專利名稱：可主動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓的顯示器、電壓補(bǔ)償電路及驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種顯示器、電壓補(bǔ)償電路及驅(qū)動(dòng)方法，尤指一種可主動(dòng)調(diào) 整驅(qū)動(dòng)電壓的顯示器、電壓補(bǔ)償電路及驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器(liquid crystal display)具有低輻射、體積小及低耗能等優(yōu) 點(diǎn)，已逐漸取代傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器(cathode ray tube display),因而被廣 泛地應(yīng)用在筆記本電腦、個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)、平面 電視，或移動(dòng)電話等信息產(chǎn)品上。傳統(tǒng)液晶顯示器的方式是利用外部驅(qū)動(dòng)晶 片來驅(qū)動(dòng)面板上的像素以顯示圖像，但為了減少元件數(shù)目并降低制造成本， 近年來逐漸發(fā)展成將驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)直接制作于顯示面板上，例如將柵極驅(qū)動(dòng) 電路(gate driver)整合于液晶面板(Gate on Array, GOA)的技術(shù)。
請(qǐng)參考圖1，圖1為已知技術(shù)中一液晶顯示器100的示意圖。如圖1所示， 液晶顯示器IOO包括一液晶顯示面板IIO， 一源極驅(qū)動(dòng)電路120，以及一柵極 驅(qū)動(dòng)電路130。液晶顯示器100的液晶顯示面板110上設(shè)有多個(gè)呈陣列狀排列 的像素PX、多個(gè)條數(shù)據(jù)線D廣Dm，以及多個(gè)條柵極線G廣Gn。源極驅(qū)動(dòng)電 路120用來驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線Di Dm，而柵極驅(qū)動(dòng)電路130可提供輸出電壓W Vn以分別驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線Gt Gn。
請(qǐng)參考圖2。圖2為描述液晶顯示器操作特性的示意圖。在圖2中，縱軸 代表柵極驅(qū)動(dòng)電路可正常操作面板的最小輸出電壓(伏特)，橫軸代表使用時(shí) 間(小時(shí))，液晶顯示器的操作溫度為攝氏85度，曲線A代表正柵極電壓 Vgh=llV且負(fù)柵極電壓Vgl=-llV時(shí)的特性曲線，曲線B代表正柵極電壓Vgh=20V且負(fù)柵極電壓Vgl=-llV時(shí)的特性曲線。由于正常操作柵極驅(qū)動(dòng)電路 的最小輸出電壓會(huì)隨操作時(shí)間增加而逐漸變大，參見圖2的曲線A，在正柵 極電壓VgfllV的操作條件下，液晶顯示器在使用超過約250小時(shí)后，能夠 正常操作柵極驅(qū)動(dòng)電路的最小輸出電壓會(huì)超出此條件的理想柵極電壓 (Vgh=llV)，容易造成操作異常；如圖2的曲線B所示，在正柵極電壓Vgh=20V 的操作條件下，液晶顯示器即使在使用約800小時(shí)后，最小輸出電壓仍然維 持在理想的電壓范圍內(nèi)。因此，提高正柵極電壓Vgh能夠有效地拉長(zhǎng)面板的使 用時(shí)間。
請(qǐng)參考圖3，圖3的圖表說明了液晶顯示器在不同操作條件下的功率消耗。 在圖3中，T,^代表施加偏壓的時(shí)間長(zhǎng)短，unstress代表尚未施加偏壓。Vgh 和Vg,分別代表正柵極電壓與負(fù)柵極電壓(V)， Ih和I,分別代表施加正柵極電 壓Vgh和施加負(fù)柵極電壓Vg時(shí)的電流(mA)， Ph和&分別代表施加正柵極 電壓Vgh和施加負(fù)柵極電壓Vg時(shí)的功率消耗(mW)，而P，m代表總功率消耗 (mW)。在T—s咖相同的條件下比較總功率消耗P—sum，亦即比較條件一和條
件二或比較條件三和條件四，可得知總功率消耗P一sum和正柵極電壓V妙成正
比。因此，提高正柵極電壓Vgh雖然能拉長(zhǎng)使用時(shí)間，卻同時(shí)增加面板的功率 消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可主動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓的顯示器，包括一顯示面板，用來 依據(jù)多組柵極輸出電壓和一共同電壓來開啟像素以顯示圖像； 一柵極驅(qū)動(dòng)電 路，用來依據(jù)一柵極輸入信號(hào)來提供所述多組柵極輸出電壓； 一電壓選擇器， 耦接于所述柵極驅(qū)動(dòng)電路以接收所述多組柵極輸出電壓中的一第n級(jí)柵極輸 出電壓，所述電壓選擇器能提供多個(gè)相異的正柵極電壓和多個(gè)相異的共同電 壓，并能依據(jù)一參考電壓和所述第n級(jí)柵極輸出電壓之間的關(guān)系，從所述多 個(gè)正柵極電壓中選取一相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓以作為一輸出正柵極電壓，以及從所述多組相異的共同電壓中選取一相對(duì)應(yīng)的共同電壓以作為所述共同電
壓； 一時(shí)序控制器，用來產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)；以及一電壓產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生一 負(fù)柵極電壓。
本發(fā)明另提供一種應(yīng)用于顯示面板的電壓補(bǔ)償電路，包括一柵極驅(qū)動(dòng)電 路，用以產(chǎn)生多組柵極輸出電壓至一像素陣列； 一電壓選擇器，耦接于所述 柵極驅(qū)動(dòng)電路以接收多組柵極輸出電壓中的一第n級(jí)柵極輸出電壓，所述電 壓選擇器能提供多組相異的正柵極電壓和多組相異的共同電壓，并能依據(jù)一 參考電壓和所述第n級(jí)柵極輸出電壓之間的關(guān)系，從所述多組正柵極電壓中 選取一相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓以作為一輸出正柵極電壓，以及從所述多組相異 的共同電壓中選取一相對(duì)應(yīng)的共同電壓以作為所述共同電壓； 一時(shí)序控制器， 用來產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)；以及一電壓產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生一負(fù)柵極電壓。
本發(fā)明另提供一種驅(qū)動(dòng)顯示面板的方法，包括提供多個(gè)柵極輸出電壓中 的一第n級(jí)柵極輸出電壓；比較一參考電壓和所述第n級(jí)柵極輸出電壓之間 的電位高低；當(dāng)所述第n級(jí)柵極輸出電壓大于所述參考電壓時(shí)，選取多組正 柵極電壓中一相對(duì)應(yīng)的第一正柵極電壓以作為一輸出正柵極電壓，以及選取 多組相異的共同電壓中一相對(duì)應(yīng)的第一共同電壓以作為一輸出共同電壓；以 及當(dāng)所述第n級(jí)柵極輸出電壓不大于所述參考電壓時(shí)，選取所述多個(gè)正柵極 電壓中大于所述第一正柵極電壓的一第二正柵極電壓以作為所述輸出正柵極 電壓，以及選取所述多個(gè)共同電壓中小于所述第一共同電壓的一第二共同電 壓以作為所述輸出共同電壓。
利用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠提升顯示面板的使用壽命，同時(shí)不會(huì) 大幅增加功率消耗。


圖1為已知技術(shù)中一液晶顯示器的示意圖。 圖2為液晶顯示器操作特性的示意圖。圖3為說明液晶顯示器在不同操作條件下所消耗功率的圖表。
圖4為說明液晶顯示器施加偏壓的大小和時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖表。
圖5為本發(fā)明中一液晶顯示器的示意圖。
圖6為本發(fā)明柵極補(bǔ)償電路的功能方塊圖。
圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例中電壓選擇器的功能方塊圖。
圖8為本發(fā)明第一實(shí)施例的電壓選擇器運(yùn)作時(shí)的時(shí)序圖。
圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例中電壓選擇器的功能方塊圖。
圖IO為本發(fā)明第二實(shí)施例的電壓選擇器運(yùn)作時(shí)的時(shí)序圖。
圖11為本發(fā)明電壓選擇器運(yùn)作時(shí)的流程圖。
圖12為本發(fā)明另一實(shí)施例中一液晶顯示器的示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)
50電壓選擇器 54電壓產(chǎn)生器 58比較器 62計(jì)數(shù)器 66控制電路
Dj Dm數(shù)據(jù)線
PX像素
100、 500液晶顯示器 120、 520源極驅(qū)動(dòng)電路
具體實(shí)施例方式
52時(shí)序控制器
56電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器
60ADC
64電壓輸出電路 540柵極補(bǔ)償電路
Gj G。柵極線
MUX1、 MUX2多工器 110、 510液晶顯示面板 130、 530 532柵極驅(qū)動(dòng)電路
請(qǐng)?jiān)俅螀⒖紙D3，在偏壓相同的條件下比較總功率消耗Psum，亦即比較
條件一和條件三或比較條件二和條件四，可得知總功率消耗P—sum和施加偏壓 的時(shí)間T」加ss成反比。當(dāng)T效ess超過一個(gè)特定值(例如500小時(shí))后，在相同
偏壓的條件下，總功率消耗P ,約降為unstress時(shí)的一半(例如從115mV降至46.2mV或從202.9mV降至111.7mV)。本發(fā)明即利用此面板特性，在起始 時(shí)以較低正柵極電壓Vgh來驅(qū)動(dòng)面板，以節(jié)省功率消耗；當(dāng)使用時(shí)間超過一預(yù) 定值時(shí)，再以較高正柵極電壓Vgh來驅(qū)動(dòng)面板，提升面板的使用壽命，同時(shí)亦 不會(huì)大幅增加功率消耗。
由于饋通穿透效應(yīng)(feed-through)的作用，顯示面板的共同電壓(common voltage) Ve。m亦會(huì)隨著正柵極電壓Vgh的值而改變。請(qǐng)參考圖4，圖4說明了 共同電壓、正柵極電壓Vgh和施加偏壓的時(shí)間T一^^之間的關(guān)系。如圖4所示， Vc。m代表當(dāng)unstress時(shí)的共同電壓，共同電壓Ve。m和正柵極電壓Vgh成反比； Vc。m，代表當(dāng)T,M大于一個(gè)特定值(例如500小時(shí))時(shí)的共同電壓，共同電壓 Vc肌，和正柵極電壓Vgh亦成反比。同時(shí)，當(dāng)T—加ess超過一個(gè)特定值(例如500
小時(shí))時(shí)，正柵極電壓Vgh需大于一個(gè)特定值(例如15V)才能正常地操作顯 示面板。在正柵極電壓Vgh相同的條件下比較共同電壓的值，亦即比較vc。m
和Ve。m，，可得知V,和V,，之間差異不大。換而言之，施加偏壓的時(shí)間T—stress
對(duì)共同電壓影響并不大，因此本發(fā)明僅需考慮正柵極電壓Vgh對(duì)共同電壓的影
響在起始時(shí)以較低正柵極電壓Vgh和較高共同電壓Ve。m來驅(qū)動(dòng)面板，以節(jié)
省功率消耗；當(dāng)使用時(shí)間超過一個(gè)預(yù)定值時(shí)，再以較高正柵極電壓Vgh和較低
共同電壓Ve。m來驅(qū)動(dòng)面板，提升面板的使用壽命，同時(shí)亦不會(huì)大幅增加功率 消耗，或是改變顯示面板的特性。
請(qǐng)參考圖5，圖5為本發(fā)明中液晶顯示器500的示意圖。液晶顯示器500 包括液晶顯示面板510，源極驅(qū)動(dòng)電路520，柵極驅(qū)動(dòng)電路530，以及柵極補(bǔ) 償電路540。液晶顯示面板510上設(shè)有多個(gè)呈陣列狀排列的像素PX、多個(gè)條 數(shù)據(jù)線D! Dm，以及多個(gè)條柵極線Gi Gn。液晶顯示器500的源極驅(qū)動(dòng)電路 520。柵極驅(qū)動(dòng)電路530依據(jù)柵極輸入信號(hào)Si來運(yùn)作，柵極輸入信號(hào)Si包括 電壓信號(hào)Vw起始脈沖(start pulse)信號(hào)Vst、時(shí)脈信號(hào)Vek，以及反向時(shí)脈信 號(hào)V滅等。依據(jù)柵極輸入信號(hào)Si，柵極驅(qū)動(dòng)電路530能以相對(duì)應(yīng)的正柵極電 壓Vgh和負(fù)柵極電壓Vgi來驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線G! Gn，此時(shí)柵極驅(qū)動(dòng)電路530的輸出電壓分別由V! Vn來表示。柵極補(bǔ)償電路540可提供柵極輸入信號(hào)Si給柵極
驅(qū)動(dòng)電路530以及提供柵極共同電壓V。。m至液晶顯示面板510，并依據(jù)柵極
驅(qū)動(dòng)電路530的輸出電壓來修正柵極輸入信號(hào)Si和共同電壓Ve。m的值，因此
能以最佳偏壓來驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板510。
當(dāng)液晶顯示器500剛幵始運(yùn)作時(shí)，柵極驅(qū)動(dòng)電路530以預(yù)定正柵極電壓 Vghl和預(yù)定負(fù)柵極電壓Vg,來驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線G Gn。由于柵極驅(qū)動(dòng)電路530的第 n級(jí)輸出位于信號(hào)傳遞路徑的末端，其輸出電壓通常最早開始不符合操作條 件，因此本發(fā)明可依據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路530的第n級(jí)輸出電壓Vn來判斷液晶顯 示器500在此種偏壓條件下是否能正常運(yùn)作。舉例來說，若液晶顯示器500 正常運(yùn)作的條件下，柵極驅(qū)動(dòng)電路530的每一級(jí)輸出電壓皆需大于參考電壓 Vref，本發(fā)明的柵極補(bǔ)償電路540會(huì)判斷第n級(jí)輸出電壓Vn是否大于參考電壓 Vref:若第n級(jí)輸出電壓Vn大于參考電壓V^，在絕大部分的情況下柵極驅(qū)動(dòng) 電路530的其它級(jí)的輸出電壓也會(huì)大于參考電壓Vref，此時(shí)會(huì)以預(yù)定偏壓條件 下的正柵極電壓Vghl、負(fù)柵極電壓Vg,和共同電壓Ve福來驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板 510。當(dāng)液晶顯示器500使用超過一定時(shí)間后，其特性可能會(huì)衰退，此時(shí)若繼 續(xù)以預(yù)定偏壓條件來驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板510，則可能無法達(dá)到預(yù)定的顯示品 質(zhì)。因此，若第n級(jí)輸出電壓Vn不大于參考電壓Vref，柵極補(bǔ)償電路540會(huì) 提供相對(duì)應(yīng)柵極輸入信號(hào)Si，如此才能以較佳偏壓條件下的正柵極電壓Vgh2、 負(fù)柵極電壓V^和共同電壓Ve。m2來驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板510。換而言之，柵極 補(bǔ)償電路540能夠依據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路530的輸出電壓來主動(dòng)補(bǔ)償柵極輸入電 壓Si，如此柵極驅(qū)動(dòng)電路530能以相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓Vgh來驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線Gi
Gn，以及提供相對(duì)應(yīng)的共同電壓Ve。m至液晶顯示面板510。
如圖2 圖4所示，前述實(shí)施例中VghPVgM而Vc。m2<Ve。ml。亦即當(dāng)液晶 顯示器500的顯示品質(zhì)達(dá)不到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，本發(fā)明以較高正柵極電壓Vgh和較 低共同電壓Vc。m來驅(qū)動(dòng)面板以提升面板的使用壽命，同時(shí)亦不會(huì)大幅增加功 率消耗。請(qǐng)參考圖6，圖6為柵極補(bǔ)償電路540的功能方塊圖。柵極補(bǔ)償電路540 包括電壓選擇器(voltageselector)50、時(shí)序控制器(timing controller)52、電壓產(chǎn) 生器(voltage generator)54，以及電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器(levd shifter)56。電壓選擇器 50耦接于柵極驅(qū)動(dòng)電路530和液晶顯示面板510，可依據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路530
的輸出電壓Vn來提供相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓Vgh和共同電壓Ve。m。時(shí)序控制器
52可提供柵極驅(qū)動(dòng)電路530運(yùn)作所需的邏輯信號(hào)Sc,而電壓產(chǎn)生器54可提 供負(fù)柵極電壓Vgl。電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器56耦接于電壓選擇器50、時(shí)序控制器52、 電壓產(chǎn)生器54和柵極驅(qū)動(dòng)電路530，可依據(jù)邏輯信號(hào)Sc、正柵極電壓Vgh、 和負(fù)柵極電壓Vg,來提供柵極輸入信號(hào)Si，使得柵極驅(qū)動(dòng)電路530能夠依據(jù)包 括柵極輸入信號(hào)Si內(nèi)的電壓信號(hào)V^起始脈沖信號(hào)Vst、時(shí)脈信號(hào)Vck，以及 反向時(shí)脈信號(hào)Vxdc等來運(yùn)作。
請(qǐng)參考圖7，圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例中電壓選擇器50的功能方塊圖。 第一實(shí)施例的電壓選擇器50包括比較器58、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter, ADC) 60、計(jì)數(shù)器62，電壓輸出電路64。比較器58耦接于柵極
驅(qū)動(dòng)電路530，用來比較參考電壓Vref和輸出電壓Vn的電位高低若輸出電
壓Vn大于參考電壓Vref，比較器58會(huì)輸出高電位模擬信號(hào)Va;若輸出電壓
Vn不大于參考電壓V^，比較器58會(huì)輸出低電位模擬信號(hào)Va。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換
器60耦接于比較器58，可將模擬信號(hào)Va轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)Vd:若接收到高電 位模擬信號(hào)Va，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器60會(huì)輸出具邏輯1電位的數(shù)字信號(hào)Vd;若 接收到低電位模擬信號(hào)Va，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器60會(huì)輸出具邏輯0電位的數(shù)字信 號(hào)Vd。計(jì)數(shù)器62耦接于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器60，可依據(jù)數(shù)字信號(hào)Vd產(chǎn)生輸出計(jì) 數(shù)值C。。電壓輸出電路64包括控制電路66和多工器MUX1、 MUX2，控制 電路66耦接于計(jì)數(shù)器62，可比較輸出計(jì)數(shù)值C。和參考計(jì)數(shù)值Ct的大小并輸 出相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)Vt，多工器MUX1和MUX2則可依據(jù)控制信號(hào)Vt輸出 相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓和輸出共同電壓。舉例來說，若輸出計(jì)數(shù)值C。大于參考 計(jì)數(shù)值Q，多工器MUX1會(huì)輸出正柵極電壓V幼j (例如11V)至電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器56，以及輸出共同電壓VCQml (例如3.89V)至液晶顯示面板510;若輸 出計(jì)數(shù)值C。不大于參考計(jì)數(shù)值Q，多工器MUX1會(huì)輸出正柵極電壓Vgh2 (例 如20V)至電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器56，以及輸出共同電壓Vc。m2 (例如3.29V)至液 晶 顯示面板510。
請(qǐng)參考圖8，圖8為本發(fā)明第一實(shí)施例的電壓選擇器50在運(yùn)作時(shí)的時(shí)序
圖。圖8顯示了輸出電壓Vn、數(shù)字信號(hào)Vd、正柵極電壓Vgh和共同電壓V,
的波形。當(dāng)輸出電壓Vn的值大于參考電壓V^時(shí)，計(jì)數(shù)器62開始計(jì)數(shù)，直到
輸出電壓Vn的值低于參考電壓Vref為止，計(jì)算出的輸出計(jì)數(shù)值分別由CQl、 C。2、 C。3，……等來表示。在圖8的實(shí)施例中，前三筆輸出電壓V^ Vn3高于
參考電壓Vref的時(shí)間分別對(duì)應(yīng)于輸出計(jì)數(shù)值CU C。3，其中輸出計(jì)數(shù)值CQl和
c。3大于參考計(jì)數(shù)值ct，而輸出計(jì)數(shù)值c。2小于參考計(jì)數(shù)值ct。由于c。^ ct，
此時(shí)仍會(huì)以對(duì)應(yīng)于輸出電壓Vnl的正柵極電壓Vghl和共同電壓Ve。ml來驅(qū)動(dòng)液
晶顯示器。之后，輸出電壓Vn2的波形偏離理想值，使得C。, Q，此時(shí)本發(fā) 明會(huì)選擇較佳的正柵極電壓Vgh2和共同電壓Vc。^來驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。在使用 較佳驅(qū)動(dòng)電壓后，輸出電壓Vn3的波形回復(fù)正常，因此C。3〉Ct，此時(shí)本發(fā)明 會(huì)繼續(xù)使用正柵極電壓Vgh2和共同電壓Ve。m2來驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。
請(qǐng)參考圖9，圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例中電壓選擇器50的功能方塊圖。 第二實(shí)施例和第一實(shí)施例類似，不同之處在于圖7中的第一實(shí)施例能提供
Vghl/Vgl/Ve。m^fl Vgh/VVVe。w兩組不同偏壓條件，而圖9中的第二實(shí)施例則能 提供Vgh!/Vg!/Ve。m! Vghn/Vgi/Ve。^等n組不同偏壓條件。在第二實(shí)施例中，電
壓輸出電路64的控制電路66同樣將輸出計(jì)數(shù)值C。和參考計(jì)數(shù)值Ct做比較， 并輸出相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)Vt，多工器MUX1和MUX2則可依據(jù)控制信號(hào)Vt 輸出相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓和輸出共同電壓。舉例來說，若輸出計(jì)數(shù)值C。大于 參考計(jì)數(shù)值Ct，多工器MUX1會(huì)輸出正柵極電壓Vghl (例如11V)至電壓準(zhǔn) 位轉(zhuǎn)移器56，以及輸出共同電壓Ve。ml (例如3.89V)至液晶顯示面板510; 在輸出計(jì)數(shù)值Co開始不大于參考計(jì)數(shù)值Ct時(shí)，多工器MUX1首先會(huì)輸出正柵極電壓Vgh2 (例如13V)至電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器56，而多工器MUX2首先會(huì)輸 出共同電壓Vc。m2 (例如3.72V)至液晶顯示面板510，再判斷此驅(qū)動(dòng)條件是否 已經(jīng)足夠。若以正柵極電壓Vgh2和輸出共同電壓Ve。m2來驅(qū)動(dòng)仍無法讓輸出電 壓Vn大于參考電壓Vref，輸出計(jì)數(shù)值C。依舊不大于參考計(jì)數(shù)值Ct時(shí)，此時(shí)多 工器MUXl會(huì)輸出正柵極電壓Vgh3 (例如15V)至電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器56，而多 工器MUX2會(huì)輸出共同電壓Ve。m3 (例如3.53V)至液晶顯示面板510;若以
正柵極電壓Vgh2和輸出共同電壓Ve。^來驅(qū)動(dòng)時(shí)輸出電壓Vn大于參考電壓
Vref，此時(shí)電壓選擇器50會(huì)繼續(xù)提供此偏壓條件，并定期執(zhí)行前述判斷步驟。
在以正柵極電壓Vgh3和輸出共同電壓Ve。m3來驅(qū)動(dòng)的情形下，若輸出電壓Vn
再度低于參考電壓Vref，此時(shí)會(huì)再次變更偏壓條件，多工器MUX1輸出正柵 極電壓Vgh4 (例如20V)至電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器56，而多工器MUX2輸出共同電 壓Ve。m4 (例如3.29V)至液晶顯示面板510。換而言之，本發(fā)明第二實(shí)施例可 依據(jù)輸出電壓Vn的值逐步改變偏壓的值，而非一次大幅改變偏壓值。
請(qǐng)參考圖10，圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例的電壓選擇器50在運(yùn)作時(shí)的時(shí)
序圖。圖lO顯示了輸出電壓Vn、數(shù)字信號(hào)Vd、正柵極電壓Vgh和共同電壓 V,的波形。當(dāng)輸出電壓Vn的值大于參考電壓V^時(shí)，計(jì)數(shù)器62開始計(jì)數(shù)， 直到輸出電壓Vn的值低于參考電壓Vref為止，計(jì)算出的輸出計(jì)數(shù)值分別由C。,、
C。2、 C。3、 C。4，……等來表示。在圖10的實(shí)施例中，前四筆輸出電壓vnl
Vn4高于參考電壓Vref的時(shí)間分別對(duì)應(yīng)于輸出計(jì)數(shù)值Ccl C。4，其中輸出計(jì)數(shù)
值Q和c。4大于參考計(jì)數(shù)值ct，而輸出計(jì)數(shù)值c。2和c。3小于參考計(jì)數(shù)值ct。
由于C。^Ct，此時(shí)仍會(huì)以對(duì)應(yīng)于輸出電壓Vnl的正柵極電壓VgM和共同電壓
vc。ml來驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。之后，輸出電壓vn2的波形偏離理想值，使得c。2<ct，
此時(shí)本發(fā)明會(huì)選擇較佳的正柵極電壓Vgh2和共同電壓Ve。^來驅(qū)動(dòng)液晶顯示 器。在使用正柵極電壓Vgh2和共同電壓Ve。m2后，輸出電壓Vn3的波形仍偏離 理想值，因此C。3《t，此時(shí)本發(fā)明會(huì)再次選擇較佳的正柵極電壓Vgh3和共同 電壓Ve。M來驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。在使用正柵極電壓V^和共同電壓Ve。m3后，輸出電壓Vn4的波形回復(fù)正常，因此C。4〉Ct，此時(shí)本發(fā)明會(huì)繼續(xù)使用正柵極 電壓vgh3和共同電壓Ve。m3來驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。
請(qǐng)參考圖ll，圖11為本發(fā)明電壓選擇器50運(yùn)作時(shí)的流程圖。圖ll的流
程圖包括下列步驟
步驟910:提供多組正柵極電壓與多組共同電壓中；
步驟920:輸出多組正柵極電壓中一預(yù)定正柵極電壓與一多組共同電壓中 一預(yù)定共同電壓；
步驟930:接收一柵極輸出電壓Vn;
步驟940:判斷柵極輸出電壓Vn是否大于一參考電壓Vw若柵極輸出電 壓Vn大于參考電壓V^，執(zhí)行步驟960;若柵極輸出電壓Vn不大于參考電壓
Vref，執(zhí)行步驟950;
步驟950:輸出多組正柵極電壓中另一相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓與一多組共同
電壓中另一相對(duì)應(yīng)的共同電壓；執(zhí)行步驟930;
步驟960:輸出對(duì)應(yīng)于柵極輸出電壓Vn的正柵極電壓和共同電壓；執(zhí)行
步驟930。
請(qǐng)參考圖12，圖12為本發(fā)明另一實(shí)施例中液晶顯示器550的示意圖。液 晶顯示器550包括液晶顯示面板510，源極驅(qū)動(dòng)電路520，兩柵極驅(qū)動(dòng)電路531 和532，以及柵極補(bǔ)償電路540。液晶顯示器550和液晶顯示器500類似，不 同之處在于液晶顯示器550采用雙邊驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)，亦即將柵極驅(qū)動(dòng)電路531 和532分別設(shè)置于液晶顯示面板510的兩側(cè)。柵極驅(qū)動(dòng)電路531和532皆依 據(jù)柵極輸入信號(hào)Si來運(yùn)作，其輸出電壓分別由Vh Vl。和Vn Vrn來表示。 本發(fā)明的液晶顯示器550同時(shí)依據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路531和532的第n級(jí)輸出電 壓Vln和Vrn來判斷在預(yù)定偏壓條件下是否能正常運(yùn)作。舉例來說，若第n級(jí) 輸出電壓Vl。和Vr。其中之一不大于參考電壓Vref，柵極補(bǔ)償電路540會(huì)提供 相對(duì)應(yīng)柵極輸入信號(hào)Si以同時(shí)改變柵極驅(qū)動(dòng)電路531和532的驅(qū)動(dòng)條件。
如前所述，本發(fā)明可選擇位于信號(hào)傳遞路徑的末端的第n級(jí)輸出電壓Vn來作為判斷條件，同時(shí)亦可依據(jù)其它級(jí)輸出電壓來判斷液晶顯示器是否能正
常運(yùn)作。圖7和圖8中電壓選擇器50的結(jié)構(gòu)僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不限定 本發(fā)明的范疇。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變 化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1. 一種可主動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓的顯示器，其特征在于，所述可主動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓的顯示器包括一顯示面板，用來依據(jù)多組柵極輸出電壓和一共同電壓來開啟像素以顯示圖像；一柵極驅(qū)動(dòng)電路，用來依據(jù)一柵極輸入信號(hào)來提供所述多組柵極輸出電壓；一電壓選擇器，耦接于所述柵極驅(qū)動(dòng)電路以接收所述多組柵極輸出電壓中的一第n級(jí)柵極輸出電壓，所述電壓選擇器能提供多個(gè)相異的正柵極電壓和多個(gè)相異的共同電壓，并能依據(jù)一參考電壓和所述第n級(jí)柵極輸出電壓之間的關(guān)系，從所述多個(gè)正柵極電壓中選取一相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓以作為一輸出正柵極電壓，以及從所述多組相異的共同電壓中選取一相對(duì)應(yīng)的共同電壓以作為所述共同電壓；一時(shí)序控制器，用來產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)；以及一電壓產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生一負(fù)柵極電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述電壓選擇器包括 一比較器，耦接于所述柵極驅(qū)動(dòng)電路，用來比較所述參考電壓和所述第n級(jí)柵極輸出電壓的電位高低，并依比較結(jié)果產(chǎn)生一模擬信號(hào)；一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于所述比較器，用來所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一數(shù) 字信號(hào)；一計(jì)數(shù)器，耦接于所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用來依據(jù)所述數(shù)字信號(hào)來產(chǎn)生 一輸出計(jì)數(shù)值；以及一電壓輸出電路，耦接于所述計(jì)數(shù)器，用來比較所述輸出計(jì)數(shù)值和一參 考計(jì)數(shù)值的大小，并依比較結(jié)果來產(chǎn)生所述輸出正柵極電壓和所述共同電壓。
3. 如權(quán)利要求2所述的顯示器，其特征在于，當(dāng)所述第n級(jí)柵極輸出電壓的電位大于所述參考電壓時(shí)，所述比較器輸出一高電位模擬信號(hào)；以及當(dāng)所述第n級(jí)柵極輸出電壓的電位不大于所述參考電壓時(shí)，所述比較器 輸出一低電位模擬信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求2所述的顯示器，其特征在于，當(dāng)接收到一高電位模擬信 號(hào)時(shí)，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述高電位模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一邏輯1數(shù)字信號(hào)； 以及當(dāng)接收到一低電位模擬信號(hào)時(shí)，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述低電位模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)換為一邏輯O數(shù)字信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求2所述的顯示器，其特征在于，當(dāng)所述輸出計(jì)數(shù)值大于所 述參考計(jì)數(shù)值時(shí)，所述電壓輸出電路選取所述多組正柵極電壓中一原始正柵 極電壓以作為所述輸出正柵極電壓，以及選取所述多組相異的共同電壓中一 原始共同電壓以作為所述共同電壓；以及當(dāng)所述輸出計(jì)數(shù)值小于所述參考計(jì)數(shù)值時(shí)，所述電壓輸出電路選取所述 多組正柵極電壓中一大于所述原始正柵極電壓的正柵極電壓以作為所述輸出 正柵極電壓，以及選取所述多組相異的共同電壓中一小于所述原始共同電壓 的共同電壓以作為所述共同電壓。
6. 如權(quán)利要求2所述的顯示器，其特征在于，所述電壓輸出電路包括 一控制器，耦接于所述計(jì)數(shù)器，用來比較所述輸出計(jì)數(shù)值和所述參考計(jì)數(shù)值的大小，并依比較結(jié)果產(chǎn)生一控制信號(hào)；一第一多工器，耦接于所述控制器，用來依據(jù)所述控制信號(hào)從多個(gè)正柵 極電壓中選取所述輸出正柵極電壓；以及一第二多工器，耦接于所述控制器，用來依據(jù)所述控制信號(hào)從多個(gè)相異 的共同電壓中選取所述共同電壓。
7. 如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述柵極驅(qū)動(dòng)電路整合于 所述液晶面板。
8. 如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，所述顯示器另包括一電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器，耦接于所述電壓選擇器、所述時(shí)序控制器和所述電 壓產(chǎn)生器，用來依據(jù)所述時(shí)脈信號(hào)、所述負(fù)柵極電壓，以及所述輸出正柵極 電壓來產(chǎn)生所述柵極輸入信號(hào)。
9. 一種應(yīng)用于顯示面板的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電壓補(bǔ)償電 路包括一柵極驅(qū)動(dòng)電路，用以產(chǎn)生多組柵極輸出電壓至一像素陣列； 一電壓選擇器，耦接于所述柵極驅(qū)動(dòng)電路以接收多組柵極輸出電壓中的一第n級(jí)柵極輸出電壓，所述電壓選擇器能提供多組相異的正柵極電壓和多 組相異的共同電壓，并能依據(jù)一參考電壓和所述第n級(jí)柵極輸出電壓之間的 關(guān)系，從所述多組正柵極電壓中選取一相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓以作為一輸出正 柵極電壓，以及從所述多組相異的共同電壓中選取一相對(duì)應(yīng)的共同電壓以作 為所述共同電壓；一時(shí)序控制器，用來產(chǎn)生一時(shí)脈信號(hào)；以及一電壓產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生一負(fù)柵極電壓。
10. 如權(quán)利要求9所述的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電壓選擇器包括一比較器，耦接于所述柵極驅(qū)動(dòng)電路，用來比較所述參考電壓和所述第n 級(jí)柵極輸出電壓的電位高低，并依比較結(jié)果產(chǎn)生一模擬信號(hào)；一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于所述比較器，用來將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一 數(shù)字信號(hào)；一計(jì)數(shù)器，耦接于所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用來依據(jù)所述數(shù)字信號(hào)來產(chǎn)生 一輸出計(jì)數(shù)值；以及一電壓輸出電路，耦接于所述計(jì)數(shù)器，用來比較所述輸出計(jì)數(shù)值和一參 考計(jì)數(shù)值的大小，并依比較結(jié)果來產(chǎn)生所述輸出正柵極電壓和所述共同電壓。
11. 如權(quán)利要求IO所述的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，當(dāng)所述第n級(jí)柵 極輸出電壓的電位大于所述參考電壓時(shí)，所述比較器輸出 一高電位模擬信號(hào)；以及當(dāng)所述第n級(jí)柵極輸出電壓的電位不大于所述參考電壓時(shí)，所述比較器 輸出一低電位模擬信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求IO所述的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，當(dāng)接收到一高電 位模擬信號(hào)時(shí)，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述高電位模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一邏輯1 數(shù)字信號(hào)；以及當(dāng)接收到一低電位模擬信號(hào)時(shí)，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述低電位模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)換為一邏輯0數(shù)字信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求IO所述的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器根據(jù) 所述數(shù)字信號(hào)的寬度來產(chǎn)生所述輸出計(jì)數(shù)值。
14. 如權(quán)利要求IO所述的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，當(dāng)所述輸出計(jì)數(shù) 值大于所述參考計(jì)數(shù)值時(shí)，所述電壓輸出電路選取所述多組正柵極電壓中一 原始正柵極電壓以作為所述輸出正柵極電壓，以及選取所述多組共同電壓中 一原始共同電壓以作為所述共同電壓；以及當(dāng)所述輸出計(jì)數(shù)值小于所述參考計(jì)數(shù)值時(shí)，所述電壓輸出電路選取所述 多組正柵極電壓中一大于所述原始正柵極電壓的正柵極電壓以作為所述輸出 正柵極電壓，以及選取所述多組共同電壓中一小于所述原始共同電壓的共同 電壓以作為所述共同電壓。
15. 如權(quán)利要求IO所述的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電壓輸出電 路包括一控制器，耦接于所述計(jì)數(shù)器，用來比較所述輸出計(jì)數(shù)值和所述參考計(jì) 數(shù)值的大小，并依比較結(jié)果產(chǎn)生一控制信號(hào)；一第一多工器，耦接于所述控制器，用來依據(jù)所述控制信號(hào)從多個(gè)正柵 極電壓中選取所述輸出正柵極電壓，以及一第二多工器，耦接于所述控制器，用來依據(jù)所述控制信號(hào)從多個(gè)共同 電壓中選取所述共同電壓。
16. 如權(quán)利要求9所述的電壓補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電壓補(bǔ)償電路 另包括一電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)移器，耦接于所述電壓選擇器、所述時(shí)序控制器和所述 電壓產(chǎn)生器，用來依據(jù)所述時(shí)脈信號(hào)、所述負(fù)柵極電壓，以及所述輸出正柵 極電壓來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述柵極驅(qū)動(dòng)電路所需的柵極輸入信號(hào)。
17. —種驅(qū)動(dòng)顯示面板的方法，其特征在于，所述方法包括提供多個(gè)柵極輸出電壓中的一第n級(jí)柵極輸出電壓； 比較一參考電壓和所述第n級(jí)柵極輸出電壓之間的電位高低； 當(dāng)所述第n級(jí)柵極輸出電壓大于所述參考電壓時(shí)，選取多組正柵極電壓 中一相對(duì)應(yīng)的第一正柵極電壓以作為一輸出正柵極電壓，以及選取多組相異 的共同電壓中一相對(duì)應(yīng)的第一共同電壓以作為一輸出共同電壓；以及當(dāng)所述第n級(jí)柵極輸出電壓不大于所述參考電壓時(shí)，選取所述多個(gè)正柵 極電壓中大于所述第一正柵極電壓的一第二正柵極電壓以作為所述輸出正柵 極電壓，以及選取所述多個(gè)共同電壓中小于所述第一共同電壓的一第二共同 電壓以作為所述輸出共同電壓。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法另包括 提供一模擬信號(hào)；將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一邏輯數(shù)字信號(hào)； 根據(jù)所述邏輯數(shù)字信號(hào)的寬度來產(chǎn)生一輸出計(jì)數(shù)值；以及 比較所述輸出計(jì)數(shù)值和一參考計(jì)數(shù)值的大小。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法另包括比較所述 第n級(jí)柵極輸出電壓和所述參考電壓的大小。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，提供多個(gè)柵極輸出電壓中 的一第n級(jí)柵極輸出電壓提供所述多個(gè)柵極輸出電壓中的最后一級(jí)柵極輸出 電壓。
21. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法另包括提供所述 多個(gè)正柵極電壓及所述多個(gè)共同電壓。
22. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法另包括依據(jù)所述 輸出正柵極電壓和所述輸出共同電壓來驅(qū)動(dòng)一顯示面板。
23. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法另包括依據(jù)一顯示面板的特性來設(shè)定所述參考電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可主動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓的顯示器、電壓補(bǔ)償電路及驅(qū)動(dòng)方法。所述顯示器包括一顯示面板、一柵極驅(qū)動(dòng)電路，以及一電壓選擇器。顯示面板依據(jù)多組柵極輸出電壓和一共同電壓來開啟像素來顯示圖像。柵極驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)一柵極輸入信號(hào)來提供多組柵極輸出電壓。電壓選擇器提供多個(gè)相異的正柵極電壓和多個(gè)相異的共同電壓，并依據(jù)一參考電壓和一第n級(jí)柵極輸出電壓之間的關(guān)系輸出多個(gè)正柵極電壓中一相對(duì)應(yīng)的正柵極電壓，以及輸出多組相異的共同電壓中一相對(duì)應(yīng)的共同電壓，因此能主動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101447177SQ20091000160
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者李國(guó)賢, 謝曜任, 鄭國(guó)興, 陳耿銘 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司