CN101739971A - 栅极驱动信号调制波形的方法及其架构 - Google Patents

Abstract

一种栅极驱动信号调制波形的方法及其架构，其先设定一波形表并存储于一存储器中，此波形表为扫描线波形的大小及宽度；一时序控制器从存储器中读取波形表，依照波形表的值输出控制信号以驱动一开关打开及关闭，同时一电压源输出高电压，将控制信号转换成一栅极驱动电压送到一栅极驱动器中，此栅极驱动电压经过一低通滤波器滤掉高频部分后可得到波形表中预设的波形；此栅极驱动电压亦可在栅极驱动器中过滤高频部分并放大，再逐一输出至各扫描线；或是由扫描线本身滤波。

Description

栅极驱动信号调制波形的方法及其架构

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)中新的栅极驱动信号产生技术，特别是指一种利用栅极驱动信号调制波形的方法及其架构。

背景技术

按，目前驱动薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)栅极信号大致是由两个部分所构成，其一由时序控制器产生两个互补的控制信号，搭配金属氧化物半导体场效晶体管的开关与放电电阻，形成一将振荡电压VGHP的直流电压转成一周期具放电衰减特性的驱动电压Vgh，而此驱动电压则直接提供至薄膜晶体管液晶显示器栅极驱动电路。同时，时序控制器再提供一控制信号，以此控制信号控制栅极驱动电路应于何时让驱动电压输出，何时应关闭；最后在薄膜晶体管栅极所见的驱动波形为一具有削角的方波。此方法除线路稍嫌复杂外，驱动波形的调整必须同时考虑前述两个控制信号与放电削角的电阻值，且削角用电阻会一直消耗功率，而以具有削角的方波驱动薄膜晶体管栅极更具有一缺点，即为当扫描线很长时，末端的扫描波形会有严重的变形而造成在同一灰阶下，图像会有颜色不均的问题。

因此，本发明即针对上述问题，提出一种栅极驱动信号调制波形的方法及其架构，可提高大尺寸均齐度，降低驱动电路功率消耗，并简化相关电路复杂度以使驱动信号波形的调整更为简易，以有效克服上述的这些问题。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种栅极驱动信号调制波形的方法及其架构，其提供一记录扫描线波形大小及宽度的波形表，让时序控制器读取该波形表并送出一控制信号，经过简单的切换线路产生使用者需求的栅极驱动电压波形，不需削角电阻的功率消耗，使扫描线末端波形具最轻微的失真。

本发明的另一目的在提供一种栅极驱动信号调制波形的方法及其架构，其利用调制直流电源脉宽的方法，将时序控制器输出的控制信号驱动一开关产生电压信号，在经过滤波后产生需求的波形信号并送到栅极驱动器。

本发明的再一目的在提供一种栅极驱动信号调制波形的方法及其架构，其改良栅极驱动器的结构，将低通滤波器设置于栅极驱动器中使其具有低通滤波的功能，接收时序控制器输出的多个控制信号及一电压源后，将信号调制为所需求的波形。

为达上述的目的，本发明提供一种栅极驱动信号调制波形的架构，包括：一时序控制器，读取一波形表并依波形表送出一控制信号；一开关，接收控制信号及一电压源，通过时序控制器控制开关并输出一电压信号；以及一低通滤波器，过滤电压信号并产生一栅极驱动电压。

本发明另提供一种栅极驱动信号调制波形的架构，包括：一时序控制器，读取一波形表并依波形表送出多个控制信号；以及一栅极驱动器，接收控制信号及一电压源，过滤控制信号中的高频部分并放大成一栅极驱动电压，以逐一驱动多个扫描线。

本发明另提供一种栅极驱动信号调制波形的方法，包括下列步骤：一电压源输出电压，且一时序控制器读取一波形表，并依据波形表送出至少一控制信号；过滤控制信号的高频部分后形成一栅极驱动电压；以及将栅极驱动电压输出至多个扫描线。

底下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为本发明栅极驱动信号调制波形的架构的第一实施例方块图。

图2为本发明栅极驱动信号调制波形的架构的第二实施例方块图。

图3为图1中栅极驱动器信号输入输出的示意图。

图4为图2中栅极驱动器信号输入输出的示意图。

【主要元件符号说明】

10存储器

12波形表

14时序控制器

15电压源

16开关

18低通滤波器

19电压Vgh

20，20’栅极驱动器

22扫描线

24输出缓冲器

26开关

具体实施方式

本发明提供一种栅极驱动信号调制波形的方法及其架构，以正弦波形驱动信号为例，其利用两种方法调制栅极驱动器送到扫描线的电压波形。

图1为本发明中栅极驱动信号调制波形的第一实施架构，包括一存储器10、一时序控制器14、一开关16、一低通滤波器18及一栅极驱动器20，存储器10为电子擦除式只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，EEPROM)，在其中存储有一波形表12，此波形表12用以记录栅极驱动信号的相关设定，包括栅极驱动器20送到扫描线的波形大小及宽度，例如存储有0与1的程序代码，分别代表波形低及高；时序控制器14读取波形表12并依波形表12的内容送出一控制信号，以控制开关16开合的时机，当开关16关闭时，一电压源15输入，此电压源15为高电压直流电，控制信号及电压源15的电压在开关16处合并形成可驱动的电流并输出一电压信号，而低通滤波器18则将电压信号的高频部分过滤并产生一栅极驱动电压，送到一栅极驱动器20中，以输出信号至多条扫描线(图中未示)。图中还包括一电压Vgh 19，提供扫描线的高电压。

此实施例中，栅极驱动信号调制波形的方法为：当使用者设定时序控制器14读取波形表12中正弦波形的参数时，时序控制器14输出的控制信号波形为正弦脉冲宽度调制波形(Sinusoidal Pulse Width.Modulation，SPWM)，其通过开关16后形成电压信号，此电压信号经过低通滤波器18滤掉高频部分即形成正弦波的栅极驱动电压，此栅极驱动电压送至栅极驱动器20中。控制信号包括一时钟信号、一垂直起始脉冲(vertical start pulse，STV)及一正弦脉冲宽度调制波形(SPWM)。

本发明的另一实施架构如图2所示，包括一存储器10、一时序控制器14及一栅极驱动器20’，存储器10与前一实施例同为电子擦除式只读存储器，并于其中存储一波形表12以记录栅极驱动信号的相关设定，包括栅极驱动器20’送到扫描线的波形大小及宽度。此实施例中，调制栅极驱动电压波形的方法如下：时序控制器14读取存储器10中的波形表12，并依据波形表12内的设定送出一控制信号到一栅极驱动器20’，同时电压源15输入电压至栅极驱动器20’中；栅极驱动器20’过滤此控制信号中的高频部分并放大成一栅极驱动电压，并将栅极驱动电压逐一输出至多个扫描线22中。

在此实施例中，栅极驱动器20’与图1的栅极驱动器20结构不同，图1中的栅极驱动器20为一般现行的栅极驱动器，如图3所示，在栅极驱动器20的控制单元24中包括一输出缓冲器26，输入栅极驱动器20的栅极驱动电压的信号包括一时钟信号、一垂直起始脉冲(vertical start pulse，STV)及一正弦脉冲宽度调制波形(SPWM)。而图2中的栅极驱动器20’如图4所示，控制单元24中除了输出缓冲器26之外，其还包括一开关28，用途与图1中的开关16相同，依据波形表12由时序控制器14控制开关28开合时机，且一时钟信号、一垂直起始脉冲(vertical start pulse，STV)及一正弦脉冲宽度调制波形(SPWM)为时序控制器14所输出的控制信号。

由于本发明图2架构中的栅极驱动器20’已改良先前的栅极驱动器20，因此过滤控制信号中的高频部分以形成栅极驱动电压的步骤可在栅极驱动器20’中进行，并将栅极驱动电压放大，亦即将图1中的开关16及低通滤波器18的功能合并在栅极驱动器20’中；而由于扫描线22本身如一长串电阻电容的串联，具有低通滤波的特性，因此亦可利用扫描线22进行滤波。当栅极驱动电压为正弦脉冲宽度调制波形并由栅极驱动器20’输入至扫描线22后，便可形成一正弦信号并传递至扫描线22的末端而该正弦信号波形在扫描线22的末端具最轻微的失真。综上所述，本发明提供的栅极驱动信号调制波形的方法及其架构是预先建立的波形表，使时序控制器读取后输出代表脉宽调制的触发波形的控制信号，并利用简单的切换线路产生使用者需求的扫描线波形；由于只需由时序控制器产生一控制信号，不需削角电阻，因此减少了削角电组的功率消耗并简化了线路，不但成本减少，更可将扫描线末端波形的失真降到最低。而驱动信号的相位、大小及宽度等更可通过更改波形表中参数的方式变更，设定更为容易。

唯以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故即凡依本发明的权利要求书所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明要求保护的范围内。

Claims (26)

1.一种栅极驱动信号调制波形的架构，包括：

一时序控制器，读取一波形表并依该波形表送出一控制信号；

一开关，接收该控制信号及一电压源，通过该时序控制器控制该开关并输出一电压信号；以及

一低通滤波器，过滤该电压信号并产生一栅极驱动电压。

2.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该波形表系存储于一电子擦除式只读存储器EEPROM中。

3.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该电压源为高电压直流电。

4.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该波形表中为0与1的程序代码，分别代表波形低及高。

5.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该波形表由使用者自行设定该栅极电压的波形大小及宽度。

6.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该控制信号的波形为正弦脉冲宽度调制波形，经过该低通滤波器后形成的该栅极驱动电压为正弦波。

7.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，还包括一直流高电压，其在该低通滤波器后输入。

8.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该电压信号由电压源将该控制信号转换而成。

9.如权利要求1所述的栅极驱动信号调制波形的架构，还包括一栅极驱动器将该栅极驱动电压逐一输出至多个扫描线。

10.一种栅极驱动信号调制波形的架构，包括：

一时序控制器，读取一波形表并依该波形表送出多个控制信号；以及

一栅极驱动器，接收该控制信号及一电压源，过滤该控制信号中的高频部分并放大成一栅极驱动电压，以逐一驱动多个扫描线。

11.如权利要求10所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该电压源为高电压直流电。

12.如权利要求10所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该控制信号包括一时钟信号、一垂直起始脉冲及一正弦脉冲宽度调制波形。

13.如权利要求10所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该波形表系存储于一电子擦除式只读存储器EEPROM中。

14.如权利要求10所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该扫描线可过滤该控制信号中的高频部分。

15.如权利要求10所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该波形表由使用者自行设定。

16.如权利要求10所述的栅极驱动信号调制波形的架构，其中该波形表系设定该扫描线波形的大小及宽度。

17.一种调制栅极驱动信号波形的方法，包括下列步骤：

一电压源输出电压，且一时序控制器读取一波形表，并依据该波形表送出至少一控制信号；

过滤该控制信号的高频部分后形成一栅极驱动电压；以及

将该栅极驱动电压输出至多个扫描线。

18.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，其中该时序控制器由一电子擦除式只读存储器EEPROM中读取该波形表。

19.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，其中该波形表由使用者自行设定波形的大小及宽度。

20.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，还包括输入一直流高电压，以供给一栅极驱动器输出至该扫描线的电压。

21.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，还包括通过该时序控制器驱动一开关打开的时机，以将该控制信号转换产生一电压信号。

22.如权利要求21所述的调制栅极驱动信号波形的方法，其中该电压信号通过一低通滤波器过滤形成该栅极驱动电压再传送至一栅极驱动器。

23.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，其中过滤该控制信号中的高频部分形成该栅极驱动电压的步骤于一栅极驱动器中进行，并将该栅极驱动电压放大。

24.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，其中过滤该控制信号中的高频部分的步骤由该扫描线完成。

25.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，其中该栅极驱动电压为正弦脉冲宽度调制波形时，输入该扫描线后可形成一正弦信号并传递至该扫描线的末端。

26.如权利要求17所述的调制栅极驱动信号波形的方法，其中该驱动信号包括一时钟信号、一垂直起始脉冲及正弦脉冲宽度调制波形。

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