TWI425488B - 場序顯示器的驅動器及其驅動方法 - Google Patents

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TWI425488B TW098137310A TW98137310A TWI425488B TW I425488 B TWI425488 B TW I425488B TW 098137310 A TW098137310 A TW 098137310A TW 98137310 A TW98137310 A TW 98137310A TW I425488 B TWI425488 B TW I425488B
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Description

場序顯示器的驅動器及其驅動方法
本發明是有關於一種驅動器,且特別是有關於一種場序(Field Sequential)顯示器的驅動器及其驅動方法。
在傳統的液晶顯示器中,其背光模組的光源設計通常為一白光光源(普遍是利用冷陰極管發出白光光源),此白光光源會透過彩色濾光片(color filter)來形成每一畫素所需的背光源。從一畫素陣列來看,一個畫素位置上會設置紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)三個彩色濾光片,此法不僅較耗費成本,並於紅色、綠色與藍色三個彩色濾光片之間的相鄰處也會有混色的問題存在。此外,由於液晶顯示器是採用彩色濾光片的架構,因此白光光源會受到彩色濾光片的阻隔,而使液晶顯示器的亮度降低。
基於上述的問題,因而發展出以色序法(Color Sequential Method)搭配控制電路的色序式顯示器,並且由於此顯示器以色場(Color Field)交替顯示,故亦稱為場序式(Field Sequential)顯示器。此場序式顯示器是利用各種顏色之發光二極體(light-emitting diodes,LED)來取代傳統白光的背光源,在時序上交替點亮其中一色光源以顯示各畫素的色彩。其原理是在人眼視覺暫留的時間範圍內,以紅色、綠色與藍色三種顏色影像在時間軸上快速切換,藉此產生混色效果以使人眼能感受到全彩的影像。
此外,由於場序式顯示器的運作原理與超扭轉向列型(Super Twisted Nematic,STN)液晶顯示器相似,所以在場序式顯示器未驅動 其發光二極體時,場序顯示器可類似超扭轉向列型液晶顯示器顯示黑白影像。因此,當場序顯示器處於彩色模式時,會依序點亮其中一色光源的發光二極體以顯示彩色影像。當場序顯示器處於黑白模式時,會關閉其發光二極體以顯示黑白影像。
圖1為一傳統場序式顯示器於彩色模式的驅動波形示意圖。請參照圖1,在彩色模式中,圖框期間會分割為紅色、綠色及藍色場域的顯示期間,而驅動信號COM0~COM31會分別在各色場域的顯示期間形成兩次脈波並傳送至顯示面板的掃描線以驅動顯示面板的像素。並且,在各色場域的顯示期間會驅動對應的發光二極體以顯示對應的顏色。圖2為一傳統場序式顯示器於黑白模式的驅動波形示意圖。請參照圖2,在黑白模式中,圖框期間不會被切割,而驅動信號COM0~COM31分別會在圖框期間形成兩次脈波並傳送至顯示面板的掃描線以驅動顯示面板的的像素。
依據上述,在場序顯示器處於彩色模式時,由於時間切割的關係,會造成各掃描線的驅動時間(亦即脈波的週期)較短。為了避免驅動時間的有效時間被縮短,所以驅動信號的脈波的上升時間及下降時間必須減少(亦即上升速度及下降速度必須加快),而此需要高電流才能作到。並且,為了提升場序顯示器的顯示效果,則場序顯示器必須使用高電壓作為顯示資料的上限值。
反之,在場序顯示器處於黑白模式時,因時間未被切割,所以各掃描線的驅動時間會長於彩色模式的驅動時間。由於在黑白模式中各像素的驅動時間較長,所以驅動信號的上升時間及下降時間可較長於彩色模式(亦即可使用低的電流)。並且,在黑白模式中,場序顯示器的顯示效果並不明顯,故場序顯示器可使用低電壓作為顯示資料的 上限。
一般而言,在一個場序顯示器中通常只會設計一個電源供應器(或者電源裝置)。由於場序顯示器通常會以彩色模式顯示為主,因此電源供應器通常會設計具有高電壓及高電流,以符合產生彩色模式中的驅動信號及顯示資料的需求。若色序顯示器以黑白模式顯示時,則以高電壓及高電流的電源產生的驅動信號及顯示資料則顯得不具意義,並且無法節省不必要的電力消耗。
本發明實施例提供一種場序顯示器的驅動器及其驅動方法,可以於黑白模式時以低電壓及低電流產生掃描信號及顯示信號,並據此節省場序顯示器處於黑白模式下的電力消耗。
依照本發明一實施例,提出一種場序顯示器的驅動器,包括第一電源裝置、第二電源裝置及驅動波形產生器。第一電源裝置用以當該場序顯示器處於彩色模式時產生第一電源。第二電源裝置用以當該場序顯示器處於黑白模式時產生第二電源,其中第二電源的電壓及電流小於第一電源的電壓及電流。驅動波形產生器耦接第一電源裝置及第二電源裝置,以依據第一電源或第二電源產生多個掃描信號及多個顯示信號以驅動場序顯示器的顯示面板。其中,第一電源裝置及第二電源裝置依據控制信號分別於場序顯示器處於彩色模式及黑白模式中致能。
依照本發明一實施例,提出一種場序顯示器的驅動方法,其包括下列步驟:判斷場序顯示器處於彩色模式或黑白模式;當場序顯示器處於彩色模式時產生第一電源;當場序顯示器處於黑白模式時產生第 二電源;依據第一電源或第二電源產生多個掃描信號及多個顯示信號,以驅動場序顯示器的顯示面板。其中,第二電源的電壓及電流小於第一電源的電壓及電流
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
有鑑於傳統的場序顯示器只具有單電源裝置,並且單電源裝置為符合彩色模式的需求而設計為具有高電壓及高電流,以致於顯示黑白模式時無法節省電力消耗,故提出具有雙電源裝置的場序顯示器的驅動器,以解決上述問題。為了使本發明之內容更為明瞭,以下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。
圖3為本發明一實施例的場序顯示器的系統示意圖。請參照圖3,在本實施例中,場序顯示器300包括顯示面板310及驅動器320。顯示面板310接收驅動器的多個掃描信號SSC及多個顯示信號SD,並受這些掃描信號SSC及這些顯示信號SD的驅動而顯示影像,其中每一顯示信號SD包含多個顯示資料以寫入顯示面板310的像素(未繪示)中。
驅動器320包括控制單元321、電源裝置322、323、時序控制器(Time Controller,TCON)324及驅動波形產生器325。其中,控制單元321可以為微控制器(microcontroller),電源裝置322、323可以為電源產生器(power generator)、電源供應器(power supply)或其他可產生電源的電路或裝置。進一步來說,電源裝置322可以為升壓(boost)電路以產生高電壓及高電流的電源P1,電源裝置322可以為 電荷幫浦(charge pump)電路以產生低電壓及低電流的電源P2,其中所述高低是以相對性而言。
驅動波形產生器325包括閘極驅動器327及源極驅動器326,閘極驅動器327及源極驅動器326依據時序控制器324所產生的時序信號CLK與電源P1產生這些掃描信號SSC及這些顯示信號SD,或者依據時序信號CLK與電源P2產生這些掃描信號SSC及這些顯示信號SD
在場序顯示器300處於彩色模式時,控制單元321會產生控制信號Scol以致能電源裝置322並禁能電源裝置323。此時,高電壓及高電流的電源P1會傳送到驅動波形產生器325。而閘極驅動器327及源極驅動器326則依據電源P1及時序信號CLK分別產生這些掃描信號SSC及這些顯示信號SD。此時,這些掃描信號SSC的脈波的升降速度較快且可參照圖1所示驅動信號COM0~COM31,並且這些顯示信號的電壓上限會較高。並且,在各色場域中會驅動對應的發光二極體(未繪示),以透過顯示面板310顯示出彩色的影像。
在場序顯示器300處於黑白模式時,控制單元321會產生控制信號Scol以致能電源裝置323並禁能電源裝置322。此時,低電壓及低電流的電源P2會傳送到驅動波形產生器325。而閘極驅動器327及源極驅動器326則依據電源P2及時序信號CLK分別產生這些掃描信號SSC及這些顯示信號SD。此時,這些掃描信號SSC的脈波升降速度較慢且可參照圖2所示驅動信號COM0~COM31,並且這些顯示信號的電壓上限會較低。並且,於黑白模式中可不用驅動場序顯示器300的發光二極體(未繪示),並透過自然光的反射使顯示面板310顯示出黑白的影像。此外,亦可同時點亮單色光源的發光二極體或所有發光二極體作為黑白模式的背景光源,以在暗處或晚上顯示黑白模式。藉此, 當場序顯示器300處於黑白模式時,可利用低電壓及低電流的電源產生這些掃描信號SSC及這些顯示信號SD,以降低電力消耗。
值得一提的是,本領域通常知識者可依據所知調整電源裝置322及電源裝置323分別產生的電源P1及P2的電壓大小及電流大小。換言之,電源P1及P2的電壓及電流大小可依照驅動器的電路設計及顯示面板的規格而有所不同,且本發明的實施例不以此為限。並且,時序控制器324於黑白模式中所產生的時序信號CLK的週期可大於時序控制器324於彩色模式中所產生的時序信號CLK的週期。
在本實施例中,控制信號Scol是由控制單元321所產生,但在其他實施例中,控制信號Scol可以由外部輸入,且本發明的實施例不以此為限。在本實施例中,控制信號Scol可依據輸入信號Sin而產生控制信號Scol,其中輸入輸入信號Sin可由輸入裝置(未繪示)產生,並且輸入裝置例如按鍵、觸控面板等。當輸入信號Sin為要求場序顯示器300顯示彩色模式時,控制單元321則依據輸入信號Sin控制時序控制器324及驅動波形產生器325以將場序顯示器300切換為彩色模式,並且產生控制信號Scol以致能電源裝置322並禁能電源裝置323。當輸入信號Sin為要求場序顯示器300顯示黑白模式時,控制單元321則依據輸入信號Sin控制時序控制器324及驅動波形產生器325以將場序顯示器300切換為黑白模式,並且產生控制信號Scol以致能電源裝置323並禁能電源裝置322。當輸入信號Sin要求關閉場序顯示器300時,控制單元321會依據輸入信號Sin控制時序控制器324及驅動波形產生器325以關閉場序顯示器300,並且產生控制信號Scol以禁能電源裝置322及323。
此外,場序顯示器300亦可應用於遊樂器材或玩具中,此時控制 單元321可依據未使用的時間產生控制信號Scol,以在遊樂器材或玩具未使用時將場序顯示器300切換至黑白模式或關閉場序顯示器300以節省電力。進一步來說,假設遊樂器材或玩具被使用時,控制單元321會持續接收到輸入信號Sin。此時,控制單元321會讓場序顯示器300處於彩色模式,並且產生控制信號Scol以致能電源裝置322並禁能電源裝置323。
當遊樂器材或玩具被未使用時,控制單元321會接收不到輸入信號Sin。在控制單元321接收不到輸入信號Sin且持續一段時間(例如30秒)之後(亦即在場序顯示器300處於彩色模式且經第一時間後控制單元321仍接收不到輸入信號Sin),代表遊樂器材或玩具己一段時間未使用,則此時控制單元321會讓場序顯示器300切換至黑白模式,並產生控制信號Scol以致能電源裝置323並禁能電源裝置322。
接著,若遊樂器材或玩具再經過一段時間(例如1分鐘)未被使用(亦即在場序顯示器300處於黑白模式且經第二時間後控制單元321仍接收不到輸入信號Sin),則此時控制單元321會關閉場序顯示器300,並產生控制信號Scol以禁能電源裝置322及323。值得一提的是,在本實施例中以是否接收到輸入信號Sin表示遊樂器材或玩具是否被使用,在其他實施例中則不以此為限。
此外,可將上述驅動器的動作彙整為一場序顯示器的驅動方法,以應用於驅動器320。圖4為本發明一實施例的場序顯示器的驅動方法的流程圖。請參照圖4,首先會判斷場序顯示器處於彩色模式或黑白模式(步驟S401)。當場序顯示器處於彩色模式時,產生第一電源(步驟S402)。接著,依據第一電源產生多個掃描信號及多個顯示信號(步驟S404),以驅動場序顯示器的顯示面板。反之,當場序顯示 器處於黑白模式時,產生第二電源(步驟S403)。接著,依據第二電源產生多個掃描信號及多個顯示信號來驅動場序顯示器的顯示面板(步驟S404)。其中,第二電源的電壓及電流小於第一電源的電壓及電流,並且上述各步驟的細節可參上述實施例的說明,在此則不再贅述。此外,在步驟S404執行後,會回到步驟S401,以持續判斷場序顯示器處於何種模式,並依照對應模式產生對應的電源,以節省不必要的電力消耗。
綜上所述,本發明的場序顯示器的驅動器及其驅動方法,在彩色模式中一電源裝置提供高電壓及高電流的電源,並據此產生升降較快的掃描信號及電壓上限較高的資料信號。在黑白模式中由另一電源裝置提供低電壓及低電流的電源,並據此產生升降較慢的掃描信號及電壓上限較低的資料信號。藉此,在黑白模式中,可節省場序顯示器電力消耗。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故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‧‧‧場序顯示器
310‧‧‧顯示面板
320‧‧‧驅動器
321‧‧‧控制單元
322、323‧‧‧電源裝置
324‧‧‧時序控制器
325‧‧‧驅動波形產生器
326‧‧‧源極驅動器
S401~S404‧‧‧步驟
327‧‧‧閘極驅動器
COM0~COM31‧‧‧驅動信號
CLK‧‧‧時序信號
Sin‧‧‧輸入信號
Scol‧‧‧控制信號
SSC‧‧‧掃描信號
SD‧‧‧顯示信號
P1、P2‧‧‧電源
圖1為一傳統場序式顯示器於彩色模式的驅動波形示意圖。
圖2為一傳統場序式顯示器於黑白模式的驅動波形示意圖。
圖3為本發明一實施例的場序顯示器的系統示意圖。
圖4為本發明一實施例的場序顯示器的驅動方法的流程圖。
300‧‧‧場序顯示器
310‧‧‧顯示面板
320‧‧‧驅動器
321‧‧‧控制單元
322、323‧‧‧電源裝置
324‧‧‧時序控制器
325‧‧‧驅動波形產生器
326‧‧‧源極驅動器
327‧‧‧閘極驅動器
CLK‧‧‧時序信號
Sin‧‧‧輸入信號
Scol‧‧‧控制信號
SSC‧‧‧掃描信號
SD‧‧‧顯示信號
P1、P2‧‧‧電源

Claims (14)

  1. 一種場序顯示器的驅動器,包括:一第一電源裝置,用以當該場序顯示器處於一彩色模式時產生一第一電源;一第二電源裝置,用以當該場序顯示器處於一黑白模式時產生一第二電源,其中該第二電源的電壓及電流小於該第一電源的電壓及電流;以及一驅動波形產生器,耦接該第一電源裝置及該第二電源裝置,以依據該第一電源或該第二電源產生多個掃描信號及多個顯示信號以驅動該場序顯示器的一顯示面板;其中,該第一電源裝置及該第二電源裝置依據一控制信號分別於該場序顯示器處於該彩色模式及該黑白模式中致能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之場序顯示器的驅動器,更包括:一控制單元,依據一輸入信號切換該場序顯示器處於該彩色模式或該黑白模式,並據此產生該控制信號以致能該第一電源裝置或該第二電源裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之場序顯示器的驅動器,其中該控制單元為一微控制器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之場序顯示器的驅動器,更包括:一控制單元,在該場序顯示器處於該彩色模式中且該控制單元經過一第一時間未接收到一輸入信號時,該控制單元會切換該場序顯示器為該黑白模式且產生該控制信號以致能該第二電源裝置,在該場序顯示器處於該黑白模式中且該控制單元經過一第二時間未接收到該輸入信號時,該控制單元會關閉該場序顯示器並產生該控制信號以禁能 該第一電源裝置及該第二電源裝置,在該控制單元接收到該輸入信號時,該控制單元切換該場序顯示器為該彩色模式且產生該控制信號以致能該第一電源裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之場序顯示器的驅動器,更包括:一時序控制器,耦接該驅動波形產生器,用以產生一時序信號至該驅動波形產生器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之場序顯示器的驅動器,其中該驅動波形產生器包括:一閘極驅動器,耦接該第一電源裝置、該第二電源裝置及該時序控制器,在該場序顯示器處於該彩色模式時,依據該時序信號與該第一電源產生該些掃描信號,在該場序顯示器處於該黑白模式時,依據該時序信號與該第二電源產生該些掃描信號;以及一源極驅動器,耦接該第一電源裝置、該第二電源裝置及該時序控制器,在該場序顯示器處於該彩色模式時,依據該時序信號與該第一電源產生該些顯示信號,在該場序顯示器處於該黑白模式時,依據該時序信號與該第二電源產生該些顯示信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之場序顯示器的驅動器,其中該第一電源裝置及該第二電源裝置為一電源產生器。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之場序顯示器的驅動器,其中該第一電源裝置及該第二電源裝置為一電源供應器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之場序顯示器的驅動器,其中該第一電源裝置為一升壓電路,該第二電源裝置為一電荷幫浦電路。
  10. 一種場序顯示器的驅動方法,包括:判斷該場序顯示器處於一彩色模式或一黑白模式; 當該場序顯示器處於該彩色模式時透過一第一電源裝置產生一第一電源;當該場序顯示器處於該黑白模式時透過一第二電源裝置產生一第二電源,其中該第二電源的電壓及電流小於該第一電源的電壓及電流,並且該第一電源裝置及該第二電源裝置皆位於一驅動器中;以及依據該第一電源或該第二電源產生多個掃描信號及多個顯示信號,以驅動該場序顯示器的一顯示面板。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之場序顯示器的驅動方法,其中判斷該場序顯示器處於該彩色模式或該黑白模式的步驟包括:依據一輸入信號判斷該場序顯示器處於該彩色模式或該黑白模式。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之場序顯示器的驅動方法,其中判斷該場序顯示器處於該彩色模式或該黑白模式的步驟包括:在接收到一輸入信號時,判斷該場序顯示器為該彩色模式;以及在該場序顯示器處於該彩色模式中且經過一第一時間未接收到該輸入信號時,判斷該場序顯示器為該黑白模式。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之場序顯示器的驅動方法,更包括:在該場序顯示器處於該黑白模式中且該控制單元經過一第二時間未接收到該輸入信號時,判斷該場序顯示器為關閉狀態。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之場序顯示器的驅動方法,其中依據該第一電源或該第二電源產生該些掃描信號及該些顯示信號的步驟包括:當該場序顯示器處於該彩色模式時,依據該第一電源與一時序信號產生該些掃描信號及該些顯示信號;以及 當該場序顯示器處於該黑白模式時,依據該第二電源與該時序信號產生該些掃描信號及該些顯示信號。
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