专利名称：栅极波型产生方法及其电路的制作方法
技术领域：
本发明指一种栅极波型产生方法及其电路，特别是一种用于液晶显示器的栅极波型产生方法及其电路。
背景技术：
近年来，液晶显示器的技术突飞猛进，所呈现的画质也愈来愈佳，以目前垂直配向 (Vertical Alignment)的HVA技术来说，请参照图1，其为本发明的发明人的美国专利申请案公开号20050083279中所显示的HVA技术的像素结构，其中&i，Gn-1, Gn-2分别为第η、 第η-1及第η-2条栅极线(feteLines)，分别用来传输栅极第η、第η_1及第n_2信号，而 Dm, Dm-1, Dm-2则分别为第m、第m_l及第m_2条数据线(Data Lines)，分别用来传输数据第m、第m-1及第m-2信号。每个像素当中会有两个薄膜晶体管(Tl及T2)，分别连接到不同的电极，而电极之间会有相互连接的电容(C1，C2及C3)。依据该像素架构，为了能够完整地显示画面，在面板的边缘部位将会需要额外的栅极线(Gate Line, data-in or data-end edge)，来传输栅极第零信号，以提供完整的信号而使面板可以正常操作。图2为已知的液晶显示器的HVA驱动方式的示意图。请参照图2，其中 CPV (Vertical Shift Clock)信号为垂直频率信号，STV (Vertical Start Pulse)信号为垂直起始脉冲信号。以28英寸HVA技术的液晶显示器为例，当分辨率为1920X 1200，表示需要1201条fete Lines (GO G1200)，来传送栅极第零信号(GO信号)、栅极第1信号(Gl信号)、栅极第2信号(G2信号)...栅极第1200信号(G1200信号)，以符合HVA驱动方式， 同时正确地显示画面。但是现行的栅极驱动集成电路(Gate Driver IC)多为2阶驱动且是300pins或 400pins的架构，若使用在搭载HVA技术的面板上，将使得IC的使用颗数增加，进而造成成本的增加。图3A为已知HVA技术300pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图；图 3B则为已知HVA技术400pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图。由图3A及中可以发现模块3a及北皆需多2颗IC (仅用在处理G1200信号)，因此造成成本上增加， 并不符合经济效益。综合上述可知，已知的显示器的HVA驱动方式及电路，亟待进一步改善。本发明团队经深入研究分析，终于开发出一套革新且有效的驱动方式及电路，并经多次的实验与改良，能以更经济且有效的技术方案，根本解决上述的问题，造福一般大众使用者。
发明内容
本发明的目的为，提供一种用于显示器的栅极波型产生方法，其中该显示器具有一垂直起始脉冲(STV)信号，该方法包括利用该STV信号来产生第一延迟信号，其中该第一延迟信号比该STV信号延迟第一时间差；利用该第一延迟信号来产生第二延迟信号，其中该第二延迟信号比该第一延迟信号延迟第二时间差；以及利用该第一延迟信号来产生栅极第零信号，其中该栅极第零信号与该第一延迟信号同步。
根据上述构想，其中，该显示器还具有垂直频率(CPV)信号，其具有周期，而该第二时间差为该CPV信号的周期的一半。根据上述构想，其中，该显示器还包括第一D型触发器，其接收该STV信号及该CPV 信号，并输出该第一延迟信号。根据上述构想，其中，该显示器还包括反相器，其接收该CPV信号，并将该CPV信号作相位转换，以输出反相信号。根据上述构想，其中，该显示器还包括第二 D型触发器，其接收该第一延迟信号及该反相信号，并以该反相信号为频率，以输出该第二延迟信号。根据上述构想，其中该显示器还包括位准移位组件，其接收该第一延迟信号、高参考位准及低参考位准，以输出该栅极第零信号，并基于高参考位准及低参考位准，使得该第一延迟信号的电压值与该栅极第零信号的电压值不同。本发明的另外一个目的为，提供一种显示器，其具有垂直起始脉冲(STV)信号及垂直频率(CPV)信号，该显示器包括栅极波型产生电路，其包括第一 D型触发器，接收该 STV信号及该CPV信号，并输出第一延迟信号；反相器，接收该CPV信号，并输出反相信号； 第二 D型触发器，分别电连接至该第一 D型触发器及该反相器，其中该第二 D型触发器接收该第一延迟信号及该反相信号，并输出第二延迟信号；以及位准移位组件，电连接至该第一 D型触发器，接收该第一延迟信号，并输出栅极第零信号。根据上述构想，其中该显示器为液晶显示器、电浆显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器或奈米碳管显示器。本发明的另一个目的为，提供一种电路，用于显示器，该显示器具有垂直起始脉冲 (STV)信号及垂直频率(CPV)信号，该电路包括第一 D型触发器，接收该STV信号及该CPV 信号，并输出第一延迟信号；反相器，接收该CPV信号，并输出反相信号；第二 D型触发器， 分别电连接至该第一 D型触发器及该反相器，其中，该第二 D型触发器接收该第一延迟信号及该反相信号，并输出第二延迟信号；以及位准移位组件，电连接至该第一 D型触发器，接收该第一延迟信号，并输出栅极第零信号。根据上述构想，其中，该第一 D型触发器以该CPV信号为频率，利用该STV信号，以输出该第一延迟信号；该反相器对该CPV信号作相位转换，以输出该反相信号；以及该第二 D型触发器以该反相信号为频率，利用该第一延迟信号，以输出该第二延迟信号。根据上述构想，其中该显示器还包括N条栅极线及栅极驱动电路，其中N >3，该栅极驱动电路接收该第二延迟信号，以产生栅极第一信号、栅极第二信号...栅极第N信号。根据上述构想，其中该第一延迟信号较该STV信号延迟第一时间差，而该位准移位组件还接收高参考位准及低参考位准，且基于该高参考位准及该低参考位准，使得该第一延迟信号的电压值与该栅极第零信号的电压值不同。根据上述构想，其中该第二延迟信号比该第一延迟信号延迟第二时间差，该CPV 信号具有周期，而该第二时间差为该CPV信号的该周期的一半。根据上述构想，其中该显示器为具有薄膜晶体管结构的显示器。
图1为已知的HVA技术的像素结构的示意图2为已知的液晶显示器的HVA驱动方式的示意图；图3A为已知HVA技术300pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图；图;3B为已知HVA技术400pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图；图4为本发明第一实施例的液晶显示器的HVA驱动方式的示意图；图5A为利用本发明第一实施例方法的300pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图；图5B为利用本发明第一实施例方法的400pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图；图6为本发明第二实施例的液晶显示器的HVA驱动方式的示意图；图7为本发明第三实施例的栅极波型产生电路的示意图。
具体实施例方式本发明将藉由下述较佳实施例并配合附图，作进一步的详细说明。第一实施例图4为本发明第一实施例的液晶显示器的HVA驱动方式的示意图。请参照图4， 其中CPV(Vertical Shift Clock)信号为垂直频率信号，其周期为Tepv，而STV(Vertical Start Pulse)信号为垂直起始脉冲信号。在本实施例的栅极波型产生方法中，首先利用STV 信号延迟第一时间差TD1，以产生第一延迟信号(STV-1信号)。然后利用此STV-I信号来产生栅极第零信号(GO信号)，并使得STV-I信号与GO信号同步，如图4所示。接着利用此 STV-I信号延迟第二时间差TD2，以产生第二延迟信号(STV-2信号)。在本实施例中，第二时间差TD2的时间长短可设为CPV信号周期Tcpv的一半。本实施例中的显示器为液晶显示器，当然也可以是其它具有薄膜晶体管结构的显示器，例如是 电浆显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器或奈米碳管显示器等。利用本实施例的栅极波型产生方法，可产生GO信号，所以栅极驱动集成电路 (Gate Driver IC)不须处理GO信号，因此可以省下IC使用颗数。图5A为利用本发明第一实施例方法的300pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图，图5B则为利用本发明第一实施例方法的400pin双边驱动的栅极驱动集成电路模块的示意图，其中的液晶显示器的分辨率与图3A及图;3B的液晶显示器的分辨率同样为1920X1200，以与已知技术作比较。请同时参照图3A、图3B、图5A及图5B，从图3A、图3B、图5A及图5B中可以发现利用本实施例方法的模块fe及恥皆比使用已知方法的模块3a及北节省了 2颗IC，因此能够显著地降低成本，并使得IC的利用更符合经济效益，解决已知技术所存在的问题。第二实施例图6为本发明第二实施例的液晶显示器的HVA驱动方式的示意图。请参照图6， 本实施例仍采用第一实施例的方法，并进一步选择使用D型触发器(Flip-Flop)(未示于图 6中)，用来接收STV信号及CPV信号，并以CPV信号为频率，以输出STV-I信号。此STV-I 信号比STV信号延迟了第一时间差TD1。此STV-I信号可传送至位准移位(Level Shift) 组件，并由位准移位组件进行电压值的调整，以输出脉冲电压高低值分别为Vgh及Vgl的栅极第零信号(如图6所示)至面板电路，而fete Driver IC(未示于图中)不须处理此GO 信号，因此可以省下IC使用颗数，达成降低成本的功效。
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另外，选择使用反相器(Inverter)(未示于图6中)，用来接收CPV信号，并将CPV 信号作相位转换，以输出反相信号(CPV-R信号)，如图6所示。然后，可选择另一个D型触发器(未示于图6中)，用来接收STV-I信号及CPV-R信号，并以CPV-R信号为频率，输出 STV-2信号至(kite DriverIC，其中，STV-2信号比STV-I信号延迟了第二时间差TD2，而TD2 的时间长短可设为CPV信号周期TCPV的一半。Gate Driver IC则对接收到的STV-2信号进行处理，依序产生栅极第1信号、栅极第2信号...栅极第1200信号。当然，当显示器的分辨率不同时，栅极信号数便会不同，例如当分辨率为全高画质(Full HD)，即1920X1080， 则便需要有栅极第1至第1080信号。第三实施例图7为本发明第三实施例的栅极波型产生电路的示意图。请参照图7，本实施例的电路70可用于第一及第二实施例中的栅极波型产生方法。电路70包括第一 D型触发器 10、第二 D型触发器20、反相器30及位准移位组件40。其中，第二 D型触发器20分别与第一 D型触发器10与反相器30电性连接；位准移位组件40则与第一 D型触发器10电性连接。请同时参照图6及图7，本实施例中的第一 D型触发器10接收STV信号及CPV信号，并以CPV信号为频率，输出STV-I信号至位准移位组件40，其中STV-I信号比STV信号延迟了第一时间差TD1。位准移位组件40则根据输入的电压高低值Vgh及Vgl，对接收到的STV-I信号的脉冲电压值进行调整，以输出具有脉冲电压高低值为Vgh及Vgl的GO信号， 所以使得STV-I信号与GO信号的电压值不同，并且GO信号与STV-I信号同步。GO信号可传送至面板电路，而feite Driver IC(未示于图中)不须处理此GO信号，因此可以省下IC 使用颗数，达成降低成本的功效。请继续参照图6及图7，反相器30接收CPV信号，并对CPV信号作相位转换，以输出CPV反相信号(CPV-R信号)至第二 D型触发器20。第二 D型触发器20接收STV-I信号及CPV-R信号，并输出STV-2信号至feiteDriver IC，其中STV-2信号比STV-1信号延迟了第二时间差TD2，此TD2的时间长短可设为CPV信号周期Tot的一半。Gate Driver IC则对接收到的STV-2信号进行处理，依序产生栅极第1信号、栅极第2信号...栅极第1200信号等显示器所需的栅极波型信号，此处假设显示器的分辨率为1920X 1200。虽然本发明上述多个实施例是以全高清(即1920X1080像素)显示屏为例子进行说明，但依本发明之精神，当然可以用于像素较少或较多的显示屏，理论上只要栅极线大于或等于3条的显示屏即可应用本发明。综上所述，本发明提供一种栅极波型产生电路及其方法，以新颖的技术思维，来产生显示器所需的所有栅极波型信号，并同时能够减少栅极驱动IC的使用颗数，以达到节省资源及降低成本的功效。对广大的显示器使用者大众来说，乃一大福音，并对环境保护做出
丁.十 I、贝献。本发明可由熟悉本技术的技术人员作各种修饰，但是皆不脱离所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种用于显示器的栅极波型产生方法，其中该显示器具有垂直起始脉冲(STV)信号，该方法包括利用该STV信号来产生第一延迟信号，其中，该第一延迟信号比该STV信号延迟第一时间差；利用该第一延迟信号来产生第二延迟信号，其中，该第二延迟信号比该第一延迟信号延迟第二时间差；利用该第一延迟信号来产生栅极第零信号，其中，该栅极第零信号与该第一延迟信号同步。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述显示器还具有垂直频率(CPV)信号，所述CPV 信号具有周期，其中，所述第二时间差为所述CPV信号的周期的一半。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述显示器还包括第一D型触发器，所述第一 D型触发器接收所述STV信号及CPV信号，并输出所述第一延迟信号。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述显示器还包括反相器，所述反相器接收所述 CPV信号，并将所述CPV信号作相位转换，以输出反相信号。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述显示器还包括第二D型触发器，所述第二 D型触发器接收所述第一延迟信号及所述反相信号，并以该反相信号为频率，以输出所述第二延迟信号。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述显示器还包括N条栅极线及栅极驱动电路， 其中，N ^ 3，该栅极驱动电路接收所述第二延迟信号，以产生栅极第一信号、栅极第二信号...栅极第N信号。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述显示器还包括位准移位组件，所述位准移位组件接收所述第一延迟信号、高参考位准及低参考位准，以输出所述栅极第零信号，并基于所述高参考位准及低参考位准，使得所述第一延迟信号的电压值与栅极第零信号的电压值不同。
8.—种显示器，具有垂直起始脉冲(STV)信号及垂直频率(CPV)信号，所述显示器包括栅极波型产生电路，所述栅极波型产生电路包括；第一 D型触发器，接收所述STV信号及CPV信号，并输出第一延迟信号；反相器，接收所述CPV信号，并输出反相信号；第二 D型触发器，分别电连接至所述第一 D型触发器及反相器，其中，所述第二 D型触发器接收所述第一延迟信号及反相信号，并输出第二延迟信号；以及位准移位组件，电连接至所述第一 D型触发器，接收所述第一延迟信号，并输出栅极第零信号。
9.如权利要求8所述的显示器，还包括N条栅极线及栅极驱动电路，其中，N> 3，所述栅极驱动电路接收第二延迟信号，以产生栅极第一信号、栅极第二信号...栅极第N信号。
10.如权利要求8所述的显示器，其中，所述第一延迟信号比所述STV信号延迟第一时间差，而所述位准移位组件还接收高参考位准及低参考位准，且基于所述高参考位准及低参考位准，使得所述第一延迟信号的电压值与栅极第零信号的电压值不同。
11.如权利要求8所述的显示器，其中，所述第二延迟信号比第一延迟信号延迟第二时间差，所述CPV信号具有周期，而该第二时间差为该CPV信号的该周期的一半。
12.—种电路，用于显示器，所述显示器具有垂直起始脉冲(STV)信号及垂直频率 (CPV)信号，该电路包括第一 D型触发器，接收所述STV信号及CPV信号，并输出第一延迟信号；反相器，接收所述CPV信号，并输出反相信号；第二 D型触发器，分别电连接至第一 D型触发器及反相器，其中第二 D型触发器接收第一延迟信号及该反相信号，并输出第二延迟信号；以及位准移位组件，电连接至第一 D型触发器，接收第一延迟信号，并输出栅极第零信号。
13.如权利要求12所述的电路，其中所述第一 D型触发器以CPV信号为频率，利用所述STV信号，以输出第一延迟信号；所述反相器对所述CPV信号作相位转换，以输出反相信号；以及所述第二 D型触发器以反相信号为频率，利用第一延迟信号，以输出第二延迟信号。
14.如权利要求12所述的电路，其中，所述显示器还包括N条栅极线及栅极驱动电路，其中N ^ 3，所述栅极驱动电路接收第二延迟信号，以产生栅极第一信号、栅极第二信号...栅极第N信号。
15.如权利要求12所述的电路，其中，所述第一延迟信号比所述STV信号延迟第一时间差，而所述位准移位组件还接收高参考位准及低参考位准，且基于所述高参考位准及低参考位准，使得所述第一延迟信号的电压值与栅极第零信号的电压值不同。
16.如权利要求12所述的电路，其中，所述第二延迟信号比所述第一延迟信号延迟第二时间差，所述CPV信号具有周期，而所述第二时间差为CPV信号的该周期的一半。
全文摘要
本发明为一种用于显示器的栅极波型产生方法，其中，该显示器具有垂直起始脉冲(STV)信号，该方法包括利用该STV信号来产生第一延迟信号，其中，该第一延迟信号比该STV信号延迟第一时间差；利用该第一延迟信号来产生第二延迟信号，其中，该第二延迟信号比该第一延迟信号延迟第二时间差；以及利用该第一延迟信号来产生栅极第零信号，其中，该栅极第零信号与该第一延迟信号同步。本发明还公开了一种栅极波型产生电路。
文档编号G09G3/36GK102237048SQ201010154089
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者施博盛, 潘轩霖, 郑建勇 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司