专利名称：于开机过程改善画面闪烁的液晶显示器及方法
技术领域：
本发明是关于一种液晶显示器的画面(Frame)控制技术，尤指一种于开机过程改善画面闪烁的液晶显示器及方法。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)由于具备了轻薄、省电、无幅射线等优点，而逐渐取代传统映像管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器。目前LCD是广泛应用于高画质数字电视、桌上型计算机、个人数字助理器、笔记型计算机、数字相机与移动电话等电子产品中。
图1是显示液晶显示器中的单一象素(Pixel)1的等效电路图，其是包括薄膜晶体管(ThinFilm Transitor，TFT)2与液晶电容3，其中薄膜晶体管2的源极(Source)是与信号线(或称数据线(Da ta Line))4相连接，栅极(Gate)是与扫描线5相连接。液晶电容3的一端是连接至薄膜晶体管2的漏极(Drain)，而另一端是通有共同电压(CommonVoltage，Vcom)。
上述的液晶电容3是由一共同电极层(未图标)、一象素电极层(未图标)与夹合于其间的液晶层(未图标)所构成，其中共同电极层是通有一固定不变的共同电压，象素电极层是提供一操作电压(OperationVoltage)，而共同电压与操作电压的压差值，是能在液晶层中产生电场以驱动液晶分子转动。一般而言，为了避免液晶分子固定于同一个方向，而导致液晶分子随电场转动的特性受到破坏，必须使用不同极性的电压来驱动液晶分子。是故，上述施加于象素电极层的操作电压是属正负极性交替出现的交流电压。
当液晶显示面板显示一静止的画面，如图2所示，其操作电压Vo的波形是呈现正极性(Positive Cycle)与负极性(Negative Cycle)交替出现，其中正极性部分是指操作电压值Vo大于共同电压Vcom，而负极性的部分是指操作电压值Vo小于共同电压值Vcom。为了呈现此静止的画面，共同电压值与操作电压值的压差的绝对值必须保持一定。借此，即便液晶分子的方向随着操作电压的正负极性改变而变化，只要确保带动液晶分子转动的电场大小维持固定，即可使液晶层维持一定的透光率。
如图3所示，若是共同电压值Vcom’偏离默认值Vcom，共同电压值Vcom’与操作电压值Vo的压差的绝对值将无法维持一定。图中是显示共同电压产生正偏压(Positive bias)的情况，在正极性部分，操作电压值Vo与共同电压值Vcom’的压差的绝对值将缩小，而在负极性部分，操作电压值Vo与共同电压值Vcom’的压差的绝对值将增加。因此，液晶层内的电场大小将随着操作电压Vo的正负极性变化而改变，导致液晶层的透光率无法维持一定，而造成闪烁(Flicker)现象。
请同时参照图1，若液晶电容3内有残留电荷未释放(亦即共同电极层与象素电极层之间存在有直流偏压(DC-bias))，则会改变共同电压的准位，而产生如图3中所示的闪烁现象。又，液晶显示器在关机时通常会残留有电荷于液晶电容内。若是这些电荷无法在下一次激活液晶显示器前完全排除，即会在液晶电容内产生直流偏压。如此将使得下一次显示器开启后，液晶显示面板会产生短暂的闪烁现象。
于是，如何避免液晶电容内的残留电荷对于液晶显示器开机时的画面产生干扰，将对于液晶显示器的品质提升产生极为重要的影响。
发明内容
本发明的主要目的是利用液晶显示器的开机过程，将液晶电容快速充电，以改善液晶显示器开机时画面闪烁的问题。
依据本发明的一特色，所提供于开机过程改善画面闪烁的液晶显示器，包括一液晶显示面板、一面板电源供应器、一视频信号控制器与一时序控制器。其中，液晶显示面板具有多个液晶电容以显示画面；面板电源供应器是供应液晶显示面板所需的电源；视频信号控制器是用以控制输入液晶显示面板画面内容；时序控制器是分别与视频信号控制器及液晶显示面板相连接，以控制视频信号控制器及液晶显示面板的运作顺序。于开机时，时序控制器于一第一预设时间点通知液晶显示面板激活，然后于一第二预设时间点通知视频信号控制器提供一预设画面(Predetermined Pattern)至液晶显示面板，以对这些液晶电容快速充电。
前述液晶显示器于开机过程改善画面闪烁的方法，是包括下述步骤一电源开启步骤、一激活面板步骤与一提供预设画面步骤。其中，电源开启步骤是激活液晶显示器电源。激活面板步骤是于电源开启步骤后一第一预设时间点开启液晶显示面板。提供预设画面步骤是于电源开启步骤后一第二预设时间点提供一预设画面至液晶显示面板，使能对液晶显示面板内的液晶电容快速充电，以活化液晶电容内的液晶层。
图1是一典型液晶显示器的单一象素的等效电路图；图2是当液晶显示器显示静止画面的情况下，其操作电压的波形图；图3是当液晶显示器产生闪烁现象的情况下，其操作电压的波形图；图4是本发明用以改善开机闪烁的液晶显示器一较佳实施例的示意图；图5是本发明改善液晶显示器画面闪烁的方法一较佳实施例的流程图；图6是对应于图5的操作流程中，面板电源与画面信号的波形图；图7是本发明改善液晶显示器画面闪烁的方法另一实施例的流程图；图8是对应于图7的操作流程中，面板电源与画面信号的波形图；图9A与图9B显示在提供预设画面前后，本发明液晶显示器的操作电压的波形图。
符号说明象素1 薄膜晶体管2液晶电容3 信号线4扫描线5 液晶显示器10液晶显示面板20 视频信号控制器40时序控制器50画面产生器42多任务器44 时脉产生器具体实施方式
关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图4是本发明液晶显示器10一较佳实施例的功能方块图，此液晶显示器10具有一液晶显示面板20、一视频信号控制器40与一时序控制器(Timing Controller)50。其中，液晶显示面板20具有多个液晶电容(未图标)以显示画面，视频信号控制器40是联机至液晶显示面板20以提供画面内容，时序控制器50是与液晶显示面板20及视频信号控制器40相连接，以传输控制信号至液晶显示面板20上的驱动器(例如数据驱动器(Source Driver)与扫瞄驱动器(Gate Driver))，借以决定液晶显示面板20上各液晶电容充放电(也就是各象素显示)的顺序与时机。
视频信号控制器40具有一画面产生器42、一多任务器44与一时脉产生器46。其中，画面产生器42是用以产生一预设画面F。多任务器44是接收画面产生器42所产生的预设画面F及外部输入的正常画面A，并且，选择其中一种画面输出至液晶显示面板20。时脉产生器46是与画面产生器42相连接，以提供对应于前述预设画面F所需的时脉信号S，以能透过此时脉信号S来控制预设画面F呈现于液晶显示面板20上的扫描速度与持续时间。
由于液晶显示面板20中的液晶电容在液晶显示器10关机后会有残留电荷，而使得液晶显示器10在下一次开机时容易产生短暂的闪烁现象。因此，若能在液晶显示器10开机后的即刻对液晶电容快速充电，以活化液晶电容内的液晶层，则可改善此闪烁现象。
为了使液晶电容的液晶层有效充电，视频信号控制器40是在开机(Power On)后，提供预设画面F至液晶显示面板20。此预设画面F是提供液晶电容足够的驱动电场，以在短时间内将液晶显示面板20中的液晶电容充电。而就一较佳实施例而言，此足够的驱动电场是指数据驱动器中，设定以驱动液晶分子转向的最大驱动电场值的90％。而就一个八位驱动的液晶显示面板而言，最大的驱动电场就是指第255阶的驱动信号所产生的驱动电场。当然，此足够的驱动电场的大小是依据各个液晶显示器的特性而有所不同。
为了充分活化液晶电容内的液晶分子，视频信号控制器40可提供1至100个不等数量的预设画面F，或是10ms至1000ms不等的预设画面长度。此外，在本实施例中，预设画面F是依据液晶显示面板20的特性，而提供不同的画面信号。例如当液晶显示面板20的液晶层属于扭转向列型(Twisted Nematic，TN)，则预设画面F是为黑色画面信号，以提供足够的驱动电场对液晶电容快速充电；当液晶层属于多区域垂直排列型(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)或是横向电场型(In-PlainSwitching，IPS)，则预设画面F是为白色画面信号，以提供足够的驱动电场对液晶电容快速充电。
请参照图5所示，是本发明的操作方法一较佳实施例的流程图，有关其说明，请一并参照图4的功能方块图以及图6的动作时序图。当液晶显示器的电源开关开启后(步骤100)，时序控制器50是于第一预设时间点t1通知液晶显示面板20激活(步骤120)，以供应液晶显示面板20所需的电源。然后，于第二预设时间点t2通知视频信号控制器40内的多任务器44选择画面产生器42所提供的预设画面F输出至液晶显示面板20，以将液晶层快速充电(步骤140)。预设画面F拨放结束后，时序控制器50于第三预设时间点t3通知多任务器44选择外部提供的正常画面A输出至液晶显示面板20(步骤160)，以开始液晶显示面板20的正常运作。就一较佳实施例而言，第一预设时间点t1是于开机动作后100ms之内，预设画面F的时间长度d1是介于20ms至100ms间，而第二预设时间点t2与第三预设时间点t3的间隔是等同于预设画面F的持续时间d1。当然，这些参数t1、t2、t3及d1的数值也会因不同的显示器设计而有所差异。
值得注意的是，除了前述步骤160所述，透过时序控制器50通知多任务器44将信号来源切换至外界正常画面A的方法外。多任务器44也可以直接侦测预设画面F的结束信号，来将视频信号控制器40的信号来源切换至外界正常画面A，以开始液晶显示面板20的正常运作。
前述实施例是针对本发明应用于反射式液晶显示器的情况进行说明。请参照图7与图8所示，显示本发明应用于穿透式或是半穿反射式液晶显示器，也就是有液晶显示器具有背光源的情况下的操作流程。首先，在激活一开机动作后(步骤200)，时序控制器50是于一第一预设时间点t1通知液晶显示面板20激活(步骤220)。然后，于一第二预设时间点t2通知视频信号控制器40内的多任务器44，提供画面产生器42所提供的预设画面F至液晶显示面板20以将液晶层快速充电(步骤240)。预设画面F拨放结束后，多任务器44是提供外界正常画面A至液晶显示面板20(步骤260)，以开始液晶显示面板20的正常运作。接下来，再开启背光源(步骤280)以完成此开机过程。就一较佳实施例而言，在开始提供正常画面A至液晶显示面板20的50ms后，随即激活背光源。
请参照图9A与图9B所示，显示本发明所提供的预设画面F对于液晶电容内直流偏压的改善过程。图中Vo是指操作电压，Vcom是指预设的共同电压值，而Vcom”是指实际上的共同电压值。图9A是显示未通入预设画面的情况下，液晶电容的共同电压值Vcom”的变化情形。而图9B是显示在开机后，随即通入预设画面的情况下，液晶电容的共同电压值Vcom”的变化情形。如图中所示，预设画面是快速活化液晶分子，以加速排除直流偏压，缩短开机后画面闪烁的时间。
综上所述，本发明具有下列特点一、本发明是透过一给定的开机时序，并利用一预设画面F将液晶电容快速充电，以避免液晶电容内的残留电荷对于画面的正常显示造成干扰。因此，可以提供一稳定有效的方式，改善液晶显示器开机时所产生画面闪烁的现象，以提升液晶显示器的品质并延长液晶显示器的寿命。
二、如图8所示，在输入预设画面F的过程中，液晶显示器的背光源是处于关闭状态。因此，使用者不易察觉液晶电容在充电过程中，可能出现的残影画面，而可以改善开机画面的品质。
三、由于本发明可以避免液晶电容内的残留电荷对于画面的正常显示造成干扰，因此，对于短时间内重新激活显示器所产生的闪烁现象，特别具有优异的改善效果。
四、由于本发明是透过时序控制器来控制视频信号控制器及液晶显示面板，俾能控制视频信号控制器在预设时间点提供预设画面至液晶显示面板，而不需透过其它的额外装置来进行，因此，本发明并不会增加量产成本。
权利要求
1.一种液晶显示器，可以避免开机时画面产生的闪烁现象，其特征在于所述液晶显示器包括一液晶显示面板，具有多个液晶电容以显示画面；一面板电源供应器，供应该液晶显示面板所需的电源；一视频信号控制器，控制输入该液晶显示面板的画面内容；以及一时序控制器，分别与该视频信号控制器及该液晶显示面板相连接，以控制该视频信号控制器及该液晶显示面板的运作顺序；于开机时，该时序控制器于一第一预设时间点通知该液晶显示面板激活，然后于一第二预设时间点通知该视频信号控制器提供一预设画面至该液晶显示面板，以对该些液晶电容快速充电。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该时序控制器于一第三预设时间点通知该视频信号控制器提供正常画面至该液晶显示面板，且该第二预设时间点与该第三预设时间点的间隔是为该预设画面的持续时间。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该视频信号控制器于该预设画面结束后，是提供正常画面至该液晶显示面板。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示器，其特征在于该预设画面是持续1～100个画面或是持续10ms～1000ms。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该预设画面是所提供的驱动电场是驱动该液晶电容所预设的最大驱动电场值的90％以上。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于更包括一背光源，提供该液晶显示器所需的照明，并且该背光源是在该预设画面结束后激活。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该视频信号控制器包括一画面产生器，以产生该预设画面；以及一多任务器，是接收正常画面与该预设画面，并选择输出至该液晶显示面板的画面内容。
8.一种改善液晶显示器开机时画面闪烁的方法，该液晶显示器具有一液晶显示面板，而该液晶显示面板上具有多个液晶电容，该方法包括下述步骤一电源开启步骤，是激活该液晶显示器电源；一激活面板步骤，是于该电源开启步骤后一第一预设时间点开启该液晶显示面板；以及一提供预设画面步骤，是于该电源开启步骤后一第二预设时间点提供一预设画面至该液晶显示面板，以能对该液晶电容快速充电，以活化该液晶电容内的液晶层。
9.根据权利要求8所述的改善液晶显示器开机时画面闪烁的方法，在该提供预设画面步骤后，更包括一提供正常画面步骤，是于该电源开启步骤后一第三预设时间点提供正常画面至该液晶显示面板。
10.根据权利要求9所述的改善液晶显示器开机时画面闪烁的方法，在该提供正常画面步骤后，更包括一背光源步骤，以开启该液晶显示器的背光源，以完成显示器开机动作。
11.根据权利要求8所述的改善液晶显示器开机时画面闪烁的方法，其中当该液晶显示面板为扭转向列型，则该预设画面为黑色画面。
12.根据权利要求8所述的改善液晶显示器开机时画面闪烁的方法，其中当该液晶显示面板为多区域垂直排列型，则该预设画面为白色画面。
13.根据权利要求8所述的改善液晶显示器开机时画面闪烁的方法，其中当该液晶显示面板为横向电场型，则该预设画面为白色画面。
全文摘要
本发明提供一种于开机过程改善画面闪烁的液晶显示器及方法，所述具有闪烁改善功能的液晶显示器，包括一液晶显示面板、一面板电源供应器、一视频信号控制器与一时序控制器。其中，面板电源供应器是供应液晶显示面板所需的电源。视频信号控制器是控制输入液晶显示面板的画面内容。时序控制器是连接至面板电源供应器与视频信号控制器，以控制其运作顺序。其操作方法是在液晶显示器电源开启后的一预设时间点，提供一预设时间长度的预设画面至液晶显示面板，以产生足够的驱动电场对液晶电容快速充电。
文档编号G09G5/00GK1588529SQ200410055160
公开日2005年3月2日 申请日期2004年8月9日 优先权日2004年8月9日
发明者邱家正, 陈伯安 申请人:友达光电股份有限公司