CN101976556B - 控制栅极信号的方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

一种控制液晶显示器的栅极信号的方法，包含根据一预设脉冲宽度的栅极信号产生一调变脉冲宽度的栅极信号；于该液晶显示器激活时，输出该调变脉冲宽度的栅极信号；以及于该液晶显示器的背光模块开启时，将该调变脉冲宽度的栅极信号切换为该预设脉冲宽度的栅极信号。在液晶显示器激活后至背光模块开启前增加栅极信号的脉冲宽度，可控制液晶显示器在不提升栅极信号的偏压的情况下，于低温时正常激活。

Description

控制栅极信号的方法及相关装置

【技术领域】

本发明有关于一种控制液晶显示器的栅极信号的方法，尤指一种控制液晶显示器的栅极信号的方法，以节省功率并改善低温激活不良现象。

【背景技术】

薄膜晶体管(Thin Film Transister，TFT)液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)包含栅极驱动电路、源极驱动电路以及多个像素。栅极驱动电路包含多条扫描线，而源极驱动电路包含多条数据线。多条扫描线以及多条数据线交错，且每一交错的数据线和扫描线用来驱动一个像素，所以多个像素形成一显示数组。每个像素包含一薄膜晶体管(TFT)，其栅极(Gate)连接至水平方向的扫描线，漏极(Drain)连接至垂直方向的数据线，而源极(Source)则连接至像素电极。栅极驱动电路输出栅极信号于扫描线。若于一扫描线上施加足够的驱动电压，如栅极信号的高偏压Vgh，该扫描线上所有的薄膜晶体管导通，即该扫描线上的像素电极会与垂直方向的数据线连接，而将数据线上的显示信号写入该扫描线对应的像素中，以控制该像素显示的色彩。

GOA(Gate on Array)技术系将栅极驱动电路整合于液晶面板，以减少制作程序并降低产品成本。目前薄膜晶体管液晶显示器利用GOA技术在低温起动时通常会有开机不良现象。现有的解决方法为利用一温度检测器来检测薄膜晶体管液晶显示器激活时的温度；若检测的温度小于一默认值，薄膜晶体管液晶显示器提高栅极信号的偏压(如栅极信号的高偏压Vgh)，以使像素的薄膜晶体管在低温下仍能正常导通。然而，现有解决方法需要如温度检测器及相关装置等额外组件，需要较高制造成本，而提高栅极信号的偏压亦消耗额外功率。

【发明内容】

本发明揭露一种控制液晶显示器的栅极信号的方法。该方法包含：根据一预设脉冲宽度的栅极信号产生一调变脉冲宽度的栅极信号；于该液晶显示器激活时，输出该调变脉冲宽度的栅极信号；以及于该液晶显示器的背光模块开启时，将该调变脉冲宽度的栅极信号切换为该预设脉冲宽度的栅极信号。

本发明另揭露一种液晶显示器。该液晶显示器包含一时序控制器及一栅极驱动器。该时序控制器包含一除频器、一计数器以及一开关。该除频器用来对预设频率的时脉信号进行除频以产生一调变频率的时脉信号。该计数器用来计算该液晶显示器的背光模块的开启时间，以产生一切换信号。该开关耦接于该计数器，用来根据该切换信号输出该预设频率的时脉信号或该调变频率的时脉信号。该栅极驱动器耦接于该时序控制器，用来根据该预设频率的时脉信号产生一预设脉冲宽度的栅极信号，以及根据该调变频率的时脉信号产生一调变脉冲宽度的栅极信号。

【附图说明】

图1为说明本发明控制液晶显示器的栅极信号的方法的示意图。

图2为说明本发明的液晶显示器于激活后至背光模块激活前的示意图。

图3为说明本发明的液晶显示器于液晶显示器及背光模块皆激活后的示意图。

【主要组件符号说明】

Vdd                        电源电压

Vbl                  背光电源

CLK                  帧频率

Vg1、Vg2、Vg3…Vn    栅极信号

W1                   调变脉冲宽度

W2                   预设脉冲宽度

P1、P2、P3…Pn       帧频率的脉冲

T1                   第一时间

T2                   第二时间

2                    液晶显示器

20                   时序控制器

30                   栅极控制器

21                   振荡器

22                   除频器

23                   计数器

SW                   开关

clk                  时脉信号

fd                   预设频率

fm                   调变频率

Ssw                  切换信号

G1、G2、G3…Gn       扫描线

【具体实施方式】

由于增加栅极信号的脉冲宽度，可增加液晶显示器的低温激活容差(margin)即栅极信号的高偏压Vgh与低偏压Vgl的差异。因此本发明的精神在于调变栅极信号的脉冲宽度以提升液晶显示器的低温激活容差(margin)，以帮助液晶显示器不需提升栅极信号的高偏压Vgh在低温的情况正常激活。

请参考图1。图1为说明本发明控制液晶显示器的栅极信号的方法的示意图。本发明的液晶显示器根据帧频率CLK，产生栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vgn，其中n为一正整数，对应液晶显示器扫描线的数目。通过改变液晶显示器的帧频率CLK，液晶显示器对应改变栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vgn的脉冲宽度。举例来说，当帧频率CLK为预设脉冲宽度W2时，栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vgn亦为预设脉冲宽度W2；当帧频率CLK为调变脉冲宽度W1时，栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vgn亦为调变脉冲宽度W1。

如图1所示，于第一时间T1时，液晶显示器接收到电源电压Vdd为一高准位，液晶显示器开启。当液晶显示器开启时，液晶显示器降低帧频率CLK，以将帧频率CLK由预设脉冲宽度W2改变为调变脉冲宽度W1，而栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn由预设脉冲宽度W2对应转换为调变脉冲宽度W1。液晶显示器根据具有调变脉冲宽度W1的帧频率CLK，依序产生具有调变脉冲宽度W1的栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn。举例来说，当输出帧频率CLK的第一脉冲P1时，液晶显示器产生栅极信号Vg1；当输出帧频率CLK的第二脉冲P2时，液晶显示器产生栅极信号Vg2；当输出帧频率CLK的第n脉冲Pn时，液晶显示器产生栅极信号Vgn，以此类推。

于第二时间T2时，液晶显示器的背光电源Vbl为一高准位，此时液晶显示器的背光模块开启。当液晶显示器的背光模块开启时，液晶显示器将帧频率CLK由调变脉冲宽度W1切换回预设脉冲宽度W2，而栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn由调变脉冲宽度W1切换回预设脉冲宽度W2。液晶显示器根据具有预设脉冲宽度W2的帧频率CLK，依序产生具有预设脉冲宽度W2的栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn。于本实施例中，调变脉冲宽度W1大于预设脉冲宽度W2两倍以上。

须注意的是，于第一时间T1至第二时间T2中，液晶显示器降低帧频率CLK，以将栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn由预设脉冲宽度W2对应转换为调变脉冲宽度W1。降低帧频率CLK可能会造成显示画面闪烁。由于第一时间T1至第二时间T2之间，液晶显示器的背光模块并未开启(背光电源Vbl为一低准位)，液晶显示器于第一时间T1至第二时间T2之间并不会显示画面，且液晶显示器于第二时间T2开启背光模块后即将帧频率CLK提升回预设脉冲宽度W2，因此液晶显示器在显示画面时不会造成闪烁。

简言之，本发明根据预设脉冲宽度W2的栅极信号产生调变脉冲宽度W1的栅极信号。当液晶显示器激活时，输出调变脉冲宽度W1的栅极信号，以帮助液晶显示器顺利激活。当液晶显示器的背光模块开启时，将输出调变脉冲宽度W1的栅极信号切换为输出预设脉冲宽度W2的栅极信号，以使液晶显示器正常显示画面。

请参考图2。图2为说明本发明的液晶显示器2于激活后至背光模块激活前的示意图。液晶显示器2包含一时序控制器20及一栅极控制器30。时序控制器20用来产生一预设频率fd的时脉信号。时序控制器20包含一振荡器21、一除频器22、一计数器23及一开关SW。振荡器21用来产生预设频率fd的时脉信号CLK。除频器22耦接于振荡器21，用来对预设频率fd的时脉信号CLK进行除频以产生一调变频率fm的时脉信号CLK。计数器23计算液晶显示器2的背光模块的开启时间，以产生一切换信号Ssw。开关SW耦接于计数器23，用来根据切换信号Ssw输出预设频率fd的时脉信号CLK或调变频率fm的时脉信号CLK。举例来说，当液晶显示器2激活后至背光模块激活前(即第一时间T1及第二时间T2之间)，计数器23输出第一准位的切换信号Ssw，以控制开关SW输出调变频率fm的时脉信号CLK；当液晶显示器2及背光模块皆激活时(即第二时间T2的后)，计数器23输出第二准位的切换信号Ssw，以控制开关SW输出预设频率fd的时脉信号CLK。

栅极驱动器30耦接于时序控制器20，包含多条扫描线G1、G2、G3…Gn，其中n为一正整数。栅极驱动器30根据预设频率fd的时脉信号CLK产生预设脉冲宽度W2的栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn，或根据调变频率fm的时脉信号CLK产生一调变脉冲宽度W1的栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn。预设频率fd大于调变频率fm，意即调变脉冲宽度W1大于预设脉冲宽度W2。于本实施例中，脉冲宽度W1大于预设脉冲宽度W2两倍以上。

于本实施例中，由于背光模块尚未开启，计数器23输出第一准位的切换信号Ssw，以控制开关SW输出调变频率fm的时脉信号CLK。因此，栅极驱动器30根据调变频率fm的时脉信号CLK，产生调变脉冲宽度W1的栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn。当液晶显示器2激活后至背光模块激活前(即第一时间T1及第二时间T2之间)，栅极驱动器30输出栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn的脉冲宽度W1大于预设脉冲宽度W2两倍以上，以帮助液晶显示器顺利激活。

请参考图3。图3为说明本发明的液晶显示器2于液晶显示器2及背光模块皆激活后的示意图。图3的液晶显示器2相似于图2的液晶显示器2。不同的处在于由于液晶显示器2及背光模块皆为开启，计数器23由输出第一准位的切换信号Ssw切换为输出第二准位的切换信号Ssw，以控制开关SW输出预设频率fd的时脉信号CLK。栅极驱动器30根据预设频率fd的时脉信号CLK，由输出调变脉冲宽度W1的栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn切换为输出预设脉冲宽度W2的栅极信号Vg1、Vg2、Vg3…Vn，来控制液晶显示器以默认值显示画面。

综上所述，本发明的控制液晶显示器的栅极信号的方法根据一预设脉冲宽度的栅极信号产生一调变脉冲宽度的栅极信号。当液晶显示器激活时，输出调变脉冲宽度的栅极信号，而当于液晶显示器的背光模块开启时，将调变脉冲宽度的栅极信号切换为预设脉冲宽度的栅极信号。调变脉冲宽度大于预设脉冲宽度两倍以上。通过在液晶显示器激活后至背光模块开启前增加栅极信号的脉冲宽度，可控制液晶显示器在不提升栅极信号的偏压的情况下，于低温时顺利激活。如此，液晶显示器可省略温度检测器及相关装置等额外组件，可降低成本，而不提升栅极信号的偏压亦可避免消耗额外功率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种液晶显示器，包含：

一时序控制器，用来产生一预设频率的时脉信号，该时序控制器包含：

一除频器，用来对该预设频率的时脉信号进行除频以产生一调变频率的时脉信号；

一计数器，用来计算该液晶显示器的背光模块的开启时间，以产生一切换信号；以及

一开关，耦接于该计数器，用来根据该切换信号输出该预设频率的时脉信号或该调变频率的时脉信号；以及

一栅极驱动器，耦接于该时序控制器，用来根据该预设频率的时脉信号产生一预设脉冲宽度的栅极信号，以及根据该调变频率的时脉信号产生一调变脉冲宽度的栅极信号；

其中，该开关根据该切换信号于该液晶显示器激活时输出该调变频率的时脉信号，并于该液晶显示器的背光模块开启时切换输出预设频率的时脉信号，该预设频率大于该调变频率。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该时序控制器另包含：

一振荡器，耦接于该除频器，用来产生该预设频率的时脉信号。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该调变脉冲宽度大于该预设脉冲宽度两倍以上。

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