CN102024400A - 显示装置及其背光控制方法 - Google Patents

Abstract

一种显示装置及其背光控制方法。显示装置包含面板、接收接口、时序控制模组、背光模组与背光驱动单元。接收接口接收第一数据信号与第一背光控制信号，第一背光控制信号具有第一时序。时序控制模组将第一数据信号转换为第二数据信号，且将第二数据信号输出至面板。此外，时序控制模组根据第二数据信号，将第一背光控制信号转换为第二背光控制信号，且输出第二背光控制信号，第二背光控制信号具有与第一时序相异的第二时序。背光驱动单元从时序控制模组接收第二背光控制信号，且受第二背光控制信号控制而输出一输出电压信号至背光模组。

Description

显示装置及其背光控制方法

技术领域

本发明关于一种显示装置，尤指一种显示装置的背光时序的控制装置及其方法。

背景技术

目前市面上以发光二极管(light emitting diode，LED)作为背光模组的液晶显示器(liquid crystal display，LCD)大多应用于笔记型计算机。请参阅图1，图1为公知液晶显示器1的功能方块图。如图1所示，面板电源20与数据信号22皆由外部经由接收接口10输入至时序控制模组12。在经过处理、转换后，时序控制模组12会输出面板14的驱动单元(source/gatedriver)140可读取的数据与控制信号24至驱动单元140，以驱动面板14。此外，LED背光电源26与LED背光控制信号28亦由外部经由接收接口10输入至LED背光驱动单元16，使供给LED背光模组18的电压30与回授电流32得以受到控制。一般而言，LED背光控制信号28包含脉宽调变(pulse widthmodulation，PWM)信号280与致能(enable)信号282。PWM信号280用以控制LED背光模组18的亮度，而致能信号282则用以控制LED背光模组18的开关。以往LED背光驱动单元16系直接受控于LED背光控制信号28，在电源启动瞬间，如果LED背光控制信号28出现噪声或未按照时序启动，则面板14将有可能出现闪白画面或开机噪声等意外状况。

请参阅图2，图2为理想状况与异常状况的背光启动时序图。如图2所示，理想状况为一般面板最建议的开关机时序。当面板电源20供应至面板14后，经过时间t0-t2，让时序控制模组12到达稳态而正常工作后，再输入数据信号22。经过时间t2-t3后，数据信号22到达稳态，再输入电压30，以避免LED背光模组18在开启瞬间显示不稳定的画面。反之，关机时则需在进入时间t4前关闭LED背光模组18，以避免产生关机噪声。

然而，如果由外部输入的LED背光控制信号28有异常状况发生，将会造成面板14在开关机瞬间有非期望的随机噪声产生。如图2所示，致能信号282用以控制LED背光驱动单元16是否工作，例如高电平(high)则动作，低电平(low)则不动作；PWM信号280用以控制LED背光驱动单元16的输出电流，藉以调整LED背光模组18的明亮度，例如时间t_on与时间t_off的和为一定值，时间t_on愈大，LED背光驱动单元16的输出电流就愈大，则LED背光模组18就愈亮；电压30′则表示异常状况发生时，LED背光驱动单元16输出至LED背光模组18的电压变化，例如高电平则LED亮，低电平则LED暗。

在电源开启瞬间，假设LED背光驱动单元16的电源已达稳态，致能信号282在时间t0-t1之间出现一瞬时突波信号，且此时PWM信号280已开始动作，则LED背光驱动单元16将于区间a中输出电压至LED背光模组18，以点亮背光。在区间a之后，由于致能信号282被拉低，LED背光驱动单元16即停止输出电压，使得背光熄灭。在区间b中(即时间t1-t2)，致能信号282再次被拉高，使得背光点亮。需注意的是，在区间b中的时间t2-t3时，数据信号22可能尚未到达稳态，面板14将会输出一噪声画面。由于此时背光已被点亮，则面板14将会清楚地显示噪声画面。在时间t3之后，致能信号282再次被拉低，则背光再次熄灭。

在电源关闭时(即时间t4后)，背光在理想状态中应该要熄灭，但因致能信号282与PWM信号280持续动作，如果LED背光驱动单元16尚可动作，则有可能因时间t4-t5内的数据信号22不稳定而显示噪声，并于时间t5-t6中出现白画面(假设面板14在无数据信号时会显示白画面)。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种显示装置及其背光控制方法，使背光控制信号(例如致能信号及/或PWM信号)的时序得以受到控制，以解决上述问题。

根据一实施例，本发明的显示装置包含一面板、一接收接口、一时序控制模组、一背光模组与一背光驱动单元。时序控制模组电连接于接收接口与面板，背光驱动单元则电连接于接收接口、时序控制模组与背光模组。接收接口接收一第一数据信号与一第一背光控制信号，第一背光控制信号具有一第一时序。时序控制模组将第一数据信号转换为一第二数据信号，且将第二数据信号输出至面板。此外，时序控制模组根据第二数据信号，将第一背光控制信号转换为一第二背光控制信号，且输出第二背光控制信号，第二背光控制信号具有一与第一时序相异的第二时序。背光驱动单元从时序控制模组接收第二背光控制信号，且受第二背光控制信号控制而输出一输出电压信号至背光模组。

根据另一实施例，本发明的背光控制方法下列步骤：接收一第一数据信号与一第一背光控制信号，第一背光控制信号具有一第一时序；将第一数据信号转换为一第二数据信号，且将第二数据信号输出至一面板；根据第二数据信号，将第一背光控制信号转换为一第二背光控制信号，且输出第二背光控制信号，第二背光控制信号具有一与第一时序相异的第二时序；与根据第二背光控制信号，输出一输出电压信号至一背光模组。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为公知液晶显示器的功能方块图。

图2为理想状况与异常状况的背光启动时序图。

图3为根据本发明一实施例的显示装置的功能方块图。

图4为图3中时序控制模组的功能方块图。

图5为本发明的背光控制时序图。

图6为根据本发明一实施例的背光控制方法的流程图。

图7为根据本发明另一实施例的背光控制方法的流程图。

具体实施方式

请参阅图3，图3为根据本发明一实施例的显示装置4的功能方块图。如图3所示，显示装置4包含一面板40、一接收接口42、一时序控制模组44、一背光模组46与一背光驱动单元48。时序控制模组44电连接于接收接口42与面板40，背光驱动单元48则电连接于接收接口42、时序控制模组44与背光模组46。于实际应用中，显示装置4可为一液晶显示器，面板40可为一液晶面板，且背光模组46可为一LED背光模组，但不以此为限。

接收接口42由外部接收一第一输入电压信号50与一第二输入电压信号52，将第一输入电压信号50提供给背光驱动单元48，且将第二输入电压信号52提供给时序控制模组44。此外，接收接口42亦由外部接收一第一数据信号54与一第一背光控制信号56，其中第一背光控制信号56具有一第一时序。于此实施例中，第一背光控制信号56包含一PWM信号560与一致能信号562。PWM信号560用以控制背光模组46的亮度，而致能信号562则用以控制背光模组46的开关。PWM信号560与致能信号562分别具有一第一时序。

时序控制模组44受第二输入电压信号52驱动，将第一数据信号54转换为一第二数据信号58，且将第二数据信号58输出至面板40。此外，时序控制模组44会根据第二数据信号58，将第一背光控制信号56转换为一第二背光控制信号60，且输出第二背光控制信号60至背光驱动单元48，其中第二背光控制信号60具有一与上述第一时序相异的第二时序。如前所述，第一背光控制信号56包含PWM信号560与致能信号562，则经过时序控制模组44转换后的第二背光控制信号60亦包含PWM信号600与致能信号602，且PWM信号600与致能信号602分别具有一第二时序。

背光驱动单元48从时序控制模组44接收第二背光控制信号60，且受第二背光控制信号60控制而输出一输出电压信号62至背光模组46，以点亮背光模组46。此外，背光模组46亦会输出一回授电流64至背光驱动单元48，背光驱动单元48即根据回授电流64控制背光模组46的发光亮度更为均匀。

请参阅图4，图4为图3中时序控制模组44的功能方块图。如图4所示，时序控制模组44包含一第一接收单元440、一处理单元442、一传送单元444、一控制单元446、一第二接收单元448、一逻辑判断单元450与一信号再生单元452。第一接收单元440电连接于接收接口42，处理单元442电连接于第一接收单元440，传送单元444电连接于处理单元442与面板40，控制单元446电连接于处理单元442与面板40，第二接收单元448电连接于接收接口42，逻辑判断单元450电连接于控制单元446与第二接收单元448，且信号再生单元452电连接于逻辑判断单元450与背光驱动单元48。

第一接收单元440从接收接口42接收第一数据信号54，并且将第一数据信号54传送至处理单元442。处理单元442将第一数据信号54重新整理并且转换为符合面板40可判读格式的第二数据信号58，再将第二数据信号58传送至传送单元444与控制单元446。传送单元444则将第二数据信号58输出至面板40。此外，控制单元446根据第二数据信号58，输出面板40所需的控制信号66，例如启动脉冲信号(start pulse，STH)、闩锁脉冲信号(latchpulse，LP)、负载点信号(point of load，POL)、图像的影像透视器信号(seethrough vision，STV)、输出致能信号(output enable，OE)等。

另一方面，第二接收单元448从接收接口42接收第一背光控制信号56，并且将第一背光控制信号56传送至逻辑判断单元450。此时，逻辑判断单元450会先判断第二数据信号58是否已输出至面板40或是否已结束。当第二数据信号58已输出至面板40或已结束，信号再生单元452会将第一背光控制信号56转换为第二背光控制信号60，并且将第二背光控制信号60输出至背光驱动单元48。

请一并参阅图3、图4与图5，图5为本发明的背光控制时序图。如图5所示，调整前的PWM信号560与致能信号562分别具有一异常的时序。在电源开启瞬间(即时间t0)，假设背光驱动单元48的电源已达稳态，致能信号562在时间t0-t1之间出现一瞬时突波信号，且此时PWM信号560已开始动作，则背光驱动单元48将于区间a中输出电压信号62至背光模组46，以点亮背光。在区间a之后，由于致能信号562被拉低，背光驱动单元48即停止输出电压，使得背光熄灭。在区间b中的时间t1-t2时，致能信号562再次被拉高，使得背光点亮。需注意的是，在区间b中的时间t2-t3时，数据信号58可能尚未到达稳态，面板40将会输出一噪声画面。由于此时背光已被点亮，则面板40将会清楚地显示噪声画面。

一般而言，当第二输入电压信号52供应至面板40后，需经过时间t0-t2，让时序控制模组44到达稳态而正常工作后，再输入数据信号58。为了避免上述情况发生，经过时间t2-t3后，数据信号58到达稳态，背光驱动单元48才输出电压至背光模组46，以避免背光模组46在开启瞬间显示不稳定的画面。

在一实施例中，本发明可设定在传送单元444将第二数据信号58输出至面板40后，逻辑判断单元450经一第一预定时间判断第二数据信号58已输出至面板40，并输出一控制信号至信号再生单元452，以控制信号再生单元452将PWM信号560与致能信号562的时序调整为如图5所示的调整后时序。于此实施例中，上述的第一预定时间即为图5中的时间t2-t3。因此，背光驱动单元48受调整后的PWM信号560与致能信号562控制而输出一输出电压信号62至背光模组46，以在时间t3点亮背光模组46。由于数据信号58在时间t3已到达稳态，所以面板40不会有噪声画面产生。

在另一实施例中，本发明亦可设定在时序控制模组44接收第二输入电压信号52后，逻辑判断单元450经一第二预定时间判断第二数据信号58已输出至面板40，并输出一控制信号至信号再生单元452，以控制信号再生单元452将PWM信号560与致能信号562的时序调整为如图5所示的调整后时序。于此实施例中，上述的第二预定时间即为图5中的时间t0-t3。

在另一实施例中，本发明亦可设定在时序控制模组44接收第二输入电压信号52且到达稳态后，逻辑判断单元450经一第三预定时间判断第二数据信号58已输出至面板40，并输出一控制信号至信号再生单元452，以控制信号再生单元452将PWM信号560与致能信号562的时序调整为如图5所示的调整后时序。于此实施例中，上述的第三预定时间即为图5中的时间t1-t3。

另一方面，关机时则需在时间t4后关闭背光模组46，以避免产生关机噪声。由于第二数据信号58结束前的时间t4-t5无法得知，因此本发明可设定在第二数据信号58结束时(即时间t5)，时序控制模组44强制将PWM信号560与致能信号562拉低，以关闭背光模组46。藉此，即可避免产生关机噪声。

请参阅图6，图6为根据本发明一实施例的背光控制方法的流程图。请一并参阅图3与图4，在显示装置4开机时，本发明的背光控制方法包含下列步骤：

步骤S100：开机；

步骤S102：接收第一数据信号54与第一背光控制信号56；

步骤S104：将第一数据信号54转换为第二数据信号58，且将第二数据信号58输出至面板40；

步骤S106：判断第二数据信号58是否已输出至面板40，若是，则执行步骤S108，若否，则执行步骤S102，持续接收第一数据信号54与第一背光控制信号56；

步骤S108：将第一背光控制信号56转换为第二背光控制信号60，且输出第二背光控制信号60；

步骤S110：根据第二背光控制信号60，输出一输出电压信号62至背光模组46；与

步骤S112：背光模组46启动。

请参阅图7，图7为根据本发明另一实施例的背光控制方法的流程图。请一并参阅图3与图4，在显示装置4准备关机时，本发明的背光控制方法包含下列步骤：

步骤S200：准备关机；

步骤S202：接收第一数据信号54与第一背光控制信号56；

步骤S204：将第一数据信号54转换为第二数据信号58，且将第二数据信号58输出至面板40；

步骤S206：判断第二数据信号58是否已结束，若是，则执行步骤S208，

若否，则执行步骤S202，持续接收第一数据信号54与第一背光控制信号56；

步骤S208：将第一背光控制信号56转换为第二背光控制信号60，且输出第二背光控制信号60；

步骤S210：根据第二背光控制信号60，停止输出一输出电压信号62至背光模组46；与

步骤S212：背光模组46关闭。

此外，本发明更可在时序控制模组44将第一背光控制信号56转换为第二背光控制信号60时，选择性地改变其输出模式，例如频率、振幅等。

需说明的是，本发明可同时调整PWM信号与致能信号的时序或者仅调整两者的其中之一的时序，以避免产生开机或关机噪声。换言之，只要PWM信号与致能信号两者的其中之一的电平在时间t3时被拉高或在时间t5时拉低，即可避免产生开机或关机噪声。如果无法得知PWM信号与致能信号何者会先输入时序控制模组44，则时序控制模组44必须对PWM信号与致能信号同时进行上述调整机制。

相较于先前技术，本发明的PWM信号与致能信号不再直接输入背光控制单元，而是先输入时序控制模组做判断与调整。时序控制模组中的逻辑判断单元判断背光模组应启动或关闭的最佳时间与PWM信号的最佳工作周期比(duty ratio)与频率，再由信号再生单元重新产生PWM信号与致能信号，并将其输出至背光控制单元。藉此，背光模组在数据信号稳定之后才会启动，以避免开机噪声。再者，背光模组在数据信号已结束并准备进入关机程序时才会关闭，亦即使背光模组在数据信号结束后瞬间关闭，以避免关机噪声。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，其包含：

一面板；

一接收接口，接收一第一数据信号与一第一背光控制信号，该第一背光控制信号具有一第一时序；

一时序控制模组，电连接于该接收接口与该面板，该时序控制模组将该第一数据信号转换为一第二数据信号，且将该第二数据信号输出至该面板，该时序控制模组根据第二数据信号，将该第一背光控制信号转换为一第二背光控制信号，且输出该第二背光控制信号，该第二背光控制信号具有一与该第一时序相异的第二时序；

一背光模组；与

一背光驱动单元，电连接于该接收接口、该时序控制模组与该背光模组，该背光驱动单元从该时序控制模组接收该第二背光控制信号，且受该第二背光控制信号控制而输出一输出电压信号至该背光模组。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该接收接口另接收一第一输入电压信号，且将该第一输入电压信号提供给该背光驱动单元。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一背光控制信号包含一脉宽调变信号与一致能信号中的至少其一。

4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该时序控制模组包含：

一第一接收单元，电连接于该接收接口，该第一接收单元接收该第一数据信号；

一处理单元，电连接于该第一接收单元，该处理单元将该第一数据信号转换为该第二数据信号；

一传送单元，电连接于该处理单元与该面板，该传送单元将该第二数据信号输出至该面板；

一控制单元，电连接于该处理单元与该面板，该控制单元根据该第二数据信号，输出该面板所需的控制信号；

一第二接收单元，电连接于该接收接口，该第二接收单元接收该第一背光控制信号；

一逻辑判断单元，电连接于该控制单元与该第二接收单元，该逻辑判断单元判断该第二数据信号是否已输出至该面板或是否已结束；与

一信号再生单元，电连接于该逻辑判断单元与该背光驱动单元，当该第二数据信号已输出至该面板或已结束，该信号再生单元将该第一背光控制信号转换为该第二背光控制信号。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，当该传送单元将该第二数据信号输出至该面板后，该逻辑判断单元经一第一预定时间判断该第二数据信号已输出至该面板。

6.一种背光控制方法，其特征在于，包含：

接收一第一数据信号与一第一背光控制信号，该第一背光控制信号具有一第一时序；

将该第一数据信号转换为一第二数据信号，且将该第二数据信号输出至一面板；

根据第二数据信号，将该第一背光控制信号转换为一第二背光控制信号，且输出该第二背光控制信号，该第二背光控制信号具有一与该第一时序相异的第二时序；与

根据该第二背光控制信号，输出一输出电压信号至一背光模组。

7.如权利要求6所述的背光控制方法，其特征在于，还包含：

根据该第二数据信号，输出该面板所需的控制信号。

8.如权利要求7所述的背光控制方法，其特征在于，将该第一背光控制信号转换为一第二背光控制信号的步骤包含：

判断该第二数据信号是否已输出至该面板或是否已结束；与

当该第二数据信号已输出至该面板或已结束，将该第一背光控制信号转换为该第二背光控制信号。

9.如权利要求8所述的背光控制方法，其特征在于，判断该第二数据信号是否已输出至该面板的步骤包含：

在该第二数据信号输出至该面板后，经一第一预定时间判断该第二数据信号已输出至该面板。

10.如权利要求8所述的背光控制方法，其特征在于，判断该第二数据信号是否已输出至该面板的步骤包含：

接收一第二输入电压信号；与

在接收该第二输入电压信号后，经一第二预定时间判断该第二数据信号已输出至该面板。

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