專利名稱：于開機過程改善畫面閃爍的液晶顯示器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種液晶顯示器的畫面(Frame)控制技術(shù)，尤指一種于開機過程改善畫面閃爍的液晶顯示器及方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)由于具備了輕薄、省電、無幅射線等優(yōu)點，而逐漸取代傳統(tǒng)映像管(Cathode Ray Tube，CRT)顯示器。目前LCD是廣泛應(yīng)用于高畫質(zhì)數(shù)字電視、桌上型計算機、個人數(shù)字助理器、筆記型計算機、數(shù)字相機與移動電話等電子產(chǎn)品中。
圖1是顯示液晶顯示器中的單一象素(Pixel)1的等效電路圖，其是包括薄膜晶體管(ThinFilm Transitor，TFT)2與液晶電容3，其中薄膜晶體管2的源極(Source)是與信號線(或稱數(shù)據(jù)線(Da ta Line))4相連接，柵極(Gate)是與掃描線5相連接。液晶電容3的一端是連接至薄膜晶體管2的漏極(Drain)，而另一端是通有共同電壓(CommonVoltage，Vcom)。
上述的液晶電容3是由一共同電極層(未圖標)、一象素電極層(未圖標)與夾合于其間的液晶層(未圖標)所構(gòu)成，其中共同電極層是通有一固定不變的共同電壓，象素電極層是提供一操作電壓(OperationVoltage)，而共同電壓與操作電壓的壓差值，是能在液晶層中產(chǎn)生電場以驅(qū)動液晶分子轉(zhuǎn)動。一般而言，為了避免液晶分子固定于同一個方向，而導(dǎo)致液晶分子隨電場轉(zhuǎn)動的特性受到破壞，必須使用不同極性的電壓來驅(qū)動液晶分子。是故，上述施加于象素電極層的操作電壓是屬正負極性交替出現(xiàn)的交流電壓。
當液晶顯示面板顯示一靜止的畫面，如圖2所示，其操作電壓Vo的波形是呈現(xiàn)正極性(Positive Cycle)與負極性(Negative Cycle)交替出現(xiàn)，其中正極性部分是指操作電壓值Vo大于共同電壓Vcom，而負極性的部分是指操作電壓值Vo小于共同電壓值Vcom。為了呈現(xiàn)此靜止的畫面，共同電壓值與操作電壓值的壓差的絕對值必須保持一定。借此，即便液晶分子的方向隨著操作電壓的正負極性改變而變化，只要確保帶動液晶分子轉(zhuǎn)動的電場大小維持固定，即可使液晶層維持一定的透光率。
如圖3所示，若是共同電壓值Vcom’偏離默認值Vcom，共同電壓值Vcom’與操作電壓值Vo的壓差的絕對值將無法維持一定。圖中是顯示共同電壓產(chǎn)生正偏壓(Positive bias)的情況，在正極性部分，操作電壓值Vo與共同電壓值Vcom’的壓差的絕對值將縮小，而在負極性部分，操作電壓值Vo與共同電壓值Vcom’的壓差的絕對值將增加。因此，液晶層內(nèi)的電場大小將隨著操作電壓Vo的正負極性變化而改變，導(dǎo)致液晶層的透光率無法維持一定，而造成閃爍(Flicker)現(xiàn)象。
請同時參照圖1，若液晶電容3內(nèi)有殘留電荷未釋放(亦即共同電極層與象素電極層之間存在有直流偏壓(DC-bias))，則會改變共同電壓的準位，而產(chǎn)生如圖3中所示的閃爍現(xiàn)象。又，液晶顯示器在關(guān)機時通常會殘留有電荷于液晶電容內(nèi)。若是這些電荷無法在下一次激活液晶顯示器前完全排除，即會在液晶電容內(nèi)產(chǎn)生直流偏壓。如此將使得下一次顯示器開啟后，液晶顯示面板會產(chǎn)生短暫的閃爍現(xiàn)象。
于是，如何避免液晶電容內(nèi)的殘留電荷對于液晶顯示器開機時的畫面產(chǎn)生干擾，將對于液晶顯示器的品質(zhì)提升產(chǎn)生極為重要的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是利用液晶顯示器的開機過程，將液晶電容快速充電，以改善液晶顯示器開機時畫面閃爍的問題。
依據(jù)本發(fā)明的一特色，所提供于開機過程改善畫面閃爍的液晶顯示器，包括一液晶顯示面板、一面板電源供應(yīng)器、一視頻信號控制器與一時序控制器。其中，液晶顯示面板具有多個液晶電容以顯示畫面；面板電源供應(yīng)器是供應(yīng)液晶顯示面板所需的電源；視頻信號控制器是用以控制輸入液晶顯示面板畫面內(nèi)容；時序控制器是分別與視頻信號控制器及液晶顯示面板相連接，以控制視頻信號控制器及液晶顯示面板的運作順序。于開機時，時序控制器于一第一預(yù)設(shè)時間點通知液晶顯示面板激活，然后于一第二預(yù)設(shè)時間點通知視頻信號控制器提供一預(yù)設(shè)畫面(Predetermined Pattern)至液晶顯示面板，以對這些液晶電容快速充電。
前述液晶顯示器于開機過程改善畫面閃爍的方法，是包括下述步驟一電源開啟步驟、一激活面板步驟與一提供預(yù)設(shè)畫面步驟。其中，電源開啟步驟是激活液晶顯示器電源。激活面板步驟是于電源開啟步驟后一第一預(yù)設(shè)時間點開啟液晶顯示面板。提供預(yù)設(shè)畫面步驟是于電源開啟步驟后一第二預(yù)設(shè)時間點提供一預(yù)設(shè)畫面至液晶顯示面板，使能對液晶顯示面板內(nèi)的液晶電容快速充電，以活化液晶電容內(nèi)的液晶層。


圖1是一典型液晶顯示器的單一象素的等效電路圖；圖2是當液晶顯示器顯示靜止畫面的情況下，其操作電壓的波形圖；圖3是當液晶顯示器產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象的情況下，其操作電壓的波形圖；圖4是本發(fā)明用以改善開機閃爍的液晶顯示器一較佳實施例的示意圖；圖5是本發(fā)明改善液晶顯示器畫面閃爍的方法一較佳實施例的流程圖；圖6是對應(yīng)于圖5的操作流程中，面板電源與畫面信號的波形圖；圖7是本發(fā)明改善液晶顯示器畫面閃爍的方法另一實施例的流程圖；圖8是對應(yīng)于圖7的操作流程中，面板電源與畫面信號的波形圖；圖9A與圖9B顯示在提供預(yù)設(shè)畫面前后，本發(fā)明液晶顯示器的操作電壓的波形圖。
符號說明象素1 薄膜晶體管2液晶電容3 信號線4掃描線5 液晶顯示器10液晶顯示面板20 視頻信號控制器40時序控制器50畫面產(chǎn)生器42多任務(wù)器44 時脈產(chǎn)生器具體實施方式

關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以借由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。
圖4是本發(fā)明液晶顯示器10一較佳實施例的功能方塊圖，此液晶顯示器10具有一液晶顯示面板20、一視頻信號控制器40與一時序控制器(Timing Controller)50。其中，液晶顯示面板20具有多個液晶電容(未圖標)以顯示畫面，視頻信號控制器40是聯(lián)機至液晶顯示面板20以提供畫面內(nèi)容，時序控制器50是與液晶顯示面板20及視頻信號控制器40相連接，以傳輸控制信號至液晶顯示面板20上的驅(qū)動器(例如數(shù)據(jù)驅(qū)動器(Source Driver)與掃瞄驅(qū)動器(Gate Driver))，借以決定液晶顯示面板20上各液晶電容充放電(也就是各象素顯示)的順序與時機。
視頻信號控制器40具有一畫面產(chǎn)生器42、一多任務(wù)器44與一時脈產(chǎn)生器46。其中，畫面產(chǎn)生器42是用以產(chǎn)生一預(yù)設(shè)畫面F。多任務(wù)器44是接收畫面產(chǎn)生器42所產(chǎn)生的預(yù)設(shè)畫面F及外部輸入的正常畫面A，并且，選擇其中一種畫面輸出至液晶顯示面板20。時脈產(chǎn)生器46是與畫面產(chǎn)生器42相連接，以提供對應(yīng)于前述預(yù)設(shè)畫面F所需的時脈信號S，以能透過此時脈信號S來控制預(yù)設(shè)畫面F呈現(xiàn)于液晶顯示面板20上的掃描速度與持續(xù)時間。
由于液晶顯示面板20中的液晶電容在液晶顯示器10關(guān)機后會有殘留電荷，而使得液晶顯示器10在下一次開機時容易產(chǎn)生短暫的閃爍現(xiàn)象。因此，若能在液晶顯示器10開機后的即刻對液晶電容快速充電，以活化液晶電容內(nèi)的液晶層，則可改善此閃爍現(xiàn)象。
為了使液晶電容的液晶層有效充電，視頻信號控制器40是在開機(Power On)后，提供預(yù)設(shè)畫面F至液晶顯示面板20。此預(yù)設(shè)畫面F是提供液晶電容足夠的驅(qū)動電場，以在短時間內(nèi)將液晶顯示面板20中的液晶電容充電。而就一較佳實施例而言，此足夠的驅(qū)動電場是指數(shù)據(jù)驅(qū)動器中，設(shè)定以驅(qū)動液晶分子轉(zhuǎn)向的最大驅(qū)動電場值的90％。而就一個八位驅(qū)動的液晶顯示面板而言，最大的驅(qū)動電場就是指第255階的驅(qū)動信號所產(chǎn)生的驅(qū)動電場。當然，此足夠的驅(qū)動電場的大小是依據(jù)各個液晶顯示器的特性而有所不同。
為了充分活化液晶電容內(nèi)的液晶分子，視頻信號控制器40可提供1至100個不等數(shù)量的預(yù)設(shè)畫面F，或是10ms至1000ms不等的預(yù)設(shè)畫面長度。此外，在本實施例中，預(yù)設(shè)畫面F是依據(jù)液晶顯示面板20的特性，而提供不同的畫面信號。例如當液晶顯示面板20的液晶層屬于扭轉(zhuǎn)向列型(Twisted Nematic，TN)，則預(yù)設(shè)畫面F是為黑色畫面信號，以提供足夠的驅(qū)動電場對液晶電容快速充電；當液晶層屬于多區(qū)域垂直排列型(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)或是橫向電場型(In-PlainSwitching，IPS)，則預(yù)設(shè)畫面F是為白色畫面信號，以提供足夠的驅(qū)動電場對液晶電容快速充電。
請參照圖5所示，是本發(fā)明的操作方法一較佳實施例的流程圖，有關(guān)其說明，請一并參照圖4的功能方塊圖以及圖6的動作時序圖。當液晶顯示器的電源開關(guān)開啟后(步驟100)，時序控制器50是于第一預(yù)設(shè)時間點t1通知液晶顯示面板20激活(步驟120)，以供應(yīng)液晶顯示面板20所需的電源。然后，于第二預(yù)設(shè)時間點t2通知視頻信號控制器40內(nèi)的多任務(wù)器44選擇畫面產(chǎn)生器42所提供的預(yù)設(shè)畫面F輸出至液晶顯示面板20，以將液晶層快速充電(步驟140)。預(yù)設(shè)畫面F撥放結(jié)束后，時序控制器50于第三預(yù)設(shè)時間點t3通知多任務(wù)器44選擇外部提供的正常畫面A輸出至液晶顯示面板20(步驟160)，以開始液晶顯示面板20的正常運作。就一較佳實施例而言，第一預(yù)設(shè)時間點t1是于開機動作后100ms之內(nèi)，預(yù)設(shè)畫面F的時間長度d1是介于20ms至100ms間，而第二預(yù)設(shè)時間點t2與第三預(yù)設(shè)時間點t3的間隔是等同于預(yù)設(shè)畫面F的持續(xù)時間d1。當然，這些參數(shù)t1、t2、t3及d1的數(shù)值也會因不同的顯示器設(shè)計而有所差異。
值得注意的是，除了前述步驟160所述，透過時序控制器50通知多任務(wù)器44將信號來源切換至外界正常畫面A的方法外。多任務(wù)器44也可以直接偵測預(yù)設(shè)畫面F的結(jié)束信號，來將視頻信號控制器40的信號來源切換至外界正常畫面A，以開始液晶顯示面板20的正常運作。
前述實施例是針對本發(fā)明應(yīng)用于反射式液晶顯示器的情況進行說明。請參照圖7與圖8所示，顯示本發(fā)明應(yīng)用于穿透式或是半穿反射式液晶顯示器，也就是有液晶顯示器具有背光源的情況下的操作流程。首先，在激活一開機動作后(步驟200)，時序控制器50是于一第一預(yù)設(shè)時間點t1通知液晶顯示面板20激活(步驟220)。然后，于一第二預(yù)設(shè)時間點t2通知視頻信號控制器40內(nèi)的多任務(wù)器44，提供畫面產(chǎn)生器42所提供的預(yù)設(shè)畫面F至液晶顯示面板20以將液晶層快速充電(步驟240)。預(yù)設(shè)畫面F撥放結(jié)束后，多任務(wù)器44是提供外界正常畫面A至液晶顯示面板20(步驟260)，以開始液晶顯示面板20的正常運作。接下來，再開啟背光源(步驟280)以完成此開機過程。就一較佳實施例而言，在開始提供正常畫面A至液晶顯示面板20的50ms后，隨即激活背光源。
請參照圖9A與圖9B所示，顯示本發(fā)明所提供的預(yù)設(shè)畫面F對于液晶電容內(nèi)直流偏壓的改善過程。圖中Vo是指操作電壓，Vcom是指預(yù)設(shè)的共同電壓值，而Vcom”是指實際上的共同電壓值。圖9A是顯示未通入預(yù)設(shè)畫面的情況下，液晶電容的共同電壓值Vcom”的變化情形。而圖9B是顯示在開機后，隨即通入預(yù)設(shè)畫面的情況下，液晶電容的共同電壓值Vcom”的變化情形。如圖中所示，預(yù)設(shè)畫面是快速活化液晶分子，以加速排除直流偏壓，縮短開機后畫面閃爍的時間。
綜上所述，本發(fā)明具有下列特點一、本發(fā)明是透過一給定的開機時序，并利用一預(yù)設(shè)畫面F將液晶電容快速充電，以避免液晶電容內(nèi)的殘留電荷對于畫面的正常顯示造成干擾。因此，可以提供一穩(wěn)定有效的方式，改善液晶顯示器開機時所產(chǎn)生畫面閃爍的現(xiàn)象，以提升液晶顯示器的品質(zhì)并延長液晶顯示器的壽命。
二、如圖8所示，在輸入預(yù)設(shè)畫面F的過程中，液晶顯示器的背光源是處于關(guān)閉狀態(tài)。因此，使用者不易察覺液晶電容在充電過程中，可能出現(xiàn)的殘影畫面，而可以改善開機畫面的品質(zhì)。
三、由于本發(fā)明可以避免液晶電容內(nèi)的殘留電荷對于畫面的正常顯示造成干擾，因此，對于短時間內(nèi)重新激活顯示器所產(chǎn)生的閃爍現(xiàn)象，特別具有優(yōu)異的改善效果。
四、由于本發(fā)明是透過時序控制器來控制視頻信號控制器及液晶顯示面板，俾能控制視頻信號控制器在預(yù)設(shè)時間點提供預(yù)設(shè)畫面至液晶顯示面板，而不需透過其它的額外裝置來進行，因此，本發(fā)明并不會增加量產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，可以避免開機時畫面產(chǎn)生的閃爍現(xiàn)象，其特征在于所述液晶顯示器包括一液晶顯示面板，具有多個液晶電容以顯示畫面；一面板電源供應(yīng)器，供應(yīng)該液晶顯示面板所需的電源；一視頻信號控制器，控制輸入該液晶顯示面板的畫面內(nèi)容；以及一時序控制器，分別與該視頻信號控制器及該液晶顯示面板相連接，以控制該視頻信號控制器及該液晶顯示面板的運作順序；于開機時，該時序控制器于一第一預(yù)設(shè)時間點通知該液晶顯示面板激活，然后于一第二預(yù)設(shè)時間點通知該視頻信號控制器提供一預(yù)設(shè)畫面至該液晶顯示面板，以對該些液晶電容快速充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于該時序控制器于一第三預(yù)設(shè)時間點通知該視頻信號控制器提供正常畫面至該液晶顯示面板，且該第二預(yù)設(shè)時間點與該第三預(yù)設(shè)時間點的間隔是為該預(yù)設(shè)畫面的持續(xù)時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于該視頻信號控制器于該預(yù)設(shè)畫面結(jié)束后，是提供正常畫面至該液晶顯示面板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示器，其特征在于該預(yù)設(shè)畫面是持續(xù)1～100個畫面或是持續(xù)10ms～1000ms。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于該預(yù)設(shè)畫面是所提供的驅(qū)動電場是驅(qū)動該液晶電容所預(yù)設(shè)的最大驅(qū)動電場值的90％以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于更包括一背光源，提供該液晶顯示器所需的照明，并且該背光源是在該預(yù)設(shè)畫面結(jié)束后激活。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于該視頻信號控制器包括一畫面產(chǎn)生器，以產(chǎn)生該預(yù)設(shè)畫面；以及一多任務(wù)器，是接收正常畫面與該預(yù)設(shè)畫面，并選擇輸出至該液晶顯示面板的畫面內(nèi)容。
8.一種改善液晶顯示器開機時畫面閃爍的方法，該液晶顯示器具有一液晶顯示面板，而該液晶顯示面板上具有多個液晶電容，該方法包括下述步驟一電源開啟步驟，是激活該液晶顯示器電源；一激活面板步驟，是于該電源開啟步驟后一第一預(yù)設(shè)時間點開啟該液晶顯示面板；以及一提供預(yù)設(shè)畫面步驟，是于該電源開啟步驟后一第二預(yù)設(shè)時間點提供一預(yù)設(shè)畫面至該液晶顯示面板，以能對該液晶電容快速充電，以活化該液晶電容內(nèi)的液晶層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善液晶顯示器開機時畫面閃爍的方法，在該提供預(yù)設(shè)畫面步驟后，更包括一提供正常畫面步驟，是于該電源開啟步驟后一第三預(yù)設(shè)時間點提供正常畫面至該液晶顯示面板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改善液晶顯示器開機時畫面閃爍的方法，在該提供正常畫面步驟后，更包括一背光源步驟，以開啟該液晶顯示器的背光源，以完成顯示器開機動作。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善液晶顯示器開機時畫面閃爍的方法，其中當該液晶顯示面板為扭轉(zhuǎn)向列型，則該預(yù)設(shè)畫面為黑色畫面。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善液晶顯示器開機時畫面閃爍的方法，其中當該液晶顯示面板為多區(qū)域垂直排列型，則該預(yù)設(shè)畫面為白色畫面。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善液晶顯示器開機時畫面閃爍的方法，其中當該液晶顯示面板為橫向電場型，則該預(yù)設(shè)畫面為白色畫面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種于開機過程改善畫面閃爍的液晶顯示器及方法，所述具有閃爍改善功能的液晶顯示器，包括一液晶顯示面板、一面板電源供應(yīng)器、一視頻信號控制器與一時序控制器。其中，面板電源供應(yīng)器是供應(yīng)液晶顯示面板所需的電源。視頻信號控制器是控制輸入液晶顯示面板的畫面內(nèi)容。時序控制器是連接至面板電源供應(yīng)器與視頻信號控制器，以控制其運作順序。其操作方法是在液晶顯示器電源開啟后的一預(yù)設(shè)時間點，提供一預(yù)設(shè)時間長度的預(yù)設(shè)畫面至液晶顯示面板，以產(chǎn)生足夠的驅(qū)動電場對液晶電容快速充電。
文檔編號G09G5/00GK1588529SQ200410055160
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月9日
發(fā)明者邱家正, 陳伯安 申請人:友達光電股份有限公司