专利名称：驱动可显示图像和处理音频信号的装置的方法
技术领域：
本发明相关于一种驱动可显示图像和处理音频信号的装置的方法，尤其指一种可降低屏幕闪烁和声音噪声的驱动方法。
背景技术：
液晶显示器(liquid crystal display，LCD)已被广泛应用在移动电话或个人数据助理(personal data assistant，PDA)等小型装置。用来驱动这些小型装置的大规模集成电路(large scale integrated circuit，LSIC)通常间距极小。因此，一般会使用多晶硅薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)技术，将一液晶显示器的驱动电路与像素电路集成在一起。一液晶显示器通常包含一用来显示图像的像素矩阵，像素矩阵中每一像素电路的导通及关断分别由相对应的薄膜晶体管开关来控制。由于移动电话或个人数据助理等可携式装置通常使用电池来提供电源，如何降低电源消耗以增加待机时间，是消费者在购买时的考虑重点之一。此外，移动电话或个人数据助理有时需要同时显示图像和处理音频信号，屏幕闪烁(flicker)和声音噪声也须尽量降低，才不会影响显示和通信质量。
请参考图1，图1为先前技术中一薄膜晶体管液晶显示器面板10的示意图。薄膜晶体管液晶显示器面板10的像素单元12包含一存储电容Cs和一液晶电容CLC，用来存储数据。像素单元12通过薄膜晶体管开关14耦接至一数据线18，薄膜晶体管开关14的导通或关断则由一栅极线16传来的栅极信号来控制。当薄膜晶体管开关14导通时，相关于显示图像的数据信号可通过数据线18传至像素单元12。栅极线16传来的栅极信号通常介于-5至20伏特之间，而数据线18传来的数据信号通常介于0至10伏特之间。像素单元12的底部通常耦接至面板的后侧，其电位称为面板的共同电压Vcom。
在薄膜晶体管液晶显示器面板10中，数据线18提供的数据信号大小决定像素单元12的发光强度。若共同电压Vcom为地电位，像素单元12上的电压介于0至10V之间，因此像素单元12上电压的直流电压平均值约为5V。为了避免液晶材料产生极化或老化，造成图像残留(image sticking)或液晶材料永久性的破坏，施加至像素单元12的电压极性会以一预定周期反转，此预定周期称为薄膜晶体管液晶显示器面板10的帧周期(frame rate)，其值通常约为60Hz。
屏幕闪烁会使得面板的显示图像忽亮忽暗，而不是维持在一定的亮度。临界闪烁频率(critical flicker frequency，CFF)为肉眼可察觉一调制信号的变化的最低频率值，高于临界闪烁频率的闪烁是无法被肉眼察觉。由于显示器面板的显示速率(显示器显示包含特定连续帧的画面的速度)和有效帧周期(显示器显示速率的平均值)皆低于一般人肉眼的临界闪烁频率，屏幕闪烁常会影响图像显示质量。若将薄膜晶体管液晶显示器面板10的帧周期提高，可大幅降低屏幕闪烁的现象，改善显示质量。
此外，薄膜晶体管液晶显示器面板10工作时所产生的声音噪声相关于其共同电压Vcom的驱动频率。若薄膜晶体管液晶显示器面板10提供QVGA分辨率(240×RGB×320)，其共同电压Vcom驱动频率可由下列公式来表示Vcom驱动频率帧周期(通常为60Hz)*160＝9.6kHz虽然9.6kHz的Vcom驱动频率造成的声音噪声不大，但若使用者将薄膜晶体管液晶显示器面板10移至耳朵近处，仍可清楚地感受到声音噪声的干扰。前述情形可能发生在当使用者接收电话或打电话后，将移动电话或个人数据助理移至耳朵旁以进行通话，此时，薄膜晶体管液晶显示器面板10产生声音噪声会影响通信质量。
在先前技术中，薄膜晶体管液晶显示器面板10的帧周期为固定频率，藉由提高帧周期的频率，可降低屏幕闪烁和声音噪声。然而，薄膜晶体管液晶显示器面板10的电源消耗相关于1/2CV2F，其中F代表薄膜晶体管液晶显示器面板10的操作频率，F代表薄膜晶体管液晶显示器面板10的操作电压，而C为面板电容。因此，提高帧周期的频率虽可降低屏幕闪烁和声音噪声，却同时会增加薄膜晶体管液晶显示器面板10的整体电源消耗。
发明内容
本发明提供一种驱动可显示图像和处理音频信号的装置的方法，其包含当该装置未在处理音频信号时，该装置在一第一操作频率下工作；以及当该装置在处理音频信号时，该装置在一高于该第一操作频率的第二操作频率下工作。
本发明还提供一种可显示图像和处理音频信号的系统，其包含一处理音频信号装置，其当该系统未在输出相关于该系统所接收信号的音频信号时，在一第一操作频率下工作；以及当该系统在输出该音频信号时，在一大于该第一操作频率的第二操作频率下工作。
图1为先前技术中一薄膜晶体管液晶显示器面板的示意图。
图2为本发明驱动移动电话方法的流程图。
图3为一移动电话的前视图。
图4说明电压控制振荡器的偏置模式。
主要元件符号说明12 像素单元14 薄膜晶体管开关16 栅极线 18 数据线30 移动电话210-230步骤Cs 存储电容CLC液晶电容10、31 薄膜晶体管液晶显示器面板32、34、36、38 控制键具体实施方式
可显示图像和处理音频信号的装置包含使用薄膜晶体管液晶显示器面板的移动电话或个人数据助理。为了说明方便，以一使用薄膜晶体管液晶显示器面板的移动电话来说明本发明的驱动方法。在本发明中，移动电话的薄膜晶体管液晶显示器面板的帧周期依据对声音噪声的不同要求来调整。当移动电话在正常模式下操作而不需要处理音频信号时，以一内定频率(例如60Hz)的帧周期来驱动其薄膜晶体管液晶显示器面板，如此可将屏幕闪烁和声音噪声降至一可接受水平。当移动电话因为接发电话而需要处理音频信号时，以一较高频率(例如9.6-12kHz)的帧周期来驱动其薄膜晶体管液晶显示器面板。如此，较高的共同电压Vcom驱动频率会使面板产生的声音噪声更不容易被人耳察觉，即使使用者将移动电话移至耳边通话，通话质量也不会被影响。
当使用者结束通话时，通常会将移动电话从耳边移开，此时对声音噪声的要求会降低。由于内定的共同电压Vcom驱动频率(例如9.6kHz)已能使声音噪声降低至可接受的程度，移动电话会再度以内定频率(例如60Hz)的帧周期来驱动其薄膜晶体管液晶显示器面板，如此可降低移动电话的电源消耗。
请参考图2，图2为本发明驱动移动电话方法的流程图。图2的流程图包含下列步骤步骤210当移动电话未在处理音频信号时，将移动电话的帧周期设为一第一操作频率；步骤220当移动电话在处理音频信号时，将移动电话的帧周期设为一高于第一操作频率的第二操作频率；以及步骤230当移动电话完成音频信号的处理后，将移动电话的帧周期设为第一操作频率。
移动电话上通常设有许多不同功能的控制键，图3显示一典型移动电话30的前视图。移动电话30包含一薄膜晶体管液晶显示器面板31以及多个控制键32、34、36和38。控制键32为数字键，可用来输入电话号码。控制键34为光标键，可将移动薄膜晶体管液晶显示器面板31上显示的光标。控制键36可用来取消光标所在的选项或离开现在的目录。控制键38可用来执行光标所在的选项、接收/发送电话，或中断进行中的通话。移动电话30在处理音频信号时通常包含下述3种操作模式操作模式1移动电话30的铃声响起，告知使用者有来电，使用者按下控制键38以接收来电，并将移动电话30移至耳边准备通话；操作模式2使用者使用控制键32输入电话号码，按下控制键38以进行连线，并将移动电话30移至耳边准备通话；以及操作模式3当会话结束时，使用者按下控制键38以结束通话。
在操作模式1和2中，当接收到控制键38传来的信号时，代表移动电话30即将要处理音频信号。因此，移动电话30对声音噪声的要求会提高，使得使用者在将移动电话30移至耳边时，通话不会被声音噪声干扰。在操作模式3中，当接收到控制键38传来的信号时，代表移动电话30即将完成音频信号的处理，而使用者随即会将移动电话30从耳边移开，此时移动电话30对声音噪声的要求会降低。因此，当移动电话30不需处理音频信号时，其帧周期具第一操作频率(如步骤210所示)，只要使用者不将移动电话移至耳边附近，将不会听到面板产生的声音噪声。在操作模式1和2中，控制键38传来的信号可启动增加帧周期频率的步骤。当使用者按下控制键38以接收来电或发送电话，移动电话30的帧周期会被提高至第二操作频率(如步骤220所示)，其共同电压Vcom驱动频率也随之提高，使得面板产生的声音噪声更不容易被人耳察觉。如此，即使使用者将移动电话移至耳边近处通话，通话质量也不会被影响。在操作模式3中，控制键38传来的信号可启动降低帧周期频率的步骤。由于使用者在按下控制键38以结束通话后，通常会将移动电话30从耳边移开，此时移动电话30对声音噪声的要求会降低，移动电话30的帧周期会被降回第一操作频率(如步骤230所示)，其共同电压Vcom驱动频率也随的降低，如此可降低移动电话的电源消耗。
在本发明中，移动电话的薄膜晶体管液晶显示器面板的帧周期依据对声音噪声不同要求来调整。当移动电话不需要处理音频信号时，其帧周期为内定频率，如此可将屏幕闪烁和声音噪声降至一可接受水平。当移动电话需要处理音频信号时，其帧周期具较高频率，使面板产生的声音噪声更不容易被人耳察觉。在本发明中，移动电话的帧周期仅在需要时才会被调至较高频率，其余时间皆为内定频率，因此，移动电话的总电源消耗量仅会些微增加。
本发明可使用许多方式来调整帧周期。举例来说，若薄膜晶体管液晶显示器装置采用一中央处理单元(central processing unit，CPU)接口，用来驱动此装置的驱动电路会包含一电压控制振荡器(voltage-controlledoscillator VCO)。图4的图表列出电压控制振荡器的偏置模式。电压控制振荡器的偏置模式由6位的数据来决定，位3和位4决定电压控制振荡器内定频率的偏移值，而位0-2和位5则决定电压控制振荡器内定频率的值。如图4所示，改变位0-5可调整电压控制振荡器的频率。使用者可通过一串行外围接口(serial peripheral interface，SPI)或集成电路总线(inter-IC bus，I2C)传送指令至驱动电路，在薄膜晶体管液晶显示器的各种偏置模式中选择所需的帧周期。举例来说，当移动电话不需要处理音频信号时，薄膜晶体管液晶显示器可在偏置模式5下工作，此时电压控制振荡器的频率为1.82MHz，而相对应的帧周期约为60Hz；当移动电话需要处理音频信号时，薄膜晶体管液晶显示器可在偏置模式4下工作，此时电压控制振荡器的频率为2MHz，而相对应的帧周期约为72Hz。另一方面，若薄膜晶体管液晶显示器装置采用一串行/并行(serial/parallel)RGB接口，使用者可通过改变中央处理单元使用端的主时钟频率来调整帧周期。
前述以移动电话30来说明本发明的驱动方法，但不局限本发明的范畴。本发明可应用在其它具不同面板或电路设计的移动电话(例如折迭式移动电话)，或是其它可显示图像和处理音频信号的装置(例如个人数据助理)，不同装置执行步骤220和230的方式亦有差异。举例来说，若本发明应用在一折迭式移动电话上，当使用者打开折迭式移动电话的前盖以接收电话，或是按下控制键以拨接输入的电话号码时，可开始执行步骤220。同理，当使用者阖上折迭式移动电话的前盖，或是按下一控制键以结束通话时，可开始执行步骤230。本发明亦可使用其它不同方式来执行步骤220和230。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种驱动可显示图像和处理音频信号的装置的方法，其包含当该装置未在处理音频信号时，该装置在一第一操作频率下工作；以及当该装置在处理音频信号时，该装置在一高于该第一操作频率的第二操作频率下工作。
2.如权利要求1所述的方法，其驱动一包含串行/并行RGB接口面板的装置、一包含中央处理单元接口面板的装置，或一包含薄膜晶体管液晶显示面板的装置。
3.如权利要求1所述的方法，其驱动一可显示图像和处理音频信号的个人数据助理、一智能型手机，或是一可显示图像和处理音频信号的移动电话。
4.如权利要求1所述的方法，其中当该装置在该第一操作频率下工作时，该装置未输出音频信号。
5.如权利要求4所述的方法，其还包含将该装置停止输出该音频信号时，降低该装置的操作频率。
6.如权利要求5所述的方法，其中降低该装置的操作频率将该装置的操作频率从该第二操作频率降至该第一操作频率。
7.如权利要求4所述的方法，其中该装置接收到信号的音频信号包含一移动电话的信号。
8.一种可显示图像和处理音频信号的系统，其包含一处理音频信号装置，其当该系统未在输出相关于该系统所接收信号的音频信号时，在一第一操作频率下工作；以及当该系统在输出该音频信号时，在一大于该第一操作频率的第二操作频率下工作。
9.如权利要求8所述的系统，其还包含一串行/并行RGB接口的面板、一中央处理单元接口的面板，或一薄膜晶体管液晶显示面板。
10.如权利要求8所述的系统，其为一个人数据助理、一智能型手机，或一移动电话。
全文摘要
驱动可显示图像和处理音频信号的装置的方法包含当该装置未在处理音频信号时，该装置在一第一操作频率下工作；以及当该装置在处理音频信号时，该装置在一高于该第一操作频率的第二操作频率下工作。
文档编号G02F1/133GK1991958SQ200610076669
公开日2007年7月4日 申请日期2006年4月28日 优先权日2005年12月28日
发明者沈瑞协, 徐有运, 陈雅岚 申请人:统宝光电股份有限公司