CN100583227C

CN100583227C - 适应补偿电源装置及其驱动方法

Info

Publication number: CN100583227C
Application number: CN200610162547A
Authority: CN
Inventors: 吕家亿; 叶志民; 黄仕泓
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2026-11-27
Also published as: CN101192387A

Abstract

一种适应补偿电源装置及其驱动方法，该装置包括：二电路参考电源，二电路参考电源，包含一模拟电路参考电源及一数字直流参考电源；一衰减侦测单元，接收该模拟电路参考电源；一差值比较单元，电性连接该衰减侦测单元及接收该数字直流参考电源，对比该模拟电路参考电源以及该数字直流参考电源的电压并取得一电压差值；一差值补偿单元电性连接该差值比较单元，反馈该电压差值至该模拟电路参考电源；及一临界单元，电性连接该衰减侦测单元，以判断是否需启动该适应补偿电源装置，其中该临界单元用以利用一临界电压值进行判断，当该模拟电路参考电源的电压值低于一临界电压值时，启动该适应补偿电源装置。

Description

适应补偿电源装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种电源补偿装置，特别是涉及一种应用在显示器上的适应补偿电源装置。

背景技术

请参阅图1，为现有技术的薄膜晶体管液晶显示器偏压电路示意图。一般薄膜晶体管液晶显示器的驱动器(driver IC)系直接设置在薄膜晶体管数组的玻璃、薄膜或卷带上，多个模拟源极驱动器(source IC，如图中S1、S2、及S3)系设置在基板的一边上，模拟闸极驱动器(gateIC，如图中G1)系设置于基板的另一边上，而驱动器间的讯号连接线直接在基板上布局，且与软式印刷电路板2(Flexible Print Circuit，FPC)相连接，以接受外埠系统端所传送的讯号。如图中所示，脉动直流的模拟电路参考电源(analog apply voltage，AVDD)系通过软式印刷电路板2供应多个source IC所需的电源电压，在理想条件下，各source IC的AVDD理应相同，但在实际制程中，source IC的AVDD电源采单边入力且串联排列的方式设计，因布局走线以及材料阻抗效益的影响，使得各source IC间的AVDD产生电压差。举例说明：由于走线阻抗与其长度成正比，因此走线阻抗大小R1≤R2＜R3，经布局走线及走线材料阻抗效益影响，造成AVDD被衰减为V1R＝AVDD-i1*R1，V2L＝AVDD-i2*R2，V3L＝AVDD-i3*(R2+R3)，亦即V1R＞V2L＞V3L，由于source IC内部本身的电阻(图中未示)亦会导致source IC两侧的AVDD不相等，即V1L≠V1R，V2L≠V2R，V3L≠V3R。

请参考图2，为现有技术的薄膜晶体管液晶显示器的单一输出端的显示电路示意图。如图中所示，当开关sw3被导通时，则取样(sampling)第n笔资料电压，并开始对储能元件电容c2充电，此时开关sw2被导通将原本储能元件电容c1上的第n-1笔数据电压保持(holding)住，并将第n-1笔资料电压输入至单位增益运算放大器10，经由单位增益运算放大器10对画素电容12充电至一期望的电压，以控制液晶的透射率。可以理解的，当开关sw1被导通时，则取样第n+1笔资料电压，并对储能元件电容c1充电，此时开关sw4被导通将原本储能元件c2上的第n笔资料电压保持住，并将第n笔资料电压输入至单位增益运算放大器10，经由单位增益运算放大器10对画素电容12充电至一期望的电压，以控制液晶的透射率。然而，由于单位增益运算放大器10的偏压电源为AVDD，当AVDD受到布局走线、走线材料阻抗效益以及source IC本身内部阻抗的影响而导致AVDD衰减，造成各source IC输出不同的电压位准时，则单位增益运算放大器10将无法对画素电容12充以最正确的电压，如此一来，在面板显示画面上会产生颜色区块的缺陷。又，薄膜晶体管液晶显示器的单一输出端的显示电路中的多个开关系利用P信道金属氧化物半导体(PMOS)来达到开关的动作，然而，PMOS本身存在一寄生二极管14(其导通偏压为0.7伏特)跨接于PMOS的漏极端(D)以及基底端(B)的间，倘若因AVDD的衰减而导致输入的数据电压(data)与AVDD的间的电压差大于寄生二极管14导通偏压0.7伏特，则将造成寄生二极管14导通，使得显示电路中的原先存在于储能元件电容中的电压泄漏(leakage)，进而造成各source IC的输出位准有所差异。

综合上述，由于AVDD为一脉动直流的讯号，其讯号的涟波甚大，再加上各source IC间的AVDD压差的加乘作用，会造成各source IC内部电路的取样保持电路(sample and hold circuit)以及输出运算放大器的AVDD不同，彼此所输出的电压有所差异，source IC输出电压的差异会直接影响画面的品位表现，使得显示画面辉度不一致，以致于面板内相邻区间的颜色呈现区块(如第1图中所示的区块4、区块6、以及区块8，通常区块4的色彩会较区块6为深，而区块6的色彩又较区块8为深)现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的之一在于提供一种适应补偿电源装置与其驱动方法，其侦测模拟源极驱动器内的模拟电路参考电源的准位漂移量，并提供一补偿电位且输出一稳定的直流电压，作为一新的模拟电路参考电源。

本发明目的之一在于提供一种适应补偿电源装置与其驱动方法，藉由补偿因线路过长、电压损耗所造成的模拟源极驱动器输出准位差异，以达到消除面板上相邻区间的显示画面区块色调不一致的问题。

本发明的再一目的在于提供一种适应补偿电源装置与其驱动方法，能自动补偿因模拟电路参考电源衰减所造成的输出误差，可有效改善输出画面品质，提高产品竞争力。

为达上述目的，本发明提供的装置如下：

一种适应补偿电源装置，适用于一模拟源极驱动器，包含：

二电路参考电源，包含一模拟电路参考电源及一数字直流参考电源；

一衰减侦测单元，接收该模拟电路参考电源；

一差值比较单元，电性连接该衰减侦测单元及接收该数字直流参考电源，对比该模拟电路参考电源以及该数字直流参考电源的电压并取得一电压差值；

一差值补偿单元，电性连接该差值比较单元，反馈该电压差值至该模拟电路参考电源；及

一临界单元，电性连接该衰减侦测单元，以判断是否需启动该适应补偿电源装置，其中该临界单元用以利用一临界电压值进行判断，当该模拟电路参考电源的电压值低于一临界电压值时，启动该适应补偿电源装置。

为达上述目的，本发明提供的方法如下：

一种适应补偿电源驱动方法，适用于一模拟源极驱动器，包含：

临界侦测一第一模拟电路参考电源，判断该第一模拟电路参考电源为微小涟波变动或大幅度衰减；

定义一数字直流参考电源的电压为一参考基准电压，且对比该第一模拟电路参考电源以及该数字直流参考电源的电压并取得一电压差值；

对该第一模拟电路参考电源进行电压差值补偿；

针对补偿后的该第一模拟电路参考电源进行滤波；及

取得一电压漂移量小的一第二模拟电路参考电源。

还提供一种适应补偿电源驱动方法，适用于一模拟源极驱动器，包含：

提供一数字直流电源讯号与一第一模拟直流电源讯号；

将该第一模拟直流电源讯号通过一面板走线负载后得到一第二模拟直流电源讯号；

比较该数字直流电源讯号与该第二模拟直流电源讯号以取得一电压差值；

以该电压差值补偿至该第二模拟直流电源讯号并输入至该模拟源极驱动器；及

比较该第一模拟直流电源讯号与一临界电压值，以决定是否启动该比较该数字直流电源讯号与该第二模拟直流电源讯号的步骤。

通过上述技术特征，本发明提供的适应补偿电源装置及其驱动方法，其有益效果表现为：利用一侦测电路侦测模拟源极驱动器内模拟电路参考电源准位漂移量，并提供补偿电位，输出稳定的直流电压作为补偿后的模拟电路参考电源，以平衡各模拟源极驱动器输出准位差异，进而消除面板相邻区间的区块缺陷。

以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，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为现有技术的薄膜晶体管液晶显示器偏压电路示意图。

图2为现有技术的薄膜晶体管液晶显示器的单一输出端的显示电路示意图。

图3为根据本发明的一较佳实施例的硬件架构示意图。

图4为根据本发明的补偿电源方法流程图。

图5为根据本发明的另一实施例的硬件架构示意图。

图6为根据图5的补偿电源方法流程图。

图中符号说明

1、1’ 适应补偿电源装置

2 软式印刷电路板

4、6、8 区块

10 单位增益运算放大器

12 像素电容

14 寄生二极管

20、20’ 衰减侦测单元

22 临界单元

26、26’ 差值比较单元

28、28’ 差值补偿单元

30、30’ 电源滤波单元

S40、S40’衰减侦测步骤

S42 判断衰减幅度步骤

S46、S46’差值比较步骤

S48、S48’差值补偿步骤

S50、S50’滤波步骤

具体实施方式

以下用一较佳实施例来说明本发明的适应补偿电源装置及其驱动方法。

请参阅图3，为根据本发明的一较佳实施例的硬件架构示意图。如图中所示，适应补偿电源装置1包含一衰减侦测单元20，其用以判断输入source ICs的AVDD衰减与否；一临界单元22，其电性连接衰减侦测单元20，用以判断AVDD的脉动直流位准衰减的幅度为涟波式浮动还是大幅度衰减。于一实施例中，临界单元22内设定一临界电压值，若AVDD电压位准低于预先设定的临界电压值，则启动适应补偿电源装置1。反之，若AVDD电压位准没有低于预先设定的临界电压值，则定义AVDD仅为微小的涟波变动，因此不启动适应补偿电源装置1。此外，一差值比较单元26，其电性连接临界单元22，用以接收来自source IC的一数字电路的数字直流参考电源(apply voltage，VDD)以及AVDD，并利用一偏移量计算电路(图中未示)对比两讯号的电压差异。由于source IC内部数字直流参考电源VDD涟波小、漂移量小，因此VDD用以作为一参考电压源，通过差值比较单元26计算出模拟电路参考电源AVDD与数字直流参考电源VDD的差值E，其中E＝VDD-AVDD。一差值补偿单元28，电性连接该差值比较单元26，将差值E反馈至AVDD并输入至各别的source IC；此外，适应补偿电源装置1电性连接一电源滤波单元30，将反馈后的AVDD过滤掉涟波部分，使AVDD的漂移量变小，以输出平稳的模拟电路参考电源AVDD’供source IC使用，以消弭显示画面辉度不一致、面板内相邻区间的颜色呈现区块的现象。其中，电源滤波单元30亦可以为适应补偿电源装置1的一部分。

请参阅图4，为根据本发明的补偿电源流程图。如图中所示，于本实施例中，输入AVDD至各source IC，并侦测各source IC的AVDD，且逻辑性地判断脉动的AVDD衰减与否(步骤S40)；再进一步判断AVDD衰减的程度、直流位准变化的大小为小涟波变化还是大幅度的衰减。若AVDD电压位准低于预先设定的临界电压值，则启动适应补偿电源装置1，反之，若AVDD电压位准没有低于预先设定的临界电压值，则定义AVDD仅为微小的涟波变动，因此适应补偿电源装置1不启动(步骤S42)；由于模拟讯号容易受噪声干扰，因此利用一电压值与AVDD一样大小的VDD当作一参考基准电压，将因经过面板内部走线而衰减的AVDD与参考基准电压(数字直流参考电源VDD)进行比较(步骤S46)；接着，由适应补偿电源装置1分别针对对应的sourceIC进行调整，将因受到布局走线、走线材料阻抗效益以及source IC本身内部阻抗影响而衰减的AVDD电压向上拉升至与未衰减时相同(步骤S48)；接着，将补偿后的AVDD通过滤波将涟波消除，以取得一干净且平稳的AVDD’(步骤S50)。

请参阅图5，为根据本发明的另一实施例的硬件架构示意图。如图中所示，适应补偿电源装置1’包含：一衰减侦测单元20’，用以判断输入的AVDD(也就是一第一模拟电路参考电源)衰减与否；一差值比较单元26’，电性连接衰减侦测单元20’，用以接收一来自source IC的数字电路的数字直流参考电源VDD以及一AVDD，并利用一偏移量计算电路(图中未示)对比两讯号的电压差异；由于source IC内部数字电路的VDD涟波小、漂移量小，因此VDD用以作为一参考电压源，通过差值比较单元26’计算出衰减后的AVDD与数字直流参考电源VDD的电压差值E，其中E＝VDD-AVDD。另外，差值比较单元26’更包含一判断电路(图中未示)，判断电路中包含一预设的临界电压值，若E大于临界电压值则代表AVDD需进行补偿，反之若E小于临界电压值则代表AVDD仅为微小的涟波波动，不需进行补偿；一差值补偿单元28’，电性连接该差值比较单元26’，将大于临界电压值的E反馈至AVDD并输入至对应的source IC；另外，一电源滤波单元30’电性连接适应补偿电源装置1’，将反馈后的AVDD过滤掉涟波部分，使AVDD的漂移量更小，以输出平稳的模拟电路参考电源AVDD’(也就是第二模拟电路参考电源)供source IC使用，以消弭显示画面辉度不一致，面板内相邻区间的颜色呈现区块的现象。

请参阅图6，为根据图5的补偿电源流程图。如图中所示，于本实施例中，输入脉动直流的AVDD讯号至各source IC，并侦测各sourceIC的AVDD，且逻辑性地判断AVDD衰减与否(步骤S40’)；由于模拟讯号容易受噪声干扰，因此定义一电压值与AVDD一样大小的sourceIC内部的数字直流参考电源VDD为一参考基准电压，将因经过面板内部走线而衰减的AVDD与参考基准电压(数字直流参考电源VDD)进行比较，以取得一电压差值。若电压差值为使用者所预期，则不进行补偿动作；反之，若电压差值大于使用者所预期，则进行补偿动作(步骤S46’)；由适应补偿电源装置1’针对对应的source IC进行调整，将因受到面板布局走线、走线材料阻抗效益以及source IC本身内部阻抗影响而衰减的AVDD电压向上拉升至与未衰减时相同(步骤S48’)；接着，将补偿后的AVDD通过滤波将涟波消除，以取得一干净且平稳的AVDD’(步骤S50’)。

另外，适应补偿电源装置可设置于平面显示器的软式印刷电路板、基板上或是内建于source IC模块中以节省显示器的体积大小。又，若需将适应补偿电源装置内建于source IC模块中，适应补偿电源装置可适用于不同封装型式的source IC，如晶粒软膜接合(COF)、玻璃覆晶接合(COG)或卷带式芯片载体封装(TCP)。

综合上述，本发明的一实施例提出一种适应补偿电源装置及其驱动方法，是利用一侦测电路侦测模拟源极驱动器内模拟电路参考电源(AVDD)准位漂移量。适应补偿电源装置包含一衰减侦测单元，逻辑判断模拟电路参考电源(AVDD)讯号平稳与否；一临界单元，判断模拟电路参考电源(AVDD)的直流位准变化为小涟波振荡或大幅度衰减，以决定是否启动适应补偿电源装置；一差值比较单元，利用一数字直流参考电源(VDD)当作一参考基准电压，与模拟电路参考电源(AVDD)做比较；一差值补偿单元，将衰减的模拟电路参考电源(AVDD)向上拉升，提供补偿电位；一电源滤波单元，输出稳定的直流电压作为补偿后的模拟电路参考电源(AVDD’)，以平衡各模拟源极驱动器输出准位差异，进而消除面板相邻区间的区块缺陷。

综合上述，本发明的一实施例提出一种适应补偿电源装置及其驱动方法，提供一第一模拟直流电源讯号至各source IC以及一数字直流电源讯号作为参考讯号，由于第一模拟直流电源讯号会因面板布局走线、走线材料阻抗效益以及source IC本身内部阻抗影响，而衰减为一第二模拟直流电源讯号；因此为了补偿衰减，适应补偿电源装置系比较第二模拟直流电源讯号以及数字直流电源讯号，并取得一电压差值，接着，将此电压差值补偿至第二模拟直流电源讯号，使第二模拟直流电源讯号回复至未衰减时的位准，以供一模拟源极驱动器使用。

以上所述的实施例仅系为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种适应补偿电源装置，适用于一模拟源极驱动器，包含：

一衰减侦测单元，接收该模拟电路参考电源；

2.如权利要求1所述的适应补偿电源装置，其中，该数字直流参考电源的电压大小与该模拟电路参考电源反馈该电压差值后的电压大小相同。

3.如权利要求1所述的适应补偿电源装置，其中，还包含一电源滤波单元，电性连接该模拟电路参考电源，针对补偿后的该模拟电路参考电源进行滤波。

4.一种适应补偿电源驱动方法，适用于一模拟源极驱动器，包含：

对该第一模拟电路参考电源进行电压差值补偿；

针对补偿后的该第一模拟电路参考电源进行滤波；及

取得一电压漂移量小的一第二模拟电路参考电源。

5.如权利要求4所述的适应补偿电源驱动方法，其中，该数字直流参考电源的电压大小与该第一模拟电路参考电源反馈该电压差值后的电压大小相同。

6.如权利要求4所述的适应补偿电源驱动方法，其中，所述的补偿是将该电压差值反馈至该第一模拟电路参考电源。

7.一种适应补偿电源驱动方法，适用于一模拟源极驱动器，包含：

提供一数字直流电源讯号与一第一模拟直流电源讯号；

8.如权利要求7所述的适应补偿电源驱动方法，其中，还包含对该补偿后的该第二模拟直流电源讯号进行一滤波步骤。