TWI417852B - 液晶顯示器及其驅動電路 - Google Patents

Description

液晶顯示器及其驅動電路

本發明是有關於一種液晶顯示器及其驅動電路，且特別是有關於一種可於液晶顯示器關閉後迅速而完全地消除殘影的液晶顯示器及其驅動電路。

平面顯示器，諸如：液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)等，由於具有高畫質、體積小、重量輕、低驅動電壓、與低消耗功率等優點，因此被廣泛應用於個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、行動電話、攝錄放影機、筆記型電腦、桌上型顯示器、車用顯示器及投影電視等消費性通訊或電子產品，並逐漸取代陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)而成為顯示器的主流。

在一般的液晶顯示器架構中，液晶顯示器關機之後經常會在液晶顯示面板上看到殘留影像，有時甚至待數秒後才消失，此種現象不但不符使用者視覺期待，日久更會降低液晶顯示器面板的顯示品質。以薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)液晶顯示器為例，造成關機殘影(residual image)現象的主要原因之一為薄膜電晶體液晶顯示器畫素電極的放電速度太慢，以致關機後電荷無法快速釋放而殘留於像素電極的電容中，而使其必須再等待一段時間後才能完全放電完畢。

因此，在液晶顯示器中，通常會包括一個重置電路， 用以偵測液晶顯示器中的電源供應電壓，並依據電源供應電壓的高低，判斷液晶顯示器是否正要關閉中，進而控制一重置信號XAO的電壓。詳言之，在液晶顯示器正常供電的情況下，上述的重置信號XAO會為高電位；而當液晶顯示器關閉後，上述的重置信號XAO則會為低電位。當重置信號XAO為低電位時，倘若其第一操作電壓VDD尚未降至低電位，則液晶顯示器的液晶面板上的每一條掃描線都會被開啟，而使得其像素電極上的電荷彼此地中和，而加快了殘影消除的速度。

圖1為習知液晶顯示器之功能方塊圖。請參照第1圖，液晶顯示器100具有重置電路10、閘極驅動器20以及液晶面板30。值得注意的是，圖1中只繪示出液晶顯示器100中與本發明較為相關的部分，液晶顯示器100實際上另具有其他元件，例如：源極驅動器和時序控制電路，這些元件為本發明所屬技術領域中具通常知識者所熟知，而為強調本發明之重點的緣故，在此則予以省略不提。

重置電路10的輸出端12會輸出上述的重置信號XAO至閘極驅動器20。閘極驅動器20具有電阻R以及邏輯電路40。電阻R的兩端分別耦接至第一操作電壓VDD以及重置電路10的輸出端12。邏輯電路40的輸入端亦耦接至重置電路10的輸出端12。邏輯電路40具有位移暫存器(shift register)、輸出緩衝器等元件，而用以當重置信號XAO為低電位時，使其輸出掃描線電壓V_G為高電位。當掃描線電壓V_G為高電位時，液晶面板30的每一條掃描線 會為高電位，而使得液晶面板30的每個像素電極所耦接的薄膜電晶體都會被開啟，而促使液晶面板30的各個像素電極之電荷彼此中和。

重置電路10具有一開關元件14，用以當第一操作電壓VDD降至一預設值時，使重置電路10的輸出端12耦接至第二操作電壓VSS。第二操作電壓VSS一般為接地電壓，且會低於第一操作電壓VDD。當液晶顯示器100關閉後，第一操作電壓VDD即會逐漸下降至第二操作電壓VSS附近。然而，在液晶顯示器100閉關而使得第一操作電壓VDD掉至第二操作電壓VSS的期間時，因第一操作電壓VDD持續地變小，而使得重置電路10的開關元件14的內部等效電阻R_S逐漸地變大。而當內部等效電阻R_S逐漸變大的期間，重置信號XAO的電壓就會被提升。而當重置信號XAO的電壓被提升某一電位時，則會使邏輯電路40所輸出掃描線電壓V_G變為低電位，進而導致液晶面板30的每個像素電極所耦接的薄膜電晶體都會被關閉，而使液晶面板30的殘影未能完全地消除。

本發明提供一種液晶顯示器的驅動電路，用以在液晶顯示器關閉後，避免因重置電路的內部等效電阻變大，而導致殘影未能完全消除的問題。

本發明提供一種液晶顯示器，其具有驅動電路，用以在液晶顯示器關閉後，延長液晶面板之掃描線的電壓處於 高電位的時間，而使液晶顯示器之殘影能完整而迅速地消除。

本發明提出一種液晶顯示器的驅動電路。上述之驅動電路包括重置電路、拉升電路、緩衝器以及拉降電路。重置電路具有一輸出端，而適於輸出一重置信號。其中重置信號之電壓於液晶顯示器開啟時為高電位，並於液晶顯示器關閉後為低電位。拉升電路之第一端耦接至第一操作電壓，而拉升電路之第二端耦接至重置電路之輸出端。緩衝器之輸入端耦接至重置電路之輸出端和拉升電路的第二端。拉降電路之第一端耦接至緩衝器之輸出端，且拉降電路之第二端耦接至第二操作電壓。

本發明提出一種液晶顯示器。上述之液晶顯示器包括液晶面板以及驅動電路。上述之驅動電路包括重置電路、拉升電路、緩衝器以及拉降電路。重置電路具有一輸出端，而適於輸出一重置信號。其中重置信號之電壓於液晶顯示器開啟時為高電位，並於液晶顯示器關閉後為低電位。拉升電路之第一端耦接至第一操作電壓，而拉升電路之第二端耦接至重置電路之輸出端。緩衝器之輸入端耦接至重置電路之輸出端和拉升電路的第二端。拉降電路之第一端耦接至緩衝器之輸出端，且拉降電路之第二端耦接至第二操作電壓。

在本發明之一實施例中，上述之驅動電路另包括邏輯電路。邏輯電路的輸入端耦接至緩衝器的輸出端和拉降電路的第一端。邏輯電路的輸出端耦接至液晶顯示器的一液 晶面板。邏輯電路用以在拉降電路的第一端為低電位時，使邏輯電路的輸出端所輸出的一掃描線電壓為高電位，以消除液晶面板的殘影。

在本發明之一實施例中，上述之第一操作電壓高於第二操作電壓。

在本發明之一實施例中，上述之拉降電路具有一拉降電阻。

在本發明之一實施例中，上述之拉升電路包括P型金氧半場效電晶體(PMOSFET)以及拉升電阻。上述之P型金氧半場效電晶體的閘極耦接第二操作電壓，P型金氧半場效電晶體的源極耦接第一操作電壓，而P型金氧半場效電晶體的汲極耦接拉升電阻的第一端。拉升電阻的第二端耦接重置電路的輸出端和緩衝器的輸入端。

在本發明之一實施例中，上述之重置電路的一內部等效電阻之電阻值會隨著第一操作電壓的下降而變大。

在本發明之一實施例中，上述之緩衝器包括兩個串接的反相器。

基於上述，本發明之實施例中的液晶顯示器的驅動電路可在上述內部等效電阻變大時，仍可使輸入至邏輯電路的電壓維持在低電壓，而使液晶面板上所有的薄膜電晶體在液晶顯示器關閉後可以維持較久的開啟時間，進而使用以中和像素電極之電荷的時間可延長，並使液晶顯示器的殘影可快速而完全地消除。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2為本發明一實施例之液晶顯示器的功能方塊圖。請參考圖2，本實施例中的液晶顯示器200具有液晶面板30以及驅動電路110。驅動電路110用以控制液晶面板30的多條掃描線(未繪示)上之薄膜電晶體(未繪示)的開啟和關閉。驅動電路110具有重置電路10、拉升電路120、緩衝器130、拉降電路140以及邏輯電路150。值得注意的是，圖2中只繪示出液晶顯示器200中與本發明較相關的部分，液晶顯示器200實際上另具有其他元件，例如：源極驅動器、時序控制電路等，而為方便說明的緣故，在此則予以省略不提。

重置電路10具有輸出端12，並適於輸出上述的重置信號XAO。其中重置信號XAO之電壓於液晶顯示器200開啟時為高電位，並於液晶顯示器200關閉後為低電位。拉升電路120之第一端122耦接至第一操作電壓VDD，而拉升電路120之第二端124耦接至重置電路10之輸出端12。緩衝器130之輸入端132耦接至重置電路10之輸出端12和拉升電路122的第二端124。拉降電路140之第一端142耦接至緩衝器130之輸出端134，且拉降電路140之第二端144耦接至第二操作電壓VSS。其中，第一操作電壓VDD一般為正電壓，而第二操作電壓VSS一般為接地電壓。

邏輯電路150具有位移暫存器(shift register)、輸出緩衝器等元件。邏輯電路150的輸入端152耦接至緩衝器130的輸出端134和拉降電路140的第一端142。邏輯電路150的輸出端154耦接至液晶顯示器200的液晶面板30。邏輯電路150用以當電壓XAO2為低電位時，使其所輸出的掃描線電壓V_G為高電位。當掃描線電壓V_G為高電位時，液晶面板30的每一條掃描線會為高電位，而使得液晶面板30的每個像素電極所耦接的薄膜電晶體都會被開啟，而促使液晶面板30的各個像素電極之電荷彼此中和，藉此，進而使液晶面板30的殘影得以在液晶顯示器200關閉後迅速而完整地被消除。

重置電路10的輸出端12所輸出的重置信號XAO會傳送到拉升電路122的第二端124以及緩衝器130的輸入端132。拉升電路122包括P型金氧半場效電晶體(PMOSFET)P1以及拉升電阻R_H。P型金氧半場效電晶體P1的閘極耦接第二操作電壓VSS，P型金氧半場效電晶體的源極耦接第一操作電壓VDD，而P型金氧半場效電晶體的汲極耦接拉升電阻R_H的一端。至於拉升電阻R_H的另一端則耦接重置電路10的輸出端12和緩衝器130的輸入端132。此外，在本實施例中，拉降電路140具有拉降電阻R_L。

因第二操作電壓VSS施加於P型金氧半場效電晶體P1之閘極的緣故，P型金氧半場效電晶體P1會開啟。此外，當液晶顯示器200開啟時，重置電路10的開關元件 14會被關閉，故此時重置信號XAO的電壓會維持在高電位。相對地，當液晶顯示器200剛被關閉後的一小段時間內，重置電路10的開關元件14會被開啟，又因內部等效電阻R_S的電阻值於液晶顯示器200剛關閉時會很小而可忽略，故此時重置信號XAO的電壓幾乎等於第二操作電壓VSS而處於低電位。然而，當液晶顯示器200關閉後，隨著時間的拉長，第一操作電壓VDD會逐漸地下降而逼近第二操作電壓VSS，而當第一操作電壓VDD變小後，即會影響開關元件14的導通程度，而使得內部等效電阻R_S的電阻值會隨著第一操作電壓VDD的下降而變大。當內部等效電阻R_S的電阻值變大後，重置信號XAO的電壓也會隨之上升。

在本實施例中，緩衝器130所輸出的電壓XAO2會因重置信號XAO的電壓較接近第一操作電壓VDD或較接近第二操作電壓VSS而有所不同。詳言之，當重置信號XAO的電壓較接近第一操作電壓VDD時，電壓XAO2會等於第一操作電壓VDD；而當重置信號XAO的電壓較接近第二操作電壓VSS時，電壓XAO2會等於第二操作電壓VSS。此外，在液晶顯示器200關閉後，即使內部等效電阻R_S的電阻值變大，但因拉升電阻R_H與內部等效電阻R_S分壓的緣故，重置信號XAO的電壓會等於(VDD×R_S/(R_H+R_S))。此外，又因拉降電路140的拉降電阻R_L耦接至第二操作電壓VSS，故當液晶顯示器200關閉後，緩衝器130所輸出的電壓XAO2會維持在第二操作電 壓VSS，進而使得邏輯電路150所輸出掃描線電壓V_G會維持一段較長的時間於高電位。因此，相較於圖1之電路，藉由本實施例之驅動電路110，可使液晶面板30上所有的薄膜電晶體在液晶顯示器200關閉後可以維持較久的開啟時間，進而使用以中和像素電極之電荷的時間可延長，並使液晶顯示器的殘影可快速而完全地消除。

此外，在本發明的另一實施例中，當液晶顯示器200關閉後，P型金氧半場效電晶體P1也會立即地被關閉，而使得重置信號XAO的電壓等於第二操作電壓VSS。當重置信號XAO的電壓等於第二操作電壓VSS時，拉降電路140之第一端142的電壓XAO2也會等於第二操作電壓VSS，並使得掃描線電壓V_G會維持較長的時間於高電位。

在本發明一實施例中，緩衝器130包括兩個串接的反相器(未繪示)，用以對重置信號XAO進行兩次的反相處理後，輸出上述的電壓XAO2。

在圖2的實施例中，驅動電路110的拉升電路120、緩衝器130、拉降電路140以及邏輯電路150設置於閘極驅動器160之內。然而，本發明並不以此為限。在本發明其他實施例中，驅動電路110的各元件可以全部或部分地設置於閘極驅動器160之外，也可全部或部分地設置於閘極驅動器160之內。

綜上所述，本發明上述實施例中的液晶顯示器的驅動電路可在上述內部等效電阻變大時，仍可使邏輯電路所輸出的掃描線電壓較長時間地維持在高電壓，而使液晶面板 上所有的薄膜電晶體在液晶顯示器關閉後可以維持較久的開啟時間，進而使用以中和像素電極之電荷的時間可延長，並使液晶顯示器的殘影可快速而完全地消除。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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‧‧‧重置電路

12‧‧‧輸出端

14‧‧‧開關元件

20‧‧‧閘極驅動器

30‧‧‧液晶面板

40‧‧‧邏輯電路

110‧‧‧驅動電路

120‧‧‧拉升電路

122‧‧‧第一端

124‧‧‧第二端

130‧‧‧緩衝器

132‧‧‧輸入端

134‧‧‧輸出端

140‧‧‧拉降電路

142‧‧‧第一端

144‧‧‧第二端

150‧‧‧邏輯電路

152‧‧‧輸入端

154‧‧‧輸出端

200‧‧‧液晶顯示器

XAO‧‧‧重置信號

XAO2‧‧‧電壓

VDD‧‧‧第一操作電壓

VSS‧‧‧第二操作電壓

R‧‧‧電阻

R_H‧‧‧拉升電阻

R_L‧‧‧拉降電阻

R_S‧‧‧內部等效電阻

P1‧‧‧P型金氧半場效電晶體

V_G‧‧‧掃描線電壓

圖1為習知液晶顯示器之功能方塊圖。

圖2為本發明一實施例中之液晶顯示器的功能方塊圖。

10‧‧‧重置電路

12‧‧‧輸出端

14‧‧‧開關元件

30‧‧‧液晶面板

110‧‧‧驅動電路

120‧‧‧拉升電路

122‧‧‧第一端

124‧‧‧第二端

130‧‧‧緩衝器

132‧‧‧輸入端

134‧‧‧輸出端

140‧‧‧拉降電路

142‧‧‧第一端

144‧‧‧第二端

150‧‧‧邏輯電路

152‧‧‧輸入端

154‧‧‧輸出端

200‧‧‧液晶顯示器

XAO‧‧‧重置信號

XAO2‧‧‧電壓

VDD‧‧‧第一操作電壓

VSS‧‧‧第二操作電壓

R_H‧‧‧拉升電阻

R_L‧‧‧拉降電阻

R_S‧‧‧內部等效電阻

P1‧‧‧P型金氧半場效電晶體

V_G‧‧‧掃描線電壓

Claims (12)

1. 一種液晶顯示器之驅動電路，包括：一重置電路，具有一輸出端，該重置電路適於輸出一重置信號，其中該重置信號之電壓於該液晶顯示器開啟時為高電位，且於該液晶顯示器關閉後為低電位；一拉升電路，該拉升電路之一第一端耦接至一第一操作電壓，該拉升電路之一第二端耦接至該重置電路之該輸出端，其中該拉升電路包括：一P型金氧半場效電晶體(PMOSFET)，其一源極耦接該第一操作電壓，其中當該液晶顯示器關閉後，該P型金氧半場效電晶體立即地被關閉；以及一拉升電阻，其第一端耦接該P型金氧半場效電晶體的一汲極，其第二端耦接該重置電路的該輸出端和該緩衝器的該輸入端；一緩衝器，該緩衝器之一輸入端耦接至該重置電路之該輸出端和該拉升電路的該第二端；以及一拉降電路，該拉降電路之一第一端耦接至該緩衝器之一輸出端，該拉降電路之一第二端耦接至一第二操作電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，另包括一邏輯電路，該邏輯電路的輸入端耦接至該緩衝器的該輸出端和該拉降電路的該第一端，該邏輯電路的輸出端耦接至該液晶顯示器的一液晶面板，該邏輯電路用以在該拉降電 路的該第一端為低電位時，使該邏輯電路的該輸出端所輸出的一掃描線電壓為高電位，以消除該液晶面板的殘影。
3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該第一操作電壓高於該第二操作電壓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該拉降電路具有一拉降電阻。
5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中重置電路的一內部等效電阻之電阻值會隨著該第一操作電壓的下降而變大。
6. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該緩衝器包括兩個串接的反相器。
7. 一種液晶顯示器，包括：一液晶面板；以及一驅動電路，耦接於該液晶面板，該驅動電路包括：一重置電路，具有一輸出端，該重置電路適於輸出一重置信號，其中該重置信號之電壓於該液晶顯示器開啟時為高電位，且於該液晶顯示器關閉後為低電位；一拉升電路，該拉升電路之一第一端耦接至一第一操作電壓，該拉升電路之一第二端耦接至該重置電路之該輸出端，其中該拉升電路包括：一P型金氧半場效電晶體(PMOSFET)，其一源極耦接該第一操作電壓，其中當該液晶顯示器關閉後，該P型金氧半場效電晶體立即地被關閉；以及 一拉升電阻，其第一端耦接該P型金氧半場效電晶體的一汲極，其第二端耦接該重置電路的該輸出端和該緩衝器的該輸入端；一緩衝器，該緩衝器之一輸入端耦接至該重置電路之該輸出端和該拉升電路的該第二端；以及一拉降電路，該拉降電路之一第一端耦接至該緩衝器之一輸出端，該拉降電路之一第二端耦接至一第二操作電壓。
8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器，其中該驅動電路另包括一邏輯電路，該邏輯電路的輸入端耦接至該緩衝器的該輸出端和該拉降電路的該第一端，該邏輯電路的輸出端耦接至該液晶面板，該邏輯電路用以在該拉降電路的該第一端為低電位時，使該邏輯電路的該輸出端所輸出的一掃描線電壓為高電位，以消除該液晶面板的殘影。
9. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器，其中該第一操作電壓高於該第二操作電壓。
10. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器，其中該拉降電路係由一拉降電阻構成。
11. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器，其中重置電路的一內部等效電阻之電阻值會隨著該第一操作電壓的下降而變大。
12. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器，其中該緩衝器包括兩個串接的反相器。