CN116153265A - 显示装置和操作显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了显示装置和操作显示装置的方法。显示装置包括显示面板、扫描驱动器、数据驱动器和控制器，显示面板包括分别连接到多个扫描线和多个数据线的多个像素，扫描驱动器通过多个扫描线将扫描信号提供到多个像素，数据驱动器通过多个数据线将数据电压提供到多个像素，控制器控制扫描驱动器和数据驱动器并且以可变输入帧频接收输入图像数据。控制器确定输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中，并且当确定输入图像数据的灰度值包括在第一灰度范围中时，抖动输入图像数据。

Description

显示装置和操作显示装置的方法
技术领域
实施方式总体上提供了显示装置。更具体地，实施方式涉及支持可变帧模式的显示装置和操作显示装置的方法。
背景技术
随着信息技术的发展，为用户与信息之间的连接媒介的显示装置的重要性正得到强调。例如，诸如液晶显示装置、有机发光显示装置、等离子体显示装置和类似物的显示装置的使用正在增加。
同时，显示装置可每秒显示与帧频对应的帧图像的数量。显示装置可以预定的帧频显示多个帧图像，或者可与可变输入帧频对应地显示多个帧图像。
发明内容
然而，当显示装置显示与可变输入帧频对应的多个帧图像时，以第一帧频驱动的显示面板的亮度和以第二帧频驱动的显示面板的亮度可能彼此不同。相应地，当显示装置的帧频改变时，可能发生闪烁。
实施方式提供了能够改善可变帧模式中的图像质量的显示装置。
实施方式提供了操作显示装置的方法。
根据本发明的实施方式的显示装置包括显示面板、扫描驱动器、数据驱动器和控制器，显示面板包括分别连接到多个扫描线和多个数据线的多个像素，扫描驱动器通过多个扫描线将扫描信号提供到多个像素，数据驱动器通过多个数据线将数据电压提供到多个像素，控制器控制扫描驱动器和数据驱动器并且以可变输入帧频接收输入图像数据。控制器确定输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中，并且当确定输入图像数据的灰度值包括在第一灰度范围中时，抖动输入图像数据。
在实施方式中，第一灰度范围可小于第二灰度范围。
在实施方式中，控制器可包括确定输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和第二灰度范围中的任何范围中的灰度确定器、使用多个抖动图案抖动具有包括在第一灰度范围中的灰度值的输入图像数据的抖动处理器以及存储与显示在显示面板的显示表面上的图像对应的多个抖动图案并将多个抖动图案提供到抖动处理器的存储器。
在实施方式中，控制器还可包括检测可变输入帧频并且生成与检测到的可变输入帧频对应的帧频信息的帧频检测器以及接收抖动后的输入图像数据并通过补偿抖动后的输入图像数据来生成输出图像数据的数据生成器。
在实施方式中，多个抖动图案中的每个可包括第一灰度区域和第二灰度区域，第一灰度区域具有比待显示在显示面板的显示表面的对应区域上的目标灰度值大的灰度值，第二灰度区域具有比待显示在显示面板的显示表面的对应区域上的目标灰度值小的灰度值。
在实施方式中，第一灰度区域的灰度值和第二灰度区域的灰度值可具有为二或更大的灰度差。
在实施方式中，目标灰度值可与第一灰度区域的灰度值和第二灰度区域的灰度值的平均值对应。
根据本发明的实施方式的显示装置包括显示面板、扫描驱动器、数据驱动器和控制器，显示面板包括分别连接到多个扫描线和多个数据线的多个像素，扫描驱动器通过多个扫描线将扫描信号提供到多个像素，数据驱动器通过多个数据线将数据电压提供到多个像素，控制器控制扫描驱动器和数据驱动器并且以可变输入帧频接收输入图像数据。控制器确定输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中，通过使用输入图像数据的直方图分析结果来确定输入图像数据是否表示单色样式、单一样式和混色样式中的任何样式，并且当确定输入图像数据的灰度值包括在第一灰度范围中时，将输入图像数据抖动为使得输入图像数据具有第一灰度值和与第一灰度值不同的第二灰度值中的任何一个。
在实施方式中，第一灰度范围可小于第二灰度范围。
在实施方式中，控制器可在确定输入图像数据表示单一样式时，将输入图像数据抖动为使得输入图像数据具有第一灰度值，并且当确定输入图像数据表示混色样式时，将输入图像数据抖动为使得输入图像数据具有第二灰度值。
在实施方式中，单一样式可表示两种单色组合的颜色，并且混色样式可表示多于两种颜色的多种单色组合的颜色。
在实施方式中，第二灰度值可大于第一灰度值。
在实施方式中，控制器可包括确定输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和第二灰度范围中的任何范围中的灰度确定器、生成输入图像数据的直方图并且通过使用对于直方图的直方图分析结果来确定输入图像数据是否表示单色样式、单一样式和混色样式中的任何样式的直方图确定器、使用多个抖动图案抖动具有包括在第一灰度范围中的灰度值的输入图像数据的抖动处理器以及存储与显示在显示面板的显示表面上的图像对应的多个抖动图案并且将多个抖动图案提供到抖动处理器的存储器。
在实施方式中，控制器还可包括检测可变输入帧频并且生成与检测到的可变输入帧频对应的帧频信息的帧频检测器以及接收抖动后的输入图像数据并且通过补偿抖动后的输入图像数据来生成输出图像数据的数据生成器。
在实施方式中，多个抖动图案中的每个可包括第一灰度区域和第二灰度区域，第一灰度区域具有比待显示在显示面板的显示表面的对应区域上的目标灰度值大的灰度值，第二灰度区域具有比待显示在显示面板的显示表面的对应区域上的目标灰度值小的灰度值。
在实施方式中，第一灰度区域的灰度值和第二灰度区域的灰度值可具有为二或更大的灰度差。
在实施方式中，目标灰度值可与第一灰度区域的灰度值和第二灰度区域的灰度值的平均值对应。
根据本发明的实施方式的操作显示装置的方法包括：以可变输入帧频接收输入图像数据；确定输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中；以及基于输入图像数据的灰度值包括在第一灰度范围中的确定结果，抖动具有包括在第一灰度范围中的灰度值的输入图像数据。
在实施方式中，第一灰度范围可小于第二灰度范围。
在实施方式中，抖动输入图像数据可包括使用多个抖动图案抖动具有包括在第一灰度范围中的灰度值的输入图像数据，接收抖动后的输入图像数据，并且补偿抖动后的输入图像数据以生成输出图像数据。
在根据本发明的实施方式的显示装置和操作显示装置的方法中，显示装置的控制器可以可变输入帧频接收输入图像数据，确定输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中，并且当确定输入图像数据的灰度值包括在第一灰度范围中时抖动输入图像数据。相应地，可有效地最小化或减少在可变输入帧频改变时的显示装置的闪烁。
附图说明
通过下面的结合附图的详细描述，将更清楚地理解示出性、非限制性的实施方式。
图1是示出根据实施方式的显示装置的框图。
图2是示出以可变输入帧频输入到图1的显示装置的输入图像数据的实例的时序图。
图3是示出在不执行数据补偿的情况下以不同帧频驱动的显示面板的亮度的实例的图。
图4是示出在不执行数据补偿的情况下显示面板的亮度的实例和在执行数据补偿情况下显示面板的亮度的实例的图。
图5是示出图1的显示装置的控制器的框图。
图6是示出根据输入图像数据的灰度值的显示装置的闪烁值的实例的图。
图7是示出以帧时段为单位的与图1的显示面板的显示表面对应的抖动图案的图。
图8A是示出以帧时段为单位的图7的第一部分的灰度值的图。
图8B是示出以帧时段为单位的图7的第二部分的灰度值的图。
图9是示出根据另一实施方式的显示装置的控制器的框图。
图10是用于解释图9的直方图确定器的图。
图11是示出包括图1的显示装置的电子装置的框图。
具体实施方式
将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但这些元件、部件、区、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区、层或者部分与另一元件、部件、区、层或者部分区分开。因此，以下讨论的“第一元件”、“第一部件”、“第一区”、“第一层”或“第一部分”能够在不背离本文中的教导的情况下被称作第二元件、第二部件、第二区、第二层或第二部分。
本文中所使用的专业用语仅出于描述具体实施方式的目的，并且不旨在进行限制。除非上下文另有清楚指示，否则如本文中所使用的“一(a)”、“一(an)”、“该(the)”和“至少一个(at least one)”不象征对量的限制，并且旨在包括单数和复数两者。例如，除非上下文另有清楚指示，否则“元件”具有与“至少一个元件”相同的含义。“至少一个(at leastone)”将不被解释为对“一(a)”或者“一(an)”进行限制。“或者(or)”意味着“和/或(and/or)”。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。还将理解的是，当术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”或者“包括(includes)”和/或“包括(including)”在本说明书中使用时，说明所陈述的特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、区、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集群的存在或添加。
在下文中，将参照附图对本公开的实施方式进行详细解释。在附图中，相同的附图标记用于相同的部件，并且将省略相同部件的冗余描述。
图1是示出根据实施方式的显示装置的框图。
参照图1，根据本发明的实施方式的显示装置100可包括包含有多个像素PX的显示面板110、将扫描信号SS提供到多个像素PX的扫描驱动器120、生成伽马基准电压VGR的伽马电压发生器130、将数据电压VD提供到多个像素PX的数据驱动器140以及控制扫描驱动器120、伽马电压发生器130和数据驱动器140的控制器150。
显示面板110可包括多个扫描线SL1至SLn、多个数据线DL1至DLm和多个像素PX(假设n和m为大于或等于2的整数)。扫描线SL1至SLn中的每个可在第一方向(例如，行方向)上延伸，并且数据线DL1至DLm中的每个可在与第一方向相交的第二方向(例如，列方向)上延伸。扫描线SL1至SLn和数据线DL1至DLm可彼此绝缘。多个像素PX可排列在扫描线SL1至SLn和数据线DL1至DLm相交的区域中。
在实施方式中，多个像素PX中的每个可包括响应于扫描信号SS而传输数据电压VD的开关晶体管、存储由开关晶体管传输的数据电压VD的存储电容器、基于存储在存储电容器中的数据电压VD而生成驱动电流的驱动晶体管和基于由驱动晶体管生成的驱动电流而发射光的发光元件。例如，发光元件可包括发光二极管(“LED”)、有机发光二极管(“OLED”)、量子点发光元件和类似物。
扫描驱动器120可基于从控制器150接收的扫描控制信号SCTRL通过多个扫描线SL1至SLn将扫描信号SS提供到多个像素PX。在实施方式中，扫描驱动器120可以行为单元将扫描信号SS顺序地提供到多个像素PX。此外，扫描控制信号SCTRL可包括扫描起始信号、扫描时钟信号和类似信号，但不限于此。例如，在另一实施方式中，扫描驱动器120可集成或形成在显示面板110的外围上。替代性地，在又一实施方式中，扫描驱动器120可用一个或多个集成电路(“IC”)来实现。
伽马电压发生器130可通过来自控制器150的伽马控制信号GCTRL控制，以生成一个或多个伽马基准电压VGR。在实施方式中，伽马控制信号GCTRL可指示伽马基准电压VGR的电压电平，并且伽马电压发生器130可生成与由伽马控制信号GCTRL指示的电压电平对应的伽马基准电压VGR。例如，伽马电压发生器130可定位在数据驱动器140外部。替代性地，伽马电压发生器130可包括在数据驱动器140中。
数据驱动器140可从控制器150接收数据控制信号DCTRL和输出图像数据ODAT，并且从伽马电压发生器130接收伽马基准电压VGR。数据驱动器140可基于数据控制信号DCTRL、输出图像数据ODAT和伽马基准电压VGR通过多个数据线DL1至DLm将数据电压VD提供到多个像素PX。在实施方式中，数据驱动器140可基于伽马基准电压VGR生成与各个灰度级对应的各个灰度电压，从灰度电压之中选择与输出图像数据ODAT对应的灰度电压，并且将所选择的灰度电压作为数据电压VD提供到多个像素PX。此外，数据控制信号DCTRL可包括输出数据使能信号、水平起始信号、负载信号和类似信号，但不限于此。例如，数据驱动器140可实现为单个集成电路，并且该集成电路可在另一实施方式中被称为时序控制器嵌入式数据驱动器(“TED”)。替代性地，在又一实施方式中，数据驱动器140可实现为多个单独的集成电路。
控制器150可从外部的主机处理器接收输入图像数据IDAT和控制信号CTRL。例如，控制器150可为时序控制器，并且主机处理器可为应用处理器(“AP”)、图形处理单元(“GPU”)或图形卡。在实施方式中，输入图像数据IDAT可为包括红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据的RGB图像数据。此外，控制信号CTRL可包括垂直同步信号、水平同步信号、输入数据使能信号、主时钟信号和类似信号，但不限于此。
控制器150可基于输入图像数据IDAT和控制信号CTRL生成扫描控制信号SCTRL、伽马控制信号GCTRL、数据控制信号DCTRL和输出图像数据ODAT。控制器150可通过将扫描控制信号SCTRL提供到扫描驱动器120来控制扫描驱动器120的操作，通过将伽马控制信号GCTRL提供到伽马电压发生器130来控制伽马电压发生器130的操作，并且通过将输出图像数据ODAT和数据控制信号DCTRL提供到数据驱动器140来控制数据驱动器140的操作。
主机处理器可通过改变对于每个帧时段的消隐时段的时间长度，以可变输入帧频VIFF(或可变帧率)将输入图像数据IDAT提供到显示装置100，并且控制器150可以可变输入帧频VIFF从主机处理器接收输入图像数据IDAT。在实施方式中，可变输入帧频VIFF可在从预定最小频率到预定最大频率的可变频率范围内改变。例如，最小频率可为约48赫兹(Hz)，最大频率可为约240Hz，并且可变输入帧频VIFF的可变频率范围可为约48Hz至约240Hz，但不限于此。
控制器150可将数据驱动器140和扫描驱动器120控制为以可变输入帧频VIFF驱动显示面板110。在实施方式中，显示装置100的显示面板110以可变输入帧频VIFF驱动的模式可被称为可变帧模式。例如，可变帧模式可为free-sync模式、mouse-sync模式、Q-sync模式或类似模式，但不限于此。
图2是示出以可变输入帧频输入到图1的显示装置的输入图像数据的实例的时序图。
参照图1和图2，外部的主机处理器的渲染210、220和230的周期或频率可不为恒定的，并且在可变帧模式中，主机处理器可通过与渲染210、220和230的不规则周期或频率同步，将输入图像数据IDAT(即，帧数据FD1、FD2和FD3)提供到显示装置100。也就是说，在可变帧模式中，每个帧时段(例如，帧时段FP1、FP2和FP3中的每个)具有带有恒定时间长度的恒定激活时段(例如，激活时段AP1、AP2和AP3中的对应的一个)，但主机处理器可通过改变每个帧时段(例如，帧时段FP1、FP2和FP3中的每个)的可变消隐时段(例如，可变消隐时段VBP1、VBP2和VBP3中的对应的一个)的时间长度，以可变输入帧频VIFF将帧数据FD1、FD2和FD3提供到显示装置100。
当在第一帧时段FP1(在本文中可被称为帧时段FP1)中第二帧数据FD2(在本文中可被称为帧数据FD2)以约240Hz的频率渲染(渲染210)时，主机处理器可以约240Hz的可变输入帧频VIFF将第一帧数据FD1提供到显示装置100。此外，主机处理器可在第二帧时段FP2(在本文中可被称为帧时段FP2)的激活时段AP2期间输出第二帧数据FD2，并且继续第二帧时段FP2的可变消隐时段VBP2，直到第三帧数据FD3(在本文中可被称为帧数据FD3)的渲染(渲染220)完成。相应地，当在第二帧时段FP2中第三帧数据FD3以约48Hz的频率渲染(渲染220)时，主机处理器可通过增加第二帧时段FP2的可变消隐时段VBP2的时间，以约48Hz的可变输入帧频VIFF将第二帧数据FD2提供到显示装置100。当在第三帧时段FP3(在本文中可被称为帧时段FP3)中第四帧数据FD4再次以约240Hz的频率渲染(渲染230)时，主机处理器可再次以约240Hz的可变输入帧频VIFF将第三帧数据FD3提供到显示装置100。
也就是说，在可变帧模式中，不管可变输入帧频VIFF以及分别具有与可变输入帧频VIFF对应的可变时间长度的可变消隐时段VBP1、VBP2和VBP3如何，帧时段FP1、FP2和FP3可包括具有恒定时间长度的激活时段AP1、AP2和AP3。例如，在可变帧模式中，随着可变输入帧频VIFF减小，可变消隐时段VBP1、VBP2和VBP3的时间可增加。在可变帧模式中，控制器150可以基本上等于可变输入帧频VIFF的驱动频率，将以可变输入帧频VIFF接收的输入图像数据IDAT作为输出图像数据ODAT输出到数据驱动器140。相应地，支持可变帧模式的显示装置100可通过与可变输入帧频VIFF同步地显示图像来防止由帧频失配引起的撕裂现象。
然而，在于可变帧模式中不执行根据可变输入帧频VIFF(即，显示面板110的驱动频率)的数据补偿(或亮度补偿)的情况下，显示面板110的亮度可根据可变输入帧频VIFF(即，显示面板110的驱动频率)而改变。例如，在于可变帧模式中不执行根据可变输入帧频VIFF的数据补偿的情况下，在相同的时间期间，以第一频率驱动的显示面板110的每个像素PX的初始化次数可不同于以与第一驱动频率不同的第二驱动频率驱动的显示面板110的每个像素PX的初始化次数。相应地，以第一驱动频率驱动的显示面板110的亮度可不同于以第二驱动频率驱动的显示面板110的亮度。
图3是示出在不执行数据补偿的情况下以不同的帧频驱动的显示面板的亮度的实例的图。
例如，图3示出了以约48Hz的第一驱动频率驱动的显示面板110的亮度310的实例和以约240Hz的第二驱动频率驱动的显示面板110的亮度330的实例。
参照图1和图3，在不执行根据可变输入帧频VIFF的数据补偿的情况下，在相同的时间(例如，约53毫秒(ms))期间，以约48Hz的第一驱动频率驱动的显示面板110的每个像素PX可初始化约2.5次，并且以约240Hz的第二驱动频率驱动的显示面板110的每个像素PX可初始化约13次。相应地，以约240Hz的第二驱动频率驱动的显示面板110的平均亮度AVGLUM2可低于以约48Hz的第一驱动频率驱动的显示面板110的平均亮度AVGLUM1。
为了去除或减小根据可变输入帧频VIFF(即，显示面板110的驱动频率)的显示面板110的亮度差，显示装置100可执行根据可变输入帧频VIFF的数据补偿。
图4是示出在不执行数据补偿的情况下显示面板的亮度的实例和在执行数据补偿情况下显示面板的亮度的实例的图。
参照图1和图4，在不执行数据补偿的情况350中，以约240Hz的可变输入帧频VIFF驱动的显示面板110的平均亮度和以约120Hz的可变输入帧频VIFF驱动的显示面板110的平均亮度可彼此不同。然而，在执行数据补偿的情况370中，以约240Hz的可变输入帧频VIFF驱动的显示面板110的平均亮度和以约120Hz的可变输入帧频VIFF驱动的显示面板110的平均亮度可彼此相似。
基准频率RFREQ可确定为可变输入帧频VIFF的频率范围的最小频率(例如，约48Hz)，基准亮度可在为基准频率RFREQ的最小频率处确定，并且数据补偿可基于与最小频率对应的基准亮度来执行。
在这种情况下，在具有可变输入帧频VIFF的帧时段中，数据补偿可基于不正确的基准亮度被执行，并且显示面板110可具有不期望的亮度371和372。也就是说，每个帧时段的可变输入帧频VIFF(例如，每个帧时段的可变输入帧频VIFF的值)可在帧时段结束时(即，在下一帧时段开始时)为已知的，并且因此，当前帧时段中的数据补偿可与前一帧时段的可变输入帧频VIFF(例如，前一帧时段的可变输入帧频VIFF的值)对应地被执行。
相应地，如图4中的370处所示，在可变输入帧频VIFF从约240Hz改变至约120Hz的帧时段中，显示面板110以约120Hz的驱动频率被驱动，但数据补偿以约240Hz的前一频率被执行，因此，显示面板110可具有不期望的亮度371。此外，在可变输入帧频VIFF从约120Hz改变至约240Hz的帧时段中，显示面板110以约240Hz的驱动频率被驱动，但数据补偿以约120Hz的前一频率被执行，因此，显示面板110可具有不期望的亮度372。在这种情况下，在显示装置100中可能发生闪烁。
以可变输入帧频VIFF提供的输入图像数据IDAT可被抖动以减少由于可变输入帧频VIFF而导致的显示装置100的闪烁的发生。
相应地，在根据本发明的实施方式的显示装置100中，显示装置100的控制器150可以可变输入帧频VIFF接收输入图像数据IDAT，确定输入图像数据IDAT的灰度值是否包括在第一灰度范围和与第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中，并且当确定输入图像数据IDAT的灰度值包括在第一灰度范围中时，抖动输入图像数据IDAT。这里，第一灰度范围可小于第二灰度范围。
抖动后的输入图像数据IDAT的可见性和显示装置100的闪烁的发生为权衡关系。也就是说，随着抖动后的输入图像数据IDAT的可见性增加，显示装置100的闪烁可减少。然而，在抖动后的输入图像数据IDAT表示单色(例如，红色、绿色、蓝色、白色、灰色或类似颜色)的情况下，抖动后的输入图像数据IDAT的可见性可增加，但在这种情况下，显示装置100的显示质量可能降低。
相应地，在根据本发明的另一实施方式的显示装置100中，显示装置100的控制器(例如，图9的控制器151)可以可变输入帧频VIFF接收输入图像数据IDAT，确定输入图像数据IDAT的灰度值是否包括在第一灰度范围和第二灰度范围中的任何范围中，通过使用对于输入图像数据IDAT的直方图分析结果来确定输入图像数据IDAT是否表示单色样式、单一样式和混色样式中的任何样式，并且当确定输入图像数据IDAT的灰度值包括在第一灰度范围中时，将输入图像数据IDAT抖动为使得输入图像数据IDAT具有第一灰度值和与第一灰度值不同的第二灰度值中的任何一个。
在实施方式中，例如，单色样式可表示红色、绿色、蓝色、白色、灰色和黑色中的任何一种，单一样式可表示两种单色(例如，红色、绿色、蓝色、白色、灰色、黑色和类似颜色中的任何两种)组合的颜色，并且混色样式可表示多于两种颜色(例如，红色、绿色、蓝色、白色、灰色、黑色和类似颜色中的任何三种或更多)的多种单色组合的颜色。然而，根据本发明的颜色样式不限于此。
特定地，显示装置100的控制器(例如，图9的控制器151)可在确定输入图像数据IDAT表示单一样式时将输入图像数据IDAT抖动为使得输入图像数据IDAT具有第一灰度值，并且在确定输入图像数据IDAT表示混色样式时将输入图像数据IDAT抖动为使得输入图像数据IDAT具有第二灰度值。另一方面，显示装置100的控制器可在确定输入图像数据IDAT表示单色样式时不抖动输入图像数据IDAT。
在实施方式中，第二灰度值可大于第一灰度值。例如，第一灰度值可为约4级灰度，并且第二灰度值可为约6级灰度。然而，本发明不限于此。
图5是示出图1的显示装置的控制器的框图。图6是示出根据输入图像数据的灰度值(在本文中可被简称为灰度)的显示装置的闪烁值的实例的图。
参照图1和图5，根据本发明的实施方式的控制器150可包括灰度确定器410、抖动处理器420、存储器430、帧频检测器440和数据生成器450。
灰度确定器410可以可变输入帧频VIFF接收输入图像数据IDAT，并且确定输入图像数据IDAT的灰度值是否包括在第一灰度范围和第二灰度范围中的任何范围中。第一灰度范围可不同于第二灰度范围。在实施方式中，第一灰度范围可小于第二灰度范围。例如，第一灰度范围可为小于或等于约12级灰度，并且第二灰度范围可为大于或等于约12级灰度。然而，本发明不限于此。
参照图6，可看出的是，输入图像数据IDAT的灰度值越小，显示装置100的闪烁值越大。另一方面，可看出的是，输入图像数据IDAT的灰度值越大，显示装置100的闪烁值越小。也就是说，闪烁的可见性可在低灰度区域中增大，并且闪烁的可见性可在高灰度区域中减小。换句话说，在高灰度区域中可不需要对输入图像数据IDAT的抖动操作。
返回参照图5，灰度确定器410可确定输入图像数据IDAT的灰度值是否包括在第一灰度范围和第二灰度范围中的任何中，并且将具有特定灰度值的输入图像数据IDAT'提供到抖动处理器420。
抖动处理器420可对从灰度确定器410提供的输入图像数据IDAT'执行抖动操作。在实施方式中，当输入图像数据IDAT'具有包括在第一灰度范围中的灰度值时，抖动处理器420可使用抖动图案DTP来抖动输入图像数据IDAT'。另一方面，当输入图像数据IDAT'的灰度值包括在第二灰度范围中时，抖动处理器420可不抖动输入图像数据IDAT'。抖动处理器420可将抖动后的输入图像数据IDAT”或未抖动的输入图像数据IDAT”提供到数据生成器450。
抖动处理器420可从存储器430请求抖动图案DTP以执行抖动操作。例如，存储器430可包括查找表。查找表可存储与具有包括在第一灰度范围中的灰度值的输入图像数据IDAT'对应的抖动图案DTP。相应地，当从抖动处理器420接收到请求信号RS时，存储器430可将与具有包括在第一灰度范围中的灰度值的输入图像数据IDAT'有关的抖动图案DTP提供到抖动处理器420。
帧频检测器440可通过使用控制信号CTRL来检测可变输入帧频VIFF。例如，控制信号CTRL可包括垂直同步信号、水平同步信号和类似信号。帧频检测器440可通过对在接收到一个垂直同步信号之后直到刚好在接收到下一垂直同步信号之前接收到的水平同步信号进行计数来检测可变输入帧频VIFF。帧频检测器440可基于检测到的可变输入帧频VIFF生成帧频信息FFI。例如，帧频信息FFI可包括与每秒显示的帧图像的数量有关的信息。
数据生成器450可接收输入图像数据IDAT”、控制信号CTRL和帧频信息FFI，并且基于输入图像数据IDAT”、控制信号CTRL和帧频信息FFI生成输出图像数据ODAT。数据生成器450可根据垂直同步信号以帧为单位对输入图像数据IDAT”进行划分，并且通过根据水平同步信号以扫描线(例如，图1的扫描线SL1至SLn)为单位对输入图像数据IDAT”进行划分，生成输出图像数据ODAT。此外，数据生成器450可通过补偿输入图像数据IDAT”来生成输出图像数据ODAT。
图7是示出以帧时段为单位的与图1的显示面板的显示表面对应的抖动图案的图。图8A是示出以帧时段为单位的图7的第一部分的灰度值的图。图8B是示出以帧时段为单位的图7的第二部分的灰度值的图。
参照图1、图5和图7，多个抖动图案DTP可对应于显示在显示面板110的显示表面上的图像。例如，抖动图案DTP中的每个可包括8×8灰度区域。然而，根据本发明的抖动图案DTP的配置不限于此，并且在另一实施方式中，抖动图案DTP中的每个可包括N×N灰度区域(其中，N为等于或大于1的自然数)。
如上所述，多个空间上分散的抖动图案DTP可设置为对应于显示在显示面板110的显示表面上的图像。然而，根据本发明的抖动图案DTP的配置不限于此，并且在另一实施方式中，一个抖动图案DTP可设置为具有与显示在显示面板110的显示表面上的图像对应的尺寸。
在抖动图案DTP中的每个中提供的多个灰度区域可分为第一灰度区域GA1和第二灰度区域GA2。第一灰度区域GA1可限定为具有比待显示在显示面板110的显示表面的对应区域上的目标灰度值大的灰度值的区域。第二灰度区域GA2可限定为具有比待显示在显示面板110的显示表面的对应区域上的目标灰度值小的灰度值的区域。相应地，第一灰度区域GA1与第二灰度区域GA2之间的灰度差可大于1个灰度级别。在实施方式中，第一灰度区域GA1的灰度值和第二灰度区域GA2的灰度值的平均值可与目标灰度值相同。
抖动图案DTP中的每个的第一灰度区域GA1和第二灰度区域GA2可根据预定时间而具有不同的排列结构。例如，抖动图案DTP中的每个的第一灰度区域GA1和第二灰度区域GA2可以一个帧时段为单位而具有不同的排列结构。
在第一帧时段F1期间，抖动图案DTP可具有第一图案结构。例如，抖动图案DTP的第一部分C1可在第一帧时段F1期间设置为第二灰度区域GA2，并且抖动图案DTP的第二部分C2可在第一帧时段F1期间设置为第一灰度区域GA1。
在第二帧时段F2期间，抖动图案DTP可具有不同于第一图案结构的第二图案结构。例如，抖动图案DTP的第一部分C1可在第二帧时段F2期间设置为第一灰度区域GA1，并且抖动图案DTP的第二部分C2可在第二帧时段F2期间设置为第二灰度区域GA2。
在第三帧时段F3期间，抖动图案DTP可具有第一图案结构。也就是说，在第一帧时段F1和第三帧时段F3期间，抖动图案DTP可具有相同的图案结构。例如，抖动图案DTP的第一部分C1可在第三帧时段F3期间设置为第二灰度区域GA2，并且抖动图案DTP的第二部分C2可在第三帧时段F3期间设置为第一灰度区域GA1。
在第四帧时段F4期间，抖动图案DTP可具有第二图案结构。也就是说，在第二帧时段F2和第四帧时段F4期间，抖动图案DTP可具有相同的图案结构。例如，抖动图案DTP的第一部分C1可在第四帧时段F4期间设置为第一灰度区域GA1，并且抖动图案DTP的第二部分C2可在第四帧时段F4期间设置为第二灰度区域GA2。
然而，根据本发明的抖动图案DTP的图案结构的配置不限于此，并且在另一实施方式中，抖动图案DTP可在连续的第一帧时段F1、第二帧时段F2、第三帧时段F3和第四帧时段F4期间分别具有不同的图案结构。
参照图7、图8A和图8B，例如，当抖动图案DTP的目标灰度值T-GRAY为约4级灰度，第一灰度区域GA1可具有比目标灰度值T-GRAY大的灰度值(例如，约8级灰度)，并且第二灰度区域GA2可具有比目标灰度值T-GRAY小的灰度值(例如，约0级灰度)。也就是说，第一灰度区域GA1和第二灰度区域GA2可具有约8个灰度级别的灰度差。
在这种情况下，第一部分C1可在第一帧时段F1和第三帧时段F3期间具有约0级灰度，并且在第二帧时段F2和第四帧时段F4期间具有约8级灰度。第二部分C2可在第一帧时段F1和第三帧时段F3期间具有约8级灰度，并且在第二帧时段F2和第四帧时段F4期间具有约0级灰度。
如上所述，通过使用时间上和空间上分散的抖动图案DTP来抖动以可变输入帧频VIFF提供的输入图像数据IDAT，可减少显示装置100的闪烁的发生。
图9是示出根据另一实施方式的显示装置的控制器的框图。图10是用于解释图9的直方图确定器的图。例如，图10是示出一个帧时段中的输入图像数据IDAT的直方图的图。
参照图1、图9和图10，根据本发明的另一实施方式的控制器151可包括灰度确定器410、抖动处理器420、存储器430、帧频检测器440、数据生成器450和直方图确定器460。然而，除了还包括直方图确定器460之外，参照图9描述的控制器151可与参照图5描述的控制器150基本上相同或相似。在下文中，将省略重复描述。
如上所述，灰度确定器410可以可变输入帧频VIFF接收输入图像数据IDAT，并且确定输入图像数据IDAT的灰度值是否包括在第一灰度范围和第二灰度范围中的任何范围中。在实施方式中，第一灰度范围可小于第二灰度范围。
灰度确定器410可确定输入图像数据IDAT的灰度值是否包括在第一灰度范围和第二灰度范围中的任何范围中，并且将具有特定灰度值的输入图像数据IDAT1提供到直方图确定器460。
直方图确定器460可生成输入图像数据IDAT1的直方图，并且通过使用直方图分析结果来确定输入图像数据IDAT1是否表示单色样式、单一样式和混色样式中的任何样式。在实施方式中，单一样式可表示两种单色组合的颜色，并且混色样式可表示多于两种颜色的多种单色组合的颜色。直方图确定器460可将表示特定样式的输入图像数据IDAT2提供到抖动处理器420。
直方图确定器460可通过将输入图像数据IDAT1的灰度值分为16个等级并且对包括在每个等级的灰度范围中的输入图像数据IDAT1进行计数来生成直方图。例如，输入图像数据IDAT1的灰度范围可为约0级灰度至约255级灰度，并且整体灰度可分为16个等级。
直方图确定器460可分析输入图像数据IDAT1的与每个等级对应的数量(例如，在灰度范围内发射光的像素的数量)。例如，直方图确定器460可通过分析输入图像数据IDAT1的与每个等级对应的数量，按照输入图像数据IDAT1的数量为大的顺序选择三个等级，并且通过计算输入图像数据IDAT1的对应于三个等级的数量之和，将输入图像数据IDAT1的对应于三个等级的数量之和与特定阈值进行比较。
如果通过直方图确定输入图像数据IDAT1的对应于三个等级的数量之和大于第一阈值TH1，则输入图像数据IDAT1可表示单一样式，并且如果通过直方图确定输入图像数据IDAT1的对应于三个等级的数量之和小于第二阈值TH2，则输入图像数据IDAT1可表示混色样式。例如，第一阈值TH1可大于第二阈值TH2。
在实施方式中，例如，当输入图像数据IDAT1在第一帧时段中表示单一样式时，直方图确定器460可在第二帧时段中生成用于输入图像数据IDAT1的直方图。如果在第二帧时段中使用输入图像数据IDAT1的直方图分析结果确定输入图像数据IDAT1的对应于三个等级的数量之和小于第一阈值TH1并且大于第二阈值TH2，则输入图像数据IDAT1可在第二帧时段中保持在第一帧时段的样式。然而，当输入图像数据IDAT1的负载变化量在第二帧时段中为大的时，输入图像数据IDAT1可在第二帧时段中表示混色样式。也就是说，当输入图像数据IDAT1的负载变化量在第二帧时段中为大的时，可改变输入图像数据IDAT1的样式。
在实施方式中，例如，当输入图像数据IDAT1在第一帧时段中表示混色样式时，直方图确定器460可在第二帧时段中生成用于输入图像数据IDAT1的直方图。如果在第二帧时段中使用输入图像数据IDAT1的直方图分析结果确定输入图像数据IDAT1的对应于三个等级的数量之和小于第一阈值TH1并且大于第二阈值TH2，则输入图像数据IDAT1可在第二帧时段中保持第一帧时段的样式。然而，当输入图像数据IDAT1的负载变化量在第二帧时段中为大的时，输入图像数据IDAT1可表示单一样式。也就是说，当输入图像数据IDAT1的负载变化量在第二帧时段中为大的时，可改变输入图像数据IDAT1的样式。
当输入图像数据IDAT2的灰度值包括在第一灰度范围中时，抖动处理器420可使用抖动图案DTP来抖动输入图像数据IDAT2。另一方面，当输入图像数据IDAT2的灰度值包括在第二灰度范围中时，抖动处理器420可不抖动输入图像数据IDAT2。
此外，抖动处理器420可抖动表示单一样式或混色样式的输入图像数据IDAT2。另一方面，抖动处理器420可不抖动表示单色样式的输入图像数据IDAT2。
在实施方式中，当输入图像数据IDAT2表示单一样式时，抖动处理器420可将输入图像数据IDAT2抖动为使得输入图像数据IDAT2具有第一灰度值。当输入图像数据IDAT2表示混色样式时，抖动处理器420可将输入图像数据IDAT2抖动为使得输入图像数据IDAT2具有大于第一灰度值的第二灰度值。
抖动处理器420可将表示单一样式、混色样式或单色样式的输入图像数据IDAT3提供到数据生成器450。
如结合本公开的各种实施方式使用的，灰度确定器410、帧频检测器440、数据生成器450和直方图确定器460中的每个可以硬件、软件或固件实现，例如，以专用集成电路(ASIC)的形式实现。
图11是示出包括图1的显示装置的电子装置的框图。例如，图11中所示的显示装置1160可对应于图1中所示的显示装置100。
参照图11，电子装置1100可包括处理器1110、存储器装置1120、存储装置1130、输入/输出(“I/O”)装置1140、电源1150和显示装置1160。电子装置1100还可包括用于与视频卡、声卡、存储器卡、通用串行总线(“USB”)装置、其它电子装置和类似物通信的多个端口。
处理器1110可执行各种计算功能或任务。处理器1110可为应用处理器(AP)、微处理器、中央处理单元(“CPU”)等。处理器1110可经由地址总线、控制总线、数据总线等耦接到其它部件。此外，在一些实施方式中，处理器1110还可耦接到扩展总线，诸如外围部件互连(“PCI”)总线。
存储器装置1120可存储用于电子装置1100的操作的数据。例如，存储器装置1120可包括诸如可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)装置、电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)装置、闪速存储器装置、相变随机存取存储器(“PRAM”)装置、电阻随机存取存储器(“RRAM”)装置、纳米浮栅存储器(“NFGM”)装置、聚合物随机存取存储器(“PoRAM”)装置、磁随机存取存储器(“MRAM”)装置、铁电随机存取存储器(“FRAM”)装置和类似物的至少一个非易失性存储器装置和/或诸如动态随机存取存储器(“DRAM”)装置、静态随机存取存储器(“SRAM”)装置、移动动态随机存取存储器(移动DRAM)装置和类似物的至少一个易失性存储器装置。
存储装置1130可为固态驱动(“SSD”)装置、硬盘驱动(“HDD”)装置、CD-ROM装置等。I/O装置1140可为诸如键盘、小键盘、鼠标、触摸屏和类似物的输入装置以及诸如打印机、扬声器和类似物的输出装置。电源1150可供给用于电子装置1100的操作的电力。显示装置1160可通过总线或其它通信链路耦接到其它部件。
在实施方式中，电子装置1100可为包括显示装置1160的任何电子装置，诸如智能电话、移动电话、平板计算机、数字电视、3D电视、个人计算机(“PC”)、家庭电子装置、膝上型计算机、个人数字助理(“PDA”)、便携式多媒体播放器(“PMP”)、数码相机、音乐播放器、便携式游戏机、导航装置和类似物。
本发明能够应用于可包括显示装置的各种电子装置。例如，本发明可应用于高分辨率智能电话、移动电话、智能平板、智能手表、平板PC、车辆导航系统、电视、计算机监视器、笔记本计算机和类似物。
前述内容为示出性的实施方式，并且将不被解释为对其的限制。尽管已描述了一些实施方式，但本领域技术人员将轻易领会的是，在本质上不背离本发明的新颖性教导和优点的情况下在实施方式中许多修改为可能的。相应地，所有这种修改旨在包括在如权利要求书中限定的本发明的范围内。因此，将理解的是，前述内容为示出性的各种实施方式，并且将不被解释为限于所公开的特定实施方式，并且对所公开的实施方式的修改以及其它实施方式旨在包括在随附的权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括分别连接到多个扫描线和多个数据线的多个像素；
扫描驱动器，所述扫描驱动器通过所述多个扫描线将扫描信号提供到所述多个像素；
数据驱动器，所述数据驱动器通过所述多个数据线将数据电压提供到所述多个像素；以及
控制器，所述控制器控制所述扫描驱动器和所述数据驱动器，并且配置为：
以可变输入帧频接收输入图像数据，
确定所述输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与所述第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中，并且
当确定所述输入图像数据的所述灰度值包括在所述第一灰度范围中时，抖动所述输入图像数据。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一灰度范围小于所述第二灰度范围。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述控制器包括：
灰度确定器，所述灰度确定器确定所述输入图像数据的所述灰度值是否包括在所述第一灰度范围和所述第二灰度范围中的任何范围中；
抖动处理器，所述抖动处理器使用多个抖动图案抖动具有包括在所述第一灰度范围中的所述灰度值的所述输入图像数据；以及
存储器，所述存储器存储与显示在所述显示面板的显示表面上的图像对应的所述多个抖动图案，并且将所述多个抖动图案提供到所述抖动处理器。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述控制器还包括：
帧频检测器，所述帧频检测器检测所述可变输入帧频并且生成与检测到的所述可变输入帧频对应的帧频信息；以及
数据生成器，所述数据生成器接收抖动后的所述输入图像数据，并且通过补偿抖动后的所述输入图像数据来生成输出图像数据。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述多个抖动图案中的每个包括：
第一灰度区域，所述第一灰度区域具有比待显示在所述显示面板的所述显示表面的对应区域上的目标灰度值大的灰度值；以及
第二灰度区域，所述第二灰度区域具有比待显示在所述显示面板的所述显示表面的对应区域上的所述目标灰度值小的灰度值。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述第一灰度区域的所述灰度值和所述第二灰度区域的所述灰度值具有为二或更大的灰度差。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述目标灰度值与所述第一灰度区域的所述灰度值和所述第二灰度区域的所述灰度值的平均值对应。
8.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括分别连接到多个扫描线和多个数据线的多个像素；
扫描驱动器，所述扫描驱动器通过所述多个扫描线将扫描信号提供到所述多个像素；
数据驱动器，所述数据驱动器通过所述多个数据线将数据电压提供到所述多个像素；以及
控制器，所述控制器控制所述扫描驱动器和所述数据驱动器，并且配置为：
以可变输入帧频接收输入图像数据，
确定所述输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与所述第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中；
通过使用对于所述输入图像数据的直方图分析结果来确定所述输入图像数据是否表示单色样式、单一样式和混色样式中的任何样式；以及
当确定所述输入图像数据的所述灰度值包括在所述第一灰度范围中时，将所述输入图像数据抖动为使得所述输入图像数据具有第一灰度值和与所述第一灰度值不同的第二灰度值中的任何一个。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述第一灰度范围小于所述第二灰度范围。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述控制器还配置为：
当确定所述输入图像数据表示所述单一样式时，将所述输入图像数据抖动为使得所述输入图像数据具有所述第一灰度值；以及
当确定所述输入图像数据表示所述混色样式时，将所述输入图像数据抖动为使得所述输入图像数据具有所述第二灰度值。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述单一样式表示两种单色组合的颜色，并且所述混色样式表示多于两种颜色的多种单色组合的颜色。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述第二灰度值大于所述第一灰度值。
13.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述控制器包括：
灰度确定器，所述灰度确定器确定所述输入图像数据的所述灰度值是否包括在所述第一灰度范围和所述第二灰度范围中的任何范围中；
直方图确定器，所述直方图确定器生成所述输入图像数据的直方图，并且通过使用对于所述直方图的所述直方图分析结果来确定所述输入图像数据是否表示所述单色样式、所述单一样式和所述混色样式中的任何样式；
抖动处理器，所述抖动处理器使用多个抖动图案抖动具有包括在所述第一灰度范围中的所述灰度值的所述输入图像数据；以及
存储器，所述存储器存储与显示在所述显示面板的显示表面上的图像对应的所述多个抖动图案，并且将所述多个抖动图案提供到所述抖动处理器。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述控制器还包括：
帧频检测器，所述帧频检测器检测所述可变输入帧频并且生成与检测到的所述可变输入帧频对应的帧频信息；以及
数据生成器，所述数据生成器接收抖动后的所述输入图像数据，并且通过补偿抖动后的所述输入图像数据来生成输出图像数据。
15.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述多个抖动图案中的每个包括：
第一灰度区域，所述第一灰度区域具有比待显示在所述显示面板的所述显示表面的对应区域上的目标灰度值大的灰度值；以及
第二灰度区域，所述第二灰度区域具有比待显示在所述显示面板的所述显示表面的对应区域上的所述目标灰度值小的灰度值。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述第一灰度区域的所述灰度值和所述第二灰度区域的所述灰度值具有为二或更大的灰度差。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述目标灰度值与所述第一灰度区域的所述灰度值和所述第二灰度区域的所述灰度值的平均值对应。
18.一种操作显示装置的方法，所述方法包括：
以可变输入帧频接收输入图像数据；
确定所述输入图像数据的灰度值是否包括在第一灰度范围和与所述第一灰度范围不同的第二灰度范围中的任何范围中；以及
基于所述输入图像数据的所述灰度值包括在所述第一灰度范围中的确定结果，抖动具有包括在所述第一灰度范围中的所述灰度值的所述输入图像数据。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一灰度范围小于所述第二灰度范围。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，抖动所述输入图像数据包括：
使用多个抖动图案抖动具有包括在所述第一灰度范围中的所述灰度值的所述输入图像数据；
接收抖动后的所述输入图像数据；以及
补偿抖动后的所述输入图像数据以生成输出图像数据。
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