TWI433083B - 液晶顯示器以及其控制方法 - Google Patents

Description

液晶顯示器以及其控制方法

本發明有關於一種控制液晶顯示器之方法，更明確地說，有關於一種可避免液晶顯示器從省電模式回復後產生閃爍現象之方法。

請參考第1圖。第1圖為說明先前技術之放電信號產生電路100之電路圖。放電信號產生電路100用來於一液晶顯示器關機時將液晶顯示器之像素放電，以避免液晶顯示器之像素長時間受直流偏壓而損壞。放電信號產生電路100包含分壓電路110、比較器CMP、電晶體Q₁ 與電阻R₁ 。電晶體Q₁ 包含第一端(1)、第二端(2)，以及控制端(C)。電晶體Q₁ 之第一端耦接於電阻R₁ ，用來產生放電信號S_XON 。電晶體Q₁ 之第二端耦接至地端。電晶體Q₁ 之控制端C耦接至比較器CMP。電阻R₁ 之一端耦接於電晶體Q₁ 之第一端，電阻R₁ 之另一端耦接至電壓源V_{TCON_PW} ，其中電壓源V_{TCON_PW} 用來提供電壓V_{TCON_PW} ，以作為液晶顯示器中之一顯示控制器之電源。分壓電路110包含電阻R₂ 與R₃ 。電阻R₂ 與R₃ 耦接於電壓源V_{TCON_PW} 與地端之間。分壓電路110用來產生等比於電壓V_{TCON_PW} 之一電壓V_{DET_PW} 。比較器CMP比較電壓V_{DET_PW} 與一參考電壓V_REF 。當電壓V_{DET_PW} 大於參考電壓V_REF 時，表示顯示控制器之電源V_{TCON_PW} 未被關閉。此時，比較器CMP透過電晶體Q₁ 之控制端C控制電晶體Q₁ 不導通。如此，電壓源V_{TCON_PW} 透過電阻R₁ 將電晶體Q₁ 之第一端上之電壓拉至高電位，而使電晶體Q₁ 之第一端產生表示「不放電」之放電信號S_XON 。當電壓V_{DET_PW} 小於參考電壓V_REF 時，表示液晶顯示器之顯示控制器之電源V_{TCON_PW} 被關閉。由於當液晶顯示器之顯示控制器之電源V_{TCON_PW} 被關閉時，係表示液晶顯示器關機，因此此時比較器CMP透過電晶體Q₁ 之控制端C控制電晶體Q₁ 導通。如此，地端透過將電晶體Q₁ 之第一端上之電壓拉至低電位，而使電晶體Q₁ 之第一端產生表示「放電」之放電信號S_XON 。當液晶顯示器之閘極驅動電路接收表示「放電」之放電信號S_XON 時，閘極驅動電路會同時致能液晶顯示器之所有的閘極線，以對液晶顯示器之像素進行放電。如此，可避免液晶顯示器之像素長時間受直流偏壓而損壞。

然而，當液晶顯示器之顯示控制器透過顯示埠(Display Port)介面與一外部的繪圖處理單元(Graphic processing unit,GPU)進行通訊時，外部的繪圖處理單元可直接透過顯示埠介面直接對顯示控制器發出命令，以控制液晶顯示器進入省電模式，且於液晶顯示器進入省電模式時仍維持顯示控制器之電源(V_{TCON_PW} )開啟。因此，此時先前技術之放電信號產生電路100不會產生放電信號S_XON 。換句話說，當外部的繪圖處理單元透過顯示埠介面控制液晶顯示器進入省電模式時，閘極驅動電路不會將液晶顯示器之像素放電。如此，當液晶顯示器處於省電模式時，液晶顯示器中之像素可能因長時間受直流偏壓(DC stress)而造成損壞，且造成當液晶顯示器從省電模式回復後產生閃爍現象。

本發明提供一種控制液晶顯示器之方法。該方法包含當一液晶顯示器之一背光模組被關閉時，累計一計數值、比較該計數值與一預定關機時間，以產生一比較結果，以及根據該比較結果，對該液晶顯示器之複數個像素進行放電。如此，即可避免該液晶顯示器從省電模式回復後產生閃爍現象，且避免該複數個像素因受直流偏壓而損壞。

本發明另提供一種液晶顯示器。該液晶顯示器包含一顯示面板、一背光模組、一顯示控制器，以及一放電信號產生電路。該顯示面板包含一閘極驅動電路、複數條閘極線、複數條資料線以及複數個像素。當該閘極驅動電路致能該複數條閘極線中之一閘極線時，該複數個像素中耦接至該閘極線之像素透過對應的資料線接收資料。該背光模組用來提供背光給該顯示面板。該顯示控制器用來於該背光模組被關閉時，累計一計數值，且比較該計數值與一預定關機時間，以產生一控制信號。該放電信號產生電路用來根據該控制信號與該顯示控制器所接收之一第一電壓，以產生一放電信號。當該閘極驅動電路接收表示放電之該放電信號時，該閘極驅動電路同時驅動該複數條閘極線，以對該複數個像素進行放電。如此，即可避免該液晶顯示器從省電模式回復後產生閃爍現象，且避免該複數個像素因受直流偏壓而損壞。

請參考第2圖。第2圖為說明本發明之液晶顯示器200之示意圖。液晶顯示器200包含顯示面板210、背光模組220、顯示控制器230，以及放電信號產生電路240。顯示面板210包含閘極驅動電路211、資料驅動電路212、閘極線G₁ ~G_N 、資料線D₁ ~D_M 以及複數個像素。該複數個像素之結構可以像素PIX₁ 作舉例說明。像素PIX₁ 包含電晶體Q、液晶電容C_LS 與儲存電容C_ST 。電晶體Q包含第一端(1)、第二端(2)，以及控制端(C)。電晶體Q之第一端耦接至資料線D₁ ，電晶體Q之第二端耦接至液晶電容C_LS 與儲存電容C_ST ，電晶體Q之控制端耦接至閘極線G₁ 。液晶電容C_LS 與儲存電容C_ST 並聯耦接於電晶體Q之第二端以及地端之間。當閘極驅動電路211致能閘極線G₁ 時，電晶體Q導通，因此資料驅動電路212可透過資料線D₁ 與電晶體Q寫入資料至像素PIX₁ 之儲存電容C_ST 。因此，由上述說明可知，當閘極驅動電路211致能閘極線中G₁ ~G_N 之一閘極線時，複數個像素中耦接至該閘極線之像素可透過對應的資料線D₁ ~D_M 接收資料。背光模組220用來提供背光給顯示面板210。顯示控制器230用來與一外部的繪圖處理單元201進行通訊。繪圖處理單元201可發送命令給顯示控制器230，以控制液晶顯示器200進入省電模式。舉例而言，繪圖處理單元201透過顯示埠介面與顯示控制器230進行通訊。由於當繪圖處理單元201透過顯示埠介面發送命令以控制液晶顯示器200進入省電模式時，繪圖處理單元201同時控制背光模組220關閉，因此顯示控制器230可於背光模組220被關閉時，累計一計數值，且比較計數值與一預定關機時間。當計數值大於預定關機時間時，表示液晶顯示器200進入省電模式。此時顯示控制器230產生一表示邏輯「1」之控制信號S_C ，以控制放電信號產生電路240產生表示「放電」之放電信號S_XON 。如此，閘極驅動電路211根據表示「放電」之放電信號S_XON 時，同時致能閘極線G₁ ~G_N ，以對液晶顯示器200之複數個像素進行放電。以下將更進一步地說明顯示控制器230與放電信號產生電路240之結構與工作原理。

請參考第3圖。第3圖為說明顯示控制器230與放電信號產生電路240之示意圖。在第3圖中係假設背光模組220為一發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)背光模組。背光模組220包含複數個發光二極體，且背光模組220接收一背光電源電壓V_LED ，以驅動背光模組220中的複數個發光二極體。顯示控制器230於背光模組220被關閉時，累計計數值N_C ，且比較計數值N_C 與預定關機時間N_OFF ，以產生控制信號S_C 。顯示控制器230包含偵測電路231、計數器232、比較器CMP₁ ，以及延遲電路233。偵測電路231根據背光電源電壓V_DET 與一臨界電壓V_TH ，產生致能信號S_EN 。偵測電路231包含分壓電路2311與比較器CMP₂ 。分壓電路2311包含電阻R₄ 與R₅ 。電阻R₄ 之一端接收背光電源電壓V_LED ，電阻R₄ 之另一端耦接至電阻R₅ 。電阻R₅ 之一端耦接至電阻R₄ ，電阻R₅ 之另一端耦接至地端。如此，分壓電路2311可產生等比於背光電源電壓V_LED 之偵測電壓V_DET1 。比較器CMP₂ 用來比較偵測電壓V_DET1 與一臨界電壓V_TH 。當偵測電壓V_DET1 大於臨界電壓V_TH 時，表示背光模組220未被關閉。此時比較器CMP₂ 產生表示「不致能」之致能信號S_EN 。當偵測電壓V_DET1 小於臨界電壓V_TH 時，表示背光模組220被關閉。此時，比較器CMP₂ 產生表示「致能」之致能信號S_EN 。計數器232接收致能信號S_EN 。當致能信號S_EN 表示「致能」時，計數器232累計並輸出一計數值N_C 。舉例而言，計數器232可根據顯示控制器230所接收之時脈信號S_CLK ，累計計數值N_C 。每當計數器232接收一時脈信號S_CLK 時，計數器232將計數值N_C 增加一。比較器CMP₁ 用來比較計數值N_C 與一預定關機時間N_OFF 。當計數值N_C 小於預定關機時間N_OFF 時，比較器CMP₁ 產生表示邏輯「0」之控制信號S_C 。當計數值N_C 被累計超過預定關機時間N_OFF 時，係表示液晶顯示器200不是關機，而是進入省電模式。此時，比較器CMP₁ 產生表示邏輯「1」之控制信號S_C 。延遲電路233用來於接收表示預定邏輯「1」之控制信號S_C 時，經過一延遲時間後，產生一重置信號S_RST 。計數器232根據重置信號S_RST 可重置計數值N_C 。如此，當下次背光模組220被關閉時，計數器232即可重新累計計數值N_C 。

放電信號產生電路240用來根據控制信號S_C 與顯示控制器230所接收之一電壓V_{TCON_PW} (其中V_{TCON_PW} 係為顯示控制器230之電源)，產生放電信號S_XON 。放電信號產生電路240包含分壓電路241、比較器CMP₃ 、電阻R₁ 、電晶體Q₁ ，以及或閘242。電晶體Q₁ 包含第一端(1)、第二端(2)，以及控制端(C)。電晶體Q₁ 之第一端耦接於電阻R₁ ，用來產生放電信號S_XON 。電晶體Q₁ 之第二端耦接至地端。電晶體Q₁ 之控制端C耦接至或閘242。電阻R₁ 之一端耦接於電晶體Q₁ 之第一端，電阻R₁ 之另一端耦接至電壓源V_{TCON_PW} 。分壓電路241包含電阻R₂ 與R₃ 。電阻R₂ 與R₃ 耦接於電壓源V_{TCON_PW} 與地端之間。分壓電路241用來產生等比於電壓V_{TCON_PW} 之一電壓V_{DET_PW} 。比較器CMP₃ 比較電壓V_{DET_PW} 與一參考電壓V_REF 。當電壓V_{DET_PW} 大於參考電壓V_REF 時，表示顯示控制器230之電源V_{TCON_PW} 未被關閉。此時，比較器CMP₃ 產生表示邏輯「0」之比較信號S_CMP 。當電壓V_{DET_PW} 小於參考電壓V_REF 時，表示顯示控制器230之電源V_{TCON_PW} 被關閉。此時，比較器CMP₃ 產生表示邏輯「1」之比較信號S_CMP 。或閘242包含輸入端I₁ 與I₂ ，以及輸出端O。輸入端I₁ 用來接收控制信號S_C ，輸入端I₂ 用來接收比較信號S_CMP ，輸出端O耦接至電晶體Q₁ 之控制端。當比較信號S_CMP 與控制信號S_C 皆表示邏輯「0」時，表示顯示控制器230之電源V_{TCON_PW} 與背光模組皆未被關閉。換句話說，液晶顯示器200未被關機，也沒有進入省電模式。此時，或閘242控制透過電晶體Q₁ 之控制端C電晶體Q₁ 關閉。如此，電壓源V_{TCON_PW} 透過電阻R₁ 將電晶體Q₁ 之第一端上之電壓拉至高電位，而使放電信號S_XON 表示「不放電」。當比較信號S_CMP 表示邏輯「1」時，表示顯示控制器230之電源V_{TCON_PW} 被關閉。換句話說，液晶顯示器200可能是被關機或是進入省電模式。此時或閘242透過電晶體Q₁ 之控制端C控制電晶體Q₁ 導通。如此，地端透過電阻R₁ 將電晶體Q₁ 之第一端上之電壓拉至低電位，而使放電信號S_XON 表示「放電」。當控制信號S_C 表示邏輯「1」時，此時表示背光模組220被關閉超過預定關機時間N_OFF ，且顯示控制器230之電源V_{TCON_PW} 未被關閉。換句話說，液晶顯示器200是進入省電模式。舉例而言，繪圖處理單元201透過顯示埠介面發送命令以控制液晶顯示器200進入省電模式。因此，此時或閘242透過電晶體Q₁ 之控制端C控制電晶體Q₁ 導通。如此，地端透過電阻R₁ 將電晶體Q₁ 之第一端上之電壓拉至低電位，而使放電信號S_XON 表示「放電」。當閘極驅動電路211接收表示「放電」之放電信號S_XON 時，閘極驅動電路211會同時致能液晶顯示器200之閘極線G₁ ~G_N ，以對液晶顯示器200之像素進行放電。如此，即可避免液晶顯示器200之像素長時間受直流偏壓而損壞，且避免液晶顯示器200從省電模式回復後產生閃爍現象。

綜上所述，在液晶顯示器200中，當背光模組220被關閉時，顯示控制器230係累計計數值N_C ，且顯示控制器230比較計數值N_C 與預定關機時間N_OFF ，以產生一比較結果。放電信號產生電路240根據該比較結果產生放電信號S_XON ，以對液晶顯示器200之複數個像素進行放電。更明確地說，當比較結果表示該計數值N_C 大於該預定關機時間N_OFF 時，係表示液晶顯示器200未被關機，而是進入省電模式。因此，顯示控制器230產生表示邏輯「1」之控制信號S_C 。延遲電路233根據表示邏輯「1」之控制信號S_C ，於經過一延遲時間後，產生重置信號S_RST 以重置計數值N_C 。且放電信號產生電路240中的或閘242根據表示邏輯「1」之控制信號S_C 控制電晶體Q₁ 導通。如此，地端透過電晶體Q₁ 將電晶體Q₁ 之第一端上之電壓拉至低電位，而使得電晶體Q₁ 之第一端產生表示「放電」之放電信號S_XON 。換句話說，此時放電信號產生電路240控制閘極驅動電路211同時致能液晶顯示器200中耦接至複數個像素之閘極線G₁ ~G_N ，以對液晶顯示器200中之像素進行放電。如此一來，即可避免本發明之液晶顯示器200從省電模式回復後產生閃爍現象，且避免本發明之液晶顯示器200中之像素因長時間受直流偏壓而損壞。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1、2、C．．．端點

110、2311、241．．．分壓電路

200．．．液晶顯示器

201．．．繪圖處理單元

210．．．顯示面板

211．．．閘極驅動電路

212．．．資料驅動電路

220．．．背光模組

230．．．顯示控制器

232．．．計數器

233．．．延遲電路

240、100．．．放電信號產生電路

242．．．或閘

C_LC ．．．液晶電容

C_ST ．．．儲存電容

CMP、CMP₁ ~CMP₃ ．．．比較器

D₁ ~D_M ．．．資料線

G₁ ~G_N ．．．閘極線

I₁ 、I₂ ．．．輸入端

N_C ．．．計數值

N_OFF ．．．預定關機時間

O．．．輸出端

PIX₁ ．．．像素

Q、Q₁ ．．．電晶體

R₁ ~R₅ ．．．電阻

S_C ．．．控制信號

S_CLK ．．．時脈信號

S_CMP ．．．比較信號

S_RST ．．．重置信號

S_XON ．．．放電信號

V_DET1 ．．．偵測電壓

V_{DET_PW} ．．．電壓

V_REF ．．．參考電壓

V_{TCON_PW} ．．．電壓源

V_TH ．．．臨界電壓

第1圖為說明先前技術之放電信號產生電路之電路圖。

第2圖為說明本發明之液晶顯示器之示意圖。

第3圖為說明本發明之顯示控制器與放電信號產生電路之示意圖。

1、2、C．．．端點

200．．．液晶顯示器

201．．．繪圖處理單元

210．．．顯示面板

211．．．閘極驅動電路

212．．．資料驅動電路

220．．．背光模組

230．．．顯示控制器

240．．．放電信號產生電路

C_LC ．．．液晶電容

C_ST ．．．儲存電容

D₁ ~D_M ．．．資料線

G₁ ~G_N ．．．閘極線

PIX₁ ．．．像素

Q．．．電晶體

S_C ．．．控制信號

S_XON ．．．放電信號

V_{TCON_PW} ．．．電壓源

Claims (9)

1. 一種控制液晶顯示器之方法，該液晶顯示器之一背光模組接收一背光電源電壓，以驅動該背光模組，該方法包含：當該背光模組被關閉時，產生等比於該背光電源電壓之一偵測電壓；當該偵測電壓小於一臨界電壓時，根據該液晶顯示器之一顯示控制器所接收的一時脈訊號，累計該時脈訊號之時脈的一計數值；比較該計數值與一預定關機時間，以產生一比較結果；以及根據該比較結果，對該液晶顯示器之複數個像素進行放電。
2. 如請求項1所述之方法，其中該背光模組包含複數個發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)，且該背光電源電壓係用以驅動該複數個發光二極體。
3. 如請求項1所述之方法，其中根據該比較結果，對該液晶顯示器之複數個像素進行放電包含：當該比較結果表示該計數值大於該預定關機時間時，對該液晶顯示器之複數個像素進行放電。
4. 如請求項3所述之方法，其中當該比較結果表示該計數值大於該預定關機時間時，對該液晶顯示器之複數個像素進行放電包含： 控制該液晶顯示器之一閘極驅動電路同時致能該液晶顯示器中耦接至該複數個像素之複數條閘極線，以對該複數個像素進行放電。
5. 如請求項1所述之方法，另包含：當該比較結果表示該計數值大於該預定關機時間時，於經過一延遲時間後，重置該計數值。
6. 一種液晶顯示器，包含：一顯示面板，包含一閘極驅動電路、複數條閘極線、複數條資料線以及複數個像素，當該閘極驅動電路致能該複數條閘極線中之一閘極線時，該複數個像素中耦接至該閘極線之像素透過對應的資料線接收資料；一背光模組，用來提供背光給該顯示面板，該背光模組接收一背光電源電壓，以驅動該背光模組；一顯示控制器，包含：一偵測電路，包含：一分壓電路，用來產生等比於該背光電源電壓之一偵測電壓；以及一第二比較器，用來比較該偵測電壓與一臨界電壓，當該偵測電壓小於該臨界電壓時，該第二比較器產生表示致能之一致能信號；一計數器，用來當該致能信號表示致能時，累計該顯示控 制器所接收的一時脈訊號之時脈的一計數值；以及一第一比較器，用來比較該計數值與一預定關機時間，當該計數值小於該預定關機時間時，該第一比較器產生表示一第一預定邏輯之該控制信號，而當該計數值大於該預定關機時間時，該第一比較器產生表示一第二預定邏輯之該控制信號；以及一放電信號產生電路，用來根據該控制信號與該顯示控制器所接收之一第一電壓，以產生一放電信號；其中當該閘極驅動電路接收表示放電之該放電信號時，該閘極驅動電路同時驅動該複數條閘極線，以對該複數個像素進行放電。
7. 如請求項6所述之液晶顯示器，其中該背光模組包含複數個發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)，且該背光電源電壓係用以驅動該複數個發光二極體。
8. 如請求項6所述之液晶顯示器，其中該顯示控制器另包含：一延遲電路，當該延遲電路接收表示該第二預定邏輯之該控制信號時，經過一延遲時間後，該延遲電路產生一重置信號；其中該計數器根據該重置信號重置該計數值。
9. 如請求項6所述之液晶顯示器，其中該放電信號產生電路包含：一分壓電路，用來產生比例於該第一電壓之一第二電壓； 一第三比較器，用來根據該第二電壓與一參考電壓，產生一比較信號，當該第二電壓大於該參考電壓，該比較信號表示該第一預定邏輯，而當該第二電壓小於該參考電壓，該比較信號表示該第二預定邏輯；一電阻，包含一第一端用來接收該第一電壓，以及一第二端用來輸出該放電信號；一電晶體，包含一第一端耦接至該電阻之該第二端，一第二端耦接地端，以及一控制端；以及一或閘，包含一第一輸入端用來接收該控制信號，一第二輸入端用來接收該比較信號，以及一輸出端耦接至該電晶體之該控制端，當該比較信號或該控制信號表示該第二預定邏輯時，該或閘控制該電晶體導通，以使該放電信號表示放電，而當該比較信號與該控制信號皆表示該第一預定邏輯時，該或閘控制該電晶體關閉，以使該放電信號表示不放電。