CN113658550A - 显示器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示器及其驱动方法。本申请将待显示图像划分为多个帧组，在每一帧组中，仅在第一帧的时段执行扫描驱动动作和发光动作，而剩余帧仅执行发光动作，以此降低驱动芯片消耗的电流，降低功耗；另外，对帧组中剩余每一帧的发光亮度进行补偿，补偿后剩余每一帧和第一帧的发光亮度相同，有利于消除频闪现象。

Description

显示器及其驱动方法

技术领域

本申请涉及显示领域，具体涉及一种显示器及其驱动方法。

背景技术

有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode，OLED)是一种极具发展前景的显示技术，它不仅具有十分优异的显示性能，还具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被誉为“梦幻显示器”，再加上其生产设备投资远小于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，得到了各大显示器厂家的青睐，已成为显示领域中第三代显示器件的主力军。

随着智能手表等智能穿戴设备的流行，OLED显示器越多的被应用于可穿戴设备中。但可穿戴设备的电池容量有限，如何降低OLED的显示功耗来延长设备的续航时间，是本领域需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种显示器及其驱动方法，以解决OLED显示功耗较大的问题。

本申请提供的一种显示器的驱动方法，包括：

将待显示图像划分为若干帧组，每一帧组包括多个帧；

在每一帧组中，第一帧执行显示器的扫描驱动动作和发光动作，剩余帧执行发光动作而未执行扫描驱动动作。

可选地，剩余帧执行发光动作而未执行扫描驱动动作，包括：

确定第一帧的发光亮度，以及剩余帧的亮度的增减比率；

根据增减比率对剩余每一帧的发光亮度进行补偿，补偿后剩余每一帧和第一帧的发光亮度相同。

可选地，根据增减比率对剩余的每一帧的发光亮度进行补偿，包括：

根据增减比率控制剩余每一帧的时段内发光动作的时长。

可选地，显示器的像素包括第一晶体管、第二晶体管、一电容、第一开关和第二开关，第一晶体管的控制端与扫描线连接、输入端与数据线连接，电容的一电极和第二晶体管的控制端分别与第一晶体管的输出端连接，第一开关连接于电容的另一电极和第二晶体管的输入端之间，第二晶体管的输入端通过第一开关接入发光驱动电压，第二开关连接于第二晶体管的输出端和发光器件之间，

根据增减比率控制剩余每一帧的时段内所述发光动作的时长，包括：扫描线停止向第一晶体管输入扫描信号，根据增减比率控制输出给第一开关和第二开关的脉冲信号的宽度。

可选地，第一开关和第二开关为晶体管，晶体管的控制端同步接收脉冲信号。

可选地，待显示图像为静态图像，或者其帧频小于预设阈值。

本申请提供的一种显示器，包括若干像素，每一像素包括第一晶体管、第二晶体管、一电容、第一开关和第二开关，第一晶体管的控制端与扫描线连接、输入端与数据线连接，电容的一电极和第二晶体管的控制端分别与第一晶体管的输出端连接，第一开关连接于电容的另一电极和第二晶体管的输入端之间，第二晶体管的输入端通过第一开关接入发光驱动电压，第二开关连接于第二晶体管的输出端和发光器件之间，

显示器将待显示图像划分为若干帧组，每一帧组包括多个帧；

在每一帧组中，在每一帧组中的第一帧的时段内，第一阶段，扫描线向第一晶体管输入扫描信号，数据线向第一晶体管输入数据信号，第一开关和第二开关均断开，像素执行扫描驱动动作；第二阶段，扫描线停止向第一晶体管输入扫描信号，第一开关和第二开关同步接收脉冲信号并导通，所述像素执行发光动作；在每一帧组中的剩余帧的时段内，像素执行发光动作而未执行扫描驱动动作。

可选地，在剩余每一帧的时段内，调整脉冲信号的宽度来控制发光动作的时长，使得剩余每一帧和第一帧的发光亮度相同。

可选地，第一开关和第二开关为晶体管，晶体管的控制端同步接收脉冲信号。

可选地，待显示图像为静态图像，或者其帧频小于预设阈值。

如上所述，本申请将待显示图像划分为多个帧组，在每一帧组中，仅在第一帧的时段执行扫描驱动动作和发光动作，而剩余帧仅执行发光动作，因此能够降低驱动芯片消耗的电流，降低功耗；

进一步可选地，对帧组中剩余每一帧的发光亮度进行补偿，补偿后剩余每一帧和第一帧的发光亮度相同，有利于消除频闪现象。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本申请一实施例的显示驱动方法的流程示意图；

图2是本申请提供的对三种帧频划分帧组的示意图；

图3是本申请提供的另一种划分帧组的示意图；

图4是本申请一实施例的显示器的像素结构示意图；

图5是图4所示的一像素的等效电路示意图；

图6是本申请的脉冲信号的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例及相应附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述实施例仅是本申请的部分而非全部实施例。基于下文描述，在不冲突的情况下，各个实施例及其技术特征可相互组合。

图1是本申请一实施例的显示驱动方法的流程示意图。请参阅图1所示，该显示驱动方法可包括如下步骤S1和S2。

S1、将待显示图像划分为若干帧组，每一帧组包括多个帧。

S2、在每一帧组中，第一帧执行显示器的扫描驱动动作和发光动作，剩余帧执行发光动作而未执行扫描驱动动作。

待显示图像可以为静态图像，或者小于预设(帧频)阈值的图像。例如，在画面较为单一或者新闻阅读等场景中，图像的画面变化小，可以降低该图像的帧频，例如正常显示时驱动IC按照50Hz～60Hz的频帧刷新画面，而本申请实施例将频帧从50Hz～60Hz降低至10Hz，甚至是10Hz以内，降低驱动IC刷新画面的频率，降低消耗电流。

在帧同步信号(frame sync signal)的控制下，每一图像是由多个帧组成并按照时序先后显示而成，于此，S1步骤中将画面相同及画面变化较小的多个帧划分为一个帧组。例如，如图2所示，对于频帧为10Hz的待显示图像，帧F1～F6划分为一个帧组；对于频帧为15Hz的待显示图像，帧F1～F4划分为一个帧组；对于频帧为30Hz的待显示图像，帧F1和F2划分为一个帧组；而对于频帧为60Hz的待显示图像，无需划分帧组，所有帧均可视为一个帧组或者每一个帧组的第一帧F1，均执行扫描驱动动作和发光动作。又例如，如图3所示，按照时序先后，帧F1～Fn划分为一个帧组。

图像的显示包括两个阶段：第一阶段，驱动IC输入扫描信号打开各像素的晶体管，数据信号(又称灰阶信号)为像素充电，即执行扫描驱动动作。第二阶段，停止输入扫描信号和数据信号，像素利用充电的电压差驱动发光器件发光，即执行发光动作，实现画面显示。

根据该显示原理，传统显示器在显示每一帧画面的过程中，均需要执行扫描驱动动作和发光动作。而本申请实施例在每一帧组中，多个帧的画面相同或者变化较小，且时间非常接近，在第一帧执行扫描驱动动作来输入数据信号之后，相当于不再输入后续帧的数据信号，画面的变化较小，用户肉眼很难发现，图像显示可以满足观看要求。

于此，每一帧组中，驱动IC只对一个帧执行了扫描驱动动作和发光动作，而剩余帧均无需执行扫描驱动动作，能够降低驱动IC的消耗电流，从而降低驱动IC及整个显示器的功耗。

为了更加清楚的凸显与背景技术的改进与不同，下面以OLED显示器为例，描述上述S1和S2步骤的执行过程。应理解，前述方法也可适用于采用其他技术的显示器，包括但不限于LCD。

请参阅图4和图5所示，显示器包括沿行方向间隔设置的多条扫描线21、沿列方向间隔设置的多条数据线22、及由扫描线21和数据线22定义的多个像素23。每一像素23连接一条数据线22和一条扫描线21，各条扫描线21连接于驱动IC以为各像素23提供扫描信号，各条数据线22连接于驱动IC以对各像素23提供灰阶信号。

每一像素23包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、一电容Cst、第一开关S1和第二开关S2。第一晶体管M1的控制端g与扫描线21连接、输入端s与数据线22连接，电容Cst的一电极和第二晶体管M2的控制端g分别与第一晶体管M1的输出端d连接，第一开关S1连接于电容Cst的另一电极和第二晶体管M2的输入端s之间，第二晶体管M2的输入端s通过第一开关S1接入发光驱动电压ELVDD，第二开关S2连接于第二晶体管M2的输出端d和OLED器件之间。

可选地，第一开关S1和第二开关S2可以均为晶体管，晶体管的控制端g接收脉冲信号并导通，例如可以为P型MOS管，其控制端g、输入端s和输出端d分别为栅极、源极和漏极。

在显示每一帧画面的过程中，对于每一组帧，驱动过程如下：

结合图2和图3所示，在第一帧F1的时段内，第一阶段即像素23执行扫描驱动动作，扫描线21向第一晶体管M1的控制端g输入扫描信号，第一晶体管M1导通，数据线22向第一晶体管M1的输入端s输入数据信号，第二晶体管M2导通，第一开关S1和第二开关S2均断开，电容Cst充电；第二阶段即像素23执行发光动作，驱动IC停止输出扫描信号，第一晶体管M1断开，第一开关S1和第二开关S2同步接收脉冲信号并导通，电容Cst放电，第二晶体管M2导通，发光驱动电压ELVDD和参考电压ELVSS形成电压差，OLED器件发光。

而对剩余帧F2～Fn，在每一帧的时段内，驱动IC并不向扫描线21和数据线22输出扫描信号和灰阶信号，第一开关S1和第二开关S2均持续导通，第二晶体管M2接收电容Cst的放电并导通，发光驱动电压ELVDD和参考电压ELVSS形成电压差，OLED器件发光。也就是说，剩余帧F2～Fn仅执行发光动作，而不执行扫描驱动动作，因此能够降低驱动IC消耗的电流，降低驱动IC及显示器的功耗。在显示器适用于手机、或智能手表等可穿戴设备时，有助于延长续航时间。

在显示器的像素结构中，各晶体管(例如第一晶体管M1和第二晶体管M2)和电容Cst会产生漏电流，导致像素在帧F2～Fn时段的发光亮度相比较于第一帧F1产生变化，在帧频较低时容易出现频闪现象。为解决该问题，本申请实施例可以对帧F2～Fn的发光亮度进行补偿。

在S2步骤中，首先确定第一帧F1的发光亮度，以及剩余帧F2～Fn的亮度的增减比率，继而根据增减比率对剩余每一帧的发光亮度进行补偿，补偿后剩余每一帧和第一帧F1的发光亮度相同。

在一实现中，可以通过一次或多次测量得到剩余帧F2～Fn的亮度的增减比率，所谓亮度的增减比率可直接标识某一帧相对于第一帧F1的亮度增减量。结合图6所示，相比较于第一帧F1，第二帧F2的发光亮度的增减比率为A％，…，倒数第二帧Fn-1的发光亮度的增减比率为X％，最后一帧Fn的发光亮度的增减比率为Y％。

进行补偿的方式，本申请实施例不予以限制，例如通过改善OLED器件中的发光材质、制备工艺等，而本申请实施例提出一种方式，无需改善既有OLED器件，而是通过驱动方式实现。

具体地，驱动IC根据亮度的增减比率，来控制剩余每一帧的时段内发光动作的时长。例如，结合图6中的中间图所示，第二帧F2的发光亮度的增减比率为降低了A％，则延长第二帧F2的发光动作的时长；又例如，结合图6中的下图所示，第二帧F2的发光亮度的增减比率为增加了A％，则缩短第二帧F2的发光动作的时长。

在一实现中，例如对于具有如图4和图5所示像素结构的OLED显示器，驱动IC可以根据亮度的增减比率，控制开关S1和S2的导通/断开的时长，从而控制剩余每一帧的时段内发光动作的时长。

例如，结合图6中的中间图所示，剩余帧F2～Fn的发光亮度降低，则相比较于第一帧F1时段内施加的脉冲信号，控制第二帧F2时段内施加的脉冲信号的宽度(即脉宽)增大比率为A％，控制倒数第二帧Fn-1时段内施加的脉冲信号的宽度增大比率为X％，控制最后一个帧Fn时段内施加的脉冲信号的宽度增大比率为Y％，于此，相比较于第一帧F1时段内第一开关S1和第二开关S2的导通时长，在剩余各个帧的时段内第一开关S1和第二开关S2的导通时长按照各自对应的增大比率延长。

结合图6中的下图所示，剩余帧F2～Fn的发光亮度增强，则相比较于第一帧F1时段内施加的脉冲信号，控制第二帧F2时段内施加的脉冲信号的宽度减少比率为A％，控制倒数第二帧Fn-1时段内施加的脉冲信号的宽度减少比率为X％，控制最后一个帧Fn时段内施加的脉冲信号的宽度减少比率为Y％，于此，相比较于第一帧F1时段内第一开关S1和第二开关S2的导通时长，在剩余各个帧的时段内第一开关S1和第二开关S2的导通时长按照各自对应的减少比率缩短。

对帧组中剩余每一帧的发光亮度进行补偿，补偿后剩余每一帧和第一帧的发光亮度相同，有利于消除频闪现象。

本申请实施例还提供一种显示器，该显示器具有前述图4和图5所描述的像素结构，执行显示的原理及过程包括如下：

将待显示图像划分为若干帧组，每一帧组包括多个帧；

在每一帧组中，在每一帧组中的第一帧的时段内，第一阶段，扫描线向第一晶体管输入扫描信号，数据线向第一晶体管输入数据信号，第一开关和第二开关均断开，像素执行扫描驱动动作；第二阶段，扫描线停止向第一晶体管输入扫描信号，第一开关和第二开关同步接收脉冲信号并导通，像素执行发光动作；在每一帧组中的剩余帧的时段内，像素执行发光动作而未执行扫描驱动动作。

本实施例的显示器将待显示图像划分为多个帧组，在每一帧组中，仅在第一帧的时段执行扫描驱动动作和发光动作，而剩余帧仅执行发光动作，因此能够降低驱动芯片消耗的电流，降低功耗。

进一步可选地，本实施例的显示器可以采用前述补偿方式，对帧组中剩余每一帧的发光亮度进行补偿，补偿后剩余每一帧和第一帧的发光亮度相同，有利于消除频闪现象。

应理解，本申请实施例的显示器还包括其他结构元件，并且前述各个步骤的执行主体可适应性设置为相应元件。例如，由OTP(One Time Programable EPROM，一次性可编程只读存储器)记录剩余帧F2～Fn的前述增减比率，并向指令存储器(Command Register)传送该增减比率；指令存储器临时存储各剩余帧F2～Fn的前述增减比率；帧计算器(FrameCounter)计算当前为帧组中的第几帧，并告知比率计算器计算各帧的增减比率。这些结构元件之间的接口以及所收发的信号，可根据实际场景适应性选择并设置，本申请实施例并不予以限制。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

另外，尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

Claims (10)

1.一种显示器的驱动方法，其特征在于，包括：

将待显示图像划分为若干帧组，每一帧组包括多个帧；

在所述每一帧组中，第一帧执行显示器的扫描驱动动作和发光动作，剩余帧执行所述发光动作而未执行所述扫描驱动动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述剩余帧执行所述发光动作而未执行所述扫描驱动动作，包括：

确定所述第一帧的发光亮度，以及剩余帧的亮度的增减比率；

根据所述增减比率对剩余每一帧的发光亮度进行补偿，补偿后所述剩余每一帧和所述第一帧的发光亮度相同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述增减比率对剩余的每一帧的发光亮度进行补偿，包括：

根据所述增减比率控制剩余每一帧的时段内所述发光动作的时长。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述显示器的像素包括第一晶体管、第二晶体管、一电容、第一开关和第二开关，所述第一晶体管的控制端与扫描线连接、输入端与数据线连接，所述电容的一电极和第二晶体管的控制端分别与第一晶体管的输出端连接，所述第一开关连接于所述电容的另一电极和第二晶体管的输入端之间，所述第二晶体管的输入端通过所述第一开关接入发光驱动电压，所述第二开关连接于所述第二晶体管的输出端和发光器件之间，

所述根据所述增减比率控制剩余每一帧的时段内所述发光动作的时长，包括：

所述扫描线停止向所述第一晶体管输入扫描信号，根据所述增减比率控制输出给所述第一开关和第二开关的脉冲信号的宽度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一开关和第二开关为晶体管，所述晶体管的控制端同步接收所述脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待显示图像为静态图像，或者所述待显示图像的帧频小于预设阈值。

7.一种显示器，包括若干像素，其特征在于，所述显示器的每一像素包括第一晶体管、第二晶体管、一电容、第一开关和第二开关，所述第一晶体管的控制端与扫描线连接、输入端与数据线连接，所述电容的一电极和第二晶体管的控制端分别与第一晶体管的输出端连接，所述第一开关连接于所述电容的另一电极和第二晶体管的输入端之间，所述第二晶体管的输入端通过所述第一开关接入发光驱动电压，所述第二开关连接于所述第二晶体管的输出端和发光器件之间，

所述显示器将待显示图像划分为若干帧组，每一帧组包括多个帧；

在所述每一帧组中，

在每一帧组中的第一帧的时段内，第一阶段，所述扫描线向所述第一晶体管输入扫描信号，所述数据线向所述第一晶体管输入数据信号，所述第一开关和第二开关均断开，所述像素执行扫描驱动动作；第二阶段，所述扫描线停止向所述第一晶体管输入扫描信号，所述第一开关和第二开关同步接收脉冲信号并导通，所述像素执行发光动作；

在每一帧组中的剩余帧的时段内，所述像素执行所述发光动作而未执行所述扫描驱动动作。

8.根据权利要求7所述的显示器，其特征在于，在剩余每一帧的时段内，调整所述脉冲信号的宽度来控制所述发光动作的时长，使得所述剩余每一帧和所述第一帧的发光亮度相同。

9.根据权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述第一开关和第二开关为晶体管，所述晶体管的控制端同步接收所述脉冲信号。

10.根据权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述待显示图像为静态图像，或者所述待显示图像的帧频小于预设阈值。

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