栅极驱动模块及扫描线的控制方法
专利名称：栅极驱动模块及扫描线的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种输出级电路、栅极驱动模块以及扫描线的控制方法，尤其是涉及一种可调变扫描线的扫描信号波形的输出级电路与使用该电路的栅极驱动模块以及扫描线的控制方法。
背景技术：
随着半导体技术的改良，使得液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有低功率消耗、薄型量轻、分辨率高、色彩饱和度高、寿命长...等优点。因此，液晶显示器近年来已被广泛地使用，并且取代阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube，CRT)成为下一代显示器的主流之一。
图1为现有薄膜晶体管液晶显示器的像素架构图。请参照图1，像素架构100包括薄膜晶体管101、液晶电容Cp储存电容Cs、共享电极CE，以及寄生电容Cgd。其中，由图1中像素架构100的电性连接关可明显看出，储存电容Cs为在共享电极CE上(Cs on Common) 的设计。图2为现有薄膜晶体管液晶显示器之另一像素架构图。请同时参照图1及图2， 像素架构200和像素架构100之最大不同处在于像素架构200的储存电容Cs为在栅极上 (Cs on Gate)的设计。而无论采用上述哪一种像素架构，当栅极驱动器(gate driver，未绘示)所输出的扫描电压由高准位电压(HVe)迅速地降至低准位电压(LVe)，而致使薄膜晶体管101关闭时，因寄生电容Cgd所造成的耦合效应(coupling effect)，使得薄膜晶体管101的漏极端的电压同时间也会下降一电压准位(AVD)，其值可表示为
权利要求
1.一种栅极驱动模块，适于产生一扫描信号至一扫描线，以使能耦接至该扫描线上数个像素，其特征在于，所述栅极驱动模块包括一输出级电路，耦接该扫描线的输入端，并依据一频率信号而产生一扫描信号至所述扫描线的输入端；以及一比较回授单元，耦接所述扫描线的输出端，以依据所述扫描信号在所述扫描线输出端的波形，而产生一电流控制信号至所述输出级电路，以调变所述扫描信号的波形，使得每一该些像素从使能到禁能所经过的时间大致上相同。
2.如权利要求1所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述输出级电路包括一第一晶体管，其第一源/漏极端耦接一第一电压，其第二源/漏极端耦接所述扫描线的输入端，而其栅极端接收所述频率信号；一第二晶体管，其第一源/漏极端耦接所述扫描线的输入端，其栅极端接收所述频率信号；一第三晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第一电压，其栅极端接收所述频率信号，而该第二源/漏极端耦接至所述第二晶体管的第二源/漏极端；以及一第四晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第二晶体管的第二源/漏极端，而所述第四晶体管的栅极端和第二源/漏极端则分别接收所述电流控制信号以及耦接一第二电压，其中所述第二电压小于所述第一电压。
3.如权利要求2所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第一晶体管和所述第三晶体管为PMOS晶体管。
4.如权利要求2所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第二晶体管和所述第四晶体管为NMOS晶体管。
5.如权利要求1所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述比较回授单元包括一第一比较器，其正输入端接收一参考信号，而其负输入端则接收该些像素的临界电压；一第五晶体管，其第一源/漏极端耦接一第一电流源，其栅极端接收所述第一比较器的输出端；一第六晶体管，其第一源/漏极端耦接一第三电压，其第二源/漏极端耦接所述第一电流源，而其栅极端则耦接所述第一比较器的输出端；一第七晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第三电压，其栅极端接收所述第一比较器的输出端；一第一电容，用以将所述第五晶体管和所述第七晶体管的第二源/漏极端接地； 一第一单增益放大器，其正输入端耦接所述第七晶体管之第二源/漏极端，其负输入端和输出端彼此耦接；一第八晶体管，其第一源/漏极端和栅极端分别接收所述第一单增益放大器和所述第一比较器之输出端；一第二电容，用以将所述第八晶体管之第二源/漏极端接地；以及一高增益放大器，其负输入端耦接所述第八晶体管的第二源/漏极端。
6.如权利要求5所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述比较回授单元还包括一第二比较器，其正输入端耦接至所述扫描线的输出端，而其负输入端则耦接所述临界电压；一第九晶体管，其第一源/漏极端耦接一第二电流源，其栅极端接收所述第二比较器的输出端；一第十晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第三电压，其第二源/漏极端耦接所述第二电流源，而其栅极端接收所述第二比较器的输出端；一第十一晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第三电压，其栅极端接收所述第二比较器的输出端；一第三电容，用以将所述第九晶体管和所述第十一晶体管的第二源/漏极端接地；一第二单增益放大器，其正输入端耦接所述第十一晶体管的第二源/漏极端，而其负输入端与输出端则彼此耦接；一第十二晶体管，其第一源/漏极端和栅极端分别耦接至所述第二比较器和所述第二单增益放大器的输入端；以及一第四电容，其中一端接地，另一端耦接至所述第十二晶体管的第二源/漏极端和所述高增益放大器的正输入端。
7.如权利要求6所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第五晶体管、第八晶体管、第九晶体管和第十二晶体管都为NMOS晶体管。
8.如权利要求6所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第六晶体管、第七晶体管、第十晶体管和第十一晶体管都为PMOS晶体管。
9.如权利要求1所述的栅极驱动模块，其特征在于，还包括一扫描使能单元，用以比较所述扫描线输入端和输出端的扫描信号的波形而产生一使能信号，以决定所述扫描信号被使能的时间。
10.如权利要求9所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述扫描使能单元包括一第三比较器，其正输入端耦接至所述扫描线的输出端，其负输入端耦接该些像素的临界电压；一第四比较器，其正输入端耦接至该扫描线的输入端，其负输入端耦接所述临界电压；一反相器，耦接所述第四比较器的输出端；以及一与门，耦接所述第三比较器和所述反相器的输出端，以产生所述使能信号。
11.一种扫描线的控制方法，适于控制所述扫描线耦接至数个像素，其特征在于，该控制方法包括从该扫描线的输入端输入一扫描信号，以分别使能该些像素；侦测该扫描信号在所述扫描线输出端的波形；以及依据该扫描信号在所述扫描线输出端的波形来调变所述扫描信号，使得每一该些像素从使能到禁能所经过的时间大致上相同。
12.如权利要求11所述的扫描线的控制方法，其特征在于，还包括产生一使能信号；以及依据所述使能信号而决定是否使能所述扫描信号。
13.如权利要求12所述的扫描线的控制方法，其特征在于，产生所述使能信号的步骤包括侦测所述扫描线最后一个像素使能的时间，并获得一第一时间值信号； 侦测所述扫描线第一个像素使能的时间，并获得一第二时间值信号； 将所述第二时间值信号反相；以及将所述第一时间值信号与反相之第二时间值信号进行逻辑“与”的运算，以产生所述使能信号。
全文摘要
一种栅极驱动模块，适于产生扫描信号至扫描线，以使能耦接至扫描线上数个像素。此栅极驱动模块包括输出级电路和比较回授单元。输出级电路依据频率信号而产生扫描信号至扫描的输入端。比较回授单元依据扫描信号在扫描线输出端的波形，以调变扫描信号的波形，使得每一像素从使能到禁能所经过的时间大致上相同。藉此，可降低显示面板的闪烁噪声，而达到提升液晶显示器所呈现的画面质量。
文档编号G09G3/36GK102436788SQ201110412030
公开日2012年5月2日 申请日期2008年10月21日 优先权日2008年10月21日
发明者方毓杰 申请人:中华映管股份有限公司, 华映视讯(吴江)有限公司
技术领域：
本发明涉及一种输出级电路、栅极驱动模块以及扫描线的控制方法，尤其是涉及一种可调变扫描线的扫描信号波形的输出级电路与使用该电路的栅极驱动模块以及扫描线的控制方法。
背景技术：
随着半导体技术的改良，使得液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有低功率消耗、薄型量轻、分辨率高、色彩饱和度高、寿命长...等优点。因此，液晶显示器近年来已被广泛地使用，并且取代阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube，CRT)成为下一代显示器的主流之一。
图1为现有薄膜晶体管液晶显示器的像素架构图。请参照图1，像素架构100包括薄膜晶体管101、液晶电容Cp储存电容Cs、共享电极CE，以及寄生电容Cgd。其中，由图1中像素架构100的电性连接关可明显看出，储存电容Cs为在共享电极CE上(Cs on Common) 的设计。图2为现有薄膜晶体管液晶显示器之另一像素架构图。请同时参照图1及图2， 像素架构200和像素架构100之最大不同处在于像素架构200的储存电容Cs为在栅极上 (Cs on Gate)的设计。而无论采用上述哪一种像素架构，当栅极驱动器(gate driver，未绘示)所输出的扫描电压由高准位电压(HVe)迅速地降至低准位电压(LVe)，而致使薄膜晶体管101关闭时，因寄生电容Cgd所造成的耦合效应(coupling effect)，使得薄膜晶体管101的漏极端的电压同时间也会下降一电压准位(AVD)，其值可表示为
权利要求
1.一种栅极驱动模块，适于产生一扫描信号至一扫描线，以使能耦接至该扫描线上数个像素，其特征在于，所述栅极驱动模块包括一输出级电路，耦接该扫描线的输入端，并依据一频率信号而产生一扫描信号至所述扫描线的输入端；以及一比较回授单元，耦接所述扫描线的输出端，以依据所述扫描信号在所述扫描线输出端的波形，而产生一电流控制信号至所述输出级电路，以调变所述扫描信号的波形，使得每一该些像素从使能到禁能所经过的时间大致上相同。
2.如权利要求1所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述输出级电路包括一第一晶体管，其第一源/漏极端耦接一第一电压，其第二源/漏极端耦接所述扫描线的输入端，而其栅极端接收所述频率信号；一第二晶体管，其第一源/漏极端耦接所述扫描线的输入端，其栅极端接收所述频率信号；一第三晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第一电压，其栅极端接收所述频率信号，而该第二源/漏极端耦接至所述第二晶体管的第二源/漏极端；以及一第四晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第二晶体管的第二源/漏极端，而所述第四晶体管的栅极端和第二源/漏极端则分别接收所述电流控制信号以及耦接一第二电压，其中所述第二电压小于所述第一电压。
3.如权利要求2所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第一晶体管和所述第三晶体管为PMOS晶体管。
4.如权利要求2所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第二晶体管和所述第四晶体管为NMOS晶体管。
5.如权利要求1所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述比较回授单元包括一第一比较器，其正输入端接收一参考信号，而其负输入端则接收该些像素的临界电压；一第五晶体管，其第一源/漏极端耦接一第一电流源，其栅极端接收所述第一比较器的输出端；一第六晶体管，其第一源/漏极端耦接一第三电压，其第二源/漏极端耦接所述第一电流源，而其栅极端则耦接所述第一比较器的输出端；一第七晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第三电压，其栅极端接收所述第一比较器的输出端；一第一电容，用以将所述第五晶体管和所述第七晶体管的第二源/漏极端接地； 一第一单增益放大器，其正输入端耦接所述第七晶体管之第二源/漏极端，其负输入端和输出端彼此耦接；一第八晶体管，其第一源/漏极端和栅极端分别接收所述第一单增益放大器和所述第一比较器之输出端；一第二电容，用以将所述第八晶体管之第二源/漏极端接地；以及一高增益放大器，其负输入端耦接所述第八晶体管的第二源/漏极端。
6.如权利要求5所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述比较回授单元还包括一第二比较器，其正输入端耦接至所述扫描线的输出端，而其负输入端则耦接所述临界电压；一第九晶体管，其第一源/漏极端耦接一第二电流源，其栅极端接收所述第二比较器的输出端；一第十晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第三电压，其第二源/漏极端耦接所述第二电流源，而其栅极端接收所述第二比较器的输出端；一第十一晶体管，其第一源/漏极端耦接所述第三电压，其栅极端接收所述第二比较器的输出端；一第三电容，用以将所述第九晶体管和所述第十一晶体管的第二源/漏极端接地；一第二单增益放大器，其正输入端耦接所述第十一晶体管的第二源/漏极端，而其负输入端与输出端则彼此耦接；一第十二晶体管，其第一源/漏极端和栅极端分别耦接至所述第二比较器和所述第二单增益放大器的输入端；以及一第四电容，其中一端接地，另一端耦接至所述第十二晶体管的第二源/漏极端和所述高增益放大器的正输入端。
7.如权利要求6所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第五晶体管、第八晶体管、第九晶体管和第十二晶体管都为NMOS晶体管。
8.如权利要求6所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述第六晶体管、第七晶体管、第十晶体管和第十一晶体管都为PMOS晶体管。
9.如权利要求1所述的栅极驱动模块，其特征在于，还包括一扫描使能单元，用以比较所述扫描线输入端和输出端的扫描信号的波形而产生一使能信号，以决定所述扫描信号被使能的时间。
10.如权利要求9所述的栅极驱动模块，其特征在于，所述扫描使能单元包括一第三比较器，其正输入端耦接至所述扫描线的输出端，其负输入端耦接该些像素的临界电压；一第四比较器，其正输入端耦接至该扫描线的输入端，其负输入端耦接所述临界电压；一反相器，耦接所述第四比较器的输出端；以及一与门，耦接所述第三比较器和所述反相器的输出端，以产生所述使能信号。
11.一种扫描线的控制方法，适于控制所述扫描线耦接至数个像素，其特征在于，该控制方法包括从该扫描线的输入端输入一扫描信号，以分别使能该些像素；侦测该扫描信号在所述扫描线输出端的波形；以及依据该扫描信号在所述扫描线输出端的波形来调变所述扫描信号，使得每一该些像素从使能到禁能所经过的时间大致上相同。
12.如权利要求11所述的扫描线的控制方法，其特征在于，还包括产生一使能信号；以及依据所述使能信号而决定是否使能所述扫描信号。
13.如权利要求12所述的扫描线的控制方法，其特征在于，产生所述使能信号的步骤包括侦测所述扫描线最后一个像素使能的时间，并获得一第一时间值信号； 侦测所述扫描线第一个像素使能的时间，并获得一第二时间值信号； 将所述第二时间值信号反相；以及将所述第一时间值信号与反相之第二时间值信号进行逻辑“与”的运算，以产生所述使能信号。
全文摘要
一种栅极驱动模块，适于产生扫描信号至扫描线，以使能耦接至扫描线上数个像素。此栅极驱动模块包括输出级电路和比较回授单元。输出级电路依据频率信号而产生扫描信号至扫描的输入端。比较回授单元依据扫描信号在扫描线输出端的波形，以调变扫描信号的波形，使得每一像素从使能到禁能所经过的时间大致上相同。藉此，可降低显示面板的闪烁噪声，而达到提升液晶显示器所呈现的画面质量。
文档编号G09G3/36GK102436788SQ201110412030
公开日2012年5月2日 申请日期2008年10月21日 优先权日2008年10月21日
发明者方毓杰 申请人:中华映管股份有限公司, 华映视讯(吴江)有限公司
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