施加预充电电压Vpre后将来自缓冲器20的数据电压分别输出到输出通道CHn CHn+3。 当在充电共享模式时，数据驱动器4可以根据SOE信号将来自缓冲器20的数据电压施加至输出通道CHn CHn+3，而不提供预充电电压Vpre。当在充电共享模式时，在SOE信号的禁能时段数据驱动器4通过输出通道CHn CHn+3之间的第三开关(未示出)将输出通道CHn CHn+3彼此短路以在输出通道CHn CHn+3之间共享充电。 在下文中，将描述在上述实施方式中的操作的示例。图5是解释在例示的实施方式中操作的图表。图6是解释在例示的实施方式中的操作的驱动波形图。在这个示例中，假定基准数据是共同应用于RGB数据的单一基准数据，且被设置为“85”。因此，当输入图像数据RGB等于或高于“85”时，其极性被确定为“正(I)”。另一方面，当输入图像数据RGB低于“85”时，其极性被确定为“负(O)”。参考图5，输入图像数据RGB在从时间Scan3到时间Scan5的时段被确定为“正
(I)”，因为其具有比“85”更高的值。另一方面，在从时间Scanl到时间2的时段以及在从时间Scan6到时间Scan7的时段，输入图像数据RGB被确定为“负(O) ”，因为其具有比“85”更低的值。在这种情况下，图像数据RGB的连续片段的极性在分别对应于时间Scan3和Scan6的时段是变化的。因此，在极性变化时段输出的预充电使能信号Pre_EN具有高电平(1)，而在除极性变化时段外的其它时段中输出的预充电使能信号Pre_EN具有低电平(O)。数据驱动器4接收上述的预充电使能信号Pre_EN。响应于高电平的预充电使能信号Pre_EN，数据驱动器在Scan3和Scan6期间和在预充电输出使能信号POE具有高电平期间输出预充电电压Vpre。响应于低电平的预充电使能信号Pre_EN，数据驱动器4禁能预充电模式并使能充电共享模式。从以上描述清楚的是，在本发明中，根据数据电压的摆幅而选择性地应用充电共享模式或预充电模式，从而降低了数据驱动器4的功耗和发热。根据本发明，其优势在于即使对RGB或RGBW数据采用不同的驱动电压时，如同在诸如OLED显示设备的发光显示设备中，也可应用本发明。对本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明意欲涵盖本发明的各种修改和变化，只要它们在所附权利要求和它们的等同物的范围内。本申请要求2011年12月29日提交的韩国专利申请N0.10_2011_0145859的优先权，通过引用将其并入其中，如同全面在此阐述一样。
权利要求
1.一种显示设备，该显示设备包括:显示面板，其中由多条选通线和多条数据线的交叉限定了多个像素； 定时控制器，用于根据基准数据确定输入图像数据的正极性或负极性，并且当连续的图像数据具有相同的极性时输出预充电使能信号； 数据驱动器，用于将所述定时控制器提供的图像数据转换为数据电压，通过对应的输出通道将经转换的数据电压施加到对应的数据线，并响应于所述预充电使能信号将预充电电压施加到所述对应的输出通道；以及 选通驱动器，用于将多个扫描信号分别施加到所述多个选通线。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中所述定时控制器包括: 极性确定器，用于当输入图像数据等于或高于所述基准数据时输出第一极性数据，而当所述输入图像数据低于所述基准数据时输出第二极性数据；以及 比较器，用于当所述极性确定器连续提供所述第一极性数据或者当所述极性确定器连续提供所述第二极性数据时，输出所述预充电使能信号。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中对R、G和B数据分别地或共同地预先确定所述基准数据。
4.如权利要求2所述的显示设备，其中对R、G、B和W数据分别地或共同地预先确定所述基准数据。
5.如权利要求2所述的显示设备，其中所述极性确定器将所述输入图像数据和所述基准数据针对其中4个高位比特进行比较，并根据所述比较的结果输出所述极性数据，以及 其中所述比较器比较当前图像数据的极性数据与先前图像数据的极性数据，并响应于比较结果输出所述预充电使能信号。
6.如权利要求1所述的显示设备，其中所述数据驱动器包括: 锁存器，用于顺序地锁存从所述定时控制器提供的所述预充电使能信号； 与逻辑，用于将所述定时控制器提供的预充电输出使能信号和从所述锁存器提供的所述预充电使能信号进行与运算；以及 预充电开关单元，用于当来自所述与逻辑的输出信号具有高电平时，将所述预充电电压施加到所述对应的输出通道。
7.如权利要求6所述的显示设备，其中所述预充电输出使能信号是与源输出使能SOE信号同步或相同的信号，所述源输出使能SOE信号限定了数据驱动器的输出时段。
8.如权利要求6所述的显示设备，其中所述预充电电压是对应于所述基准数据的电压。
9.一种驱动显示设备的方法，该方法包括以下步骤: 根据基准数据确定输入图像数据的正极性或负极性，并当两个连续的图像数据具有相同极性时输出预充电使能信号； 响应于所述预充电使能信号将预充电电压施加到对应的输出通道；以及将所述图像数据转换为数据电压，并通过对应的输出通道将转换后的数据电压提供给对应的数据线。
10.如权利要求9所述的方法，其中输出所述预充电使能信号的步骤包括以下步骤: (A)当输入图像数据等于或高于所述基准数据时，输出第一极性数据，而当所述输入图像数据低于所述基准数据时，输出第二极性数据；以及 (B)当步骤(A)连续提供所述第一极性数据时或者当步骤(A)连续提供所述第二极性数据时，输出所述预充电使能信号。
11.如权利要求10所述的方法，其中对R、G和B数据分别地或共同地预先确定所述基准数据。
12.如权利要求10所述的方法，其中对R、G、B和W数据分别地或共同地预先确定所述基准数据。
13.如权利要求10所述的方法，其中步骤(A)包括以下步骤:将所述输入图像数据和所述基准数据针对其中4个高位比特进行比较，并基于所述比较的结果输出所述极性数据。
14.如权利要求9所述的方法，其中响应于所述预充电使能信号将预充电电压施加到对应的输出通道的步骤包括以下步骤: 顺序地锁存对应于所述输入图像数据中的每一个的所述预充电使能信号； 将预充电输出使能信号和所述预充电使能信号进行与运算，从而输出与运算后的信号；以及 当所述与运算后的信号具有高电平时，将所述预充电电压施加到对应的输出通道。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述预充电输出使能信号是与源输出使能SOE信号同步或相同的信号，所述源输出使能SOE信号限定了数据驱动器的输出时段。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述预充电电压是对应于所述基准数据的电压。
全文摘要
本发明提供了一种显示设备及其驱动方法。公开的显示设备及其控制方法，能够通过根据数据电压的摆幅选择性地应用充电共享模式或预充电模式而实现功耗降低。所公开的方法包括以下步骤根据基准数据确定输入图像数据的正极性或负极性，并且当两个连续图像数据具有相同极性时输出预充电使能信号；响应于预充电使能信号将预充电电压施加到对应的输出通道；以及将图像数据转换为数据电压，通过对应的输出通道将转换后的数据电压提供给对应的数据线。
文档编号G09G3/20GK103187023SQ20121059840
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月20日 优先权日2011年12月29日
发明者金镇亨, 金承泰, 林虎珉 申请人:乐金显示有限公司