TWI391904B - 用於一液晶顯示器提升畫面品質的電子裝置及其相關方法及液晶顯示器 - Google Patents

用於一液晶顯示器提升畫面品質的電子裝置及其相關方法及液晶顯示器 Download PDF

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Description

用於一液晶顯示器提升畫面品質的電子裝置及其相關方法及 液晶顯示器
本發明係指一種用於一液晶顯示器提升畫面品質的電子裝置及其相關方法及液晶顯示器，尤指一種可於關機時延長掃描線訊號輸出電路驅動面板的時間，以避免再開機時產生殘影、閃爍等現象，進而提升畫面品質的電子裝置及其相關方法及液晶顯示器。
液晶顯示器具有外型輕薄、耗電量少以及無輻射污染等特性，已被廣泛地應用在電腦系統、行動電話、個人數位助理(PDA)等資訊產品上。液晶顯示器的工作原理係利用液晶分子在不同排列狀態下，對光線具有不同的偏振或折射效果，因此可經由不同排列狀態的液晶分子來控制光線的穿透量，進一步產生不同強度的輸出光線，及不同灰階強度的紅、藍、綠光。
請參考第1圖，第1圖為習知薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)液晶顯示器10之示意圖。液晶顯示器10包含一液晶顯示面板(LCD Panel)100、一時序控制電路102、一資料線訊號輸出電路104、一掃描線訊號輸出電路106以及一共用電壓產生器108。液晶顯示面板100係由兩基板(Substrate)構成，而於兩基板間填充有液晶材料。一基板上設置有複數條資料線(Data Line)110、複數條垂直於資料線110的掃描線(Scan Line，或稱閘線，Gate Line)112以及複數個薄膜電晶體114，而於另一基板 上設置有一共用電極(Common Electrode)用來經由電壓產生器108提供一共用電壓Vcom。為便於說明，第1圖中僅顯示四個薄膜電晶體114，實際上，液晶顯示面板100中每一資料線110與掃描線112的交接處(Intersection)均連接有一薄膜電晶體114，亦即薄膜電晶體114係以矩陣的方式分佈於液晶顯示面板100上，每一資料線110對應於液晶顯示器10之一行(Column)，而掃描線112對應於液晶顯示器10之一列(Row)，且每一薄膜電晶體114係對應於一畫素(Pixel)。此外，液晶顯示面板100之兩基板所構成的電路特性可視為一等效電容116。
在液晶顯示器10中，時序控制電路102會產生控制訊號分別輸入至資料線訊號輸出電路104及掃描線訊號輸出電路106，則資料線訊號輸出電路104及掃描線訊號輸出電路106會對不同的資料線110及掃描線112產生輸入訊號，因而控制薄膜電晶體114的導通及等效電容116兩端的電位差，並進一步地改變液晶分子的排列以及相對應的光線穿透量，以將顯示資料122顯示於面板上。舉例來說，掃描線訊號輸出電路106對掃描線112輸入一脈波使薄膜電晶體114導通，因此資料線訊號輸出電路104所輸入資料線110的訊號可經由薄膜電晶體114而輸入等效電容116，因而達到控制相對應畫素之灰階(Gray Level)狀態。另外，透過控制資料線訊號輸出電路104輸入至資料線110的訊號大小，可產生不同的灰階大小。
由於液晶的電路特性類似於電容，在液晶顯示器10運作的過程中，等效電容116會儲存大小不定的電荷。當關機時，若等效電容116所儲存的電荷未有效釋放，再開機時，液晶顯示面板100會產生殘影、閃爍等現象，影響畫面品質。因此，為了改善上述問題，習知液晶顯示器10在關機會有一釋放殘餘電荷的機制，請參考第2圖。
第2圖為第1圖中時序控制電路102控制掃描線訊號輸出電路106釋放殘餘電荷之示意圖。時序控制電路102係透過輸出一開機指示訊號XON至掃描線訊號輸出電路106並搭配一輸出指示訊號VGH於掃描線112上輸出高電位電壓(或輸出指示訊號VGH之電壓值)，以達到釋放殘餘電荷的目的。其中，輸出指示訊號VGH係一輸出指示訊號產生器124(如系統電源產生器)所產生之高電位訊號，用來控制掃描線訊號輸出電路106之輸出情形，以適時開啟薄膜電晶體114；當掃描線訊號輸出電路106輸出至掃描線112為高位準時，表示開啟薄膜電晶體114，當低位準時，表示關閉薄膜電晶體114。而開機指示訊號XON則用來指示掃描線訊號輸出電路106之操作狀態；當其為高位準時，表示液晶顯示器10為開機狀態，當低位準時，表示關機狀態。關於釋放殘餘電荷的運作方式如下，首先，當液晶顯示器10開機後尚未關機前(即一時點T1之前)，輸出指示訊號VGH及開機指示訊號XON維持高位準。當液晶顯示器10受使用者或系統控制而關機時(即時點T1)，開機指示訊號XON之位準瞬間轉為低位準，經一延遲時間 後，輸出指示訊號VGH的位準開始逐漸減小，直到一時點T2時，減至地端電壓GND。在輸出指示訊號VGH由高位準減至低位準的過程中(即時點T1至T2)，掃描線訊號輸出電路106會持續輸出高電位電壓對薄膜電晶體114充電，使得等效電容116所殘餘的電荷得以釋放。然而，若時點T1至T2的時間不夠長，會造成等效電容116所殘餘的電荷無法完全釋放，則再開機時，液晶顯示面板100會產生殘影、閃爍等現象，影響畫面品質。
簡言之，在習知液晶顯示器10中，當關機時，若掃描線訊號輸出電路106對薄膜電晶體114充電時間不足，會造成等效電容116(液晶)所殘餘的電荷無法完全釋放，則再開機時，液晶顯示面板100會產生殘影、閃爍等現象，影響畫面品質。
因此，本發明之主要目的即在於提供用於一液晶顯示器提升畫面品質的電子裝置及其相關方法及液晶顯示器。
本發明揭露一種用於一液晶顯示器提升畫面品質的電子裝置，包含有一第一接收端，用來接收該液晶顯示器之一開機指示訊號，該開機指示訊號用來指示該液晶顯示器之一掃描線訊號輸出電路之操作狀態；一第二接收端，用來接收該液晶顯示器之一輸出指示訊號，該輸出指示訊號用來控制該掃描線訊號輸出電路之輸出情形；一第三接收端，用來接收該液晶顯示器中一殘餘電 源；一輸出端，耦接於該掃描線訊號輸出電路；以及一邏輯單元，耦接於該第一接收端、該第二接收端、該第三接收端及該輸出端，用來於該開機指示訊號指示該掃描線訊號輸出電路由一開機狀態轉換至一關機狀態時，比較該輸出指示訊號之位準與該殘餘電源之位準，以輸出一比較結果至該掃描線訊號輸出電路，從而延長該掃描線訊號輸出電路驅動該液晶顯示器之一面板的時間。
本發明另揭露一種用於一液晶顯示器提升畫面品質的方法，包含有接收一開機指示訊號，該開機指示訊號用來指示該液晶顯示器之一掃描線訊號輸出電路之操作狀態；接收一輸出指示訊號，該輸出指示訊號用來控制該掃描線訊號輸出電路之輸出情形；接收該液晶顯示器中一殘餘電源；以及於該開機指示訊號指示該掃描線訊號輸出電路由一開機狀態轉換至一關機狀態時，比較該輸出指示訊號之位準與該殘餘電源之位準，以輸出一比較結果至該掃描線訊號輸出電路，從而延長該掃描線訊號輸出電路驅動該液晶顯示器之一面板的時間。
本發明另揭露一種可提升畫面品質的液晶顯示器，包含有一面板；一掃描線訊號輸出電路，耦接於該面板，用來驅動該面板顯示畫面；一資料線訊號輸出電路，耦接於該面板，用來輸出顯示資料至該面板；一時序控制電路，耦接於該掃描線訊號輸出電路及該資料線訊號輸出電路，用來產生一開機指示訊號，該開機指示訊號用來指示該掃描線訊號輸出電路之操作狀態；一輸出指 示訊號產生器，用來產生一輸出指示訊號，該輸出指示訊號用來控制該掃描線訊號輸出電路之輸出情形；以及一切換單元。該切換單元包含有一第一接收端，耦接於該時序控制電路，用來接收該開機指示訊號；一第二接收端，耦接於該輸出指示訊號產生器，用來接收該輸出指示訊號；一第三接收端，用來接收該液晶顯示器中一殘餘電源；一輸出端，耦接於該掃描線訊號輸出電路；以及一邏輯單元，耦接於該第一接收端、該第二接收端、該第三接收端及該輸出端，用來於該開機指示訊號指示該掃描線訊號輸出電路由一開機狀態轉換至一關機狀態時，比較該輸出指示訊號之位準與該殘餘電源之位準，以輸出一比較結果至該掃描線訊號輸出電路，從而延長該掃描線訊號輸出電路驅動該面板的時間。
請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一可提升畫面品質之液晶顯示器30之示意圖。液晶顯示器30之架構與第1圖之液晶顯示器10相似，故相同元件以相同名稱及符號表示。液晶顯示器30與液晶顯示器10不同之處在於液晶顯示器30增加了一切換單元300。切換單元300係耦接於時序控制電路102與掃描線訊號輸出電路106之間，用來根據輸出指示訊號VGH、開機指示訊號XON及液晶顯示器30之一殘餘電源V_res，產生一延長式輸出指示訊號VGH_Gate，以於液晶顯示器30關機時，延長掃描線訊號輸出電路106驅動液晶顯示面板100的時間。
請繼續參考第4圖，第4圖為第3圖中切換單元300之示意圖。切換單元300包含有一第一接收端400、一第二接收端402、一第三接收端404、一輸出端406及一邏輯單元408。第一接收端400耦接於時序控制電路102與邏輯單元408，用來接收開機指示訊號XON，並將之傳送至邏輯單元408。第二接收端402耦接於輸出指示訊號產生器124與邏輯單元408，用來接收輸出指示訊號VGH，並將之傳送至邏輯單元408。第三接收端404耦接於邏輯單元408，用來接收殘餘電源V_res，殘餘電源V_res可為殘餘於液晶顯示面板100上之共用電壓Vcom或一電源供應器所殘餘之電源。輸出端406耦接於掃描線訊號輸出電路106與邏輯單元408，用來輸出延長式輸出指示訊號VGH_Gate。邏輯單元408用來於關機時(即開機指示訊號XON由高位準轉為低位準時)，比較輸出指示訊號VGH之位準與殘餘電源V_res的位準，據以輸出比較結果(即延長式輸出指示訊號VGH_Gate)至掃描線訊號輸出電路106，從而延長掃描線訊號輸出電路106驅動面板100的時間。
關於切換單元300的運作方式，請參考第5圖，第5圖為本發明實施例一流程50之示意圖。流程50係說明切換單元300之運作流程，用以提升液晶顯示器30的畫面品質。流程50包含以下步驟：步驟500：開始。
步驟502：接收開機指示訊號XON。
步驟504：接收輸出指示訊號VGH。
步驟506：接收殘餘電源V_res。
步驟508：於開機指示訊號XON指示掃描線訊號輸出電路106由一開機狀態轉換至一關機狀態時，比較輸出指示訊號VGH之位準與殘餘電源V_res之位準，以輸出延長式輸出指示訊號VGH_Gate至掃描線訊號輸出電路106，從而延長掃描線訊號輸出電路106驅動液晶顯示面板100的時間。
步驟510：結束。
根據流程50可知，當液晶顯示器30關機時，切換單元300會比較輸出指示訊號VGH之位準與殘餘電源V_res之位準，據以輸出延長式輸出指示訊號VGH_Gate至掃描線訊號輸出電路106，以延長掃描線訊號輸出電路106驅動液晶顯示面板100的時間。較佳地，延長式輸出指示訊號VGH_Gate為輸出指示訊號VGH與殘餘電源V_res中具較大位準之訊號，例如，當輸出指示訊號VGH之位準大於殘餘電源V_res之位準時，延長式輸出指示訊號VGH_Gate為輸出指示訊號VGH，而當輸出指示訊號VGH之位準小於殘餘電源V_res之位準時，延長式輸出指示訊號VGH_Gate為殘餘電源V_res，相關的波形示意圖可參第6圖。在第6圖中，當液晶顯示器30開機後尚未關機前(即一時點TA之前)，輸出指示訊號VGH及開機指示訊號XON維持高位準。當液晶顯示器30受使用者或系統控制而關機時(即時點TA)，開機指示訊號XON之位準瞬間轉為低位準，經一延遲時間後，輸出指示訊號VGH的 位準開始逐漸減小。在時點TA到一時點TB期間，輸出指示訊號VGH的位準大於殘餘電源V_res的位準，故延長式輸出指示訊號VGH_Gate等於輸出指示訊號VGH。在時點TB時，輸出指示訊號VGH的位準開始小於殘餘電源V_res的位準，因此，時點TB後，延長式輸出指示訊號VGH_Gate等於殘餘電源V_res。換句話說，延長式輸出指示訊號VGH_Gate由高位準減至低位準的期間會延長至殘餘電源V_res減小至地端電壓GND的時點TC。如此一來，掃描線訊號輸出電路106對薄膜電晶體114充電的時間得以延長，使得等效電容116所殘餘的電荷可完全釋放，以避免再開機時產生殘影、閃爍等現象。
在習知技術中，液晶顯示器10係透過輸出指示訊號VGH，使掃描線訊號輸出電路106對薄膜電晶體114充電。由於輸出指示訊號VGH由高位準減至低位準的時間較短(以第6圖而言，為時點TA至一時點TB’)，造成等效電容116(液晶)所殘餘的電荷無法完全釋放，則再開機時，液晶顯示面板100會產生殘影、閃爍等現象，影響畫面品質。相較之下，在本發明中，液晶顯示器30係透過延長式輸出指示訊號VGH_Gate，使掃描線訊號輸出電路106對薄膜電晶體114充電。由於延長式輸出指示訊號VGH_Gate的位準為輸出指示訊號VGH與殘餘電源V_res中較高之位準，使得延長式輸出指示訊號VGH_Gate由高位準減至低位準的時間較長(以第6圖而言，由時點TB’延長至TC)，則掃描線訊號輸出電路106對薄膜電晶體114充電的時間得以延長，而 等效電容116所殘餘的電荷可完全釋放，以避免再開機時產生殘影、閃爍等現象，進而提升畫面品質。
因此，由第6圖可知，等效電容116釋放殘餘電荷的時間可由習知技術的TA至TB’延長為本發明的TA至TC，以利等效電容116釋放殘餘電荷，避免再開機時產生殘影、閃爍等現象。
在本發明中，邏輯單元408係於關機時，比較輸出指示訊號VGH之位準與殘餘電源V_res的位準，據以輸出延長式輸出指示訊號VGH_Gate至掃描線訊號輸出電路106，使得延長式輸出指示訊號VGH_Gate由高位準減至低位準的時間得以延長，從而延長掃描線訊號輸出電路106驅動面板100的時間，以避免再開機時產生殘影、閃爍等現象。特別注意的是，上述的殘餘電源V__res不限於特定裝置於關機時所殘餘的電源，例如，其可以是關機後，因耦合效應而殘留於面板100上之共用電壓Vcom，或是一電源供應器所殘餘之電源，且不限於此。另一方面，在第3圖中，切換單元300係獨立設置於掃描線訊號輸出電路106外，當然，亦可將切換單元300整合於掃描線訊號輸出電路106中，端視不同系統之需求。
綜上所述，本發明係根據輸出指示訊號VGH及殘餘電源V_res之位準，輸出延長式輸出指示訊號VGH_Gate至掃描線訊號輸出電路106，以於關機時延長掃描線訊號輸出電路106驅動面板 100的時間，以避免再開機時產生殘影、閃爍等現象，進而提升畫面品質。
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。
10、30‧‧‧液晶顯示器
100‧‧‧液晶顯示面板
102‧‧‧時序控制電路
104‧‧‧資料線訊號輸出電路
106‧‧‧掃描線訊號輸出電路
108‧‧‧共用電壓產生器
110‧‧‧資料線
112‧‧‧掃描線
114‧‧‧薄膜電晶體
116‧‧‧等效電容
122‧‧‧顯示資料
124‧‧‧輸出指示訊號產生器
300‧‧‧切換單元
VGH‧‧‧輸出指示訊號
XON‧‧‧開機指示訊號
VGH_Gate‧‧‧延長式輸出指示訊號
V_res‧‧‧殘餘電源
400‧‧‧第一接收端
402‧‧‧第二接收端
404‧‧‧第三接收端
406‧‧‧輸出端
408‧‧‧邏輯單元
50‧‧‧流程
500、502、504、506、508、510‧‧‧步驟
T1、T2、TA、TB、TC‧‧‧時點
第1圖為習知薄膜電晶體液晶顯示器之示意圖。
第2圖為第1圖之薄膜電晶體液晶顯示器釋放殘餘電荷之示意圖。
第3圖為本發明實施例一可提升畫面品質之液晶顯示器之示意圖。
第4圖為第3圖中一切換單元之示意圖。
第5圖為本發明實施例一流程之示意圖。
第6圖為第5圖之液晶顯示器釋放殘餘電荷之示意圖。
30‧‧‧液晶顯示器
100‧‧‧液晶顯示面板
102‧‧‧時序控制電路
104‧‧‧資料線訊號輸出電路
106‧‧‧掃描線訊號輸出電路
108‧‧‧共用電壓產生器
110‧‧‧資料線
112‧‧‧掃描線
114‧‧‧薄膜電晶體
116‧‧‧等效電容
122‧‧‧顯示資料
124‧‧‧輸出指示訊號產生器
300‧‧‧切換單元
VGH‧‧‧輸出指示訊號
XON‧‧‧開機指示訊號
VGH_Gate‧‧‧延長式輸出指示訊號
V_res‧‧‧殘餘電源

Claims (18)

  1. 一種用於一液晶顯示器提升畫面品質的電子裝置，包含有：一第一接收端，用來接收該液晶顯示器之一開機指示訊號，該開機指示訊號用來指示該液晶顯示器之一掃描線訊號輸出電路之操作狀態；一第二接收端，用來接收該液晶顯示器之一輸出指示訊號，該輸出指示訊號用來控制該掃描線訊號輸出電路之輸出情形；一第三接收端，用來接收該液晶顯示器中一殘餘電源；一輸出端，耦接於該掃描線訊號輸出電路；以及一邏輯單元，耦接於該第一接收端、該第二接收端、該第三接收端及該輸出端，用來於該開機指示訊號指示該掃描線訊號輸出電路由一開機狀態轉換至一關機狀態時，比較該輸出指示訊號之位準與該殘餘電源之位準，以輸出一比較結果至該掃描線訊號輸出電路，從而延長該掃描線訊號輸出電路驅動該液晶顯示器之一面板的時間。
  2. 如請求項1所述之電子裝置，其中於該輸出指示訊號之位準大於該殘餘電源之位準時，該比較結果為該輸出指示訊號，以及於該輸出指示訊號之位準小於該殘餘電源之位準時，該比較結果為該殘餘電源。
  3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該殘餘電源係該面板上殘 餘之一電源。
  4. 如請求項3所述之電子裝置，其中該電源係該面板之共用電壓。
  5. 如請求項1所述之電子裝置，其中該殘餘電源係該液晶顯示器之一電源供應器所殘餘之電源。
  6. 如請求項1所述之電子裝置，其係整合於該掃描線訊號輸出電路中。
  7. 一種用於一液晶顯示器提升畫面品質的方法，包含有：接收一開機指示訊號，該開機指示訊號用來指示該液晶顯示器之一掃描線訊號輸出電路之操作狀態；接收一輸出指示訊號，該輸出指示訊號用來控制該掃描線訊號輸出電路之輸出情形；接收該液晶顯示器中一殘餘電源；以及於該開機指示訊號指示該掃描線訊號輸出電路由一開機狀態轉換至一關機狀態時，比較該輸出指示訊號之位準與該殘餘電源之位準，以輸出一比較結果至該掃描線訊號輸出電路，從而延長該掃描線訊號輸出電路驅動該液晶顯示器之一面板的時間。
  8. 如請求項7所述之方法，其中於該輸出指示訊號之位準大於該殘餘電源之位準時，該比較結果為該輸出指示訊號，以及於該輸出指示訊號之位準小於該殘餘電源之位準時，該比較結果為該殘餘電源。
  9. 如請求項7所述之方法，其中該殘餘電源係該面板上殘餘之一電源。
  10. 如請求項9所述之方法，其中該電源係該面板之共用電壓。
  11. 如請求項7所述之方法，其中該殘餘電源係該液晶顯示器之一電源供應器所殘餘之電源。
  12. 一種可提升畫面品質的液晶顯示器，包含有：一面板；一掃描線訊號輸出電路，耦接於該面板，用來驅動該面板顯示畫面；一資料線訊號輸出電路，耦接於該面板，用來輸出顯示資料至該面板；一時序控制電路，耦接於該掃描線訊號輸出電路及該資料線訊號輸出電路，用來產生一開機指示訊號，該開機指示訊號用來指示該掃描線訊號輸出電路之操作狀態；一輸出指示訊號產生器，用來產生一輸出指示訊號，該輸出指 示訊號用來控制該掃描線訊號輸出電路之輸出情形；以及一切換單元，包含有：一第一接收端，耦接於該時序控制電路，用來接收該開機指示訊號；一第二接收端，耦接於該輸出指示訊號產生器，用來接收該輸出指示訊號；一第三接收端，用來接收該液晶顯示器中一殘餘電源；一輸出端，耦接於該掃描線訊號輸出電路；以及一邏輯單元，耦接於該第一接收端、該第二接收端、該第三接收端及該輸出端，用來於該開機指示訊號指示該掃描線訊號輸出電路由一開機狀態轉換至一關機狀態時，比較該輸出指示訊號之位準與該殘餘電源之位準，以輸出一比較結果至該掃描線訊號輸出電路，從而延長該掃描線訊號輸出電路驅動該面板的時間。
  13. 如請求項12所述之液晶顯示器，其中於該輸出指示訊號之位準大於該殘餘電源之位準時，該比較結果為該輸出指示訊號，以及於該輸出指示訊號之位準小於該殘餘電源之位準時，該比較結果為該殘餘電源。
  14. 如請求項12所述之液晶顯示器，其另包含一共用電壓產生器，耦接於該面板，用來產生一共用電壓至該面板。
  15. 如請求項14所述之液晶顯示器，其中該殘餘電源係殘餘於該面板上之該共用電壓。
  16. 如請求項12所述之液晶顯示器，其另包含一電源供應器，用來供應電源。
  17. 如請求項16所述之液晶顯示器，其中該殘餘電源係該電源供應器所殘餘之電源。
  18. 如請求項12所述之液晶顯示器，其中該切換單元係整合於該掃描線訊號輸出電路中。
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