CN102169680A - 液晶显示模组及其响应速度的调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种液晶显示模组及其响应速度的调整方法，上述液晶显示模组包括一扫描驱动器、一液晶显示面板、一温度传感器和一电压调整器，上述液晶显示面板包括多个像素单元，上述温度传感器用来依据上述液晶显示面板的温度产生一温度感测信号，上述电压调整器用来依据上述温度感测信号调整扫描电压，上述扫描驱动器输出具有调整后扫描电压的扫描信号至上述多个像素单元。本发明液晶显示模组可以根据其液晶显示面板的温度调整扫描电压，从而调整像素单元的充电电流，改善液晶显示模组的响应速度。

Description

液晶显示模组及其响应速度的调整方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示模组及其响应速度的调整方法。

背景技术

功能先进的显示器渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中液晶显示模组(Liquid crystal display，LCD)已经逐渐成为各种电子设备如电视、行动电话、个人数字助理、数字相机、计算机屏幕或笔记型计算机屏幕所广泛应用具有高分辨率彩色屏幕的显示器。

现有液晶显示模组包括一液晶显示面板、一扫描驱动器和一数据驱动器。上述液晶显示面板包括多个像素单元，上述扫描驱动器用于为多个像素单元提供扫描信号，上述数据驱动用于输出数据信号至多个像素单元以显示影像。通常，随着液晶显示面板温度的升高和降低，液晶的粘滞系数也随之变化，其等效电容也随之发生变化，从而导致液晶的响应速度也发生变化。因此如何依据液晶显示面板的温度变化来调整液晶的响应速度是现有液晶显示模组亟待解决的一个技术问题。

发明内容

为解决现有技术液晶显示模组响应速度的技术问题，本发明提供一种可依据液晶显示面板的温度变化来调整液晶的响应速度的液晶显示模组及其响应速度的调整方法。

本发明提供了一种液晶显示模组响应速度的调整方法，其包括如下步骤：利用一温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生一温度感测信号；利用一电压调整器依据所述温度感测信号调整扫描电压；利用一扫描驱动电路输出具有调整后扫描电压的扫描信号至液晶显示面板的多个像素单元。

作为可选的技术方案，所述利用温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生温度感测信号的步骤包括：将一晶体管设置在能够感应液晶显示面板温度的位置，上述晶体管的栅极与源极之间的电压差随温度变化而变化；利用一第一误差放大器计算上述栅极和上述源极的电压差，并输出二者电压差的放大值；利用一模数转换器接收上述电压差放大值，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

作为可选的技术方案，上述利用温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生温度感测信号的步骤进一步包括提供一恒流源至上述晶体管的漏极，上述晶体管的源极接收一参考电压，栅极电连接至漏极，且经由上述恒流源接收一预定电压，上述预定电压和参考电压之间的大小关系满足晶体管的导通条件。

作为可选的技术方案，所述利用温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生温度感测信号的步骤包括：将一晶体管设置在能够感应液晶显示面板温度的位置，上述晶体管的栅极与源极之间的电压差随温度变化而变化；利用一第一误差计算器计算上述栅极和上述源极的电压差；利用一模数转换器接收上述电压差，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

作为可选的技术方案，上述利用一电压调整器依据上述温度感测信号调整扫描电压的步骤包括：利用一数模转换器将上述温度感测信号转换成一模拟电压；利用一第二误差放大器比较上述模拟电压与上述扫描电压经一反馈电路反馈的反馈电压，并输出二者电压差的放大值；利用一扫描电压产生器根据上述电压差的放大值调整扫描电压。

本发明进一步提供了一种液晶显示模组，其包括一扫描驱动器和一液晶显示面板，上述液晶显示面板包括多个像素单元，其特征在于：上述液晶显示模组进一步包括一温度传感器和一电压调整器，上述温度传感器用来依据上述液晶显示面板的温度产生一温度感测信号，上述电压调整器用来依据上述温度感测信号调整扫描电压，上述扫描驱动器输出具有调整后扫描电压的扫描信号至上述多个像素单元。

作为可选的技术方案，上述温度传感器包括：一设置在上述液晶显示面板上的晶体管，上述晶体管的栅极和源极之间的电压差随液晶显示面板温度的变化而变化；一第一误差放大器，其两个输入端分别电性连接上述晶体管的源极和栅极，输出上述晶体管的栅极和源极之间的电压差的放大值；及一模数转换器，接收上述第一误差放大器输出的电压差的放大值，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

作为可选的技术方案，上述温度传感器进一步包括一恒流源，上述晶体管的源极接收一参考电压，栅极电连接至漏极，且经由上述恒流源接收一预定电压，上述预定电压和参考电压之间的大小关系满足晶体管的导通条件。

作为可选的技术方案，上述温度传感器包括：一设置在上述液晶显示面板上的晶体管，上述晶体管的栅极和源极之间的电压差随液晶显示面板温度的变化而变化；一第一误差计算器，其两个输入端分别电性连接上述晶体管的源极和栅极，输出上述晶体管的栅极和源极之间的电压差；及一模数转换器，接收上述第一误差计算器输出的电压差，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

作为可选的技术方案，上述电压调整器包含：一数模转换器，其输入端电性连接至上述模数转换器的输出端，输出端输出一模拟电压；一反馈电路，用来接收上述扫描电压并产生一反馈电压；一第二误差放大器，其用于接收上述模拟电压和上述反馈电压，并输出二者电压差的放大值；以及一扫描电压产生器，根据上述第二误差放大器输出的电压差放大值调整扫描电压。

本发明的优点在于，本发明液晶显示模组具有温度传感器和电压调整器，上述温度感测器可根据液晶显示面板的温度输出温度感测信号。上述电压调整器依据温度感测信号调整扫描电压，扫描驱动电路可输出具有上述扫描电压的扫描信号至多个像素单元，从而调整像素单元的充电电流，进而改善液晶显示模组的响应速度。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1是本发明液晶显示模组一较佳实施方式的电路示意图。

图2是图1所示液晶显示模组的温度传感器和电压调整器的电路图。

图3是图1所示液晶显示模组响应速度的调整方法的步骤示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的液晶显示模组及响应速度的调整方法的具体实施方式做详细说明。

图1所示是本发明液晶显示模组10一较佳实施方式的结构示意图。液晶显示模组10包括一液晶显示面板20、一温度传感器22、一电压调整器24、一数据驱动器26以及一扫描驱动器28。上述液晶显示面板20包括多个像素单元(未标号)。扫描驱动器28用于产生扫描信号至多个像素单元，在此同时，数据驱动器26用于传送数据信号至多个像素单元以显示影像。温度传感器22设置于液晶显示面板20上，用来依据液晶显示面板20的温度产生温度感测信号Vsense。电压调整器24用来依据温度感测信号Vsense调整扫描电压V_GH，从而调整多个像素单元的充电电流。

请参阅图2，图2是液晶显示模组10的温度传感器22以及电压调整器24的电路图。温度传感器22包括一薄膜晶体管(thin film transistor)11、一第一误差放大器12、一模数转换器(Analog to digital converter，ADC)19以及一恒流源14。薄膜晶体管11的源极S电连接至第一误差放大器12的第一电压输入端(未标号)。薄膜晶体管11的栅极G电连接至漏极D，且电连接至第一误差放大器12的第二电压输入端(未标号)。薄膜晶体管11的漏极D经由上述恒流源14接收一预定电压V1，上述预定电压V1可来自于液晶显示模组10的驱动芯片。上述源极S接收一参考电压V2，上述参考电压V2可来自于液晶显示模组10的驱动芯片，可为液晶显示面板20的公共电压(Common Voltage)。上述第一误差放大器12的电压输出端(未标号)电连接至模数转换器19的模拟电压输入端(未标号)。薄膜晶体管11设置在液晶显示面板20上。

电压调整器24包含一数模转换器(digital to analog converter，DAC)13、一第二误差放大器17、一反馈电路21以及一扫描电压产生器16。数模转换器13的多个二进制信号输入端(未标号)电连接至模数转换器19的多个二进制信号输出端(未标号)。第二误差放大器17的第一电压输入端接收数模转换器13输出的模拟电压，第二电压输入端接收反馈电路21输出的扫描电压V_GH的反馈电压V_FB，扫描电压产生器16电性连接第二误差放大器17的电压输出端，用来依据第二误差放大器17的输出电压产生相应的扫描电压V_GH。上述扫描电压产生器16集成于液晶显示模组10的直流/直流转换器(图未示)中。

图3所示是液晶显示模组10响应速度的调整方法的步骤示意图。上述液晶显示模组10响应速度的调整方法包括如下步骤：步骤S31，温度传感器22感测液晶显示面板20的温度变化并产生一温度感测信号Vsense；步骤S32，电压调整器24依据上述温度感测信号Vsense调整扫描电压V_GH；步骤S33，扫描驱动器28输出具有上述扫描电压V_GH的扫描信号来调整像素单元的充电电流。

请一并参阅图1至图3，上述液晶显示模组10响应速度的调整方法的具体描述如下：

步骤S31，在液晶显示面板20上设置薄膜晶体管11。如果液晶显示面板20的温度分布是均匀的，则薄膜晶体管11可以设置在液晶显示面板20的任意一个位置；如果液晶显示面板20的温度分布不均匀，还可以根据实际需要选择一个能够反映液晶显示面板20温度平均值的位置。薄膜晶体管11的漏极D经由上述恒流源14接收预定电压V1，源极S接收参考电压V2，且栅极G电连接漏极D，上述预定电压V1与参考电压V2之间的大小关系满足薄膜晶体管11的导通条件。

在薄膜晶体管11中，源极S和栅极G之间的电压V_gs是温度的函数，可以简化表示为：V_gs＝V_gs0+aT。其中V_gs0为室温下对应源极S和栅极G之间的电压，a为此电压的温度系数。根据运算关系ΔV_gs＝a·ΔT，因此，可以得出薄膜晶体管11所感应到的液晶显示面板20的温度变化ΔT会引起源极S和栅极G之间电压差的变化ΔV_gs。也就是说，薄膜晶体管11的源极S和栅极G之间电压差会随着液晶显示面板20的温度变化而相应变化。上述第一误差放大器12的第一电压接收端和第二电压接收端分别接收薄膜晶体管11的源极S的电压和栅极G的电压，并且输出经放大的栅极G与源极S的电压差。

上述模数转换器19接收上述第一误差放大器12输出的上述电压差放大值，并根据不同温度下的电压差放大值输出相应的二进制信号，上述二进制信号可看作温度感测信号Vsense。

步骤S32，数模转换器13可将温度传感器22输出的温度感测信号Vsense转换成一模拟电压V_REF。上述第二误差放大器17的第一电压接收端接收上述模拟电压V_REF，第二误差放大器17的第二电压接收端接收反馈电路21输出的反馈电压V_FB。第二误差放大器17比较模拟电压V_REF与扫描电压V_GH经反馈电路反馈(feedback)的反馈电压V_FB之后，会将放大后的误差电压送入扫描电压产生器16。由于不同温度下的温度感测信号Vsense不同，所以不同温度下的模拟电压V_REF不同。因此，不同温度下，第二误差放大器17输出的电压差也不同，扫描电压产生器16会根据第二误差放大器17输出的电压差的变化调整扫描电压V_GH。反馈电压V_FB会随着扫描电压V_GH的改变而改变，上述扫描电压V_GH和反馈电压V_FB循环变化，直到扫描电压V_GH在当前温度下稳定为止。

步骤S33，上述扫描驱动器28输出具有上述扫描电压V_GH的扫描信号来调整多个像素单元的充电电流I_CH。

$I_{\mathrm{CH}}=\frac{\mathrm{\μ}{C}_{\mathrm{ox}}W}{L}\×(V_{\mathrm{GH}}-V_{\mathrm{TH}})\×V_{\mathrm{DS}}$

其中C_OX为氧化层电容(oxide capacitance)；μ为电子迁移率；W、L分别为液晶显示面板20的多个像素单元的薄膜晶体管(未标号)的信道宽度和长度；V_TH为上述像素单元的薄膜晶体管的阀值电压；V_DS为上述像素单元的薄膜晶体管的漏极与源极间的电压差。由上述公式可知，像素单元的充电电流I_CH随扫描电压V_GH的改变而改变。

综合以上，本发明的液晶显示模组10具有温度传感器22和电压调整器24，上述温度感测器22可根据液晶显示面板20的温度输出温度感测信号。上述电压调整器24依据温度感测信号调整扫描电压V_GH，扫描驱动电路28可输出具有上述扫描电压V_GH的扫描信号至多个像素单元，从而调整像素单元的充电电流I_CH，进而改善液晶显示模组10的响应速度。

此外，本发明液晶显示模组10利用薄膜晶体管11的栅极与源极间电压差的变化来反映液晶显示面板20的温度变化，实现温度感测，可进一步达到制程成本低、制作简单、体积小的效果。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明液晶显示模组并不限于以上实施例上述，例如上述第一误差放大器12亦可仅为一误差计算器，只要模数转换器19的精确度满足能够根据不同温度下的薄膜晶体管11的栅极G与源极S之间的电压差输出相应的二进制信号即可。上述第二误差放大器17亦可仅为一误差计算器，只要扫描电压产生器16可以根据误差计算器输出的不同电压差产生不同的扫描电压V_GH即可。薄膜晶体管11亦可由一其它晶体管替代，如三极管。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示模组响应速度的调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用一温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生一温度感测信号；

利用一电压调整器依据所述温度感测信号调整扫描电压；及

利用一扫描驱动电路输出具有调整后扫描电压的扫描信号至液晶显示面板的多个像素单元。

2.根据权利要求1所述的液晶显示模组响应速度的调整方法，其特征在于：

所述利用温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生温度感测信号的步骤包括：

将一晶体管设置在能够感应液晶显示面板温度的位置，上述晶体管的栅极与源极之间的电压差随温度变化而变化；

利用一第一误差放大器计算上述栅极和上述源极的电压差，并输出二者电压差的放大值；及

利用一模数转换器接收上述电压差放大值，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

3.根据权利要求2上述的液晶显示模组响应速度的调整方法，其特征在于：

上述利用温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生温度感测信号的步骤进一步包括提供一恒流源至上述晶体管的漏极，上述晶体管的源极接收一参考电压，栅极电连接至漏极，且经由上述恒流源接收一预定电压，上述预定电压和参考电压之间的大小关系满足晶体管的导通条件。

4.根据权利要求1上述的液晶显示模组响应速度的调整方法，其特征在于：

所述利用温度传感器感测液晶显示面板的温度并产生温度感测信号的步骤包括：

将一晶体管设置在能够感应液晶显示面板温度的位置，上述晶体管的栅极与源极之间的电压差随温度变化而变化；

利用一第一误差计算器计算上述栅极和上述源极的电压差；及

利用一模数转换器接收上述电压差，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

5.根据权利要求1上述的液晶显示模组响应速度的调整方法，其特征在于：

上述利用一电压调整器依据上述温度感测信号调整扫描电压的步骤包括：

利用一数模转换器将上述温度感测信号转换成一模拟电压；

利用一第二误差放大器比较上述模拟电压与上述扫描电压经一反馈电路反馈的反馈电压，并输出二者电压差的放大值；

利用一扫描电压产生器根据上述电压差的放大值调整扫描电压。

6.一种液晶显示模组，其包括一扫描驱动器和一液晶显示面板，上述液晶显示面板包括多个像素单元，其特征在于：上述液晶显示模组进一步包括一温度传感器和一电压调整器，上述温度传感器用来依据上述液晶显示面板的温度产生一温度感测信号，上述电压调整器用来依据上述温度感测信号调整扫描电压，上述扫描驱动器输出具有调整后扫描电压的扫描信号至上述多个像素单元。

7.根据权利要求6上述的液晶显示模组，其特征在于：上述温度传感器包括：

一设置在上述液晶显示面板上的晶体管，上述晶体管的栅极和源极之间的电压差随液晶显示面板温度的变化而变化；

一第一误差放大器，其两个输入端分别电性连接上述晶体管的源极和栅极，输出上述晶体管的栅极和源极之间的电压差的放大值；及

一模数转换器，接收上述第一误差放大器输出的电压差的放大值，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

8.根据权利要求7上述的液晶显示模组，其特征在于：上述温度传感器进一步包括一恒流源，上述晶体管的源极接收一参考电压，栅极电连接至漏极，且经由上述恒流源接收一预定电压，上述预定电压和参考电压之间的大小关系满足晶体管的导通条件。

9.根据权利要求6上述的液晶显示模组，其特征在于：上述温度传感器包括：

一设置在上述液晶显示面板上的晶体管，上述晶体管的栅极和源极之间的电压差随液晶显示面板温度的变化而变化；

一第一误差计算器，其两个输入端分别电性连接上述晶体管的源极和栅极，输出上述晶体管的栅极和源极之间的电压差；及

一模数转换器，接收上述第一误差计算器输出的电压差，并输出对应的二进制信号，上述二进制信号即为温度感测信号。

10.根据权利要求6上述的液晶显示模组，其特征在于：上述电压调整器包含：

一数模转换器，其输入端电性连接至上述模数转换器的输出端，输出端输出一模拟电压；

一反馈电路，用来接收上述扫描电压并产生一反馈电压；

一第二误差放大器，其用于接收上述模拟电压和上述反馈电压，并输出二者电压差的放大值；以及

一扫描电压产生器，根据上述第二误差放大器输出的电压差放大值调整扫描电压。

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