專利名稱：液晶顯示器的公共電壓源及其電荷回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源供應(yīng)機(jī)制，特別涉及一種應(yīng)用于液晶顯示器的公共電壓源及相關(guān)的電荷回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
一般而言，液晶顯示器包含有多個(gè)以矩陣方式排列的液晶顯示單元(LCDcell)，圖1是顯示現(xiàn)有液晶單元10與液晶顯示器的柵極驅(qū)動電路12、公共電壓源14及源極驅(qū)動電路16的連接關(guān)系示意圖。當(dāng)公共電壓源14切換輸出的公共電壓電平VCOM或者是源極驅(qū)動電路16切換輸出的源極電壓電平VSOURCE時(shí)，液晶顯示單元10中的寄生電容CP、存儲電容CS、平行板電容Clcd隨著進(jìn)行充電或放電，而在柵極驅(qū)動電路12輸出柵極驅(qū)動信號使液晶顯示單元10導(dǎo)通時(shí)，液晶單元10便依據(jù)存儲在電容CP、CS、Clcd的電壓大小而顯示出對應(yīng)的亮度，因此，藉由組合液晶顯示器上的多個(gè)液晶單元并經(jīng)由RGB濾光片濾光，液晶顯示器便可組合出不同色彩的畫面。
傳統(tǒng)公共電壓源14的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包含有提供高公共電壓電平VCOMH的一高公共電壓源142以及提供低公共電壓電平VCOML的一低公共電壓源144，其中，高公共電壓源142中的高公共電壓驅(qū)動電路146將正電荷存儲至電容148，使電容148的跨壓維持在高公共電壓電平VCOMH；低公共電壓源144中的低公共電壓驅(qū)動電路152將負(fù)電荷存儲至電容154，使電容154的跨壓維持在低公共電壓電平VCOML。當(dāng)公共電壓源14切換輸出的公共電壓電平VCOM時(shí)控制開關(guān)150、156，使其相對應(yīng)的開啟或關(guān)閉，即可將存儲在電容148或電容154上的電荷轉(zhuǎn)移至液晶顯示單元10的電容CP、CS、Clcd中，以將電容CP、CS、Clcd充電或放電至切換后的公共電壓電平，此時(shí)高公共電壓驅(qū)動電路146或低公共電壓驅(qū)動電路152并持續(xù)提供電荷至電容148或電容154，以維持電容148或電容154的跨壓在高公共電壓電平VCOMH或低公共電壓電平VCOML。
然而，存儲在電容CP、CS、Clcd中的電荷在液晶單元10顯示完成后就隨著放電路徑自然放電消失，這些電荷并沒有被充分利用，使得液晶顯示器的電荷使用效率無法獲得提升，以至于功率消耗的問題無法改善。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種公共電壓源以及應(yīng)用該公共電壓源的電荷回收系統(tǒng)，以將液晶顯示器中的電荷回收至公共電壓源重復(fù)使用，如此一來，便可有效提高液晶顯示器的電荷使用效率，并大幅地降低所消耗的功率。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其揭露一種應(yīng)用于一液晶顯示器的公共電壓源。該公共電壓源包含有一電荷存儲元件、一電壓驅(qū)動電路、一第一控制電路以及一第二控制電路，該電壓驅(qū)動電路用來提供一公共電壓電平，該第一控制電路依據(jù)一第一控制信號選擇性地將該電壓驅(qū)動電路的一輸出端耦接于該電荷存儲元件，而該第二控制電路則依據(jù)一第二控制信號選擇性地將該電荷存儲元件耦接于該公共電壓源的一輸出端。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其揭露一種電荷回收系統(tǒng)。該電荷回收系統(tǒng)包含有一公共電壓源、一控制單元以及一源極驅(qū)動電路，其中，該公共電壓源包含有用來輸出一第一公共電壓電平的一第一電壓源，且該第一電壓源包含有用來穩(wěn)壓及存儲該第一公共電壓電平的一電荷存儲元件、用來提供電壓的一電壓驅(qū)動電路、一第一控制電路以及一第二控制電路，該第一控制電路依據(jù)一第一控制信號選擇性地將該電壓驅(qū)動電路的一輸出端耦接于該電荷存儲元件，而該第二控制電路依據(jù)一第二控制信號選擇性地將該電荷存儲元件耦接于該公共電壓源的一輸出端。該控制單元耦接于該公共電壓源，用來產(chǎn)生該第一、第二控制信號與一電荷回收啟動信號，其中，該控制單元是在該第一控制電路未耦接該電壓驅(qū)動電路與該電荷存儲元件以及該第二控制電路耦接該電荷存儲元件與該公共電壓源的該輸出端時(shí)，輸出該電荷回收啟動信號，而該源極驅(qū)動電路耦接于該檢測單元，用來在接收到該電荷回收啟動信號時(shí)調(diào)整其輸出的源極電壓電平。



圖1是液晶顯示單元、柵極驅(qū)動電路、公共電壓源及源極驅(qū)動電路的連接關(guān)系示意圖。
圖2是現(xiàn)有公共電壓源的電路示意圖。
圖3是本發(fā)明電荷回收系統(tǒng)應(yīng)用于液晶顯示器的一實(shí)施例的示意圖。
圖4是圖3所示的電荷回收系統(tǒng)所使用的控制信號與源極電壓電平VSOURCE、公共電壓電平VCOM之間的關(guān)系示意圖。
附圖符號說明
具體實(shí)施例方式 請參考圖3，其是本發(fā)明電荷回收系統(tǒng)300應(yīng)用于液晶顯示器的一實(shí)施例的示意圖。電荷回收系統(tǒng)300包含有一公共電壓源310、一控制單元350以及一源極驅(qū)動電路360，其中，公共電壓源310與源極驅(qū)動電路360分別連接至液晶單元370中寄生電容CP的兩端，而控制單元350則控制公共電壓源310及源極驅(qū)動電路360以自寄生電容CP回收電荷，請注意，為了圖示方便，圖3僅顯示了一個(gè)液晶單元370，然而公共電壓源310及源極驅(qū)動電路360實(shí)際上耦接液晶顯示器中多個(gè)液晶單元。相較于圖2所示的傳統(tǒng)的公共電壓源14，本實(shí)施例中的公共電壓源310在高公共電壓源312與低公共電壓源314中分別多設(shè)置有第一控制電路318、326，用于選擇性地將高公共電壓驅(qū)動電路316或低公共電壓驅(qū)動電路324的一輸出端耦接于電容320、328。在本實(shí)施例中，第一控制電路318、326以及用來選擇性地將電容320、328耦接于公共電壓源310的輸出端VA的第二控制電路322、330均以開關(guān)來加以實(shí)作，請注意，任何可達(dá)到耦接及斷開功能的電路或元件，例如晶體管組成的開關(guān)電路，或可在高低公共電壓驅(qū)動電路316、324的輸出端產(chǎn)生高阻抗的實(shí)作電路，均可應(yīng)用于第一控制電路318、326及第二控制電路322、330。
請同時(shí)參考圖3與圖4，圖4是圖3所示的電荷回收系統(tǒng)300所使用的控制信號與源極電壓電平VSOURCE、公共電壓電平VCOM之間的關(guān)系示意圖。當(dāng)公共電壓源310的輸出電壓電平為高公共電壓電平VCOMH，且本電荷回收系統(tǒng)開始動作時(shí)，此時(shí)第一控制電路318是斷開狀態(tài)，故高公共電壓驅(qū)動電路316的輸出端并不耦接于電容320，另一第一控制電路326同樣為斷開狀態(tài)，故低電壓驅(qū)動電路324的輸出端亦不耦接于電容328，另外第二控制電路322導(dǎo)通而另一第二控制電路330斷開使公共電壓源312的輸出端VA耦接于電容320。當(dāng)液晶單元370即將變換極性(polarity)(請注意，此時(shí)液晶單元370對應(yīng)的柵極掃描線的驅(qū)動信號及源極掃描線的驅(qū)動信號均為失能(disabled)，液晶單元370并非為導(dǎo)通狀態(tài)且尚未輸入下一次導(dǎo)通時(shí)的源極驅(qū)動電壓)，亦即公共電壓電平VCOM即將自高公共電壓電平VCOMH切換成低公共電壓電平VCOML時(shí)，控制單元350輸出電荷回收啟動信號CR_EN至源極驅(qū)動電路360，使源極電壓電平VSOURCE拉高ΔV1，基于電容CP兩端的跨壓不會瞬間改變的特性，公共電壓電平VCOM也會隨著被拉高ΔV1，因此，存儲在寄生電容CP上的電荷便會經(jīng)由第二控制電路322(被第二控制信號S2所導(dǎo)通)而放電至電容320，達(dá)到電荷回收的目的，而當(dāng)下一次要提供高公共電壓電平VCOMH時(shí)，由于電容320中已存在有部份自寄生電容CP回收的電荷，高公共電壓驅(qū)動電路316對電容320充電至高公共電壓電平VCOMH的時(shí)間可以變短，因此所需消耗的功率便可以隨之降低。
接著當(dāng)電荷回收完成，液晶單元370的極性開始切換時(shí)，控制電路350控制第一控制信號S1與第二控制信號S2以使第一控制電路318及第二控制電路322斷開，而后控制第二控制信號S2’使第二控制電路330導(dǎo)通將之前回收到電容328的電荷重新利用，接著控制第一控制信號S1’使第一控制電路326導(dǎo)通，此時(shí)低公共電壓驅(qū)動電路324持續(xù)提供電荷至電容328，以維持電容328的跨壓在低公共電壓電平VCOML，直到將公共電壓源310的輸出電平準(zhǔn)確調(diào)整至低公共電壓電平。
而當(dāng)液晶單元370即將再進(jìn)行極性切換，也就是公共電壓電平VCOM自低公共電壓電平VCOML切換成高公共電壓電平VCOMH時(shí)，控制單元350會再發(fā)出電荷回收啟動信號CR_EN至源極驅(qū)動電路360，使源極電壓電平VSOURCE拉低ΔV2，同樣地，基于電容CP兩端的跨壓不會瞬間改變的特性，公共電壓電平VCOM也會隨著被拉低ΔV2，而存儲在寄生電容CP上的負(fù)電荷便會經(jīng)由第二控制電路330(由第二控制信號S2’導(dǎo)通)回收至電容328，或者說電容328放電至寄生電容CP，因此當(dāng)下一次要提供低公共電壓電平VCOML時(shí)，由于電容328中已存在一部份自寄生電容CP所回收的負(fù)電荷，故低公共電壓驅(qū)動電路324使電容328放電至低公共電壓電平VCOML的時(shí)間可以變短，且所需消耗的功率可以隨之降低。在本實(shí)施例中，ΔV1、ΔV2是源極電壓電平VSOURCE在電荷回收操作過程中的電壓調(diào)整量，用來啟動電荷回收的運(yùn)作，且ΔV1、ΔV2的大小可根據(jù)不同的系統(tǒng)需求而自行調(diào)整。
在電荷回收完成，公共電壓電平VCOM自低公共電壓電平VCOML切換成高公共電壓電平VCOMH時(shí)，控制電路350控制第一控制信號S1’與第二控制信號S2’而使第一控制電路326及第二控制電路330斷開，而后控制第二控制信號S2使第二控制電路322導(dǎo)通將之前回收到電容320電荷重新利用，接著控制第一控制信號S1使第一控制電路318導(dǎo)通，此時(shí)高公共電壓驅(qū)動電路316持續(xù)提供電荷至電容320，以維持電容320的跨壓在高公共電壓電平VCOMH，直到將公共電壓源310的輸出電平準(zhǔn)確調(diào)整至高公共電壓源電平。
而為了使液晶顯示器可以更加省電，控制單元350在輸出第一控制信號S1而使高公共電壓驅(qū)動電路316未耦接于電容320時(shí)，可另輸出一第三控制信號S3至高公共電壓驅(qū)動電路316以關(guān)閉高公共電壓驅(qū)動電路316中至少一部份的電路元件(例如運(yùn)算放大器)；或是在輸出第一控制信號S1’而使低公共電壓驅(qū)動電路324未耦接于電容328時(shí)，另輸出一第三控制信號S3’至低公共電壓驅(qū)動電路324以關(guān)閉低公共電壓驅(qū)動電路324中至少一部份的電路元件(例如運(yùn)算放大器)。
請注意，上述的電荷回收系統(tǒng)300僅為本發(fā)明的一實(shí)施例，本發(fā)明所揭露的電荷回收機(jī)制也可以只單獨(dú)應(yīng)用于高公共電壓源312或低公共電壓源314，以在特定時(shí)間內(nèi)回收特定電荷，亦可達(dá)到提升電荷使用率與降低功率消耗的目的，此外，電容320、328亦可以其它具有電荷存儲功能的電荷存儲元件來加以取代，而這些設(shè)計(jì)變化亦屬于本發(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)明申請專利范圍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
1.一種電荷回收系統(tǒng)，包含有
一公共電壓源，設(shè)置在一液晶顯示器中，該公共電壓源包含有
一第一電壓源，用來輸出一第一公共電壓電平，包含有
一電荷存儲元件；
一電壓驅(qū)動電路，用來提供該第一公共電壓電平；
一第一控制電路，用來依據(jù)一第一控制信號選擇性地將該電壓驅(qū)動電路的一輸出端耦接于該電荷存儲元件；以及
一第二控制電路，用來依據(jù)一第二控制信號選擇性地將該電荷存儲元件耦接于該公共電壓源的一輸出端；
一控制單元，耦接于該公共電壓源，用來產(chǎn)生該第一、第二控制信號與一電荷回收啟動信號，其中，該控制單元是在該第一控制電路未耦接該電壓驅(qū)動電路與該電荷存儲元件以及該第二控制電路耦接該電荷存儲元件與該公共電壓源的該輸出端時(shí)，輸出該電荷回收啟動信號；以及
一源極驅(qū)動電路，耦接于該控制單元，用來在接收到該電荷回收啟動信號時(shí)調(diào)整其輸出的源極電壓電平。
2.如權(quán)利要求1所述的電荷回收系統(tǒng)，其中，該公共電壓源另包含有一第二電壓源，用來輸出低于該第一公共電壓電平的一第二公共電壓電平；當(dāng)該公共電壓源在由該第一公共電壓電平切換至該第二公共電壓電平前，該控制單元輸出該電荷回收啟動信號以控制該源極驅(qū)動電路提高其輸出的源極電壓電平。
3.如權(quán)利要求1所述的電荷回收系統(tǒng)，其中，該公共電壓源另包含有一第二電壓源，用來輸出高于該第一公共電壓電平的一第二公共電壓電平；當(dāng)該公共電壓源在由該第一公共電壓電平切換至該第二公共電壓電平前，該控制單元輸出該電荷回收啟動信號以控制該源極驅(qū)動電路降低其輸出的源極電壓電平。
4.如權(quán)利要求1所述的電荷回收系統(tǒng)，其中，該源極驅(qū)動電路更依據(jù)調(diào)整前的該源極電壓電平來調(diào)整該源極電壓電平。
5.如權(quán)利要求1所述的電荷回收系統(tǒng)，其中，當(dāng)該控制單元產(chǎn)生該第一控制信號而使該第一控制電路未耦接該該電壓驅(qū)動電路與該電荷存儲元件時(shí)，該控制單元另產(chǎn)生一第三控制信號至該電壓驅(qū)動電路以關(guān)閉該電壓驅(qū)動電路中至少一部份的電路元件。
6.一種應(yīng)用于一液晶顯示器的公共電壓源，包含有
一電荷存儲元件；
一電壓驅(qū)動電路，用來提供一公共電壓電平；
一第一控制電路，用來依據(jù)一第一控制信號選擇性地將該電壓驅(qū)動電路的一輸出端耦接于該電荷存儲元件；以及
一第二控制電路，用來依據(jù)一第二控制信號選擇性地將該電荷存儲元件耦接于該公共電壓源的一輸出端。
7.一種電荷回收方法，包含有
檢測一液晶顯示器的一公共電壓源的時(shí)鐘信號；以及
在該公共電壓源切換其輸出的公共電壓電平前，根據(jù)該公共電壓電平控制一源極驅(qū)動電路以調(diào)整其輸出的源極電壓電平，并控制該公共電壓源使該公共電壓源的一電壓驅(qū)動電路不耦接至該公共電壓源的輸出端。
8.如權(quán)利要求7所述的電荷回收方法，其中，調(diào)整該源極電壓電平的步驟包含有
當(dāng)該公共電壓電平在由一高電壓電平切換至一低電壓電平前，控制該源極驅(qū)動電路提高其輸出的該源極電壓電平；以及
當(dāng)該公共電壓電平在由該低電壓電平切換至該高電壓電平前，控制該源極驅(qū)動電路降低其輸出的該源極電壓電平。
9.如權(quán)利要求8所述的電荷回收方法，其中，提高或降低該源極電壓電平的步驟更包含有依據(jù)調(diào)整前的該源極電壓電平提高或降低該源極電壓電平。
10.如權(quán)利要求7所述的電荷回收方法，更包含有
在該公共電壓電平由該低電壓電平切換至該高電壓電平時(shí)控制該公共電壓源使該公共電壓源的一高公共電壓穩(wěn)壓電容先耦接至該公共電壓源的輸出端，再將一高公共電壓驅(qū)動電路耦接至該公共電壓源的該輸出端；以及在該公共電壓電平由該高電壓電平切換至該低電壓電平時(shí)控制該公共電壓源使該公共電壓源的一低公共電壓穩(wěn)壓電容先耦接至該公共電壓源的輸出端，再將一低公共電壓驅(qū)動電路耦接至該公共電壓源的該輸出端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于液晶顯示器的公共電壓源及電荷回收系統(tǒng)。該電荷回收系統(tǒng)包含有該公共電壓源、一控制單元以及一源極驅(qū)動電路，其中，該控制單元是在該公共電壓源切換輸出的公共電壓電平前，控制該公共電壓源使公共電壓源中的電壓驅(qū)動電路與輸出端斷路，并輸出一電荷回收啟動信號至該源極驅(qū)動電路以調(diào)整其輸出的源極電壓電平，藉由提高或拉低源極電壓電平，可使存儲在液晶顯示器的液晶單元中的電荷回收至該公共電壓源，達(dá)到提高液晶顯示器的電荷使用效率，并降低消耗功率的目的。
文檔編號G02F1/133GK101339305SQ20071012738
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者韓承憲, 江偉山, 劉銘晃, 歐威揚(yáng), 黃啟模 申請人:奕力科技股份有限公司