TW522372B - Rapidly driving liquid crystal display and gray voltage generation circuit for the same - Google Patents

Description

522372 A7 B7 五、發明説明（1 ) 此申請案依賴2000年12月21曰提出的韓國專利申請案第 2000-79698號之優先權，該案之全文以引用的方式併入本文 中。 發明領| 本發明與一液晶顯示器有關，且特別是，與一快速驅動 之液晶顯示器和其灰度電壓產生電路有關。 奋明背i 一般，液晶是一有機化合物，具有液體和晶體之間的一 中性特性，且藉由電壓或溫度改變它的顏色或透明性。一 液晶顯示器（LCD)，使用液晶表現資訊，佔用較小的體積， 且有比傳統的顯示裝置更低的電力消耗。因此，LCD正受 注視成為一新奇的顯示裝置。 圖1概要地舉例說明傳統液晶顯示器的配置。一液晶顯 不杰10包括一液晶面板1 ,連接到液晶面板1的一驅動電路 2，一源極驅動電路3 , 一時序控制電路4 ,和一灰度電壓 產生電路（或灰階參考電壓產生電路）5。 液晶面板1由複數條閘線G〇-Gn、和分別地與閘線G〇-Gn 垂直地互相連接的複數條資料線D1-Dm組成。閘極驅動電 路2連接到母一閘線G〇_Gn ,而源極驅動電路3連接到每一 資料線Dl-Dm。在閘線和資料線的每一互相連接中組成一 像素。每一像素由一薄膜電晶體（丁F丁）、一儲存電容器Cst、 和一液晶電容器Cp構成。構成液晶面板}的每一像素進一 步包括對應於紅色（R)、綠色（G)、和藍色（B)的三個子像素 。經由液晶面板1顯示的一像素由R、G、和B彩色濾鏡的 L _ 小 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) ' ----- 522372 A7 B7 五、發明説明（2 ) 、.且δ獲得。液晶顯示器丨〇經由組合的方式不但可顯示彩色 圖片，而且可顯示純粹的紅色、綠色、藍色、和灰度色階。

時序控制電路4在彩色訊號R、G、和Β、水平和垂直同 步讯號HSync和Vsync、和一時鐘訊號CLK之後，發出閘極驅 動電路2和源極驅動電路3中所需要的控制訊號[舉例來說 ，閘時鐘和閘開（on)訊號]。灰度電壓產.生電路5連接到源 極驅動電路3，產生一灰度電壓Vgray或一灰階參考電壓（其 係產生一液晶驅動電壓Vdrive的參考）。灰度電壓產生電路 5的一範例在2〇〇〇年5月23日發出Kim等人的美國專利第 6,〇67,063號標題為"具有一寬廣視角的液晶顯示器和其驅動 方法’’中揭露。在其中所揭露的一灰度電壓產生電路5包括 複數個阻抗Rl-RirH，直接地連接在一電源電壓（Vcc)和一 地線（GND)之間。每一阻抗Ri-Rn+1以預定的比率分配電源 電壓（Vcc)，產生η-位元灰度電壓VGi-VGn。

線 現在，將詳細地描述具有如此配置的液晶顯示器1〇之運 作。如果閘極驅動電路2循序地每一行掃描面板丨的像素， 在參考電壓Vgray從灰度電壓產生電路5輸出之後，源極驅 動電路3根據經由時序控制電路4所輸入的彩色訊號R、G 、和B產生一液晶驅動電壓Vddve。然後，源極驅動3實行 一運作，以在每一次掃描施加所產生的電壓VdHve到面板i。 在實行這樣的一運作時’ TFT扮演一開關。舉例來說， 菖TF丁開時’液晶電谷器Cp由從源極驅動電路3所產生的液 晶驅動電壓Vdrive充電。當TF丁關時，電容器Cp阻止所充電 電壓的漏洩。這表示從源極驅動電路3施加的液晶驅動電 -5- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)" --------- 522372 A7 B7 五、發明説明（3 ) 壓Vdrive在驅動構成面板i的每一 TFT時有一大的影響力。 由於一液晶顯示器隨工業的發展傾向高速度的事實，明 顯地，提高這樣的液晶顯示器Cp的充填速度導致提高其驅 動速度。這是因為如果從源極驅動電路3所施加的電壓 Vdrive有一高數值，電容器Cp將很快地充電，以提高一液 晶顯示器的總驅動速度。 有許多的方法增進從源極驅動電路3施加的液晶驅動電 壓Vdrive ’以便提高液晶顯示器的驅動速度。舉例來說， 閘極驅動電路2或源極驅動電路的設計改變成產生高位準 的液晶驅動電壓Vdrive，或者改變用來發出一控制訊號到 驅動電路2和3之時序控制電路4的設計。不幸地，變更這 樣的高價格電路之設計造成一產品單元的漲價。此外，如 果液晶驅動電壓Vdrive的電位相等地升高，液晶顯示器的 電力/肖耗與升高的電壓Vdrive成比例增加。 因此，本發明的目的在於克服前述的不利點，並提供一 T用低成本和電力消耗^向液晶顯示器的驅動速度之灰度 電壓產生電路。 發明概i 為達到此目的，提供了 一液晶顯示器，其包括：一具有 複數個像素的液晶面板；一灰度電壓產生電路，用以產生 對應於要顯示在液晶面板中的資料之複數個灰度電壓；一 才序控制私路，用以發出一閘時鐘訊號和複數個控制訊號 閘極驅動電路，用以在閘時鐘訊號之後循序地掃描每 一行的像素；和一源極驅動電路，用以在每一次掃描於資 L —__ -6- 尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X 297公复) 522372

五 、發明説明（ A7 B7

料和施加所產生的液晶驅動電壓到面板之後，產生一液曰曰 驅動電壓。在灰度電壓之後，源極驅動電路產生一液晶驅 動電壓，其在高和低位準間隔中有不同的數值。 J式概述 圖1是一方塊圖，表示傳統液晶顯示器的配置。 圖2是一方塊圖，表示依照本發明的液晶顯示器之配置。 圖3是一方塊圖，表示依照本發明的灰度電壓產生電路 的配置。 圖4是一電路圖，表示圖3中所顯示一時鐘產生器的詳細 酉己置。 圖5是一電路圖，表示圖3中所顯示一電壓產生器的詳細 S己置。 圖6是一電路圖，表示圖3中所顯示一灰度電壓產生電路 的詳細配置。 圖7A-7B是波形圖，表示從依照本發明的一灰度電壓產 生電路所產生的灰度電壓之波形的範例。 圖8-9疋波形圖，表示一源極驅動電路的輸出之波形的範 例’其藉由施加圖7A-7B中所顯示的灰度電壓產生。 圖10A-13B是時序圖，表示利用圖7Α·7Β中所顯示的灰度 電壓之源極驅動電路的0-32、0-48、0-64、和32-84灰度的回 應速度測量結果。 較佳具體實施例詳述 本發明提供了 一種液晶顯示器的新的和改良的灰度電壓 產生電路。灰度電壓產生電路產生一高電位液晶驅動電壓 本紙張尺度適用巾S S家標準(CNS) Α4規格(210X297公董)~ 一 ----

訂

線 522372 A7

裝

線 522372 A7 B7 五、發明説明（6 ) 圖3概要地舉例說明依照本發明的灰度電壓產生電路之 配置。一灰度電壓產生電路50由一時鐘產生器52、一電壓 產生器54、和一灰度電壓產生器56組成。時鐘產生器52在 一閘時鐘訊號GATE CLOCK之後，產生彼此不相重疊的η-位 元時鐘訊號G_CLK1、…、*G_CLKn。電壓產生器54在一電 源電壓VDD(其係一類比訊號且用來當成源極驅動電路3的電 源電壓）之後，產生每一者具有不同位準的11_位元參考電 壓 Vrefl、...、和Vrefn。 如果η -位元時鐘訊號G_CLK1、…、*G_CLKn與η-位元參 考電壓Vrefl、…、和Vrefn輸入到灰度電壓產生器56，灰度電 壓產生器56產生與時鐘訊號(3_0^1、…、和G_CLKn同步的 m-位元灰度電壓Vgrayl’、…、和Vgraym1，以根據參考電壓 Vrefl、…、和Vrefn的位準有不同的電位。雖然在以下詳細地 描述，灰度電壓Vgrayr、…、和Vgrayn^使源極驅動電路3產 生一液晶驅動電壓Vdrivf，其於閘時鐘GATE CLCK的一週 期期間在時鐘訊號CLOCK的高和低間隔中有不同的數值。 有如此特性的源極驅動電路3之液晶驅動電壓Vdrivf可提高 液晶顯示器100的驅動速度。 圖4-6分別舉例說明在圖3中顯示的時鐘產生器52，電壓 產生器54，和灰度電壓產生器56。時鐘產生器52發出六個 時鐘訊號C—CLK1、…、和C—CLK6。電壓產生器54產生六個 參考電壓Vrefl、…、和Vref6。而，灰度電壓產生器56在六個 時鐘訊號C_CLK1、…、和C_CLK6與六個參考電壓Vrefl、…、 和Vref6之後，產生十個時鐘訊號G_CLKl·、…、*G_CLK10· * 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 522372 A7 B7 五、發明説明（7 ) 。依照一種電路配置，所產生之訊號數目是可改變的。在 圖式中顯示的那些電路僅是電路配置的一種範例。 現在參照圖4 ’時鐘產生器52由：一輸入終端（用來接收 從時序控制電路4所產生的閘時鐘訊號GATE CLOCK);第一 和第六時鐘產生單元52a-52f(每一個平行連接到輸入終端） ;與第一和第六輸出終端（每一個連接到單元52a-52f)所組 成。每一單元52a-52f有一電容器C1、...、或C6和一阻抗R1、 …、或R6，序列地連接在輸入終端和輸出終端之間。且，每 一單元52a-52f輸出不彼此重疊的第一和第六時鐘訊號 G—CLK1、…、和 G—CLK6。時鐘訊號 G—CLK1、…、*G_CLK6 的週期和從時序控制電路4所產生的閘時鐘訊號GATE CLOCK相同。 參照圖5，電壓產生器54由六個電壓產生單元54a-54f所組 成，用以產生六個參考電壓Vrefl、···、和Vref6(其分配一電 源電壓VDD為預定的比率以產生每一個有不同位準的六個參 考電壓Vrefl、…、和Vref6)。單元54a-54f平行連接在電源電 壓VDD和一地線電壓GND之間。單元54a-54f的每一個包括串 聯在VDD和GND之間的二個阻抗，和連接到那些阻抗之間 一接點的一輸出終端。 參照圖6，灰度電壓產生器56由第一和第二灰度電壓產 生單元56a和56b組成。第一灰度電壓單元56a產生用來驅動 液晶的正極性之第一到第五灰度電壓Vgrayl’、…、和Vgray5’ 。第二灰度電壓單元56b產生用來驅動液晶的負極性之第六 到第十灰度電壓Vgray6·、… ' 和VgraylO’。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 522372 A7 B7 五、發明説明（8 ) 第一灰度電壓單元56a包括：第一到第六輸入終端，用以 接收從時鐘產生器52所產生的時鐘訊號G_CLK1、G_CLK4、 和G—CLK5，和接收從電壓產生器54所產生的參考電壓Vrefi 、Vref4、和Vref5 ,第一和第三放大器電路八^^卜八以以， 用以增加和放大G—CLK1、G一CLK4、和G—CLK5到一預定的比 率以產生灰度電壓Vgrayl，、Vgray4,、和Vgray5,；和輸出終端 用以輸出Vgrayl’、Vgray4’、和Vgray5f。第一放大器電路 AMP1把G—CLK1加到Vrefl，並將它放大到一預定的比率以 產生Vgrayl，。第二放大器電路AMP2把G—CLK4加到Vgray4， 並將匕放大到一預疋的比率以產生Vgray4，。而，第三放大 為電路AMP3把G—CLK5加到Vref5，並將它放大到一預定的比 率以產生Vgray5’。 灰度電壓Vgrayl’、Vgray4’、和Vgray5,由下列各方程式提 供； 〈方程式1 >

裝 訂

線 vgraylf = <方程式2 >

Vgray4, ^ R25 + R26 R25~ [Vre/4 + R4 R4+R25 ^g_clk] 〈方程式3 > —、与戸阿”丄一] 其中VLclK代表閘時鐘訊號GATE CLOCK的一其它可能元 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A#規格(·χ297公釐) 522372 A7 B7 五、發明説明（ 件。 第一灰度電壓產生單元56a產生第二和第三灰度電壓

Vgray2'和 Vgray3·，以及Vgrayl’、Vgray4’、和 Vgray5·。這此灰 度電壓Vgi*ay2i和Vgray3'有由串聯在第一和第二放大器電路 AMP1和AMP2的輸出終端之間的阻抗r31、r32、和R33分配 的電壓之位準。第二灰度電壓產生單元56b包括第七到第十 一輸入終端’用以接收從時鐘產生器52所產生的時鐘气號 G_CLK2、G一CLK3、*G_CLK6 ,和接收從電壓產生器54所產 生的參考電壓Vref2、Vref3、和Vref6 ;第四到第六放大界電 路，用以從 Vref2、Vref3、和 Vref6 減去 G—CLK2、G—CLK3、和 G—CLK6以產生灰度電壓 Vgray6’、Vgray7’、和 VgraylO’ ；和輸 出終端，用以輸出從放大器電路AMP4-AMP6所產生的

Vgray6f、Vgray7’、和 VgraylO’。第四放大器電路 AMP4從Vref2 減去G—CLK2，並將它放大到一預定的比率以產生Vgray6,。 第五放大器電路AMP5從Vref3減去G—CLK3，並將它放大到一 預定的比率以產生Vgray7’。而，第六放大器電路AMP6從 Vref6減去G_CLK6，並將它放大到一預定的比率以產生 VgraylO’。 灰度電壓Vgray6’、Vgray7'、和Vgray 10f由下列方程式提 供； 〈方程式4 >

Vgray 6'= R2 + R2\ + R22 R22 [Vre/2^ R22 J2 + R21 ^g_clk] <方程式5〉 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐） 522372 A7B7 五、發明説明（1〇 )

Vgray7f=幻巧：化 iVref3 " Vc clk] R24 R3 + R23 <方程式6 > ν_ο，=师㈣ R30 R6 + R29 C7A'] 其中VGLCKR表閘時鐘訊號GATE CLOCK的一其它可能元

件。 裝 第二灰度電壓產生單元56b產生第八和第九灰度電壓 Vgray8’和Vgray9f，以及 Vgray6f、Vgray7’、和VgraylO·。這些灰 度電壓Vgray8f和Vgray9'有由串聯在第一和第二放大器電路 AMP5和AMP6的輸出終端之間的阻抗R38、R39、和R40分配 的電壓之位準。 訂 線 在那些圖式中，第四和第七灰度電壓Vgray4’和Vgray7·可 透過一或二個終端輸出。舉例來說，經由一第四輸出終端 所產生的第四灰度電壓Vgray伞指示它自然使用第二放大器 電路AMP2的一輸出。而，經由一第五輸出終端所產生的第 四灰度電壓Vgray伞指示它經由一阻抗分配第二放大器電路 AMP2的輸出到一要輸出的預定比率。根據一種電路配置， 從灰度電壓產生器56所產生的灰度電壓Vgrayl’、...、和 VgraylO'可自然地使用一放大器電路的輸出，或者可分配和 使用放大器電路的輸出到一預定的比率。雖然Vgray4’和 Vgray7^在圖式中舉例說明，它們僅是一種範例。這可適用 於其他灰度電壓。 圖7A-7B例示地說明從依照本發明的灰度電壓產生電路 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 522372 A7 B7 五、發明説明（11 ) 所產生的灰度電壓之波形。特別地，圖7A展示一正極性的 灰度電壓之波形，而圖7B表示一負極性的灰度電壓之波形 。波形①和①’、②和②’、和③和®^分別代表從一時序控制 電路4、一48-灰度電壓 '和一 64-灰度電壓發出的閘時鐘訊 號 GATE CLOCK。 圖8-9例示地說明一源極驅動電路的輸出之波形，其藉由 施加圖7A-7B中顯示的灰度電壓產生。特別地，圖8表示驅 動點反轉中的波形，而圖9表示驅動2 -線反轉中的波形（也 就是，通常是白色模態，白色表示當一電力未施加時）。 在那些圖式中，舉例說明的元件有從一時序控制電路4 輸出的閘時鐘訊號GATE CLOCK，一傳統液晶顯示器中一源 極驅動電路的輸出訊號Vdrive，依照本發明一液晶顯示器 中一源極驅動電路3的輸出訊號，和從時序控制電路4輸出 以便驅動第η到第（n+3)線路的閘開訊號GATE ON(n)-GATE 0N(n+3)。 傳統液晶顯不裔中的源極驅動電路產生一液晶驅動電壓 Vdrive，在閘時鐘GATE CLOCK的每一週期中具有VF+和VF_的 電壓位準。電壓Vdrive以一共同電壓Vcom為基礎對正和負 方向是對稱的。 在依照本發明的液晶顯示器100中之源極驅動電路3產生

一液晶驅動電壓Vdrivef=Vgray⑴，在閘時鐘訊號GATE CLOCK的每一週期中由一灰度電壓改變。在閘時鐘訊號 GATE CLOCK的每一週期中，電壓Vdrive’產生一液晶驅動電 壓Vdrive’，在高和低位準間隔中具有不同的位準。也就是 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 522372 五、發明説明（12 ，液晶驅動電壓Vddvef=Vgray，⑴產生正和負高電壓，足以 快速地充電一液晶面板i中所組合的液晶電容器Cp。在此 情況，液晶驅動電壓Vdrive，=Vgrayf⑴只在一預定的間隔產 生高電壓，防止由高電壓的產生所引起的電力消耗。 裝 參照圖8，說明了在驅動點反轉中，當施加用以驅動一 第η線路之閘開訊號Gate 〇11(11)時，驅動一正極性。如果閘 時鐘訊號Gate Clock置於高位準，一源極驅動電路3產生_ 液晶驅動電壓Vdrive，，具有比一已存在的液晶驅動電壓 Vdrive還要更高的第一電壓位準。如果閘時鐘置於低位準 ，源極驅動電路3產生一液晶驅動電壓vdrive，，具有相同於 Vddve的第二電壓位準Vf+。在此情況，第一和第二電壓位 準兩者的數值比共同電壓Vcom的數值更高。而且，第一電 壓位準的數值比第二電壓位準更高。 線 說明當施加用以驅動一第（n+l)線路的一閘開訊號 On(n)，驅動一負極性時。如果閘時鐘訊號Gate cl〇ck置於 南位準，源極驅動電路3產生一液晶驅動電壓Vdrive，，具 有比已存在的液晶驅動電壓Vdrive還要低的第三電壓位準 。如果Gate Clock置於低位準，源極驅動電路3產生一液晶 驅動電壓Vdrive’，具有相同於Vdrive的第四電壓位準\/^+。 在此情況，第三和第四電壓位準兩者的數值比共同電壓 Vcom的數值更低。而且’，第三電壓位準的數值比第四電壓 位準更低。 參照圖9 ’解釋在驅動2 -線反轉中，當施加用以驅動第n 和第（η+1)線路的一閘開訊號Gate 0η(η)，驅動一正極性時 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 522372 A7 B7 五、發明説明（13 ) 。如果閘時鐘訊號Gate Clock置於高位準，一源極驅動帝 路3產生一液晶驅動電壓vdrive’，其位準比已力卢、曰 ^仔在的液晶 驅動電壓Vddve的還要高。如果Gate Cl0ck置於低位準，源 極驅動電路3產生一液晶驅動電壓vdrive，，呈女^ η从 昇有相同於

Vdrive的電壓位準VF+。 解釋當施加用以驅動第（n + 2)和第（n + 3)線路的一問開訊 號Gate On(n)，驅動一負極性時。如果閘時鐘訊號以“ Clock置於高位準，源極驅動電路3產生一液晶驅動電壓 Vdrive’，其位準比已存在的液晶驅動電壓VdrWe還要低。 如果閘時鐘置於低位準，源極驅動電路3產生相同於 Vdrive的VF·之一液晶驅動電壓vdrive，。 在圖7 - 8中’源極驅動電路3的輸出波形是可依照一種線 路驅動方法改變的，且可適用於各種類型的線路驅動方法（ 舉例來說，η -線路反轉驅動方法）。 圖10Α-13Β表示藉由圖7Α-7Β中顯示的灰度電壓之源極 驅動電路的0-32、0-48、0-64、和32-84灰度之回應速度測 量結果。特別地，圖10Α、圖10Β、圖11Α、和圖11Β分別 表示一傳統源極驅動電路的〇 - 3 2灰度之回應速度、_依辟 本發明的源極驅動電路的0-32灰度之回應速度、一傳統源 極驅動電路的0-48灰度之回應速度、和依照本發明的源極 驅動電路的0-48灰度之回應速度。圖12Α、圖12Β'圖13Α 、和圖13Β分別表示一傳統源極驅動電路的〇-64灰度之回靡 速度、一依照本發明的源極驅動電路的〇 _ 6 4灰度之回應速 度、一傳統源極驅動電路的32-64灰度之回應速度、和依辟 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 522372 A7 B7 五、發明説明（14 ) 本發明的源極驅動電路的32-64灰度之回應速度。 結果可藉由測量（與每一個具有正和負極性的五個源極 驅動電路相關改變和施加的）48_灰度電壓□和□，與6心灰度 電壓□和□'(見圖7A-7B)獲得。每一波形的一上升時間以一 發光的原則表示，而對應一液晶的下降時間以液晶的移動 之原則表示。 參照圖10A-10B，在與0-32灰度有關的一源極驅動電路 之回應速度中，一傳統的上升時間（也就是，一液晶的下降 時間）是26.0微秒（ms)，而一傳統的下降時間（也就是，液 曰曰的上升時間）是3.6微秒（ms)。依照本發明，上升時間（也 就是，液晶的下降時間）是24·2微秒（ms)，而下降時間（也 就是，液晶的上升時間）是3_6微秒（ms)。在此情況，一以 發光為基礎的下降時間不改變，而一以發光為基礎的上升 時間從26微秒（ms)減少ι ·8微秒（ms)到24.2微秒（ms)。 參照圖11A-11B，在與0-48灰度有關的一源極驅動電路 之回應速度中，一傳統的上升時間（也就是，一液晶的下降 時間）是3 6 · 8微秒（ms)，而一傳統的下降時間（也就是，液 晶的上升時間）是3.6微秒（ms)。依照本發明，上升時間（也 就是’液晶的下降時間）是26·2微秒（ms)，而下降時間（也 就疋’液晶的上升時間）是4.4微秒（ms)。在此情況，一以 發光為基礎的下降時間增加〇,8微秒（ms)，而一以發光為基 礎的上升時間從36· 8微秒（ms)減少1〇·6微秒（ms)到26.2微秒 (ms) 〇 參照圖12A-12B，在與〇-64灰度有關的一源極驅動電路 -17- ^張尺度適用中國國家標準297公ir- 522372 A7 -—_____________ B7 五、發明説明（^77~-- ° '、速又中 傳統的上升時間（也就是，一液晶的下降 日才間）疋22.6微秒（ms)，而一傳統的下降時間（也就是，液 曰曰的上升時間）是4·7微秒（ms)。依照本發明，上升時間（也 就疋’液晶的下降時間）是丨5 ·丨微秒（ms)，而下降時間（也 就是’液晶的上升時間）是4.6微秒（ms)。在此情況，一以 發光為基礎的下降時間減少0.1微秒（ms)，而一以發光為基 礎的上升時間從22.6微秒（ms)減少7.5微秒（ms)到1 5.1微秒 (ms)。 蒼照圖13A-13B，在與32-64灰度有關的一源極驅動電路 之回應速度中’一傳統的上升時間（也就是，一液晶的下降 時間）是20.8微秒（ms)，而一傳統的下降時間（也就是，液 晶的上升時間）是3.4微秒（ms)。依照本發明，上升時間（也 就是，液晶的下降時間）是15·〇微秒（ms)，而下降時間（也 就是，液晶的上升時間）是3.4微秒（ms)。在此情況，一以 發光為基礎的下降時間不改變，而一以發光為基礎的上升 時間從2 0 · 8微秒（m s)減少5 · 8微秒（m s)到1 5 · 0微秒（m s)。 在圖10A-13B中，依照本發明的一源極驅動電路3之回 應速度改變如下。在0-32灰度中，回應速度從從26微秒 (ms)減少1.8微秒（ms)到24.2微秒（ms)。在0-4 8灰度中，回 應速度從36.8微秒（ms)減少10.6微秒（ms)到26.2微秒（ms)。 在0-64灰度中，回應速度從22.6微秒（ms)減少7.5微秒（ms) 到15·1微秒（ms)。而，在32-64灰度中，回應速度從20·8微 秒（ms)減少5.8微秒（ms)到15·0微秒（ms)。以下表列[表1 ] 表示這些回應速度。 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 522372 A7 B7 五、發明説明（ [表1 ] 液晶的下降時問 習知技術 本發明 0-32灰度 26.0 微秒（1.00) 24.2 微秒(0.96) 0-48灰度 36.8 微秒（1.00) 26.2 微秒(0.71) 0-64灰度 22.6 微秒（1.00) 15.1 微秒(0.67) 32-64灰度 20.8 微秒（1.00) 15.0 微秒(0.72) 其中這些下降時間是在相同條件中實行之模擬的結果， 而在刮弧中的數字分別表示以一傳統的液晶之下降時間為 基礎的標準化結果。 參照表列[表1 ]’在0 - 3 2灰度中，液晶的下降時間從 26.0ms減少1.8ms到24.2ms。在0-48灰度中，下降時間從 36.8ms減少10.6ms到26.2ms。在0-64灰度中，下降時間從 22.6ms減少7.5ms到15.1ms。而，在32-64灰度中，下降時間 從20.8ms減少5.8ms到15.0ms。標準化的結果相較，在〇_32 灰度中，液晶的下降時間改進7〇/〇。在〇_48灰度中，下降時 間改進29%。在0-64灰度中，下降時間改進33%。而，在 64灰度中’下降時間改進28%。換句話說，液晶的下降時 間之速度與灰度數值成比例改進。 如上面所述，本發明的灰度電壓產生電路改變並輸出一 灰度電壓Vgrayf，以便一源極驅動電路可產生具有如圖7、技 所示的電壓位準之一液晶驅動電壓Vdrive，。因此，源極驅 動電路3產生依照一閘時鐘訊號Gate clock的每一週期中之 一灰度電壓改變的一液晶驅動電壓Vdrive，=Vgray，（t)。組合 -19- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公爱) 522372 五、發明説明（17 ) 在一液晶面板！中的液晶電容器Cp快速地由從源極驅動電 路3施加的液晶驅動電壓Vddve，充電。、结果，減少液晶的 下降時間以改良液晶顯示器的驅動速度。 雖然已經顯示和說明本發明的一例示具體實施例，熟知 該項技藝人士將會想到許多變化和替代的具體實施例，而 不脫離本發明的精神和範脅。因此，本發明不打算僅限制 於明確地描述的例示具體實施例。 J頂期和完成各種修改 而不脫離如附加的申請專利範圍所定 " 範疇。 義之本發明的精神和 -20- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A#規格(21〇X297公釐）

Claims (1)

1 · 一種快速驅動之液晶顯示器，包含·· 一液晶面板，具有複數個像素； 一％序控制電路，發出一閘時鐘訊號和複數個控制訊 號； .一灰度電壓產生電路，用以在閘時鐘訊號之後，產生 對應於要顯示在面板中的資料之複數個灰度電壓； -閘極驅動電路’用以在閘時鐘訊號之後，循序地掃 描面板的每一行像素；和 一源極驅動電路，用以在灰度電壓和控制訊號之後， 產生一對應於資料的液晶驅動電壓，和用以施加所產生 的液晶驅動電壓到每一掃描的面板， 其中源極驅動電路在閘灰度電壓之後，在閘時鐘訊號 的兩和低位準間隔中產生具有不同數值的一液晶電壓。 2·如申請專利範圍第W之液晶顯示器，纟中源極驅動電 :在驅動面板的一正極性時，產生一在閘時鐘訊號的一 尚位準間隔中具有一第一電壓位準的液晶驅動電壓，並 產生一在閘時鐘訊號的一低位準間隔中具有一第二電壓 位準的液晶驅動電壓，且 其中第一和第二電壓位準兩者比一共同電壓位準更高 ，且一第一驅動電壓位準比一第二驅動電壓位準更高。 3·如申請專利範圍第2項之液晶顯示器，纟中源極驅動電 路在驅動面板的一負極性時，產生一在閘時鐘訊號的一 咼位準間隔中具有一第三電壓位準的液晶驅動電壓，並 產生一在閘時鐘訊號的一低位準間隔中具有一第四電壓 __ -21 - 本紙張尺度適用巾S S家標準(CNS) A4規格(21GX297公寶)一 ------- 72 3 2 2 5 8 A BCD 六、申請專利範圍 ^ - 位準的液晶驅動電壓，且 其中第一和第二電壓位準兩者比共同電壓位準更低， 且一第三驅動電壓位準比一第四驅動電壓位準更低。 4·如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中灰度電壓產 生電路包含： α -時鐘產生器，用以在閘時鐘之後產生複數個時鐘訊 说’其具有一相同於閘時鐘訊號的週期； 一電壓產生器，用以分配源極驅動電路的一電源電壓 到一預疋的比率，以產生供產生灰度電壓之參考的複數 個電壓；和 一灰度電壓產生器，用以在時鐘訊號從時鐘產生器發 出、且電壓從電壓產生器產生之後，輸出複數個灰度電 壓到源極驅動電路。 5 .如申請專利範圍第4項之液晶顯示器，其中時鐘產生器 包含： 一輸入終端，用以接收閘時鐘訊號； η-位元時鐘產生單元，平行連接到輸入終端；和 η -位元輸出終端，每一個連接到η _位元時鐘產生單 元， 其中每一時鐘產生單元有串聯在輸入終端和輸出終端 之間的一電容器和一阻抗，且產生具有相同於閘時鐘訊 號的週期之一時鐘訊號。 6 .如申凊專利範圍第4項之液晶顯示器，其中電壓產生器 包括η -位元電壓產生單元，用以分配電源電壓到一預定 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 522372 A8 B8 C8

的η -位元電壓 的比率，以產生每一個具有不同電壓位準 ，和 其中每-電壓產生單元至少包括連接在電源㈣和一 地線電壓之間的二或更多個阻抗，且—輸出終端連接到 阻抗之間的接點中之其中一個。 如申請專利範圍第4項之液晶顯示器，其中灰度電壓產 生器包含： 一第-灰度電壓產生單元，用以產生具有相同於問時 鐘訊號的極性之（m/2)·位元的灰度電壓，且每一電壓具 有不同的電壓位準，以便驅動面板的一正極性；和八 -第二灰度電壓i生單&，用以產生具有相反於閘時 鐘訊號的極性之㈨位元的灰度電壓，且每一電壓具 有不同的電壓位準，以便驅動面板的一負極性。 8·如申請專利範圍第7項之液晶顯示器，其中第一灰度電 壓產生單7C至少包括一或更多個放大器電路，其具有： 一第一輸入終端，用以接收從時鐘產生器輸入的η-位元 時鐘訊號中之一個，和從電壓產生器輸入的η _位元參考 電壓中之-自；由一阻抗連接到一地線㈣二輸入 終端，和至少包括一或更多個放大器電路，具有連接在 第二輸入終端和輸出終端之間的一回饋阻抗。 9 ·如申請專利範圍第8項之液晶顯示器，其中放大器電路 將時鐘訊號加到參考電壓，且將它放大以產生灰度電壓。 10.如申請專利範圍第8項之液晶顯示器，其中放大器電路 進一步至少包括用以分配灰度電壓的一或更多個阻抗， -23- 本紙張尺度適财S g家標準 522372 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 和至J包括一或更多個輪出終端，連接到阻抗的接點， 用乂輸出所分配的灰度電壓。 申月專利範圍第7項之液晶顯示器，其中第二灰度電 歷轰峰置- a 〇〇 兀匕括：一第一輸入終端，用以接收從電壓產 輪入的η -位元芩考電壓中之一個；一第二輸入終端 用以接收從時鐘產生器輸入的η -位元時鐘訊號中之一 個和至少一或更多個放大器電路，具有連接在第二輸 入終端和輸出終端之間的一回饋阻抗。 12:申請專利範圍第"項之液晶顯示器，#中放大器電路 攸芩考電壓減去時鐘訊號，並將它放大到一預定的比率 以產生灰度電壓。 13.如申凊專利範圍第11項之液晶顯示器，其中放大器電路 進步包括·至少一或更多個用以分配灰度電壓的阻抗 ，和連接到阻抗的接點之至少一或更多個輸出終端，用 以輸出所分配的灰度電壓。 14· 一種快速驅動之液晶顯示器的灰度電壓產生電路，包含 •一具有複數個像素的液晶面板；一灰度電壓產生電路 ’用以產生對應於要顯示在面板中的資料之複數個灰度 電壓，一時序控制電路，用以產生一閘時鐘訊號和複數 個控制訊號；一閘極驅動電路，用以在閘時鐘訊號之後 循序地掃描面板每一行的像素；和一源極驅動電路，用 以在灰度電壓和控制訊號之後產生對應於資料的一液晶 驅動電路’和用以施加所產生的液晶驅動電壓到每一掃 描的面板；該液晶顯示器包含： -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 522372 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 .一％鐘產生器，用以在閘時鐘訊號之後產生複數個時 4里汛號，其具有一相同於閘時鐘訊號的週期； 龟>£產生器，用以發出源極驅動電路的一電源電廢 到預疋的比率，以產生供產生灰度電壓之參考的複數 個電壓；和 , 灰度電壓產生器，用以在時鐘訊號從時鐘產生器產 生、且電壓從電壓產生器產生之後，產生複數個灰度電 壓到源極驅動電路。 15·如申請專利範圍第14項之灰度電壓產生電路，其中時鐘 產生器包含： 一輸入終端，用以接收閘時鐘訊號； η-位元時鐘產生單元，平行連接到輸入終端；和 η -位兀輸出終端，連接到η _位元時鐘產生單元的每 一個， 其中每一時鐘產生單元有串聯在輸入終端和輸出終端 之間的-電容器和一阻抗’且產生具有相同於閘時鐘訊 號的週期之一時鐘訊號。 16.如申請專利範圍第14項之灰度電壓產生電路，其中電壓 產生器包括η-位元電壓產生單元，用以分配電源電壓到 一預定的比率，以產生每一個具有不同電壓位準的卜位 元電壓， 其中每-電壓產生單元至少包括連接在電源電壓和一 地線電壓之間的：或更多個阻抗，且_輪出終端連接到 阻抗之間的接點中之其中一個。 -25- 本紙張尺度適财S S家標準(CMS) A4規格(21GX 297公爱) ---—

裝 訂 A B c D 522372 六、申請專利範圍 一― 17·如申請專利範圍第14項之灰度電壓產生電路， 产 電壓產生器包含： 又 -第-灰度電壓產生單元，用以產生具有相同於閑時 鐘訊號的極性之（m/2)_位元的灰度電壓，且每一電壓呈 有不同的電壓位準，以便驅動面板的一正極性；和/、 第一灰度包壓產生單元，用以產生具有相反於閘時 在里Λ唬的極性之（m/2)•位元的灰度電壓，且每一電壓具 有不同的電壓位準，以便驅動面板的一負極性。 八 裝 18.如申請專利範圍第17項之灰度電壓產生電路，其中第一 灰度私壓產生單疋至少包括一或更多個放大器電路，其 具有··一第一輸入終端，用以接收從時鐘產生器輸入的 η-位元時鐘訊號中之一個，和從電壓產生器輸入的位 7G參考電壓中之一個；一經由一阻抗連接到地線的第二 輸入終端；和至少包括一或更多個放大器電路，具有連 接在第二輸入終端和輸出終端之間的一回饋阻抗。 19·如申請專利範圍第18項之灰度電壓產生電路，其中放大 器電路將時鐘訊號加到參考電壓，且將它放大以產生灰 度電壓。 20.如申凊專利範圍第18項之灰度電壓產生電路，其中放大 裔電路進一步至少包括用以分配灰度電壓的一或更多個 阻抗’和至少包括一或更多個輸出終端，連接到阻抗的 接點’用以輸出所分配的灰度電壓。 21·如申請專利範圍第17項之灰度電壓產生電路，其中第二 灰度私壓產生單元包括：一第一輸入終端，用以接收從 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 522372 A8 B8 C8 D8 六 、申請專利範圍 電壓產生器輸入的n_位元參考電壓中之一個；一第二輸 入終端’用以接收從時鐘產生器輸人的^位元時鐘訊: :之-個；和至少一或更多個放大器電路，具有連接在 弟一輸入終端和輸出終端之間的一回饋阻抗。 22·如申請專利範圍第21項之灰度電壓產生電路，其中放大 器電路從參考電壓減去時鐘訊號，並將它放大到一預定 的比率以產生灰度電壓。 裝 23.如申請專利範圍第21項之灰度電壓產生電路，其中放大 器電路進一步包括··至少一或更多個用以分配灰度電壓 的阻抗；和連接到阻抗的接點之至少一或更多個輸出終 端’用以輸出所分配的灰度電壓。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）