显示装置、集成电路及其显示方法

摘要

本发明实施例更揭露了一种显示装置、集成电路及其显示方法。该集成电路包括一帧缓冲器以及一控制器。该帧缓冲器，用于保留一第一图像数据和一第二图像数据。该控制器，耦接至上述帧缓冲器和一收发器，用于判断是否收到上述第二图像数据以及是否一更新时间已经过期。当收到上述第二图像数据时，上述收发器还用于将上述第二图像数据传送至一显示装置，并且当上述更新时间过期时将上述第一图像数据传送至上述显示装置。

权利要求

1.一种显示器装置，包括:

一帧缓冲器，用于保留多个将被显示的图像帧；

一控制器电路，耦接至上述帧缓冲器，用于判断上述图像帧间是否发生一改变以及一更新时间是否已经过期；以及一显示驱动电路，耦接至上述帧缓冲器和一主动显示装置，从上述帧缓冲器接收将被显示的上述图像帧，并且当判断上述改变时或当一更新时间过期时，对上述主动显示装置进行动态更新，且上述帧缓冲器可保留一第一图像数据和一第二图像数据，当更新时间过期时上述控制器电路可将上述第一图像数据传送至上述显示驱动电路，以及当收到上述第二图像数据时，上述控制器电路可将上述第二图像数据传送至上述显示驱动电路。

2.根据权利要求1所述的显示器装置，其中，上述帧缓冲器还用于保留一原始图像帧和一新下载图像帧，以及当上述原始图像帧和上述新下载图像帧至少部分不同时，上述控制器电路判断上述改变已经发生。

3.根据权利要求1所述的显示器装置，其中，上述控制器电路被设定具有上述更新时间，上述更新时间对应至上述主动显示装置的一更新率，且上述更新时间超过图像帧被写入上述帧缓冲器的一帧率。

4.根据权利要求3所述的显示器装置，其中，上述主动显示装置的上述更新率为根据上述主动显示装置的漏电流特性所决定的一固定的显示器更新率。

5.根据权利要求1所述的显示器装置，其中，上述控制器电路可指示上述显示驱动电路对上述主动的显示装置进行更新。

6.根据权利要求1所述的显示器装置，其中，上述显示器驱动器通过驱动该主动显示装置显示传送自控制器电路的图像帧以更新上述主动显示装置。

7.根据权利要求1所述的显示器装置，其中，上述显示驱动电路还用于:移动以及保留来自上述帧缓冲器的一原始图像帧和一新下载图像帧；以及当上述原始图像帧和上述新下载图像帧至少部分不同时，判断上述改变已经发生。

8.根据权利要求7所述的显示器装置，其中，一第二帧缓冲器(300)内嵌于上述显示驱动电路，用于保留上述原始图像帧和上述新下载图像帧。

9.根据权利要求8所述的显示器装置，其中，上述显示驱动电路被设定具有上述更新时间，上述更新时间对应至上述主动显示装置的一更新率，且上述更新时间超过图像帧被写入上述帧缓冲器的一帧率。

10.一种集成电路，包括:

一帧缓冲器，用于接收并保留一第一图像数据和一第二图像数据；以及一控制器，耦接至上述帧缓冲器和一收发器，用于判断上述第二图像数据是否已被接收以及一更新时间是否已经过期；

其中上述收发器可在上述第二图像数据已被接收时，将上述第二图像数据传送至一显示装置，并在上述更新时间已经过期时，将上述第一图像数据传送至上述显示装置。

11.根据权利要求10所述的集成电路，还包括上述收发器，用于将上述第一图像数据传送至上述显示装置。

12.根据权利要求10所述的集成电路，还包括一比较器，耦接上述帧缓冲器，用于比较该第二图像数据和该第一图像数据；

其中，上述控制器用于当上述第二图像数据和上述第一图像数据不同时，判断上述第二图像数据已被接收。

13.根据权利要求10所述的集成电路，还包括一定时器，用于计算上述更新时间。

14.根据权利要求13所述的集成电路，其中上述控制器可在上述更新时间已经过期后重设上述定时器。

15.根据权利要求10所述的集成电路，其中上述控制器还用于根据上述显示装置所支持的一更新率而设定上述更新时间。

16.根据权利要求10所述的集成电路，其中上述收发器可传送一请求消息至一服务网络，上述请求消息用于请求上述第一和第二图像数据。

17.一种显示方法，由一显示器装置所执行，包括:

在一帧缓冲器内保留多个将被显示的图像帧；

判断将被接续地显示的一对图像帧是否发生一改变；

计算一更新时间；以及

当判定上述改变或当一更新时间过期时，动态更新一主动显示装置，其中上述帧缓冲器可保留一第一图像数据和一第二图像数据，当更新时间过期时，将上述第一图像数据传送至上述显示器装置，以及当收到上述第二图像数据时，将上述第二图像数据传送至上述显示器装置。

18.根据权利要求17所述的显示方法，其中，上述判断将被显示的上述对图像帧是否发生上述改变的步骤包括比较一第二图像数据和一第一图像数据，以及当上述第二图像数据和上述第一图像数据不同时，判断上述第二图像数据已被接收。

19.根据权利要求17所述的显示方法，其中，上述当判定上述更新时间已经过期的步骤包括通过一定时器计算上述更新时间。

20.根据权利要求19所述的显示方法，还包括在该更新时间已经过期后重设上述定时器。

21.根据权利要求17所述的显示方法，还包括根据上述显示装置所支持的一更新率而设定上述更新时间。

22.根据权利要求17所述的显示方法，还包括还传送一请求消息至一服务网络，上述请求消息用于请求上述第一和第二图像数据。

说明书

显示装置、集成电路及其显示方法

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种显示装置，且特别有关于一种显示装置及其显示方法。

背景技术

[0002] 省电技术为电路设计中的一个重要部分。特别是针对移动装置的应用中，省电技术对有限的电力储存装置来说更为重要。在某些状况下显示器和显示卡可能会消耗电子装置中所有功率消耗中的大部分。

[0003] 一般的显示器装置会使用显示器控制器，以某种显示器装置支持的预定更新率来产生数据。随着技术持续进步，新的显示器种类现在可以支持比图像数据更新率更低的更新率(refresh rate)。

发明内容

[0004] 基于上述目的，本发明实施例揭露了显示器装置，包括一帧缓冲器、一控制器电路以及一显示驱动电路。该帧缓冲器用于保留多个将被显示的图像帧。该控制器电路耦接至上述帧缓冲器，用于判断上述图像帧间是否发生一改变以及一更新时间是否已经过期。该显示驱动电路耦接至上述帧缓冲器和一主动的(active)显示装置，从上述帧缓冲器接收将被显示的上述图像帧，并且当判断上述改变时或当一更新时间过期时，对上述主动的显示装置进行动态更新。

[0005] 本发明实施例还揭露了一种集成电路，包括一帧缓冲器以及一控制器。该帧缓冲器，用于保留一第一图像数据和一第二图像数据。该控制器，耦接至上述帧缓冲器和一收发器，用于判断是否收到上述第二图像数据以及是否一更新时间已经过期。当收到上述第二图像数据时，上述收发器还用于将上述第二图像数据传送至一显示装置，并且当上述更新时间过期时将上述第一图像数据传送至上述显示装置。

[0006] 本发明实施例还揭露了显示方法，由一显示器装置所执行，包括：在一帧缓冲器内保留多个将被显示的图像帧；判断将被显示的一对图像帧是否发生一改变；计算一更新时间；以及当判定上述改变或当一更新时间过期时，对一主动的显示装置进行动态更新。

[0007] 为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

[0008] 图1是显示已知一种移动通讯装置1的方块图。

[0009] 图2是显示本发明实施例中一种显示器装置2的方块图。

[0010] 图3是显示本发明实施例中另一种显示器装置3的方块图。

[0011] 图4是显示本发明实施例中一种显示器更新方法4的流程图。

[0012] 图5是显示本发明实施例中一种显示器更新方法5的流程图。

[0013] [主要元件标号说明]

[0014] 10～控制电路； 100～帧缓冲器；

[0015] 12～显示驱动装置； 14～显示装置；

[0016] 20～控制电路； 200～帧缓冲器；

[0017] 202～图像比较器； 204～时间检查器；

[0018] 206～控制器； 22～显示驱动装置；

[0019] 24～显示装置； 30～控制电路；

[0020] 32～显示驱动装置； 300～帧缓冲器；

[0021] 302～图像比较器； 304～时间检查器；

[0022] 306～控制器； 34～显示装置；

[0023] S400、S402…S414～步骤；以及 S500、S502…S512～步骤。

具体实施方式

[0024] 实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。

[0025] 图1是显示已知一种移动通讯装置1的方块图，包括控制器电路10、显示驱动电路12、和LCD显示器14。控制器电路10从外部数据来源将图像帧数据Di进行下载并将下载后的图像帧数据Di储存至帧缓冲器100。帧缓冲器100为一种由显示器驱动集成电路12所配置的存储器空间，用于保存图像帧，并且该受到保存的图像帧可由显示器驱动集成电路12进行存取，进而成为送到LCD显示器14的显示图像帧。图像帧可使用某种帧率而被写入帧缓冲器100，该帧率由每秒写入帧缓冲器100的图像帧数量所决定。在已知方式中，LCD显示器14使用超出最小限制的更新率(refresh rate)进行更新。为了避免因为薄膜晶体管(Thin-Film-Transistor，以下称为TFT)漏电流效应而产生的显示器14图像颤动(flicker)效应。通常，显示器更新率为60Hz。无论图像帧率(frame rate)是多少，控制器电路10都以固定的更新率将图像数据Di从帧缓冲器100送至显示器驱动器12。更新率可和帧率的值不同。例如，图像帧以30Hz的帧率送到帧缓冲器100，而图像以60Hz的更新率在LCD显示器14上进行更新。在某些实施例中，显示驱动电路12也包括帧缓冲器(未图示)，用于在更新LCD显示器14上的图像数据前保留收到的图像帧。无论上述帧率为何，显示器驱动器集成电路12都会以更新率来对LCD显示器14更新图像帧。

[0026] 图2是显示本发明实施例中一种显示器装置2的方块图，包括控制器电路20、显示驱动电路22和显示装置24。控制器电路20和显示驱动电路22能够进一步集成作为集成电路的一部分，用于和通讯系统或个人计算机系统进行沟通，或是能够由离散电路内的离散元件所构成。控制器电路20和显示驱动电路22的设定能够通过针对显示器种类、分辨率(resolution)、像素深度(pixel depth)、显示器更新率以及输出数据格式的可程控选项而建立。控制器电路20使用一种动态更新率，将帧数据Di传送至显示驱动电路22，上述动态更新率可由帧率或显示器更新率所决定。帧率由每秒传送到控制器电路20的图像帧数量所定义。显示器更新率由每秒显示装置24上更新的显示器图像次数。显示驱动电路22还可耦接至显示装置24，并且以某个更新率更新显示装置24在一屏幕上(未图标)上的图像。

[0027] 因为TFT漏电流所产生的图像颤动而使得降低图像更新率更加困难。随着多媒体显示器技术的持续进步，显示装置24的更新率可降低至1Hz或甚至到更低的频率，即显示器驱动器集成电路12能够以每秒1个图像帧的更新率来驱动显示装置。

[0028] 控制器电路20包括帧缓冲器200、图像比较器202、时间检查器204和控制器206。控制器206控制帧缓冲器200、图像比较器202、时间检查器204和控制器206的运作。帧缓冲器200可包括单个或多个缓冲器。在单个缓冲器系统中，帧缓冲器200包括部分下载的帧，其中前面帧的剩余部分会被下载的帧覆盖写入(overwritten)。在双个缓冲器系统中，帧缓冲器200使用两个缓冲器以减低帧数据被覆盖写入的情形。当将新下载的帧交给第二缓冲器时，前面的帧可同时存放于第一缓冲器中。当新帧传送程序完成时两个缓冲器可互相交换，使显示装置能更新并且播放该新帧够。图像比较器202会接收新帧Di_new并且将新帧Di_new和来自帧缓冲器200的前一次帧数据Di_pre相比，进而判断两者之间的差异。在某些实施例中，当部分新帧数据Di_new’被写入帧缓冲器200后，图像比较器202即接收部分新帧数据Di_new’，并对部分新数据Di_new’和前一次的帧数据Di_pre相应地进行一种部分的比较程序。在另外的实施例中，图像比较器202在一预定时间接收预定大小的部分新帧数据Di_new’，并将所接收的预定大小的部分新帧数据Di_new’和前一次的帧数据Di_pre进行部分的比较程序。在其它实施例中，图像比较器202接收完整的新帧数据Di_new并对完整新帧数据Di_new和前一次的帧数据Di_pre进行两者之间完整的比较程序。当前面的帧在图像比较结束后，图像比较器202可将完整的新帧数据Di_new暂时保留在数据缓冲器内。一旦检测到差异时图像比较器202可立即表明检测结果，或在新帧数据和前一次的帧数据的所有数据之间的比较已经完成后，图像比较器202也可送出检测结果。当厂商设定时或在开机设定程序时，控制器电路20可接收关于显示装置24的最小显示器更新率的信息。时间检查器204可由定时器(timer)或a计数器(counter)加以实现，计时或计数一预定的显示器更新时间。预定显示器更新时间可选为小于最小显示器更新率的倒数值。控制器206从操作系统、应用程序、因特网、局域网络或外部数据储存装置将新帧数据Di_new加载，该外部数据储存装置可例如为连接至帧缓冲器200的闪存或硬盘。控制器电路20能相应于比较器202的指令而将图像数据提供至显示驱动电路22。比较器202能判断图像帧是否已经产生改变，且将表示已经产生改变的指令送出。控制器电路20能根据来自图像比较器202的图像差别检测结果而判断收到的帧数据是否为新数据，判断预定显示器的更新时间是否已经到了，以及当新帧数据已经收到时或当已经到达预定更新时间时，将新帧数据Di_new送至显示驱动电路
22。

[0029] 显示装置24能够为任意种类的图像显示器，特别是所有种类具有TFT构造的主动式显示器，例如TFT-LCD和AMOLED。主动式显示器包括液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、发光二极管显示器(light emitting diodedisplay，LED)、TFT液晶显示器(TFT-LCD)、电激发光平面显示器(electroluminescent display，ELD)、等离子体显示器(Plasma display panel，PDP)、反射式硅基板液晶显示器(Liquid crystal on silicon display，LCoS)、有机发光二极管(Organic light-emitting diode，OLED)显示器、有机发光敏晶体管(Organic light-emitting transistor，OLET)显示器、表面传导电子发射显示器(Surface-conduction electron-emitter display，SED)、场发射显示器(Field emission display，FED)、激光电视显示器、MEMS显示器、量子点显示器(Quantum dot display，QD-LED)，铁电性液晶显示器(Ferro liquid display，FLD)、厚膜电致发光显示器(Thick-film dielectric electroluminescent，TDEL)、镜片像素显示器(Telescopic pixel display，TPD)或激光荧光显示器(Laser phosphor display，LPD)。

[0030] 在某些实施例中，控制器电路20可通过集成电路而实现，并可为例如移动电话或手提电脑处理器的微控制器。帧缓冲器200用于从内部数据储存装置和外部网络接收并且储存第一图像数据和第二图像数据，其中第一图像数据是来自前一次的图像帧并且第二图像数据是来自目前的图像帧。在某些实施例中，控制器206可将一请求消息寄至外部网络以发出需要第一或第二图像数据的请求。控制器电路20可包括收发器(未图示)，该收发器耦接至显示驱动电路22，且用于经由显示驱动电路22将第一和第二图像数据传送至显示装置。控制器206耦接至帧缓冲器200和收发器，且用于判断是否已经收到第二图像数据以及更新时间是否已经过期。收发器用于当已经收到第二图像数据时，将第二图像数据传送至显示装置24，而当更新时间过期时，将第一图像数据传送至显示装置24，藉此提供具有实时且稳定图像信号的显示装置24。

[0031] 控制器电路20包括图像比较器202，从帧缓冲器200获取图像数据，藉以将第一和第二图像数据进行比较。比较结果可输出至控制器206，藉以判断是否已收到新图像数据。例如，第一和第二图像可具有同样像素大小尺寸(pixel dimension)m x n的图像帧，其中m和n为图像帧沿着x轴和y轴方向的像素数量。图像比较器将第一和第二图像数据的对应像素进行比较，并且一旦检测到两者之间的差异则会将两者之间的差值信号立即传送至控制器206。在其它的例子中，比较器202将比较结果进行输出，该比较结果表示第一和第二图像数据之间具有一或多处差异。只要控制器206能将第二图像数据分辨为更新后图像，第一和第二图像数据之间数据比较的实现方式可由实际的实作而决定，使收发器能在获得可用的新图像时，将更新后第二图像数据更新至显示装置24。

[0032] 控制器电路20包括时间检查器204(定时器或计数器)用于计算更新时间。在某些实施例中，控制器206可根据显示装置24所支持的更新率而设定更新时间。时间检查器204能计算更新时间，以固定频率时钟(未图标)向上或向下计数，进而对更新时间进行测量。一旦更新时间到期后，控制器电路20可通过经由显示驱动电路22重新传送第一图像数据至显示装置24而更新显示于显示装置24的图像数据。控制器206可在更新时间过期后重设时间检查器204。

[0033] 显示器装置2根据显示器更新率或新帧数据的判断程序来更新显示装置，藉此提供适用于显示装置24的一种动态帧更新机制。

[0034] 图3是显示本发明实施例中另一种显示器装置3的方块图。除了将帧缓冲器200、图像比较器202和时间检查器204移动到显示驱动电路32之外，显示器装置3和显示器装置2的电路设定和电路运作几乎完全相同。控制器电路30内仍可包括帧缓冲器200，用于提供可加载图像帧的缓冲器的数据储存空间。显示器控制器306从帧缓冲器200接收新帧数据Di_new以储存至帧缓冲器300。显示器缓冲器300可还包括基版(base plane)以及一组覆盖层，该组覆盖层通过迭加(superposition)在基版上产生最终的显示器显示内容。显示器控制器306接着将新帧数据从帧缓冲器300移至图像比较器302用于进行图像比较程序，根据来自图像比较器302的图像差异检测结果而判断收到的帧数据是否为新帧数据，判断预定的显示器更新时间是否已经到达，以及当新帧数据已经收到时或当已经到达预定更新时间时，将新帧数据Di_new送至显示驱动电路32。

[0035] 在某些实施例中，控制器电路30可通过集成电路而加以实现，并且可例如为移动电话、显示装置或计算机中的显示器驱动电路。控制器电路30的电路连接和设定和图2的控制器20完全相同，因此相关可在前述段落中找到相关描述，在此不再赘述。

[0036] 显示器装置3根据显示器更新率或新帧数据的判断而对显示装置24进行更新，藉此提供适用于显示装置34的一种动态帧更新机制。

[0037] 图4是显示本发明实施例中一种显示器更新方法4的流程图，使用图1的显示器装置1。

[0038] 当显示装置24为主动式且控制器206请求更新来自内部或外部图像来源的显示器图像帧时(S402)，控制器206接收并且将来自内部或外部图像来源的新图像帧数据Di_new存至帧缓冲器200(S404)。一旦接收到新图像帧数据Di_new，图像比较器202会将部分或完整的新图像帧数据Di_new和前一次的图像帧数据Di_pre相比，以判断两者之间是否存在任何差异(S406)。如果检测到某个差异，控制器206会判断已经收到一更新的图像，并将新图像帧数据Di_new送至显示驱动电路22(S408)。如果并未检测到任何差异，控制器206将不会把更新的图像帧数据用来更新显示装置24(S410)。同时，时间检查器204会计算时间，判断预定显示器更新时间是否已经到期(S412)。如果已经到期，控制器206可通过将图像数据Di_new从帧缓冲器200送到显示驱动电路22(S408)而更新图像帧数据。如果尚未到期，时间检查器204则继续计数经过的时间(S412)。在收到完整的新帧数据Di_new之后，显示驱动电路22会使用新图像数据Di_new来驱动显示装置24(S414)，藉此完成显示器更新程序4(S414)。
在显示器更新程序(S414)结束后，时间检查器204可重设定时器并且立即重新计数下一次的更新时间。

[0039] 在某些实施例中，移动装置内的集成电路可执行显示器更新方法4，该集成电路包括图2的控制器电路20。显示器更新方法4包括将第一图像数据传送至显示装置，判断是否已经收到第二图像数据(S406)，判断更新时间是否已经过期(S412)，当已经收到第二图像数据时，将第二图像数据传送至显示装置，且当更新时间过期时，将第一图像数据传送至显示装置(S408)。在某些实施例中，控制器206将请求消息传送至服务网络，并且相应地接收帧缓冲器200所留存的第一和第二图像数据，该请求消息用于从服务网络内请求获得第一和第二图像数据。

[0040] 在某些实施例中，判断第二图像数据是否已经收到的步骤(S406)包括将第二图像数据和第一图像数据进行比较，且判断已经收到的当第二图像数据和第一图像数据有所差异。

[0041] 在某些实施例中，判断更新时间是否过期步骤(S412)包括通过定时器计数更新时间。在某些实施例中，显示器更新方法4可还包括在更新时间过期后重设定时器。显示器更新方法4可包括根据显示装置支持的更新率而设定更新时间。

[0042] 显示器更新方法4提供一种方法并非使用固定更新率，而是使用动态更新率来更新显示装置24，该动态更新率可通过新数据帧传到帧缓冲器的事件或当显示器更新时间已经到期的事件而判定。

[0043] 图5是显示本发明实施例中一种显示器更新方法5的流程图，使用图3的显示器装置3。除了步骤S404到S414在控制器电路之内执行，而步骤S504到S512在显示驱动电路之内执行外，步骤S500到S502、S506到S512和步骤S400到S402、S406到S414完全相同。因此，前述段落中用于解释图4的描述可用于解释图5的相应步骤。步骤S504和步骤S404不同，其中控制器电路30将来自帧缓冲器的图像帧数据200送给显示驱动电路32内的帧缓冲器300。接着当帧缓冲器300收到新的图像帧或当预定更新时间已经到期时，显示驱动电路32会执行步骤S506到S512以更新显示装置34。在显示器更新程序(S508)完成后，时间检查器304会重设定时器并且立即重新计数下一次的更新时间。

[0044] 显示器更新方法5和方法4相似，提供一种方法，并非使用固定更新率，而是使用动态更新率来更新显示装置34，该动态更新率可通过新数据帧传到帧缓冲器的事件或是当显示器更新时间已经到期的事件而判定，并可通过显示驱动电路32执行显示器更新方法5。

[0045] 本申请案对应于美国优先权申请号61/551,763，送件日期为2011年10月26日。其完整内容已整合于此。

[0046] 本发明描述的各种逻辑区块、模块、以及电路可以使用通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或其它可程控逻辑元件、离散式逻辑电路或晶体管逻辑门、离散式硬件元件、或用于执行本发明所描述的执行的功能的其任意组合。通用处理器可以为微处理器，或者，该处理器可以为任意商用处理器、控制器、微处理器、或状态机。

[0047] 本发明描述的各种逻辑区块、模块、以及电路的操作以及功能可以利用电路硬件或嵌入式软件码加以实现，该嵌入式软件码可以由一处理器存取以及执行。

[0048] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。