CN104658493B - 显示设备的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种显示设备的驱动装置。本发明的目的在于提供一种能减低消耗电力的显示设备的驱动装置。在包括数据扫描期间和空白期间的每个帧显示期间使基于影像数据信号的图像显示在显示设备时，在空白期间内在规定的电源停止期间停止对数据驱动器的电源供给，所述数据驱动器在每个水平扫描周期将在数据扫描期间与基于影像数据信号的各像素的亮度等级对应的像素驱动电压施加于显示设备的多个数据线。

Description

显示设备的驱动装置
技术领域
本发明涉及根据影像信号对显示图像的显示设备进行驱动的显示设备的驱动装置。
背景技术
当前，作为搭载有液晶显示面板或有机EL（electro-luminescence：电致发光）等显示设备的终端，便携式电话机、智能电话、书写板型计算机、笔记本计算机、导航装置以及便携式游戏机等便携型通信终端正在普及。在便携型通信终端中，为了确保电池的连续运转时间而采用了各种省电力化技术。作为这样的省电力化技术之一，提出了如下这样的驱动方法：将驱动显示设备时的1帧的量的显示期间扩展为输入影像信号的垂直扫描期间的2倍以上而设置比垂直扫描期间长的非扫描期间，由此削减电力消耗量（例如，参照专利文献1）。
然而，在上述的驱动方法中，由于即使在非扫描期间也在驱动器内产生静态电流的消耗，所以不能充分地减低电力消耗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2001-312253号。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于，提供一种能减低消耗电力的显示设备的驱动装置。
用于解决课题的方案
本发明的显示设备的驱动装置在包括数据扫描期间和空白期间的每个帧显示期间使基于影像数据信号的图像显示在显示设备，所述显示设备的驱动装置具有：数据驱动器，在每个水平扫描周期将在所述数据扫描期间与基于所述影像数据信号的各像素的亮度等级对应的像素驱动电压施加于所述显示设备的多个数据线；以及驱动控制部，除了所述空白期间内的规定的电源停止期间之外，进行对所述数据驱动器的电源供给。
附图说明
图1是示出包括本发明的驱动装置的显示装置的框图。
图2是示出帧显示期间内的动作的一个例子的时序图。
图3是示出极性切换信号POL的时序图。
图4是示出数据驱动器13的内部结构的框图。
图5是示出帧显示期间内的动作的另一个例子的时序图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施例。
图1是示出搭载有本发明的显示设备的驱动装置的显示装置的概略结构的图。如图1所示，这样的显示装置由视频存储器10、驱动控制部11、扫描驱动器12、数据驱动器13以及由液晶或有机EL构成的显示设备20构成。
在显示设备20中，形成有分别在二维画面的水平方向上延伸的m个（m是2以上的自然数）水平扫描线S1～Sm和分别在二维画面的垂直方向上延伸的n个（n是2以上的自然数）数据线D1～Dn。进而，在水平扫描线和数据线的各交叉部的区域中，即，在图1中被虚线包围的区域中，形成有担任像素的显示单元。
视频存储器10存储由各种应用程序软件（以下，称为AP）提供的影像数据信号或由电视调谐器等接收而得到的影像数据信号。视频存储器10读出存储的影像数据信号，将其作为影像数据信号VD供给到驱动控制部11。
驱动控制部11基于从视频存储器10读出的影像数据信号VD按各像素的每一个生成例如用8比特表示该像素的亮度等级的像素数据PD的序列，将在该像素数据PD的序列中重叠了示出时钟信号的基准定时的基准定时信号的像素数据序列信号VPD供给到数据驱动器13。此外，驱动控制部11基于这样的影像数据信号VD而如图2所示地生成与各图像的帧同步的垂直同步信号FS，将垂直同步信号FS供给到数据驱动器13。
此外，驱动控制部11根据影像数据信号VD而如图2所示地生成由示出对显示设备20的水平扫描定时的选通脉冲（strobe pulse）SB的序列构成的选通信号（strobe signal）STB，将该选通信号STB供给到扫描驱动器12和数据驱动器13。因而，选通信号STB中的选通脉冲SB的周期成为为了驱动显示设备20而施加的水平扫描脉冲（后述）的水平扫描周期Hs。此时，如图2所示，在各帧显示期间（垂直扫描期间）内，将从供给与扫描线S1对应的第1选通脉冲SB1起直到供给与扫描线Sm对应的第m选通脉冲SBm为止的期间设为数据扫描期间SP，从此以后设为空白期间BP。另外，在上述的数据扫描期间SP中，如图2所示，驱动控制部11生成应使电源供给持续的例如逻辑电平1的电源开关信号PW1和PW2，分别供给到数据驱动器13。然后，如图2所示，当从数据扫描期间SP切换为空白期间BP时，驱动控制部11从该时间点起在规定的电源停止期间T1的期间将应使电源供给停止的例如逻辑电平0的电源开关信号PW1供给到数据驱动器13，此后，使电源开关信号PW1返回到逻辑电平1的状态。此时，当从数据扫描期间SP切换为空白期间BP时，驱动控制部11从该时间点起在规定的电源停止期间T2（T2＞T1）将应使电源供给停止的逻辑电平0的电源开关信号PW2供给到数据驱动器13，此后，使电源开关信号PW2返回到逻辑电平1的状态。进而，如图2所示，在从空白期间BP的开始时间点经过了电源停止期间T1的量的时间点，驱动控制部11生成包括在虚拟的像素数据序列中重叠上述的基准定时信号而成的时钟同步训练用的数据序列TLD的像素数据序列信号VPD，将该像素数据序列信号VPD供给到数据驱动器13。
此外，驱动控制部11生成例如如图3所示地应按每个帧将施加在显示设备20的像素驱动电压的极性从正极性切换为负极生或从负极性切换为正极性的极性切换信号POL，将该极性切换信号POL供给到数据驱动器13。例如，如图3所示，像素驱动电压的极性在极性切换信号POL的上升沿定时以及下降沿定时从负极性切换为正极性或从正极性切换为负极性。
扫描驱动器12与从驱动控制部11供给的选通信号STB中的各选通脉冲同步地生成具有规定的峰值电压的水平扫描脉冲，将水平扫描脉冲依次择一地施加在显示设备20的各扫描线S1～Sm。
图4是示出数据驱动器13的内部结构的框图。如图4所示，数据驱动器13包括时钟数据恢复（以下，称为CDR）电路130、电源开关131、132、移位寄存器（shift register）133、数据锁存器（latch）134、灰度电压变换部135、以及输出缓冲器136。
CDR电路130从由驱动控制部11供给的像素数据序列信号VPD中提取基准定时信号，生成与该基准定时信号相位同步的时钟信号CLK而供给到移位寄存器133和数据锁存器134。
在从驱动控制部11供给应使电源供给持续的例如逻辑电平1的电源开关信号PW1的期间，电源开关131成为导通状态，将数字电路驱动用的电源电压VL供给到CDR电路130、作为数据导入部的移位寄存器133以及数据锁存器134。因而，在此期间，CDR电路130、移位寄存器133以及数据锁存器134根据该电源电压VL的供给而成为可动作的状态。另一方面，在供给应使电源停止的例如逻辑电平0的电源开关信号PW1的期间，电源开关131成为断开状态，停止对CDR电路130、移位寄存器133以及数据锁存器134供给电源电压VL。因而，在此期间，CDR电路130、移位寄存器133以及数据锁存器134成为动作停止状态。
在从驱动控制部11供给应使电源供给持续的例如逻辑电平1的电源开关信号PW2的期间，电源开关132成为导通状态，将像素驱动用的电源电压VH供给到作为像素驱动电压输出部的灰度电压变换部135以及输出缓冲器136。因而，在此期间，灰度电压变换部135以及输出缓冲器136根据这样的电源电压VH的供给而成为可动作的状态。另一方面，在供给应使电源停止的例如逻辑电平0的电源开关信号PW2的期间，电源开关132成为断开状态，停止对灰度电压变换部135以及输出缓冲器136供给电源电压VH。因而，在此期间，灰度电压变换部135以及输出缓冲器136成为动作停止状态。
移位寄存器133在与时钟信号CLK同步的定时从由驱动控制部11供给的像素数据序列信号VPD中依次导入与各像素对应的像素数据PD。此时，每当进行了1个水平扫描线的量（n个）的导入时，移位寄存器133将n个像素数据PD作为像素数据P1～Pn供给到数据锁存器134。
数据锁存器134根据图2所示的选通信号STB在与时钟信号CLK同步的定时导入从移位寄存器133供给的像素数据P1～Pn，将它们供给到灰度电压变换部135。
灰度电压变换部135将从数据锁存器134供给的像素数据P1～Pn变换为具有与各自的亮度等级对应的电压值的像素驱动电压V1～Vn而供给到输出缓冲器136。
输出缓冲器136在从驱动控制部11供给的极性切换信号POL的边缘定时将各像素驱动电压V1～Vn的极性从正极性切换为负极性或从负极性切换为正极性。输出缓冲器136将如上所述地进行了极性的切换的各像素的每一个的像素驱动电压的每个以所需方式进行放大而作为像素驱动电压G1～Gn，分别施加在显示设备20的数据线D1～Dn。
在显示设备20中，如图2所示，在各帧显示期间内的数据扫描期间SP内，与各选通脉冲SB1～SBm同步的扫描脉冲依次择一地施加在各扫描线S1～Sm，由此，一个扫描线的量一个扫描线的量地按顺序显示与像素驱动电压G1～Gn相应的影像。
以下，对包括上述的驱动控制部11和数据驱动器13的驱动装置的动作进行说明。
如图2所示，驱动控制部11使得通过在各帧显示期间内的空白期间BP内在规定的电源停止期间（T1、T2）将应使电源停止的电源开关信号（PW1、PW2）供给到数据驱动器13，从而停止对数据驱动器13的电源供给。即，驱动控制部11是通过如图2所示的逻辑电平0的电源开关信号PW停止对CDR电路130、移位寄存器133和数据锁存器134的电源电压VL的供给，并且通过逻辑电平0的电源开关信号PW2停止对灰度电压变换部135和输出缓冲器136的电源电压VH的供给。
总之，本发明的驱动装置是这样的装置：在包括数据扫描期间（SP）和空白期间（BP）的每个帧显示期间使基于影像数据信号（VD）的图像显示在显示设备（20）时，驱动控制部（11）如以下那样控制数据驱动器（13）。即，是在上述空白期间内在规定的电源停止期间停止对数据驱动器的电源供给，所述数据驱动器在每个水平扫描周期（Hs）将在上述数据扫描期间与基于影像数据信号的各像素的亮度等级对应的像素驱动电压施加于显示设备的多个数据线（D1～Dn）。
因而，根据本发明的驱动装置，因为在各帧显示期间的空白期间内在规定的电源停止期间停止对数据驱动器的电源供给自身，所以在此期间，数据驱动器中消耗的电力还在包括静态电力消耗量的情况下成为零。
因而，根据本驱动装置，与虽然通过控制信号的供给停止而动作停止但产生静态电力消耗的以往的驱动装置相比，能够大幅地减低电力消耗量。
此外，在这样的驱动装置中，为了如图2所示的那样在空白期间BP内确保电源停止期间（T1、T2），使得对显示设备20的扫描线S1～Sm进行扫描时的水平同步周期Hs短。由此，能够在不扩宽帧显示期间的情况下在空白期间BP内确保电源停止期间（T1、T2）。例如，在将帧显示期间设为1/30秒的情况下，因为如果使各水平同步周期Hs缩短而将数据扫描期间SP设为1/60秒，则能将剩下的1/60秒设为空白期间BP，所以能够在该1/60秒的范围内设置电源停止期间。
总之，在本发明的驱动装置中，是通过使驱动控制部以水平扫描周期缩短的量来把空白期间BP内的电源停止期间设定得长，从而在不扩宽帧显示期间的情况下谋求电力消耗量的减低。由此，不仅在对如静止图那样不活动的图像进行显示的情况下，而且在显示活动图像的时候也能够一边抑制电力消耗量一边提供活动流畅且良好的活动图像。
不过，在图1所示的显示装置中，驱动控制部11使得通过嵌入式时钟方式把使时钟信号生成用的基准定时信号重叠的像素数据序列信号VPD供给到数据驱动器13。此时，设置在数据驱动器13内的CDR电路130生成与重叠于像素数据序列信号VPD的基准定时信号相位同步的时钟信号CLK，将该时钟信号CLK供给到移位寄存器133和数据锁存器134。因而，当在上述的电源停止期间对CDR电路130的电源供给停止时，此后，即使开始电源供给，CDR电路130也不能立即生成与基准定时信号相位同步的稳定的时钟信号CLK。即，从对CDR电路130的电源供给开始到经过规定的时钟稳定期间为止，时钟信号CLK成为不稳定的状态。因而，当移位寄存器133和数据锁存器134根据处于这样的不稳定状态的时钟信号CLK来进行与接下来的帧对应的像素数据的导入时，会产生这样的问题：有导入错误的数据的风险而使显示影像暂时地错乱。
在此，如图2所示，在各帧显示期间内，在就要转移到接下来的帧显示期间之前设置具有上述时钟稳定期间的训练期间TP1，使得驱动控制部11以在该训练期间TP1使CDR电路130的动作再开始的方式进行控制。即，首先，驱动控制部11将从帧显示期间省去数据扫描期间SP和上述时钟稳定期间的期间设为如图2所示的电源停止期间T1，在该电源停止期间T1，通过逻辑电平0的电源开关信号PW1停止对CDR电路130、移位寄存器133和数据锁存器134的电源供给。然后，驱动控制部11在经过电源停止期间T1后，通过逻辑电平1的电源开关信号PW1使对CDR电路130、移位寄存器133和数据锁存器134的电源供给再开始，并且把包括使基准定时信号重叠的时钟同步训练用的数据序列TLD的像素数据序列信号VPD供给到CDR电路130。CDR电路130从这样的数据序列TLD中抽取基准定时信号，开始与该基准定时信号相位同步的时钟信号CLK的生成动作。此时，由CDR电路130生成的时钟信号CLK在作为时钟稳定期间的训练期间TP1内稳定化。由此，在就要到接下来的帧显示期间之前的阶段中，能够将稳定后的时钟信号CLK供给到移位寄存器133和数据锁存器134。
再有，驱动控制部11不仅在上述的电源停止期间T1，而且在包括接着电源停止期间T1的训练期间TP1的期间，通过逻辑电平0的电源开关信号PW2使对数据驱动器13内的灰度电压变换部135和输出缓冲器136的每个的电源供给停止。不过，供给到灰度电压变换部135和输出缓冲器136的像素驱动用的电源电压VH与供给到移位寄存器133和数据锁存器134的数字电路驱动用的电源电压VL相比是高电压。因而，从图4所示的电源开关132从断开状态变迁到导通状态到形成在灰度电压变换部135和输出缓冲器136的电源线上的电压实际达到电源电压VH为止，会产生比移位寄存器133和数据锁存器134大的延迟。即，当从电源开关132根据电源开关信号PW2从断开状态变迁到导通状态起而未经过规定的电源电压稳定期间时，形成在灰度电压变换部135和输出缓冲器136的电源线上的电压是未达到电源电压VH的。因而，在形成在灰度电压变换部135和输出缓冲器136的电源线上的电压达到电源电压VH之前，即当以比电源电压VH低的状态转移到接下来的帧显示期间中的动作时，会产生这样的问题：有输出缓冲器136生成错误的像素驱动电压的风险而使显示影像暂时错乱。
在此，如图2所示，在就要转移到接下来的帧显示期间之前，设置具有上述电源电压稳定期间的训练期间TP2，使得驱动控制部11在该训练期间TP2使对灰度电压变换部135和输出缓冲器136的电源供给再开始。即，首先，驱动控制部11将从帧显示期间省去数据扫描期间SP和上述电源电压稳定期间的期间设为如图2所示的电源停止期间T2，在该电源停止期间T2，通过逻辑电平0的电源开关信号PW2停止对灰度电压变换部135和输出缓冲器136的电源供给。然后，驱动控制部11在经过电源停止期间T2后，通过逻辑电平1的电源开关信号PW2使对灰度电压变换部135和输出缓冲器136的电源供给再开始。由此，在就要到接下来的帧显示期间之前的阶段中，能够通过电源电压VH使灰度电压变换部135和输出缓冲器136进行动作。
此外，在本发明的驱动装置中，在再开始电源供给时，如图2所示的那样，将具有直到时钟信号稳定为止这样的时钟稳定期间的训练期间TP1和具有直到电压值达到期望的电源电压VH为止这样的电源电压稳定期间的训练期间TP2设置在各帧显示期间的最末尾，即设置在就要到帧显示期间之前。由此，即使在采用使得通过嵌入式时钟方式在内部生成时钟信号的数据驱动器的情况下，也变得能够通过从接下来的帧显示期间的开头时间点起稳定的时钟信号和期望的电源电压来进行像素数据的导入。
再有，在图2所示的实施例中，虽然使得在训练期间TP1之后设置训练期间TP2，但如图5所示，也可以使训练期间TP1和训练期间TP2重复。此时，如图5所示，也可以使训练期间TP1的结束时间点与训练期间TP2的结束时间点一致。由此，如图5所示，因为能够以训练期间TP1的开始时间点延迟的量来把电源停止期间T1设定得长，所以与进行图2所示的驱动的情况相比，能够减低电力消耗量。
附图标记说明
11：驱动控制部；
13：数据驱动器；
20：显示设备
130：CDR；
131、132：电源开关；
133：移位寄存器；
134：数据锁存器；
135：灰度电压变换部；
136：输出缓冲器。

Claims (10)

1.一种显示设备的驱动装置，在包括数据扫描期间和空白期间的每个帧显示期间使基于影像数据信号的图像显示在显示设备，所述显示设备的驱动装置的特征在于，具有：
数据驱动器，在每个水平扫描周期将在所述数据扫描期间与基于所述影像数据信号的各像素的亮度等级对应的像素驱动电压施加于所述显示设备的多个数据线；以及
驱动控制部，进行对所述数据驱动器的电源供给，将基准定时信号重叠于所述影像数据信号而供给至所述数据驱动器，
所述数据驱动器包括：
时钟数据恢复电路，生成与从所述影像数据信号抽取的所述基准定时信号相位同步的时钟信号；
数据导入部，根据所述时钟信号依次导入示出基于所述影像数据信号的各像素的亮度等级的各像素数据，每当进行1水平扫描线的量的导入时输出该1水平扫描线的量的像素数据组；以及
像素驱动电压输出部，基于从所述数据导入部输出的所述1水平扫描线的量的像素数据组中的各像素数据来生成与各像素对应的所述像素驱动电压而将其供给到所述多个数据线，
所述驱动控制部在所述空白期间内的第一电源停止期间停止针对所述时钟数据恢复电路以及所述数据导入部的电源供给，在所述空白期间内的第二电源停止期间停止针对所述像素驱动电压输出部的电源供给。
2.如权利要求1所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
所述水平扫描周期越短，所述驱动控制部将所述电源停止期间设定得越长。
3.如权利要求1所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
所述驱动控制部在所述空白期间内的所述电源停止期间后的第1训练期间进行对所述时钟数据恢复电路的电源供给，并且把使所述基准定时信号重叠于虚拟的像素数据序列的数据序列供给到所述时钟数据恢复电路。
4.如权利要求2所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
所述驱动控制部在所述空白期间内的所述电源停止期间后的第1训练期间进行对所述时钟数据恢复电路的电源供给，并且把使所述基准定时信号重叠于虚拟的像素数据序列的数据序列供给到所述时钟数据恢复电路。
5.如权利要求3所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
所述驱动控制部在所述空白期间内的所述电源停止期间后的第2训练期间进行对所述像素驱动电压输出部的电源供给。
6.如权利要求4所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
所述驱动控制部在所述空白期间内的所述电源停止期间后的第2训练期间进行对所述像素驱动电压输出部的电源供给。
7.如权利要求5所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
所述第1训练期间和所述第2训练期间重复。
8.如权利要求6所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
所述第1训练期间和所述第2训练期间重复。
9.如权利要求7所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
使所述第1训练期间的结束时间点与所述第2训练期间的结束时间点一致。
10.如权利要求8所述的显示设备的驱动装置，其特征在于，
使所述第1训练期间的结束时间点与所述第2训练期间的结束时间点一致。
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