CN101996561A - 显示器的驱动电源控制装置 - Google Patents

Abstract

一种显示器的驱动电源控制装置，其包括一电压侦测单元、一开关单元以及一电压调整单元。电压侦测单元在接收一输入电压之后，产生一电压信号。开关单元电性连接电压侦测单元，并接收电压信号。当开关单元接收电压信号之后，开关单元呈关闭状态。当开关单元接收电压信号之前，开关单元呈开启状态。电压调整单元电性连接开关单元，并用于调整一驱动电源电压。当开关单元呈开启状态时，电压调整单元增加驱动电源电压。当开关单元呈关闭状态时，电压调整单元降低驱动电源电压。

Description

显示器的驱动电源控制装置

技术领域

本发明是有关于一种显示器，且特别是有关于一种显示器的驱动电源控制装置。

背景技术

现今的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已发展出一种具有板内栅极(Gate In Panel，GIP)的液晶显示器，而这种板内栅极的技术乃是在薄膜晶体管阵列基板(Thin-Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)上直接制作栅极驱动电路，其中此栅极驱动电路具有多个晶体管，其例如是一种薄膜晶体管，而这些晶体管通常采用半导体材料(例如是硅)来制作。

由于上述晶体管采用半导体材料来制作，所以晶体管的电子迁移率(electron mobility)容易受到温度的影响而改变。当晶体管处于温度偏高的环境时，电子迁移率会增加，而晶体管所输出的电流也会跟着增加。当晶体管处于温度偏低的环境时，例如处于温度等于或低于0℃的寒冷地区时，电子迁移率会降低，而晶体管所输出的电流也会降低。

因此，在高海拔山区或高纬度国家等寒冷地区里，上述液晶显示器会因为电子迁移率偏低，导致从开启到影像正常显示的时间被拉长。也就是说，当处于寒冷地区内的具有板内栅极的液晶显示器刚开启时，这种液晶显示器须要经过一段长时间才会正常地显示影像，造成影像延迟显示，延迟开机时间。

发明内容

本发明提供一种显示器的驱动电源控制装置，其能使具有板内栅极的液晶显示器处于温度偏低的环境内时，可以缩短画面延迟显示的时间。

本发明提出一种显示器的驱动电源控制装置，其包括一电压侦测单元、一开关单元以及一电压调整单元。电压侦测单元在接收一输入电压之后，产生一电压信号。开关单元电性连接电压侦测单元，并接收电压信号。当开关单元接收电压信号之后，开关单元呈关闭状态。当开关单元接收电压信号之前，开关单元呈开启状态。电压调整单元电性连接开关单元，并用于调整一驱动电源电压。当开关单元呈开启状态时，电压调整单元增加驱动电源电压。当开关单元呈关闭状态时，电压调整单元降低驱动电源电压。

在本发明一实施例中，上述电压侦测单元包括一重置组件与一电容。重置组件用于接收输入电压与产生电压信号。电容电性连接重置组件。当重置组件接收输入电压时，对电容进行充电。当电容被充电至一预定电压时，重置组件产生电压信号。

在本发明一实施例中，上述开关单元为一P型金属氧半导体场效晶体管(P-type Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，PMOSFET)，并具有一栅极(gate)、一漏极(drain)以及一源极(source)，而栅极接收电压信号。

在本发明一实施例中，上述电压调整单元侦测漏极的一漏极电压。当漏极电压大于一预设电压值时，电压调整单元降低驱动电源电压。当漏极电压小于预设电压值时，电压调整单元提高驱动电源电压。

在本发明一实施例中，上述驱动电源控制装置还包括一第一电阻，而第一电阻电性连接源极。

在本发明一实施例中，上述驱动电源控制装置还包括一第二电阻，而第二电阻电性连接电压调整单元与漏极。当开关单元呈开启状态时，第二电阻与第一电阻并联。

在本发明一实施例中，上述驱动电源控制装置还包括一第三电阻。第三电阻电性连接第二电阻与漏极，而第二电阻与第三电阻串联。

在本发明一实施例中，上述驱动电源控制装置还包括一电感与一二极管，其中电压调整单元电性连接二极管与电感，且二极管的阳极电性连接电压调整单元与电感。

基于上述，透过开关单元与电压侦测单元所产生的电压信号，在具有板内栅极的液晶显示器刚启动后的一段时间内，本发明能提高驱动电源电压，让处于温度偏低的环境内的具有板内栅极的液晶显示器可以缩短画面延迟显示的时间，进而改善开机延迟的情形。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的显示器的驱动电源控制装置的电路示意图。

图2是图1中电容的电压随时间变化的示意图。

图3是图1中驱动电源电压、输入电压与电压信号三者随时间变化的示意图。

具体实施方式

图1是本发明一实施例的显示器的驱动电源控制装置的电路示意图。请参阅图1，驱动电源控制装置100可以应用于显示器，其例如是具有板内栅极的液晶显示器。驱动电源控制装置100可以是由多个电子组件(electronic component)所组成，而这些电子组件能装设在至少一块电路板(circuit board)上。

一般而言，上述液晶显示器包括多个像素晶体管(例如是薄膜晶体管)以及多个像素电极(pixel electrode)，其中像素晶体管电性连接像素电极，而像素晶体管的开启与关闭能控制像素电压(pixel voltage)输入至像素电极，以改变液晶层内的液晶分子排列，促使液晶显示器显示影像。

驱动电源控制装置100能控制一驱动电源电压Vd1。驱动电源电压Vd1能传输至板内栅极，而用来开启及关闭这些像素晶体管的栅极电压(gate voltage)是由驱动电源电压Vd1所产生。详细而言，栅极电压包括用来开启上述像素晶体管的一栅极开启电压，以及用来关闭上述像素晶体管的一栅极关闭电压，而驱动电源电压Vd1可以经由特定电路(图未示)来产生栅极开启电压与栅极关闭电压，其中栅极开启电压通常会大于栅极关闭电压。

承上述，特定电路可为一种电荷帮浦(charge pump)电路，且为公知液晶显示器所具有的，所以公知液晶显示器内已存有与特定电路相同或相似的电路，即上述特定电路为公知技术。因此，纵使未公开特定电路的技术特征，本发明所属技术领域中具有通常知识者仍知道此特定电路的电路结构，同时也知道特定电路如何从驱动电源电压Vd1产生栅极开启电压与栅极关闭电压。

当处于温度偏低环境的具板内栅极的液晶显示器刚开启时，驱动电源控制装置100能增加驱动电源电压Vd1。由于栅极开启电压与栅极关闭电压是由驱动电源电压Vd1所产生，因此当驱动电源电压Vd1增加时，栅极开启电压与栅极关闭电压能具有足够的能量，以各自达到所要预定的电压，例如增加栅极开启电压的电压值，与减少栅极关闭电压的电压值。如此，驱动电源控制装置100能缩短影像延迟显示时间。

驱动电源控制装置100包括一电压侦测单元110、一开关单元120以及一电压调整单元130。电压侦测单元110能控制对开关单元120的开启与关闭，而电压调整单元130用于调整驱动电源电压Vd1，并且是根据开关单元120的开启与关闭来调整驱动电源电压Vd1。当开关单元120呈开启状态时，电压调整单元130会增加驱动电源电压Vd1。当开关单元120呈关闭状态时，电压调整单元130会降低驱动电源电压Vd1。

详细而言，电压侦测单元110电性连接开关单元120，而电压侦测单元110在接收一输入电压Vi1之后，会产生一电压信号，并将电压信号输入至开关单元120。当具板内栅极的液晶显示器一开启时，随即产生输入电压Vi1，其中输入电压Vi1为一种直流电(Direct Current，DC)，且可以是已经过整流(rectification)的电源，例如被整流器(rectifier)整流后的市电(urbanvoltage)。

须说明的是，电压侦测单元110在刚接收输入电压Vi1时，并且不会随即产生电压信号，而是要经过一段时间之后，才会产生电压信号。详细而言，电压侦测单元110可以包括一重置组件112以及一电容114，其中重置组件112电性连接电容114，并且可以是一种重置集成电路(Reset Integrated Circuit，Reset IC)。重置组件112用于接收输入电压Vi1以及产生电压信号。当重置组件112接收输入电压Vi1时，会对电容114进行充电。

图2是图1中电容的电压随时间变化的示意图。请参阅图1与图2，当电容114被充电时，电容114的电压会随时间而增加，直达到饱和电压(saturation voltage)Vs1为止。当电容114被充电至一预定电压V1时，重置组件112会产生电压信号，其中预定电压V1可低于饱和电压Vs1。此时，电容114从开始充电到充电至预定电压V1所经过的时间为时间T1。所以，基本上，电压侦测单元110是在接收输入电压Vi1并经过时间T1之后，才产生电压信号。

值得一提的是，虽然在图2中，预定电压V1可以低于饱和电压Vs1，但是预定电压V1也可以等于饱和电压Vs1。换句话说，在其它实施例中，当电容114处于充电饱和的状态时，重置组件112才会产生电压信号。因此，图2所示的预定电压V1仅为举例说明，并非限定本发明。

请再次参阅图1，当开关单元120接收电压信号之前，开关单元120会呈开启状态。当开关单元120接收电压信号之后，开关单元120会呈关闭状态。详细而言，开关单元120可以是一种P型金属氧半导体场效晶体管(PMOSET)，并且具有一栅极122g、一漏极122d以及一源极122s，其中栅极122g会接收电压信号。当栅极122g接收电压信号之前，开关单元120会被开启。当栅极122g接收电压信号之后，开关单元120会被关闭。

电压调整单元130电性连接开关单元120的漏极122d，并能侦测漏极122d的一漏极电压，其中漏极电压是指电压调整单元130从漏极122d所接收到的电压。电压调整单元130具有一预设电压值，并会比较预设电压值与漏极电压二者大小，决定是否要提高或降低驱动电源电压Vd1。详细而言，当漏极电压大于预设电压值时，电压调整单元130会降低驱动电源电压Vd1。当漏极电压小于预设电压值时，电压调整单元130会提高驱动电源电压Vd1。

驱动电源控制装置100更包括一第一电阻141、一第二电阻142以及一第三电阻143。第一电阻141电性连接源极122s，而第二电阻142与第三电阻143皆电性连接电压调整单元130与漏极122d，其中第二电阻142与第三电阻143串联。此外，驱动电源控制装置100可以更包括一电感150与一二极管160，其中电压调整单元130电性连接二极管160与电感150，且二极管160的阳极电性连接电压调整单元130与电感150。

当开关单元120呈开启状态时，基本上漏极122d与源极122s电性导通，所以第二电阻142与第一电阻141并联。根据奥姆定律(Ohm’s law)，第二电阻142与第一电阻141二者并联后的总电阻会下降，且第二电阻142与第三电阻143之间的电压，也就是漏极电压，也会跟着下降。此时，漏极电压会小于预设电压值，所以电压调整单元130会提高驱动电源电压Vd1。

同理，当开关单元120呈关闭状态时，漏极122d基本上不会与源极122s电性导通，因此根据奥姆定律，第二电阻142与第三电阻143之间的电压，即漏极电压，会上升。此时，漏极电压会大于预设电压值，所以电压调整单元130会降低驱动电源电压Vd1。

图3是图1中驱动电源电压、输入电压与电压信号三者随时间变化的示意图。请参阅图1与图3，当具板内栅极的液晶显示器开启时，随即产生输入电压Vi1，而电压侦测单元110会接收到输入电压Vi1。此时，电容114开始充电，而等到电容114被充电至预定电压V1时(请参阅图2)，电压侦测单元110才会产生电压信号Vo1。所以，在具板内栅极的液晶显示器刚开启，并经过一段延迟时间T2后，电压信号Vo1才会产生。

在电压信号Vo1产生之前，开关单元120不会接收到电压信号Vo1。此时，开关单元120会呈开启状态，所以第二电阻142与第一电阻141并联，以至于漏极电压小于预设电压值。因此，在电压信号Vo1产生之前，电压调整单元130会提高驱动电源电压Vd1。

反之，在电压信号Vo1产生之后，电压信号Vo1会输入至开关单元120，而开关单元120会呈关闭状态，所以第二电阻142实质上不会与第一电阻141电性导通，以至于漏极电压大于预设电压值。因此，在电压信号Vo1产生之后，电压调整单元130会降低驱动电源电压Vd1。

由于电压信号Vo1是在具板内栅极的液晶显示器刚开启并经过一段延迟时间T2后才产生，因此电压信号Vo1能控制开关单元120的开启与关闭。如此，在具板内栅极的液晶显示器刚开启后的一段时间T3内，驱动电源电压Vd1会一直上升至电压Vh1。等到时间T 3经过之后，电压信号Vo1输入至开关单元120，以关闭开关单元120。此时，驱动电源电压Vd1则会从电压Vh1降低至电压V 11，如图3所示。

值得一提的是，显示器在运作一段时间之后会产生热能，以至于板内栅极的晶体管的温度会上升，所以晶体管的电子迁移率也会上升。因此，即使这时候没有提高驱动电源电压Vd1，显示器基本上仍可以正常地显示影像。

综上所述，透过开关单元与电压侦测单元所产生的电压信号，在具有板内栅极的液晶显示器刚启动后的一段时间内，本发明能提高驱动电源电压，促使栅极开启电压以与门极关闭电压具有足够的能量。如此，即使上述显示器处于温度偏低的环境，本发明的驱动电源控制装置能缩短影像延迟显示时间，改善开机延迟的情形。

虽然本发明以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，所作更动与润饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，包括：

一电压侦测单元，在接收一输入电压之后，产生一电压信号；

一开关单元，电性连接该电压侦测单元，并接收该电压信号，当该开关单元接收该电压信号之后，该开关单元呈关闭状态，当该开关单元接收该电压信号之前，该开关单元呈开启状态；以及

一电压调整单元，电性连接该开关单元，并用于调整一驱动电源电压，当该开关单元呈开启状态时，该电压调整单元增加该驱动电源电压，当该开关单元呈关闭状态时，该电压调整单元降低该驱动电源电压。

2.如权利要求1所述的显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，该电压侦测单元包括：

一重置组件，用于接收该输入电压与产生该电压信号；以及

一电容，电性连接该重置组件，当该重置组件接收该输入电压时，对该电容进行充电，当该电容被充电至一预定电压时，该重置组件产生该电压信号。

3.如权利要求1所述的显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，该开关单元为一P型金属氧半导体场效晶体管，并具有一栅极、一漏极以及一源极，而该栅极接收该电压信号。

4.如权利要求3所述的显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，该电压调整单元侦测该漏极的一漏极电压，当该漏极电压大于一预设电压值时，该电压调整单元降低该驱动电源电压，当该漏极电压小于该预设电压值时，该电压调整单元提高该驱动电源电压。

5.如权利要求3所述的显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，还包括一第一电阻，该第一电阻电性连接该源极。

6.如权利要求5所述的显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，还包括一第二电阻，该第二电阻电性连接该电压调整单元与该漏极，当该开关单元呈开启状态时，该第二电阻与该第一电阻并联。

7.如权利要求6所述的显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，还包括一第三电阻，该第三电阻电性连接该第二电阻与该漏极，而该第二电阻与该第三电阻串联。

8.如权利要求1所述的显示器的驱动电源控制装置，其特征在于，还包括一电感与一二极管，其中该电压调整单元电性连接该二极管与该电感，且该二极管的阳极电性连接该电压调整单元与该电感。

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