CN101872591B - 用以驱动液晶显示面板的过载驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种过载驱动装置，用以驱动液晶显示面板，其中液晶显示面板包含像素。过载驱动装置包含准位电压产生电路、时序控制模块及切换电路。准位电压产生电路用以选择性地提供液晶显示面板第一准位电压或第二准位电压，其中第二准位电压大于第一准位电压。时序控制模块用以检测对应于该像素的过激电压值是否大于临界值，以选择性地传送控制信号。切换电路电连接于时序控制模块及准位电压产生电路之间。当该切换电路接收控制信号后产生切换信号至准位电压产生电路，致使准位电压产生电路输出第二准位电压。

Description

用以驱动液晶显示面板的过载驱动装置

技术领域

本发明涉及一种过载驱动装置，并且特别地，本发明涉及一种可用以驱动液晶显示面板的过载驱动装置。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)属于平面显示器，与传统显示器如阴极射线管显示器相比较，其具有体积小、耗电量低以及没有辐射等优点，为目前市面上主流显示器之一。液晶显示器的显示原理，主要是通过驱动装置控制输入电压改变液晶分子的偏转，以改变液晶的偏光特性，进而使背光模块发出的光穿透液晶时产生不同灰阶值(gray level)。

因为液晶分子特性的限制，在影像数据切换的时候，必须扭转液晶分子改变其排列方向，所以会出现画面延迟的情形。为了适应影像的快速切换，提升液晶偏转时的反应速度日趋重要。为了加快像素的液晶分子的偏转速度，近来过载驱动(over-drive)方法已被使用在液晶显面板上，而过载驱动的作法将施加高于目标值所要的压差，以加快其液晶分子偏转的速度。请参阅图1A及图1B。图1A示出了在无过载驱动的情况下液晶分子偏转的反应时间；图1B示出了在过载驱动的情况下液晶分子偏转的反应时间。此外，图1A及图1B的上半部区间S1表示驱动液晶显面板的驱动电压与时间的对应关系；下半部区间S2为对应于S1的液晶光学反应与时间的对应关系。

如图1A所示，假设液晶分子从起始灰阶点L1至截止灰阶点L2所需的驱动电压为2V，在无过载驱动的情况下，液晶分子从起始灰阶点L1至截止灰阶点L2所需的反应时间T2可能为一个画面时间T1的三倍。为了缩短液晶分子的反应时间，传统的解决方法如图1B所示，假设液晶分子从起始灰阶点L1至截止灰阶点L2所需的驱动电压为2V，但施加该液晶显示面板一个过载驱动电压(例如，由原本所需的驱动电压2V增加至3V)，如此可能将液晶分子的反应时间由原本的T2(一个画面时间T1的三倍)缩短为T2’(一个画面时间T1)。

但是上述的补偿方法无法应用在所有液晶显示器的画面。请参阅图2。图2示出了传统上由第20阶灰阶至第200阶灰阶过载驱动方法的示意图。如图2所示，若画面的像素从20阶灰阶跳到第200阶灰阶时，可先利用过载驱动使其驱动电压跳至232阶灰阶的目标偏压然后再回到200阶灰阶的目标偏压，如此可达到加快液晶分子偏转的效果。然而，若欲从第n阶灰阶跳至第255阶灰阶时，因为八位的液晶显示面板最多只会有255阶灰阶，没有更高的阶调了，所以这时候的过载驱动是无效的。

为了不断提供一个较高的准位电压，传统的改善方法之一为增加液晶显示面板的位数至九位或十位，但此种方式需要时序控制模块与驱动电路一起配合才可以做到。相比于现有技术，传统的过载驱动装置必须不断提供一个较高的准位电压。然而，上述的驱动电路必须要使用更高压的工艺才能应付，这对电路制造商而言会增加不少的经济成本，而且也会影响良率和经济效益。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种过载驱动装置，用以驱动液晶显示面板，以解决上述问题。

根据一个具体实施例，本发明的过载驱动装置包含准位电压产生电路、时序控制模块及切换电路。准位电压产生电路用以选择性地在该准位电压产生电路的输出端向液晶显示面板提供第一准位电压或第二准位电压，其中第二准位电压大于第一准位电压。时序控制模块用以探测对应于液晶显示面板的像素的过激电压值是否大于临界值，以选择性地传送控制信号。切换电路电连接于时序控制模块及准位电压产生电路之间。当该切换电路接收控制信号后产生切换信号至准位电压产生电路，致使准位电压产生电路输出第二准位电压。

相比于现有技术，传统的过载驱动装置必须不断提供一个较高的准位电压。然而，上述的驱动电路必须要使用更高压的工艺才能应付，这对电路制造商而言会增加不少的经济成本，而且也会影响良率和经济效益。本发明的改善方法在于仅瞬间提高准位电压，而不是一直维持在高压准位。所以可以使用一般较低压的工艺来制造驱动电路即可，不但可以使得过载驱动装置发挥得淋漓尽致，也可节省驱动电路的制作成本。

根据本发明的过载驱动装置，其中该切换电路包含：第一分压电路，电连接于该准位电压产生电路的该输出端与参考电压之间；以及第一开关元件连接于该分压电路与该时序控制模块之间；其中该第一开关元件接收该控制信号后，该分压电路的第一参考点输出该切换信号至该准位电压产生电路。

根据本发明的过载驱动装置，其中该第一分压电路包含：第一电阻连接于该准位电压产生电路的该输出端与该第一参考点之间；第二电阻连接该第一参考点与第二参考点之间；以及第三电阻连接该第二参考点与该参考电压之间。

根据本发明的过载驱动装置，其中该准位电压产生电路在输出该第二准位电压预定时间后，停止输出该第二准位电压并输出该第一准位电压。

根据本发明的过载驱动装置，在一种实施方式中，该过载驱动装置还包含查询电路，该查询电路依据该像素对应于第一图框的第一数值以及对应于第二图框的第二数值，产生该像素的该过激电压值。

根据本发明的过载驱动装置，还包含伽玛电路，该伽玛电路包含：第一正极性伽玛阻串，该第一正极性伽玛阻串包含第一端点与第二端点，该第一端点连接该准位电压产生电路的该输出端，该第二端点用以向该液晶显示面板提供第一偏压；以及第一负极性伽玛阻串，该第一负极性伽玛阻串包含第三端点、第四端点以及第五端点，其中该第三端点连接该准位电压产生电路的该输出端，该第四端点用以向该液晶显示面板提供第二偏压；以及第二开关元件连接于该第五端点与该时序控制模块之间，该第二开关元件依据该时序控制模块的该控制信号，选择性地改变该第二偏压值。

根据本发明的过载驱动装置，其中该第一负极性伽玛阻串包含：第四电阻连接于该第三端点与该第四端点；第五电阻连接该第四端点与该第五端点；以及第六电阻连接该第五端点与参考电压之间；其中当该第二开关元件接收该时序控制模块的该控制信号时，该第二开关元件使该第五端点与该参考电压连接。

根据本发明的过载驱动装置，其中第一正极性伽玛阻串包含：第七电阻连接于该第一正极性伽玛阻串的该第一端点与该第二端点；以及第八电阻连接该第二端点与参考电压。

根据本发明的过载驱动装置，该伽玛电路进一步包含：多个伽玛阻串，用以向该液晶显示面板提供多个伽玛偏压；以及固定电压产生电路连接于该第一正极性阻串的该第一端点与该多个伽玛阻串之间，用以产生固定电压值给该多个伽玛阻串。

根据本发明的过载驱动装置，其中每一伽玛阻串包含第六端点电连接该固定电压产生电路以接收该固定电压值。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1A示出了在无过载驱动的情况下液晶分子偏转的反应时间。

图1B示出了在过载驱动的情况下液晶分子偏转的反应时间。

图2示出了传统的由第20阶灰阶至第200阶灰阶过载驱动方法的示意图。

图3示出了根据本发明的一个具体实施例的过载驱动装置的功能方块图。

图4示出了根据本发明的一个具体实施例的改善第255阶灰阶的过载驱动方法的示意图。

图5示出了根据本发明的一个具体实施例的过载驱动装置的功能方块图。

图6示出了根据本发明的一个具体实施例的伽玛电路的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种过载驱动装置，用以提供可动态调整的电压源。

请参见图3。图3示出了根据本发明的一个具体实施例的过载驱动装置1的功能方块图。过载驱动装置1可用以驱动液晶显示面板，其中液晶显示面板包含像素(pixel)。如图3所示，本发明的过载驱动装置1包含准位电压产生电路10、时序控制模块12及切换电路14。过载驱动装置1的准位电压产生电路10用以选择性地在该准位电压产生电路10的输出端100向液晶显示面板提供第一准位电压或第二准位电压。其中第二准位电压大于第一准位电压。准位电压产生电路10在一般情况下向液晶显示面板提供第一准位电压。

时序控制模块12用以检测对应于该像素的过激电压值是否大于临界值，以选择性地传送控制信号。各个像素根据所需的一个灰阶值(gray level)接收相对应的正极性偏压或相对应的负极性偏压。

切换电路14电连接于时序控制模块12及准位电压产生电路10之间。当切换电路14接收到时序控制模块12的控制信号后，切换电路14即产生一个切换信号至准位电压产生电路10，致使准位电压产生电路10输出第二准位电压。

以一个八位的液晶显示面板为例，其像素的最高灰阶值为255阶灰阶。若画面的像素从20阶灰阶跳到第200阶灰阶时，可先利用过载驱动跳至232阶灰阶然后再回到200阶灰阶，此时准位电压产生电路10仅向液晶显示面板提供第一准位电压即可实现上述的过载驱动。

但若从第n阶灰阶跳至第255阶灰阶时，因为八位最多只会有255阶灰阶，没有更高的阶调了，而当时序控制模块12检测到该液晶显示面板有如上所述的情形时，时序控制模块12则传送一个高电压准位的控制信号至切换电路14。切换电路14在接收到高电压准位的控制信号后，会随即产生切换信号至准位电压产生电路10，让准位电压产生电路10的输出电压由第一准位电压切换至第二准位电压，以改变原有第255阶灰阶的电压值，即可达到传统的过载驱动相同的效果。请参见图4。图4示出了根据本发明的一个具体实施例的改善第255阶灰阶的过载驱动方法的示意图。若画面的像素欲从第n阶灰阶跳至第255阶灰阶时，此时可动态地瞬间提高电压源的电压，以改变原有第255阶灰阶的电压值。

请参阅图5。图5示出了根据本发明的另一个具体实施例的过载驱动装置的功能方块图。如图5所示，在本具体实施例中，上述的切换电路14进一步包含第一分压电路140以及第一开关元件142。并且过载驱动装置1进一步包含查询电路16。

第一分压电路140电连接于该准位电压产生电路10的该输出端100与参考电压144之间；第一开关元件142连接于该分压电路140与该时序控制模块12之间。其中第一开关元件142接收控制信号后，分压电路的第一参考点1400输出切换信号至准位电压产生电路10。

第一分压电路140还进一步包含第一电阻1404、第二电阻1406以及第三电阻1408。第一电阻1404连接于准位电压产生电路10的输出端100与第一参考点1400之间；第二电阻1406连接第一参考点1400与第二参考点1402之间；第三电阻1408连接第二参考点1402与参考电压144之间。上述的第一开关元件142连接于该分压电路140的第二参考点1402与该时序控制模块12之间。第一开关元件142接收控制信号后，第一开关元件142使第二参考点1402与参考电压144连接。

准位电压产生电路10在输出第二准位电压预定时间后，停止输出该第二准位电压并输出该第一准位电压。在实际应用中，预定时间可以是液晶显示面板的一个画面时间，或小于一个画面时间。

此外，根据此具体实施例，查询电路16依据该像素对应于第一图框的第一数值以及对应于第二图框的第二数值，产生该像素的该过激电压值。

请参阅图6。图6示出了根据本发明的一个具体实施例的伽玛电路5的示意图。如图6所示，伽玛电路5包含第一正极性伽玛阻串50、第一负极性伽玛阻串52以及第二开关元件54。

第一正极性伽玛阻串50包含第一端点500与第二端点502，第一端点500连接如图3所示的准位电压产生电路10的输出端100，第二端点502用以向液晶显示面板提供第一偏压。此外，第一正极性伽玛阻串50包含第七电阻504及第八电阻506。第七电阻504连接于第一正极性伽玛阻串50的第一端点500与第二端点502；第八电阻506连接第二端点502与参考电压59。

第一正极性伽玛阻串50为伽玛电路5中与共用电压(VCOM)的电压差最大的一组正极性伽玛阻串，换句话说，第一偏压为可提供液晶显示面板的最大正极性偏压。当如图5的时序控制模块12传送控制信号至第一开关元件142后，分压电路140的第一参考点1400输出切换信号至准位电压产生电路10，致使准位电压产生电路10输出第二准位电压，进而提高第一正极性伽玛阻串50的第一偏压。

第一负极性伽玛阻串52包含第三端点520、第四端点522以及第五端点524，其中第三端点520连接准位电压产生电路的输出端，第四端点522用以向液晶显示面板提供第二偏压。此外，第二开关元件54连接于第五端点524与如图5所示的时序控制模块12之间。

第一负极性伽玛阻串52为伽玛电路5中与VCOM的电压差最大的一组负极性伽玛阻串，换句话说，第二偏压为可提供液晶显示面板的最小负极性偏压。因此，当第一开关元件142接受控制信号进而使得第一正极性伽玛阻串50的第一偏压被提高时，第二开关元件54也依据时序控制模块12的控制信号，改变该第二偏压值，使其与VCOM的电压差距更大，也即，更接近零位准(Ground)。其实现方式的细节如下所述。

第一负极性伽玛阻串进一步包含第四电阻526、第五电阻528以及第六电阻529。第四电阻526连接于第三端点520与第四端点522；第五电阻528连接第四端点522与第五端点524；第六电阻529连接第五端点524与参考电压59之间。当第二开关元件54接收时序控制模块12的控制信号时，第二开关元件54使第五端点524与参考电压59连接，造成第一负极性伽玛阻串52的第二偏压下降。在实际应用中，当第五电阻528的电阻值相较于第四电阻526的电阻值越小时，第二偏压可越接近零位准。

此外，伽玛电路5进一步包含多个伽玛阻串56以及固定电压产生电路58。多个伽玛阻串56用以向液晶显示面板提供多个伽玛偏压；固定电压产生电路58连接于第一正极性阻串50的第一端点500与多个伽玛阻串56之间。

在实际应用中，当准位电压产生电路10的输出电压由第一准位电压提高至第二准位电压时，伽玛电路的所有的伽玛阻串的偏压也会一并被提高，造成伽玛曲线(Gamma Curve)的漂移，影响液晶显示面板整个画面的显示质量。为解决上述问题，在此实施例中，利用固定电压产生电路58连接于第一正极性阻串50的第一端点500与多个伽玛阻串56之间，用以产生固定电压值给多个伽玛阻串56，仅改变第一正极性伽玛阻串50的第一偏压以及第一负极性伽玛阻串52的第二偏压，其它伽玛阻串的偏压则以固定电压产生电路58为来源，同样经电阻分压而实现，因此连带使得多个伽玛阻串56的偏压为固定值，完全不会受到准位电压产生电路10的输出电压变化的影响。

相较于现有技术，传统的过载驱动装置必须不断提供一个较高的准位电压。然而，上述的驱动电路必须要使用更高压的工艺才能实现，这对电路制造商而言会增加不少的经济成本，而且也会影响良率和经济效益。本发明的改善方法在于仅瞬间提高准位电压，而不是一直维持在高压准位。所以可以使用一般较低压的工艺来制造驱动电路即可，不但可以使得过载驱动装置发挥得淋漓尽致，也可节省驱动电路的制作成本。

通过以上优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的优选具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能将各种改变及具相等性的安排涵盖于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

主要组件符号说明

1：过载驱动装置            10：准位电压产生电路

12：时序控制模块           14：切换电路

16：查询电路               100：输出端

140：第一分压电路          142：第一开关元件

1400：第一参考点           1402：第二参考点

1404：第一电阻             1406：第二电阻

1408：第三电阻             144、59：参考电压

5：伽玛电路                50：第一正极性伽玛阻串

500：第一端点              502：第二端点

504：第七电阻              506：第八电阻

52：第一负极性伽玛阻串     54：第二开关元件

56：伽玛阻串               58：固定电压产生电路

520：第三端点              522：第四端点

524：第五端点              526：第四电阻

528：第五电阻              529：第六电阻。

Claims (8)

1.一种过载驱动装置，用以驱动液晶显示面板，其中所述液晶显示面板包含像素，所述过载驱动装置包含：

准位电压产生电路，用以选择性地在所述准位电压产生电路的输出端向所述液晶显示面板提供第一准位电压或第二准位电压，其中所述第二准位电压大于所述第一准位电压；

时序控制模块，用以检测对应于所述像素的过激电压值是否大于临界值，以选择性地传送控制信号；以及

切换电路，电连接于所述时序控制模块及所述准位电压产生电路之间，所述切换电路接收所述控制信号后产生切换信号至所述准位电压产生电路，致使所述准位电压产生电路输出所述第二准位电压；

其中，所述切换电路包含：

第一分压电路，电连接于所述准位电压产生电路的所述输出端与参考电压之间；以及

第一开关元件，连接于所述分压电路与所述时序控制模块之间；

所述第一开关元件接收所述控制信号后，所述分压电路的第一参考点输出所述切换信号至所述准位电压产生电路；

其中，所述第一分压电路包含：

第一电阻，连接于所述准位电压产生电路的所述输出端与所述第一参考点之间；

第二电阻，连接所述第一参考点与第二参考点之间；以及

第三电阻，连接所述第二参考点与所述参考电压之间。

2.根据权利要求1所述的过载驱动装置，其中所述准位电压产生电路在输出所述第二准位电压预定时间后，停止输出所述第二准位电压并输出所述第一准位电压。

3.根据权利要求1所述的过载驱动装置，其中所述过载驱动装置还包含查询电路，所述查询电路依据所述像素对应于第一图框的第一数值以及对应于第二图框的第二数值，产生所述像素的所述过激电压值。

4.根据权利要求1所述的过载驱动装置，还包含伽玛电路，所述伽玛电路包含：

第一正极性伽玛阻串，所述第一正极性伽玛阻串包含第一端点与第二端点，所述第一端点连接所述准位电压产生电路的所述输出端，所述第二端点用以向所述液晶显示面板提供第一偏压；以及

第一负极性伽玛阻串，所述第一负极性伽玛阻串包含第三端点、第四端点以及第五端点，其中所述第三端点连接所述准位电压产生电路的所述输出端，所述第四端点用以向所述液晶显示面板提供第二偏压；以及

第二开关元件，连接于所述第五端点与所述时序控制模块之间，所述第二开关元件依据所述时序控制模块的所述控制信号，选择性地改变所述第二偏压值。

5.根据权利要求4所述的过载驱动装置，其中所述第一负极性伽玛阻串包含：

第四电阻，连接于所述第三端点与所述第四端点；

第五电阻，连接所述第四端点与所述第五端点；以及

第六电阻，连接所述第五端点与参考电压之间；

其中当所述第二开关元件接收所述时序控制模块的所述控制信号时，所述第二开关元件使所述第五端点与所述参考电压连接。

6.根据权利要求4所述的过载驱动装置，其中第一正极性伽玛阻串包含：

第七电阻，连接于所述第一正极性伽玛阻串的所述第一端点与所述第二端点；以及

第八电阻，连接所述第二端点与参考电压。

7.根据权利要求6所述的过载驱动装置，所述伽玛电路进一步包含：

多个伽玛阻串，用以向所述液晶显示面板提供多个伽玛偏压；以及

固定电压产生电路，连接于所述第一正极性阻串的所述第一端点与所述多个伽玛阻串之间，用以产生赋予所述多个伽玛阻串的固定电压值。

8.根据权利要求7所述的过载驱动装置，其中每一伽玛阻串包含第六端点电连接所述固定电压产生电路以接收所述固定电压值。

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