TWI253037B - A liquid crystal display with image flicker and shadow elimination functions applied when power-off and an operation method of the same - Google Patents

Description

1253037 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示器之畫面控制技術，尤指 一種改善液晶顯示為重行開機時之畫面閃爍與關機時之畫 面殘影的裝置及其操作方法。 【先前技術】

第一圖係顯不液晶顯示器中的單一畫素（Pixel)l的 等效電路圖，其係包括薄膜電晶體（Thin Fi lm Transistor ’ TFT ) 2與液晶電容3，其中薄膜電晶體2之源 極（Source )係與信號線（或稱資料線（Data Line ) ) 4 相連接，閘極（Gate )係與掃描線5相連接，汲極 (D r a i η )係與液晶電容3相連接，液晶電容3之另一端係 通有共同電壓（Common Voltage，Vcom)。 上述之液晶電容3係由一共同電極層（圖未示）、一 晝素電極層（圖未示）與夾合於其間之液晶層（圖未示） 斤構成’其中共同電極層係通有一固定不變之共同電壓， 晝素電極層係提供一操作電壓（0perati〇n Voltage)，

7共同電壓與操作電壓之壓差值，係能在液晶層中產生電 =以驅動液晶分子轉動。一般而言，為了避免液晶分子固 疋於同一個方向，而導致液晶分子可隨電場轉動之特性受 到破壞’必須使用不同極性之電壓來驅動液晶分子。是 故’上述施加於晝素電極層之操作電壓係屬不同極性之交

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五、發明說明（2) 流電壓。 當液晶顯示面板顯示一靜止之畫面，如第二圖所厂、 其操作電壓Vo之波形係呈現正極性（P〇sitive Cycle^盘 =極性（Negative Cycle )交替出現，其中正極性部份^系 指操作電壓值Vo大於共同電壓Vcom，而負極性之部份係^ 操作電壓值Vo小於共同電壓值vcom。為了呈現此靜止之^ ，，共同電壓值與操作電壓值之壓差的絕對值必須保持二 疋[換言之，即便液晶分子之方向係隨著正負極性之改辦 而變化，只要確保帶動液晶分子所轉動之電場大小固、，、、 即可使液晶層維持一定之透光率。 如第三圖所示，若是共同電壓值Vc〇m，偏離預設值 Vcom，共同電壓值Vc〇m，與操作電壓值v〇之壓差的絕對值 將無法維持一定。圖中係顯示共同電壓 =二b一情況，在正極性部份，二壓值 摔；電==壓差的絕對值將縮小，而在負極性部份， 值與共同電壓值之壓差的絕對值將增力σ。因此， Π=電場大小將隨著操作電壓之正負極性變化而改 ’而—致液晶層之透光率無法維持一定 (Flicker )現象。 、取门裸 請再參照第一圖，若液晶電容内有殘留電 (亦即共同電極層與書素電極層之門值; u · 、、 /、一 丁 ％仕尽 < 間有直流偏壓（DC- 二將對共同電極層產生一偏壓之效果，而改變共 i曰顯ί ϊ Μ產生如第三圖中所示之閃爍現象。然而， 液曰曰..、、員不器在關機時通常會殘留有電荷於液晶電容内，而

1253037 五、發明說明（3) --------------- 導致關機殘影畫面 一次啟動液晶_示时^生。同時，若是這些電荷無法在下 啟後，液晶顯示面f前完全排除，即會使得顯示器重行開 於是，如何排反會產生短暫的閃爍現象。 閃爍及關機殘影書=液晶電容内之殘留電荷，以防止畫面 升，確有極為重二之現象，對於液晶顯示器之品質提 至聲之影響。 【發明内容】 本發明之目的你 畫面與重行開機時=Ϊ仏一種改善液晶顯示器關機之殘影 在液晶顯示器之關撫：：：爍的裝置及其運作方法，俾能 快速釋放，以改盖、夜m ’能將液晶電容内之殘留電荷 時之晝面閃爍的；2器之關機殘影畫面及重行開機 依據本心明之—特色，所提供之具有閃爍 (Fllcker)與殘影改善功能之液晶顯示器包括一液曰 顯：面：丄-面板電源供應器、一視訊控制器與一曰曰 :Is。/、中’液晶顯示面板係具有複數個液晶電容以顯； 旦面。面板電源供應器係供應液晶顯示面板所需之雷调。 視訊控制器係控制輸入液晶顯示面板之畫面内容。^ 制器係分別與視訊控制器及液晶顯示面板相連接，以控= 視訊控制器及液晶顯示面板之運作順序。於關機時，昉 控制器於一第一預設時間點通知視訊控制器發送一預i查 面（Predetermined Pattern)至液晶顯示面板，以使1 夜旦

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曰曰電”殘邊電荷快速釋放，缺後於一第二預設時間點通 知面板電源供應器停止: , Ιτ I罨源供應。 二’L攻晶顯不器之操作方法係包括下述步驟：一電源 關閉V驟 提供預設晝面步驟與一面板電源關閉步驟。 其中蚩電源關閉步驟係關閉液晶顯示器之電源開關。提供 預設^ ^步驟係於電源關閉步驟後一第一預設時間點提供 =預汉晝面至液晶顯示面板，透過對液晶電容快速充放 電’以迅速釋放液晶顯示面板内之殘留電荷。面板電源關 閉步驟係停止液晶顯示面板之電源供應。 關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及 所附圖式侍到進一步的瞭解。 【實施方式】 第四圖係顯示本發明較佳實施例之液晶顯示器丨〇的功 月匕方塊圖’其係包括液晶顯示面板2 〇、視訊控制器4 〇與一 時序控制器（Timing Control ler ) 50，其中液晶顯示面 板20具有複數個液晶電容（未圖示）以顯示畫面，視訊控 制器4 0用以提供晝面内容至液晶顯示面板2 〇，時序控制器 5 0係與液晶顯示面板2 〇及視訊控制器4 〇相連接，將控制訊 號傳輸給液晶顯示面板2〇上的驅動器（例如：資料驅動器 (Source Driver)與掃瞄驅動器（Gate Drive;r))，以 決定液晶顯示面板2 〇上各液晶電容充放電（也就是各晝素 顯示）之順序與時機。 一 μ

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*』訊ίϋ:40包括畫面產生器42、多工器44與時脈產 ^的46 ’其中畫面產生器42用以產生一預設畫面F，多工 器44係接收晝面產生器42所產生之預設晝面ρ及外部輪入 之正常晝面A，並且，選擇輸出其中一種晝面至液晶^示 面板20。時脈產生器46係與畫面產生器42相連接，以提' 對應於前述預設晝面F所需之時脈信號3，俾能透過時脈產 生器46所產生之時脈來控制預設畫面f呈現於液晶顯示面 板2 0上之掃描速度與持續時間。

由於液晶顯示面板20中的液晶電容在液晶顯示器丨〇關 機後在在殘留有電％ ’而使得液晶顯示器1 〇於關機後產生 殘影畫面，並且在短時間内重行開機之情況下，容易產生 畫面閃爍之現象。因此，若能在液晶顯示器1 0短暫的關機 過程中，快速有效地釋放液晶電容的殘留電荷，則可改盖 閃爍現象及關機殘影晝面之情形。 ϋ 為了有效釋放液晶電容内之殘留電荷，視訊控制器40 係在液晶顯示器1〇之電源開關關閉（Power Of f )後，提 供預設畫面F至液晶顯示面板20。此預設晝面F係對液晶顯 示面板2 0中的液晶層進行快速之充放電，以在短暫時間内 快速釋放液晶電容内的殘留電荷。而就一較佳實施例而 言，此預設晝面所知1供之驅動電場，係小於資料驅動器中 設定以驅動液晶分子轉向之最大驅動電場值的1 〇 %。就一 般常用之八位元驅動的液晶顯示面板而言，最大的驅動電 場係指第255階之驅動電壓。當然，此預設畫面所提供之 驅動電場大小，也會隨著各個液晶顯示器之特性而有所不

第10頁 1253037 五、發明說明（6) 同。 為了確保液晶電容内之殘留電荷完全被釋放，視訊控 制器40可提供1至1〇〇個不等的預設晝面F，或是l〇ms至 1 0 0 Oms不等的預設畫面長度。此外，在本實施例中，預設 畫面F係能依據液晶顯示面板20之特性而提供不同的畫面 信號。例如：當液晶顯示面板2 0之液晶層屬於扭轉向列型 (Twisted Nematic, TN )，則預設畫面F係近似為白色畫 面信號，以使液晶電容快速放電；當液晶層屬於多區域垂 直排列型（Multi-domain Vertical Alignment， MVA)或 是橫向電場型（In-Plain Switching, IPS)，則預設晝 面F係近似為黑色畫面信號，以使液晶電容快速放電。

請參照第五圖所示，係本發明較佳實施例之流程圖， 有關其說明，敬請一併參照第四圖以及第六圖顯示之動作 時序圖。當液晶顯示器之電源開關關閉後（步驟1 〇 〇 )， 時序控制器50係於第一預設時間點tl控制視訊控制器40内 之多工器44停止送出正常畫面信號A (步驟120 )，並控制 該多工器44選擇送出晝面產生器42所提供之預設晝面F至 液晶顯示面板2 0，以將液晶層電荷快速釋放（步驟 140 )，預設晝面信號F撥放結束後，多工器44並不會將信 琥來源切換回原本之外界正常畫面信號A，因此，不會有 其他晝面信號提供液晶顯示面板2〇。隨後，時序控制器50 於第二預設時間點12控制面板電源供應器3 〇關閉液晶顯示 面板電源（步驟1 6 0 )。就一較佳實施例而言，第一預設 時間點11較佳為前述關機動作後丨〇 〇 ms之内，預設晝面F

第11頁 1253037 五、發明說明（7) 之時間長度dl較佳為介於10 ms至1 0 0 0 ms間，且第一預設 時間點11與第二預設時間點12之間隔係大於預設畫面F之 持續時間d 1，第二預設時間點12係於停止提供預設畫面信 號後50ms内。當然，在其他實施例中，這些參數ti、 t2 及dl之數值也會因不同的顯示器設計而不同。 前述實施例係針對應用於反射式液晶顯示器之情況進 行說明。、請參照第六圖與第七圖，當應用於穿透式或是半 穿反射式液晶顯示器，也就是有液晶顯示器具有背光源之 情，下、，在執行一關機動作後（步驟2〇〇 )，液晶顯示器 之背光源係首先關閉（步驟22〇 )。隨後，時序控制器5〇 f於第預叹日守間點11通知視訊控制器4 〇内之多工器4 4， t Λ外界^輸入之正常畫面信號A至液晶顯示面板2 0 (步驟 結束後，時序控制器於第〇)_。:以卜此預設晝面信號F 應器30停止電源供應^牛一預汉牯間點t2通知面板電源供 as ^ ! Γ v驟280 )，以結束此關機過程。 電容内之殘留電荷所產座β圖所示，顯示本發明對於液晶 Vo之波型圖。而第八纟R /之偏壓的改善過程，其操作電壓 下，液晶電容内之殘留0係4顯示未通入預設畫面之情況 形。而第八B圖係顯干^何所產生之偏壓值Vrem的變化情 畫面之情況下，液晶電a關機過程開始後，隨即通入預設 Vrem，的變化情形。曰曰如圖奋内之殘留電荷所產生之偏壓值 進行快速之充放電，以曰中所示，預設畫面係使液晶電容 ϋ迷液晶電容内殘留電荷之釋放，

1253037 五、發明說明（8) 而可以排除顯示器關機之晝面殘影，以及重行開機後 面閃爍現象。 一 綜上所述，本發明具有下列特點· '一、本發明係透過*^預定夕Η 3 貝之關機時序，並利用一預設 畫面F以加速液晶電谷内殘留電荷之釋放。因此， 供：穩定巧之：式’防止液晶顯示器之關機殘影書面以 及，行開機時，晝面閃爍的發生，進 ；“ 品質並延長液晶顯示器之壽命。 貝丁 ™之 二、 如第七圖所示，在輸人預設晝…之過程中 晶顯不器之背先源係處於關閉狀態。目此易 面之品質。 歹“晝面，而可以改善關機畫 三、 由於本發明係利用關# 殘影與重行開機後的畫面閃爍現J里=T。關機時之畫面 間内重新啟動顯示器所產生之 g，此丄特別對於短時 善效果。 座生之閃燦現象，提供有優異之改 及液晶顯二面ί ：：透：：：控制器來控制視訊控制器 令視訊控制器在預設：間： = = = 卜裝置，即可 板，而可以降低量產成本。^ °又旦面至液晶顯示面 以上所述係利用較佳每， 制本發明之範圍，而且$二也Ο评、、、田說明本發明，而非限 而作些微的改變及听敕^ /此類技藝人士皆能明瞭，適當 不脫離本發明之精^範^將不失本發明之要義所在，亦 1253037 圖式簡單說明 圖示簡單說明 第一圖係一典型液晶顯示器之單一晝素的等效電路圖。 第二圖係當液晶顯示器顯示靜止畫面之情況下，其操作電 壓之波形圖。 顯示器產生閃爍現象之情況下，其操作電 具有改善下次開機晝面閃爍及關機殘影畫 一較佳實施例之示意圖。 改善液晶顯示器下次開機畫面閃爍之方法 流程圖。 第五圖之關機過程中，面板電源與畫面信 改善液晶顯示器下次開機晝面閃爍之方法 程圖。 係本發明對於液晶電容内殘留電荷所產生 程，其操作電壓之波型圖。 第三圖係當液晶 壓之波型圖。 第四圖係本發明 面之液晶顯示器 第五圖係本發明 一較佳實施例之 第六圖係對應於 號之波型圖。 第七圖係本發明 另一實施例之流 第八A與第八B圖 之偏壓的改善過 圖號說明： 薄膜電晶體2 信號線4 液晶顯示器1 0 視訊控制器4 0 畫素1 液晶電容3 掃描線5 液晶顯不面板2 0

第14頁 1253037 圖式簡單說明 時序控制器5 0 多工器44 晝面產生器4 2 時脈產生器4 6 IB· 第15頁

Claims (1)

1253037 六、申請專利範圍 申請專利範圍： 1 · 一種液晶顯示器，用以改善重行開機時所晝面所產生之 閃爍（F 1 i cker )與關機時晝面所產生之殘影現象， 晶顯示器包括： 夜 一液晶顯示面板，具有複數個液晶電容以顯示畫面· 一面板電源供應器，供應該液晶顯示面板所需 源； 一視訊控制器，控制輸入該液晶顯示面板之晝面内 容；以及 一時序控制器，係分別與該視訊控制器及該液晶顯示 面板相連接’以控制該視訊控制器及該液晶顯示面板之 作順序； 於關機時，該時序控制器於一第一預設時間點通知該 視訊控制器發送一預設畫面（Predetermined Pattern) 至該液晶顯示面板，以使該液晶電容之殘留電荷快速釋 放，然後於一第二預設時間點通知該面板電源供應器停止 電源供應。 2 ·如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中，該第一預 設時間點與該第二預設時間點之間隔係為該預設畫面之持 續時間。 3 ·如申請專利範圍第2項之液晶顯示器，其中，該預設畫 面係持續卜100個畫面（Frame)或是持續1〇 ^〜1〇〇〇 ms 〇 ° 4 ·如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示器，其中，該預設 1253037 六、申請專利範圍 晝面所提供之驅動電場係驅動該液晶電容所預設之最大驅 動電場的10%以下。 5·如申請專利範圍第i項之液晶顯示器，其中，該預設畫 面所提供之驅動電場係驅動該液晶電容所預設之最小驅動 電場。 〕·如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，更包括一背光 源’提供該液晶顯示器所需之光源，且在該液晶顯示器之 關機過程中，該背光源係在該視訊控制器發送該預設畫面 前關閉。 7·如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中該視訊控制 器包括： 一畫面產生器，以產生該預設畫面；以及 一多工器，係接收正常畫面信號與該預設畫面，以選 擇輸出之。

8 · —種改善液晶顯示器重行開機時畫面閃爍及關機時畫面 殘影之方法，利用關機過程釋放液晶顯示面板之液晶層的 殘留電荷，在該關機過程開始後一預定時間點，提供一持 續一預設時間長度之預設畫面至該液晶顯示面板，而該預 設畫面所提供之驅動電場係小於該液晶電容所預設之最大 驅動電場的1 0 %。 9·如申請專利範圍第8項之方法，更包括在該預設時間點 之前，關閉該液晶顯示器之背光源。 1 0 ·如申請專利範圍第8項之方法，其中該預設畫面所提供 之驅動電場係小於該液晶電容所預設之最小驅動電場。

第17頁 1253037 六、申請專利範圍 -- 其中該預設時間長度係 其中該預設時間點係於 其中該預設畫面結束後 其中’在停止提供預 1 丄如申請專利範園第 介於50㈣至“⑽ms間。万法 12. 如申請專利範園第8項之方 該關機過程開始後1〇〇 μ之内 13. 如申請專利範圍 隨即停止提供畫面^項之方法， 14·如申請專利範圍笫τ5 設晝面信號後5“3内=曰：Τ，在停止提 15. —種改善液晶顯示哭=閉^ f 3不面板之電源。 面殘影之方法，該液曰。;§重_仃開機时/面閃爍及關機時晝 背光源，而該液晶顯；；η!:液晶顯示面板與一 法包括下述步驟：不面板上具有複數個液晶電容，該方 :广電源關閉步驟，係關閉該液晶顯 b) :提供預設晝面步驟，係於該電源關閉步=關丄 設妗間點提供一預設畫面至該液晶顯示面 <驟=第一預 晶電容快速充放電，以迅迷釋放該液晶顯 =對该液 電荷；以及 下面板内之殘留 c) —面板電源關閉步驟，係停止該液晶顯 應。 只下面板之電源供 16·如申請專利範圍第15項之方法，在該電 該提供預設畫面步驟間，更包括一背光源步、4 乂驟與 背光源。 夕驟’以關閉該 1 7 ·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中，a 面板為扭轉向列型（Twisted Nemati:，τ虽該液晶顯示 J ，該提供預

第18頁 1253037 六、申請專利範圍 設晝面步驟所提供之該預設晝面為黑色畫面。 1 8.如申請專利範圍第1 5項之方法，其中，當該液晶顯示 面板為多區域垂直排列型（Multi-domain Vertical A1 ignment，MVA )，該提供預設晝面步驟所提供之該預設 -晝面為白色晝面。 1 9.如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該液晶顯示面板 為橫向電場型（In-Plain Switching, IPS)，該提供預 設畫面步驟所提供之該預設晝面為白色畫面。

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