TWI420478B - 可消除液晶顯示器關機殘影的驅動裝置與驅動方法 - Google Patents

Description

可消除液晶顯示器關機殘影的驅動裝置與驅動方法

本發明是有關於一種可減少殘影的顯示器，且特別是有關於一種可減少關機殘影(afterimage)的液晶顯示器驅動裝置與其驅動方法

液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)近來已被廣泛的運用，隨著驅動技術的改良，使其具有低的消耗電功率、薄型量輕、低電壓驅動等優點，目前已經廣泛的應用在攝錄放影機、筆記型電腦、桌上型顯示器及各種投影設備上。

傳統TFT液晶顯示器包括顯示面板以及背光模組。關機時，會先關閉背光模組，然後再停止輸出影像信號至顯示面板，接下來才是關閉TFT液晶顯示器的總電源。在關閉背光模組之後與影像信號結束前(通常是16.7毫秒)，由於影像信號仍存在於畫素結構內，且畫素電極上殘存有電荷，而這些殘存電荷並無有效的放電路徑，所以必須經過一段時間後才能完全放電完畢。因此，在TFT液晶顯示器關機後，往往會發生殘影現象(image retention)。

為了解決上述問題，習知技術係使用一顆外部的低壓偵測積體電路(Low voltage detection IC)來偵測工作電壓的準位。當偵測到工作電壓的電壓準位降低至某一特定值時，低壓偵測積體電路會輸出低電位信號至TFT液晶顯示 器之閘極驅動器(Gate driver IC)的殘影消除信號接腳(XAO Pin)，使閘極驅動器致能所有掃描線，用以中和存於TFT液晶顯示器的薄膜電晶體內之電荷，來達到消除關機殘影。但由於閘極驅動器是在同一時間致能所有掃描線，因此會同時經由電源端抽取大量的電流，此一大電流可能會燒毀電流路徑或電路連接用的焊墊(pad)，造成顯示面板的損壞。

本發明提供一種顯示器與其驅動裝置，利用分時驅動的方式來致能所有掃描線，避免同時致能所有掃描線而造成瞬間大電流，進而避免燒毀閘極驅動晶片與電源端之間的電流路徑(電源的連接線路)或電路連接用的焊墊。

本發明提供一種驅動方法，當顯示器關機時，利用多個殘影消除信號以依序致能面板中的掃描線，避免產生大電流而燒毀閘極驅動晶片的電流路徑(電源的連接線路)或電路連接用的焊墊。

承上述，本發明提出一種驅動裝置，適於驅動一面板，上述面板包括複數條掃描線，上述驅動裝置包括一閘極驅動器與一殘影消除電路。閘極驅動器用以驅動上述掃描線，並將上述掃描線區分為複數個掃描線組。殘影消除電路電性連接於閘極驅動器，並根據工作電壓之電壓位準依序產生複數個殘影消除信號。上述殘影消除信號分別對應於上述掃描線組，上述閘極驅動器根據殘影消除信號依 序致能相對應之掃描線。其中上述工作電壓對應於驅動裝置的電源。

在本發明一實施例中，上述閘極驅動器包括複數個閘極驅動晶片，分別對應於該些掃描線組，該些閘極驅動晶片分別根據相對應之該些殘影消除信號以致能對應的該些掃描線。

在本發明一實施例中，當工作電壓小於一第一預設值時，殘影消除電路致能殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，當工作電壓小於一第二預設值時，殘影消除電路致能殘影消除信號中之一第二殘影消除信號。

在本發明另一實施例中，當工作電壓小於一預設值時，殘影消除電路致能殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，並延遲第一殘影消除信號以產生一第二殘影消除信號。

在本發明一實施例中，上述殘影消除電路包括一殘影消除單元與一延遲單元，其中殘影消除單元用以輸出一第一殘影消除信號，而延遲單元耦接於該殘影消除單元，用以延遲第一殘影消除信號以產生一第二殘影消除信號。

在本發明一實施例中，上述驅動裝置，更包括一源極驅動器，用以輸出複數個畫素資料至該面板。

本發明另提出一種顯示器，包括面板、閘極驅動器以及殘影消除電路。閘極驅動器由複數個閘極驅動晶片組成，分別用以驅動面板中的掃描線。殘影消除電路電性連接於閘極驅動器，並根據一工作電壓之電壓位準依序產生 複數個殘影消除信號。閘極驅動晶片組則根據殘影消除信號依序致能相對應之掃描線。

在本發明一實施例中，上述殘影消除電路包括一殘影消除單元與一延遲單元，其中殘影消除單元用以輸出一第一殘影消除信號，而延遲單元耦接於該殘影消除單元，用以延遲第一殘影消除信號以產生一第二殘影消除信號。

從另一個觀點來看，本發明再提出一種驅動方法，包括下列步驟：首先，根據一工作電壓的電壓位準依序產生複數個殘影消除信號，該些殘影消除信號分別對應於複數個掃描線組，每一掃描線組包括複數條掃描線；然後，根據該些殘影消除信號，依序致能該些掃描線組以致能對應的該些掃描線。

在本發明一實施例中，上述在根據該工作電壓的電壓位準依序致能該些殘影消除信號之步驟中，更包括當該工作電壓小於一第一預設值時，致能該些殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，當該工作電壓小於一第二預設值時，致能該些殘影消除信號中之一第二殘影消除信號。

在本發明一實施例中，上述在根據該工作電壓的電壓位準依序致能複數個殘影消除信號之步驟中，更包括當該工作電壓小於一預設值時，致能該些殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，並延遲該第一殘影消除信號以產生一第二殘影消除信號。

本發明因採用分時驅動的方式來致能掃描線，因此在顯示器關機時，閘極驅動器會根據不同的殘影消除信號依 序致能對應的掃描線，避免閘極驅動晶片的電流路徑或電路連接的焊墊因同時致能所有掃描線所造成的大電流而燒毀。此外，本發明之技術手段可適用習知之顯示器架構，僅需修改殘影消除電路的功能便可達到保護顯示器的功效，其電路設計成本低廉且應用性高。

為讓本發明之上述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。

第一實施例

圖1為根據本發明第一實施例之顯示器架構圖。顯示器100包括面板110、源極驅動器120、閘極驅動器130以及殘影消除電路140。源極驅動器120與閘極驅動器130耦接於面板110，而殘影消除電路140耦接於工作電壓VDD與閘極驅動器130之間。閘極驅動器130中尚包括閘極驅動晶片132、134、136、138，閘極驅動晶片132~138通常設置於軟式印刷電路板(軟板)上。在本實施例中，面板110的驅動電路包括源極驅動器120、閘極驅動器130以及殘影消除電路140，其中，殘影消除電路140可包含時序控制器，用以控制源極驅動器120與閘極驅動器130以及分別輸出源極驅動信號SDS與閘極驅動信號GDS至源極驅動器120與閘極驅動器130。

此外，閘極驅動晶片132~138亦可直接整合於面板110上，也就是COG(Chip on Glass)技術，閘極驅動器130 可經由面板110上的金屬走線耦接於電壓源，閘極驅動器130與其電壓源之間的電流路徑包括金屬走線與焊墊。閘極驅動器130在驅動面板110中的掃描線時，所需要的電流即由其電壓源提供。

面板110包括複數條掃描線(例如1024條)，每一閘極驅動晶片132~138可驅動複數條掃描線(例如256條)。換言之，本實施例將面板110中的掃描線區分為四組掃描線組112、114、116、118分別對應於閘極驅動晶片132~138。在正常顯示時，閘極驅動晶片132~138則用來致能面板110中的掃描線以寫入畫素資料，而當顯示器100關機(power off)時，閘極驅動晶片132~138會根據對應的殘影消除信號XAO1、XAO2、XAO3、XAO4致能對應的掃描線組112~118的掃描線以中和畫素中的電荷，避免殘影的產生。當對應的殘影消除信號(如XAO1)致能時，則對應的閘極驅動晶片(如132)便會同時致能掃描線組(如112)中所有的掃描線。

工作電壓VDD是由顯示器100內部的電壓轉換電路(如升壓電路或降壓電路)所產生，主要用來提供源極驅動器120與閘極驅動器130所需的工作電源。當顯示器100關機(power off)時，工作電壓VDD會隨之下降，當工作電壓VDD低於一預設值時，殘影消除電路140會根據工作電壓VDD的電壓位準依序致能殘影消除信號XAO1~XAO4以依序致能掃描線組112~118。由於閘極驅動晶片132~138是依序致能掃描線組112~118，因此本實施例可 避免同時致能所有掃描線而造成瞬間的大電流，進而避免燒毀閘極驅動晶片132~138與其電壓源之間的電流路徑或電路連接用的焊墊。

殘影消除信號XAO1~XAO4的致能順序則如圖2所示，圖2為根據本發明第一實施例之信號波形圖。如圖2所示，當工作電壓VDD小於預設值VSET1時，殘影消除電路140致能殘影消除信號XAO1；當工作電壓VDD小於預設值VSET2時，殘影消除電路140致能殘影消除信號XAO2；當殘影消除電路140偵測到工作電壓VDD小於預設值VSET3時，殘影消除電路140致能殘影消除信號XAO3；當工作電壓VDD小於預設值VSET4時，殘影消除電路140致能殘影消除信號XAO4。其中，預設值VSET4<VSET3<VSET2<VSET1。在本實例中，殘影消除信號XAO1~4的致能邏輯準位為邏輯低電位。

第二實施例

圖3為根據本發明第二實施例之顯示器架構圖。圖3與圖1主要差異在於殘影消除電路140，本實施例之殘影消除電路140包括殘影消除單元142與延遲單元144，亦可包含時序控制器，用以控制源極驅動器120與閘極驅動器130。本實施例將閘極驅動晶片132~138分為兩部分(閘極驅動晶片132、134為一組，而閘極驅動晶片136、138為一組)，分別對應於殘影消除信號XAO5、XAO6。

當殘影消除單元142偵測到工作電壓VDD小於預設值時，殘影消除單元142會輸出殘影消除信號XAO5至閘 極驅動晶片132、134以致能掃描線組112、114。殘影消除信號XAO5經延遲單元144延遲後則產生殘影消除信號XAO6以致能掃描線組116、118。由於殘影消除信號XAO6與殘影消除信號XAO5的致能時間會相差一延遲時間，因此閘極驅動晶片132、133以及閘極驅動晶片136、138不會同時致能，藉此避免過大的電流燒毀電流路徑或焊墊。

第二實施例之殘影消除信號XAO5、XAO6的致能順序則如圖4所示，圖4為根據本發明第二實施例之信號波形圖。如圖4所示，當殘影消除單元142偵測到工作電壓VDD小於預設值VSET5時，殘影消除單元142會致能殘影消除信號XAO5，然後經由延遲單元144延遲殘影消除信號XAO5後產生殘影消除信號XAO6。此外，值得注意的是，本實施例雖僅以四個閘極驅動晶片說明本發明主要之技術手段，但本實施例之顯示器並不受限於上述閘極驅動晶片的數目，本實施例所產生的殘影消除信號亦不受限於兩組，可依照設計需求設置多個延遲單元以產生對應的殘影消除信號，只要配置對應的殘影消除信號與閘極驅動晶片即可實現本發明之技術手段，在本技術領域具有通常知識者經由本發明之揭露應可輕易推知其電路架構，在此不加累述。

第三實施例

綜合上述實施例，本發明可歸納出一種驅動方法，如圖5所示，圖5為根據本發明第三實施例之驅動方法流程圖。驅動方法包括下列步驟，首先，在步驟S510中，根 據一工作電壓的電壓位準依序致能複數個殘影消除信號，上述殘影消除信號分別對應於複數個掃描線組，每一掃描線組包括複數條掃描線。然後，在步驟S520中，根據上述殘影消除信號，依序致能上述掃描線組以致能對應的掃描線。其中上述掃描線組分別對應於複數個閘極驅動晶片，上述閘極驅動晶片分別根據相對應之殘影消除信號以致能對應的掃描線。其中，上述工作電壓則對應於顯示器的電源。

在上述步驟S510中，更包括當工作電壓小於第一預設值時，致能殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，當工作電壓小於第二預設值時，致能殘影消除信號中之一第二殘影消除信號。

在本發明另一實施例中，在步驟S510中，更包括當工作電壓小於一預設值時，致能殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，並延遲第一殘影消除信號以產生一第二殘影消除信號。

上述驅動方法之主要技術手段即是利用分時驅動的方式來致能面板中的掃描線，避免同時致能而產生瞬間的大電流而燒毀連接線路或焊墊。關於本發明驅動方法之其餘細節請參照上述第一、第二實施例之說明，在此不加累述。

在習知技術中，由於所有的閘極驅動晶片均根據同一殘影消除信號來致能面板中的掃描線，因此當所有閘極驅動晶片根據殘影消除信號同時致能面板中所有的掃描線 時，閘極驅動晶片與電源端之間的傳輸路徑(例如金屬導線或焊墊)可能因為瞬間的大電流而燒毀。相較於本實施例，由於本實例採用分時驅動的方式，因此不會產生瞬間的大電流，可避免閘極驅動晶片與電源端之間的傳輸路徑被燒毀的問題。此外，本發明之電路架構可直接應用於目前之顯示器系統中，不僅電路設計成本低且實施簡便，僅需調整殘影消除信號的時序便可避免連接線路或電源端焊墊燒毀的問題，因此本發明之應用價值極高。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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‧‧‧顯示器

110‧‧‧面板

112、114、116、118‧‧‧掃描線組

120‧‧‧源極驅動器

130‧‧‧閘極驅動器

140‧‧‧殘影消除電路

142‧‧‧殘影消除單元

144‧‧‧延遲單元

SDS‧‧‧源極驅動信號

GDS‧‧‧閘極驅動信號

VDD‧‧‧工作電壓

VSET1~VSET5‧‧‧預設值

XAO1~XAO6‧‧‧殘影消除信號

圖1為根據本發明第一實施例之顯示器架構圖。

圖2為根據本發明第一實施例之信號波形圖。

圖3為根據本發明第二實施例之顯示器架構圖。

圖4為根據本發明第二實施例之信號波形圖。

圖5為根據本發明第三實施例之驅動方法流程圖。

100‧‧‧顯示器

110‧‧‧面板

112、114、116、118‧‧‧掃描線組

120‧‧‧源極驅動器

130‧‧‧閘極驅動器

140‧‧‧殘影消除電路

SDS‧‧‧源極驅動信號

GDS‧‧‧閘極驅動信號

VDD‧‧‧工作電壓

XAO1~XAO4‧‧‧殘影消除信號

Claims (12)

1. 一種驅動裝置，適於驅動一面板，該面板包括複數條掃描線，該驅動裝置包括：一閘極驅動器，用以驅動該些掃描線，並將該些掃描線區分為複數個掃描線組；以及一殘影消除電路，電性連接於該閘極驅動器，並根據一工作電壓之電壓位準依序產生複數個殘影消除信號；其中，該些殘影消除信號分別對應於該些掃描線組，該閘極驅動器根據該些殘影消除信號依序致能相對應之該些掃描線，其中當該工作電壓小於一第一預設值時，該殘影消除電路致能該些殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，當該工作電壓小於一第二預設值時，該殘影消除電路致能該些殘影消除信號中之一第二殘影消除信號，其中該第二預設值小於該第一預設值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動裝置，其中該閘極驅動器包括複數個閘極驅動晶片，分別對應於該些掃描線組，該些閘極驅動晶片分別根據相對應之該些殘影消除信號以致能對應的該些掃描線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動裝置，其中該殘影消除電路包括：一殘影消除單元，用以輸出一第一殘影消除信號；以及一延遲單元，耦接於該殘影消除單元，用以延遲該第一殘影消除信號以產生一第二殘影消除信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動裝置，更包括：一源極驅動器，用以輸出複數個畫素資料至該面板。
5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動裝置，其中該工作電壓對應於該驅動裝置之電源。
6. 一種顯示器，包括：一面板，具有複數條掃描線；一閘極驅動器，用以驅動該些掃描線，並將該些掃描線區分為複數個掃描線組；以及一殘影消除電路，電性連接於該閘極驅動器，並根據一工作電壓之電壓位準依序產生複數個殘影消除信號；其中，該些殘影消除信號分別對應於該些掃描線組，該閘極驅動器根據該些殘影消除信號依序致能相對應之該些掃描線，其中當該工作電壓小於一第一預設值時，該殘影消除電路致能該些殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，當該工作電壓小於一第二預設值時，該殘影消除電路致能該些殘影消除信號中之一第二殘影消除信號。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中該閘極驅動器包括複數個閘極驅動晶片，分別對應於該些掃描線組，該些閘極驅動晶片分別根據相對應之該些殘影消除信號以致能對應的該些掃描線。
8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中該殘影消除電路包括：一殘影消除單元，用以輸出一第一殘影消除信號；以及 一延遲單元，耦接於該殘影消除單元，用以延遲該第一殘影消除信號以產生一第二殘影消除信號。
9. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，更包括：一源極驅動器，用以輸出複數個畫素資料至該面板。
10. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中該工作電壓對應於該顯示器之電源。
11. 一種驅動方法，包括：根據一工作電壓的電壓位準依序產生複數個殘影消除信號，該些殘影消除信號分別對應於複數個掃描線組，每一掃描線組包括複數條掃描線；以及根據該些殘影消除信號，依序致能該些掃描線組以致能對應的該些掃描線；其中，在根據該工作電壓的電壓位準依序產生該些殘影消除信號之步驟中，更包括當該工作電壓小於一第一預設值時，致能該些殘影消除信號中之一第一殘影消除信號，當該工作電壓小於一第二預設值時，致能該些殘影消除信號中之一第二殘影消除信號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之驅動方法，其中該些掃描線組分別對應於複數個閘極驅動晶片，該些閘極驅動晶片分別根據相對應之該些殘影消除信號以致能對應的該些掃描線。