TWI411836B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置

本發明有關於一種液晶顯示裝置，尤指一種可避免開機畫面發生雜訊現象之液晶顯示裝置。

液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display；LCD)具有外型輕薄，省電以及低輻射等優點，因此已被廣泛地應用於電腦螢幕、行動電話、個人數位助理(PDA)、平面電視、以及其他通訊/娛樂設備等電子產品上。液晶顯示裝置的工作原理係利用改變液晶層兩端的電壓差來改變液晶層內之液晶分子的排列狀態，據以改變液晶層的透光性，再配合背光模組所提供的光源以顯示影像。第1圖為習知液晶顯示裝置的示意圖。如第1圖所示，液晶顯示裝置10包含具有複數畫素PX之畫素陣列單元100、源極驅動器104、閘極驅動器106、以及閘極脈波調變(Gate Pulse Modulation)單元120。源極驅動器104係用來提供複數資料訊號至畫素陣列單元100。閘極驅動器106係用來根據高準位閘極訊號調變電壓VGHM與低準位閘極訊號參考電壓VGL以提供複數閘極訊號至畫素陣列單元100，而畫素陣列單元100即根據複數資料訊號與複數閘極訊號以顯示影像。閘極驅動器106另可根據重置訊號XON對畫素陣列單元100執行關機殘影衰減運作。

閘極脈波調變單元120係用來提供高準位閘極訊號調變電壓VGHM。然而，於液晶顯示裝置10開機後之預定時段內，在具波形削角功能的閘極脈波調變單元120之運作中，用來提供波形削角功能之箝位電壓可以很快地上昇至高準位並饋入閘極驅動器106，但此時低準位閘極訊號參考電壓VGL尚未建立工作準位，所以閘極驅動器106無法執行正常邏輯運作，因而產生複數類雜訊(noise-like)閘極訊號。又由於此時之重置訊號XON會致能閘極驅動器106將所有閘極訊號同時輸出至畫素陣列單元100，亦即閘極驅動器106於開機後之預定時段內所產生之複數類雜訊閘極訊號均會饋入畫素陣列單元100，如此會導致開機畫面之雜訊現象。

依據本發明之實施例揭露一種可避免開機畫面發生雜訊現象之液晶顯示裝置，其包含源極驅動器、閘極驅動器、畫素陣列單元、以及閘極脈波調變單元。源極驅動器係用來提供複數資料訊號。閘極驅動器係用來根據高準位閘極訊號調變電壓以提供複數閘極訊號。畫素陣列單元電連接於源極驅動器與閘極驅動器，用來根據複數資料訊號與複數閘極訊號以顯示影像。閘極脈波調變單元電連接於閘極驅動器，用來提供高準位閘極訊號調變電壓。閘極脈波調變單元包含第一電晶體、第二電晶體、電阻、第三電晶體、以及二極體。第一電晶體包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收高準位閘極訊號參考電壓，閘極端用來接收削角控制訊號，第二端用來輸出高準位閘極訊號調變電壓。第二電晶體包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於第一電晶體之第二端，閘極端電連接於第一電晶體之閘極端。電阻係電連接於第二電晶體之第二端與參考電位之間。第三電晶體包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收箝位電壓，閘極端電連接於第一電晶體之閘極端。二極體包含正極端與負極端，其中正極端電連接於第三電晶體之第二端，負極端電連接於第二電晶體之第二端或第一電晶體之第二端。在液晶顯示裝置的運作中，第一電晶體、第二電晶體與電阻係用來根據削角控制訊號與高準位閘極訊號參考電壓以提供高準位閘極訊號調變電壓，進而根據高準位閘極訊號調變電壓對複數閘極訊號執行波形削角運作，二極體之單向傳輸特性可使波形削角運作具有電壓箝位功能，第三電晶體係用來根據削角控制訊號以致能/除能電壓箝位功能。

下文依本發明之液晶顯示裝置特舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並不用以限制本發明所涵蓋的範圍。

第2圖為本發明液晶顯示裝置之第一實施例的結構示意圖。如第2圖所示，液晶顯示裝置20包含具有複數畫素PX之畫素陣列單元200、源極驅動器204、閘極驅動器206、電容Cg、以及閘極脈波調變單元220。源極驅動器204係用來提供複數資料訊號至畫素陣列單元200。閘極驅動器206係用來根據高準位閘極訊號調變電壓VGHM與低準位閘極訊號參考電壓VGL以提供複數閘極訊號至畫素陣列單元200，而畫素陣列單元200即根據複數資料訊號與複數閘極訊號驅動複數畫素PX以顯示影像。閘極驅動器206另可根據重置訊號XON對畫素陣列單元200執行關機殘影衰減運作，至於重置訊號XON的運作相關波形係為習知技藝，不再贅述。

閘極脈波調變單元220係用來提供高準位閘極訊號調變電壓VGHM。閘極脈波調變單元220包含第一電晶體230、第二電晶體235、電阻Rx、二極體225、以及第三電晶體250。第一電晶體230係為P型薄膜電晶體或P型場效電晶體，第二電晶體235與第三電晶體250係為N型薄膜電晶體或N型場效電晶體。第一電晶體230包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收高準位閘極訊號參考電壓VGH，閘極端用來接收削角控制訊號VFLK，第二端用來輸出高準位閘極訊號調變電壓VGHM至閘極驅動器206。電容Cg係電連接於第一電晶體230之第二端與參考電位Vref之間。在一實施例中，參考電位Vref係為接地電位。第二電晶體235包含第一端，第二端與閘極端，其中第一端電連接於第一電晶體230之第二端，閘極端電連接於第一電晶體230之閘極端，第二端電連接於電阻Rx。電阻Rx係電連接於第二電晶體235之第二端與參考電位Vref之間。第三電晶體250包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收箝位電壓Vclamp，閘極端電連接於第一電晶體230之閘極端，第二端電連接於二極體225。二極體225包含正極端(anode)與負極端(cathode)，其中正極端電連接於第三電晶體250之第二端，負極端電連接於第一電晶體230之第二端。

第一電晶體230、第二電晶體235與電阻Rx組合為波形削角電路，用來提供高準位閘極訊號調變電壓VGHM，據以對複數閘極訊號執行波形削角運作。此外，二極體225之單向傳輸特性可使波形削角電路所執行之波形削角運作具有電壓箝位功能。削角控制訊號VFLK可用來控制第三電晶體250之導通/截止狀態，進而控制箝位電壓Vclamp饋入二極體225的運作，亦即第三電晶體250可根據削角控制訊號VFLK以致能/除能電壓箝位功能。高準位閘極訊號參考電壓VGH可經由第一電晶體230對電容Cg執行快速充電運作，使高準位閘極訊號調變電壓VGHM快速上昇至高準位閘極訊號參考電壓VGH。或者，參考電位Vref可經由第二電晶體235與電阻Rx對電容Cg執行放電運作，從而降低高準位閘極訊號調變電壓VGHM，其中電阻Rx係用來控制放電速率。在電容Cg的放電運作中，第三電晶體250係在導通狀態以致能電壓箝位功能，所以當高準位閘極訊號調變電壓VGHM下降至箝位電壓Vclamp時，二極體225即順向導通，據以使高準位閘極訊號調變電壓VGHM大體上保持在箝位電壓Vclamp直到執行後續充電運作。

在液晶顯示裝置20的運作中，於開機後之預定時段內，削角控制訊號VFLK係保持於第一狀態，據以截止第三電晶體250而除能電壓箝位功能，所以雖然箝位電壓Vclamp很快地上昇至高準位，但此時箝位電壓Vclamp無法經由第三電晶體250饋入至二極體225之正極端，亦即具高準位之箝位電壓Vclamp在預定時段內無法饋入至閘極驅動器206，所以閘極驅動器206不會產生複數類雜訊閘極訊號。也就是說，即使重置訊號XON在預定時段內致能閘極驅動器206將所有閘極訊號同時輸出至畫素陣列單元200，開機畫面之雜訊現象並不會發生。於預定時段後之波形削角時段內，削角控制訊號VFLK切換為異於第一狀態之第二狀態，據以導通第三電晶體而致能電壓箝位功能。在預定時段後，由於削角控制訊號VFLK係在第一狀態與第二狀態之間週期性切換，使第三電晶體250在截止狀態與導通狀態之間週期性切換，所以第三電晶體250係週期性除能/致能電壓箝位功能。

第3圖為本發明液晶顯示裝置之第二實施例的結構示意圖。如第3圖所示，液晶顯示裝置30包含畫素陣列單元200、源極驅動器204、閘極驅動器206、電容Cg、以及閘極脈波調變單元320。閘極脈波調變單元320係類似於第2圖所示之閘極脈波調變單元220，主要差異在於將二極體225置換為二極體325。二極體325包含正極端與負極端，其中正極端電連接於第三電晶體250之第二端，負極端電連接於第二電晶體235之第二端。也就是說，二極體325之負極端係電連接於第二電晶體235與電阻Rx之連接節點。在液晶顯示裝置30的運作中，當執行電容Cg的放電運作時，第三電晶體250係在導通狀態以致能電壓箝位功能，當第二電晶體235與電阻Rx之連接節點的節點電壓下降至箝位電壓Vclamp時，二極體325即順向導通，據以使高準位閘極訊號調變電壓VGHM大體上保持在箝位電壓Vclamp直到執行後續充電運作。除上述關於二極體325的運作外，液晶顯示裝置30之其餘運作係同於液晶顯示裝置20，不再贅述。

第4圖為本發明液晶顯示裝置之第三實施例的結構示意圖。如第4圖所示，液晶顯示裝置40包含畫素陣列單元200、源極驅動器204、閘極驅動器206、電容Cg、以及閘極脈波調變單元420。閘極脈波調變單元420係類似於第2圖所示之閘極脈波調變單元220，主要差異在於將第三電晶體250置換為第三電晶體450，以及另設置反相器445。反相器445包含輸入端與輸出端，其中輸入端電連接於第一電晶體230之閘極端，輸出端電連接於第三電晶體450。第三電晶體450係為P型薄膜電晶體或P型場效電晶體。第三電晶體450包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收箝位電壓Vclamp，閘極端電連接於反相器445之輸出端，第二端電連接於二極體225之正極端。由反相器445對削角控制訊號VFLK執行反相運作所產生之反相電壓可用來控制第三電晶體450之導通/截止狀態，進而控制箝位電壓Vclamp饋入二極體225的運作，亦即第三電晶體450係根據削角控制訊號VFLK之反相電壓以致能/除能電壓箝位功能。除上述根據削角控制訊號VFLK之反相電壓以致能/除能電壓箝位功能的運作外，液晶顯示裝置40之其餘運作係同於液晶顯示裝置20，不再贅述。

第5圖為本發明液晶顯示裝置之第四實施例的結構示意圖。如第5圖所示，液晶顯示裝置50包含畫素陣列單元200、源極驅動器204、閘極驅動器206、電容Cg、以及閘極脈波調變單元520。閘極脈波調變單元520係類似於第3圖所示之閘極脈波調變單元320，主要差異在於將第三電晶體250置換為第三電晶體550，以及另設置反相器545。反相器545包含輸入端與輸出端，其中輸入端電連接於第一電晶體230之閘極端，輸出端電連接於第三電晶體550。第三電晶體550係為P型薄膜電晶體或P型場效電晶體。第三電晶體550包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收箝位電壓Vclamp，閘極端電連接於反相器545之輸出端，第二端電連接於二極體325之正極端。由反相器545對削角控制訊號VFLK執行反相運作所產生之反相電壓可用來控制第三電晶體550之導通/截止狀態，進而控制箝位電壓Vclamp饋入二極體325的運作，亦即第三電晶體550係根據削角控制訊號VFLK之反相電壓以致能/除能電壓箝位功能。除上述根據削角控制訊號VFLK之反相電壓以致能/除能電壓箝位功能的運作外，液晶顯示裝置50之其餘運作係同於液晶顯示裝置30，不再贅述。

綜上所述，在本發明液晶顯示裝置的運作中，於開機後之預定時段內，可根據削角控制訊號停止輸入箝位電壓之運作，據以除能電壓箝位功能，所以雖然箝位電壓很快地上昇至高準位，但具高準位之箝位電壓在預定時段內並無法饋入至閘極驅動器，而閘極驅動器也就不會產生複數類雜訊閘極訊號。因此即使用來衰減關機殘影之重置訊號在預定時段內致能閘極驅動器將所有閘極訊號同時輸出至畫素陣列單元，開機畫面之雜訊現象並不會發生。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、20、30、40、50．．．液晶顯示裝置

100、200．．．畫素陣列單元

104、204．．．源極驅動器

106、206．．．閘極驅動器

120、220、320、420、520．．．閘極脈波調變單元

225、325．．．二極體

230．．．第一電晶體

235．．．第二電晶體

445、545．．．反相器

250、450、550．．．第三電晶體

PX．．．畫素

Rx．．．電阻

Vclamp．．．箝位電壓

VFLK．．．削角控制訊號

VGH．．．高準位閘極訊號參考電壓

VGHM．．．高準位閘極訊號調變電壓

VGL．．．低準位閘極訊號參考電壓

Vref．．．參考電位

XON．．．重置訊號

第1圖為習知液晶顯示裝置的示意圖。

第2圖為本發明液晶顯示裝置之第一實施例的結構示意圖。

第3圖為本發明液晶顯示裝置之第二實施例的結構示意圖。

第4圖為本發明液晶顯示裝置之第三實施例的結構示意圖。

第5圖為本發明液晶顯示裝置之第四實施例的結構示意圖。

20．．．液晶顯示裝置

200．．．畫素陣列單元

204．．．源極驅動器

206．．．閘極驅動器

220．．．閘極脈波調變單元

225．．．二極體

230．．．第一電晶體

235．．．第二電晶體

250．．．第三電晶體

PX．．．畫素

Rx．．．電阻

Vclamp．．．箝位電壓

VFLK．．．削角控制訊號

VGH．．．高準位閘極訊號參考電壓

VGHM．．．高準位閘極訊號調變電壓

VGL．．．低準位閘極訊號參考電壓

Vref．．．參考電位

XON．．．重置訊號

Claims (11)

1. 一種液晶顯示裝置，包含：一源極驅動器，用來提供複數資料訊號；一閘極驅動器，用來根據一高準位閘極訊號調變電壓以提供複數閘極訊號；一畫素陣列單元，電連接於該源極驅動器與該閘極驅動器，用來根據該些資料訊號與該些閘極訊號以顯示影像；以及一閘極脈波調變單元，電連接於該閘極驅動器，用來提供該高準位閘極訊號調變電壓，該閘極脈波調變單元包含：一第一電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第一端用來接收一高準位閘極訊號參考電壓，該閘極端用來接收一削角控制訊號，該第二端用來輸出該高準位閘極訊號調變電壓；一第二電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第一端電連接於該第一電晶體之第二端，該閘極端電連接於該第一電晶體之閘極端；一電阻，電連接於該第二電晶體之第二端與一參考電位之間；一第三電晶體，包含一第一端、一第二端與一閘極端，其中該第一端用來接收一箝位電壓，該閘極端電連接於該第一電晶體之閘極端；以及一二極體，包含一正極端與一負極端，其中該正極端電連接於該第三電晶體之第二端，該負極端電連接於該第二電晶體之第二端或該第一電晶體之第二端；其中該第一電晶體、該第二電晶體與該電阻係用來根據該削角控制訊號與該高準位閘極訊號參考電壓以提供該高準位閘極訊號調變電壓，進而根據該高準位閘極訊號調變電壓對該些閘極訊號執行一波形削角運作，該二極體之單向傳輸特性可使該波形削角運作具有一電壓箝位功能，該第三電晶體係用來根據該削角控制訊號以致能/除能該電壓箝位功能。
2. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中於該液晶顯示裝置開機後之一預定時段內，該削角控制訊號係保持在一第一狀態，據以截止該第三電晶體而除能該電壓箝位功能。
3. 如請求項2所述之液晶顯示裝置，其中於該預定時段後之一波形削角時段內，該削角控制訊號切換為異於該第一狀態之一第二狀態，據以導通該第三電晶體而致能該電壓箝位功能。
4. 如請求項3所述之液晶顯示裝置，其中於該預定時段後，該削角控制訊號係在該第一狀態與該第二狀態之間週期性切換，據以截止/導通該第三電晶體而週期性除能/致能該電壓箝位功能。
5. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中：該第一電晶體係為一P型薄膜電晶體或一P型場效電晶體；以及該第二電晶體係為一N型薄膜電晶體或一N型場效電晶體。
6. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該第三電晶體係為一N型薄膜電晶體或一N型場效電晶體。
7. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該閘極脈波調變單元另包含：一反相器，包含一輸入端與一輸出端，其中該輸入端電連接於該第一電晶體之閘極端，該輸出端電連接於該第三電晶體之閘極端。
8. 如請求項7所述之液晶顯示裝置，其中該第三電晶體係為一P型薄膜電晶體或一P型場效電晶體。
9. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該電阻係電連接於該第二電晶體之第二端與接地電位之間。
10. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，另包含：一電容，電連接於該第一電晶體之第二端與該參考電位之間。
11. 如請求項10所述之液晶顯示裝置，其中該電容係電連接於該第一電晶體之第二端與接地電位之間。