CN101887696B - 液晶显示器的共同信号的准位调整电路 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器的共同信号的准位调整电路，可根据一共同电压产生一第一准位电压及一第二准位电压，以产生一第一共同信号及一第二共同信号。该液晶显示器的每一像素包含二储存电容，分别接收该第一共同信号及该第二共同信号。该共同信号的准位调整电路利用一运算放大器再加上一个或二个齐纳二极管来产生该第一准位电压及该第二准位电压。由于该第一准位电压与该第二准位电压相对于该共同电压具有相同的电压差，因此可以减轻该液晶显示器闪烁的现象。

Description

液晶显示器的共同信号的准位调整电路

技术领域

本发明是相关于一种液晶显示器的共同信号的准位调整电路，尤指一种液晶显示器的摆动共同信号的准位调整电路。

背景技术

请参考图1，图1为先前技术的薄膜晶体管液晶显示器的像素的示意图。液晶显示器的每一像素包含一第一子像素及一第二子像素。第一子像素包含一膜薄晶体管16a、一液晶电容ClcO及储存电容CcsO。第二子像素包含一膜薄晶体管16b、一液晶电容ClcE及储存电容CcsE。第一子像素的膜薄晶体管16a及第二子像素的膜薄晶体管16b电性连接于相同的数据线14(m)与扫描线12(n)。第一子像素的储存电容CcsO电性连接于一第一共同信号线24O，第二子像素的储存电容CcsE电性连接于一第二共同信号线24E。因此，储存电容CcsO与储存电容CcsE可被施加不同的电压。

请参考图2，图2为图1的像素的电压的波形图。Vs(m)表示数据线14(m)的电压信号，Vcom表示共同电压，Vg(n)表示扫描线12(n)的电压信号，VgH表示Vg(n)的高准位电压，VgL表示Vg(n)的低准位电压。VcsO表示第一共同信号线24O的电压信号，VcsE表示第二共同信号线24E的电压信号，VcsH表示VcsO及VcsE的高准位电压，VcsL表示VcsO及VcsE的低准位电压。VlcO表示第一子像素的液晶电容ClcO的电压信号，VlcE表示第二子像素的液晶电容ClcE的电压信号，Vlc(c)表示液晶电容的中心电压。第一共同信号线24O的电压信号VcsO及第二共同信号线24E的电压信号VcsE为互补信号，电压信号VcsO及VcsE的高准位电压VcsH及低准位电压VcsL以共同电压Vcom为中心所产生的周期性的方波。

由于每一液晶显示器的显示面板的共同电压Vcom都会有差异，因此在液晶显示器需要对共同电压Vcom进行调整以降低液晶显示器的画面闪烁(flicker)。然而，在上述包含二子像素的液晶显示器中，电压信号VcsO及VcsE的高准位电压VcsH及低准位电压VcsL无法随着共同电压Vcom的调整而变动，使得液晶显示器的画面闪烁不能得到改善。

发明内容

因此，本发明的一目的在于提供一种液晶显示器的共同信号的准位调整电路。

本发明是提供一种用于液晶显示器的共同信号的准位调整电路，包含一运算放大器、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、一第四电阻及一齐纳二极管。该运算放大器具有一正输入端、一负输入端及一输出端。该第一电阻具有一第一端电性连接于该运算放大器的负输入端，及一第二端电性连接于一接地端。该第二电阻具有一第一端电性连接于该运算放大器的正输入端，及一第二端电用来接收一共同电压。该第三电阻，具有一第一端电性连接于该运算放大器的正输入端，及一第二端电用来接收一参考电压。该第四电阻具有一第一端电性连接于该运算放大器的负输入端，及一第二端电性连接于该运算放大器的输出端。该齐纳二极管具有一第一端电性连接于该运算放大器的输出端，用来输出一共同信号的第一准位电压，及一第二端经由一输出电阻电性连接于该接地端，用来输出该共同信号的第二准位电压。

本发明另提供一种用于液晶显示器的共同信号的准位调整电路，包含一运算放大器、一电阻、一第一齐纳二极管及一第二齐纳二极管。该运算放大器具有一正输入端、一负输入端及一输出端电性连接于该负输入端。该电阻具有一第一端电性连接于该运算放大器的正输入端，及一第二端电用来接收一参考电压。该第一齐纳二极管具有一第一端电性连接于该运算放大器的正输入端，及一第二端用来接收一共同电压。该第二齐纳二极管具有一第一端电性连接于该运算放大器的输出端，用来输出一共同信号的第一准位电压，及一第二端经由一输出电阻电性连接于该接地端，用来输出该共同信号的第二准位电压。

附图说明

图1为先前技术的薄膜晶体管液晶显示器的像素的示意图。

图2为图1的像素的电压的波形图。

图3为共同信号的波形图。

图4为共同信号的产生电路的方块图。

图5为共同信号的准位调整电路的示意图。

图6为本发明共同信号的准位调整电路的第一实施例的电路图。

图7为本发明共同信号的准位调整电路的第二实施例的电路图。

图8为电流放大器的电路图。

图9为信号输出电路的电路图。

具体实施方式

在说明书及上述的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及上述的权利要求并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及上述的权利请求项当中所提及的「包含」是为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「电性连接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置电性连接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地连接至该第二装置。

请参考图3，图3为液晶显示器的共同信号的波形图。在本发明实施例中，液晶显示器的共同信号为摆动(swing)信号，包含一第一共同信号CSO及一第二共同信号CSE，第一共同信号CSO及第二共同信号CSE为互补信号。共同信号的高准位电压VCSH与共同信号的低准位电压VCSL对称于共同电压VCOM，共同电压VCOM与高准位电压VCSH及低准位电压VCSL之间具有相同的电压差ΔV。因此，高准位电压VCSH及低准位电压VCSL可表示为：

VCSH＝VCOM+ΔV    式(1)

VCSL＝VCOM-ΔV    式(2)

像素的第一储存电容的共同电极端接收第一共同信号，像素的第二储存电容的共同电极端接收第二共同信号。因此，共同信号的高准位电压VCSH及低准位电压VCSL需随着共同电压VCOM而变动，以避免液晶反转时储存电容的电压不对称所造成的闪烁(flicker)现象。

请参考图4，图4为共同信号的产生电路的方块图。共同信号的产生电路包含一准位调整电路500、一电流放大器600及一信号输出电路700。准位调整电路500根据共同电压产生共同信号的高准位电压VCSH与共同信号的低准位电压VCSL。电流放大器600可增加共同信号的高准位电压VCSH与共同信号的低准位电压VCSL的驱动能力。信号输出电路700将一频率信号的准位拉至共同信号的高准位电压VCSH与低准位电压VCSL。因此，信号输出电路700可根据共同信号的高准位电压VCSH与共同信号的低准位电压VCSL产生第一共同信号CSO及第二共同信号CSE。

请参考图5，图5为共同信号的准位调整电路的示意图。由式(1)及式(2)可知，共同信号的准位调整电路最简单的实施方式就是分别利用一加法器551及一减法器552来产生共同信号的高准位电压VCSH与共同信号的低准位电压VCSL。共同电压VCOM及电压差输入加法器551可产生共同信号的高准位电压VCSH，共同电压VCOM及电压差输入减法器552可产生共同信号的高准位电压VCSL。由于加法器551及减法器552分别需要一个运算放大器，因此在本发明中，利用一个运算放大器来产生共同信号的高准位电压VCSH与共同信号的低准位电压VCSL。

请参考图6，图6为本发明共同信号的准位调整电路的第一实施例的电路图。准位调整电路包含一运算放大器511、五电阻512、513、514、515、517及一齐纳(Zener)二极管516。电阻512、514的电阻值为R1，电阻513、515的电阻值为R2，电阻517的电阻值为R。齐纳二极管516的崩溃电压(breakdown voltage)为2ΔV。电阻512电性连接于运算放大器511的负输入端及一接地端之间。电阻513电性连接于运算放大器511的正输入端及共同电压VCOM之间。电阻514电性连接于运算放大器511的正输入端及一参考电压V1之间。电阻515电性连接于运算放大器511的负输入端及运算放大器511的输出端之间。齐纳二极管516电性连接于运算放大器511的输出端。电阻517电性连接于齐纳二极管516及接地端之间。准位调整电路在运算放大器511的输出端可产生共同电压VCOM的高准位电压VCSH，共同电压VCOM与高准位电压VCSH的关系如下：

VCSH＝VCOM+V1*(R2/R1)式(3)

在式(3)中，可借由调整电阻值R1与R2使V1*(R2/R1)＝ΔV，所以高准位电压VCSH＝VCOM+ΔV。由于齐纳二极管516操作在崩溃电压2ΔV，高准位电压VCSH经由齐纳二极管516产生低准位电压VCSL＝VCSH-2ΔV。因此本发明的准位调整电路只需要利用一个运算放大器即可产生共同电压VCOM的高准位电压VCSH及低准位电压VCSL。

请参考图7，图7为本发明共同信号的准位调整电路的第二实施例的电路图。在图6的第一实施例中，高准位电压VCSH可能会受到参考电压V1的影响而变动，如此便要调整电阻值R1与R2使来高准位电压VCSH维持在VCOM+ΔV。在第二实施例中，准位产生电路则可产生稳定的VCOM+ΔV。准位调整电路包含一运算放大器531、二电阻533、535及二齐纳二极管532、534。电阻533的电阻值为R3，电阻535的电阻值为R。齐纳二极管532的崩溃电压为ΔV，齐纳二极管534的崩溃电压为2ΔV。电阻533电性连接于运算放大器531的正输入端及参考电压V1之间。齐纳二极管532电性连接于运算放大器531的正输入端及共同电压VCOM之间。运算放大器531的负输入端电性连接于运算放大器531的输出端。齐纳二极管534电性连接于运算放大器531的输出端。电阻535电性连接于齐纳二极管534及接地端之间。参考电压V1必须大于共同电压VCOM，即使同电压VCOM变动，也能使齐纳二极管532操作在崩溃电压为ΔV。准位调整电路在运算放大器531的输出端可产生共同电压VCOM的高准位电压VCSH，共同电压VCOM与高准位电压VCSH的关系如下：

VCSH＝VCOM+ΔV    式(4)

高准位电压VCSH经由齐纳二极管534产生低准位电压VCSL＝VCOM-ΔV。在本实施例中，运算放大器531形成一电压随耦器(voltage follower)，因此只要运算放大器531的正输入端为VCOM+ΔV，运算放大器531的输出端可输出稳定的VCOM+ΔV。

请参考图8，图8为电流放大器的电路图。电流放大器包含一NPN晶体管611、一PNP晶体管612及一运算放大器613。NPN晶体管611电性连接于参考电压V1，PNP晶体管612电性连接于接地端，NPN晶体管611及PNP晶体管612组成一反相器。运算放大器613的输出端电性连接于该反相器的输入端，运算放大器613的负出端电性连接于该反相器的输出端，准位调整电路产生的高准位电压VCSH及低准位电压VCSL由运算放大器613的正输入端输入。电流放大器可增加共同信号的高准位电压VCSH与低准位电压VCSL的驱动能力。

请参考图9，图9为信号输出电路的电路图。信号输出电路包含二PMOS晶体管711、713及二NMOS晶体管712、714。PMOS晶体管711、713电性连接于共同信号的高准位电压VCSH，NMOS晶体管712、714电性连接于共同信号的低准位电压VCSL。PMOS晶体管711及NMOS晶体管712组成一第一反相器，PMOS晶体管713及NMOS晶体管714组成一第二反相器。当一频率信号由节点A输入时，该频率信号的准位可被拉至共同信号的高准位电压VCSH与低准位电压VCSL。因此，第一共同信号CSO由节点B输出，第二共同信号CSE由节点C输出。

综上所述，本发明提供一种液晶显示器的共同信号的准位调整电路，可根据一共同电压产生一第一准位电压及一第二准位电压，以产生一第一共同信号及一第二共同信号。该液晶显示器的每一像素包含二储存电容，分别接收该第一共同信号及该第二共同信号。该共同信号的准位调整电路利用一运算放大器再加上一个或二个齐纳二极管来产生该第一准位电压及该第二准位电压。由于该第一准位电压与该第二准位电压相对于该共同电压具有相同的电压差，因此可以减轻该液晶显示器闪烁的现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种用于液晶显示器的共同信号的准位调整电路，其特征在于，包含：

一运算放大器，具有一正输入端、一负输入端及一输出端；

一第一电阻，具有一第一端电性连接于该运算放大器的负输入端，及一第二端电性连接于一接地端；

一第二电阻，具有一第一端电性连接于该运算放大器的正输入端，及一第二端电用来接收一共同电压；

一第三电阻，具有一第一端电性连接于该运算放大器的正输入端，及一第二端电用来接收一参考电压；

一第四电阻，具有一第一端电性连接于该运算放大器的负输入端，及一第二端电性连接于该运算放大器的输出端；及

一齐纳二极管，具有一第一端电性连接于该运算放大器的输出端，用来输出一共同信号的第一准位电压，及一第二端经由一输出电阻电性连接于该接地端，用来输出该共同信号的第二准位电压。

2.如权利要求1所述的准位调整电路，其特征在于，该齐纳二极管具有一崩溃电压值。

3.如权利要求2所述的准位调整电路，其特征在于，该第一电阻及该第三电阻具有一第一电阻值，该第二电阻及该第四电阻具有一第二电阻值。

4.如权利要求3所述的准位调整电路，其特征在于，该第一电阻值与该第二电阻值用来产生一系数，该系数与该参考电压的乘积等于该崩溃电压值。

5.如权利要求2所述的准位调整电路，其特征在于，共同信号的第一准位电压为该共同电压加上该崩溃电压值，该共同信号的第二准位电压为该共同电压减去该崩溃电压值。

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