TWI436327B - 顯示器之驅動裝置及驅動方法 - Google Patents

Description

顯示器之驅動裝置及驅動方法

本發明係指一種顯示器之驅動裝置與驅動方法，尤指一種可根據待顯示畫面之影像特性的差異，調整伽瑪電壓，以降低電源消耗之驅動裝置與驅動方法。

相較於傳統的映像管顯示器，液晶顯示器具有外型輕薄、低電源消耗以及低輻射等特性，已被廣泛地應用在電腦系統、行動電話、個人數位助理(PDA)、數位相機及平板電腦等資訊產品上。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、綠及藍光。

由於環保意識抬頭，發展低能源消耗的產品已成為各產業努力的目標，其中科技產業所產的產品大部分為使用電力的電子產品。以液晶顯示器為例，儘管處於待機狀態的液晶顯示器僅消耗數瓦的功率，但依據顯示器的不同尺寸，使用中的液晶顯示器則消耗數十瓦至數百瓦的功率，消耗相當大的電力。由於液晶顯示器的使用者除了觀看影片與影音節目之外，大部分的活動並不需要觀看高對比度的畫面，例如瀏覽網頁、文書處理、收發信件及一般電腦操作等，因此如何在這些時候達成降低電源消耗的目的，為一相當重要的課題。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種顯示器之驅動裝置與驅動方法，以降低電源消耗。

本發明揭露一種顯示器之驅動裝置，該驅動裝置包含有一伽瑪電壓產生器，用來根據一控制訊號，產生一伽瑪電壓至該顯示器之一源極驅動器；以及一邏輯單元，用來根據該顯示器之複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生該控制訊號至該伽瑪電壓產生器，以調整該伽瑪電壓。

本發明另揭露一種顯示器之驅動方法，該驅動方法包含有根據一控制訊號，產生一伽瑪電壓至該顯示器之一源極驅動器；以及根據該顯示器之複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一液晶顯示器10之示意圖。液晶顯示器10包含一顯示面板100、一源極驅動器102、一閘極驅動器104、一時序控制器106、一伽瑪電壓產生器108以及一邏輯單元110。伽瑪電壓產生器108與邏輯單元110之運作可降低液晶顯示器10之電源消耗，其可獨立形成一驅動裝置，或是整合於時序控制器106中，不限於此。

液晶顯示器10的工作原理詳述如下。首先，根據待顯示畫面之影像資料IMG_data，時序控制器106產生一致能訊號ENB、一時脈訊號SNC及一畫面訊號FRM。接著，閘極驅動器104根據致能訊號ENB產生相對應之閘極訊號GT至顯示面板100，以控制顯示面板100上薄膜電晶體的導通狀況。源極驅動器102則根據時脈訊號SNC、畫面訊號FRM及由伽瑪電壓產生器108產生之一伽瑪電壓VGM，產生相對應之驅動訊號DRV至顯示面板100，以循序地控制顯示面板100上像素的灰階狀態。最後，顯示面板100根據收到的閘極訊號GT與驅動訊號DRV，驅動其中之液晶分子的扭轉情形，進而顯示對應的畫面。

除此之外，邏輯單元110亦接收畫面訊號FRM，用以根據畫面訊號FRM中待顯示畫面之影像特性的差異，如對比度的差異，產生一控制訊號CTR。而伽瑪電壓產生器108則根據控制訊號CTR，產生伽瑪電壓VGM至液晶顯示器10之源極驅動器102。換句話說，伽瑪電壓產生器108所產生之伽瑪電壓VGM係受控於邏輯單元110，或者，更詳細來說，伽瑪電壓VGM係相關於待顯示畫面之影像特性。

需注意的是，在液晶顯示器10中，伽瑪電壓產生器108所產生 之伽瑪電壓VGM可受控於邏輯單元110，或者，伽瑪電壓VGM相關於待顯示畫面之影像特性，而凡依此所做之各種變化皆屬本發明之範疇。例如，要實現上述功能，伽瑪電壓產生器108需能產生複數個電壓，並可根據控制訊號CTR，輸出其中一電壓作為伽瑪電壓VGM。舉例來說，請參考第2圖，第2圖為一分壓電路200之示意圖。分壓電路200可實現第1圖之伽瑪電壓產生器108，用以提供伽瑪電壓VGM_a_1~VGM_a_n，作為伽瑪電壓VGM，並可根據控制訊號CTR，降低或維持可選擇之伽瑪電壓VGM_a_1~VGM_a_n。分壓電路200包含有一參考電壓產生器202、一切換器204、一電阻206及電阻R1~RN。參考電壓產生器202可產生一參考電壓VRF，而切換器204則用來控制參考電壓產生器202至電阻R1~RN的連結方式，以降低或維持可選擇之伽瑪電壓VGM_a_1~VGM_a_n的數值。舉例來說，當待顯示畫面的對比度差異大於一預設值時，邏輯單元110可判斷使用者所觀看畫面的對比度不需要改變，則邏輯單元110會透過控制訊號CTR控制切換器202，使電阻R1~RN直接與參考電壓產生器202相連接，以維持可選擇之伽瑪電壓VGM_a_1~VGM_a_n的數值不變。相反地，當待顯示畫面的對比度差異小於預設值時，邏輯單元110可判斷使用者所觀看畫面的對比度有必要降低，則利用控制訊號CTR控制切換器204，使電阻R1~RN與電阻206相連接而不直接連接於參考電壓產生器202，則可選擇之伽瑪電壓VGM_a_1~VGM_a_n的數值得以降低。如此一來，可達到降低電源消耗的目的。

另外，請參考第3圖，第3圖為一分壓電路300之示意圖。分壓電路300可實現第1圖之伽瑪電壓產生器108，用以提供伽瑪電壓VGM_b_1~VGM_b_n，作為伽瑪電壓VGM，並可根據控制訊號CTR，降低或維持可選擇之伽瑪電壓VGM_b_1~VGM_b_n。分壓電路300包含有一第一參考電壓產生器302、一第二參考電壓產生器304、一切換器306及電阻R1~RN。第一參考電壓產生器302及第二參考電壓產生器304分產生不同電壓值之參考電壓VRF_1、VRF_2，而切換器306則根據控制訊號CTR，控制第一參考電壓產生器302或第二參考電壓產生器304與電阻R1~RN導通。舉例來說，若VRF_1>VRF_2，則邏輯單元110可在待顯示畫面的對比度差異大於一預設值的情況下，判斷使用者所觀看畫面的對比度不需要改變，以透過控制訊號CTR控制切換器306，使電阻R1~RN與第一參考電壓產生器302相連接，使得可選擇之伽瑪電壓VGM_b_1~VGM_b_n的數值維持不變。相反地，當對比度的差異小於一預設值的情況下，邏輯單元110可判斷使用者所觀看畫面的對比度有必要降低，以透過控制訊號CTR控制切換器306，使電阻R1~RN與第二參考電壓產生器304相連接，使得可選擇之伽瑪電壓VGM_b_1~VGM_b_n的數值得以降低，達到降低電源消耗的目的。

需注意的是，第2圖及第3圖所示之分壓電路200、300僅用來說明可用來實現伽瑪電壓產生器108之可行實施方式，實際上，任何可根據控制訊號CTR，對應調整伽瑪電壓VGM之電路或裝置皆可用於本發明，而不限於此。例如，除了以兩階段方式調整伽瑪電 壓VGM外，亦可以更多階數的方式調整伽瑪電壓VGM，或以不同運算邏輯調整伽瑪電壓VGM。當然，若以多階方式調整伽瑪電壓VGM，則伽瑪電壓產生器108應增加對應之變化，如增加參考電壓產生器的數量，而此等變化應係本領域具通常知識者所熟知。

本發明之精神在於根據待顯示畫面之影像特性調整伽瑪電壓，以降低電源消耗，其餘變化不限於前述，可依不同需求而做改變。舉例來說，邏輯單元110亦可根據一使用者控制指令或使用者正在使用的軟體，產生控制訊號CTR至伽瑪電壓產生器108，以調整伽瑪電壓VGM。也就是說，調整伽瑪電壓VGM的原則不限於待顯示畫面之影像特性的差異。而調整伽瑪電壓VGM以減少電源消耗的方式也未有所限，舉例來說，除了前述階段式調整外，亦可僅降低高伽瑪電壓之電壓值與提高低伽瑪電壓之電壓值，或降低最高伽瑪電壓與最低伽瑪電壓之差，同樣可減少電源消耗。另外，判斷待顯示畫面之影像特性的差異亦有許多方法，例如，可藉由比較待顯示畫面中子畫素之前兩個最高有效位元(Most Significant Bit，MSB)以判斷影像特性的差異。詳細來說，若前兩個最高有效位元相等，則表示該子畫素所顯示的顏色為黑或白，若前兩個最高有效位元相異，則表示該子畫素所顯示的顏色為彩色。因此，若畫面中有較多的子像素前兩個最高有效位元相等，則表示待顯示畫面的色彩較單調，使用者有可能正在進行如文書處理等不需要高對比畫面之活動，邏輯單元110可調整伽瑪電壓VGM以減少電源消耗。

此外，需注意的是，在第1圖中，伽瑪電壓產生器108與邏輯單元110係獨立於時序控制器106、閘極驅動器104及源極驅動器102之外，實際上，隨著半導體技術的進步，伽瑪電壓產生器108與邏輯單元110亦可整合於時序控制器106或/及源極驅動器102之中，甚至可整合伽瑪電壓產生器108、邏輯單元110、時序控制器106、源極驅動器102及閘極驅動器104為單一元件以降低成本。

關於伽瑪電壓產生器108與邏輯單元110之運作方式，可進一步歸納為一流程40，如第4圖所示。流程40包含以下步驟：

步驟400：開始。

步驟402：邏輯單元110根據複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生控制訊號CTR至伽瑪電壓產生器108。

步驟404：伽瑪電壓產生器108根據控制訊號CTR，產生伽瑪電壓VGM至液晶顯示器10之源極驅動器102。

步驟406：結束。

流程40係用以說明伽瑪電壓產生器108與邏輯單元110之運作方式，詳細說明及變化可參考前述，於此不贅述。

需注意的是，本發明之實施例係以液晶顯示器為例，說明本發明之精神。實際上，本領域具通常知識者可根據適當之變化，使用本發明之驅動裝置及驅動方法於各種電子顯示裝置，如電漿顯示器、映像管顯示器及投影機等，以達到降低電源消耗的目標，而不限於此。

綜上所述，本發明中可根據待顯示畫面之影像特性的差異，調整伽瑪電壓，以達到降低電源消耗的目標。

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．．．液晶顯示器

100．．．顯示面板

102．．．源極驅動器

104．．．閘極驅動器

106．．．時序控制器

108．．．伽瑪電壓產生器

110．．．邏輯單元

200、300．．．分壓電路

202、302、304．．．參考電壓產生器

204、306．．．切換器

206、R1～RN．．．電阻

40．．．流程

400、402、404、406．．．步驟

IMG_data．．．影像資料

ENB．．．致能訊號

SNC．．．時脈訊號

FRM．．．畫面訊號

GT．．．閘極訊號

DRV．．．驅動訊號

CTR．．．控制訊號

VRF、VRF_1、VRF_2．．．參考電壓

VGM、VGM_a_1～VGM_a_n、VGM_b_1～VGM_b_n．．．伽瑪電壓

第1圖為本發明實施例一液晶顯示器之示意圖。

第2圖及第3圖為本發明實施例分壓電路之示意圖。

第4圖為本發明實施例一流程之示意圖。

10．．．液晶顯示器

100．．．顯示面板

102．．．源極驅動器

104．．．閘極驅動器

106．．．時序控制器

108．．．伽瑪電壓產生器

110．．．邏輯單元

IMG_data．．．影像資料

ENB．．．致能訊號

SNC．．．時脈訊號

FRM．．．畫面訊號

GT．．．閘極訊號

DRV．．．驅動訊號

CTR．．．控制訊號

VGM．．．伽瑪電壓

Claims (15)

1. 一種顯示器之驅動裝置，該驅動裝置包含有：一伽瑪電壓產生器，用來根據一控制訊號，產生一伽瑪電壓至該顯示器之一源極驅動器；以及一邏輯單元，用來根據該顯示器之複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生該控制訊號至該伽瑪電壓產生器，以調整該伽瑪電壓。
2. 如請求項1所述之驅動裝置，其中該伽瑪電壓產生器包含有複數個分壓電路，用來產生複數個電壓，該控制訊號指示該伽瑪電壓產生器由該複數個電壓中輸出一電壓作為該伽瑪電壓。
3. 如請求項1所述之驅動裝置，其中該邏輯單元係根據該複數個待顯示畫面之對比度的差異，產生該控制訊號至該伽瑪電壓產生器，以調整該伽瑪電壓。
4. 如請求項3所述之驅動裝置，其中該邏輯單元係於該複數個待顯示畫面之對比度的差異小於一預設值時，產生該控制訊號至該伽瑪電壓產生器，以降低該伽瑪電壓。
5. 如請求項1所述之驅動裝置，其中該邏輯單元另用來根據一使用者控制指令，產生該控制訊號至該伽瑪電壓產生器，以調整該伽瑪電壓。
6. 如請求項1所述之驅動裝置，其中該邏輯單元係透過該控制訊號，使該伽瑪電壓產生器階段式調整該伽瑪電壓。
7. 如請求項1所述之驅動裝置，其中該邏輯單元另用來偵測該複數個待顯示畫面之影像特性，以判斷該複數個待顯示畫面之影像特性的差異。
8. 如請求項1所述之驅動裝置，其中該邏輯單元係設於該顯示器之一時序控制器或該源極驅動器中。
9. 一種顯示器之驅動方法，該驅動方法包含有：根據一控制訊號，產生一伽瑪電壓至該顯示器之一源極驅動器；以及根據該顯示器之複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓。
10. 如請求項9所述之驅動方法，其中根據該控制訊號，產生該伽瑪電壓至該顯示器之該源極驅動器之步驟，包含有利用分壓產生複數個電壓，以及根據該控制訊號，由該複數個電壓中選取一電壓作為該伽瑪電壓。
11. 如請求項9所述之驅動方法，其中根據該顯示器之該複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓，包含有根據該複數個待顯示畫面之對比度的差異，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓。
12. 如請求項11所述之驅動方法，其中根據該複數個待顯示畫面之對比度的差異，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓，包含有於該複數個待顯示畫面之對比度的差異小於一預設值時，產生該控制訊號，以降低該伽瑪電壓。
13. 如請求項9所述之驅動方法，其另包含根據一使用者控制指令，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓。
14. 如請求項9所述之驅動方法，其中根據該顯示器之該複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓，係透過該控制訊號，階段式調整該伽瑪電壓。
15. 如請求項9所述之驅動方法，其中根據該顯示器之該複數個待顯示畫面之影像特性的差異，產生該控制訊號，以調整該伽瑪電壓，其另包含有偵測該複數個待顯示畫面之影像特性，以判斷該複數個待顯示畫面之影像特性的差異。