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1、(10)申请公布号 CN 102005197 A (43)申请公布日 2011.04.06 CN 102005197 A *CN102005197A* (21)申请号 201010530723.4 (22)申请日 2010.10.28 G09G 3/36(2006.01) (71)申请人 友达光电股份有限公司 地址 中国台湾新竹市 (72)发明人 温竣贵 郭士杰 陈哲贤 (74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 梁挥 祁建国 (54) 发明名称 液晶显示器驱动电路及相关驱动方法 (57) 摘要 本发明涉及一种液晶显示器驱动电路及相关 驱动方法。所述液晶显示器。
2、的驱动电路包含一温 度感测器和一功率集成电路。 温度感测器用来 侦测液晶显示器的操作环境温度，并依此产生相 对应的一温度信号。功率集成电路用来提供多组 时钟脉冲信号以驱动液晶显示器的一栅极驱动电 路，并依据温度信号来调整多组时钟脉冲信号的 有效脉冲宽度。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 6 页 CN 102005210 A1/1 页 2 1. 一种液晶显示器的驱动电路， 其特征在于， 其包含 ： 一温度感测器， 用来侦测该液晶显示器的操作环境温度并依此产生相对应的一温度信 号 ； 以及 一功率集成电路。
3、， 用来提供多组时钟脉冲信号以驱动该液晶显示器的一栅极驱动电 路， 并依据该温度信号来调整该多组时钟脉冲信号的有效脉冲宽度。 2. 根据权利要求 1 所述的驱动电路， 其特征在于 ： 当该液晶显示器的操作环境温度不超过一预定值时， 该功率集成电路输出具一第一有 效脉冲宽度的该多组时钟脉冲信号 ； 而 当该液晶显示器的操作环境温度超过该预定值时， 该功率集成电路利用削角方式来在 该多组时钟脉冲信号的波形下降边缘进行放电， 进而输出具一第二有效脉冲宽度的该多组 时钟脉冲信号， 且该第一有效脉冲宽度大于该第二有效脉冲宽度。 3. 根据权利要求 1 所述的驱动电路， 其特征在于， 该功率集成电路包含 。
4、： 一电位移位单元， 用来提升该多组时钟脉冲信号的电位 ； 以及 一调整单元， 其依据该温度信号来对该多组时钟脉冲信号进行削角， 进而调整该多组 时钟脉冲信号的有效脉冲宽度。 4. 根据权利要求 3 所述的驱动电路， 其特征在于， 该调整单元包含一电阻 - 电容电路， 用来提供一放电路径以在该多组时钟脉冲信号的波形下降边缘进行削角。 5. 根据权利要求 1 所述的驱动电路， 其特征在于， 该温度感测器为一热敏电阻比较电 路。 6. 一种液晶显示器的驱动方法， 其特征在于， 其包含 ： 当该液晶显示器的操作环境温度不超过一预定值时， 提供具一第一有效脉冲宽度的多 组时钟脉冲信号以驱动该液晶显示器。
5、 ； 以及 当该液晶显示器的操作环境温度超过该预定值时， 提供具一第二有效脉冲宽度的多组 时钟脉冲信号以驱动该液晶显示器， 其中该第一有效脉冲宽度大于该第二有效脉冲宽度。 7. 根据权利要求 6 所述的驱动方法， 其特征在于， 其另包含 ： 当该液晶显示器的操作环境温度超过该预定值时， 对该多组时钟脉冲信号进行削角以 缩小该多组时钟脉冲信号的有效脉冲宽度。 8. 根据权利要求 7 所述的驱动方法， 其特征在于， 其另包含 ： 依据该液晶显示器的操作环境温度来调整该多组时钟脉冲信号的削角斜率或削角时 间长短。 9. 根据权利要求 8 所述的驱动方法， 其特征在于， 其另包含 ： 在该多组时钟脉冲。
6、信号的有效脉冲宽度期间扫描该液晶显示器的像素。 权 利 要 求 书 CN 102005197 A CN 102005210 A1/4 页 3 液晶显示器驱动电路及相关驱动方法 技术领域 0001 本发明相涉及一种液晶显示器驱动电路及相关驱动方法， 尤指一种可改善低温起 始不良的液晶显示器驱动电路及相关驱动方法。 背景技术 0002 液晶显示器 (liquid crystal display， LCD) 具有低辐射、 体积小及低耗能等优 点， 已逐渐取代传统的阴极射线管显示器 (cathode ray tube display， CRT)， 因而被广泛 地应用在笔记型电脑、 个人数字助理 (pe。
7、rsonal digital assistant， PDA)、 平面电视， 或移 动电话等资讯产品上。 0003 请参考图 1 和图 2， 图 1 为现有技术中一液晶显示器 100 的示意图， 而图 2 为现有 技术中一液晶显示器 200 的示意图。液晶显示器 100 和 200 各包含一液晶显示面板 110、 一时序控制器 (timing controller)120、 一源极驱动电路 (source driver)130、 一栅极驱 动电路 (gate driver)140、 多条数据线 DL1 DLm、 多条栅极线 GL1 GLn， 以及一像素矩阵。 像素矩阵设于液晶显示面板 110 上。
8、且包含多个像素单元 PX， 每一像素单元包含一薄膜晶体 管 (thin film transistor， TFT) 开关 TFT、 一液晶电容 CLC和一储存电容 CST， 分别耦接于 相对应的数据线、 相对应的栅极线， 以及一共同电压 VCOM。时序控制器 120 可产生源极驱动 电路130和栅极驱动电路140运作所需的控制信号和时钟脉冲信号， 使得源极驱动电路130 能依此产生对应于显示影像的数据驱动信号 SD1 SDm， 以及使得栅极驱动电路 140 能依此 产生开启薄膜晶体管开关 TFT 所需的栅极驱动信号 SG1 SGn。 0004 在图 1 所示的液晶显示器 100 中， 栅极驱动。
9、电路 140 为外部驱动电路， 其通过多组 栅极驱动集成电路 (gate driver IC)142 来输出栅极驱动信号 SG1 SGn； 在图 2 所示的液 晶显示器 200 中， 栅极驱动电路 140 利用整合于液晶面板 (gate on array， GOA) 的技术来 制作， 亦即将栅极驱动电路 140 整合于设置像素单元 PX 的液晶显示面板 110 上， 并通过多 组移位寄存 (shift register) 单元 SR1 SRn来分别输出栅极驱动信号 SG1 SGn， 因此能 减少芯片使用量和信号走线。 0005 传统栅极驱动集成电路架构和 GOA 架构都需要移位寄存单元与电位移。
10、位器 (level shifter)， 电位移位器用来提收信号电位以增加其驱动能力。 传统栅极驱动集成电 路使用 CMOS 工艺将移位寄存单元与电压电位移位器整合在单一芯片。在 GOA 架构中， 移 位寄存单元利用 TFT 工艺来制作， 并将电位移位器整合在脉冲宽度调制集成电路 (PWM IC) 中。由于薄膜晶体管开关的导通电流 ION 和其栅极电压 VGH 成正比， 且会随着外在环境温 度下降而变小， 亦即薄膜晶体管的开启速度会因温度降低而变慢， 因此 GOA 液晶显示器在 低温环境下容易发生低温起始不良 (cold-start) 的问题。在低温操作环境下， 现有技术一 般会通过拉高薄膜晶体。
11、管开关的栅极电压 VGH 来增加薄膜晶体管开关的导通电流 ION， 如 此会造成额外的功率消耗。 说 明 书 CN 102005197 A CN 102005210 A2/4 页 4 发明内容 0006 本发明提供一种液晶显示器的驱动电路， 其包含一温度感测器， 用来侦测该液晶 显示器的操作环境温度并依此产生相对应的一温度信号 ； 以及一功率集成电路， 用来提供 多组时钟脉冲信号以驱动该液晶显示器的一栅极驱动电路， 并依据该温度信号来调整该多 组时钟脉冲信号的有效脉冲宽度。 0007 本发明另提供一种液晶显示器的驱动方法， 其包含当该液晶显示器的操作环境温 度不超过一预定值时， 提供具一第一有。
12、效脉冲宽度的多组时钟脉冲信号以驱动该液晶显示 器 ； 以及当该液晶显示器的操作环境温度超过该预定值时， 提供具一第二有效脉冲宽度的多 组时钟脉冲信号以驱动该液晶显示器， 其中该第一有效脉冲宽度大于该第二有效脉冲宽度。 附图说明 0008 图 1 和图 2 为现有技术中液晶显示器的示意图 ； 0009 图 3 为本发明中液晶显示器的示意图 ； 0010 图 4 为本发明实施例中温度感测器和功率集成电路的示意图 ； 0011 图 5A 和图 5B 为本发明液晶显示器驱动方法的示意图。 0012 其中， 附图标记 0013 350 温度感测器 110、 310 液晶显示面板 0014 360 功率集。
13、成电路 120、 320 时序控制器 0015 370 电位移位单元 130、 330 源极驱动电路 0016 380 脉冲宽度调整单元 140、 340 栅极驱动电路 0017 142 栅极驱动集成电路 SW1、 SW2 开关 0018 PX 像素单元 SR1 SRn 移位寄存单元 0019 CLC 液晶电容 DL1 DLm 数据线 0020 CST 储存电容 GL1 GLn 栅极线 0021 DTS 端点 R1、 R2、 R3 电阻 0022 C 电容 RT 热敏电阻 0023 TFT 薄膜晶体管开关 AVDD2、 AVDD2 电压源 0024 100、 200、 300 液晶显示器 CO。
14、MP1、 COMP2 比较器 具体实施方式 0025 图 3 为本发明中一液晶显示器 300 的示意图。液晶显示器 300 包含一液晶显示面 板 310、 一时序控制器 320、 一源极驱动电路 330、 一栅极驱动电路 340、 一温度感测器 350、 一功率集成电路 (power IC)360、 多条数据线 DL1 DLm、 多条栅极线 GL1 GLn， 以及一像素 矩阵。像素矩阵设于液晶显示面板 310 上且包含多个像素单元 PX， 每一像素单元包含一薄 膜晶体管开关 TFT、 一液晶电容 CLC和一储存电容 CST， 分别耦接于相对应的数据线、 相对应 的栅极线， 以及一共同电压 VC。
15、OM。时序控制器 320 可产生源极驱动电路 330、 栅极驱动电路 340 和功率集成电路 360 运作所需的起始脉冲信号 VST 和参考时钟脉冲信号 CK1 CKn等， 使得源极驱动电路 330 能依此产生对应于显示影像的数据驱动信号 SD1 SDm， 以及使得功 率集成电路 360 能依此产生栅极驱动电路 340 运作所需的输出时钟脉冲信号 CK1 CKn 。 说 明 书 CN 102005197 A CN 102005210 A3/4 页 5 在液晶显示器 300 中， 栅极驱动电路 340 利用 GOA 技术来制作， 亦即将栅极驱动电路 340 整 合于设置像素单元 PX 的液晶显示。
16、面板 310 上。依据起始脉冲信号 VST 和输出时钟脉冲信 号 CK1 CKn ， 栅极驱动电路 340 可通过多组移位寄存单元 SR1 SRn来分别产生开启薄 膜晶体管开关 TFT 所需的栅极驱动信号 SG1 SGn。 0026 温度感测器 350 用来侦测液晶显示器 300 的操作环境温度， 并依此产生相对应的 一温度信号 Sg。功率集成电路 360 包含一电位移位单元 370 和一脉冲宽度调整单元 380。 电位移位单元 370 可提升参考时钟脉冲信号 CK1 CKn的电位， 而脉冲宽度调整单元 380 可 依据温度信号 Sg 来调整参考时钟脉冲信号 CK1 CKn的有效脉冲宽度。因此。
17、， 功率集成电 路 360 提供的输出时钟脉冲信号 CK1 CKn 其电压电位较参考时钟脉冲信号 CK1 CKn为 高， 且有效脉冲宽度会随温度而有所不同。 0027 在本发明中， 参考时钟脉冲信号CK1CKn的电位会以一预定周期在一致能电位和 一除能电位之间切换， 致能电位是指导通薄膜晶体管开关所需的电位， 而有效脉冲宽度是 指参考时钟脉冲信号 CK1 CKn实际上维持在致能电位的期间。换而言之， 本发明在低温操 作环境下增加薄膜晶体管开关的导通时间， 以补偿薄膜晶体管开关的导通电流随温度下降 的特性， 进而改善低温起始不良的情形。 0028 举例来说， 假设将判定低温起始的临界温度设为 2。
18、5 ： 当温度感测器 350 侦测到 液晶显示器 300 的操作环境温度高于 25时， 脉冲宽度调整单元 380 会提供具较小有效脉 冲宽度的输出时钟脉冲信号 CK1 CKn ； 当温度感测器 350 侦测到液晶显示器 300 的操 作环境温度低于 25时， 脉冲宽度调整单元 380 会提供具较大有效脉冲宽度的输出时钟脉 冲信号 CK1 CKn ， 以加强驱动栅极驱动电路 340 的能力。同时， 依据输出时钟脉冲信号 CK1 CKn ， 移位寄存单元 SR1 SRn在低温时所产生的栅极驱动信号 SG1 SGn亦会具较 大有效脉冲宽度， 进而改善面板像素低温起始不良的情形。 0029 依据温度信。
19、号 Sg， 脉冲宽度调整单元 380 可通过削角方式来调整参考时钟脉冲信 号 CK1 CKn的有效脉冲宽度， 例如在参考时钟脉冲信号 CK1 CKn的波形下降边缘进行放 电， 并通过调整放电起始点、 强度和时间长度来在参考时钟脉冲信号 CK1 CKn的波形下降 边缘造成不同的削角效果， 进而改变有效脉冲宽度。 图4为本发明实施例中温度感测器350 和功率集成电路 360 的示意图。温度感测器 350 包含一电阻 R1、 一热敏电阻 RT、 一比较器 COMP1， 以及一开关SW1。 热敏电阻RT为可变电阻的一种， 其电阻值会随着温度变化而改变。 通过电阻R1、 热敏电阻RT和一电压源AVDD1。
20、所组成的分压电路可提供对应于目前液晶显示 器 300 操作环境温度的一参考电压 VREF1至比较器 COMP1 的正输入端， 比较器 COMP1 的负输 入端则接收对应于低温起始临界温度 ( 例如 25 ) 的一电压 VTH。开关 SW1 可为一金属氧 化物半导体晶体管开关 ： 在常温操作环境下 (VREF1 VTH) 时， 比较器 COMP1 会输出具致能电 位的温度信号 Sg 以导通开关 SW1 ； 在低温操作环境下 (VREF1 VTH) 时， 比较器 COMP1 会输出 具除能电位的温度信号 Sg 以关闭开关 SW1。 0030 在图 4 所示的实施例中， 脉冲宽度调整单元 380 具。
21、备削角功能， 其包含一电容 C、 电阻 R2 和 R3、 一比较器 COMP2， 以及一开关 SW2。当开关 SW1 不导通时， 电压源 AVDD2 可通 过电阻 R2 来充电电容 C ； 当开关 SW1 导通时， 电容 C 内存能量可传送至端点 DTS， 并在端点 DTS 的电位 ( 比较器 COMP2 的正输入端 ) 高于参考电压 VREF2的电位 ( 比较器 COMP2 的负输 入端 ) 时通过电阻 R3 来放电， 进而在参考时钟脉冲信号 CK1 CKn的波形下降边缘开始削 说 明 书 CN 102005197 A CN 102005210 A4/4 页 6 角 ； 当端点 DTS 的电。
22、位低于参考电压 VREF2的电位时， 开关 SW2 不导通而削角停止。电容 C 和 电阻 R2 的值可决定削角斜率， 而参考电压 VREF和电容 C 的值可决定削角时间长短。电容 C 的充电时间 TCHARGE和放电时间 TDISCHARGE可由下列公式来表示 ： 0031 0032 0033 图 5A 和图 5B 为本发明液晶显示器驱动方法的示意图， 图 5A 为低温操作环境下 ( 例如温度低于 25 ) 所提供的输出时钟脉冲信号 CK1 CKn ， 而图 5B 为常温操作环境 下 ( 例如温度高于 25 ) 所提供的输出时钟脉冲信号 CK1 CKn 。如图 5A 和图 5B 所示， 通过本。
23、发明的脉冲宽度调整单元 380， 低温下输出时钟脉冲信号 CK1 CKn 的有效宽度 W1 大于常温下输出时钟脉冲信号 CK1 CKn 的有效宽度 W2， 因此能增加薄膜晶体管开关在 低温时的导通时间。 0034 依据对应于操作环境温度的温度信号 Sg， 本发明的脉冲宽度调整单元 380 能以不 同方式调整参考时钟脉冲信号CK1CKn的有效脉冲宽度， 例如图4所示以削角放电方式来 缩短信号的有效脉冲宽度。然而， 图 4 所示仅为本发明的实施例， 并不限定本发明的范畴。 0035 在低温操作环境下， 本发明以有效脉冲宽度较大的信号来开启薄膜晶体管开关， 亦即薄膜晶体管开关在低温时的导通时间较长，。
24、 以补偿薄膜晶体管开关的导通电流随温度 下降的特性， 进而改善低温起始不良的情形。 0036 当然， 本发明还可有其它多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的情况下， 熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 102005197 A CN 102005210 A1/6 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102005197 A CN 102005210 A2/6 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 102005197 A CN 102005210 A3/6 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 102005197 A CN 102005210 A4/6 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 102005197 A CN 102005210 A5/6 页 11 图 5A 说 明 书 附 图 CN 102005197 A CN 102005210 A6/6 页 12 图 5B 说 明 书 附 图 CN 102005197 A 。