TWI297147B - Methods for driving devices capable of displaying images and processing audio messages - Google Patents

Description

Ί297147 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於一種驅動可顯示影像和處理音頻信號的 裝置之方法’尤指一種可降低螢幕閃爍和聲音雜訊之驅動 方法。 【先前技術】

液晶顯示器（liquid cryStai display，LCD)已被廣泛應用 在行動電話或個人數位助理(pers〇nal assistant，PDA) 等小型裝置。用來驅動這些小型裝置之大規模積體電路 因此 (large scale integrated circuit，LSIC)通常間距極小 一般會使用多晶矽薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)技 術，將一液晶顯示器之驅動電路與像素電路整合在一起。 一液晶f示器通常包含一用來顯示影像之像素矩陣，像素 ，陣中每-像素電路之開啟及_分別由相對應之薄膜電 ^體開關來控制。由於行動電話或個人數位助理等可攜式 if 使用電池來提供電源，如何降低電源消耗以增加 動命:才間，疋消費者在購買時的考量重點之一。此外，行 信f卢^或個人數位助理有時需要同時顯示影像和處理音頻 巧㈣鸯幕閃爍(Μα)和聲音雜訊也須儘量降低，才不會 知曰顯示和通訊品質。 請參考第1圖 第1圖為先前技術、中一薄膜電晶體液晶 6 •1297147

顯不裔面把ί A 之像素_之不意圖。薄膜電晶體液晶顯示器面板1〇 ’、早7012包含一儲存電容Cs和一液晶電容。，用 來儲存眘％i LC ^ 一产申秦、’像素單元12透過薄膜電晶體開關14耦接至 極^ 18 ’薄膜電晶體開關14之開啟或關閉則由一閘 齡、 專來之閘極訊號來控制。當薄膜電晶體開關丨4開 主二相關於顯示影像之資料訊號可透過資料線 -孕·平 12 j j ’、 。閘極線16傳來之閘極訊號通常介於_5至2〇伏 特之間’而資料線18傳來之資料訊號通常介於〇至10伏 像素單元12之底部通常减至面板之後侧，其電 位稱為面板之共同電壓VC0m。 一在薄膜包晶體液晶顯示器面板1〇中，資枓線1供之 資料訊號大小決定後Iw _ 、 、j决疋像素早兀12之發光強度。若共同電壓

Vcom為接地電位，像素單元12上之跨壓介於〇至ίο、之 門口此像素單元12上跨壓之直流電壓平均值約為π。 為了避免液晶材料產生極化或老化，造成影像殘留(image stickmg)或液晶材料永久性的破壞，施加至像素單元u之 电壓極It _以預&週期作反轉，此預定週期稱為薄膜電 晶體液晶顯示器吨10之圖框週期（frame rate)，其值通常 約為60Hz。 螢幕閃爍會使得吨之顯衫彡像忽亮忽暗，而不是維持 在-定的党度。臨界閃爍頻率（eHtiealfliekerfrequency， 7 Ί297147 ⑽）為肉眼可察覺-調變訊號之變化的最低頻率值，高 於臨界_頻率的_是無法被肉眼察覺。由於顯示器面 板之顯錢率（顯示n顯^包含特定連續圖框之晝面的速 度)和有效圖框週期（顯示器顯示速率之平均值）皆低於一般 人肉眼之臨界_鮮’料_f會影響影像顯示品 質。若將薄膜電晶體液晶顯示器面板1〇之圖框週期提高， 可大幅降低螢幕閃爍的現象，改善顯示品質。 此外，薄膜電晶體液晶顯示器面板1〇運作時所產生之 聲音雜訊相關於其共同電壓Vc〇m之驅動頻率。若薄膜電 曰曰體液晶顯示器面板10提供QVGA解析度(240xRGBx320)，其 共同電壓Vcom驅動頻率可由下列公式來表示：

Vcom驅動頻率与圖框週期（通常為60Hz)*160=9.6kHz • 雖然9.6kHz之Vcom驅動頻率造成之聲音雜訊不大， 但若使用者將薄膜電晶體液晶顯示器面板1 〇移至耳朵近 處，仍可清楚地感受到聲音雜訊的干擾。前述情形可能發 生在當使用者接收電話或打電話後’將行動電話或個人數 位助理移至耳朵旁以進行通話，此時，薄膜電晶體液晶顯 示器面板10產生聲音雜訊會影響通訊品質。 在先前技術中，薄膜電晶體液晶顯示器面板10之圖框 -1297147 鬌 週期為固定頻率，藉由提高圖框週期的頻率，可降低螢幕 閃爍和聲音雜訊。然而，薄膜電晶體液晶顯示器面板10之 電源消耗相關於1/2CV2F，其中F代表薄膜電晶體液晶顯 ’ 示器面板10之操作頻率，F代表薄膜電晶體液晶顯示器面 • 板10之操作電壓，而C為面板電容。因此，提高圖框週期 的頻率雖可降低螢幕閃爍和聲音雜訊，卻同時會增加薄膜 電晶體液晶顯示器面板10之整體電源消耗。 【發明内容】 本發明提供一種驅動可顯示影像和處理音頻信號的裝 置之方法，其包含當該裝置未在處理音頻信號時，該裝置 在一第一操作頻率下運作；以及當該裝置在處理音頻信號 時，該裝置在一高於該第一操作頻率之第二操作頻率下運作。 本發明另提供一種可顯示影像和處理音頻信號之系統， _ 其包含一處理音頻信號裝置，其當該系統未在輸出相關於 該系統所接收訊號之音頻信號時，在一第一操作頻率下運 作；以及當該系統在輸出該音頻信號時，在一大於該第一 操作頻率之第二操作頻率下運作。 【實施方式】 可顯示影像和處理音頻信號的裝置包含使用薄膜電晶 * 體液晶顯示器面板之行動電話或個人數位助理。為了說明 9 1297147 〜使用薄膜電 方便，以 說明本發明 晶體液 要求來>

晶體液晶顯示器面板之行動電話來 。在本發明中，行動電話之薄膜電 _框週期係依據對聲音雜訊的不同 理音頻信鱿時，以一 動其薄膜電晶體液晶 曰”訊:至—可接受水平。當行動電話因為接發電話而需 φ 要处曰頻彳a號時，以一較高頻率（例如9.6-12kHz)之圖框 週期來驅動其薄膜電晶體液晶顯示器面板。如此，較高的 共同電壓Vcom驅動頻率會使面板產生之聲音雜訊更不容 易被人耳察覺，即使使用者將行動電話移至耳邊通話，通 話品質也不會被影響。 當使用者結束通話時，通常會將行動電話從耳邊移開， 此時對聲音雜訊的要求會降低。由於内定之共同電壓vc〇m 驅動頻率（例如9.6kHz)已能使聲音雜訊降低至可接受的程 度’行動電話會再度以内定頻率（例如60 Hz)之圖框週期來 驅動其薄膜電晶體液晶顯示器面板，如此可降低行動電話 之電源消耗。 請參考第2圖，第2圖為本發明驅動行動電話方法之流 程圖。第2圖之流程圖包含下列步驟： % 步驟210 :當行動電話未在處理音頻信號時，將行動電 ^297147 〜吗很週期設為一第一掉 步驟220··當行動木作頻率， 心&理音頻信料，將行動電話 勒設為-高於第—操作頻率之第二 知作頻率，·以及 步驟230 ··當杆勤雷# + > 丁動電話元成曰頻信號之處理後，將行動 電話之圖框週期設為第一操作頻率。 Ί動電話上通常财許多不同功能的㈣鍵，第3 _ :曰八型仃動電話30之前視圖。行動電話3〇包含一薄膜 電晶體液晶顯示n聽3丨以及複數個控制鍵& n 和38。控制鍵32為數字鍵，可用來輸人電話號竭。控制 鍵34為游標鍵’可將移動薄膜電晶體液晶顯示器面板31 上顯示之游標。控制鍵36可用來取消游標所在之選項或離 開現在的目錄。控制鍵38可用來執行游標所在之選項、接 收/發送電話，或中斷進行中的通話。行動電話Μ在處理 音頻訊號時通常包含下述3種操作模式： 操作模式1 :行動電話3G之鋒聲響起，告知使用者有 來電，使用者按下控制鍵38以接收來電， 並將行動電話30移至耳邊準備通話； 操作模式2 :使用者使用控制鍵32輸入電話號碼，按 下控制鍵38以進行連線，並將行動電話30 移至耳邊準備通話；以及 11 1297147 操作模式3 :當备紅仏 胃成、、、#束時，使用者按下控制鍵38以 結束通話。 在操作模式1和2 +，當接收到控制键38傳來之訊 號時，代表行動電話3G即將要處理音頻訊號。因此，行動 电話30對奪音雜㈣要求會提高，使得使用者在將行動電 話30移至耳邊時’肋不會被聲音雜訊干擾。在操作模式 3中’當接㈣控制鍵38傳來之訊號時，代表行動電話3〇 即將完成音頻訊號的處理，而使用者隨即會將行動電話3〇 從耳邊移開，此時行動電話3〇對聲音雜訊的要求會降低。 =此’當行動電話3G不需處理音頻訊號時，其圖框週期具 第一操作頻率(如步驟210所示），只要使用者不將行動電 =移^耳邊附近’將不會聽到面板產生之聲音雜訊。在操 作換式1和2中，控制鍵38傳來之訊號可啟動增加圖框週 期頻率的步驟。當使用者按下控制㈣以接收來電或發送 電話，仃動電話30之圖框週期會被提 步驟細所示），其共同電壓Vc〇ln 作頻率(如 1 .動頻率也隨之提高， 使仟面板產生之聲音雜訊更不容易被人宛興。 使使用者將行動電話移至耳邊近處 :見 ，即 鄕处通話，通話品質也不合 被於響。在操作模式3十，控制鍵％傳來之訊 曰 低圖框週期頻率的步驟。由於使用 " 降 束通話後，通常會將行動電話3〇 ^下控制鍵38以結 話3〇對聲音雜訊的要求會降低，=卵，此時行動電 動電話30之圖框週期 12 •1297147 會被降回第一操作頻 動頻率也隨之降低 率(如步驟230所示），其共同電壓v_驅 ，如此可降低行動電話之電源消耗。 • 本發財，行動電話之薄膜電㈣衫顯示器面板 、θ框週期依據對聲音雜鮮同要求來作調整。當行動電 話不需要處理音頻信號時，其圖框週期為内定頻率，如此 可將螢幕_和聲音雜崎至—可接受水平。當行動電話 馨需要處理音頻信號時’其圖框週期具較高頻率，使面板產 生之聲音雜訊更不容易被人耳察覺。在本發明中，行動電 2之圖框週期僅在需要時才會被調至較高頻率，其餘時間 皆為内賴率，因此，行動電話之總電源雜量僅會些微增加。 本發明可使用許多方式來調整圖框週期。舉例來說， 若薄膜電晶體液晶顯示器裝置採用一中央處理單位(central processing unit，CPU)介面，用來驅動此裝置之驅動電路會 包含一電壓控制震盪器(voltage-controlled oscillator VCO)。第 4圖之圖表列出電壓控制震盪器之偏壓模式。電壓控制震 盪器之偏壓模式由6位元之資料來決定，位元3和位元4 決定電壓控制震盪器内定頻率的偏移值，而位元0-2和位 元5則決定電壓控制震盪器内定頻率之值。如第4圖所示， 改變位元0_5可調整電壓控制震盪器之頻率。使用者可透 過一串列週邊介面（serial peripheral interface，SPI)或積體 電路匯流排(inter_IC bus，I2C)傳送指令至驅動電路，在薄 13 1297147

相對應之圖框週期約為72Hz。另一 頻佗唬時，薄膜電晶體液晶顯示器可 此時電壓控制震盪器之頻率為2MHz，而 72Hz。另一方面’若薄膜電晶體液晶顯示 斋裝置採用一串列/平行(serial/parallel)RGB介面，使用者 可透過改㈣央處理單位使用端之主時鐘頻率來調整圖框 前述以行動電話30來說明本發明之驅動方法，但不 侷限本發明之範疇。本發明可應用在其它具不同面板或電 路没之行動電話(例如摺疊式行動電話），或是其它可顯 示影像和處理音頻信號之裝置（例如個人數位助理），不同 裝置執行步驟220和230的方式亦有差異。舉例來說，若 本發明應用在一摺疊式行動電話上，當使用者打開摺疊式 行動電話之前蓋以接收電話，或是按下控制鍵以撥接輸入 之電話號碼時，可開始執行步驟220。同理，當使用者闔 上摺疊式行動電話之前蓋，或是按下一控制鍵以結束通話 時，可開始執行步驟230。本發明亦可使用其它不同方式 來執行步驟220和230。 14 •Π97147 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。 【圖式簡單說明】 第1圖為先前技術中一薄膜電晶體液晶顯示器面板之示意圖。 第2圖為本發明驅動行動電話方法之流程圖。 第3圖為一行動電話之前視圖。 第4圖說明電壓控制震盪器之偏壓模式。 【主要元件符號說明】 12 像素單元 14 薄膜電晶體開關 16 閘極線 18 資料線 30 行動電話 210-230 步驟 Cs 儲存電容 Clc 液晶電容 10、 31 薄膜電晶體液晶顯示器面板 32、 34、36、38 控制鍵 15

Claims (1)

1297147 |r% .'丨 十、申請專利範圍： 聲/& Ιί年 1· 一種驅動可顯示影像和處理音頻信號的裝置之方法，其 包含： 當該裝置未在處理音頻信號時，該裝置在一第一操作頻 率下運作；以及 當該裴置在處理音頻信號時，該裝置在一高於該第一操 作頻率之第二操作頻率下運作。 2·如請求項1所述之方法，其係驅動一包含串列/平行 (serial/parallel)RGB介面面板之裝置。 3·如請求項1所述之方法，其係驅動一包含中央處理單位 (central processing unit，CPU)介面面板之裝置。 4·如請求項1所述之方法，其係驅動一可顯示影像和處理 音頻信號之個人數位助理（Personal data assistant，PDA) 或是一智慧髮手機(smart phone)。 5·如請求項1所述之方法’其係驅動一可顯示影像和處理 音頻信號之行動電話。 6·如請求項1所述之方法’其係驅動一包含薄膜電晶體液 晶顯示面板（thin film transistor liquid crystal display 16 1297147 pane卜TFT LCD)之裝置。 7. —種驅動可顯示影像和處理音頻信號的裝置之方法，其 包含： 當該裝置未在輸出對應於該裝置所接收到資料之聲音時， 該裝置在一第一操作頻率下運作；以及 當該裝置在輸出對應於該裝置所接收到資料之聲音時，該 裝置在一高於該第一操作頻率之第二操作頻率下運作。 8. 如請求項7所述之方法，其另包含： 在該裝置停止輸出對應於該裝置所接收到資料之聲音時， 降低該裝置之操作頻率。 9. 如請求項8所述之方法，其中降低該裝置之操作頻率係 將該裝置之操作頻率從該第二操作頻率降至該第一操 作頻率。 10. 如請求項7所述之方法，其中該裝置係為一行動電話。 11. 如請求項7所述之方法，其中該裝置該裝置所接收到資 料係包含一行動電話之訊號。 12. —種可顯示影像和處理音頻信號之系統，其包含： 一處理音頻信號裝置，其當該系統未在輸出相關於該系統 17 1297147 所接收訊號之音頻信號時，在一第一操作頻率下運作； 以及當該系統在輸出該音頻信號時，在一大於該第一操 作頻率之第二操作頻率下運作。 13.如請求項12所述之系統，其另包含一串列/平行RGB 介面之面板。 I 14.如請求項12所述之系統，其另包含一中央處理單位介 面之面板。 15. 如請求項12所述之系統，其係為一個人數位助理或一 智慧型手機。 16. 如請求項12所述之系統，其係為一行動電話。 φ 17.如請求項12所述之系統，其另包含一用來顯示影像之 薄膜電晶體液晶顯示面板。 十一、圖式：