TWI451391B - 顯示器裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Yong-Soon Lee
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Samsung Display Co Ltd
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Description

顯示器裝置及其驅動方法
本申請案主張韓國專利申請案10－2007－0073000(於2007年7月20日提出申請)以及其根據35 U.S.C.§119所產生的所有利益的優先權，其內容整體併入參考。
發明領域
本揭露與一顯示器裝置及其驅動方法有關，更加特別地，與能夠避免驅動故障之顯示器裝置及其驅動方法有關。
 發明背景
一習知的顯示器裝置包括一顯示器面板、一閘極驅動器以及一資料驅動器。閘極驅動器相繼地施加閘極導通信號到被佈置在該顯示器面板中的多條閘極線，以及資料驅動器施加灰度信號到被佈置在該顯示器面板中的多個資料線，因此顯示器面板顯示一影像。閘極驅動器在一積體電路(“IC”)晶片組態中被製造。因此，該IC晶片類型閘極驅動器被安裝在該顯示器面板的周圍，且被連接到該顯示器面板的閘極線。
然而，連接故障會在閘極驅動器與閘極線之間發生，以及因為閘極驅動器在一獨立IC晶片組態中被提供，導致顯示器裝置的製造成本增加。
為了解決這些問題，顯示器面板與閘極驅動器同時被製造。也就是說，當顯示器面板被製造時，閘極驅動器在該顯示器面板的一邊緣被同時地製造。因為顯示器面板與 閘極驅動器以類似的製程被製造，閘極驅動器的製造成本可被減小，並且在閘極驅動器與閘極線之間的連接故障可被解決。
因為閘極驅動器和顯示器面板同時製造，所以閘極驅動器的電路元件由非晶矽形成。非晶矽具有一個缺點是因為電子移動性極大地根據溫度而改變。因此，當環境溫度降低時，由非晶矽製成之電路元件響應速度迅速降低。
因此，當環境溫度降低時，閘極驅動器輸出一異常電壓位準的閘極導通信號。因為閘極驅動器之電路元件的操作性能被降低，所以閘極驅動器輸出具有低於一目標電壓位準之電壓位準的閘極導通信號。此外，當閘極驅動器的驅動使用經由前面一級的閘極線被施加的閘極導通信號被控制時，具有一異常電壓位準的閘極導通信號可能影響下一級，因此下一閘極線的閘極導通信號也包括一異常電壓位準。由於該異常電壓位準的閘極導通信號，顯示器面板不能正確地顯示影像。
 發明概要
本發明已致力於解決上述問題以及本發明的層面提供一顯示器裝置及其驅動方法，該顯示器裝置能夠透過改變被施加到一閘極驅動器之控制信號的電壓位準避免被施加到一第一閘極線之閘極導通信號之電壓位準在一低溫時降低，藉此即使是在低溫時也能顯示正確的影像。
根據一示範性實施例，本發明提供了一顯示器裝置， 其包括被連接到多個像素之多條閘極線的一顯示器面板；產生閘極時鐘信號的一閘極時鐘產生器，其中在一訊框週期中一第一閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度小於其他閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度；以及一閘極驅動器，其根據閘極時鐘信號以及具有與其他閘極時鐘信號相反之相位的閘極互補時鐘信號相繼地將閘極導通信號施加到閘極線。
根據一示範性實施例，該顯示器裝置進一步包括根據一第一輸出使能信號以及一第一垂直同步啟動信號輸出一第二輸出使能信號的一信號轉換器，其中該閘極時鐘產生器根據該第二輸出使能信號、該第一垂直同步啟動信號以及一驅動時鐘信號產生一第二垂直同步啟動信號、該閘極時鐘信號，以及該閘極互補時鐘信號。
根據一示範性實施例，該第二輸出使能信號在該第一垂直同步啟動信號的邏輯高時期中保持一邏輯低位準。此外，閘極驅動器根據該第二垂直同步啟動信號被驅動。
根據一示範性實施例，該顯示器裝置進一步包括輸出該第一輸出使能信號、該第一垂直同步啟動信號以及該驅動時鐘信號的一信號控制器。
根據一示範性實施例，當該第二輸出使能信號或該驅動時鐘信號是一邏輯低位準時，該閘極時鐘信號是邏輯高位準，當該第二輸出使能信號及該驅動時鐘信號是邏輯低位準時，該閘極時鐘信號是一邏輯低位準。
根據一示範性實施例，該信號轉換器包括接收該第一輸出使能信號以及輸出該第二輸出使能信號的一輸入/輸 出節點，以及根據該第一垂直同步啟動信號電連接該輸入/輸出節點到接地端的一切換單元。
根據一示範性實施例，該信號轉換器包括在該第一垂直同步啟動信號和該第一輸出使能信號上執行一反及(NAND)操作的一第一邏輯閘，以及在該第一邏輯閘的輸出和該第一輸出使能信號上執行一及(AND)操作的一第二邏輯閘。
根據一示範性實施例，其他閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度大約是一個水平時鐘週期(1H)，以及該第一閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度大約是1H的30-60%。
根據一示範性實施例，該閘極驅動器包括被整合到顯示器面板以及分別被連接到該等閘極線的多個級。被連接到一第一閘極線的一第一級根據第二垂直同步啟動信號和第一閘極時鐘信號輸出閘極導通信號，以及其他級根據前級的輸出、其他閘極時鐘信號以及閘極互補時鐘信號輸出閘極導通信號。
根據一示範性實施例，當第二輸出使能信號和驅動時鐘信號的一邏輯或(OR)操作為零時，該閘極時鐘產生器轉換其他閘極時鐘信號以及閘極互補時鐘信號的邏輯位準。
每一該像素包括被連接到該閘極線的一薄膜電晶體，以及被連接到該薄膜電晶體的一液晶電容器。
在另一示範性實施例中，本發明提供一顯示器裝置，該顯示器裝置包括包含被連接到多個像素之多條閘極線的一顯示器面板；在一第一垂直同步啟動信號的邏輯高時期 中透過將一第一輸出使能信號轉換到一邏輯低位準而產生一第二輸出使能信號，以及在一訊框週期中根據該第二輸出使能信號和一驅動時鐘信號產生閘極時鐘信號的一閘極時鐘產生器，其中一第一閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度小於其他閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度；以及一閘極驅動器，其根據從該第一垂直同步啟動信號轉換而來的一第二垂直同步啟動信號、該閘極時鐘信號以及具有與在該第一閘極時鐘信號後的其他閘極時鐘信號相反之相位的閘極互補時鐘信號相繼地將閘極導通信號施加到閘極線。
此外，根據另一示範性實施例，本發明提供一種用於驅動一顯示器裝置的方法，其包括在指示訊框開始之一第一垂直同步啟動信號的一邏輯高時期中產生具有一邏輯低位準的一輸出使能信號；使用該輸出使能信號、該第一垂直同步啟動信號、該驅動時鐘信號、一閘極導通信號以及一閘極不導通信號產生閘極時鐘信號、一閘極互補時鐘信號，以及一第二垂直同步啟動信號，其中在該第一垂直同步啟動信號週期中閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度小於在其他週期中的時鐘信號之邏輯高時期的寬度，以及該閘極互補時鐘信號具有與在該第一閘極時鐘信號後的其他閘極時鐘信號相反的相位，以及根據該第二垂直同步啟動信號、該閘極時鐘信號以及該閘極互補時鐘信號相繼地將閘極導通信號施加到多條閘極線。
根據一示範性實施例，其他週期中的其他閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度大約是1H，以及在該第一垂直同步 啟動信號週期中的閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度大約是1H的30－60%。
根據一示範性實施例，該第一垂直同步啟動信號之邏輯高時期的寬度大約是1H。
根據一示範性實施例，當輸出使能信號和驅動時鐘信號的一邏輯OR操作為零時，其他閘極時鐘信號以及閘極互補時鐘信號的邏輯位準被反轉。
圖式簡單說明
在結合所附圖式的情況下，本發明的以上以及/或者其他層面、特徵及優點從以下詳細描述中將變得更加顯然，在該等圖式中：第1圖是根據本發明之一顯示器裝置示範性實施例的一方塊圖；第2圖是該根據本發明的顯示器裝置的一部份示範性實施例的一詳細方塊圖；第3圖是根據本發明之一第一級示範性實施例的一電路圖；第4圖是根據本發明之一信號轉換器示範性實施例的一電路圖；第5圖是根據本發明之另一信號轉換器示範性實施例的一電路圖；以及第6圖是說明根據本發明之顯示器裝置之操作示範性實施例的一波形圖。
 較佳實施例之詳細說明
本發明現將參考本發明之實施例於其中被顯示的圖式在下文中進行更加充分地描述。然而，本發明可以以許多不同的形式被實現且不應被視為受限於於此所提出的實施例。更加確切地說，因為提供了這些實施例，本揭露將是詳盡和完整的，並且將充分地向在本技術領域的那些通常知識者表達本發明的範圍。通篇中類似的參考數字指代類似的元件。
將被理解的是，當提到一元件“在另一元件上”時，其可以是直接地在另一元件上或在它們之間可存在介於中間的元件。相反，當提到一元件“直接地在另一元件上”時，則不存在介於中間的元件。如於此所使用的術語“和/或”(“以及/或者”)包括一個或更多被列入相關項目的任何及所有組合。
將被理解的是，儘管術語第一、第二、第三等可被用在這裡來描述各種元件、元件、區、層和/或部分，但是這些元件、元件、區、層和/或部分應不受這些術語的限制。這些術語僅被用來區別一元件、元件、區、層或部分與另一元件、元件、區、層或部分。因此，在不脫離本發明之教示的前提下，以下所討論的一第一元件、元件、區、層或部分可被稱為一第二元件、元件、區、層或部分。
於此所使用的術語僅是為了達到描述特定實施例的目的，而並不意欲限制本發明。如於此所使用的單數形式“一(個)”及“該”也不意欲包括複數形式，除非內文另外明確地 如此指出。另外應被理解的是，當術語“包含”或“包括”被用在本說明書中時，明確指明存在所述的特徵、區、整體、步驟、操作、元件和/或元件，但是不排除存在額外一或更多的其他特徵、區、整體、步驟、操作、元件、元件和/或其群組。
此外，諸如“下面”或“底部”及“上面”或“頂部”的相關術語在這裡可被用以描述如在該等圖式中所說明的一元件與另一元件的關係。將被理解的是，相關術語意欲包含除了在該等圖中所述方向外的不同裝置方向。例如，如果在其中一圖式中的裝置被翻轉，則被描述為在其他元件“下面”一側的元件然後方向將是在該等其他元件的“上面”一側。因此，示範性術語“下面”可包含“下面”和“上面”之方向，這取決於圖式的特定方向。同樣地，如果在其中一圖式中的裝置被翻轉，則被描述為在其他元件“下面”或“以下”的元件然後方向將是在其他元件的“上面”。因此，示範性術語“下面”或“在...以下”可包含上面和下面之方向。
除非另有定義，否則在這裡所使用的所有術語(包括技術及科學術語)具有如同為在本發明所屬之技術領域的一個通常知識者通常所理解的含義。將進一步被理解的是，諸如在常用字典中被定義的那些術語應被解譯為具有與它們在相關技術領域及本揭之露脈絡中的含義相符的含義，並且將不被以理想化或過於正式的意義解譯，除非在這裡如此明確定義。
之後，本發明的示範性實施例將參考該等所附圖式被 詳細地描述。
第1圖是根據本發明之一顯示器裝置示範性實施例的一方塊圖。第2圖是該根據本發明的顯示器裝置的一部份示範性實施例的一詳細方塊圖。第3圖是根據本發明之一第一級示範性實施例的一電路圖。第4圖是根據本發明之一信號轉換器示範性實施例的一電路圖。第5圖是根據本發明之另一信號轉換器示範性實施例的一電路圖。第6圖是說明根據本發明之顯示器裝置之操作示範性實施例的一波形圖。
參考第1到第4圖，該顯示器裝置包括一顯示器面板100、一閘極驅動器200、一資料驅動器300、一閘極時鐘產生器400、一驅動電壓產生器500、一信號控制器600，以及一信號轉換器700。
顯示器面板100包括在一個方向延伸的多條閘極線G1到Gn，以及在一個方向延伸且橫跨閘極線G1到Gn的多個資料線D1到Dm。此外，該顯示器面板100包括被連接到該等閘極線G1到Gn以及該等資料線D1到Dm的多個像素PX。該等像素PX在該顯示器面板100的一顯示區域中被以一矩陣形式安排。每一該像素PX包括一薄膜電晶體(“TFT”)T以及一像素電容器CLc。根據一示範性實施例，每一該像素PX進一步包括一儲存電容器Cst。該等像素分別顯示紅(R)、綠(G)或藍(B)。
顯示器面板100包括一頂部基體(圖未示)以及一底部基體(圖未示)。該底部基體包括TFT T、閘極線G1到Gn、資料線D1到Dm、像素電容器CLc的像素電極和儲存電容器Cst， 以及儲存電容器Cst的儲存電極。該頂部基體包括一遮光圖案(light blocking pattern)(例如一黑矩陣)、一濾色器以及像素電容器CLc的公用電極。一液晶層(圖未示)被插入到該頂部基體與該底部基體之間。
TFT T的閘極被連接到閘極線G1到Gn，源極被連接到資料線D1到Dm、汲極被連接到像素電極。TFT T根據被施加到閘極線G1到Gn的閘極導通信號操作，以及將資料線D1到Dm的資料信號(即灰度信號)提供給像素電極，以改變橫跨像素電容器CLc所形成的電場。液晶在顯示器面板100中的排列由於電場的改變而改變，因此由背光提供的光的透射率被控制。
根據一示範性實施例，像素電極包括多個削減(cut－away)和/或突出型樣作為調整液晶之直線方向的一定域調整器(domain regulator)。此外，公用電極可包括多個突出和/或削減型樣。在該目前的示範性實施例中，液晶被垂直排列。然而，本發明並不限於此，而是可隨需要改變。
根據一示範性實施例，諸如閘極驅動器200、資料驅動器300、閘極時鐘產生器400、驅動電壓產生器500、信號控制器600以及信號轉換器700的控制元件被提供在顯示器面板100的外部。這些控制元件將驅動控制信號提供給顯示器面板100，因此顯示器面板100接收外部光以及顯示影像。該等控制元件被製造為IC晶片以及被電連接到顯示器面板100。控制元件可分別被獨立地製造，或者其中的一些可被整合在一個單一晶片中。控制元件中的一些也可以連同顯 示器面板100一起被製造。在該目前的示範性實施例中，閘極驅動器200被整合在顯示器面板100的底部基體中。也就是說，閘極驅動器200連同顯示器面板100的TFT T一起被製造。控制元件以下將被更加詳細地描述。
信號控制器600接收影像信號R、G及B以及來自一外部圖形控制器(圖未示)的一影像控制信號CS。該等影像信號R、G及B包括原始像素資料，即紅、綠及藍色彩資料。該影像控制信號CS包括一垂直同步信號(“Vsync”)、一水平同步信號(“Hsync”)、一主時鐘(“DCLK”)以及一資料使能信號(“DE”)。該信號控制器600根據顯示器面板100的操作條件處理該等影像信號R、G及B。
信號控制器600產生包括一閘極控制信號和一資料控制信號的多個控制信號。更具體地說，該信號控制器600將該閘極控制信號傳送到信號轉換器700以及閘極時鐘產生器400，並且將該資料控制信號傳送到資料驅動器300。該閘極控制信號包括一第一輸出使能信號OE、一第一垂直同步啟動信號STV，以及一驅動時鐘信號CPV。該資料控制信號(圖未示)包括一水平同步啟動信號、一負載信號以及一資料時鐘信號。該水平同步啟動信號指示像素資料信號傳輸的開始。該負載信號指示施加一資料電壓到一相對應資料線的施加。此外，根據一示範性實施例，該資料控制信號進一步包括根據一公用電壓反轉一灰度電壓之極性的一反相信號。
信號控制器600在一IC晶片組態中被製造且被安裝在 被電連接到該顯示器面板100的一印刷電路板(“PCB”)(圖未示)上。儘管沒有顯示，但是該信號控制器600經由被連接到該PCB(圖未示)的一軟性印刷電路板(“FPCB”)(圖未示)被電連接到閘極驅動器200。
驅動電壓產生器500使用從信號控制器600接收到的一外部電壓VCC產生驅動顯示器裝置所必需的各種驅動電壓。該驅動電壓產生器500產生一參考電壓AVDD、一閘極導通電壓Von、一閘極不導通電壓Voff以及一公用電壓。該驅動電壓產生器500根據信號控制器600的控制信號將閘極導通電壓Von和閘極不導通電壓Voff施加到閘極時鐘產生器400以及將該參考電壓AVDD施加到資料驅動器300。該參考電壓AVDD被用作用以產生驅動液晶之一灰度電壓的一標準電壓。
資料驅動器300透過使用來自信號控制器600的資料控制信號和像素資料信號以及來自驅動電壓產生器500的參考電壓AVDD產生灰度信號，以及將所產生的灰度信號分別施加到資料線D1到Dm。也就是說，該資料驅動器300根據資料控制信號被驅動以及使用該參考電壓AVDD將數位像素資料信號轉換成類比灰度信號。該資料驅動器300將已被轉換的灰度信號提供給該等資料線D1到Dm。
信號轉換器700根據第一輸出使能信號OE以及第一垂直同步啟動信號STV輸出一第二輸出使能信號OE－C。該信號轉換器700在該第一垂直同步啟動信號STV被施加的時期中將該第一輸出使能信號OE改變到一邏輯低位準。也就 是說，該第二輸出使能信號OE-C在該第一垂直同步啟動信號STV的一邏輯高時期中被保持在一邏輯低位準，以及在餘下的時期中包括與該第一輸出使能信號OE相同的邏輯位準。該第一垂直同步啟動信號STV指示一訊框的開始，以及該第一垂直同步啟動信號STV在一訊框中是具有一邏輯高時期的一個單一的脈衝信號。
閘極時鐘產生器400根據該第二輸出使能信號OE-C、該第一垂直同步啟動信號STV、該驅動時鐘信號CPV以及該驅動電壓產生器500的閘極導通電壓Von及閘極不導通電壓Voff產生一第二垂直同步啟動信號STVP、一閘極時鐘信號CKV以及一閘極互補時鐘信號CKVB。該閘極時鐘產生器400將該第二垂直同步啟動信號STVP、該閘極時鐘信號CKV以及該閘極互補時鐘信號CKVB提供給閘極驅動器200。
閘極時鐘信號CKV、閘極互補時鐘信號CKVB以及第二垂直同步啟動信號STVP具有閘極導通電壓Von和閘極不導通電壓Voff的電壓位準。例如，該第二垂直同步啟動信號STVP透過將該第一垂直同步啟動信號STV的電壓位準增加達到該閘極導通電壓Von的電壓位準被產生。也就是說，該第二垂直同步啟動信號STVP包括與該第一垂直同步啟動信號STV相同的波形。然而，該第二垂直同步啟動信號STVP在其邏輯高時期中包括該閘極導通電壓Von的電壓位準。
閘極驅動器200根據該第二垂直同步啟動信號STVP、該閘極時鐘信號CKV以及該閘極互補時鐘信號CKVB將該 閘極導通信號Von及該閘極不導通信號Voff施加到該等閘極線G1到Gn。該閘極導通信號Von被相繼地提供給該等閘極線G1到Gn。該閘極導通信號Von在一訊框週期中是一個單一的脈衝信號。根據一示範性實施例，在一個水平時鐘週期(1H)中，該閘極導通信號Von可被提供給該等閘極線G1到Gn。在該閘極時鐘信號CKV或該閘極互補時鐘信號CKVB的一邏輯高時期中，該閘極導通信號Von可被提供給該等閘極線G1到Gn。因此，分別被連接到閘極線G1到Gn的TFT T被導通，於是影像被顯示。
在該目前的示範性實施例中，因為使用第一垂直同步啟動信號STV轉換第一輸出使能信號OE的信號轉換器700位於信號控制器600與閘極時鐘產生器400之間，所以避免被施加到第一閘極線G1的閘極導通信號Von的電壓位準由於一低環境溫度而失真(即被減小)是可能的。這在以下將進行更加詳細地描述。
閘極驅動器200將參考第2圖被描述。
參考第2圖，閘極驅動器200包括分別被連接到該等閘極線G1到Gn的第一到第n級200－1到200－n。該第一到第n級200－1到200－n根據多個操作信號將閘極導通信號Von或閘極不導通信號Voff提供給該等閘極線G1到Gn。該等操作信號包括閘極時鐘信號CKV、閘極互補時鐘信號CKVB以及第二垂直同步啟動信號STVP或前級200－1到200－n－1的輸出信號。
第一級200－1被第二垂直同步啟動信號STVP、閘極時鐘信號CKV、閘極互補時鐘信號CKVB以及閘極不導通信號 Voff驅動，並且將第一閘極導通信號Von施加到第一閘極線G1。第二到第n級200－2到200－n被前級200－1到200－n－1的輸出信號(即該閘極導通信號Von)、該閘極時鐘信號CKV以及該閘極互補時鐘信號CKVB驅動，並且將該等閘極導通信號Von分別施加到該第二到第n閘極線G2到Gn。第一到第(n－1)級200－1到200－n－1被其下一級(即第二到第n級200－2到200－n)的輸出信號(即閘極導通信號Von)重設。最後一級(即第n級200－n)也可由被佈置在該第n級200－n下面的一虛擬級(圖未示)的輸出信號重設。該第n級200－n也可由一獨立控制信號重設。
如在第3圖中所說明，根據一示範性實施例，每一該第一到第n級200－1到200－n可包括七個TFT。然而，本發明並不限於此，而是可隨需要而改變。僅為了達到描述的目的，以下描述將重點放在第一級200－1。該第一級200－1包括一第一電晶體TR1、一第二電晶體TR2、一第三電晶體TR3、一第四電晶體TR4、一第五電晶體TR5、一第六電晶體TR6、一第七電晶體TR7、一第一電容器C1以及一第二電容器C2。該第一電晶體TR1根據一第一節點NO1的信號將一閘極時鐘信號輸入端的閘極時鐘信號CKV提供給一信號輸出端。該第二電晶體TR2根據第二垂直同步啟動信號STVP將該第二垂直同步啟動信號STVP提供給該第一節點NO1。該第三電晶體TR3根據第二級200－2的一輸出信號將該第一節點NO1的信號提供給接地端電壓VSS。該第四電晶體TR4根據一第二節點NO2的信號將該第一節點NO1的信號提供給 接地端電壓VSS。該第五電晶體TR5根據該第二節點NO2的信號將來自該信號輸出端的信號提供給該接地端電壓VSS。該第六電晶體TR6根據閘極互補時鐘信號CKVB將該信號輸出端的信號提供給該接地端電壓VSS。該第七電晶體TR7根據該第一節點NO1的信號將該第二節點NO2的信號提供給該接地端電壓VSS。該第一電容器C1被連接在該第一節點NO1與該信號輸出端之間。該第二電容器C2被連接在該第二節點NO2與該閘極時鐘信號CKV的輸入端之間。根據一示範性實施例，該閘極時鐘信號CKV的輸入端以及該閘極互補時鐘信號CKVB的輸入端可以彼此交換。該第二到第n級200－2到200－n接收前級(即第一到第(n－1)級200－1到200－n－1)的輸出信號，而不是第二垂直同步啟動信號STVP。級的簡化電路組態在第3圖中被說明，並且如果必要的話，各種各樣的電路元件可進一步被包括在級中。該第二垂直同步啟動信號STVP、該閘極時鐘信號CKV以及該閘極互補時鐘信號CKVB的電壓位準與閘極導通信號Von的電壓位準相似或相等。
第一級200－1的操作以下將參考第3和6圖被描述。
參考第3和6圖，第二垂直同步啟動信號STVP被提供給第一級200－1。該第二垂直同步啟動信號STVP經由第二電晶體TR2被施加到第一節點NO1。第一電晶體TR1根據被施加到該第一節點NO1的第二垂直同步啟動信號STVP被導通。第一電容器C1根據該第二垂直同步啟動信號STVP的電壓位準被充電到一電壓，如在第6圖中由“A”所指示。在 該目前的示範性實施例中，在該第一級200－1中的第一電容器C1的充電時間可透過使用自信號轉換器700輸出的第二輸出使能信號OE－C所產生的閘極時鐘信號CKV被充分地保證。如在第6圖中所說明，因為該閘極時鐘信號CKV在大約相對應一個水平時鐘週期1H的30－60%的一時期T1中被保持在一邏輯低位準，該時期T1可被用作該第一電容器C1的充電時間。根據一示範性實施例，在大約相對應1個水平時鐘週期1H之50%的一時期被用作該第一電容器C1的充電時間。
然後，一邏輯高位準的閘極時鐘信號CKV被提供給第一級200－1。該閘極時鐘信號CKV經由被導通的第一電晶體TR1被施加到信號輸出端。如由在第6圖中的“B”所指示，當該邏輯高位準的閘極時鐘信號CKV被施加到該信號輸出端時，由於第一電容器C1的耦合，第一節點NO1的電壓位準會增加。當該第一節點NO1的電壓位準增加時，該第一電晶體TR1被完全導通。因此，該閘極時鐘信號CKV可被提供給該信號輸出端而沒有電壓降。該信號輸出端上的閘極時鐘信號CKV作為閘極導通信號被施加到第一閘極線G1。
第6圖是在假設在信號中沒有延遲發生之情況下被用在該顯示器裝置中的信號的一波形圖。根據一示範性實施例，第6圖的信號在位準轉換期間由於信號延遲可能會被傾斜。
如上所述，在前面一級第一節點NO1的電壓增加達到第二垂直同步啟動信號STVP的電壓位準，以及當閘極時鐘 信號CKV被輸入時，其電壓位準由於第一電容器C1而增加。在這一點上，當環境溫度低(例如，低於10℃)時，第一和第二電晶體TR1和TR2的驅動能力被降低。因此，閘極時鐘信號CKV在該第一電容器C1被充分充電之前被施加，因此該第一節點NO1的電壓位準沒有充分地增加。因為第一電晶體TR1沒有被完全導通，所以閘極導通信號的電壓位準被減小。然而，在該示範性實施例中，閘極時鐘信號CKV在一預定時間(第6圖中的T1)自第二垂直同步啟動信號STVP的施加逝去後被施加。這樣，該第一電容器C1可被充分地充電。因此，該第一節點NO1的電壓位準被充分地增加，以及該第一電晶體TR1被完全導通，藉此避免減小閘極導通信號的電壓位準。
如在第6圖中所說明，被施加到第一級200－1之閘極時鐘信號CKV的邏輯高時期被減小，以為該第一級200－1的第一電容器C1提供充足的充電時間。這就意味著被施加到第一閘極線G1之閘極導通信號脈衝寬度的變化。
在該目前示範性實施例中，第二輸出使能信號OE－C使用第一輸出使能信號OE以及第一垂直同步啟動信號STV被產生，並且其被施加到閘極時鐘產生器400，以產生閘極時鐘信號CKV。也就是說，被施加到第一級200－1之閘極時鐘信號CKV的邏輯高時期被減小，因為信號轉換器700將該第二輸出使能信號OE－C提供給該閘極時鐘產生器400。該閘極時鐘產生器400透過使用該第二輸出使能信號OE－C與驅動時鐘信號CPV的邏輯“OR”操作產生閘極時鐘信號CKV以 及閘極互補時鐘信號CKVB。當該第二輸出使能信號OE－C或該驅動時鐘信號CPV是一邏輯高位準時，該邏輯“OR”操作輸出一邏輯高位準。以及當該第二輸出使能信號OE－C及該驅動時鐘信號CPV是邏輯低位準時，該邏輯“OR”操作輸出一邏輯低位準。該閘極時鐘信號CKV和該閘極互補時鐘信號CKVB的電壓位準是閘極導通電壓Von和閘極不導通電壓Voff。該閘極時鐘產生器400透過使用該第一垂直同步啟動信號STV、該閘極導通電壓Von以及該閘極不導通電壓Voff產生第二垂直同步啟動信號STVP。如在第6圖中所說明，在一個訊框的第一1H週期中，當該第二輸出使能信號OE－C或該驅動時鐘信號CPV是一邏輯高位準時，該閘極時鐘產生器400產生一邏輯高位準的閘極時鐘信號CKV。在該第一1H週期結束後，當該第二輸出使能信號OE－C與該驅動時鐘信號CPV的邏輯OR操作為零時，該閘極時鐘產生器400反轉該閘極時鐘信號CKV和該閘極互補時鐘信號CKVB的邏輯位準。也就是說，當一邏輯低位準的第二輸出使能信號OE－C或一邏輯低位準的驅動時鐘信號CPV切換到一邏輯高位準時，該閘極時鐘產生器400反轉該閘極時鐘信號CKV的邏輯位準。在這一點上，邏輯高位準的閘極時鐘信號CKV變成閘極導通信號Von，以及邏輯低位準的電壓變成閘極不導通信號Voff。此外，如由第6圖中的“T1”所指示，當在該第二垂直同步啟動信號STVP的邏輯高時期中該第二輸出使能信號OE－C和該驅動時鐘信號CPV兩者都是邏輯低位準時，閘極時鐘信號CKV不作為輸出信號被施加。在該第二 垂直同步啟動信號STVP的該邏輯高時期，級200－1到200－n的第一電容器C1被外部信號充電。
被施加到第一級200－1的第一閘極時鐘信號CKV的產生以下將被描述。參考第6圖，在第二垂直同步啟動信號STVP被施加的一時期中，儘管第二輸出使能信號OE－C被保持在邏輯低位準，然而驅動時鐘信號CPV從邏輯低位準變化到邏輯高位準。因此，當該第二輸出使能信號OE－C與該驅動時鐘信號CPV兩者都是邏輯低位準時，該第一閘極時鐘信號CKV具有該邏輯低位準，但當該驅動時鐘信號CPV變化到邏輯高位準時則具有該邏輯高位準。因此，該第一級200－1的第一電容器C1可被充分地充電到該第二垂直同步啟動信號STVP的電壓位準，因為該第二輸出使能信號OE－C和該驅動時鐘信號CPV兩者都長時期保持邏輯低位準。然後，該第二輸出使能信號OE－C從邏輯低位準變化到邏輯高位準，並且再次變化到邏輯低位準。該驅動時鐘信號CPV從邏輯低位準變化到邏輯高位準。在這一點上，該第二輸出使能信號OE－C短時期保持邏輯低位準，然後變化到邏輯高位準。因此，該第二輸出使能信號OE－C與該驅動時鐘信號CPV兩者都保持邏輯低位準的時期被縮短。相反，該第二輸出使能信號OE－C和/或該驅動時鐘信號CPV保持邏輯高位準的時期被延長。因此，被連接到一閘極線的TFT的導通時間變長。在這種情況下，閘極互補時鐘信號CKVB具有與一訊框中除了第一閘極時鐘信號CKV以外的餘下的閘極時鐘信號CKV之相位相反的一相位。也就是 說，該閘極互補時鐘信號CKVB在第一水平時鐘週期1H中保持邏輯低位準，並且其在接下來的水平時鐘週期中具有與該閘極時鐘信號CKV之相位相反的一相位。
如上所述，被提供給閘極時鐘產生器400以產生閘極時鐘信號CKV的第二輸出使能信號OE－C使用第一輸出使能信號OE及第一垂直同步啟動信號STV在信號轉換器700中被產生。也就是說，第一級被該第一垂直同步啟動信號STV操作，以將閘極導通信號提供給第一閘極線G1。因此，在該第一垂直同步啟動信號STV的邏輯高時期中，該第二輸出使能信號OE－C透過強制性地將該第一輸出使能信號OE改變到邏輯低位準被產生。這樣，該第二輸出使能信號OE－C與驅動時鐘信號CPV都是邏輯低位準的時期可充分地長。因此，第一級的第一電容器C1被充電到第二垂直同步啟動信號STVP之電壓位準的時間被延長。
如在第4圖中所說明，信號轉換器700包括一輸入/輸出節點I/O以及一切換單元710。該信號轉換器700轉換第一輸出使能信號OE以輸出第二輸出使能信號OE－C。該切換單元710根據第一垂直同步啟動信號STV將該輸入/輸出節點I/O電連接到接地端。該切換單元710可用一電晶體實施。也就是說，當該第一垂直同步啟動信號STV是邏輯低位準(即接地端位準)時，該信號轉換器700將該第一輸出使能信號OE輸出為第二輸出使能信號OE－C，以及當該第一垂直同步啟動信號STV是邏輯高位準時將邏輯低位準信號(即接地端電壓信號VSS)輸出為第二輸出使能信號OE－C。因此，在該第 一垂直同步啟動信號STV被施加的時期中，該第二輸出使能信號OE－C包括該邏輯低位準，而不管該第一輸出使能信號OE的邏輯位準。具有切換單元710的信號轉換器700被連接到閘極時鐘產生器400的一輸入接腳，以轉換信號控制器600的第一輸出使能信號OE，因此該第二輸出使能信號OE－C可被提供給閘極時鐘產生器400。在該第一垂直同步啟動信號STV被施加的時期中，閘極時鐘信號CKV之邏輯高時期的寬度使用該第二輸出使能信號OE－C被改變。因此，閘極導通信號Von在一低溫時的電壓降被避免，藉此低溫驅動能力可被提高。
信號轉換器700不限於上述組態，而是可用各種各樣的電路組態實施。如在第5圖中所說明，該信號轉換器700包括在該第一垂直同步啟動信號STV以及該第一輸出使能信號OE上執行一NAND操作的一第一邏輯閘，以及在該第一邏輯閘的輸出及該第一輸出使能信號OE上執行一AND操作的一第二邏輯閘。該第一邏輯閘用一NAND閘“NAND”(反及閘)實施，該第二邏輯閘用一AND閘“AND”(及閘)實施。也就是說，當該第一輸出使能信號OE及該第一垂直同步啟動信號STV具有邏輯高位準時，該NAND閘“NAND”輸出邏輯低信號。當該NAND閘“NAND”的輸出是邏輯低位準時，AND閘“AND”輸出邏輯低位準的第二輸出使能信號OE－C，而不管該第一輸出使能信號OE的邏輯位準。在使用信號轉換器700的情況下，該第一輸出使能信號OE的邏輯高時期在該第一垂直同步啟動信號STV 的邏輯高時期中可被消除。
顯示器裝置的操作以下將參考第6圖進行詳細地描述。
信號控制器600根據自外部控制器被輸入的外部控制信號產生閘極控制信號以及資料控制信號。該等閘極控制信號包括第一輸出使能信號OE、驅動時鐘信號CPV以及第一垂直同步啟動信號STV。該等資料控制信號包括像素資料信號。該信號控制器600輸出第一輸出使能信號OE和驅動時鐘信號CPV。該信號控制器600在每一訊框開始輸出該第一垂直同步啟動信號STV。
信號轉換器700在第一垂直同步啟動信號STV的邏輯高時期強制性地將第一輸出使能信號OE改變為邏輯低位準，以及將第二輸出使能信號OE－C輸出到閘極時鐘產生器400。在這一點上，該第二輸出使能信號OE－C在該第一垂直同步啟動信號STV的邏輯高時期保持邏輯低位準，且在餘下的時期中包括與該第一輸出使能信號OE相同的邏輯位準。
閘極時鐘產生器400根據第二輸出使能信號OE－C與驅動時鐘信號CPV產生閘極時鐘信號CKV及閘極互補時鐘信號CKVB。該閘極時鐘產生器400根據第一垂直同步啟動信號STV產生第二垂直同步啟動信號STVP。該閘極時鐘信號CKV、該閘極互補時鐘信號CKVB以及該第二垂直同步啟動信號STVP的振幅具有與閘極導通電壓Von相同的電壓位準。該閘極時鐘信號CKV與該閘極互補時鐘信號CKVB之邏輯高時期的寬度等於該第二輸出使能信號OE－C與該驅動 時鐘信號CPV之邏輯高時期的和。該第二垂直同步啟動信號STVP之邏輯高時期的寬度等於該第一垂直同步啟動信號STV之邏輯高時期的寬度。因此，該第二輸出使能信號OE－C在該第一垂直同步啟動信號STV被施加的時期中包括邏輯低位準。在該第一垂直同步啟動信號STV被施加的時期中，該閘極時鐘產生器400僅當該驅動時鐘信號CPV是邏輯高位準時產生邏輯高位準的閘極時鐘信號CKV。也就是說，在該第一垂直同步啟動信號STV被施加的時期中，閘極時鐘信號CKV在第一水平時鐘週期1H的後半部分中而不是在整個水平時鐘週期1H中保持邏輯高位準。
閘極驅動器200根據第二垂直同步啟動信號STVP、閘極時鐘信號CKV以及閘極互補時鐘信號CKVB將閘極導通信號Von提供給閘極線G1到Gn。該閘極驅動器200包括被連接到閘極線G1到Gn的多個級200－1到200－n，以使用被輸入的信號將閘極導通信號Von施加到相對應的閘極線G1到Gn。閘極時鐘信號CKV之邏輯高時期的寬度在第一垂直同步啟動信號STV的時期中被減小，也就是說，該第二垂直同步啟動信號STVP被施加。被連接到第一閘極線G1的第一級200－1被該第二垂直同步啟動信號STVP驅動。在一預定時間(例如大約H/2)自該第二垂直同步啟動信號STVP之施加逝去後，該閘極時鐘信號CKV被施加到該第一級200－1。因此，具有小於一個水平時鐘週期1H之週期寬度的閘極導通信號Von被施加到第一閘極線G1。然而，第一級200－1的第一電容器C1可被充分地充電到該第二垂直同步啟動信號 STVP的電壓位準，因為該閘極時鐘信號CKV在一預定時間自該第二垂直同步啟動信號STVP之施加逝去後被施加。如以上之所述，具有正常電壓位準的閘極導通信號Von被施加到第一閘極線G1而沒有電壓降。在該目前的示範性實施例中，被施加到第一閘極線之閘極時鐘信號CKV之邏輯高時期的寬度使用信號轉換器700被調整，該信號轉換器700根據該第一垂直同步啟動信號STV轉換第一輸出使能信號OE的邏輯位準。因此，當閘極驅動器200以級形式被整合到顯示器面板100中時，避免被施加到第一閘極線G1之閘極導通信號Von的電壓位準由於級根據環境溫度被降低的操作性能而失真是可能的。
如以上之所述，被施加到一第一閘極線之一閘極導通信號Von的電壓位準在一低溫時的降低可透過根據垂直同步啟動信號改變輸出使能信號的邏輯位準被避免。
此外，輸出使能信號的邏輯位準使用開關或邏輯電路被改變，因此，製造成本的增加可被最小化以及在一低溫時的驅動能力可被提高。
已在本發明之以上示範性實施例中描述是，信號轉換器700在一獨立晶片或電路組態中被提供，因此其與信號控制器600以及閘極時鐘產生器400相分離。然而，本發明並不限於這種組態。例如，服務作為信號轉換器700的一獨立模組可被提供在該信號控制器600或該閘極時鐘產生器400中。
儘管本發明已參考其一些示範性實施例被顯示和描述，但是應被在本技術領域中的那些具有通常知識者理解的 是，在不脫離如由所附申請專利範圍所定義的本發明之精神和範圍前提下的各種形式和細節的變化可於其中被實現。
100‧‧‧顯示器面板
200‧‧‧閘極驅動器
200－1‧‧‧第一級
200－2‧‧‧第二級
200－n‧‧‧第n級
200－n－1‧‧‧第(n－1)級
300‧‧‧資料驅動器
400‧‧‧閘極時鐘產生器
500‧‧‧驅動電壓產生器
600‧‧‧信號控制器
700‧‧‧信號轉換器
710‧‧‧切換單元
第1圖是根據本發明之一顯示器裝置示範性實施例的一方塊圖；第2圖是該根據本發明的顯示器裝置的一部份示範性實施例的一詳細方塊圖；第3圖是根據本發明之一第一級示範性實施例的一電路圖；第4圖是根據本發明之一信號轉換器示範性實施例的一電路圖；第5圖是根據本發明之另一信號轉換器示範性實施例的一電路圖；以及第6圖是說明根據本發明之顯示器裝置之操作示範性實施例的一波形圖。
100‧‧‧顯示器面板
200‧‧‧閘極驅動器
300‧‧‧資料驅動器
400‧‧‧閘極時鐘產生器
500‧‧‧驅動電壓產生器
600‧‧‧信號控制器
700‧‧‧信號轉換器

Claims (19)

  1. 一種顯示器裝置，其包含：一顯示器面板，包含連接到多個像素的多條閘極線；一閘極時鐘產生器，產生閘極時鐘信號，其中在一訊框週期中，一第一閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度小於其他閘極時鐘信號之邏輯高時期的寬度；以及一閘極驅動器，根據該閘極時鐘信號以及具有與該等其他閘極時鐘信號相反之相位的一閘極互補時鐘信號相繼地將閘極導通信號施加到閘極線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器裝置，其進一步包含一信號轉換器，該信號轉換器根據一第一輸出使能信號及一第一垂直同步啟動信號輸出一第二輸出使能信號，其中該閘極時鐘產生器根據該第二輸出使能信號、該第一垂直同步啟動信號以及一驅動時鐘信號產生一第二垂直同步啟動信號、該閘極時鐘信號，以及該閘極互補時鐘信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器裝置，其中該第二輸出使能信號在該第一垂直同步啟動信號的一邏輯高時期中保持一邏輯低位準。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示器裝置，其進一步包含一信號控制器，該信號控制器輸出該第一輸出使能信號、該第一垂直同步啟動信號以及該驅動時鐘信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示器裝置，當該第二輸出使能信號或該驅動時鐘信號是一邏輯低位準時，該閘 極時鐘信號是一邏輯高位準，當該第二輸出使能信號及該驅動時鐘信號是邏輯低位準時，該閘極時鐘信號是一邏輯低位準。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器裝置，其中該閘極驅動器根據該第二垂直同步啟動信號被驅動。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器裝置，其中該信號轉換器包含：一輸入/輸出節點，接收該第一輸出使能信號以及輸出該第二輸出使能信號；以及一切換單元，根據該第一垂直同步啟動信號將該輸入/輸出節點電連接到接地端。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器裝置，其中該信號轉換器包含：一第一邏輯閘，在該第一垂直同步啟動信號和該第一輸出使能信號上執行一反及(NAND)操作；以及一第二邏輯閘，在該第一邏輯閘的輸出和該第一輸出使能信號上執行一及(AND)操作。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器裝置，其中該等其他閘極時鐘信號之該邏輯高時期的寬度大約是一個水平時鐘週期(1H)，以及該第一閘極時鐘信號之該邏輯高時期的寬度大約是1H的30-60%。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器裝置，其中該閘極驅動器包含：整合到該顯示器面板且分別連接到該等多條閘極 線的多個級，連接到一第一閘極線的一第一級根據該第二垂直同步啟動信號和該第一閘極時鐘信號輸出該閘極導通信號，以及其他級根據前級的輸出、該等其他閘極時鐘信號以及該等閘極互補時鐘信號輸出該等閘極導通信號。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器裝置，其中當該第二輸出使能信號與該驅動時鐘信號的一邏輯或(OR)操作為零時，該閘極時鐘產生器反轉該等其他閘極時鐘信號以及該等閘極互補時鐘信號的該等邏輯位準。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器裝置，其中每一該像素包含：連接到該閘極線的一薄膜電晶體；以及連接到該薄膜電晶體的一液晶電容器。
  13. 一種顯示器裝置，其包含：一顯示器面板，包含連接到多個像素的多條閘極線；一閘極時鐘產生器，在一第一垂直同步啟動信號的一邏輯高時期中透過將一第一輸出使能信號轉換到一邏輯低位準而產生一第二輸出使能信號，以及在一訊框週期中根據該第二輸出使能信號和一驅動時鐘信號產生閘極時鐘信號，其中一第一閘極時鐘信號之一邏輯高時期的寬度小於其他閘極時鐘信號之一邏輯高時期的寬度；以及一閘極驅動器，根據從該第一垂直同步啟動信號轉換而來的一第二垂直同步啟動信號、該閘極時鐘信號以 及具有與該第一閘極時鐘信號之後的該等其他閘極時鐘信號相反之相位的一閘極互補時鐘信號相繼地將閘極導通信號施加到該等閘極線。
  14. 一種用於驅動一顯示器裝置的方法，其包含以下步驟：在一第一垂直同步啟動信號的一邏輯高時期中產生具有一邏輯低位準的一輸出使能信號，該第一垂直同步啟動信號指示一訊框的開始；使用該輸出使能信號、該第一垂直同步啟動信號、一驅動時鐘信號、一閘極導通信號，以及一閘極不導通信號來產生閘極時鐘信號、一閘極互補時鐘信號，以及一第二垂直同步啟動信號，其中在該第一垂直同步啟動信號週期中的該閘極時鐘信號的一邏輯高時期的寬度小於在其他週期中的閘極時鐘信號的邏輯高時期的寬度，以及該閘極互補時鐘信號具有與該第一閘極時鐘信號之後的該等其他閘極時鐘信號相反的相位；以及根據該第二垂直同步啟動信號、該閘極時鐘信號以及該閘極互補時鐘信號相繼地將閘極導通信號施加到多條閘極線。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該等其他週期之該等閘極時鐘信號的該邏輯高時期的寬度大約是一個水平時鐘週期(1H)，以及在該第一垂直同步啟動信號週期中的該閘極時鐘信號的該邏輯高時期的寬度大約是1H的30-60%。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該第一垂直同 步啟動信號之該邏輯高時期的寬度大約是1H。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中當該輸出使能信號與該驅動時鐘信號的一邏輯OR操作為零時，該等其他閘極時鐘信號以及該等閘極互補時鐘信號的邏輯位準被反轉。
  18. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器裝置，其中該第一垂直同步啟動信號指示一訊框的開始且在該一個訊框中是具有一邏輯高時期的一個單一的脈衝。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之顯示器裝置，其中該第一垂直同步啟動信號指示一訊框的開始且在該一個訊框中是具有一邏輯高時期的一個單一的脈衝。
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