TW202125495A

TW202125495A - 電子裝置與顯示控制方法

Info

Publication number: TW202125495A
Application number: TW108148263A
Authority: TW
Inventors: 賴義昶; 陳志強; 曾緒祥
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-01

Abstract

本發明提出一種具有顯示裝置的電子裝置與顯示控制方法。上述的電子裝置還包括電池與電源連接器並且可以執行上述顯示控制方法。顯示裝置包括背光模組、顯示面板、用來驅動背光模組的背光驅動電路、第一電源輸入端與第二電源輸入端。第一電源輸入端與第二電源輸入端分別提供來自電池的第一電力與來自電源連接器的第二電力至背光驅動電路，其中電源連接器耦接外部電源。背光驅動電路根據第一電力與第二電力的總和決定要發出的光束的亮度，該光束會被提供至顯示面板。

Description

電子裝置與顯示控制方法

本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種電子裝置與顯示控制方法。

隨著顯示技術的進步，顯示裝置所能呈現的影像畫面愈來愈逼真，其中高動態範圍（High Dynamic Range）技術更是大幅提升了顯示品質，讓影像畫面更接近人眼所見的全部動態範圍。目前美國視訊電子標準協會（VESA）對於不同等級的HDR顯示器定義出了明確標準，例如HDR1000、HDR600或HDR400。顯示效果愈好的HDR顯示器（例如HDR1000）具有較高的發光亮度，因此所消耗的功率也較高。對於講究輕薄的可攜式電子裝置來說，耗電量愈高的功能會造成使用時間縮短或是電池成本上升，因此如何兼顧省電以及高顯示品質成為一個待克服的問題。

本發明提供一種電子裝置與顯示控制方法，可以根據電力狀態在不同等級的顯示模式間切換。上述的電子裝置可以偵測目前的電力狀態以選擇顯示模式，因此能夠在電力充裕的情況下提供使用者優秀的視覺體驗，並且在電力有限的情況下選擇功耗較低的顯示模式。

本發明的一實施例提出一種電子裝置，包括電池、電源連接器以及顯示裝置。電源連接器用以耦接外部電源。顯示裝置包括背光模組、顯示面板、用以驅動背光模組的背光驅動電路、第一電源輸入端以及第二電源輸入端。背光模組用以發出光束至顯示面板。第一電源輸入端用以提供來自電池的第一電力至背光驅動電路，第二電源輸入端用以提供來自電源連接器的第二電力至背光驅動電路。背光驅動電路根據第一電力與第二電力的總和決定光束的亮度。

本發明的一實施例提出一種顯示控制方法，適用於顯示裝置。顯示控制方法包括以下步驟：判斷顯示裝置是否要執行第一顯示模式；偵測第一電源輸入端所接收的第一電力以及第二電源輸入端所接收的第二電力；根據第一電力與第二電力的總和調整提供給顯示裝置的顯示面板的光束的亮度；以及當第一電力與第二電力的總和大於或等於第一門檻值時，由顯示裝置執行第一顯示模式。

基於上述，本發明的實施例的電子裝置與顯示控制方法藉由在顯示裝置設置兩個電源輸入端，分別用來接收電池與外部電源所提供的電力，根據所接收電力的總和調整提供給顯示面板的光束的亮度以執行不同等級的顯示模式。

圖1是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的方塊示意圖。請參照圖1，電子裝置100包括電源連接器110、電池120以及顯示裝置130。電子裝置100例如是筆記型電腦、手機、個人電腦、平板電腦等電子裝置。因為具備電池120，電子裝置100可以作為可攜式電子裝置，讓使用者隨身攜帶。另外，電子裝置100也可以通過電源連接器110耦接外部電源Pext進行運作，例如插電或連接行動電源等。電子裝置100具有多種顯示模式，可以提供不同等級的畫面品質。視覺體驗效果愈好的顯示模式往往需要更高亮度的背光源，耗費較多電力，因此縮短電子裝置100的電池使用時間。本實施例的電子裝置100可以依據目前的電力供給狀況來選擇顯示模式，兼具提供高品質畫面以及省電的效果。

在本實施例中，顯示裝置130包括顯示面板140、背光模組150、用以驅動顯示面板140的顯示驅動電路160、用以驅動背光模組150的背光驅動電路170以及顯示輸入輸出介面180。背光模組150用以發出光束B至顯示面板140，形成影像。顯示裝置130通過顯示輸入輸出介面180接收影像資料與電力。

在本實施例中，電源連接器110可以是電源輸入孔或USB介面；顯示面板140可以是液晶面板（Liquid Crystal Display Panel）；背光模組150包括多個發光元件，例如發光二極體（Light Emitting Diode）；顯示輸入輸出介面180可以是內嵌式顯示埠(Embedded Display Port, eDP)。本發明不限制上述元件的實施方式。

顯示輸入輸出介面180具有多個腳位，其中部分腳位會被指派作為資料信號傳輸通道，部分腳位會被指派作為共用電壓傳輸通道。特別說明的是，在本實施例中，顯示輸入輸出介面180的至少一腳位（例如圖1的腳位184）被指派作為第一電源輸入端，用以提供來自電池120的第一電力至背光驅動電路170，另至少一腳位（例如圖1的腳位184）被指派作為第二電源輸入端，用以提供來自電源連接器110的第二電力至背光驅動電路170。換句話說，在本實施例中，顯示裝置130的電力來源可以有兩種：電池120以及外部電源Pext，並且分別通過不同的電源輸入端傳送到背光驅動電路170。外部電源Pext的電力（又稱為第二電力）通過腳位182傳送至背光驅動電路170，電池120的電力（又稱為第一電力）通過腳位184傳送至背光驅動電路170。背光驅動電路170可以同時接收兩者，並且根據第一電力與第二電力的總和決定光束B的亮度。

圖2是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的電路方塊圖，請參考圖2，圖2的電子裝置200可以說明圖1電子裝置100的實施細節。圖2的電壓產生電路161、控制器162、記憶體164、源極驅動電路166以及閘極驅動電路168可以組成圖1的顯示驅動電路160。電壓產生電路161產生多個電壓信號至控制器162、源極驅動電路166以及閘極驅動電路168。控制器162耦接背光驅動電路170、記憶體164、源極驅動電路166以及閘極驅動電路168，以提供控制信號與時脈信號。記憶體164可以為隨機存取記憶體（random access memory）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（Flash）或任何可用來儲存資料的儲存裝置。特別說明的是，記憶體164儲存多個顯示校正參數以及執行顯示模式的設定。這些顯示校正參數分別對應不同的顯示模式或是背光源模組150產生的驅動電流大小。顯示校正參數例如包括伽瑪(GAMMA)校正曲線、電光傳遞函數（Electro-Optical Transfer Function，EOTF）、色調映射（Tone Mapping）參數等等。控制器162會根據光束B的亮度選擇對應的顯示校正參數以至少執行一顏色校正操作。如此一來，可以避免因為發光元件的驅動電流改變而產生色彩偏移的問題。

圖3是依照本發明的一實施例的一種顯示控制方法的流程圖。圖3的顯示控制方法300適用於圖1與圖2的實施例。以下搭配圖1與圖2的元件符號說明顯示控制方法300的實施方式。

在步驟S310中，電子裝置200開始執行顯示控制方法300。在步驟S320中，電子裝置200判斷目前顯示裝置130是否要執行第一顯示模式，其中第一顯示模式例如是高動態範圍(High Dynamic Range，HDR)模式。更具體地，在本實施例中，使用者希望顯示裝置130執行的第一顯示模式是HDR1000，表示顯示裝置130的顯示亮度峰值需要到10000nits（尼特）。如果要達到這個標準，背光驅動電路170需要提供較高的驅動電流給背光模組150，自然也需要較高瓦數的電源。

如果顯示裝置130要執行第一顯示模式，接著在步驟S330中，通過顯示輸入輸出介面180，背光驅動電路170需要判斷第一電源輸入端（如圖1的腳位184）是否接收第一電力以及第二電源輸入端（如圖1的腳位182）是否接收第二電力，並且根據第一電力與第二電力的總和Pt來調整提供給顯示面板140的光束B的亮度。具體而言，背光驅動電路170會偵測第一電源輸入端所接收的第一電力以及第二電源輸入端所接收的第二電力。當第一電力與第二電力的總和Pt大於或等於第一門檻值VT1時，表示顯示裝置130接收到足夠的電力。第一門檻值VT1例如是足以讓顯示裝置130的顯示亮度達到1000nits所需的功率。接著，進行步驟S340，顯示裝置130執行第一顯示模式，在本實施例中為HDR1000，影像畫面的色彩與對比獲得提升，螢幕呈現更鮮明的影像。當顯示裝置130執行第一顯示模式時，背光驅動電路170提供較高的驅動電流給背光模組150以發出較亮的光束B。除此之外，控制器162會選擇對應HDR1000的顯示校正參數以執行顏色校正操作以及色調映射操作，以使顯示裝置130呈現最佳的影像效果。

在一實施例中，第一門檻值VT1可以設定為大於第一電源輸入端的功率輸入值，以確保電子裝置100是在有外部電源Pext的支援下執行第一顯示模式。

如果在步驟S330中，第一電力與第二電力的總和Pt小於第一門檻值VT1，執行步驟S350。在步驟S350中，根據第一電力與第二電力的總和Pt，顯示裝置130選擇執行第二顯示模式或第三顯示模式。

詳言之，當顯示裝置130所接收到的總電力不足以支持執行HDR1000時，顯示裝置130可以根據目前的總電力選擇執行HDR600或HDR400，或者執行一般的標準動態範圍（Standard Dynamic Range，SDR）模式。在此，第二顯示模式例如是SDR模式，第三顯示模式則例如是亮度要求較低的HDR模式，如HDR600或示HDR400。

當第一電力與第二電力的總和Pt小於第一門檻值VT1且大於或等於第二門檻值VT2時，表示外部電源Pext提供的第二電力有限或是電池120的電量不足以執行HDR1000，因此進行步驟S360，顯示裝置130執行第三顯示模式（HDR600或HDR400）。其中第二門檻值VT2小於第一門檻值VT1，例如是滿足支援HDR模式的最小電力要求。光束B在第三顯示模式的亮度大於在第二顯示模式中的亮度，但小於在第一顯示模式的亮度。

當顯示裝置130執行第三顯示模式時，背光驅動電路170提供適當的驅動電流給背光模組150，其中，第三顯示模式的驅動電流會小於第一顯示模式的驅動電流。也就是說，光束B在第一顯示模式中的亮度大於在第三顯示模式中的亮度。除此之外，控制器162會選擇對應HDR600或HDR400的顯示校正參數以執行顏色校正操作以及色調映射操作，以提升顯示裝置130的畫面效果。雖然顯示裝置130沒辦法提供HDR1000的顯示效果，但仍舊可以提供觀賞者HDR影像。

當第一電力與第二電力的總和Pt小於第二門檻值VT2時，例如，當第二電源輸入端沒有接收到第二電力時，顯示裝置130執行第二顯示模式，即步驟S370，其中光束B在第一顯示模式中的亮度大於在第二顯示模式中的亮度。

本實施例的第二顯示模式還可以細分為具有不同亮度的SDR模式，例如將顯示裝置130的顯示亮度設定為200nits的SDR模式A、顯示亮度為150nits的SDR模式B或最省電的顯示亮度為100nits的SDR模式C。背光驅動電路170提供不同大小的驅動電流給背光模組150以調整光束B的亮度。當電力充足的時候，背光驅動電路170提供足夠的驅動電流以實現畫面效果較優的SDR模式A。當希望節約能源時，執行SDR模式C，背光驅動電路170提供的驅動電流最小，顯示裝置130的亮度最暗，只有100nits。在第二模式中，背光驅動電路170根據第一電力與第二電力的總和Pt或使用者的設定來調整驅動電流的大小，以及控制器162會從記憶體164讀取對應的顯示校正參數以執行顏色校正操作操作，隨著驅動電流的大小校正顯示裝置130所呈現的顏色。如此一來，即使在SDR模式下，調弱顯示裝置130的亮度，顯示裝置130的畫面仍就可以展現正確的顏色，降低色偏的發生。

回到步驟S320，當電子裝置100判斷顯示裝置130沒有要執行第一顯示模式時，接續步驟S380與步驟S370，顯示裝置130選擇第二顯示模式。在一實施例中，電子裝置200的預設顯示模式為第二顯示模式，背光驅動電路170會根據現有的電力或是使用者設定來選擇執行SDR模式A～C的其中之一。

圖4是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置的電路方塊圖。圖4的電子裝置400與電子裝置200相似，差別在於電子裝置400的顯示裝置430除了顯示輸入輸出介面180外，還另外設置了電源輸入介面190。對顯示裝置430來說，指派顯示輸入輸出介面180中的至少一腳位（參考圖1的腳位184）作為第一電源輸入端。電池120的第一電力通過顯示輸入輸出介面180的腳位傳遞至背光驅動電路170。在本實施例中，電源輸入介面190取代圖1的實施例的腳位182，被設定為第二電源輸入端。外部電源Pext通過獨立的電源輸入介面190提供第二電力給背光驅動電路170。電子裝置400也適用於圖3的顯示控制方法300。

藉由另外設置電源輸入介面190，第二電力的大小不需要受限於顯示輸入輸出介面180的規範，因此可以承受較高的電力輸入，以滿足高功耗的需求。

綜上所述，本發明的實施例提出一種電子裝置與顯示控制方法。電子裝置的顯示裝置具有第一顯示模式與第二顯示模式，其功耗與顯示效果不相同。本發明的電子裝置可以執行上述的顯示控制方法。電池通過顯示裝置的第一電源輸入端提供第一電力給背光驅動電路，外部電源通過顯示裝置的第二電源輸入端提供第二電力給背光驅動電路。顯示裝置會根據第一電力與第二電力的總和來調整背光模組的發光亮度，並執行對應的顯示模式。

100、200、400:電子裝置 110:電源連接器 120:電池 130、430:顯示裝置 140:顯示面板 150:背光模組 160:顯示驅動電路 161:電壓產生電路 162:控制器 164:記憶體 166:源極驅動電路 168:閘極驅動電路 170:背光驅動電路 180:顯示輸入輸出介面 190:電源輸入介面 182、184:腳位 300:顯示控制方法 B:光束 Pext:外部電源 Pt:第一電力與第二電力的總和 VT1:第一門檻值 VT2:第二門檻值 S310～S380:顯示控制方法的步驟

圖1是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的方塊示意圖。圖2是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的電路方塊圖。圖3是依照本發明的一實施例的一種顯示控制方法的流程圖。圖4是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置的電路方塊圖。

300:顯示控制方法

S310~S380:顯示控制方法的步驟

Pt:第一電力與第二電力的總和

VT1:第一門檻值

VT2:第二門檻值

Claims

一種電子裝置，包括：一電池；一電源連接器，用以耦接一外部電源；以及一顯示裝置，包括：一背光模組與一顯示面板，其中該背光模組用以發出一光束至該顯示面板；一背光驅動電路，用以驅動該背光模組，一第一電源輸入端，用以提供來自該電池的一第一電力至該背光驅動電路；以及一第二電源輸入端，用以提供來自該電源連接器的一第二電力至該背光驅動電路，其中，該背光驅動電路根據該第一電力與該第二電力的總和決定該光束的亮度。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中當該第一電力與該第二電力的總和大於或等於一第一門檻值時，該顯示裝置執行一第一顯示模式，以及當該電源連接器沒有耦接該外部電源時，該顯示裝置執行一第二顯示模式，其中該光束在該第一顯示模式中的亮度大於在該第二顯示模式中的亮度。
如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中該第一顯示模式包括一高動態範圍模式，該第二顯示模式包括一標準動態範圍模式。
如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中當該第一電力與該第二電力的總和小於該第一門檻值且大於或等於一第二門檻值時，該顯示裝置執行一第三顯示模式，其中該光束在該第三顯示模式的亮度大於在該第二顯示模式中的亮度，但小於在該第一顯示模式的亮度。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該顯示裝置還包括：一顯示驅動電路，用以驅動該顯示面板，且包括：一記憶體，用以儲存多個顯示校正參數；以及一控制器，耦接該記憶體，根據該光束的亮度選擇對應的顯示校正參數以至少執行一顏色校正操作，其中當該第一電力與該第二電力的總和大於或等於一第一門檻值時，控制器選擇對應的顯示校正參數執行該顏色校正操作與一色調映射操作，以使該顯示裝置執行一第一顯示模式。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該顯示裝置還包括：一顯示輸入輸出介面，具有多個腳位，其中該些腳位的其中之一作為該第一電源輸入端，該些腳位的其中另一作為該第二電源輸入端。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該顯示裝置還包括：一顯示輸入輸出介面，具有多個腳位，其中該些腳位的其中之一作為該第一電源輸入端；以及一電源輸入介面，耦接該電源連接器，作為該第二電源輸入端以接收該第二電力。
一種顯示控制方法，適用於一顯示裝置，包括：判斷該顯示裝置是否要執行一第一顯示模式；偵測一第一電源輸入端所接收的一第一電力以及一第二電源輸入端所接收的一第二電力；根據該第一電力與該第二電力的總和調整提供給該顯示裝置的一顯示面板的一光束的亮度；以及當該第一電力與該第二電力的總和大於或等於一第一門檻值時，由該顯示裝置執行該第一顯示模式。
如申請專利範圍第8項所述的顯示控制方法，還包括：當該第二電源輸入端沒有接收該第二電力時，由該顯示裝置執行一第二顯示模式，其中該光束在該第一顯示模式中的亮度大於在該第二顯示模式中的亮度。
如申請專利範圍第9項所述的顯示控制方法，其中該第一顯示模式包括一高動態範圍模式，該第二顯示模式包括一標準動態範圍模式。
如申請專利範圍第9項所述的顯示控制方法，還包括：該第一電力與該第二電力的總和小於該第一門檻值且大於或等於一第二門檻值時，由該顯示裝置執行一第三顯示模式，其中該光束在該第三顯示模式的亮度大於在該第二顯示模式中的亮度，但小於在該第一顯示模式的亮度。
如申請專利範圍第8項所述的顯示控制方法，還包括：根據該光束的亮度從多個顯示校正參數中選擇對應的顯示校正參數以至少執行一顏色校正操作，其中當該第一電力與該第二電力的總和大於或等於一第一門檻值時，選擇對應的顯示校正參數執行該顏色校正操作與一色調映射操作，以使該顯示裝置執行該第一顯示模式。