CN1937025B

CN1937025B - 用于平面显示器的灰阶电压产生电路及其操作方法

Info

Publication number: CN1937025B
Application number: CN2005101037714A
Authority: CN
Inventors: 谢明振; 蔡进成; 潘明嘉
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2025-09-23
Also published as: CN1937025A

Abstract

一种用于平面显示器的灰阶(Gray Scale)电压产生电路，至少包括至少一个分压电路、第一电压端、第二电压端以及开关。第一电压端与分压电路电性连接，用于输入第一参考电压。第二电压端与分压电路电性连接，用于输入第二参考电压。分压电路至少包含一电阻，用于产生多个分压，输出多个灰阶电压。开关用于控制灰阶电压产生电路的开与关。

Description

用于平面显示器的灰阶电压产生电路及其操作方法

技术领域

本发明是有关于一种灰阶(Gray Scale)电压产生电路，且特别是有关于一种适用于平面显示器的灰阶电压产生电路。

背景技术

近年来有许多平面显示器(Flat Panel Display)技术相继被开发出来，其中，液晶显示器(LCD)因为具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低耗电量及应用范围广等优点，因此被广泛应用于中、小型可携式电视、移动电话、摄录放影机、笔记本型计算机、桌上型显示器、以及投影电视等消费性电子或计算机产品，并已逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube；CRT)，成为未来显示器的主流，其中特别是薄膜晶体管(Thin Film Transistor；TFT)液晶显示器，因其高显示质量与低消耗功率的特性，几乎占据了大部分的市场。

薄膜晶体管液晶显示器乃藉由施加适当灰阶电压于面板上的像素，藉以改变像素液晶分子的角度，进而改变面板的透光率，而达到所欲显示的灰阶。然而，因液晶显示器的显像方式为保持式(Hold-type)显像方式，与传统的阴极射线管(Cathode Radiation Tube；CRT)显示器的脉冲式(Impulse-type)显像方式不同，因此，当使用保持式的显像方式来显示动态图像时，对人眼视觉系统将产生拖影(Blurring)现象。目前已知的解决办法是以切换背光模块的开与关，或由系统端输入黑画面信号，以插入黑画面的方法，来解决上述的问题。然而，不断地切换背光模块的开与关将导致背光模块耗费较大功率，若由系统端特地送出黑画面的信号则需要额外的控制信号，将增加系统端线路设计的复杂度。

此外，在液晶显示器打开(Turn On)的瞬间，此时正确的数据信号，例如可为低电压差分信号(Low Voltage Differential Signal；LVDS)，尚未输入至数据驱动电路(Data Driver)，但此时数据驱动电路会因前次显示或其它因素，使其内部具有残余的数据电位，称为初始状态(Initial State)，并立即将此残余数据电位输出，再者，不同颗数据驱动电路会依据其不同的初始状态而输出不同的信号。尽管此时灯管尚未点亮，但仍隐约可在画面上看到带状的噪声。请参考第1图，第1图是绘示已知的薄膜晶体管液晶显示器的输入电压、系统信号与灯管的关系示意图。如第1图所示，在电压Vcc输入至面板与系统信号输入至面板之间，尚有t2的时间差，而此时的数据驱动电路便会依据其不同的初始状态电压，输出不同的电压电平，进而造成液晶显示器出现带状的噪声。

发明内容

因此，本发明的目的就是在提供一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，不需切换背光模块的开与关，即可输出黑画面。

本发明的另一目的是在提供一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，不需要系统端特地送出黑画面的信号，即可输出黑画面。

本发明的又一目的是在提供一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，可避免系统供电时在显示器画面上产生的带状噪声。

根据本发明的上述目的，提出一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，至少包括至少一个分压电路、一第一电压端、一第二电压端以及一开关。第一电压端与分压电路电性连接，用于输入第一参考电压。第二电压端与分压电路电性连接，用于输入第二参考电压。分压电路至少包含电阻，用于产生多个分压，输出多个灰阶电压。开关用于控制灰阶电压产生电路的开与关。

依照本发明的实施例，上述的开关若位于分压电路与第一电压端之间，且若此开关为断路，则分压电路输出的多个灰阶电压均等于第二参考电压。若上述的开关位于分压电路与第二电压端之间，且若此开关为断路，则分压电路输出的多个灰阶电压均等于第一参考电压。若上述的开关位于分压电路之间，且若此开关为断路，则部分的分压电路输出的多个灰阶电压为第一参考电压，剩余部分的分压电路输出的多个灰阶电压为第二参考电压。上述的开关可为N型金属氧化物半导体晶体管或P型金属氧化物半导体晶体管。

根据本发明的上述目的，提出一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，至少包括：多个第一分压电路，该些第一分压电路是电性连接参考电压，且每一该些第一分压电路包含第一电阻；多个第二分压电路，该些第二分压电路是电性连接接地电压，且每一该些第二分压电路包含第二电阻；以及开关，电性连接于该些第一分压电路与该些第二分压电路之间。

根据本发明的目的，提出一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法。其中，灰阶电压产生电路至少包括一分压电路、一第一电压端、一第二电压端以及一开关。第一电压端提供第一参考电压，第二电压端提供第二参考电压。此灰阶电压产生电路的操作方法至少包括下列步骤。首先，在预设时间内，将上述的开关维持在断路状态。接着，于第一时间点提供系统电压至平面显示器中，再于第二时间点提供系统信号至平面显示器中。然后，由分压电路输出第一组多个灰阶电压。接下来，将开关切换至导通状态，然后，由分压电路输出第二组多个灰阶电压。

依照本发明的实施例，若上述的开关位于分压电路与第二电压端之间，则第一组多个灰阶电压均等于第一参考电压。若上述的开关位于分压电路与第一电压端之间，则第一组多个灰阶电压均等于第二参考电压。若上述的开关位于分压电路之间，则部分的第一组多个灰阶电压为第一参考电压，剩余部分的第一组多个灰阶电压为第二参考电压。上述的预设时间大于提供系统电压至液晶显示器与提供系统信号至液晶显示器的时间差。

根据本发明的上述目的，提出一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法，其中该灰阶电压产生电路至少包括多个第一分压电路、多个第二分压电路以及一开关，该些第一分压电路是电性连接参考电压，该些第二分压电路是电性连接接地电压，该开关电性连接于该些第一分压电路与该些第二分压电路之间，该伽马电压产生电路的操作方法至少包括：使该开关维持导通状态；由每一该些第一分压电路与每一该些第二分压电路分别输出伽马电压，使该液晶显示器显示正常画面；将该开关切换至断路状态；以及由每一该些第一分压电路输出该参考电压，并由每一该些第二分压电路输出该接地电压，使该液晶显示器显示黑画面。

附图说明

第1图是绘示已知的薄膜晶体管液晶显示器的输入电压、系统信号与灯管的关系示意图。

第2图是绘示依照本发明第一实施例的灰阶电压产生电路示意图。

第3图是绘示依照本发明第二实施例的灰阶电压产生电路示意图。

第4图是绘示依照本发明第三实施例的灰阶电压产生电路示意图。

第5图是绘示依照本实施例的灰阶电压产生电路所产生的黑画面插入功能示意图。

[主要元件标号说明]

200：灰阶电压产生电路 202：开关

204：输入端 206：接地端

208：分压电路 300：灰阶电压产生电路

302：开关 304：输入端

306：接地端 308：分压电路

400：灰阶电压产生电路 402：开关

404：输入端 406：接地端

418：第一分压电路 428：第二分压电路

502：图框 504：图框

506：图框 508：图框

510：图框

具体实施方式

本发明揭露一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，以解决薄膜晶体管液晶显示器的拖影问题与系统供电瞬间产生的带状噪声。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列实施例的描述并配合第2图至第5图的图示。

第一实施例：

请参照第2图，第2图是绘示依照本发明第一实施例的灰阶电压产生电路示意图。本实施例的灰阶电压产生电路200包含输入端204、接地端206、分压电路208以及开关202。输入端204用于输入参考电压(V_ref)；接地端206用于输入接地电压(Ground Voltage)；分压电路208电性连接于输入端204与接地端206之间，且分压电路208包含10个电阻(R1～R10)，用于分压出10个灰阶电压(GMA1～GMA10)；开关202电性连接于分压电路208与接地端206之间，藉由外部输入RESET-N信号以控制开关202的短路或断路，进而使得灰阶电压产生电路为正常分压或是浮接(Floating)状态。当开关202导通时，灰阶电阻串会接到地，此时10组不同的灰阶电压(GMA1～GMA10)会输出到数据驱动电路(未绘示)中，提供相对应图像灰阶值的电压。而当开关202不导通(为断路状态)时，灰阶电阻串会为浮接状态，此时10组灰阶电压(GMA1～GMA10)均等于参考电压(V_ref)，因此，不论数据驱动电路所欲输出的图像灰阶值为何，其所对应输出的电压均为参考电压。上述的开关202例如可为N型金属氧化物半导体晶体管(NMOS)、P型金属氧化物半导体晶体管(PMOS)或其它可当作开关的元件。

如第2图所示，本实施例的开关202是使用N型金属氧化物半导体晶体管，并使用RESET-N信号来控制此N型金属氧化物半导体晶体管的导通与否。在本实施例中，由于带状噪声系发生在电压Vcc输入至面板与系统信号输入至面板的时间差内(亦即第1图中的t2)，因此，若在电压Vcc输入至面板后约60ms(t2＜60)内，都将RESET-N控制在低电压(Low)的状态，则此时的N型金属氧化物半导体晶体管不导通，开关202为断路，灰阶电阻串皆会为悬置状态，而10组灰阶电压的电平均等于参考电压，所以，在这段时间内，就算数据驱动电路会依其初始状态不同而输出不一样的信号，但由于其接收的每一组灰阶电压都是参考电压，因此，在经数字模拟转换器(DAC)解码出来之后，不同颗的数据驱动电路仍会输出相同的电压至显示器中。

之后，再将RESET-N恢复为高电压(High)的状态，则此时的开关202将会导通，灰阶电阻串会接到地，而10组不同的灰阶电压便会输出到数据驱动电路中，使数据驱动电路开始恢复正常操作。如此一来，便可避免系统供电时在显示器画面上产生的带状噪声。此外，开关202关闭的时间只要大于电压Vcc输入至面板与系统信号输入至面板的时间差(t2)即可，并非仅限定在60ms。

第二实施例：

接着，请参考第3图，第3图是绘示依照本发明第二实施例的灰阶电压产生电路示意图。本实施例与第一实施例的结构相似，惟本实施例的灰阶电压产生电路300是在分压电路308与输入端304之间加上一个开关302。若开关302在t＝0至t＝60ms期间不导通，则此时10组灰阶电压(GMA1～GMA10)均等于接地，因此，即使数据驱动电路会依其初始状态不同而输出不一样的信号，但经数字模拟转换器解码出来之后的输出电压皆会为0V。而当t＞60ms时，开关302导通，分压电路308输出10组不同的灰阶电压，数据驱动电路恢复正常操作。因此，本实施例的改良式灰阶电压产生电路亦可解决带状噪声的问题。同样地，上述的开关302例如可为N型金属氧化物半导体晶体管、P型金属氧化物半导体晶体管或其它可当作开关的元件。开关302关闭的时间只要大于电压Vcc输入至面板与系统信号输入至面板的时间差即可，并非仅限定在60ms。

第三实施例：

接下来，请参考第4图，第4图是绘示依照本发明第三实施例的灰阶电压产生电路示意图。本实施例的灰阶电压产生电路400包含输入端404、接地端406、第一分压电路418、第二分压电路428以及开关402。输入端404用于输入参考电压(V_ref)；接地端406用于输入接地电压(Ground voltage)；第一分压电路418电性连接于输入端404，且第一分压电路418包含5个电阻(R1～R5)，用于分压出第一组灰阶电压(GMA1～GMA5)；第二分压电路428电性连接于接地端406，且第二分压电路428包含5个电阻(R6～R11)，用于分压出第二组灰阶电压(GMA6～GMA10)；开关402电性连接于第一分压电路418与第二分压电路428之间，用于控制灰阶电压产生电路400为正常分压或是浮接状态。若控制开关402为断路，则此时第一分压电路418输出的第一组灰阶电压(GMA1～GMA5)均等于参考电压(V_ref)，同时第二分压电路428输出的第二组灰阶电压(GMA6～GMA10)均等于接地电压(Ground Voltage)；若控制开关402为短路，则此时第一分压电路418输出不同的第一组灰阶电压(GMA1～GMA5)，同时第二分压电路428输出不同的第二组灰阶电压(GMA6～GMA10)。

请参考第5图，第5图是绘示依照本实施例的灰阶电压产生电路400所产生的黑画面插入功能示意图。当开关402导通时，10组灰阶电压会正常分压，此时数据线驱动电路会正常操作，画面会显示如第5图的图框(Frame)502、图框506与图框510所示的正常画面。而当开关402不导通时，灰阶电压产生电路400为浮接状态，此时第一分压电路418输出的第一组灰阶电压(GMA1～GMA5)均等于参考电压，同时第二分压电路428输出的第二组灰阶电压(GMA6～GMA10)均等于接地电压，其中，参考电压代表正极性的黑画面，接地电压代表负极性的黑画面，因此，液晶显示器的画面会呈现如第5图的图框504与图框508所示的黑画面。在本发明的实施例中，仅需由时序控制电路输出一个信号来控制开关402的导通与否，便可控制显示器的画面输出为正常画面或黑画面。上述的开关402例如可为N型金属氧化物半导体晶体管、P型金属氧化物半导体晶体管或其它可当作开关的元件。

由上述本发明的实施例可知，本发明的一个优点就是可以藉由控制灰阶电压产生电路中的开关，使灰阶电压暂时维持固定值，以解决薄膜晶体管液晶显示器在系统供电瞬间产生的带状噪声。

由上述本发明的实施例可知，本发明的另一优点就是可以利用灰阶电压产生电路中的开关来产生黑画面，不需额外输入黑画面的系统信号，或是切换背光模块的开与关，便可解决薄膜晶体管液晶显示器的拖影问题。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims

1.一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，至少包括：

第一电压端，用于输入第一参考电压；

第二电压端，用于输入第二参考电压；

至少一分压电路，电性连接于该第一电压端与该第二电压端之间，用于产生多个分压；以及

开关，用于控制该灰阶电压产生电路的开与关，以使灰阶电压暂时维持固定值或使该平面显示器显示黑色画面。

2.根据权利要求1所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路，其中该开关位于该分压电路与该第一电压端之间，且若该开关为断路，则该些分压等于该第二参考电压。

3.根据权利要求1所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路，其中该开关位于该分压电路与该第二电压端之间，且若该开关为断路，则该些分压等于该第一参考电压。

4.根据权利要求1所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路，其中该开关位于该分压电路内，且若该开关为断路，则部分的该些分压等于该第一参考电压，剩余部分的该些分压等于该第二参考电压。

5.根据权利要求1所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路，其中该开关为N型金属氧化物半导体晶体管或P型金属氧化物半导体晶体管。

6.一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路，至少包括：

多个第一分压电路，该些第一分压电路是电性连接参考电压，且每一该些第一分压电路包含第一电阻；

多个第二分压电路，该些第二分压电路是电性连接接地电压，且每一该些第二分压电路包含第二电阻；以及

开关，电性连接于该些第一分压电路与该些第二分压电路之间，以使灰阶电压暂时维持固定值或使该平面显示器显示黑色画面。

7.根据权利要求6所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路，其中该开关若为断路状态，则每一该些第一分压电路输出该参考电压，每一该些第二分压电路输出该接地电压。

8.根据权利要求6所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路，其中该开关为N型金属氧化物半导体晶体管或P型金属氧化物半导体晶体管。

9.一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法，其中该灰阶电压产生电路至少包括一分压电路、一第一电压端、一第二电压端以及一开关，该开关使灰阶电压暂时维持固定值或使该平面显示器显示黑色画面，该第一电压端提供第一参考电压，该第二电压端提供第二参考电压，该灰阶电压产生电路的操作方法至少包括：

在预设时间内，将该开关维持在断路状态；

于第一时间点提供系统电压至该平面显示器中；

于第二时间点提供系统信号至该平面显示器中；

由该分压电路输出该第一参考电压或该第二参考电压；

将该开关切换至导通状态；以及

由该分压电路输出多个灰阶电压。

10.根据权利要求9所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法，其中该开关是位于该分压电路与该第二电压端之间，且该灰阶电压产生电路输出的第一输出灰阶电压为该第一参考电压。

11.根据权利要求9所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法，其中该开关是位于该些分压电路与该第一电压端之间，且该灰阶电压产生电路输出的第一输出灰阶电压为该第二参考电压。

12.根据权利要求9所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法，其中该预设时间大于提供该系统电压至该液晶显示器与提供该系统信号至该液晶显示器的时间差。

13.一种用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法，其中该灰阶电压产生电路至少包括多个第一分压电路、多个第二分压电路以及一开关，该开关使灰阶电压暂时维持固定值或使该平面显示器显示黑色画面，该些第一分压电路是电性连接参考电压，该些第二分压电路是电性连接接地电压，该开关电性连接于该些第一分压电路与该些第二分压电路之间，该灰阶电压产生电路的操作方法至少包括：

使该开关维持导通状态；

由每一该些第一分压电路与每一该些第二分压电路分别输出灰阶电压，使该液晶显示器显示正常画面；

将该开关切换至断路状态；以及

由每一该些第一分压电路输出该参考电压，并由每一该些第二分压电路输出该接地电压，使该液晶显示器显示黑画面。

14.根据权利要求13所述的用于平面显示器的灰阶电压产生电路的操作方法，还包括由时序控制电路输出信号，以控制该开关的状态。