TW201514960A - 顯示裝置及防止畫面閃爍的方法 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置及防止畫面閃爍的方法，其中顯示裝置包含液晶面板、電源模組、驅動模組、以及開關單元。液晶面板包含複數個像素。電源模組接收啟動訊號，並且根據啟動訊號啟動以提供工作電壓給驅動模組。電源模組包含穩壓電容以穩定工作電壓。驅動模組包含閘極驅動器和放電電阻。閘極驅動器藉由工作電壓驅動以導通所述像素。放電電阻耦接於穩壓電容與接地端之間。開關單元電連接於穩壓電容以及放電電阻之間。當開關單元被導通時，穩壓電容經由開關單元電連接至放電電阻，使得穩壓電容中殘餘電荷藉由放電電阻釋放至接地端。

Description

顯示裝置及防止畫面閃爍的方法
本發明是關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種可釋放穩壓電容的殘餘電荷的顯示裝置。
現今大尺寸面板如超視角高清晰技術面板(Advanced Hyper-Viewing Angle，AHVA)等在關機的過程中，會發生電荷殘留在液晶面板的現象，導致當液晶面板下次開機時，液晶面板顯現的畫面出現閃爍的情況。而電荷殘留在面板的原因，在於提供驅動電路所需的電壓源以驅動液晶面板的電源電路，在關機的過程中，電源電路放電的時間過久，導致電源電路上的電荷透過電源電路提供電壓源的走線回流至液晶面板上的像素電容上並儲存，造成電荷殘留在液晶面板上。
請參照第1圖，第1圖係繪示傳統應用中一種電源電路的示意圖。如第1圖所示，電源電路100包含電源轉換單元110、控制單元130、輸入端Vin、至少一第一輸出電壓端AVDD以及至少一第二輸出電壓端AVEE。電源電路 100透過輸入端Vin接收輸入電壓給電源轉換單元110與控制單元130，並將透過電源轉換單元110將輸入電壓轉換成不同的輸出電壓V1、V2，再分別透過第一輸出電壓端AVDD以及第二輸出電壓端AVEE提供電壓V1與V2給驅動電路(未繪示)。其中，第一輸出電壓端AVDD與第二輸出電壓端AVEE各自電連接電容C1與C2，其中電容C1與C2則是用來穩定輸出電壓V1與V2。當液晶面板關機時，電源電路同時也會釋放電容C1與C2的殘餘電荷。
然而，若電容的放電速度過慢，導致電源電路放電的時間過長，使得電容C1與C2中的殘餘電荷透過連接於第一輸出電壓端AVDD與第二輸出電壓端AVEE的走線(未繪示)回流至液晶面板(未繪示)上，造成電荷殘留在液晶面板上。當下一次液晶面板啟動時，殘留在液晶面板上的電荷將導致面板顯示的畫面發生閃爍的現象。
據此，當液晶面板關機時，如何讓提供電壓的電源電路快速釋放電源電路中穩壓電容中的殘餘電荷，以避免電荷回流並殘留在液晶面板上，實為欲解決的問題之一。
為了解決上述問題，本發明揭示內容提供一種顯示裝置，當顯示裝置關閉時，可以快速釋放電源模組中的穩壓電容的殘餘電荷，讓電荷不會殘留在液晶面板，解決下次顯示裝置啟動時顯示畫面發生閃爍的現象。
本揭示內容之一態樣是關於一種顯示裝置，包含液 晶面板、電源模組、驅動模組、以及開關單元。液晶面板包含複數個像素。電源模組接收啟動訊號，用以根據啟動訊號啟動以提供工作電壓給驅動模組。另外，電源模組包含穩壓電容以穩定工作電壓。驅動模組包含閘極驅動器和放電電阻。閘極驅動器藉由工作電壓驅動以導通所述像素。放電電阻耦接於穩壓電容與接地端之間。開關單元電連接於穩壓電容以及放電電阻之間。當開關單元被導通時，穩壓電容經由開關單元電連接至放電電阻，使得穩壓電容中殘餘電荷藉由放電電阻釋放至接地端。
本揭示內容之另一態樣是關於一種防止畫面閃爍的方法應用於上述的顯示裝置。所述方法包含：偵測工作電壓；當工作電壓小於啟動電源模組所需的最低電壓時，執行畫面清除程序；導通開關單元，藉由放電電阻釋放穩壓電容的殘餘電荷。
綜上所述，透過應用上述的實施例，當顯示裝置關閉或是重新啟動時，透過導通開關單元，讓電源模組中的穩壓電容透過開關單元電連接到放電電阻，使得釋放穩壓電容中殘餘電荷的速度加快，避免電荷殘留，防止顯示裝置再次啟動時出現畫面閃爍的現象。另外，放電電阻為驅動晶片本身之內部燒錄機制形成的燒錄電阻，因此並不會增加額外的成本。
100‧‧‧電源電路
110‧‧‧電源轉換單元
130‧‧‧控制單元
200,300‧‧‧顯示裝置
210,310‧‧‧液晶面板
211,311‧‧‧像素陣列
230,330‧‧‧驅動模組
231,331‧‧‧閘極驅動器
233,333‧‧‧源極驅動器
235,335‧‧‧放電電阻
250,350‧‧‧電源模組
337‧‧‧開關單元
370‧‧‧控制模組
S410~S490‧‧‧步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施 例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示傳統應用中一種電源電路的示意圖；第2a圖係依照本發明一實施例繪示的一種顯示裝置的示意圖；第2b圖係依照本發明一實施例繪示的燒錄電阻的示意圖；第3圖係依照本發明另一實施例繪示的一種顯示裝置的示意圖；以及第4圖係依照本發明一實施例繪示的一種防止畫面閃爍方法的流程圖。
請參照第2a圖，第2a圖係依照本發明一實施例繪示的一種顯示裝置200的示意圖。如第2a圖所示，顯示裝置200包含液晶面板210、驅動模組230以及電源模組250。液晶面板210包含複數條掃描線S1、S2、…、Sn以及複數條資料線D1、D2、…、Dn，其中掃描線S1~Sn與資料線D1~Dn彼此交錯形成複數個像素P，所述像素P組成像素陣列211。
驅動模組230包含閘極驅動器231、源極驅動器233等驅動電路。其中閘極驅動器231透過掃描線S1~Sn電連接液晶面板210，用以驅動連接在掃描線S1~Sn上的像素電晶體T。源極驅動器233則是透過資料線D1~Dn電連接液晶面板210，源極驅動器233用以提供資料電壓給連接在各資料線D1~Dn的每一像素電極。
電源模組250包含輸入端Vin、至少一輸出端Vo以及至少一穩壓電容C。在本實施例中，輸出端與穩壓電容的數量均為一個，然本實施例並不限制其數量。其中，電源模組250的輸入端Vin用以接收輸入電壓VCI，輸出端Vo用以提供啟動驅動模組230所需的工作電壓VDD，而穩壓電容C則是電連接於輸出端Vo與接地端GND之間，其中穩壓電容C用來穩定輸出端Vo上的工作電壓VDD。
當顯示裝置200啟動時，代表著連接至顯示裝置200的主機系統或操作介面(未繪示)透過操作(如按下電源鍵或是打開電源開關等方式)提供輸入電壓VCI給顯示裝置200。電源模組250透過輸入端Vin接收輸入電壓VCI，並且將輸入電壓VCI轉換成驅動模組230所需的工作電壓VDD，再透過輸出端Vo提供工作電壓VDD給驅動模組230。
另外，由於電源模組250的輸出端Vo連接穩壓電容C，而穩壓電容C具有累積電荷的特性。藉此，在輸出端Vo送出工作電壓VDD的過程中，若工作電壓VDD有暫態變化將對穩壓電容C進行充/放電，藉此可使得工作電壓VDD維持在驅動模組230所需的電壓準位。
驅動模組230中的閘極驅動器231接收工作電壓VDD後啟動，接著透過每一條掃描線依序輸出驅動訊號至液晶面板210上的像素，並且導通像素電晶體T。源極驅動器233亦接收工作電壓VDD後啟動，並且透過每一條資料線依序輸出資料電壓至像素電晶體T的源極。當像素電晶體T導通時，資料電壓經過各像素電晶體T被寫入至各 像素中的像素電容CL，藉此形成像素電壓儲存於像素電容CL中。
當顯示裝置200關閉時，代表連接至顯示裝置200外的主機系統或操作介面(未繪示)透過操作(如按下關閉鍵或是關閉電源開關等方式)停止提供輸入電壓VCI，而電源模組250透過輸入端Vin接受的輸入電壓VCI會逐漸變小直到電壓為零，此時驅動模組230上的閘極驅動器231透過所有掃描線S1~Sn開啟液晶面板210上的每一個像素電晶體T，讓儲存在每一個像素電容CL的殘餘電荷透過接地放電，使得液晶面板210顯示的畫面回到顯示裝置200未啟動時的影像畫面，其中，像素電容CL放電的過程稱作清畫面程序。當驅動模組230完成清畫面程序後，電源模組250才開始進行放電程序，也就是釋放在穩壓電容C中的殘餘電荷。
電容元件的大小跟穩壓的效果有關，當電容元件的電容值越大，其穩壓的效果越好。然而，電容元件的放電時間跟其電容值的大小呈現正相關。因此，當液晶面板的尺寸越大的時候，驅動模組所需驅動的訊號數量跟著增加，使得驅動模組所需的工作電壓亦越大。而在電源模組提供的工作電壓增加的同時，也需要電容值更大(相對應元件尺寸也更大)的電容元件提供較好的穩壓效果。
如此一來，當電源模組250進行放電程序時，穩壓電容C所需的放電時間也會增加。若穩壓電容C的放電時間不足或放電速率過慢，將造成在電源模組250內的電荷 (如穩壓電容C的殘餘電荷)透過輸出端Vo以及連接輸出端Vo與液晶面板210的走線回流至液晶面板210，並且儲存在像素電容CL中。
為了避免電源模組250中的穩壓電容C放電時間過長，在本發明一實施例中，如第2a圖所示，顯示裝置200包含放電電阻235耦接於穩壓電容C與接地端GND之間。其中，放電電阻235提供電源模組250放電的路徑。藉此，當電源模組250進行放電程序的時候，不再僅透過穩壓電容C接地去釋放電荷，更可透過放電電阻235加速放電進行，使得電源模組250進行放電程序的時間縮短，避免電源模組250中的電荷(如穩壓電容C中的殘餘電荷)回流至液晶面板210上。
值得一提的是，電源模組通常是製作在軟性印刷電路板(Flexible Print Circuit,FPC)上，而驅動模組中的閘極驅動器與源極驅動器則是製作在驅動晶片上。因此，設置放電電阻的方式可分成兩種。在第一種方式中，放電電阻可設置在電源模組中直接與穩壓電容連接。而第二種方式則是將放電電阻設置在驅動晶片中，然後透過軟性印刷電路板與驅動晶片間的走線與穩壓電容連接。
在第一種設計中，由於軟性印刷電路板的面積有一定限制，額外設置電阻會佔用電源模組佈局(layout)所需的面積，並且增加設置實體元件的成本。因此，較佳的設置方式是將放電電阻設置在驅動晶片中(即第二種方式)，舉例來說，可以利用驅動晶片本身之內部燒錄機制選擇其中之 一燒錄電阻作為放電電阻使用，而不需要實際增加電阻，舉例來說，燒錄機制可利用可多次編程(Multi-Time Programmable,MTP)非揮發型記憶體來實現。藉此，本案的設置方式除了增加一條內部燒錄走線連接到當作放電電阻的燒錄電阻外，並不會增加額外的成本與佔用面積。
在本發明一實施例中，設置放電電阻235的方式是採用上述後者的設置方式。值得一提的是，放電電阻235、閘極驅動器231與源極驅動器233均設置於驅動晶片內。請參照第2b圖，第2b圖係依照本發明一實施例繪示的燒錄電阻的示意圖。如第2b圖所示，驅動晶片內部具有多組燒錄電阻器R1~Rn，每一個燒錄電阻器有不同電阻值，並且透過燒錄機制(如可多次編程MTP燒錄)可導通其中一條內部燒錄走線L1~Ln，將其中一個燒錄電阻器R1~Rn耦接至穩壓電容C。依據使用者設計可選擇燒錄電阻器R1~Rn其中之一者作為放電電阻235，例如在第2b圖所示之實施例中，係導通燒錄走線L2並選擇燒錄電阻器R2作為放電電阻235，並且透過內部燒錄走線L2將燒錄電阻器R2耦接至穩壓電容C。藉此，在顯示裝置200中設置放電電阻235並不會增加額外的成本。
上述燒錄電阻器R1~Rn的選擇可依據放電時的放電電壓與需要的放電速率，由燒錄電阻器R1~Rn中選擇其中之一者作為第2a圖中的放電電阻235，舉例來說，燒錄電阻器R1~Rn的電阻值分別為一千歐姆、五千歐姆、一萬歐姆、...至十萬歐姆，一千歐姆的燒錄電阻R1相對具有較 快的放電速率但僅能承受較低的放電耐壓；相對地，十萬歐姆的燒錄電阻Rn相對具有較慢的放電速率但能承受較高的放電耐壓。在第2b圖所示之實施例中係選擇燒錄電阻器R2作為放電電阻235，但本揭示文件並不以此為限，於其他實施例中亦可根據實際需要選擇具有不同電阻值的電阻器R1~Rn。
另一方面，設置放電電阻耦接於穩壓電容雖然會使得電源模組進行放電程序的時間縮短。然而，當電源模組提供工作電壓給驅動模組時，工作電壓亦會在放電電阻的放電路徑上產生電流，造成不必要的功率消耗。進一步來說，時間常數跟電容、電阻的大小成正比。當放電電阻的電阻值越小時，可以減少電源模組進行放電程序的時間。然而，由於功率等於電壓的平方除以電阻，也就是當放電電阻越小時，其產生的功率消耗亦會越大。
據此，為了讓顯示裝置關閉時，電源模組可以快速地釋放儲存在穩壓電容的電荷，又不會造成顯示裝置啟動時需要額外的功率消耗，本發明提供另一實施例。請參照第3圖，第3圖係依照本發明另一實施例繪示的一種顯示裝置300的示意圖。類似地，如第3圖所示，顯示裝置300包含液晶面板310、驅動模組330、以及電源模組350。類似地，液晶面板310包含由掃描線S1~Sn和資料線D1~Dn交錯形成的複數像素P組成的像素陣列311。驅動模組330包含閘極驅動器331、源極驅動器333、以及放電電阻335。其中，放電電阻335耦接於穩壓電容C與接地端GND之 間。閘極驅動器331、源極驅動器333、和放電電阻335均設置於驅動晶片。類似地，放電電阻335為利用驅動晶片之內部燒錄機制所選取的燒錄電阻其中之一者(如第2b圖所示)，為方便說明，在此僅繪示已選擇好的燒錄電阻。
另外，顯示裝置300還包含開關單元337和控制模組370。開關單元337耦接於穩壓電容C與放電電阻335之間。開關單元337可以是金氧半場效電晶體或是其它開關IC元件，本實施例並不以此為限。控制模組370則是控制開關單元337導通，使得穩壓電容C經由開關單元337電連接放電電阻335，將穩壓電容C中殘餘電荷藉由放電電阻335釋放至接地端GND。
另一方面，控制模組370電連接至電源模組350的輸入端，用以偵測輸入電壓VCI，來判斷什麼時候導通開關單元337。當顯示裝置300於工作狀態時(如顯示裝置300顯示畫面時)，電源模組350接收輸入電壓VCI並轉換成工作電壓VDD提供給閘極驅動器331以及源極驅動器333以驅動液晶面板310用以顯示畫面，其驅動方式可參照上述實施例，在此不另贅述。
在這段期間輸入電壓VCI位於一高電壓準位(如5.2伏特)，此時控制模組370控制開關單元337截止，使得穩壓電容C不會電連接至放電電阻335上。藉此，當顯示裝置300於正常狀態工作時，不會造成額外的功率消耗。
進一步來說，控制模組370會偵測輸入電壓VCI是否小於門檻電壓，來判斷是否導通開關單元337。所述之 門檻電壓代表啟動電源模組350所需的最低電壓(如2伏特)。當輸入電壓VCI大於等於門檻電壓時，代表著顯示裝置300處於工作的狀態，因此控制模組370控制開關單元337截止，讓穩壓電容C不會電連接至放電電阻335上，造成不必要的功率消耗。
當顯示裝置300關閉時，輸入電壓VCI會逐漸變小。當控制模組370偵測輸入電壓VCI小於門檻電壓時，控制模組370控制開關單元337導通，使得穩壓電容C經由開關單元337電連接至放電電阻335，將穩壓電容C中的殘餘電荷藉由放電電阻335釋放至接地端GND，也就是進行電源模組350的放電程序。
另外，在控制模組370控制開關單元337導通之前，當輸入電壓VCI小於門檻電壓時，控制模組370會先產生控制訊號E給閘極驅動器331，控制閘極驅動器331導通液晶面板310中的所有像素電晶體T執行清畫面程序，亦即釋放所有像素電容CL中的殘餘電荷。接著，控制模組370才控制開關單元337導通，以進行電源模組350的放電程序。
特別地，釋放所有像素電容殘餘電荷的方式，也就是進行清畫面程序的方式，可以是將耦接至每一個像素電容的共用電極拉至接地端，讓每一個像素電容釋放殘餘電荷至接地端。然此方式僅為本實施例一舉例，在本發明實施例中並不限制釋放像素電容殘餘電荷的方式。
另一方面，控制模組370除了根據輸入電壓VCI 是否小於門檻電壓來判斷是否導通開關單元337之外，還可根據電源模組350接收的啟動訊號RST來判斷是否導通開關單元337。其中，啟動訊號RST用來啟動電源模組350。亦即，當啟動訊號RST致能時，電源模組350會先關閉，然後透過連接至顯示裝置300外的主機系統或操作介面(未繪示)重新提供輸入電壓VCI。由於電源模組350會關閉，因此仍需要導通開關單元337讓穩壓電容C能快速釋放殘餘電荷。據此，當控制模組370偵測啟動訊號RST致能時，控制模組370亦會控制開關單元337導通，使得穩壓電容C經由開關單元337電連接至放電電阻335，然後進行電源模組350的放電程序。類似地，在導通開關單元337之前，控制模組370會先進行清畫面程序，其流程如前述揭示的內容，在此並不贅述。
請參照第4圖，第4圖係依照本發明一實施例繪示的一種防止畫面閃爍方法的流程圖。為了方便以及清楚說明，請一併參照第3圖的顯示裝置300。在步驟S410中，控制模組370偵測工作電壓VCI和啟動訊號RST。接著，在步驟S430中，判斷工作電壓VCI是否小於門檻電壓(工作電壓VCI是否小於啟動電源模組350所需的最低電壓)或是啟動訊號RST是否致能(是否啟動電源模組350)，若工作電壓VCI並未小於門檻電壓以及啟動訊號RST並未致能時，到步驟S450，控制模組370控制開關單元337截止，使得顯示裝置300於正常狀態工作時，不會造成額外的功率消耗。
若工作電壓VCI小於門檻電壓或是啟動訊號RST致能至少其中一者發生時，則到步驟S470，控制模組370藉由閘極驅動器331控制液晶面板310中的所有像素電晶體T導通以執行清畫面程序，釋放所有像素電容CL中的殘餘電荷。接著，到步驟S490，控制模組370控制開關單元337導通，使穩壓電容C經由開關單元337電連接至放電電阻335，將穩壓電容C中的殘餘電荷藉由放電電阻335釋放至接地端GND，也就是進行電源模組350的放電程序。如此一來，透過加速釋放穩壓電容C中殘餘電荷，避免穩壓電容C中的殘餘電荷經由走線回流至液晶面板310上且儲存在液晶電容CL中，進而防止顯示裝置300再次啟動時出現畫面閃爍的現象。
由上述本發明的實施例可知，當顯示裝置關閉或是重新啟動時，透過控制模組導通開關單元，讓電源模組中的穩壓電容透過開關單元電連接到放電電阻，使得釋放穩壓電容中殘餘電荷的速度加快，避免殘餘電荷經由走線回流至液晶面板上，防止顯示裝置再次啟動時出現畫面閃爍的現象。另外，當顯示裝置於工作狀態時，又不會產生額外的功率消耗。再者，放電電阻為驅動晶片本身之內部燒錄機制形成的燒錄電阻其中之一者，因此並不會增加額外的成本。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
300‧‧‧顯示裝置
310‧‧‧液晶面板
311‧‧‧像素陣列
330‧‧‧驅動模組
331‧‧‧閘極驅動器
333‧‧‧源極驅動器
335‧‧‧放電電阻
337‧‧‧開關單元
350‧‧‧電源模組
370‧‧‧控制模組

Claims (10)

  1. 一種顯示裝置，包含：一液晶面板，包含複數個像素；一電源模組，接收一啟動訊號，用以根據該啟動訊號啟動以提供一工作電壓，該電源模組包含一穩壓電容以穩定該工作電壓；一驅動模組，包含一閘極驅動器用以透過該工作電壓驅動以導通該些像素，及一放電電阻耦接於該穩壓電容與一接地端之間；以及一開關單元，電連接於該穩壓電容以及該放電電阻之間，當該開關單元被導通時，該穩壓電容經由該開關單元電連接至該放電電阻，以使該穩壓電容中殘餘電荷藉由該放電電阻釋放至該接地端。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，更包含一控制模組，該控制模組用以偵測該電源模組之一輸入電壓。
  3. 如請求項2所述之顯示裝置，當該輸入電壓小於啟動該電源模組所需的最低電壓時，該控制模組導通該開關單元。
  4. 如請求項3所述之顯示裝置，其中該控制模組導通該開關單元之前，該控制模組藉由該閘極驅動器控制所有該些像素電晶體導通，以執行一清理畫面程序。
  5. 如請求項1所述之顯示裝置，更包含一控制模組，該控制模組用以偵測該啟動訊號。
  6. 如請求項5所述之顯示裝置，當該啟動訊號致能時，該控制模組導通該開關單元。
  7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該控制模組導通該開關單元之前，該控制模組藉由該閘極驅動器控制所有該些像素電晶體導通，以執行一清理畫面程序。
  8. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該驅動模組包含多個電阻器，該些電阻器分別具有不同的阻值，該些電阻器其中一者被選擇作為該放電電阻且耦接至該開關單元。
  9. 一種防止畫面閃爍的方法，應用於如請求項1所述之顯示裝置，該方法包含：偵測該工作電壓；當該工作電壓小於啟動該電源模組所需的最低電壓時，執行一畫面清除程序；以及導通該開關單元，藉由該放電電阻釋放該穩壓電容的殘餘電荷。
  10. 如請求項9所述之方法，其中導通該開關單元之前，還包含：偵測該啟動訊號，以及當該啟動訊號致能時，執行該畫面清除程序。
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