TWI235988B - Driving circuit of liquid crystal display - Google Patents
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Description
1235988 五、發明說明(1) 發明所屬之拮術領域 本發明是有關於一種液晶顯示器之驅動電路,且特 別是有關於一種可以使共通電壓均勻分布的驅動電路。 先前技術 近幾年來,由於影像顯示技術已有很大的進步與發 展,傳統的陰極射線顯示器,已有一大部分被所謂的面 板顯示器所取代。面板顯示器一般常見的是薄膜電晶體 液晶顯示器(thin-film transistor liquid crystal display, TFT- LCD)。另外,利用發光二極體或是電漿的 面板顯示器已日漸普遍。 面板顯示器的顯示部分,是由晝素陣列所構成。其 畫素陣列一般是行列式的矩陣,而畫素則由驅動器控 制,根據點陣化的圖像資料,驅動對應之畫素。晝素由 驅動器的控制,在所指定的時刻會顯示所指定的顏色。 在液晶顯示器(liquid crystal display ’LCD)之面 板中,會有銦錫氧化(I TO)層,此ITO層會連接到共通電 壓(common voltage)。隨著TFTLCD面板尺寸的大型化’ 因為共通電壓的佈局線路變長,共通電壓在IT0層上的分 布均勻性會變差。此分布不均勻一般除了降低I T 0層的阻 抗外,改善共通電壓的供應與響應可以改善閃光 (flicker)的效能,改善驅動器與面板佈局也可更進一步 地改善共通電壓之均勻性問題。但是,共通電壓的壓降 現象卻是難以補償的先天性問題。 圖1繪示習知共通電壓線路的佈局與電壓調整電路。
12920TWF.PTD 第6頁 1235988 五、發明說明(2) 參考圖1,共通電壓Vcom通常由一電源電壓VDD經過可調 電阻18a分壓後,再經過運算放大緩衝器(OP buffer)18b 來推動整個面板1 2上的負載。前述分壓的微調則由機械 式微調(mechanical trimmer)的方式來調整電阻,以改 變分壓。由於每一面板的最佳共通電壓會有些微差距, 故在面板出廠前均需要做最終的調整。為了調整方面, 微調器1 8 c位置一般會設計在驅動電路板1 4的一端,亦即 如圖1所示,緩衝器18b與電阻微調器18a/18c會配置在驅 動電路板14與面板12的一邊。在TFTLCD玻璃基板上的共 通電壓線路16則會由源極驅動器側經由驅動電路板“ 接到緩衝器1 8 b。 在此1架,下,缓衝器18b輸出的電壓會經由共通電 壓線路16傳送到面板丨2上的各點
等。固定的共通電壓Vcom會因A “ β L 12之故,而產生壓降的現象,^電壓線路16與面板 壓Vcom會一路遞減,而使得面柄〗〇仗點A至點C的共通電 平均。 板丨2上的共通電壓分布不 因此,為了提高顯示品質,^、 板上的分布均勻性,便顯得十八=善共通電壓Vc〇m在面 的電路特性之故,共通電壓Vc^ @要。然而,因為習知 善,故如何修改共通電壓Vc〇m的^降現象無法具體改 重要。 的線路與電路便顯得十分 發明内容 因此,本發明之目的係撻Φ 一種液晶顯示器之驅動
12920TWF.PTD ^ 7 Μ 1235988 五、發明說明(3) 電路,其可以使銦錫氧化層上的共通電壓分布變得更均 勻,以提升顯示品質。 本發明之另一目的本發明係提出一種液晶顯示器之 驅動電路,其可以自動調整共通電壓,使提供到在銦錫 氧化層的共同電壓分布更均勻。 本發明之另一目的本發明係提出一種液晶顯示器之 驅動電路,使得閘極與源極驅動器均可以依據條件來自 動地產生不同的共通電壓之補償電壓,以微調各個共同 電壓,使共同電壓分布更均勻。 為達成上述與其他目的,本發明提出一種液晶顯示 器之驅動電路,包括:多數個閘極驅動器,用以選擇性 地驅動該液晶顯示器的多數個薄膜電晶體;多數個源極 驅動器,用以接收影像訊號,配合各該些閘極驅動器之 操作,以在該液晶顯示器顯示影像,其中各該些源極驅 動器與或閘極驅動器更包括一可調式共通電壓產生電 路,各該些可調式共通電壓產生電路依據一共通電壓可 調資料與一時脈,來補償各該可調式共通電壓產生電路 所輸出的一共通電壓,使各該可調式共通電壓產生電路 所輸出的各該共通電壓相同;以及時序控制器,用以提 供一控制訊號與一資料流給各該些閘極驅動器與各該些 源極驅動器,同時提供該共通電壓可調資料給各該些可 調式共通電壓產生電路。 上述之可調式共通電壓產生電路更包括:數位介 面,接收共通電壓可調資料與時脈;數位至類比變換
12920TWF.PTD 第8頁 1235988 五、發明說明(4) 器,耦接至數位介面,依據共通電壓可調資料,產生類 比訊號;以及輸出緩衝器,耦接至數位至類比變換器, 依據類比訊號,產生共通電壓,以驅動共通電壓之負 載。 藉由上述之結構,每個源極驅動器與/或每個閘極驅 動器中所配置的共通電壓產生器便會輸出相同的共通電 壓,因此可以解決習知共通電壓分布不平均的問題。 上述數位介面可以例如是串列式、並列式、早端式 或差動式。數位介面則可以包括移位暫存器與/或閂鎖 器。緩衝器則可以由運算放大器所構成。 依據本發明其中一實施例,時序控制器更可以包 括: 時序控制單元,用以提供控制訊號與資料流;以及共通 電壓可調資料產生單元,其耦接至時序控制單元,並產 生共通電壓可調資料。前述共通電壓可調資料產生單元 之操作時序也可以由時序控制單元所控制。 依據本發明其中一實施例,共通電壓可調資料產生 單元更包括:處理單元,可以依據輸入資料,來找出最 佳化共通電壓資料,以產生共通電壓可調資料;儲存單 元,耦接至處理單元,用以儲存最佳化共通電壓資料; 以及介面單元,耦接至處理單元,以輸出共通電壓可調 資料至可調式共通電壓產生電路。 為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易 懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說
12920TWF.PTD 第9頁 1235988 五、發明說明(5) 明如下。 實施方式 圖2為依據本發明第一實施例所繪之LCD驅動電路與 共通電壓線路佈局示意圖。圖2之結構為圖1之習知結構 的改良型。如圖2所示,圖2的結構係將原本在電路板1 3 〇 上緩衝器配置到每一個源極驅動器11 〇與閘極驅動器112 中,例如圖2所標示之位置1 1 2 a與1 1 〇 a。共通電壓線路 1 2 0的佈局是從電路板1 3 0起往各個源極驅動器1 1 0延伸, 並且到達面板1〇〇内的1TO層(未繪出)。另外,共通電壓 線路1 2 0也延伸連接各個閘極驅動器1 1 2,使各個閘極驅 動器1 12均能夠輸出共通電壓Vcom。 在此架構下,共通電 至面板100的IT0層。在此 122仍配置在電路板130上 工來做調整,但是因為緩 1 1 0與閘極驅動器1 1 2中, 點可調變阻抗/微調器1 2 2 流動,所以最後由各源極 Vcom便會變得更均勻一些 衰減的先天缺點,進而改 上述的架構雖然可以 題,但是調整部分仍由人 遞減的問題更有效地解決 共通電壓,以下提出另種 壓Vcom從各個源極驅動器輸出 架構中,可調變阻抗/微調器 。亦即共通電壓的微調仍由人 衝器1 3 5已經整合到源極驅動器 又因緩衝器1 3 5輸入端為高阻抗 與緩衝器1 3 5之間便不會有電流 驅動器1 1 0所輸出的共通電極 ’亦即克服了習知共通電壓會 善了閃光的問題。 部分解決共通電壓會遞減的問 工來處理。為了使共通電壓會 ,且可以自動地或動態地調整 實施方式。
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圖3為依據本發明第二實施例所繪之L c 〇驅動電路 共通電壓線路佈局示意圖。LCD驅動電路至少包括多、 閘極驅動器1 1 2 ’用以選擇性地驅動該液晶顯示器的 個薄膜電晶體;以及多數個源極驅動器丨丨〇,用以接今 像訊號,配合各該些閘極驅動器之操作,以在液晶顯示 器顯示影像。各該些源極驅動器1 1 〇更包括可調式共/電 壓產生電路ιΐβ。各可調式共通電壓產生電路116依丘 通電壓可調資料(如圖4與圖5所示,Vc〇m —data)與時脈、, 來補償各可調式共通電壓產生電路116所輸出的共通電壓 Vcom,使各可調式共通電壓產生電路所輸出的各共通電 壓相同。此外,各該些閘極驅動器丨丨2也可以將可調 通電壓產生電路114整合進去,使共通電壓的分布能更^ 均。驅動電路更包括時序控制器丨4 〇,用以提供傳送訊 號、接收訊號、控制訊號與資料流等等給各閘極驅動1器 1 1 2與各源極驅動器1 1 〇,同時也提供共通電塵可調資料 給各可調式共通電壓產生電路114、116。 、 如圖3所示,上述可調式共通電壓產生電路114、Π6 可以更包括數位介面114a/116a,接收共通電壓可調資料 Vcom一data與該時脈;數位至類比變換器 (DAC)114b/116b,耦接至數位介面114&/116&,依據該共 通電壓可調資料Vcom一data,產生類比訊號;輸出緩衝器 1 1 4c / 1 1 6c,搞接至數位至類比變換器丨丨4b / j丨6b,依據 前述類比訊號’產生共通電壓Vc〇m,以驅動共通電壓之 負載。上述之數位介面可以例如是串列式、並列式、單
12920TWF.PTD 第11頁 1235988 五、發明說明(7) 端式(single-ended)或差動式(differential)等。數位 介面114a/116a可以包括移位暫存器與/或閂鎖器。緩衝 器1 1 4c/ 1 1 6c則可以由運算放大器所構成。 圖4為圖3中之時序控制器的方塊示意圖。如圖4所 示,時序控制器140包括時序控制單元142與共同電壓可 調資料產生單元144。共同電壓可調資料產生單元丨44耦 接至時序控制單元1 4 2,藉以被控制產生共同電壓可調資 料Vcom_data,並且輸出至各閘極驅動器112之共同電壓 產生器114與各源極驅動器no之共同電壓產生器116。上 述之時序控制單元1 4 2可為一般習知的時序控制器,其可 以產生控制訊號與像素資料等給各源極驅動器丨丨〇。共同 電壓可調資料產生單元丨44可以用來產生調整共同電壓 V c 〇 m的負料’藉以動態地調整提供到面板丨〇 〇的I τ 〇層上 m壓:c〇m,使提供的共通電壓vc⑽相等或幾乎相 二、s ^ ^八曰太上的共同電壓vc〇m相等或幾乎相同,以達到 2 ί元穴4刀之化皮之目的。前述共通電壓可調資料產 圖5為圖4呆/乍時序亦由時序控制單元1 42所控制。 音EI :丘W r·之可調共通電壓資料產生單元的方塊示 思圖。共同電壓可調資 j刀尼丁 144a、儲存單元144b^ ^早疋144更包括處理單元 輸入資料,其來自於日^ ^ f 兀44C。處理單元144接收 144可以是一個微處理、序控制單元丨42之輸士。處理單元 144包括儲存單元144b,可调共通電壓資料產生單元 存單元144b可以儲存一此,、次可以耦接到處理單元144。儲 二貝料,此資料係有關於共通電
1235988 五、發明說明(8) G調調。處理單元14“可以依據所接收的輸入 ;ί二=存單元144b找到適當的共同電愿輸出值或改 二,處理單元144a將從儲存單元14413所讀取到 Ϊ 2 m可調資料VC〇m-data由介面單元144c,從時序 控制裔140輸出。 八& ί著再參考圖3,共通電壓可調資料Vc〇m 一 data經由 ;'早兀144c從時序控制器140輸出後,便經由共通電壓 線路1 20傳送到各個源極驅動器丨丨〇的共通電壓產生器i i 6 以及各個閘極驅動器1 1 2的共通電壓器丨丨4。接著,再從 共通電壓產生器114、116將共通電壓Vcom輸出到面板1〇〇 的I TO層。在此架構下,因為各個源極驅動器丨丨〇與各個 閘極驅動器1 1 2的共通電壓產生器丨丨4、丨1 6均可以依據條 件產生不同的共通電壓補償值,使得最後各個共通電壓 產生器114、116所輸出的共通電壓均相等或幾乎相同, 或IT0層上的共同電壓vcora相等或幾乎相同,進而提供到 面板100的IT0層上的共通電壓^㈣也更為均勻,進而達 到消除與改善閃光的問題。 立圖6為結合本發明之共通電壓產生電路的源極驅動器 不意圖。如,6所不’本發明之源極驅動器丨丨〇除了 一般 的源極驅動器lj 〇b外,亦即除了包含圖6所示之RSDS接收 器、資料暫存器]移位暫存器、線閂鎖器、準位移位 器、數位至類比變換器與輸出緩衝器等外,更包含共通 電壓產生器11 6。源極驅動器丨丨〇 b大致上的功能與結構與 習知類似,故在此不多做解釋與說明。共通電壓產生器
12920TWF.PTD 第13頁 1235988 五、發明說明(9) Π 6則包含數位介面1 1 6 a、數位至類比變換器n 6 b與輸出 緩衝器1 1 6 c。 數位介面116a接收來自時序控制器140之共同電壓可 調資料產生單元1 4 4所輸出的共通電壓可調資料 Vcom — data。之後,依據數位介面116a所傳送過來的資 料,經由數位至類比變換器1 1 6 b轉換成類比訊號,之後 再從輸出緩衝器116c的放大器產生所需要的共通電壓 V c 〇 m。數位至類比變換器1 1 6 b係由可變阻抗器構成,可 以進行微調的功能。 因此,藉由上述結構,本發明將一般的源極驅動器 與共通電壓產生器結合成一個模組。透過本發明之源極 驅動器,所有的源極驅動器均會輸出共通電壓Vcom至面 板的I TO層。此外,每個源極驅動器的共通電壓產生器均 會針對個別的情況產生不同的微調值或補償值,使得輸 出到面板的I TO層的共通電壓均相同。因此’輸出到面板 的I TO層各點的共通電壓分布變成非常均勻’而不會產生 像習知那種共通電壓壓降的問題。 圖7為結合本發明之共通電壓產生電路的閘極驅動器 示意圖。如圖7所示,本發明之閘極驅動器1 1 2除了一般 的源極驅動器1 1 2 b外,亦即除了包含圖7所示之移位移位 暫存器、準位移位器與一些邏輯元件等外’更包含共通 電壓產生器1 1 4。閘極驅動器1 1 2大致上的功能與結構與 習知類似,故在此不多做解釋與說明。共通電壓產生器 1 1 4則包含數位介面1 1 4 a、數位至類比變換器1 1 4 b與輸出
12920TWF.PTD 第14頁 1235988 五、發明說明(ίο) 緩衝器1 1 4 c。 數位介面114a接收來自時序控制器140之共同電壓可 調資料產生單元144所輸出的共通電壓可調資料 Vcom_data。之後,依據數位介面114a所傳送過來的資 料,經由數位至類比變換器1 1 4 b轉換成類比訊號,之後 再從輸出緩衝器114c的放大器產生所需要的共通電壓 Vcom。數位至類比變換器114b係由可變阻抗器構成,可 以進行微調的功能。 因此,藉由上述結構,本發明將一般的閘極驅動器 與共通電壓產生器結合成一個模組。透過本發明之閘極 驅動器,所有的閘極驅動器均會輸出共通電壓Vcom至面 板的I TO層。此外,每個閘極驅動器的共通電壓產生器均 會針對個別的情況產生不同的微調值或補償值,使得輸 出到面板的I T 0層共通電壓均相同。因此,輸出到面板的 IT0層各點的共通電壓分布變成非常均勻,而不會產生像 習知那種共通電壓壓降的問題。 依據本發明的一個實施例,在源極驅動器與閘極驅 動器中均可以配置上述的共通電壓產生器,如此每個源 極驅動器與每個閘極驅動器中所配置的共通電壓產生器 便會輸出相同的共通電壓,因此可以解決習知共通電壓 分布不平均的問題。 綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上, 然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫 離本發明之精神和範圍内,當可作各種之更動與潤飾,
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12920TWF.PTD 第16頁 1235988 圖式簡單說明 圖1繪示習知共通電壓線路的佈局與電壓調整電路。 圖2為依據本發明第一實施例所繪之L C D驅動電路與共 通電壓線路佈局示意圖。 圖3為依據本發明第二實施例所繪之L C D驅動電路與共 通電壓線路佈局示意圖。 圖4為圖3中之時序控制器的方塊示意圖。 圖5為圖4中之可調共通電壓資料產生單元的方塊示意 圖。 圖6為結合本發明之共通電壓產生電路的源極驅動器 示意圖。 圖7為結合本發明之共通電壓產生電路的閘極驅動器 示意圖。 【圖式標號說明】 1 2液晶面板 1 2 a源極驅動器 1 2 b閘極驅動器 1 4驅動電路板 1 6共通電壓線路 1 8 a / 1 8 c可調電阻/微調器 1 8b緩衝器 1 0 0面板 1 1 0、1 1 0 b源極驅動器 1 1 2、1 1 2 b閘極驅動器 114、116共通電壓產生器
12920TWF.PTD 第17頁 1235988 圖式簡單說明 120共通電壓線路 1 3 0電路板 1 22可調變阻抗/微調器 1 3 5緩衝器 1 4 0時序控制器 1 4 2時序控制單元 144共同電壓可調資料產生單元 1 4 4 a處理單元 144b儲存單元 144c介面單元
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Claims (1)
1235988 六、申請專利範圍 1. 一種液晶顯示器之驅動電路,包括: 多數個閘極驅動器,用以選擇性地驅動該液晶顯示器 的多數個薄膜電晶體; 多數個源極驅動器,用以接收影像訊號,配合各該些 閘極驅動器之操作,以在該液晶顯示器顯示影像,其中各 該些源極驅動器更包括一可調式共通電壓產生電路,各該 些可調式共通電壓產生電路依據一共通電壓可調資料與一 時脈,來補償各該可調式共通電壓產生電路所輸出的一共 通電壓,使各該可調式共通電壓產生電路所輸出的各該共 通電壓相同,或輸出到該液晶顯示器之一面板的銦錫氧化 (I T 0 )層的該共通電壓均相同;以及 一時序控制器,用以提供一控制訊號與一資料流給各 該些閘極驅動器與各該些源極驅動器,同時提供該共通電 壓可調資料給各該些可調式共通電壓產生電路。 2 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之驅動電 路,其中該可調式共通電壓產生電路更包括: 一數位介面,接收該共通電壓可調資料與該時脈; 一數位至類比變換器,耦接至該數位介面,依據該該 共通電壓可調資料,產生一類比訊號;以及 一輸出緩衝器,耦接至該數位至類比變換器,依據該 類比訊號,產生該共通電壓,以驅動該共通電壓之負載。 3 .如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之驅動電 路,其中該數位介面為串列式、並列式、單端式與差動式 的其中之一。
12920TWF.PTD 第19頁 1235988 六、申請專利範圍 4 ·如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之驅動電 路,其中該數位介面為包括一移位暫存器。 5 ·如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之驅動電 路,其中該數位介面更包括一閂鎖器。 6. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之驅動電 路,其中該緩衝器係由運算放大器所構成。 7. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯不器之驅動電 路,其中該時序控制器更包括: 一時序控制單元,用以提供該控制訊號與該資料流; 以及 一共通電壓可調資料產生單元,耦接至該時序控制單 元,並產生該共通電壓可調資料。 8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器之驅動電 路,其中該共通電壓可調資料產生單元之操作時序亦由該 時序控制單元所控制。 9 .如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器之驅動電 路,其中該共通電壓可調資料產生單元更包括: 一處理單元,依據一輸入資料,來找出一最佳化共通 電壓資料,以產生該共通電壓可調資料; 一儲存單元,耦接至該處理單元,用以儲存該最佳化 共通電壓資料; 一介面單元,耦接至該處理單元,以輸出該共通電壓 可調資料至該可調式共通電壓產生電路。 1 0. —種液晶顯示器之驅動電路,包括:
12920TWF.PTD 第20頁 1235988 六、申請專利範圍 多數個閘極驅動器,用以選擇性地驅動該液晶顯示器 的多數個薄膜電晶體,其中各該些閘極驅動器更包括一第 一可調式共通電壓產生電路,各該些第一可調式共通電壓 產生電路依據一共通電壓可調資料與一時脈,來補償各該 可調式共通電壓產生電路所輸出的一共通電壓,使各該可 調式共通電壓產生電路所輸出的各該共通電壓相同’或輸 出到該液晶顯示器之一面板的銦錫氧化(I T 0 )層的該共通 電壓均相同; 多數個源極驅動器,用以接收影像訊號,配合各該些 閘極驅動器之操作,以在該液晶顯示器顯示影像,其中各 該些源極驅動器更包括一第二可調式共通電壓產生電路, 各該些可調式共通電壓產生電路依據一共通電壓可調資料 與一時脈,來補償各該可調式共通電壓產生電路所輸出的 一共通電壓,使各該可調式共通電壓產生電路所輸出的各 該共通電壓相同,或輸出到該液晶顯示器之一面板的銦錫 氧化(I TO )層的該共通電壓均相同;以及 一時序控制器,用以提供一控制訊號與一資料流給各 該些閘極驅動器與各該些源極驅動器,同時提供該共通電 壓可調資料給各該些第一與各該些第二可調式共通電壓產 生電路。 1 1.如申請專利範圍第1 0項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中各該些第一與各該些第二可調式共通電壓產生 電路分別更包括: 一數位介面,接收該共通電壓可調資料與該時脈;
12920TWF.PTD 第21頁 1235988 六、申請專利範圍 一數位至類比變換器,耦接至該數位介面,依據該該 共通電壓可調資料,產生一類比訊號;以及 一輸出緩衝器,辆接至該數位至類比變換器,依據該 類比訊號,產生該共通電壓,以驅動該共通電壓之負載。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中該數位介面為串列式、並列式、單端式與差動 式的其中之一。 1 3.如申請專利範圍第1 1項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中該數位介面為包括一移位暫存器。 1 4.如申請專利範圍第1 1項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中該數位介面更包括一閂鎖器。 1 5.如申請專利範圍第1 1項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中該緩衝器係由運算放大器所構成。 1 6.如申請專利範圍第1 1項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中該時序控制器更包括: 一時序控制單元,用以提供該控制訊號與該資料流; 以及 一共通電壓可調資料產生單元,耦接至該時序控制單 元,並產生該共通電壓可調資料。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中該共通電壓可調資料產生單元之操作時序亦由 該時序控制單元所控制。 1 8.如申請專利範圍第1 6項所述之液晶顯示器之驅動 電路,其中該共通電壓可調資料產生單元更包括:
12920TWF.PTD 第22頁 1235988 六、申請專利範圍 一處理單元,依據一輸入資料,來找出一最佳化共通 電壓資料,以產生該共通電壓可調資料; 一儲存單元,耦接至該處理單元,用以儲存該最佳化 共通電壓資料; 一介面單元,耦接至該處理單元,以輸出該共通電壓 可調資料至各該些第一與各該些第二可調式共通電壓產生 電路。
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