TWI405177B - 閘極輸出控制方法及相應之閘極脈衝調制器 - Google Patents

Description

閘極輸出控制方法及相應之閘極脈衝調制器

本發明是有關於顯示技術領域，且特別是有關於一種閘極輸出控制方法及相應之閘極脈衝調制器。

平面顯示器(例如，液晶顯示器)具有高畫質、體積小、重量輕及應用範圍廣等優點，因此被廣泛地應用於行動電話、筆記型電腦、桌上型顯示器以及電視等各種消費性電子產品中，並已經逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器而成為顯示器的主流。

參見圖1，其示出先前技術中的一種平面顯示器之結構框圖。如圖1所示，平面顯示器100包括顯示基板110、印刷電路板120及多個軟性電路板130。顯示基板110上設置有多個閘極驅動積體電路GD1及GD2、多個源極驅動積體電路(圖未示)以及顯示區塊111及112。閘極驅動積體電路GD1及GD2分別控制顯示區塊111及112並透過陣列上導線(WOA，Wire-On-Array)彼此串聯耦接。印刷電路板120透過軟性電路板130與顯示基板110相電性耦接，其上設置有時序控制器140及閘極脈衝調制器150。時序控制器140向閘極驅動積體電路GD1及GD2提供閘極輸出致能訊號YOE_Y1及YOE_Y2，並輸出閘極控制訊號VGH1及削角控制訊號YV1C至閘極脈衝調制器150以使閘極脈衝調制器150輸出調整後的閘極控制訊號VGH至閘極驅動積體電路GD1及GD2。然後，調整後的閘極控制訊號VGH與閘極輸出致能訊號YOE_Y1及YOE_Y2相配合，產生相應之閘極驅動訊號Gate Pulse_Y1及Gate Pulse_Y2。

參見圖2，其繪示出先前技術中的一種閘極脈衝調制器的示意圖。如圖2所示，閘極脈衝調制器150為一個脈衝寬度調制電路(PWMIC)，其包括閘極控制訊號端151、削角控制訊號端152、放電電路153及輸出端154。閘極控制訊號端151接收閘極控制訊號VGH1，削角控制訊號端152接收削角控制訊號YV1C，閘極脈衝調制器150根據削角控制訊號YV1C來決定是否利用放電電路153對閘極控制訊號VGH1進行放電從而產生調整後的閘極控制訊號VGH，並利用輸出端154輸出至閘極驅動積體電路GD1及GD2。

參見圖3，其繪示為圖2所示之閘極脈衝調制器之閘極控制訊號VGH1、削角控制訊號YV1C及調整後的閘極控制訊號VGH以及圖1所示之閘極輸出致能訊號YOE_Y1及YOE_Y2、閘極驅動訊號Gate Pulse_Y1及Gate Pulse_Y2的時序圖。如圖3所示，閘極脈衝調制器150所輸出之調整後的閘極控制訊號VGH為一個具有削角之閘極控制訊號，其以某一斜率下降至某一電壓後，再以垂直的方式變化電壓。此外，由於陣列上導線的阻抗較大，因此調整後的閘極控制訊號VGH及閘極輸出致能訊號YOE_Y1及YOE_Y2在傳輸至閘極驅動積體電路GD1及GD2的過程中因導線衰減而產生波形變化，使得驅動閘極驅動積體電路GD1及GD2之閘極驅動訊號Gate Pulse_Y1及Gate Pulse_Y2的削角截止電壓V1及V2之間存在電壓落差ΔV0，進而導致顯示區塊111及112之亮度有所差異而產生交界的水平淡線，亦即存在垂直面亮度不均之缺陷。

本發明的目的就是在提供一種閘極輸出控制方法，以有效克服先前技術中平面顯示器垂直面亮度不均之缺陷。

本發明的再一目的是提供一種閘極脈衝調制器，以有效克服先前技術中平面顯示器垂直面亮度不均之缺陷。

本發明提出一種適用於平面顯示器之閘極輸出控制方法，平面顯示器包括第一閘極驅動積體電路及第二閘極驅動積體電路。閘極輸出控制方法包括：提供閘極控制訊號；提供削角控制訊號對閘極控制訊號進行削角調制而產生具有削角之閘極控制訊號；對具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到調整後的閘極控制訊號，其中調整後的閘極控制訊號的下降緣包括削角變化期及垂直變化期，在削角變化期內，調整後的閘極控制訊號先以第一斜率變化至預定電壓，再以第二斜率變直至垂直變化期，且調整後的閘極控制訊號在垂直變化期內以接近垂直的方式變化電壓；以及輸出調整後的閘極控制訊號至第一閘極驅動積體電路及第二閘極驅動積體電路，以依序控制第一閘極驅動積體電路及第二閘極驅動積體電路之閘極輸出。

在本發明的較佳實施例中，上述之提供削角控制訊號對閘極控制訊號進行削角調制而產生具有削角之閘極控制訊號的步驟包括：根據削角控制訊號來決定是否利用第一放電電路對閘極控制訊號進行放電。

在本發明的較佳實施例中，上述之調整後的閘極控制訊號的第二斜率約為0以使調整後的閘極控制訊號持續維持於預定電壓附近。

在本發明的較佳實施例中，上述之對具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到調整後的閘極控制訊號之步驟係利用削角定壓電路而實現。其中上述之步驟包括：藉由預定電壓源提供預定電壓；以及於削角變化期內，當具有削角之閘極控制訊號小於預定電壓時，使預定電壓源提供之預定電壓作為調整後的閘極控制訊號。

在本發明的較佳實施例中，上述之對具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到調整後的閘極控制訊號之步驟亦可包括：根據控制訊號來決定是否利用第二放電電路對具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電，從而在削角變化期內使調整後的閘極控制訊號之第二斜率約為0以使調整後的閘極控制訊號持續維持於預定電壓附近。其中，當利用第二放電電路對具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電時，第一放電電路繼續進行放電。或者，當利用第二放電電路對具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電時，第一放電電路停止放電。

在本發明的較佳實施例中，上述之閘極輸出控制方法進一步包括：分別輸出第一致能訊號及第二致能訊號至第一閘極驅動積體電路及第二閘極驅動積體電路以與調整後的閘極控制訊號配合而產生第一閘極驅動訊號及第二閘極驅動訊號，其中第一閘極驅動訊號及第二閘極驅動訊號之削角截止電壓相同。

本發明還提出一種適用於平面顯示器之閘極脈衝調制器。平面顯示器包括第一閘極驅動積體電路及第二閘極驅動積體電路，閘極脈衝調制器包括閘極控制訊號端、削角控制訊號端、第一放電電路、削角輸出端、削角定壓電路及輸出端。閘極控制訊號端用以接收閘極控制訊號，削角控制訊號端用以接收削角控制訊號，削角輸出端用以輸出具有削角之閘極控制訊號，而輸出端用以輸出調整後的閘極控制訊號至第一閘極驅動積體電路及第二閘極驅動積體電路。其中，閘極脈衝調制器依據削角控制訊號以決定是否利用第一放電電路對閘極控制訊號進行放電而產生具有削角之閘極控制訊號，且利用削角定壓電路對具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到調整後的閘極控制訊號。調整後的閘極控制訊號的下降緣包括削角變化期及垂直變化期，該削角變化期內，調整後的閘極控制訊號先以第一斜率變化至預定電壓，再以第二斜率變化直至垂直變化期，且調整後的閘極控制訊號在垂直變化期內以接近垂直的方式變化電壓。

在本發明的較佳實施例中，上述之削角定壓電路包括預定電壓源以及二極體。預定電壓源提供預定電壓，而二極體之正端電性耦接於預定電壓，其負端電性耦接於削角輸出端以接收具有削角之閘極控制訊號。其中，在削角變化期內，當具有削角之閘極控制訊號小於預定電壓時，使預定電壓源提供之預定電壓作為調整後的閘極控制訊號。

在本發明的較佳實施例中，上述之削角定壓電路亦可包括開關及第二放電電路。開關用以接收控制訊號，而第二放電電路電性耦接於開關。其中，閘極脈衝調制器根據控制訊號來決定是否利用第二放電電路對具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電，從而在削角變化期內使調整後的閘極控制訊號之第二斜率約為0以使調整後的閘極控制訊號持續維持於預定電壓附近。

本發明是藉由使調整後的閘極控制訊號在削角變化期內下降至預定電壓後能夠持續維持在預定電壓附近，使得用於控制不同閘極驅動積體電路之閘極驅動訊號具有相同之削角截止電壓，進而使得控制各個閘極驅動積體電路之閘極驅動訊號之間不存在電壓落差；因此本發明可有效克服先前技術中存在的垂直面亮度不均之缺陷。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

下面將結合圖1、圖4及圖5具體描述本發明一實施例所揭示之一種閘極脈衝調制器及相應之閘極輸出控制方法調制，其中圖4為本發明實施例所揭示之閘極脈衝調制器的示意圖，而圖5為本發明實施例所揭示之閘極輸出控制方法的各種訊號的時序圖。本實施例所揭示之閘極脈衝調制器200適用於圖1所示之具有閘極驅動積體電路GD1及GD2的平面顯示器100，平面顯示器100之結構配置可參見上文，在此不再贅述。如圖4所示，本實施例所揭示之閘極脈衝調制器200包括閘極控制訊號端210、削角控制訊號端220、削角輸出端230、放電電路240、削角定壓電路250及輸出端260。

請一併參閱圖1及圖4-5，閘極控制訊號端210接收閘極控制訊號VGH1，削角控制訊號端220接收削角控制訊號YV1C，閘極脈衝調制器200依據削角控制訊號YV1C以決定是否利用放電電路240對閘極控制訊號VGH1進行放電而於削角輸出端230處產生具有削角之閘極控制訊號VGH2。放電電路240包括電阻2401，其電性耦接於放電端2402與地之間。其中，具有削角之閘極控制訊號VGH2與圖2及3所示之調整後的閘極控制訊號VGH相同，此技術為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。

削角定壓電路250對具有削角之閘極控制訊號VGH2進行調制處理而得到調整後的閘極控制訊號VGH，其中，調整後的閘極控制訊號VGH的下降緣包括削角變化期280及垂直變化期290。在削角變化期280內，調整後的閘極控制訊號VGH先以第一斜率281變化至預定電壓Vfix，然後再以第二斜率282變化至垂直變化期290，且調整後的閘極控制訊號VGH在垂直變化期290內以接近垂直的方式變化電壓。

在本實施例中，調整後的閘極控制訊號VGH的第二斜率為0以使調整後的閘極控制訊號VGH持續維持於預定電壓Vfix。具體地，本實施例之削角定壓電路250包括二極體251及預定電壓源252。二極體251的正端電性耦接於預定電壓源252以接收預定電壓源252所提供之預定電壓Vfix，而二極體251的負端電性耦接於削角輸出端240以接收具有削角之閘極控制訊號VGH2。在削角變化期280內，當具有削角之閘極控制訊號VGH2大於預定電壓Vfix時，二極體251截止，此時閘極脈衝調制器200之輸出端260輸出具有削角之閘極控制訊號VGH2以作為調整後的閘極控制訊號VGH；當具有削角之閘極控制訊號VGH2小於預定電壓Vfix時，二極體251導通，此時閘極脈衝調制器200之輸出端260輸出預定電壓源252所提供之預定電壓Vfix以作為調整後的閘極控制訊號VGH。因此，本實施例之削角定壓電路250可使調整後的閘極控制訊號VGH的第二斜率為0從而使調整後的閘極控制訊號VGH持續維持於預定電壓Vfix。

調整後的閘極控制訊號VGH然後輸出至圖1所示之平面顯示器100之閘極驅動積體電路GD1及GD2，其與分別輸入至閘極驅動積體電路GD1及GD2之致能訊號YOE_Y1及YOE_Y2相配合從而產生相應之閘極驅動訊號Gate Pulse_Y1及Gate Pulse_Y2。如圖5所示，由於調整後的閘極控制訊號VGH在削角變化期280內，其下降至預定電壓Vfix後以其第二斜率為0的方式持續維持於預定電壓Vfix，因此閘極驅動訊號Gate Pulse_Y1及Gate Pulse_Y2之削角截止電壓V1及V2相同，其均維持在預定電壓Vfix，即即V1=V2=Vfix。也就是說，閘極驅動訊號Gate Pulse_Y1及Gate Pulse_Y2之削角截止電壓V1及V2之間不存在電壓落差，亦即V1-V2=ΔV=0。

請參閱圖6及圖7，其繪示出本發明另一實施例所揭示之一種閘極脈衝調制器及相應之閘極輸出控制方法的示意圖。如圖6-7所示，本實施例之閘極脈衝調制器300與圖4所示之閘極脈衝調制器200相似，其不同在於：本實施例之閘極脈衝調制器300之削角定壓電路350包括開關351及電性耦接於開關351之放電電路352。開關351接收控制訊號YV1C2，並依據控制訊號YV1C2來決定是否利用放電電路352對具有削角之閘極控制訊號VGH2進行進一步地放電，從而於削角變化期380內使調整後的閘極控制訊號VGH以第二斜率382變化至垂直變化期390。放電電路352包括電阻3521，其電性耦接於開關351及地之間。通過調整電阻3521的電阻值大小，可更改第二斜率的大小。在本實施例中，可通過設定電阻3521的電阻值從而使第二斜率約為0以使調整後的閘極控制訊號持續維持於預定電壓Vfix附近。也就是說，本實施例之閘極脈衝調制器300是利用放電電路340及350而進行二次放電操作，從而使調整後的閘極控制訊號VGH先以第一斜率381進行變化，再以趨近於0之第二斜率382進行變化以使調整後的閘極控制訊號VGH持續維持於預定電壓Vfix附近。

此外，如圖7所示，在本實施例中，在利用放電電路352對具有削角之閘極控制訊號VGH2進行放電的時候，放電電路340同時繼續對具有削角之閘極控制訊號VGH2進行放電。當然，本領域技術人員可知，本發明亦可在放電電路352對具有削角之閘極控制訊號VGH2進行放電的時候，放電電路340停止其放電動作，僅由放電電路352進行放電動作。

另外，本發明實施例之閘極驅動積體電路GD1及GD2並不限於彼此串聯相接，其亦可透過陣列上導線彼此並聯聯接。需要說明的是，本發明實施例提出的閘極輸出控制方法及閘極脈衝調制器並不限於適用於包括兩個閘極驅動積體電路之平面顯示器，其同樣適用於包括更多個(例如三個及以上)閘極驅動積體電路之平面顯示器，藉由使調整後的閘極控制訊號VGH在削角變化期內下降至預定電壓Vfix後能夠持續維持在預定電壓Vfix附近即可實現到達各個閘極驅動積體電路之閘極驅動訊號之間不存在電壓落差之目的。

綜上所述，本發明是藉由使調整後的閘極控制訊號在削角變化期內下降至預定電壓後能夠持續維持在預定電壓附近，使得用於控制不同閘極驅動積體電路之閘極驅動訊號具有相同之削角截止電壓，進而使得控制各個閘極驅動積體電路之閘極驅動訊號之間不存在電壓落差；因此本發明可有效克服先前技術中存在的垂直面亮度不均之缺陷。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．平面顯示器

110．．．顯示基板

111、112．．．顯示區塊

120．．．印刷電路板

130．．．軟性電路板

140．．．時序控制器

150、200、300．．．閘極脈衝調制器

151、210．．．閘極控制訊號端

152、220．．．削角控制訊號端

153、240、340、352．．．放電電路

154、260．．．輸出端

230．．．削角輸出端

250、350．．．削角定壓電路

2401、3521．．．電阻

2402．．．放電端

251．．．二極體

252．．．預定電壓源

280、380．．．削角變化期

281、381．．．第一斜率

282、382．．．第二斜率

290、390．．．垂直變化期

351．．．開關

GD1、GD2．．．閘極驅動積體電路

VGH1．．．閘極控制訊號

YV1C．．．削角控制訊號

VGH2．．．具有削角之閘極控制訊號

VGH．．．調整後的閘極控制訊號

Vfix．．．預定電壓

YOE_Y1、YOE_Y2．．．閘極輸出致能訊號

Gate Pulse_Y1、Gate Pulse_Y2．．．閘極驅動訊號

V1、V2．．．閘極驅動訊號之削角截止電壓

ΔV．．．閘極驅動訊號之削角截止電壓之間的電壓落差

YV1C2．．．控制訊號

圖1為先前技術中一種平面顯示器之結構框圖。

圖2為先前技術中一種閘極脈衝調制器的示意圖。

圖3為圖2所示之閘極脈衝調制器之閘極控制訊號、削角控制訊號及調整後的閘極控制訊號以及圖1所示之閘極輸出致能訊號、閘極驅動訊號的時序圖。

圖4為本發明一實施例所揭示之閘極脈衝調制器的示意圖。

圖5為本發明一實施例所揭示之閘極輸出控制方法的各種訊號的時序圖。

圖6為本發明另一實施例所揭示之閘極脈衝調制器的示意圖。

圖7為本發明另一實施例所揭示之閘極輸出控制方法的各種訊號的時序圖。

280．．．削角變化期

281．．．第一斜率

282．．．第二斜率

290．．．垂直變化期

VGH1．．．閘極控制訊號

YV1C．．．削角控制訊號

VGH2．．．具有削角之閘極控制訊號

VGH．．．調整後的閘極控制訊號

Vfix．．．預定電壓

YOE_Y1、YOE_Y2．．．閘極輸出致能訊號

Gate Pulse_Y1、Gate Pulse_Y2．．．閘極驅動訊號

V1、V2．．．閘極驅動訊號之削角截止電壓

Claims (15)

1. 一種閘極輸出控制方法，適用於一平面顯示器，該平面顯示器包括一第一閘極驅動積體電路及一第二閘極驅動積體電路，該閘極輸出控制方法包括：提供一閘極控制訊號；提供一削角控制訊號對該閘極控制訊號進行削角調制而產生一具有削角之閘極控制訊號；對該具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到一調整後的閘極控制訊號，其中該調整後的閘極控制訊號的下降緣包括一削角變化期及一垂直變化期，在該削角變化期內，該調整後的閘極控制訊號先以一第一斜率變化至一預定電壓，再以一第二斜率變化直至該垂直變化期，且該調整後的閘極控制訊號在該垂直變化期內變化電壓，其中該垂直變化期的時間長度小於該削角變化期的時間長度；以及輸出該調整後的閘極控制訊號至該第一閘極驅動積體電路及該第二閘極驅動積體電路，以依序控制該第一閘極驅動積體電路及該第二閘極驅動積體電路之閘極輸出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之閘極輸出控制方法，其中提供該削角控制訊號對該閘極控制訊號進行削角調制而產生該具有削角之閘極控制訊號之步驟包括：根據該削角控制訊號來決定是否利用一第一放電電路對該閘極控制訊號進行放電。
3. 如申請專利範圍第2項所述之閘極輸出控制方法，其中該調整後的閘極控制訊號的該第二斜率為0以使該調整後的閘極控制訊號持續維持於該預定電壓。
4. 如申請專利範圍第3項所述之閘極輸出控制方法，其中，對該具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到該調整 後的閘極控制訊號之步驟係利用一削角定壓電路而實現。
5. 如申請專利範圍第4項所述之閘極輸出控制方法，其中，對該具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到該調整後的閘極控制訊號之步驟包括：藉由一預定電壓源提供該預定電壓；以及於該削角變化期內，當該具有削角之閘極控制訊號小於該預定電壓時，使該預定電壓源提供之該預定電壓作為該調整後的閘極控制訊號。
6. 如申請專利範圍第4項所述之閘極輸出控制方法，其中對該具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到該調整後的閘極控制訊號之步驟包括：根據一控制訊號來決定是否利用一第二放電電路對該具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電，從而在該削角變化期內使該調整後的閘極控制訊號之該第二斜率為0以使該調整後的閘極控制訊號持續維持於該預定電壓。
7. 如申請專利範圍第6項所述之閘極輸出控制方法，其中當利用該第二放電電路對該具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電時，該第一放電電路繼續進行放電。
8. 如申請專利範圍第6項所述之閘極輸出控制方法，其中當利用該第二放電電路對該具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電，該第一放電電路停止放電。
9. 如申請專利範圍第3項所述之閘極輸出控制方法，其進一步包括：分別輸出一第一致能訊號及一第二致能訊號至該第一閘極驅動積體電路及該第二閘極驅動積體電路以與該調整後的閘極控制訊號配合而產生一第一閘極驅動訊號及一第二閘極 驅動訊號；其中，該第一閘極驅動訊號及該第二閘極驅動訊號之削角截止電壓相同。
10. 一種閘極脈衝調制器，適用於一平面顯示器，該平面顯示器包括一第一閘極驅動積體電路及一第二閘極驅動積體電路，該閘極脈衝調制器包括：一閘極控制訊號端，用以接收一閘極控制訊號；一削角控制訊號端，用以接收一削角控制訊號；一第一放電電路；一削角輸出端，用以輸出一具有削角之閘極控制訊號；一削角定壓電路；以及一輸出端，用以輸出一調整後的閘極控制訊號至該第一閘極驅動積體電路及該第二閘極驅動積體電路；其中，該閘極脈衝調制器依據該削角控制訊號以決定是否利用該第一放電電路對該閘極控制訊號進行放電而產生該具有削角之閘極控制訊號，且利用該削角定壓電路對該具有削角之閘極控制訊號進行調制處理而得到該調整後的閘極控制訊號，該調整後的閘極控制訊號的下降緣包括一削角變化期及一垂直變化期，在該削角變化期內，該調整後的閘極控制訊號先以一第一斜率變化至一預定電壓，再以一第二斜率變化直至該垂直變化期，且該調整後的閘極控制訊號在該垂直變化期內變化電壓，其中該垂直變化期的時間長度小於該削角變化期的時間長度。
11. 如申請專利範圍第10項所述之閘極脈衝調制器，其中，該調整後的閘極控制訊號的第二斜率為0以使該調整後的閘極控制訊號持續維持於該預定電壓。
12. 如申請專利範圍第11項所述之閘極脈衝調制器，其中，該削角定壓電路包括：一預定電壓源，用以提供該預定電壓；以及一二極體，其正端電性耦接於該預定電壓，而其負端電性耦接於該削角輸出端以接收該具有削角之閘極控制訊號；其中，於該削角變化期內，當該具有削角之閘極控制訊號小於該預定電壓時，使該預定電壓源提供之該預定電壓作為該調整後的閘極控制訊號。
13. 如申請專利範圍第11項所述之閘極脈衝調制器，其中，該削角定壓電路包括：一開關，用以接收一控制訊號；以及一第二放電電路，電性耦接於該開關；其中，根據該控制訊號來決定是否利用該第二放電電路對該具有削角之閘極控制訊號進行進一步放電，從而在該削角變化期內使該調整後的閘極控制訊號之該第二斜率為0以使該調整後的閘極控制訊號持續維持於該預定電壓。
14. 如申請專利範圍第13項所述之閘極脈衝調制器，其中該第二放電電路包括一電阻，電性耦接於該開關與地之間。
15. 如申請專利範圍第10項所述之閘極脈衝調制器，其中該第一放電電路包括一電阻，電性耦接於一第一放電端與地之間。