CN106935223A - 具有功率节省浏览模式的显示装置 - Google Patents

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Abstract

用于显示装置的示例处理系统包括驱动器电路和控制电路。驱动器电路耦合到显示装置中的多个源线节点，多个源线节点的各源线节点经过具有多个开关的多路分解器来耦合到多个子像素列。控制电路耦合到各多路分解器。控制电路配置成通过接连启动相应多个开关在第一模式下操作各多路分解器，并且通过并行启动相应多个开关在第二模式下操作各多路分解器。

Description

具有功率节省浏览模式的显示装置
技术领域
本公开的实施例一般涉及显示装置，以及更具体来说涉及具有功率节省浏览模式(glance mode)的显示装置。
背景技术
包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于多种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来界定的感测区，在该感测区中接近传感器装置确定一个或多个输入物体的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来为电子系统提供接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(诸如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(诸如蜂窝电话中集成的触摸屏)中。
输入装置中的显示面板通常使用源驱动器来更新跨单独像素的电压。例如，各源驱动器可经过多路分解器来耦合到多个子像素源线。多路分解器用来接连驱动不同子像素(例如红色、绿色和蓝色子像素)的源线。但是，由多路分解器所执行的这个切换操作消耗大量功率。通过对于与多路分解器关联的寄生电容不断地充电和放电会花费功率。
发明内容
描述了用于为显示装置提供功率节省浏览模式的技术。在一实施例中，用于显示装置的处理系统包括驱动器电路和控制电路。驱动器电路耦合到显示装置中的多个源线节点，多个源线节点的各源线节点经过具有多个开关的多路分解器来耦合到多个子像素列。控制电路耦合到各多路分解器。控制电路配置成通过接连启动相应多个开关在第一模式下操作各多路分解器，并且通过并行启动相应多个开关在第二模式下操作各多路分解器。
在另一个实施例中，显示装置包括各自具有多个子像素列的多个像素列。显示装置还包括多个源线节点，其各自经过多路分解器来耦合到像素列中相应一个像素列的多个子像素列。显示装置还包括耦合到多个源线节点和各多路分解器的处理系统，处理系统配置成通过接连启动相应多个开关在第一模式下操作各多路分解器，并且通过并行启动相应多个开关在第二模式下操作各多路分解器。
一种操作具有多个像素列(其各自具有多个子像素列)的显示装置的方法，包括驱动多个源线节点，其各自经过多路分解器来耦合到多个像素列中相应一个像素列的多个子像素列。该方法还包括通过接连启动各多路分解器的多个开关在第一模式下操作各多路分解器。该方法还包括通过并行启动各多路分解器的多个开关在第二模式下操作各多路分解器。
附图说明
为了能够详细了解本发明的上述特征，可参照实施例进行以上概述的对本发明的更具体描述，在附图中示出实施例的一部分。但是要注意，附图仅示出本发明的典型实施例，并且因此不应被理解为限制其范围，因为本发明可容许其他等效的实施例。
图1是按照本文所述的一个实施例的示范输入装置的框图。
图2示出按照一些实施例的感测元件的示范图案的一部分。
图3是按照一实施例的显示装置的示意框图。
图4是示出按照一实施例的图3的显示装置的更多细节的框图。
图5是示出按照另一个实施例的图3的显示装置的更多细节的框图。
图6是描绘按照一实施例的操作具有多个像素列(其各自具有多个子像素列)的显示装置的方法的流程图。
为了便于理解，相同的附图标记在可能的情况下用于表示附图共同的相同元件。预期一个实施例中公开的元件可有利地用于其他实施例而无需另加说明。这里所参照的附图不应当被理解为按比例绘制，除非另加说明。另外，附图通常经过简化，并且为了呈现和说明的清楚起见而省略细节或组件。附图和论述用于说明以下所述的原理，其中同样的标号表示同样的元件。
具体实施方式
图1是按照本发明的实施例的示范输入装置100的框图。输入装置100可配置成向电子系统(未示出)提供输入。如本文档所使用的，术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、万维网浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。附加示例电子系统包括复合输入装置，诸如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其他示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、售货亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括蜂窝电话、诸如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外，电子系统可能是输入装置的主机或从机。
输入装置100能够实现为电子系统的物理部分，或者能够与电子系统在物理上分隔。适当地，输入装置100可使用下列的任一个或多个与电子系统的部分进行通信：总线、网络和其他有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。
图1中，输入装置100示为接近传感器装置(又常常称作“触摸板”或“触摸传感器装置”)，其配置成在感测区120中感测由一个或多个输入物体140提供的输入。示例输入物体包括手指和触控笔，如图1所示。
感测区120包含输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在该空间中输入装置100能够检测用户输入(例如由一个或多个输入物体140所提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可随实施例而大不相同。在一些实施例中，感测区120沿一个或多个方向从输入装置100的表面延伸到空间中，直到信噪比阻止充分准确的物体检测。在各个实施例中，该感测区120沿特定方向所延伸的距离可以是小于毫米、数毫米、数厘米或者更大的数量级，并且可随所使用的感测技术的类型和预期的精度而显著改变。因此，一些实施例感测包括没有与输入装置100的任何表面相接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与以某些量的外加力或压力耦合的输入装置100的输入表面相接触和/或它们的组合的输入。在各个实施例中，可由传感器电极所在的壳体的表面、由施加在传感器电极之上的面板或者任何壳体等，来提供输入表面。在一些实施例中，感测区120在投影到输入装置100的输入表面时具有矩形形状。
输入装置100可利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区120中的用户输入。输入装置100包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干非限制性示例，输入装置100可使用电容、介电、电阻、电感、磁、声、超声和/或光学技术。
一些实现方式配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维的空间的图像。一些实现方式配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。
在输入装置100的一些电容实现方式中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入物体引起电场的变化，并且产生电容耦合的可检测变化，其可作为电压、电流等的变化来检测。
一些电容实现方式利用电容感测元件的阵列或者其他规则或不规则图案来创建电场。在一些电容实现方式中，独立感测元件可欧姆地短接在一起，以形成较大传感器电极。一些电容实现方式利用电阻片，其可以是电阻均匀的。
一些电容实现方式利用基于传感器电极与输入物体之间的电容耦合的变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极附近的电场，因而改变所测量的电容耦合。在一个实现方式中，绝对电容感测方法通过相对参考电压(例如系统地极)来调制传感器电极以及通过检测传感器电极与输入物体之间的电容耦合进行操作。
一些电容实现方式利用基于传感器电极之间的电容耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极之间的电场，因而改变所测量的电容耦合。在一个实现方式中，跨电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(又称作“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(又称作“接收器电极”或“接收器”)之间的电容耦合来进行操作。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如系统地极)来调制，以发送发射器信号。接收器传感器电极可相对于参考电压基本上保持为恒定，以促进所产生信号的接收。所产生信号可包括与一个或多个发射器信号和/或与一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)对应的(一个或多个)影响。传感器电极可以是专用发射器或接收器，或者可配置成既发送又接收。
图1中，处理系统110示为输入装置100的组成部分。处理系统110配置成操作输入装置100的硬件，以检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路(IC)的部分或全部和/或其他电路组件。(例如，互电容传感器装置的处理系统可包括：发射器电路，其配置成采用发射器传感器电极来发送信号；和/或接收器电路，其配置成采用接收器传感器电极来接收信号)。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码和/或等同物。在一些实施例中，组成处理系统110的组件定位在一起，诸如位于输入装置100的(一个或多个)感测元件的附近。在其他实施例中，处理系统110的组件在物理上是独立的，其中一个或多个组件靠近输入装置100的(一个或多个)感测元件，而一个或多个组件在其他位置。例如，输入装置100可以是耦合到台式计算机的外设，并且处理系统110可包括配置成运行于台式计算机的中央处理单元上的软件以及与中央处理单元分隔的一个或多个IC(也许具有关联固件)。作为另一个示例，输入装置100可在物理上集成到电话中，并且处理系统110可包括作为电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入装置100。在其他实施例中，处理系统110还执行其他功能，诸如操作显示屏幕、驱动触觉致动器等。
处理系统110可实现为操控处理系统110的不同功能的一组模块。各模块可包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或者其组合。在各个实施例中，可使用模块的不同组合。示例模块包括：硬件操作模块，其用于操作诸如传感器电极和显示屏幕之类的硬件；数据处理模块，其用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据；以及报告模块，其用于报告信息。其他示例模块包括：传感器操作模块，其配置成操作(一个或多个)感测元件以检测输入；识别模块，其配置成识别诸如模式变更手势等的手势；以及模式变更模块，其用于变更操作模式。
在一些实施例中，处理系统110直接通过引起一个或多个动作，来响应于感测区120中的用户输入(或者没有用户输入)。示例动作包括变更操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能之类的GUI动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部分(例如向电子系统中与处理系统110分隔的中央处理系统，若这种独立中央处理系统存在的话)提供与输入(或者没有输入)有关的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统110所接收的信息，以便对用户输入起作用，诸如促进全系列的动作，包括模式变更动作和GUI动作。
例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入装置100的(一个或多个)感测元件，以便产生指示感测区120中的输入(或者没有输入)的电信号。处理系统110可在产生提供给电子系统的信息时对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统110可数字化从传感器电极所得到的模拟电信号。作为另一个示例，处理系统110可执行滤波或者其他信号调节。作为又一个示例，处理系统110可减去基线或者对基线取和，使得信息反映电信号与基线之间的差。作为另外的示例，处理系统110可确定位置信息、将输入识别为命令、识别笔迹等。
如本文所使用的“位置信息”广义地包含绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息。示范“零维”位置信息包括近/远或接触/非接触信息。示范“一维”位置信息包括沿轴的位置。示范“二维”位置信息包括平面中的运动。示范“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。其他示例包括空间信息的其他表示。还可确定和/或存储与一种或多种类型的位置信息有关的历史数据，包括例如跟踪随时间变化的位置、运动或者瞬时速度的历史数据。
在一些实施例中，输入装置100采用由处理系统110或者由另外某种处理系统所操作的附加输入组件来实现。这些附加输入组件可提供用于感测区120中的输入的冗余功能性或者某种其他功能性。图1示出感测区120附近的能够用于便于使用输入装置100来选择项目的按钮130。其他类型的附加输入组件包括滑块、球、轮、开关等。相反，在一些实施例中，输入装置100可以在没有其他输入组件的情况下实现。
在一些实施例中，输入装置100包括触摸屏界面，并且感测区120重叠显示屏幕的工作区的至少一部分。例如，输入装置100可包括覆盖显示屏幕、基本上透明的传感器电极，并且提供用于关联电子系统的触摸屏界面。显示屏幕可以是能够向用户显示可视界面的任何类型的动态显示器，并且可包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体、电致发光(EL)或者其他显示技术。输入装置100和显示屏幕可共享物理元件。例如，一些实施例可将相同电组件的一部分用于显示和感测。作为另一个示例，显示屏幕可部分或全部由处理系统110来操作。
应当理解，虽然在全功能设备的上下文中描述本发明的许多实施例，但是本发明的机制能够作为各种形式的程序产品(例如软件)来分配。例如，本发明的机制可作为电子处理器可读的信息承载介质(例如，处理系统110可读的非临时性计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质)上的软件程序来实现和分配()。另外，本发明的实施例同样适用，而与用于执行分配的介质的特定类型无关。非临时性的电子可读介质的示例包括各种光盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪存、光、磁、全息或者任何其他存储技术。
图2示出按照一些实施例的感测元件的示范图案的一部分。为了说明和描述的清楚起见，图2示出按照简单矩形图案的感测元件，而没有示出各种组件、诸如感测元件与处理系统110之间的各种互连。电极图案250包括第一批多个传感器电极260(260-1、260-2、260-3、…260-n)以及第二批多个传感器电极270(270-1、270-2、270-3、…270-m)(其设置在第一批多个电极260之上)。在所示的示例中，n＝m＝4，但是一般来说，n和m各为正整数，并且不一定彼此相等。在各个实施例中，第一批多个传感器电极260作为多个发射器电极(具体称作“发射器电极260”)来操作，第二批多个传感器电极270作为多个接收器电极(具体称作“接收器电极270”)来操作。在另一个实施例中，一批多个传感器电极可配置成进行发送和接收，并且另一批多个传感器电极也可配置成进行发送和接收。此外，处理系统110采用第一批和/或第二批多个传感器电极的一个或多个传感器电极来接收所产生信号，而一个或多个传感器电极采用绝对电容感测信号来调制。第一批多个传感器电极260、第二批多个传感器电极270或者两者能够设置在感测区120中。电极图案250能够耦合到处理系统110。
第一批多个电极260和第二批多个电极270通常相互欧姆地隔离。也就是说，一个或多个绝缘体分隔第一批多个电极260和第二批多个电极270，并且防止它们相互电短接。在一些实施例中，第一批多个电极260和第二批多个电极270通过设置在它们之间的交叉区的绝缘材料来分隔；在这类构造中，第一批多个电极260和/或第二批多个电极270能够采用连接同一电极的不同部分的跳线来形成。在一些实施例中，第一批多个电极260和第二批多个电极270通过一层或多层绝缘材料来分隔。在这类实施例中，第一批多个电极260和第二批多个电极270能够设置在公共衬底的独立层上。在一些其他实施例中，第一批多个电极260和第二批多个电极270通过一个或多个衬底来分隔；例如，第一批多个电极260和第二批多个电极270能够设置在同一衬底的相反侧上或者设置在层压在一起的不同衬底上。在一些实施例中，第一批多个电极260和第二批多个电极270能够设置在单个衬底的同一侧上。
第一批多个传感器电极260和第二批多个传感器电极270之间的局部电容耦合的区域可形成“电容图像”的“电容像素”。第一批多个传感器电极260与第二批多个传感器电极270之间的电容耦合随感测区120中的输入物体的接近和运动而变化。此外，在各个实施例中，第一批多个传感器电极260和第二批多个传感器电极270的每个与输入物体之间的局部电容耦合可称作“电容图像”的“电容像素”。在一些实施例中，第一批多个传感器电极260和第二批多个传感器电极270的每个与输入物体之间的局部电容耦合可称作“电容分布图”的“电容测量值”。
处理系统110能够包括具有传感器电路204的传感器模块208。传感器模块208操作电极图案250以使用具有感测频率的电容感测信号从电极图案中的电极来接收所产生信号。所产生信号测量电容耦合(例如，传感器电极与输入物体之间的绝对电容耦合或者传感器电极之间的跨电容耦合)。所产生信号指示因(一个或多个)输入物体引起的电容的变化。传感器电路204能够包括各种电路和电路元件，诸如开关、放大器、混合器、滤波器、下变频器、解调器、模数转换器等，以接收所产生信号。
处理系统110能够包括确定模块220，其配置成从传感器模块208接收所产生信号，处理所产生信号，并且从所产生信号来生成数据，诸如从所产生信号(例如电容图像或电容分布图)来确定电容感测数据(又称作电容测量值)()。确定模块220能够跟踪电容感测的变化，以检测感测区120中的(一个或多个)输入物体。确定模块220能够包括处理器电路221，诸如数字信号处理器(DSP)、微处理器、微控制器等。处理器电路221能够运行固件和/或软件，以执行本文所述的确定模块220的各种功能。
处理系统110能够包括其他模块化配置，并且由传感器模块208和确定模块220所执行的功能一般能够由处理系统110中的一个或多个模块来执行。处理系统110能够包括其他模块，并且能够执行如以下一些实施例中所述的其他功能。
处理系统110能够在绝对电容感测模式或者跨电容感测模式下操作。在绝对电容感测模式中，传感器模块208提供测量传感器电极与(一个或多个)输入物体之间的绝对电容耦合(例如因(一个或多个)输入物体引起的绝对电容的变化)的所产生信号。在跨电容感测模式中，传感器模块208提供测量传感器电极之间的跨电容耦合(例如，因(一个或多个)输入物体引起的传感器电极之间的互电容的变化)的所产生信号。
在一些实施例中，处理系统110“扫描”电极图案250，以确定电容耦合。在跨电容感测模式中，处理系统110能够驱动第一批多个电极260，以发送(一个或多个)发射器信号。处理系统110能够操作第一批多个电极260，使得一个发射器电极一次进行发送，或者多个发射器电极同时进行发送。在多个发射器电极同时进行发送的情况下，这多个发射器电极可发送相同的发射器信号，并且有效地产生更大的发射器电极，或者这多个发射器电极可发送不同的发射器信号。例如，多个发射器电极可按照使它们对第二批多个电极270的所产生信号的组合影响能够被单独确定的一个或多个编码方案来发送不同的发射器信号。在绝对电容感测模式中，处理系统110能够每次从一个传感器电极260、270或者每次从多个传感器电极260、270来接收所产生信号。在任一种模式中，处理系统110能够单独地或共同地操作第二批多个电极270，以获取所产生信号。在绝对电容感测模式中，处理系统110能够并行驱动沿一个或多个轴的所有电极。在一些示例中，处理系统110能够驱动沿一个轴(例如沿第一批多个传感器电极260)的电极，而沿另一个轴的电极采用屏蔽信号、保护信号等驱动。在一些示例中，能够并行驱动沿一个轴的一些电极以及沿另一轴的一些电极。
在跨电容感测模式中，处理系统110能够使用所产生信号来确定电容像素处的电容测量值。来自电容像素的一组测量值形成“电容图像”(又称作“电容帧”)，其表示像素处的电容测量值。处理系统110能够对多个时间周期获取多个电容图像，并且能够确定电容图像之间的差，以得出与感测区120中的输入有关的信息。例如，处理系统110能够使用对连续时间周期所获取的连续电容图像来跟踪进入、退出感测区120以及在感测区120中的一个或多个输入物体的(一个或多个)运动。
在绝对电容感测模式中，处理系统110能够使用所产生信号来确定沿传感器电极260的轴和/或传感器电极270的轴的电容测量值。一组这类测量值形成“电容分布图”，其表示沿该轴的电容测量值。处理系统110能够对多个时间周期获取沿其中一个轴或两轴的多个电容分布图，并且能够确定电容分布图之间的差，以得出与感测区120中的输入有关的信息。例如，处理系统110能够使用对连续时间周期所获取的连续电容分布图来跟踪感测区120中的输入物体的位置或接近度。在其他实施例中，各传感器能够是电容图像的电容像素，并且绝对电容感测模式能够用来生成(一个或多个)电容图像，作为电容分布图的补充或替代。
输入装置100的基线电容是与感测区120中没有输入物体关联的电容图像或电容分布图。基线电容随环境和操作条件而变化，并且处理系统110能够按照各种方式来估计基线电容。例如，在一些实施例中，处理系统110当没有输入物体被确定为处于感测区120中时获取“基线图像”或“基线分布图”，并且使用那些基线图像或基线分布图作为基线电容的估计值。确定模块220能够对电容测量值中的基线电容取和，并且因而电容测量值能够称作“增量电容测量值”。因此，如本文所使用的术语“电容测量值”包含相对所确定基线的增量测量值。
在一些触摸屏实施例中，第一批多个传感器电极260和第二批多个传感器电极270的至少一个包括更新显示屏幕的显示时使用的显示装置280的一个或多个显示电极，诸如“Vcom”电极(共电极)、栅电极、源电极、阳电极和/或阴电极的一段或多段。这些显示电极可设置在适当显示屏幕衬底上。例如，显示电极可设置在一些显示屏幕(例如共面转换(IPS)或面线转换(PLS)有机发光二极管(OLED))中的透明衬底(玻璃衬底、TFT玻璃或者任何其他透明材料)上、一些显示屏幕(例如图案垂直配向(PVA)或多域垂直配向(MVA))的滤色器玻璃的底部、发光层(OLED)之上等。显示电极又可以称作“组合电极”，因为显示电极执行显示更新和电容感测的功能。在各个实施例中，第一批多个传感器电极260和第二批多个传感器电极270的各传感器电极包括一个或多个组合电极。在其他实施例中，第一批多个传感器电极260的至少两个传感器电极或者第二批多个传感器电极270的至少两个传感器电极可共享至少一个组合电极。此外，在一个实施例中，第一批多个传感器电极260和第二批多个电极270两者均设置在显示屏幕衬底上的显示叠层中。另外，显示叠层中的传感器电极260、270的至少一个可包括组合电极。但是，在其他实施例中，只有第一批多个传感器电极260或者第二批多个传感器电极270(但不是两者)设置在显示叠层中，而其他传感器电极处于显示叠层外部(例如设置在滤色器玻璃的相反侧上)。
在一实施例中，处理系统110包括单个集成控制器，诸如专用集成电路(ASIC)，其具有传感器模块208、确定模块220和任何其他(一个或多个)模块和/或(一个或多个)电路。在另一个实施例中，处理系统110能够包括多个集成电路，其中传感器模块208、确定模块220和任何其他(一个或多个)模块和/或(一个或多个)电路能够在集成电路之间划分。例如，传感器模块208能够处于一个集成电路上，并且确定模块220和任何其他(一个或多个)模块和/或(一个或多个)电路能够是一个或多个其他集成电路。在一些实施例中，传感器模块208的第一部分能够处于一个集成电路上，并且传感器模块208的第二部分能够处于第二集成电路上。在这类实施例中，第一和第二集成电路的至少一个包括其他模块(诸如显示驱动器模块))的至少部分和/或显示驱动器模块。
图3是按照一实施例的显示装置300的示意框图。具体来说，图3的显示装置300可与输入装置100相集成，并且包括处理系统110和显示屏幕320。处理系统110包括一个或多个源驱动器305(例如源驱动器305A、305B和305C)，其耦合到一个或多个源线节点306(例如分别为源线节点306A、306B和306C)。源线节点306耦合到显示屏幕320中的一个或多个多路分解器309(例如多路分解器309A、309B和309C)。多路分解器309耦合到显示屏幕320中的一个或多个源线总线307(例如源线总线307A、307B和307C)。源线总线307耦合到显示屏幕320中的多列像素310(“像素列”)。像素310的每个包括多个子像素312。在本例中，像素310的每个包括用于红色、绿色和蓝色子像素的三个子像素312R、312G和312B。源线总线307的每个包括每个子像素的源线。例如，源线总线307A包括分别用于红色、绿色和蓝色子像素的源线307AR、307AG和307AB。为了举例的清楚起见，仅详细示出像素310A1。其余像素与像素310A1配置相似。在本例中，像素310包括红色、绿色和蓝色子像素，并且因而又能够称作“RGB像素”。
显示屏幕320包括行选择逻辑电路315，其耦合到一个或多个栅线317(例如栅线317-1、317-2和317-3)。栅线317耦合到多行像素(310)(“像素行”)。像素310(与上述电容像素相反)可用来在显示屏幕320上显示图像。像素310可在发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体、电致发光(EL)或其他显示技术中用来显示图像。
在图3的示例中，多路分解器309A、309B和309C分别驱动像素列A、B和C，并且显示屏幕320包括表示为1、2和3的三个像素行。RGB像素列A包括像素310A1、310A2和310A3；RGB像素列B包括RGB像素310B1、310B2和310B3；以及RGB像素列C包括RGB像素310C1、310C2和310C3。如本文所述，每个RGB像素列能够划分为红色、绿色和蓝色子像素列(“子像素列”)。因此，源线总线307A、307B和307C的每个包括用于子像素列的一组源线。为了举例的清楚起见，显示屏幕320包括三个像素列和三个像素行。一般来说，显示屏幕320能够包括任何数量的像素列和像素行。也就是说，在像素列B与C之间能够存在零或更多像素列，和/或在像素行2与3之间能够存在零或更多像素行。
在一个实施例中，处理系统110和显示屏幕320是独立组件。例如，处理系统110可以是ASIC，其在通信上经由一个或多个传输线耦合到显示屏幕320。但是，在一个实施例中，处理系统110可集成到显示屏幕320中(例如安装在公共衬底上)，以形成单个组件。
源驱动器305可提供电压信号(“源电压”)，其耦合到源线节点306。多路分解器309将这些源电压耦合到源线总线307。具体来说，各多路分解器309将给定源电压耦合到子像素列的一个或多个特定源线。处理系统110能够包括多路分解器控制电路304，其耦合到多路分解器309以用于控制子像素列选择。行选择逻辑电路315向行线317供应栅电压。通过协调行选择逻辑电路315所提供的栅电压、源驱动器305所提供的源电压以及多路分解器控制电路304所提供的子像素列控制，处理系统110能够设置像素310并且在显示屏幕320上显示图像。
在一个实施例中，如上所述，处理系统110和显示屏幕320可包括用于支持用户输入的触摸感测电路和逻辑电路。为了清楚起见，以下所提供的实施例没有论述触摸感测功能。但是，明确考虑这些功能。也就是说，本文所述的显示电路和功能可与用于经由触摸感测实现用户输入的附加电路相结合。
图4是示出按照一实施例的显示装置300的更多细节的框图。图4详细示出一个像素行(像素行1)和两个像素列(像素列A和B)。要理解，能够类似地配置其他像素行和像素列。在本例中，各像素包括分别与红色、绿色和蓝色关联的三个子像素。例如，像素310A1包括子像素402RA1、402GA1和402BA1，以及像素310B1包括子像素402RB1、402GB1和402BB1。每个子像素(一般称作“子像素402”)包括晶体管(一般表示为M)。在图4的名称中，子像素晶体管的下标按顺序表示颜色、列和行。因此，晶体管MRA1是像素列A和像素行1中的红色子像素的部分(即，子像素402RA1)。因此，像素310A1包括晶体管MRA1、MGA1和MBA1。像素310B1包括晶体管MRB1、MGB1和MBB1。为了举例的清楚起见，各像素310描述为具有用于红色、绿色和蓝色的三个子像素。一般来说，各像素310能够具有多个子像素，以及每个子像素能够与特定颜色(不一定为红色、绿色和蓝色)关联。
各多路分解器309包括源驱动器与子像素列之间所耦合的晶体管。在一实施例中，多路分解器309中的晶体管包括TFT。在本例中，多路分解器309A包括晶体管MRA、MGA和MBA，其耦合在源驱动器305A与像素列A的R、G和B子像素列的源线之间。多路分解器309B包括晶体管MRB、MGB和MBB，其耦合在源驱动器305B与像素列B的R、G和B子像素列的源线之间。处理系统110将控制电压耦合到多路分解器309中的晶体管的栅极(例如使用多路分解器控制电路304)。晶体管MRA、MGA和MBA分别接收控制电压Rsel、Gsel和Bsel。同样，晶体管MRB、MGB和MBB分别接收控制电压Rsel、Gsel和Bsel。控制电压Rsel、Gsel和Bsel能够由多路分解器控制电路304(图3所示)来提供。
各晶体管M的栅极耦合到相应栅线。各晶体管M的漏极耦合到像素电极，其具有对公共节点“Vcom”的电容。各晶体管M的源极耦合到相应源线。此外，每个子像素包括其晶体管M的源极与Vcom之间的寄生电容，其表示以每个子像素为基础的源线与Vcom之间的寄生电容(未明确示出)。此外，每个子像素包括其晶体管M的源极与行线之间的寄生电容，其表示源线与行线之间的寄生电容(未明确示出)。因为源线电压正发生变化，所以对这些寄生电容进行充电和放电消耗功率。但是，在列反转模式中，这些电压通常没有逐个线显著变化。例如，电压摆动通常小于五伏特。因此，因这些电容所消耗的功率相对较小。
在这个实施例中，像素310划分为三个子像素402，其相结合以提供与像素310关联的颜色—例如红色、绿色和蓝色子像素。相应地，当设置电压并且因而设置像素310的颜色时，源驱动器305可使用三个独立驱动阶段，各用于一个子像素402。当显示彩色图像时，多路分解器309准许源驱动器305所发送的源电压在任何给定时间仅到达三个子像素源线其中之一。因此，每个源驱动器305可以仅使用一个源线节点向三个子像素源线的每个发送唯一源电压。处理系统110对各显示线对于多路分解器309中的各晶体管接连定时，以显示彩色图像。
多路分解器309的晶体管持续接通和关断。因此，与这类晶体管()关联的寄生电容(图4中未明确示出)在彩色图像被显示时持续被充电和放电。由显示器所消耗的大百分比的功率能够归因于与多路分解器晶体管关联的寄生电容的充电和放电。
在一些实施例中，处理系统110能够支持显示屏幕320的“浏览模式”。在浏览模式中，显示屏幕320消耗比以上所述用于显示彩色图像的正常模式中要少的功率。在一实施例中，处理系统110驱动显示屏幕320以按照浏览模式来显示单色图像。由于单色图像在浏览模式来显示以消耗较少功率，所以处理系统110控制各复用器309，使得其中的各晶体管同时接通。因此，相同源电压施加到给定像素行中的给定像素的每个子像素。在浏览模式中，多路分解器晶体管没有持续接通和关断，这避免寄生电容的充电/放电循环并且节省功率。虽然针对浏览模式描述了用于降低功率消耗的技术，但是要理解，在任何模式下显示单色图像时，均能够使用这类技术。
例如，假定行选择逻辑电路315选择如图3-4所示的那个栅线317-1。在正常模式中，为了显示彩色图像，源驱动器305A和305B接连输出用于红色、绿色和蓝色子像素的每个的源电压。例如，处理系统110能够通过接连切换各多路分解器309中的每个TFT的栅电压来在正常模式下操作。在第一循环中，对于红色子像素，源驱动器305A接通多路分解器309A中的晶体管MRA，同时晶体管MGA和MBA保持为关断。同样，源驱动器305B接通多路分解器309B中的晶体管MRB，同时晶体管MGB和MBB保持为关断。在第二循环中，对于绿色子像素，源驱动器305A关断晶体管MRA，并且接通晶体管MGA，同时晶体管MBA保持为关断。同样，源驱动器305B关断晶体管MRB，并且接通晶体管MGB，同时晶体管MBB保持为关断。在第三循环中，对于蓝色循环，源驱动器305A关断晶体管MGA，并且接通晶体管MBA，同时晶体管MRA保持为关断。同样，源驱动器305B关断晶体管MGB，并且接通晶体管MBB，同时晶体管MRB保持为关断。处理系统110对各像素列并且对各像素行重复这三个循环，以显示彩色图像。
在浏览模式中，为了显示单色图像，源驱动器305A和305B各输出用于红色、绿色和蓝色子像素的每个的一个源电压。例如，处理系统110能够通过将各多路分解器中的每个TFT的栅电压保持为基本上恒定来在浏览模式下操作。对于像素列A，处理系统110并行接通各晶体管MRA、MGA和MBA。对于像素列B，处理系统110并行接通各晶体管MRB、MGB和MBB。因此，由源驱动器305A所供应的单个源电压耦合到像素列A中的每个子像素。由源驱动器305B所供应的单个源电压耦合到像素列B中的每个子像素。处理系统110类似地控制其他像素列。
以上所述用于在浏览模式下降低多路分解器309的功率消耗的技术可适用于各种显示面板驱动模式，诸如帧反转模式、点反转模式、线反转模式或者像素列反转模式或者子像素列反转模式。在各种反转模式中，每个子像素上的平均DC电压为零，以便防止子像素的不需要的电解衰退(例如图像残留)。在帧反转模式中，显示屏幕中的各像素通过第一帧的一个极性和下一帧的相反极性的源电压来驱动。在点反转模式中，像素极性在帧中按照棋盘图案进行交替。在线反转模式中，像素极性在所有偶数线中相同而对所有奇数线相反。在列反转模式中，像素极性在偶数列中相同而在奇数列中相反。对于列反转，列能够是像素列(像素列反转)或者子像素列(子像素列反转)。在一实施例中，当处于正常模式(例如显示彩色图像)时，处理系统110能够按照任何模式、诸如上述模式的任一个来驱动显示屏幕320。当处于浏览模式(例如显示单色图像)时，处理系统110能够按照像素列反转模式来驱动显示屏幕320。在一些实施例中，虽然处理系统110对浏览模式实现像素列反转模式，但是处理系统110对正常模式(例如彩色图像的显示)实现不同模式(例如点反转)。
图5是示出按照另一个实施例的显示装置300的更多细节的框图。图5中的显示面板320与图4所示相似，但是配置成交换相邻像素列之间的绿色子像素(称作“绿色交换”)。在本例中，源驱动器305A配置成驱动像素列A中的红色和蓝色子像素以及像素列B中的绿色子像素。源驱动器305B配置成驱动像素列B中的红色和蓝色子像素以及像素列A中的绿色子像素。这个图案跨显示面板320的各种像素列继续进行。一般来说，对于每个源线节点306，相应多个子像素列包括与显示装置的一个像素列关联的至少一个子像素列以及与显示装置的相邻像素列关联的至少一个子像素列。
以上所述用于在浏览模式下降低多路分解器309的功率消耗的技术可适用于这些子像素交换图案(例如绿色交换)的任一个。在一实施例中，对于具有交换的子像素列的每对相邻像素列而言，处理系统110提供相同源电压(例如相同亮度数据)。例如，源驱动器305A能够提供与源驱动器305B相同的源电压。在这种配置中，多路分解器309A和309B中的所有晶体管能够并行接通，这如上所述降低功率消耗。在这种实施例中，所显示的单色图像的水平分辨率是对于没有交换子像素列的显示面板的一半。这是因为，对于绿色交换面板，每对像素的两个绿色子像素在适当位置来交换，这要求每对相邻像素以相同方式来驱动。
图6是示出按照一实施例的操作具有多个像素列(其各自具有多个子像素列)的显示装置的方法600的流程图。方法600能够由上述处理系统110来执行。方法600开始于步骤602，其中处理系统110驱动多个源线节点306，其各经过多路分解器309耦合到多个子像素列。在一实施例中，在步骤604，处理系统110按照帧反转模式、点反转模式、线反转模式、像素列反转模式或者子像素列反转模式中的至少一个来操作源线节点306。
在步骤606，处理系统110通过接连启动各多路分解器309的多个开关在第一模式(例如用于彩色图像显示的正常模式)下来操作各多路分解器309。在步骤608，处理系统110通过并行启动各多路分解器309的多个开关在第二模式(例如用于单色图像显示的浏览模式)下来操作各多路分解器309。在一实施例中，在步骤610，处理系统110在处于第二模式(例如浏览模式)时按照像素列反转模式来操作源线节点。
提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。
鉴于以上所述，本公开的范围通过以下权利要求书来限定。
附图标记列表

Claims (20)

1.一种用于显示装置的处理系统，包括：
驱动器电路，其耦合到所述显示装置中的多个源线节点，所述多个源线节点的各源线节点经过具有多个开关的多路分解器来耦合到多个子像素列；以及
控制电路，其耦合到各多路分解器，所述控制电路配置成通过接连启动所述相应多个开关在第一模式下操作各多路分解器，并且通过并行启动所述相应多个开关在第二模式下操作各多路分解器。
2.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述驱动器电路配置成按照帧反转模式、点反转模式、线反转模式、像素列反转模式或者子像素列反转模式中的至少一个来操作所述多个源线节点。
3.如权利要求2所述的处理系统，其中，当所述控制电路在所述第二模式下操作时，所述驱动器电路配置成在所述像素列反转模式下操作。
4.如权利要求3所述的处理系统，其中，当所述控制电路在所述第一模式下操作时，所述驱动器电路配置成在除了所述像素列反转模式之外的模式下操作。
5.如权利要求2所述的处理系统，其中，对于所述多个源线节点的每个源线节点而言，所述相应多个子像素列包括与所述显示装置的一个像素列关联的至少一个子像素列以及与所述显示装置的相邻像素列关联的至少一个子像素列。
6.如权利要求1所述的处理系统，其中，各多路分解器中的所述多个开关的每个包括薄膜晶体管(TFT)。
7.如权利要求6所述的处理系统，其中，所述控制电路配置成通过接连切换各多路分解器中的每个TFT的栅电压在所述第一模式下操作，并且通过将各多路分解器中的每个TFT的所述栅电压保持为基本上恒定在所述第二模式下操作。
8.一种显示装置，包括：
多个像素列，其各自具有多个子像素列；
多个源线节点，其各自经过多路分解器来耦合到所述像素列中相应一个像素列的所述多个子像素列；以及
处理系统，其耦合到所述多个源线节点和各多路分解器，所述处理系统配置成通过接连启动所述相应多个开关在第一模式下操作各多路分解器，并且通过并行启动所述相应多个开关在第二模式下操作各多路分解器。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中，所述处理系统配置成按照帧反转模式、点反转模式、线反转模式、像素列反转模式或者子像素列反转模式中的至少一个来操作所述多个源线节点。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中，所述处理系统在所述第二模式下操作各多路分解器的同时在所述像素列反转模式下操作所述多个源线节点。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中，所述处理系统在所述第一模式下操作各多路分解器的同时在除了所述像素列反转模式之外的模式下操作所述多个源线节点。
12.如权利要求9所述的显示装置，其中，对于所述多个源线节点的每个源线节点，所述相应多个子像素列包括与所述多个像素列其中之一关联的至少一个子像素列以及与所述多个像素列的相邻像素列关联的至少一个子像素列。
13.如权利要求8所述的显示装置，其中，各多路分解器中的所述多个开关的每个包括薄膜晶体管(TFT)。
14.如权利要求13所述的显示装置，其中，所述处理系统配置成通过接连切换各多路分解器中的每个TFT的栅电压在所述第一模式下操作各多路分解器，并且通过将各多路分解器中的每个TFT的所述栅电压保持为基本上恒定在所述第二模式下操作各多路分解器。
15.一种操作具有各自带有多个子像素列的多个像素列的显示装置的方法，所述方法包括：
驱动多个源线节点，其各自经过多路分解器来耦合到所述多个像素列中相应一个像素列的所述多个子像素列；
通过接连启动各多路分解器的多个开关在第一模式下操作各多路分解器；以及
通过并行启动各多路分解器的所述多个开关在第二模式下操作各多路分解器。
16.如权利要求15所述的方法，所述驱动步骤包括按照帧反转模式、点反转模式、线反转模式、像素列反转模式或者子像素列反转模式中的至少一个来操作所述多个源线节点。
17.如权利要求16所述的方法，其中，在所述第二模式下操作各多路分解器的步骤期间，所述多个源线节点在所述像素列反转模式下操作。
18.如权利要求17所述的方法，其中，在所述第一模式下操作各多路分解器的步骤期间，所述多个源线节点在除了所述像素列反转模式之外的模式下操作。
19.如权利要求15所述的方法，其中，各多路分解器中的所述多个开关的每个包括薄膜晶体管(TFT)。
20.如权利要求19所述的方法，在所述第一模式下操作各多路分解器的步骤包括接连切换各多路分解器中的每个TFT的栅电压，并且在所述第二模式下操作各多路分解器的步骤包括将各多路分解器中的每个TFT的所述栅电压保持为基本上恒定。
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