可操作于二维显示模式与三维显示模式的显示器

摘要

本发明关于一种可操作于二维显示模式与三维显示模式的显示器，包含背光源、第一开关及驱动电路。该背光源包含一组发光单元，该第一开关耦接于该组发光单元，且该驱动电路耦接于该第一开关。该显示器分别根据二维显示模式与三维显示模式产生直流讯号与脉宽调变讯号。当该显示器于二维显示模式时，该驱动电路根据该直流讯号控制该第一开关驱动该组发光单元。当该显示器于三维显示模式时，该驱动电路根据该脉宽调变讯号控制该第一开关驱动该组发光单元。

说明书

技术领域

本发明关于一种可操作于二维显示模式与三维显示模式的显示器，尤指一 种可根据播放影像的模式调整输出电压方式的显示器。

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)及有机发光二极体(Organic  light emitting diode，OLED)显示装置因具有外型轻薄、省电以及无辐射等优 点，目前已被普遍地应用于多媒体播放器、行动电话、个人数位助理（PDA）、 电脑显示器(monitor)、或平面电视等电子产品上。此外，伴随着3D影像的盛 行，具备三维(three-dimension,3D)影像显示功能的显示器已逐渐有大量需求。

习知显示器在显示二维(two-dimension,2D)影像时，是以脉宽调变(pulse  width modulation,PWM)的方式驱动背光源，然而此方法是持续地开启/关闭背 光，因此使用者在观赏画面时容易感觉到画面闪烁而降低视觉品质，即便在高 速的闪烁下使用者未察觉画面有闪烁现象，在观赏一段时间后仍将造成使用者 眼睛疲劳甚至在视觉上受到伤害。

发明内容

针对上述技术问题，本发明之一实施例是关于一种显示器，该显示器可操 作于二维显示模式与三维显示模式，且该显示器包含背光源、第一开关及驱动 电路。该背光源包含一组发光单元，该第一开关耦接于该组发光单元，且该驱 动电路耦接于该第一开关。该显示器分别根据二维显示模式与三维显示模式产 生直流讯号与脉宽调变讯号。当该显示器于二维显示模式时，该驱动电路根据 该直流讯号控制该第一开关驱动该组发光单元。当该显示器于三维显示模式时， 该驱动电路根据该脉宽调变讯号控制该第一开关驱动该组发光单元。

根据本发明所述的显示器，驱动电路还耦接于该组发光单元，用以当该显 示器于二维显示模式时，根据该组发光单元的电流调整该第一开关的控制端的 准位，及当该显示器于三维显示模式时，根据该组发光单元的电流调整该第一 开关的控制端的工作周期。

根据本发明所述的显示器还包含升压器，耦接于驱动电路，用以将输入电 压提升至输出电压，以通过该驱动电路对该组发光单元提供该输出电压。进一 步地，升压器包含第二开关、电感、齐纳二极体及电容，第二开关耦接于驱动 电路，电感耦接于第二开关，用以接收该输入电压，齐纳二极体耦接于第二开 关及电感，电容耦接于齐纳二极体，用以输出该输出电压，其中驱动电路会根 据该组发光单元的电流调整第二开关的工作周期，以调整该输出电压的准位。

根据本发明所述的显示器，该组发光单元包含复数个串联的发光二极体。

根据本发明所述的显示器，当显示器于三维显示模式调整亮度时，驱动电 路调整该组发光单元的电流，并调整或维持第一开关的控制端的工作周期。进 一步地，第一开关的控制端的工作周期（占空比）为10%至40%之间。更进一步， 第一开关的控制端的工作周期为25%至35%之间。

本发明之另一实施例是关于一种显示器操作方法，该显示器可操作于二维 显示模式与三维显示模式。该方法包含该显示器分别根据二维显示模式与三维 显示模式产生直流讯号与脉宽调变讯号；当该显示器于二维显示模式时，该驱 动电路根据该直流讯号控制一开关驱动背光源的一组发光单元；当该显示器于 三维显示模式时，该驱动电路根据该脉宽调变讯号控制该开关驱动该组发光单 元。

根据本发明所述的方法还包含：当该显示器于二维显示模式时，根据该组 发光单元的电流调整该开关的控制端的准位。

根据本发明所述的方法还包含：当该显示器于三维显示模式时，根据该组 发光单元的电流调整该开关的控制端的工作周期。

根据本发明所述的方法，该显示器还包含升压器，该方法还包含：根据该 组发光单元的电流调整该升压器输出至该组发光单元的输出电压。

本发明通过显示器在二维显示模式设置为采用直流讯号，可大幅改善习知 显示器画面闪烁的问题，而提升显示品质。另外，在三维显示模式下，当使用 者配戴3D眼镜观赏显示器时，由于显示器设置为采用脉宽调变讯号，能够增加 显示器的背光亮度来补偿视觉明亮度被3D眼镜降低的现象。因此使用者无论在 观赏2D或3D影片都能有较佳的视觉品质。

附图说明

图1为本发明显示器的示意图。

图2为本发明操作图1显示器的流程图。

图3A为直流讯号的示意图。

图3B为2D显示模式流经发光单元的电流的示意图。

图4A为脉宽调变讯号的示意图。

图4B为3D显示模式流经发光单元的电流的示意图。

图5为驱动电路增加流经发光单元的电流以降低第一开关的控制端的工作 周期的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实 施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域 中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。 本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件 在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包 含」为开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在 此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第 二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过其他装置或连接 手段间接地连接至该第二装置。

请参考图1，图1为本发明显示器100的示意图，显示器100可操作于二维 显示模式与三维显示模式，且显示器100包含背光源110、N个第一开关SW11 至SW1N、驱动电路130及升压器140。背光源110包含N组发光单元1201至120N， 第一开关SW11至SW1N中每一第一开关耦接于对应的一组发光单元，且驱动电 路130包含复数第一端点Comp1至CompN、复数第二端点Isen1至IsenN以及第 三端点Pin。第一端点Comp1耦接于第一开关SW11，以此类推，第一端点CompN 耦接于第一开关SW1N。第二端点Isen1经由第一开关SW11耦接于发光单元1201， 以此类推，第二端点IsenN经由第一开关SW1N耦接于发光单元120N。在本发明 中，并不限制发光单元的组数及第一开关的数量，亦可将显示器100设置为只 包含一组发光单元1201及一个第一开关SW11。第一开关SW11至SW1N可例如是 N型或P型金氧半电晶体(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect  Transistor，MOSFET)，或是其他开关元件。

升压器140耦接于发光单元1201至120N，用以提升输入电压Vin，以于电 源输出端Vout产生提升后的电压并提供给N组发光单元1201至120N。升压器 140包含第二开关SW2、电感144、齐纳二极体146及电容148。第二开关SW2 耦接于驱动电路130的第三端点Pin，用以控制驱动电路130与升压器140之间 的耦接。电感144耦接于第二开关SW2，用以接收输入电压Vin。齐纳二极体146 耦接于第二开关SW2、电感144及电源输出端Vout，用以防止电压倒流。且电 容148耦接于齐纳二极体146，用以稳定输出电压。驱动电路130耦接于讯号输 入端ADJ，并会根据N组发光单元1201至120N的电流对应调整第一开关SW11 至SW1N的准位或工作周期，以调整N组发光单元1201至120N的电流。N组发 光单元1201至120N中每一组发光单元包含复数个串联的发光二极体190，但亦 可设置为仅包含一个发光二极体190。显示器100可选择性地设置电阻170，耦 接于驱动电路130与第一开关SW11至SW1N之间及/或驱动电路130与N组发光 单元1201至120N之间。

请参考图2至图4B，图2为本发明操作图1显示器100的流程图，图3A为 直流讯号300的示意图，图3B为2D显示模式流经发光单元的电流的示意图， 图4A为脉宽调变讯号400的示意图，图4B为3D显示模式流经发光单元的电流 的示意图。图2的流程图说明如下：

步骤202：判断显示器100是以2D显示模式或3D显示模式来播放影像；若 显示器100以2D显示模式来播放影像，执行步骤204；若显示器100以3D显示 模式来播放影像，执行步骤210；

步骤204：显示器100根据2D显示模式产生直流讯号300，并通过讯号输 入端ADJ输入直流讯号300至驱动电路130；

步骤206：驱动电路130根据直流讯号300控制第一开关SW11至SW1N驱动 背光源110的N组发光单元1201至120N；

步骤208：显示器100根据N组发光单元1201至120N的电流调整第一开关 SW11至SW1N的控制端的准位，跳至步骤216；

步骤210：显示器100根据3D显示模式产生脉宽调变讯号400，并通过讯 号输入端ADJ输入脉宽调变讯号400至驱动电路130；

步骤212：驱动电路130根据脉宽调变讯号400控制第一开关SW11至SW1N 驱动发光单元1201至120N；

步骤214：显示器100根据N组发光单元1201至120N的电流调整第一开关 SW11至SW1N的控制端的工作周期；

步骤216：显示器100根据N组发光单元1201至120N的电流，调整升压器 140输出至发光单元1201至120N的输出电压；

步骤218：结束。

在以上实施例中，显示器100可根据2D显示模式产生直流讯号300，及根 据3D显示模式产生脉宽调变讯号400。当显示器100于2D显示模式时，驱动电 路130根据N组发光单元1201至120N的电流调整第一开关SW11至SW1N的控 制端的准位；当显示器100于3D显示模式时，驱动电路130根据N组发光单元 1201至120N的电流调整第一开关SW11至SW1N的控制端的工作周期。详言之， 在2D显示模式下，驱动电路130的第一端点Comp1至CompN会根据第二端点 Isen1至IsenN侦测到的电流大小来对应地调整输入至第一开关SW11至SW1N的 控制端的直流讯号300的准位，以调整第一开关SW11至SW1N控制端电压的大 小，用以调整输入至N组发光单元1201至120N的电流；在3D显示模式下，驱 动电路130的第一端点Comp1至CompN会根据第二端点Isen1至IsenN侦测到 的电流大小来对应地调整输入至第一开关SW11至SW1N的控制端的脉宽调变讯 号400的工作周期(duty cycle)，以调整输入至N组发光单元1201至120N的 电流。在2D显示模式下，若通过第一端点Comp1至CompN仍无法将对应的第一 开关SW11至SW1N的准位调整到理想值，则可再通过第三端点Pin调整第二开 关SW2的工作周期，以使显示器100达到所需的发光表现。在3D显示模式下， 若通过第一端点Comp1至CompN仍无法将对应的第一开关SW11至SW1N的工作 周期调整到理想值，则可再通过第三端点Pin调整第二开关SW2的工作周期， 以使显示器100达到所需的发光表现。

本发明通过显示器100在2D显示模式设置为采用直流讯号300，可大幅改 善习知显示器画面闪烁的问题，而提升显示品质。另外，在3D显示模式下，当 使用者配戴3D眼镜观赏显示器100时，由于显示器100设置为采用脉宽调变讯 号400，能够增加显示器100的背光亮度来补偿视觉明亮度被3D眼镜降低的现 象，且避免3D时以直流驱动背光造成左眼影像及右眼影像之间的影像错位 (crosstalk)问题。

请参考图5，图5为驱动电路调整亮度的示意图。当提高亮度时，一般将第 一开关SW11至SW1N的控制端的工作周期加大，但可能会产生3D显示模式中影 像错位，为了要进一步减少3D显示模式中影像错位的影响，本发明提高亮度时， 驱动电路130可将流经发光单元的电流从I_D增加为I_D’(例如增加第一开关SW11 至SW1N的控制端的电压)，降低第一开关SW11至SW1N的控制端的工作周期； 或驱动电路130可将流经发光单元的电流从I_D增加为I_D’(例如增加第一开关 SW11至SW1N的控制端的电压)，但维持第一开关SW11至SW1N的控制端的工作 周期；第一开关SW11至SW1N的控制端的工作周期可控制于10%至40%之间(较 佳可为25%至35%之间)，如此在3D显示模式中显示器100较不易漏光，以避免 影像错位的问题。另外，电流I_D和时间轴的包覆面积可以相同于电流I_D’和时 间轴的包覆面积，以使电流改变前后的亮度相同，但本发明不以此为限。

综上所述，本发明显示器100主动对显示器播放的影像模式进行侦测，调 整输出电压的模式使得使用者无论在观赏2D或3D影片都能有较佳的视觉品质。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的 范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不 脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。