CN100353408C - 降低大地电流干扰的平面显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明是提供一种液晶显示屏幕，可衰减或滤除来自大地电流的干扰。该液晶显示屏幕包括有一导电的壳体，多个电路，以及至少一过滤单元。每一电路包括有一参考电压端电连接于一参考电压水平。当各电路的参考电压端均电连接于该壳体时，则一过滤单元是电连接于该壳体与一接地端之间；或者当该壳体电连接于该接地端时，多个过滤单元则分别电连接于各电路的参考电压端与该壳体之间。

Description

降低大地电流干扰的平面显示装置

技术领域

本发明提供一种平面显示装置，尤其是指一种可降低大地电流对显示画面造成水纹波干扰的液晶显示装置。

背景技术

平面显示装置(Flat panel display device)，特别是液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)，由于耗电量少，无辐射污染，以及其所占用的空间也较传统显象管(Cathode Ray Tube，CRT)为小，因此液晶显示器已被广泛地应用在笔记型计算机(notebook)，个人数字助理(personal digital assistant，PDA)，移动电话(cellular phone)以及钟表等信息产品上，甚至已有逐渐取代传统桌上型计算机的显像管监视器的趋势。

请参考图1，图1为现有液晶显示装置10的示意图，其包括一壳体12及多个电路14，例如：一交流/直流适配器(AD/DC Adapter)电路14a用来将一交流电源Vac转换为一直流电源及整流，一直流/交流换流器(DC/ACInverter)电路14b用来转换该直流电源为一高压高频的交流电源以驱动液晶显示装置的背光模块的灯管(图未示)，一直流/直流转换器(DC/DCConverter)电路14c用来将该直流电源转换为系统所需的工作电压，一控制电路14d用来控制液晶显示装置10的液晶面板(LCD panel)，以及其它系统电路(图未示)。每一电路14包括有一参考电压端，电连接于一参考电压水平，例如：端点B为直流/交流适配器电路14b的参考电压端，由于壳体12是为一导体且电连接于一接地端Gnd，如图1所示，每一电路14的参考电压端均电连接于该壳体，亦即每一电路14的参考电压端均电连接于该接地端Gnd，以便在正常使用下可电连接至大地电位。此外，一计算机主机16的显示驱动电路18是连接于控制电路14d，显示驱动电路18将显示数据传输至控制电路14d，然后控制电路14d便依据该显示数据来驱动液晶显示装置10以将该显示资料显示于该液晶面板上。

请参阅图2及图3，图2及图3为现有冲击型调光模式(Burst Mode)的示意图，其中图2显示电流为满载的状态，而图3显示电流为1/2载的状态。对于一般显示装置而言，使用者会依据本身需求来调整该显示装置的亮度(brightness)，而当以冲击型调光模式的方式来进行亮度调整时，显示画面的亮度变动较为均匀，亦即不同位置的像素(pixel)于调整过程中会产生相同的亮度改变程度，该冲击型调光模式的原理简述如下。若控制电路14d依据一电流Ia来驱动液晶显示装置10，当以电流Ia来驱动液晶显示装置10，则电流Ia即定义液晶显示装置10的亮度(即为灰阶值255)，为了维持该液晶面板的灰阶值255是对应于该电流Ia，则控制电路14d会不断地以电流Ia为基准来驱动液晶显示装置10(如图2所示)，然而，当一使用者欲调整液晶显示装置10的亮度时，例如降低亮度为原先亮度一半时，则对于冲击型调光模式而言，控制电路14d仍依据电流Ia来驱动液晶显示装置10，但是改变控制电路14d驱动的持续时间，如图3所示，每1/200秒中，控制电路14d仅使用1/400秒的时间来驱动液晶显示装置10，亦即对电流Ia而言，其可视为频率200Hz，而工作周期(duty cycle)为50％，亦即对控制电路14d，其等效地以1/2×Ia的电流值来定义液晶显示装置10的亮度，因此便可降低液晶显示装置10的亮度设定值，所以冲击型调光模式是调整一电流Ia于一预定频率(例如200Hz)下的工作周期来等效地改变其电流值，因此便可进一步地改变灰阶值255的相对应亮度设定。

然而，请参阅图4，图4为图1所示的接地端Gnd连接至大地电位的等效电路图。大地可视为一电流源Ig与一电感Lg的并联电路。当液晶显示装置10以冲击型调光模式进行亮度调整时，由于壳体12均连接于接地端Gnd，冲击型大地会感应一低频电流链波Ig自接地端Gnd至液晶显示装置10，该电流Ig会影响电流Ia的工作周期而使相对应等效电流值产生波动，所以因为亮度波动而于显示面板上产生相对应水纹波输出，因此导致显示画面因为水纹波干扰而造成显示质量不高。

发明内容

因此，本发明是于接地端与该平面显示装置的壳体之间连接一过滤单元，用来衰减或滤除该接地端输入该平面显示装置的大地电流，以改善冲击型调光模式时，该大地电流对显示画面的噪声干扰，以解决上述问题。

本发明提供一种平面显示装置，其包括有一壳体(housing)，多个电路用来驱动该平面显示装置，以及一过滤单元。该壳体是为导体，而每一电路包括有一用来输入1234电路的操作电压水平，以及一参考电压端，电连接于一参考电压水平，各电路的参考电压端均电连接于该壳体。该过滤单元是电连接于一接地端(ground)与该壳体，用来衰减或滤除该接地端输入该平面显示装置的大地电流。

本发明另提供一种平面显示装置，其包括有一壳体(housing)，多个电路用来驱动该平面显示装置，以及多个过滤单元。该壳体是为导体，并连接于一接地端(ground)，每一电路包括有一参考电压端，电连接于一参考电压水平，每一过滤单元是电连接一电路的参考电压端与该壳体，用来衰减或滤除该接地端输入该平面显示装置的大地电流。

附图说明

图1为现有液晶显示装置的示意图

图2及图3为现有冲击型调光模式的示意图。

图4为图1所示的接地端的等效电路图。

图5为本发明液晶显示器的第一实施例的示意图。

图6为本发明液晶显示器的第二实施例的示意图。

图7为接地端输入第一、二实施例的液晶显示器的电流的示意图。

图8为本发明液晶显示器的第三实施例的示意图。

图9为本发明液晶显示器的第四实施例的示意图。

图10为接地端输入第三、四实施例的液晶显示器的电流的示意图。

图11为本发明液晶显示器的第五实施例的示意图。

图12为本发明液晶显示器的第六实施例的示意图。

图13为接地端输入第五、六实施例的液晶显示器的电流的示意图。

图标的符号说明：

10、20、30、40、50、60、70	液晶显示装置	12	壳体
				14a、14b、14c、14d	电路	16	计算机主机
18	显示驱动电路卡	22、32a、32b、32c、32d	电阻
				42a、42b、52a、52b、	二极管	62、72a、72b、	电感

52c、52d、52e、52f、52g、52h

72c、72d

具体实施方式

请参阅图1与图5，图5为本发明液晶显示器的第一实施例的示意图。液晶显示器20类似于现有液晶显示器10，液晶显示器20包括一壳体12及多个电路14，例如：一交流/直流适配器(AC/DC Adapter)电路14a用来将一交流电源Vac转换为一直流电源及整流，一直流/交流换流器(DC/AC Inverter)电路14b用来转换该直流电源为一高压高频的交流电源以驱动液晶显示装置的背光模块的灯管(图未示)，一直流/直流转换器(DC/DC Converter)电路14c用来将该直流电源转换为系统所需的工作电压，一控制电路14d用来控制液晶显示装置10的液晶面板，以及其它系统电路(图未示)，然而电路14可以是液晶显示器20中的任何电路装置，本实施例中仅显示部分电路以便于说明，而每一电路14包括有一参考电压端，电连接于一参考电压水平，例如端点B为直流/交流适配器电路14b的参考电压端，本实施例中，液晶显示器20包括一由一电阻22所组成的过滤单元，其连接于接地端Gnd与壳体12之间，由于壳体12是为一导体且电连接于该电阻22，且每一电路14的参考电压端均电连接于该壳体12，亦即每一电路14的参考电压端均电连接于该电阻22。如图4所示，电连接至大地电位的接地端Gnd的等效电路为一电流源Ig与一电感Lg并联的特性，电阻22与接地端Gnd的等效电路连接时，因其阻抗值与电阻22与电感Lg的关系为1/Z＝1/R+1/jωL(R为电阻22的电阻值，L电感Lg的电感值，ω为流通电感Lg的电流Ig的角频率)，当电流Ig对应一低频讯号时，电感Lg的阻抗远小于电阻22的阻抗，使得大地电流Ig会大量流入电感Lg，亦即流入电阻22的电流值较小，相反地，当电流Ig对应一高频讯号时，电感Lg的阻抗远大于电阻22的阻抗，因此大地电流Ig会大量流入电阻22，亦即流入的电感Lg电流值较小，所以电阻22与接地端Gnd可视为一高通滤波器(high-pass filter，HPF)，也因此能于进行冲击型调光模式时，衰减具有一特定频率的低频电流经由接地端Gnd输入液晶显示器20。

请参阅图6，图6为本发明液晶显示器的第二实施例的示意图。液晶显示器30包括一壳体12及多个电路14，其大体上与本发明第一实施例的液晶显示器20类似，故不再赘述。不同的是，本实施例中，壳体12是连接于接地端Gnd，且液晶显示器30另包括有多个由电阻32a、32b、32c、32d所组成的过滤单元，而每一电路14的参考电压端是经由电阻32a、32b、32c、32d而电连接于壳体12(亦即接地端Gnd)，如图5所示的液晶显示器20，电阻32a、32b、32c、32d与接地端Gnd分别形成高通滤波器，因此能于液晶显示器30进行冲击型调光模式时，衰减具有一特定频率的低频电流经由接地端Gnd输入液晶显示器30。

请参阅图7，图7为接地端Gnd输入液晶显示器20的电流的示意图(以第一实施例的电路为例)，其中横轴代表频率(Hz)，而纵轴代表电流值(mA)，若连接至大地电位的接地端Gnd的等效电路中电感Lg为30μH、以及电流源Ig的电流值400mA(特性曲线33)，当使用电阻值为0.1欧姆的电阻22时，接地端Gnd输入液晶显示器20的电流与相对应频率的关系如特性曲线34所示，当使用电阻值为1欧姆的电阻22时，接地端Gnd输入液晶显示器20的电流与相对应频率的关系如特性曲线36所示，当使用电阻值为10欧姆的电阻22时，接地端Gnd输入液晶显示器20的电流与相对应频率的关系如特性曲线38所示，因此若液晶显示器20使用100Hz的频率来调整电流Ia1234频率的工作周期时，由图7可知，使用电阻值越大的电阻22可将大地电流大幅度地衰减，可避免接地端Gnd的电流源Ig于冲击型调光模式时，对液晶显示器20的输出画面产生水纹波干扰。此例中，采用1欧姆的电阻22即可相当显著地将接地端Gnd输入液晶显示器20的电流降低至100mA以下，于液晶显示器20画面上已不会出现明显的水纹波。

请参阅图5与图8，图8为本发明液晶显示器的第三实施例的示意图。液晶显示器40类似于液晶显示器20，主要地不同在于本实施例中是以二极管(diode)42a、42b来取代图5所示的电阻22来作为过滤单元，二极管42a、42b是以反向并联的方式连接于接地端Gnd与壳体12之间，亦即若接地端Gnd与壳体12之间的压差对二极管42a而言若是顺向偏压，则该压差对二极管42b而言即为逆向偏压，反的亦然。由于壳体12是为一导体且电连接于二极管42a、42b，且每一电路14的参考电压端均电连接于该壳体12，亦即每一电路14的参考电压端均电连接于二极管42a、42b。如图4所示，连接至大地电位的接地端Gnd的等效电路为一电流源Ig与一电感Lg并联的特性，而每一电路14的参考电压端所对应的参考电压水平与接地端Gnd之间的压差极小(理论值应为0)，因此对于二极管42a、42b来说，该压差不足以超过二极管42a、42b的临界电压(threshold voltage)而导通二极管42a或二极管42b其一，因此电流源Ig无法经由二极管42a、42b而输入液晶显示器40，所以当液晶显示器40进行冲击型调光模式时，可避免具有一特定频率的低频电流经由接地端Gnd输入液晶显示器40。

请参阅图6与图9，图9为本发明液晶显示器的第四实施例的示意图。液晶显示器50类似于液晶显示器30，主要地不同在于本实施例以二极管52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h取代图6所示的电阻32a、32b、32c、32d作为过滤单元，壳体12是连接于接地端Gnd，二极管52a、52b、二极管52c、52d、二极管52e、52f与二极管52g、52h是以反向并联的方式连接于每一电路14的参考电压端与壳体12(亦即接地端Gnd)之间，而每一电路14的参考电压端所对应的参考电压水平与接地端Gnd之间的压差极小，不足以超过二极管52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h的临界电压而导通二极管52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h，因此电流源Ig并无法经由此等二极管而输入液晶显示器50，所以当液晶显示器50进行冲击型调光模式时，可避免具有一特定频率的低频电流经由接地端Gnd输入液晶显示器50。

请参阅图10，图10为接地端Gnd输入液晶显示器40、50的电流的示意图，其中横轴代表频率(Hz)，而纵轴代表电流值(mA)，若连接至大地电位的接地端Gnd的等效电路中电感Lg为30μH、以及电流源Ig的电流值400mA(特性曲线54)，由于每一电路14的参考电压端所对应的参考电压水平与接地端Gnd之间的压差极小，因此二极管恒保持断路，所以输入液晶显示器40、50的电流会等于0(特性曲线56)，所以利用二极管的组件特性可避免接地端Gnd的电流源Ig于冲击型调光模式时，对液晶显示器40、50的输出画面产生水纹波干扰。

请参阅图5与图11，图11为本发明液晶显示器的第五实施例的示意图。液晶显示器60类似于液晶显示器20，主要的不同在于本实施例使用电感62来取代图5所示的电阻22作为过滤单元，电感62是连接于接地端Gnd与壳体12之间，由于壳体12是为一导体且电连接于电感62，且每一电路14的参考电压端均电连接于该壳体12，亦即每一电路14的参考电压端均电连接于电感62。如图4所示，连接至大地电位的接地端Gnd的等效电路为一电流源Ig与一电感Lg并联的特性，电感62与接地端Gnd的等效电路连接时，因其阻抗值与电感62及电感Lg的关系为1/Z＝1/jωL1+1/jωL2(L1为电感62的电感值，L2为电感Lg的电感值，ω为流通电感62、Lg的电流Ig的角频率)，因此当电感62与电感Lg可视为一分流电路，当电感62的电感值L1大于电感Lg的电感值L2时，电感62的等效阻抗(jωL1)会大于电感Lg的等效阻抗(jωL2)，使得大地电流Ig会大量流入电感Lg，亦即流入电感62的电流值较小，相反地，当电感62的电感值L1小于电感Lg的电感值L2时，电感62的等效阻抗(jωL1)会小于电感Lg的等效阻抗(jωL2)，使得大地电流Ig会大量流入电感62，亦即流入电感Lg的电流值较小，因此可使用电感值L1大于电感值L2的电感62来衰减经由电感62而输入液晶显示器60的大地电流，亦即于液晶显示器60进行冲击型调光模式时，衰减具有一特定频率的低频电流经由接地端Gnd输入液晶显示器60。

请参阅图12，图12为本发明液晶显示器的第六实施例的示意图。液晶显示器70类似于液晶显示器30，主要地不同在于本实施例使用电感72a、72b、72c、72d来取代图6所示的电阻32a、32b、32c、32d，壳体12是连接于接地端Gnd，而电感72a、72b、72c、72d是分别连接于每一电路14的参考电压端与壳体12(亦即接地端Gnd)之间，如图11的液晶显示器60所示，电感72a、72b、72c、72d与接地端Gnd的电感Lg分别形成分流电路，因此能于液晶显示器30进行冲击型调光模式时，衰减具有一特定频率的低频电流经由接地端Gnd输入液晶显示器70。

请参阅图13，图13为接地端Gnd输入液晶显示器60的电流的示意图(以第五实施例的电路为例)，其中横轴代表频率(Hz)，而纵轴代表电流值(mA)，若连接至大地电位的接地端Gnd的等效电路中的电感Lg为30μH、以及电流源Ig的电流值400mA(特性曲线74)，当使用电感值为0.2mH的电感62时，接地端Gnd输入液晶显示器60的电流与相对应频率的关系如特性曲线76所示，当使用电感值为0.6mH的电感62时，接地端Gnd输入液晶显示器60的电流与相对应频率的关系如特性曲线78所示，当使用电感值为1mH的电感62时，接地端Gnd输入液晶显示器60的电流与相对应频率的关系如特性曲线80所示，因此若液晶显示器60使用100Hz的频率来调整电流Ia1234频率的工作周期时，由图13可知，使用电感值越大的电感62可将大地电流大幅度地衰减，亦即可避免接地端Gnd的电流源Ig于冲击型调光模式时，对液晶显示器60的输出画面产生水纹波干扰。此例中，采用0.2mH的电感62即可相当显著地将接地端Gnd输入液晶显示器60的电流降低至100mA以下，在液晶显示器60画面上已不会出现明显的水纹波。

要注意的是，本发明的液晶显示器20、40、60中，每一电路14的参考电压端均电连接于壳体12，因此电阻22，二极管42a、42b，及电感62才可发挥过滤接地端Gnd的电流源Ig的功能，若其中有一电路14的参考电压端不连接于壳体12而连接于接地端Gnd，则大地电流会经由该电路14而输入其它电路14，因此会使电阻22，二极管42a、42b，及电感62的过滤功能失效，同样地，本发明的液晶显示器30、50、70中，每一电路14的参考电压端是经由电阻32a、32b、32c、32d，二极管52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h，以及电感72a、72b、72c、72d而连接于接地端Gnd，因此电阻32a、32b、32c、32d，二极管52a、52b、52c、52d、52e、52f、52g、52h，以及电感72a、72b、72c、72d才可发挥过滤接地端Gnd的电流源Ig的功能，若其中有一电路14的参考电压端不连接上述的电阻、二极管或电感，而直接连接于接地端Gnd(壳体12)，则大地电流会经由该电路14而输入其它电路14，因此会使电阻32a、32b，二极管52a、52b、52c、52d，以及电感72a、72b的过滤功能失效，亦即对于本发明液晶显示装置内的所有电路而言，其用来连接一参考电压水平(例如接地端Gnd)的参考电压端必须先连接于上述过滤单元(电阻，二极管，或电感)后才可接于接地端Gnd。此外，本发明的液晶显示器亦可同时应用不同的过滤单元来达到衰减或滤除大地电流的目的，例如对于图6的液晶显示器30而言，亦可使用一电感或反向并联的二极管来取代电阻32a或电阻32b其一，亦可达到衰减或滤除大地电流的目的，均属本发明的范畴。

比较于现有技术，本发明液晶显示装置在冲击型调光模式下，透过电连接于接地端的电阻，二极管，或电感，可有效地用来衰减或滤除该接地端输入该平面显示装置的大地电流，因而改善现有平面显示装置在冲击型调光模式下，因为大地电流干扰而使平面显示装置的画面产生水纹波噪声，亦即本发明的平面显示装置可于冲击型调光模式中拥有较佳的影像显示品质。

以上该仅为本发明的优选实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种平面显示装置，其包括：

一壳体(housing)，其为导体；

多个电路，用来驱动该平面显示装置，每一电路包括有一参考电压端，电连接于一参考电压水平，各电路的参考电压端均电连接于该壳体；以及

一过滤单元，电连接于一接地端(ground)与该壳体之间，用来衰减或滤除该接地端输入该平面显示装置的大地电流。

2.按照权利要求1所述的平面显示装置，为一液晶显示(liquid crystaldisplay，LCD)装置。

3.按照权利要求1所述的平面显示装置，其中该过滤单元包括一电阻(resistor)，用来与该接地端耦合形成一高通滤波器(high-pass filter，HPF)以衰减一预定频率的大地电流。

4.按照权利要求3所述的平面显示装置，其中若该电阻的电阻值(resistance)越大，则输出该过滤单元的该预定频率的大地电流越小。

5.按照权利要求1所述的平面显示装置，其中该过滤单元包括至少一二极管(diode)，且该二极管的顺向偏压的导通电压临界值(threshold voltage)是大于该接地端的电压水平与该参考电压水平的电压差。

6.按照权利要求4所述的平面显示装置，其中该过滤单元包括两二极管，该两二极管是并联且连接于该接地端与该壳体，一二极管的P极与N极分别连接于该接地端与该壳体，以及另一二极管的P极与N极分别连接于该壳体与该接地端。

7.按照权利要求1所述的平面显示装置，其中该过滤单元包括一电感(inductor)，用来与该接地端耦合形成一分流电路以减少输入该平面显示装置的大地电流。

8.按照权利要求7所述的平面显示装置，其中若该电感的电感值(inductance)越大，则输出该过滤单元的大地电流越小。

9.按照权利要求1所述的平面显示装置，其运作于一冲击型调光模式(burst mode)。

10.一种平面显示装置，其包括：

一壳体(housing)，其为导体，连接于一接地端(ground)；

多个电路，用来驱动该平面显示装置，每一电路包括有一参考电压端，电连接于一参考电压水平；以及

多个过滤单元，每一过滤单元电连接于一电路的参考电压端与该壳体之间，用来衰减或滤除该接地端输入该平面显示装置的大地电流。

11.按照权利要求10所述的平面显示装置，其为一液晶显示(liquidcrystal display，LCD)装置。

12.按照权利要求10所述的平面显示装置，其中每一过滤单元包括一电阻(resistor)，用来与该接地端耦合形成一高通滤波器(high-pass filter，HPF)以衰减一预定频率的大地电流。

13.按照权利要求12所述的平面显示装置，其中若该电阻的电阻值(resistance)越大，则输出该过滤单元的该预定频率的大地电流越小。

14.按照权利要求10所述的平面显示装置，其中每一过滤单元包括至少一二极管(diode)，且该二极管的顺向偏压的导通电压临界值(thresholdvoltage)是大于该接地端的电压水平与该参考电压水平的电压差。

15.按照权利要求14所述的平面显示装置，其中该过滤单元包括两二极管，该两二极管是为并联且连接于该接地端与该壳体，一二极管的P极与N极分别连接于该接地端与该壳体，以及另一二极管的P极与N极分别连接于该壳体与该接地端。

16.按照权利要求10所述的平面显示装置，其中每一过滤单元包括一电感(inductor)，用来与该接地端耦合形成一分流电路以减少输入该平面显示装置的大地电流。

17.按照权利要求16所述的平面显示装置，其中若该电感的电感值(inductance)越大，则输出该过滤单元的大地电流越小。

18.按照权利要求10所述的平面显示装置，是运作于一冲击型调光模式(burst mode)。

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