CN104835464B - 显示屏动态帧频驱动电路及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示屏动态帧频驱动电路及驱动方法。该显示屏动态帧频驱动电路包括：接口模块(1)、电源模块(2)、时序控制模块(3)、帧频判定模块(4)、伽马电压模块(5)、及源极驱动模块(6)。所述帧频判定模块(4)能够判定连续两帧画面中物体的运动速度，并根据物体的运动速度向源极驱动模块(6)提供高频率帧频信号或低频率帧频信号，使得在连续两帧画面中物体的运动速度快时，源极驱动模块(6)的刷新频率高，而在连续两帧画面中物体的运动速度慢时，源极驱动模块(6)的刷新频率低，从而既能够使动态画面显示流畅，又能够降低显示屏的逻辑功耗，实现低碳环保的绿色产品理念。

Description

显示屏动态帧频驱动电路及驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示屏动态帧频驱动电路及驱动方法。
背景技术
目前，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。平面显示装置中的显示屏已经成为了主要的人机交互工具。
以液晶显示器的显示屏为例，显示屏内的每个像素电性连接一个薄膜晶体管(TFT)，薄膜晶体管的栅极(Gate)连接至扫描线，源极(Source)连接至数据信号线，漏极(Drain)则连接至像素电极。其中，数据信号线电性连接至源极驱动模块，由源极驱动模块来对数据信号线进行驱动。
随着显示技术的发展，为了满足人们的使用需求，显示屏逐渐朝着高分辨率，高色域和高刷新速率的方向发展，其中高刷新频率是为了更流畅的显示动态画面。目前，显示屏的刷新频率(Frame Freq)已经由最常见的60Hz，逐渐提高到120Hz、甚至240Hz。刷新频率为60Hz的显示屏，在1/60秒内只显示一帧画面，而刷新频率为120Hz、或240Hz的显示屏则在1/120秒、或1/240秒内显示一帧画面，可见刷新频率越高，显示屏同一时间内能显示的画面帧数越多，显示运动物体的影像时会更流畅，即高刷新频率的显示屏可以提高动态显示的质量。
然而，现有技术中显示屏的刷新频率通常为固定不可调的，60HZ的刷新频率无法满足动态显示的需要，高刷新频率虽然能够提高对运动中物体影像的显示效果，但对于静止的、或运动速度较低的物体影像，反而会造成显示屏的逻辑功耗过高，不符合低碳环保的理念。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示屏动态帧频驱动电路，既能够使动态画面显示流畅，又能够降低显示屏的逻辑功耗，实现低碳环保的绿色产品理念。
本发明的目的还在于提供一种显示屏动态帧频驱动方法，能够达到显示画面流畅与低碳环保的双重效果。
为实现上述目的，本发明提供一种显示屏动态帧频驱动电路，包括：接口模块、电源模块、时序控制模块、帧频判定模块、伽马电压模块、及源极驱动模块；
所述接口模块分别与所述电源模块及时序控制模块电性连接；所述电源模块分别与接口模块、时序控制模块、帧频判定模块、及伽马电压模块电性连接；所述时序控制模块分别与接口模块、电源模块、帧频判定模块、及源极驱动模块电性连接；所述帧频判定模块分别与电源模块、时序控制模块、及源极驱动模块电性连接；所述伽马电压模块分别与电源模块、及源极驱动模块电性连接；所述源极驱动模块分别与帧频判定模块、伽马电压模块、及时序控制模块电性连接；
所述接口模块用于将接收到的数字信号及电压信号分别传递给时序控制模块及电源模块；
所述电源模块用于根据接口模块传递来的电压信号产生时序控制模块、帧频判定模块、及伽马电压模块分别所需要的稳定电压；
所述时序控制模块用于将接口模块传递来的数字信号转换为源极驱动模块及帧频判定模块能够识别的显示数据信号；
所述帧频判定模块用于判定连续两帧画面中物体的运动速度，根据物体的运动速度向源极驱动模块提供相应的帧频信号，控制源极驱动模块的刷新频率；
所述伽马电压模块用于对电源模块输入源极驱动模块的电压进行伽马校正；
所述源极驱动模块，用于依据时序控制模块传递来的显示数据信号及帧频判定模块传递来的帧频信号驱动显示屏。
所述接口模块向时序控制模块传递的数字信号为LVDS信号或e-DP信号。
所述时序控制模块将接收到的LVDS信号或e-DP信号转换为Mini-LVDS信号。
所述帧频判定模块依据连续两帧画面的相似度来判定画面中物体的运动速度。
所述连续两帧画面中物体的运动速度快时，所述帧频判定模块向源极驱动模块提供高频率帧频信号；所述连续两帧画面中物体的移动速度慢时，所述帧频判定模块向源极驱动模块提供低频率帧频信号。
本发明还提供一种显示屏动态帧频方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一显示屏动态帧频驱动电路，包括：接口模块、电源模块、时序控制模块、帧频判定模块、伽马电压模块、及源极驱动模块；
所述接口模块分别与所述电源模块及时序控制模块电性连接；所述电源模块分别与接口模块、时序控制模块、帧频判定模块、及伽马电压模块电性连接；所述时序控制模块分别与接口模块、电源模块、帧频判定模块、及源极驱动模块电性连接；所述帧频判定模块分别与电源模块、时序控制模块、及源极驱动模块电性连接；所述伽马电压模块分别与电源模块、及源极驱动模块电性连接；所述源极驱动模块分别与帧频判定模块、伽马电压模块、及时序控制模块电性连接；
步骤2、所述接口模块将接收到的数字信号与电压信号分别传递给时序控制模块及电源模块；
步骤3、所述电源模块根据接收到的电压信号生成时序控制模块、帧频判定模块、及伽马电压模块分别所需要的稳定电压；
所述时序控制模块将接收到的数字信号转换成源极驱动模块及帧频判定模块能够识别的显示数据信号，并发送给源极驱动模块及帧频判定模块；
步骤4、帧频判定模块依据时序控制模块传递来的信号判定连续两帧画面中物体的运动速度，并根据物体的运动速度向源极驱动模块提供相应的帧频信号，以控制源极驱动模块的刷新频率；
步骤5、所述源极驱动模块依据时序控制模块传递来的显示数据信号及帧频判定模块传递来的帧频信号进行灰阶电压计算与显示数据信号输出，驱动显示屏。
所述步骤2中接口模块向时序控制模块传递的数字信号为LVDS信号或e-DP信号。
所述步骤3中时序控制模块将接收到的LVDS信号或e-DP信号转换成Mini-LVDS信号。
所述步骤4中帧频判定模块依据连续两帧画面的相似度来判定画面中物体的运动速度。
所述步骤4中，当连续两帧画面中物体的运动速度快时，所述帧频判定模块向源极驱动模块提供高频率帧频信号；当连续两帧画面中物体的运动速度慢时，所述帧频判定模块向源极驱动模块提供低频率帧频信号。
本发明的有益效果：本发明提供的一种显示屏动态帧频驱动电路，设置有帧频判定模块，该帧频判定模块能够判定连续两帧画面中物体的运动速度，并根据物体的运动速度向源极驱动模块提供高频率帧频信号或低频率帧频信号，使得在连续两帧画面中物体的运动速度快时，源极驱动模块的刷新频率高，而在连续两帧画面中物体的运动速度慢时，源极驱动模块的刷新频率低，从而既能够使动态画面显示流畅，又能够降低显示屏的逻辑功耗，实现低碳环保的绿色产品理念。本发明还提供一种显示屏动态帧频驱动方法，在源极驱动模块驱动显示屏之前加入一帧频判定步骤，能够达到显示画面流畅与低碳环保的双重效果。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明的显示屏动态帧频驱动电路的示意图；
图2为本发明的显示屏动态帧频驱动方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明首先提供一种显示屏动态帧频驱动电路，包括：接口模块1、电源模块2、时序控制模块3、帧频判定模块4、伽马电压模块5、及源极驱动模块6。
各个模块的连接关系为：所述接口模块1分别与所述电源模块2及时序控制模块3电性连接；所述电源模块2分别与接口模块1、时序控制模块2、帧频判定模块4、及伽马电压模块5电性连接；所述时序控制模块3分别与接口模块1、电源模块2、帧频判定模块4、及源极驱动模块6电性连接；所述帧频判定模块4分别与电源模块2、时序控制模块3、及源极驱动模块6电性连接；所述伽马电压模块5分别与电源模块2、及源极驱动模块6电性连接；所述源极驱动模块6分别与帧频判定模块4、伽马电压模块5、及时序控制模块6电性连接。
所述接口模块1用于将接收到的数字信号及电压信号Vdd分别传递给时序控制模块3及电源模块2。具体地，所述接口模块1用于向时序控制模块3传递的数字信号为LVDS信号或e-DP信号；所述接口模块1向电源模块2传递的是电压信号Vdd。
所述电源模块2用于根据接口模块1传递来的电压信号Vdd产生时序控制模块2、帧频判定模块4、及伽马电压模块5分别所需要的稳定电压。具体地，所述电源模块2中包括：升压单元、降压单元、及稳压单元，通过所述升压单元、降压单元、及稳压单元对电压信号Vdd进行处理以生成各个模块所需要的稳定电压。
所述时序控制模块3用于将接口模块1传递来的数字信号转换为源极驱动模块6及帧频判定模块4能够的识别的显示数据信号。具体地，所述时序控制模块3将接收到的LVDS信号或e-DP信号转换为Mini-LVDS信号。
帧频判定模块4用于判定连续两帧画面中物体的运动速度，根据物体的运动速度向源极驱动模块6提供相应的帧频信号Fram Freq，控制源极驱动模块6的刷新频率。具体地，所述帧频判定模块4依据连续两帧画面的相似度来判定画面中物体的运动速度。进一步地，通过比较时序控制模块3传递来的连续两帧画面的Mini-LVDS信号来比对连续两帧画面中亮度不同像素的个数来判定连续两帧画面的相似度，进而找出画面中运动的物体，并计算该运动的物体的运动速度。当所述判定模块4判定出连续两帧画面中物体的运动速度快时，其向源极驱动模块6提供高频率帧频信号，使得源极驱动模块6的刷新频率高，保证动态画面显示流畅；当所述判定模块4判定出连续两帧画面中物体的运动速度慢时，其向源极驱动模块6提供低频率帧频信号，使得源极驱动模块6的刷新频率低，从而降低显示屏的逻辑功耗，实现低碳环保的绿色产品理念。优选的，所述高频率帧频信号的频率为120Hz或240Hz，低频率帧频信号的频率为60Hz。
所述伽马电压模块5用于对电源模块2输入源极驱动模块6的电压进行伽马校正，将校正后的伽马电压Gamma voltage传递给源极驱动模块6。
所述源极驱动模块6用于依据时序控制模块3传递来的显示数据信号及帧频判定模块4传递来的帧频信号进行灰阶电压计算与显示数据信号Data输出，驱动显示屏。
请参阅图2，结合图1，本发明还提供一种显示屏动态帧频驱动方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一显示屏动态帧频驱动电路，包括：接口模块1、电源模块2、时序控制模块3、帧频判定模块4、伽马电压模块5、及源极驱动模块6；
所述接口模块1分别与所述电源模块2及时序控制模块3电性连接；所述电源模块2分别与接口模块1、时序控制模块2、帧频判定模块4、及伽马电压模块5电性连接；所述时序控制模块3分别与接口模块1、电源模块2、帧频判定模块4、及源极驱动模块6电性连接；所述帧频判定模块4分别与电源模块2、时序控制模块3、及源极驱动模块6电性连接；所述伽马电压模块5分别与电源模块2、及源极驱动模块6电性连接；所述源极驱动模块6分别与帧频判定模块4、伽马电压模块5、及时序控制模块6电性连接。
步骤2、所述接口模块1将接收到的数字信号与电压信号Vdd分别传递给时序控制模块3及电源模块2。
具体地，在该步骤2中，所述接口模块1向时序控制模块3传递的数字信号为LVDS信号或e-DP信号。
步骤3、所述电源模块2根据接收到的电压信号Vdd生成时序控制模块2、帧频判定模块4、及伽马电压模块5分别所需要的稳定电压；
所述时序控制模块3将接收到的数字信号转换成源极驱动模块6能够识别的显示数据信号，并发送给源极驱动模块6及帧频判定模块4。
具体地，所述电源模块2中包括：升压单元、降压单元、及稳压单元，通过所述升压单元、降压单元、及稳压单元对电压信号Vdd进行处理以生成各个模块所需要的稳定电压。所述时序控制模块3将接收到的LVDS信号或e-DP信号转换为Mini-LVDS信号。
步骤4、帧频判定模块4依据时序控制模块3传递来的信号判定连续两帧画面中物体的运动速度，并根据物体的运动速度向源极驱动模块6提供相应的帧频信号Fram Freq，以控制源极驱动模块6的刷新频率。
具体地，所述帧频判定模块4依据连续两帧画面的相似度来判定画面中物体的运动速度。进一步地，通过比较时序控制模块3传递来的连续两帧画面的Mini-LVDS信号来比对连续两帧画面中亮度不同像素的个数来判定连续两帧画面的相似度，进而找出画面中运动的物体，并计算该运动的物体的运动速度。当所述判定模块4判定出连续两帧画面中物体的运动速度快时，其向源极驱动模块6提供高频率帧频信号，使得源极驱动模块6的刷新频率高，保证动态画面显示流畅；当所述判定模块4判定出连续两帧画面中物体的运动速度慢时，其向源极驱动模块6提供低频率帧频信号，使得源极驱动模块6的刷新频率低，从而降低显示屏的逻辑功耗，实现低碳环保的绿色产品理念。
优选的，所述高频率帧频信号的频率为120Hz或240Hz，低频率帧频信号的频率为60Hz。
步骤5、所述源极驱动模块6依据时序控制模块3传递来的显示数据信号及帧频判定模块4传递来的帧频信号进行灰阶电压计算与显示数据信号Data输出，驱动显示屏。
综上所述，本发明的显示屏动态帧频驱动电路，设置有帧频判定模块，该帧频判定模块能够判定连续两帧画面中物体的运动速度，并根据物体的运动速度向源极驱动模块提供高频率帧频信号或低频率帧频信号，使得在连续两帧画面中物体的运动速度快时，源极驱动模块的刷新频率高，而在连续两帧画面中物体的运动速度慢时，源极驱动模块的刷新频率低，从而既能够使动态画面显示流畅，又能够降低显示屏的逻辑功耗，实现低碳环保的绿色产品理念。本发明的显示屏动态帧频驱动方法，在源极驱动模块驱动显示屏之前加入一帧频判定步骤，能够达到显示画面流畅与低碳环保的双重效果。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示屏动态帧频驱动电路，其特征在于，包括：接口模块(1)、电源模块(2)、时序控制模块(3)、帧频判定模块(4)、伽马电压模块(5)、及源极驱动模块(6)；
所述接口模块(1)分别与所述电源模块(2)及时序控制模块(3)电性连接；所述电源模块(2)分别与接口模块(1)、时序控制模块(2)、帧频判定模块(4)、及伽马电压模块(5)电性连接；所述时序控制模块(3)分别与接口模块(1)、电源模块(2)、帧频判定模块(4)、及源极驱动模块(6)电性连接；所述帧频判定模块(4)分别与电源模块(2)、时序控制模块(3)、及源极驱动模块(6)电性连接；所述伽马电压模块(5)分别与电源模块(2)、及源极驱动模块(6)电性连接；所述源极驱动模块(6)分别与帧频判定模块(4)、伽马电压模块(5)、及时序控制模块(6)电性连接；
所述接口模块(1)用于将接收到的数字信号及电压信号分别传递给时序控制模块(3)及电源模块(2)；
所述电源模块(2)用于根据接口模块(1)传递来的电压信号产生时序控制模块(2)、帧频判定模块(4)、及伽马电压模块(5)分别所需要的稳定电压；
所述时序控制模块(3)用于将接口模块(1)传递来的数字信号转换为源极驱动模块(6)及帧频判定模块(4)能够识别的显示数据信号；
所述帧频判定模块(4)用于判定连续两帧画面中物体的运动速度，根据物体的运动速度向源极驱动模块(6)提供相应的帧频信号，利用帧频信号控制源极驱动模块(6)相应调整其刷新频率；
所述伽马电压模块(5)用于对电源模块(2)输入源极驱动模块(6)的电压进行伽马校正；
所述源极驱动模块(6)用于依据时序控制模块(3)传递来的显示数据信号及帧频判定模块(4)传递来的帧频信号驱动显示屏。
2.如权利要求1所述的显示屏动态帧频驱动电路，其特征在于，所述接口模块(1)向时序控制模块(3)传递的数字信号为LVDS信号或e-DP信号。
3.如权利要求2所述的显示屏动态帧频驱动电路，其特征在于，所述时序控制模块(3)将接收到的LVDS信号或e-DP信号转换为Mini-LVDS信号。
4.如权利要求1所述的显示屏动态帧频驱动电路，其特征在于，所述帧频判定模块(4)依据连续两帧画面的相似度来判定画面中物体的运动速度。
5.如权利要求1所述的显示屏动态帧频驱动电路，其特征在于，所述连续两帧画面中物体的运动速度快时，所述帧频判定模块(4)向源极驱动模块(6)提供高频率帧频信号；所述连续两帧画面中物体的运动速度慢时，所述帧频判定模块(4)向源极驱动模块(6)提供低频率帧频信号。
6.一种显示屏动态帧频驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一显示屏动态帧频驱动电路，包括：接口模块(1)、电源模块(2)、时序控制模块(3)、帧频判定模块(4)、伽马电压模块(5)、及源极驱动模块(6)；
所述接口模块(1)分别与所述电源模块(2)及时序控制模块(3)电性连接；所述电源模块(2)分别与接口模块(1)、时序控制模块(2)、帧频判定模块(4)、及伽马电压模块(5)电性连接；所述时序控制模块(3)分别与接口模块(1)、电源模块(2)、帧频判定模块(4)、及源极驱动模块(6)电性连接；所述帧频判定模块(4)分别与电源模块(2)、时序控制模块(3)、及源极驱动模块(6)电性连接；所述伽马电压模块(5)分别与电源模块(2)、及源极驱动模块(6)电性连接；所述源极驱动模块(6)分别与帧频判定模块(4)、伽马电压模块(5)、及时序控制模块(6)电性连接；
步骤2、所述接口模块(1)将接收到的数字信号与电压信号分别传递给时序控制模块(3)及电源模块(2)；
步骤3、所述电源模块(2)根据接收到的电压信号生成时序控制模块(2)、帧频判定模块(4)、及伽马电压模块(5)分别所需要的稳定电压；
所述时序控制模块(3)将接收到的数字信号转换成源极驱动模块(6)及帧频判定模块(4)能够识别的显示数据信号，并发送给源极驱动模块(6)及帧频判定模块(4)；
步骤4、帧频判定模块(4)依据时序控制模块(3)传递来的信号判定连续两帧画面中物体的运动速度，并根据物体的运动速度向源极驱动模块(6)提供相应的帧频信号，利用帧频信号控制源极驱动模块(6)相应调整其刷新频率；
步骤5、所述源极驱动模块(6)依据时序控制模块(3)传递来的显示数据信号及帧频判定模块(4)传递来的帧频信号进行灰阶电压计算与显示数据信号输出，驱动显示屏。
7.如权利要求6所述的显示屏动态帧频驱动方法，其特征在于，所述步骤2中接口模块(1)向时序控制模块(3)传递的数字信号为LVDS信号或e-DP信号。
8.如权利要求7所述的显示屏动态帧频驱动方法，其特征在于，所述步骤3中时序控制模块(3)将接收到的LVDS信号或e-DP信号转换成Mini-LVDS信号。
9.如权利要求6所述的显示屏动态帧频驱动方法，其特征在于，所述步骤4中帧频判定模块(4)依据连续两帧画面的相似度来判定画面中物体的运动速度。
10.如权利要求6所述的显示屏动态帧频驱动方法，其特征在于，所述步骤4中，当连续两帧画面中物体的运动速度快时，所述帧频判定模块(4)向源极驱动模块(6)提供高频率帧频信号；当连续两帧画面中物体的运动速度慢时，所述帧频判定模块(4)向源极驱动模块(6)提供低频率帧频信号。
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