TWI626643B - 顯示器及其動態驅動電壓補償方法 - Google Patents

顯示器及其動態驅動電壓補償方法 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種顯示器，包括：一顯示面板；以及一時序控制器，用以依據來自一主控端之一顯示驅動信號及該顯示面板之一顯示驅動組態控制該顯示面板之顯示畫面，其中該時序控制器係判斷該顯示驅動信號是否產生錯誤，並據以計算一錯誤計數數值，其中該時序控制器係判斷該錯誤計數數值是否小於一預定閥值，若是，該時序控制器係依據該顯示驅動信號正常於該顯示面板進行顯示；若否，該時序控制器係回報一顯示錯誤信號至該主控端，藉以由該主控端動態地更新該顯示面板之該顯示驅動組態。

Description

顯示器及其動態驅動電壓補償方法
本發明係有關於顯示器，特別是有關於一種顯示器及其動態驅動電壓補償方法。
在目前市面上的筆記型電腦之設計中，顯示面板均是採用嵌入式顯示介面(embedded DisplayPort，eDP)。此外，在顯示面板端所配備的時序控制器(timing controller，TCON)本身具有基本的補償機制。舉例來說，當時序控制器判斷主控端所給予的顯示信號的驅動能力不足時，會將電壓位階自動往上一階使用。然而，隨著長期使用或是在不同面板製造廠商之印刷電路板(PCB)的線路佈局(layout)不同，往往都會發生在顯示面板端所要求的推力不足，進而造成顯示異常的情況。
在產品出廠前的驗證階段中，會確保顯示面板所接收到的訊號品質能符合設計規範，其量測之基準可使用眼圖(eye diagram)，並確認驅動信號不能壓到眼圖之中間區域。然而，在各家面板製造廠商的設計不同的情況下，驅動信號在印刷電路板上可能產生衰減，進而讓顯示面板所接收到的衰減後的驅動信號，造成眼圖之中間區域被壓到。此時，時序控制器 會收到錯誤的驅動信號並且於顯示面板上顯示出有錯誤的畫面，這會造成使用者看到在顯示面板上有花屏或是閃點現象。
第2A圖係顯示嵌入式顯示介面信號未被擠壓之眼圖之示意圖。如第2A圖所示，當嵌入式顯示介面信號之眼圖未被擠壓時，眼圖中之中間區域210可形成一完整的多邊形。此時，時序控制器可準確地判斷出在顯示畫面中之各個畫素(pixel)之各位元的位準(例如為0或1)，在顯示面板上所顯示之畫面也不會產生錯誤的花屏或是閃點現象。
第2B圖係顯示嵌入式顯示介面信號被擠壓之眼圖之示意圖。如第2B圖所示，當嵌入式顯示介面信號之眼圖被擠壓時，眼圖中之中間區域220可無法形成一完整的多邊形。此時，時序控制器在判斷顯示畫面中之各個畫素(pixel)之各位元的位準(例如為0或1)時可能會產生判斷錯誤的情況，這會造成某些像素的像素值產生錯誤，使用者亦可能察覺到顯示畫面產生錯誤或是閃點的現象。
有鑑於此，需要一種顯示器及其動態驅動電壓補償方法來解決上述問題。
本發明係提供一種顯示器，包括：一顯示面板；以及一時序控制器，用以依據來自一主控端之一顯示驅動信號及該顯示面板之一顯示驅動組態控制該顯示面板之顯示畫面，其中該時序控制器係判斷該顯示驅動信號是否產生錯誤，並據以計算一錯誤計數數值，其中該時序控制器係判斷該錯誤 計數數值是否小於一預定閥值，若是，該時序控制器係依據該顯示驅動信號正常於該顯示面板進行顯示；若否，該時序控制器係回報一顯示錯誤信號至該主控端，藉以由該主控端動態地更新該顯示面板之該顯示驅動組態。
本發明更提供一種用於顯示器之動態驅動電壓補償方法，該顯示器包括一時序控制器及一顯示面板，該方法包括：利用該時序控制器依據來自一主控端之一顯示驅動信號及該顯示面板之一顯示驅動組態控制該顯示面板之顯示畫面；利用該時序控制器判斷該顯示驅動信號是否產生錯誤，並據以計算一錯誤計數數值；利用該時序控制器判斷該錯誤計數數值是否小於一預定閥值，若是，利用該時序控制器依據該顯示驅動信號正常於該顯示面板進行顯示；以及若否，利用該時序控制器回報一顯示錯誤信號至該主控端，藉以由該主控端動態地更新該顯示面板之該顯示驅動組態。
100‧‧‧電腦系統
110‧‧‧主控端
111‧‧‧中央處理器
112‧‧‧圖形處理器
113‧‧‧傳輸介面
114‧‧‧資料傳輸線
115‧‧‧基本輸入/輸出系統
120‧‧‧顯示器
121‧‧‧時序控制器
122‧‧‧顯示面板
123‧‧‧印刷電路板
124‧‧‧傳輸介面
210-220‧‧‧中間區域
S310-S380‧‧‧步驟
第1圖係顯示依據本發明一實施例中之電腦系統的方塊圖。
第2A圖係顯示嵌入式顯示介面信號未被擠壓之眼圖之示意圖。
第2B圖係顯示嵌入式顯示介面信號被擠壓之眼圖之示意圖。
第3圖係顯示依據本發明一實施例中用於顯示器之動態驅動電壓補償方法之流程圖。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖係顯示依據本發明一實施例中之電腦系統的方塊圖。電腦系統100例如可為一筆記型電腦或個人電腦。如第1圖所示，電腦系統100包括一主控端(host)110及一顯示器120。主控端110係包括一中央處理器(central processing unit、CPU)111、一圖形處理器(graphics processing unit、GPU)112、一顯示介面113、以及一基本輸入/輸出系統(basic input/output system、BIOS)115。顯示器120係包括一時序控制器121、一顯示面板122、一印刷電路板(printed circuit board、PCB)123、以及一顯示介面。
傳輸介面113及124例如可為一嵌入式顯示介面(embedded DisplayPort、eDP)，但本發明並不限於此。主控端110及顯示器120係透過顯示介面113及124之間的一資料傳輸線114以進行連接。BIOS 115係可透過傳輸介面113由顯示器120取得該顯示面板122之製造廠商及產品編號，並藉以決定欲設定的顯示面板122之驅動電壓之振幅位階及前置處理位階。一般而言，BIOS 115所取得之顯示面板122之驅動電壓之振幅位階及前置處理位階是供主控端110之圖形處理器112以及顯器120端之時序控制器121初步設定所要傳送及接收之顯示驅動信號的振幅位階及前置處理位階。
在一實施例中，圖形處理器112可為單獨位於一顯 示卡(graphics card)的圖形處理晶片。在一些實施例中，圖形處理器112係可整合於中央處理器111之中。
在一實施例中，圖形處理器112係透過顯示介面113傳輸一顯示信號至顯示器120，並可控制該顯示信號之驅動電壓振幅位階(swing level)及前置處理位階(pre emphasis level)，藉以讓顯示器120之時序控制器121可在顯示面板122上顯示正確的顯示畫面。
在另一實施例中，圖形處理器112亦可利用廠商已發展的面板驅動技術來控制顯示驅動信號之驅動電壓，例如可利用Intel之iBoost技術來進行調整。
時序控制器121係透過傳輸介面124接收來自主控端110之顯示驅動信號，並進行相應之電壓補償處理，再依據經過補償處理後之顯示驅動信號控制顯示面板122顯示相應之畫面。
在一實施例中，在主控端110出廠前，可利用一VESA標準之測試工具(Tool kit)來量測其所輸出之顯示驅動信號之振幅位階及前置處理位階。舉例來說，通常量測的位置是在顯示器端之傳輸介面124之輸入端，意即從主控端110所輸出之顯示驅動信號在經過eDP資料傳輸線114到達顯示器端時，能保證顯示驅動信號之振幅位階及前置處理位階是符合BIOS 115所偵測到的廠商設定的。然而，各面板廠商所製造之顯示器在出廠前。
第2A圖係顯示嵌入式顯示介面信號未被擠壓之眼圖之示意圖。眼圖之橫軸為時間，縱軸則為電壓，時序控制器 121係依據所設定之振幅位階來判斷該顯示驅動信號是屬於邏輯1或是邏輯0。當所設定之振幅位階愈大時，時序控制器121更容易判斷該顯示驅動信號之邏輯位準，然而，主控端110亦要花費更多地功耗來產生具有較大振幅位階之顯示驅動信號。一般而言，在時序控制器121能準確判斷顯示驅動信號之邏輯位準的前提下，振幅位階愈小愈好，系統可降低更多功耗。
如第2A圖所示，當嵌入式顯示介面信號之眼圖未被擠壓時，眼圖中之中間區域210可形成一完整的多邊形。此時，時序控制器121可準確地判斷出在顯示畫面中之各個畫素(pixel)之各位元的位準(例如為0或1)，在顯示面板122上所顯示之畫面也不會產生錯誤的花屏或是閃點現象。
第2B圖係顯示嵌入式顯示介面信號被擠壓之眼圖之示意圖。如第2B圖所示，當嵌入式顯示介面信號之眼圖被擠壓時，眼圖中之中間區域220可無法形成一完整的多邊形。此時，時序控制器121在判斷顯示畫面中之各個畫素(pixel)之各位元的位準(例如為0或1)時可能會產生判斷錯誤的情況，這會造成某些像素的像素值產生錯誤，使用者亦可能察覺到顯示畫面產生錯誤或是閃點的現象。
在一實施例中，當電腦系統100開機時，BIOS 115會先讀取圖像群組設定(GOP setting)，並透過資料傳輸線114及傳輸介面113由顯示器120讀取其延伸顯示識別資料(extended display identification data，EDID)以取得顯示面板122之製造廠商及其產品編號(product number)，並可確認顯示面板122之相關驅動設定參數，例如是振幅位階及前置處理位 階。
接著，時序控制器121會確認來自主控端110之顯示驅動信號的信號品質，並進行自動訓練(auto training)。舉例來說，時序控制器121會先依據所取得之顯示面板122之相關驅動設定參數來進行設定，當設定完成後，即可正常控制顯示面板122進行顯示。當在工作狀態時，時序控制器121也會持續地確認所收到的顯示驅動信號是否有發生異常。
每當判斷出所接收到的顯示驅動信號發生異常時，時序控制器121會計算錯誤計數數值(例如可儲存於時序控制器121中之一暫存器)，並將其加1。當錯誤計數數值累積至一預定閥值時，時序控制器121則會判斷顯示畫面可能會產生無法預期之異常情況。此時，時序控制器121則會將所計算的錯誤計數數值回報至主控端110。
顯示驅動信號產生錯誤的情況可能為振幅位階不足或是前置處理位階不足，造成眼圖中之中間區域產生擠壓的情況，進而造成時序控制器121在判斷像素之位元的邏輯位準時會產生錯誤。只要時序控制器121偵測到有顯示驅動信號有錯誤發生，每次均會將錯誤計數數值加1。在一些實施例中，錯誤計數數值可為在電腦系統100開機後所累積的錯誤發生次數。在另一些實施例中，錯誤計數數值可為週期性地計算在一期間之內所累積的錯誤發生次數。
接著，主控端110中之BIOS 115則會更新振幅位階、前置處理位階、或是採用其他顯示驅動的調整技術(例如Intel之iBoost技術)來動態調整從主控端110所輸出之顯示驅動 信號的振幅位階及/或前置處理位階。在BIOS 115更新顯示驅動組態後，會將電腦系統100重新開機以套用新的顯示驅動組態。
舉例來說，若顯示面板122所初步設定的振幅位階為400mV，且前置處理位階為0dB，但初步設定會造成錯誤計數數值過高的情況。此時，時序控制器121可回報至錯誤計數數值至主控端110。此時，BIOS 115可將顯示驅動組態更新為振幅位階為400mV，加上前置處理位階為3.5dB，則可避免產生錯誤計數數值過高的情況。
在另一實施例中，BIOS 115可將顯示驅動組態維持在振幅位階為400mV，加上前置處理位階為0dB，但加入了Intel之iBoost技術，亦可避免產生錯誤計數數值過高的情況。
在又一實施例中，BIOS 115可將顯示驅動組態更新為振幅位階為600mV，加上前置處理位階為0dB，同樣可避免產生錯誤計數數值過高的情況。
需了解的時，因為各家面板廠商之顯示面板的技術規格不同，故當發生錯誤計數數值過高的情況時，所適用的顯示驅動組態之調整方式可能亦不相同。在一些情況下，可能需要進行多次的調整才能讓錯誤計數數值維持在合理的範圍內。
在一情境中，當電腦系統100開機時，若初步設定的顯示驅動組態不符時序控制器121的要求，則時序控制器121所計算之錯誤計數數值會很快地達到該預定閥值，時序控制器121則可將錯誤計數數值回報至主控端110，並由BIOS 115更新 顯示驅動組態，並將電腦系統100重開機，使用者只會感覺到電腦系統100之開機過程稍久一點，但不會影響到正常使用。
第3圖係顯示依據本發明一實施例中用於顯示器之動態驅動電壓補償方法之流程圖。請同時參考第1圖及第3圖，在步驟S310，啟動電腦系統110。在步驟S320，BIOS 115讀取一圖像群組設定。
在步驟S330，讀取顯示面板122之延伸顯示識別資料(EDID)以確認顯示面板之一產品編號。此時，主控端110及時序控制器121即可依據所取得之顯示面板的產品編號得知其相關的顯示驅動設定，以及其電壓振幅位階及前置處理位階之調整模式。
在步驟S340，利用時序控制器121檢查來自主控端110之嵌入式顯示介面信號之一錯誤計數數量。
在步驟S350，判斷該錯誤計數數量是否小於一預定閥值T。若是，則正常顯示畫面於顯示器120。若否，則利用時序控制器121回報一顯示錯誤信號至BIOS 115以更新顯示器驅動組態(步驟S370)。
在步驟S380，將電腦系統100重新啟動並更新圖像群組設定。
綜上所述，本發明係提供一種顯示器及其動態驅動補償方法，其可利用時序控制器持續地偵測來自主控端之顯示驅動信號(例如是一嵌入式顯示介面信號)是否有發生錯誤，並計算所發生之錯誤的一錯誤計數數值。當該錯誤計數數值超過預定閥值時，時序控制器可將錯誤計數數值或是相關的一顯 示錯誤信號回報至主控端，藉以讓BIOS動態地更新顯示器的驅動組態，藉以解決不同面板廠商之顯示驅動信號衰減而造成顯示面板之顯示錯誤的情況。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，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，當可做些許的更動與潤飾，因此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。

Claims (8)

  1. 一種顯示器，包括：一顯示面板；以及一時序控制器，用以依據來自一主控端之一顯示驅動信號及該顯示面板之一顯示驅動組態控制該顯示面板之顯示畫面，其中當該時序控制器判斷該顯示驅動信號之像素的位元的邏輯位準產生錯誤時，該時序控制器係將一錯誤計數數值加1，其中該時序控制器係判斷該錯誤計數數值是否小於一預定閥值，若是，該時序控制器係依據該顯示驅動信號正常於該顯示面板進行顯示；若否，該時序控制器係回報一顯示錯誤信號至該主控端，藉以由該主控端動態地更新該顯示面板之該顯示驅動組態，其中該顯示面板之顯示驅動組態包括一電壓振幅位階(voltage swing level)及/或一前置處理位階(pre emphasis level)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該時序控制器係透過嵌入式顯示介面(eDP)由該主控端接收該顯示驅動信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該顯示面板之顯示驅動組態係透過Intel之iBoost技術進行動態更新。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該主控端之一基本輸入/輸出系統係用以更新該顯示面板之該顯示驅動組態。
  5. 一種用於顯示器之動態驅動電壓補償方法，該顯示器包括一時序控制器及一顯示面板，該方法包括：利用該時序控制器依據來自一主控端之一顯示驅動信號及該顯示面板之一顯示驅動組態控制該顯示面板之顯示畫面；當利用該時序控制器判斷該顯示驅動信號之像素的位元的邏輯位準產生錯誤時，將一錯誤計數數值加1；利用該時序控制器判斷該錯誤計數數值是否小於一預定閥值，若是，利用該時序控制器依據該顯示驅動信號正常於該顯示面板進行顯示；以及若否，利用該時序控制器回報一顯示錯誤信號至該主控端，藉以由該主控端動態地更新該顯示面板之該顯示驅動組態，其中該顯示面板之該顯示驅動組態包括一電壓振幅位階(voltage swing level)及/或一前置處理位階(pre emphasis level)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該時序控制器係透過嵌入式顯示介面(eDP)由該主控端接收該顯示驅動信號。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該顯示面板之顯示驅動組態係透過Intel之iBoost技術進行動態更新。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之方法，更包括：透過該主控端之一基本輸入/輸出系統更新該顯示面板之該顯示驅動組態。
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