专利名称：用于液晶显示装置的电源供给电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及提供一种用于驱动液晶显示装置面板所需的电源的技术，尤其涉及一种用于液晶显示装置的电源供给电路，当产生栅极电压时，可藉由利用周期性地或不规则地改变充电控制信号和负载控制信号，抑制电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)。
背景技术：
图1为说明传统液晶显示装置的示意框图。参见图1，液晶显示装置包括液晶面板 110，其中多个栅线和多个数据线相互交叉排列，以依矩阵形式界定多个像素区域，以及LDI 驱动IC120。LDI驱动IC 120包括驱动电路单元121，为液晶面板110提供驱动信号和数据信号，以及电源供给122，为驱动电路单元121提供必要的电源。驱动电路121包括栅极驱动器121A、源极驱动器121B以及时序控制器121C。栅极驱动器121A输出栅驱动信号，用于驱动液晶面板110的每个栅线。源极驱动器121B将数据信号输出至液晶面板110的每个数据线。时序控制器121C控制电源供给122的驱动，以及栅极驱动器121A和源极驱动器 12IB的驱动。电源供给122包括电源控制器122A、源极电源驱动器122B以及栅极电源驱动器 122C。电源控制器122A在时序控制器121C的控制下，控制源极电源驱动器122B和栅极电源驱动器122C的驱动。栅极电源驱动器122C产生并提供当栅极驱动器121A产生栅驱动信号时所需的栅高电压Vra和栅低电压Va。当输出充电控制信号以及负载控制信号时，如图2(a)中所示在栅极电源驱动器中提供的电源供给电路总是输出具有相同相位的切换脉波，用于产生栅高电压Vra和栅低电压να。因此，如图2(b)中所示，波谱集中在中心频率周围的波段。源极电源驱动器122Β提供当源极驱动器121Β产生数据信号时所需的具有正极性和负极性的面板驱动电压VDDP和VDDN。如上所述，为了产生高栅电压和低栅电压，在栅极电源驱动器中所提供的电源供给电路输出具有固定相位的充电控制信号和负载控制信号，从而引起严重的ΕΜΙ。此外，由于每当新帧开始时，使用了具有不同相位的充电控制信号和负载控制信号，因此影像可能会不稳定显示。
发明内容
因此，本发明努力解决现有技术中存在的问题，并且本发明的目的是为了当在栅极电源驱动器中提供的电源供给电路输出充电控制信号和负载控制信号时，周期性地或不规则地改变充电控制信号和负载控制信号的持续时间，以产生高栅电压和低栅电压，并每当新帧开始时，提供具有相同相位的充电控制信号和负载控制信号。为了实现上述目的，依据本发明的一个特点，提供有一种用于液晶显示装置的电源供给电路，包括第一正极性电荷充电单元，包含第一电容，具有通过第一开关和第二开关连接至正电源端子和负电源端子的两端，从而充电一电荷；第二正极性电荷充电单元，包含第二电容，具有通过第三开关和第四开关连接至该正电源端子和接地端子的两端，从而充电一电荷；第一正极性电荷负载单元，将通过该正电源端子所提供的该电荷，负载至该第一正极性电荷充电单元的该第一电容的负极性端子；第二正极性电荷负载单元，将在该第一正极性电荷充电单元的该第一电容中所充电的该电荷负载至该第二正极性电荷充电单元的该第二电容的负极性端子；第三正极性电荷负载单元，将在该第二正极性电荷充电单元的该第二电容中所充电的该电荷负载至连接至栅高功率端子的第三电容；以及正极性电荷充电及负载控制单元，每当一新帧开始时，将具有相同相位的充电控制信号输出至该第一正极性电荷充电单元的第一开关和第二开关以及该第二正极性电荷充电单元的第三开关和第四开关，并且周期性地或不规则地改变输出到第一正极性电荷负载单元至第三正极性电荷负载单元的每一开关的充电控制信号的持续时间和负载控制信号的持续时间。依据本发明的另一特点，提供有一种用于液晶显示装置的电源供给电路，包括负极性电荷充电单元，包含第一电容，具有通过第一开关和第二开关连接至正电源端子和负电源端子的两端，从而充电一电荷；第一负极性电荷负载单元，将通过接地端子所提供的电荷负载至该负极性电荷充电单元的该第一电容的正极性端子；第二负极性电荷负载单元， 将在该负极性电荷充电单元的该第一电容中所充电的该负极性电荷负载至连接至栅低功率端子的第二电容；以及负极性电荷充电及负载控制单元，每当一新帧开始时，将具有相同相位的充电控制信号输出至该负极性电荷充电单元的第一开关，并且周期性地或不规则地改变输出到该第一负极性电荷负载单元和第二负极性电荷负载单元的每一开关的充电控制信号的持续时间和负载控制信号的持续时间。
图1是说明传统液晶显示装置的示意框图；图2(a)是传统电源供给电路中切换脉波的波形图；图2(b)是传统电源供给电路中波谱的图式；图3是说明依照本发明一实施例的液晶显示装置的电源供给电路的图式；图4是说明依照本发明另一实施例的液晶显示装置的电源供给电路的图式；图5(a)至图5(g)是图3和图4的每个元件的波形图；图6(a)是同步信号的波形图；图6 (b)是电源信号的波形图；图7是说明图3的正极性电荷充电及负载控制单元或图4的负极性电荷充电及负载控制单元的详细框图；图8 (a)的是说明依照本发明以规律模式变化的频率的图式；图8(b)是说明依照本发明以随机模式变化的频率的图式；图8 (C)是说明依照本发明频率变化且能量扩散的波谱的图式；图8(d)是说明依照本发明在改变频率后产生的切换脉波的波形图9是说明图7的PWM产生器的详细框图；图10(a)和图10(b)是说明在应用本发明之前和之后藉由仿真电磁干扰信号而获得的结果的图式。
具体实施例方式参考所附图式说明示例，将详细描述本发明的较佳实施例。图3为说明依照本发明一实施例的液晶显示装置的电源供给电路的图式。参见图 3，电源供给电路包括第一正极性电荷充电单元301、第二正极性电荷充电单元302、第一至第三正极性电荷负载单元303至305、以及正极性电荷充电及负载控制单元306。图3的电源供给电路是提供在图1的电源供给122中，且充电和输出正极性电荷。第一正极性电荷充电单元301包括开关SW301、电容C301以及开关SW302，串联连接在正⑴电源端子VSP和负㈠电源端子VSN之间。第二正极性电荷充电单元302包括开关SW303、电容C302以及开关SW304，串联连接在正电源端子VSP和接地端子VSS之间。第一正极性电荷负载单元303包括开关SW305，连接在第一正极性电荷充电单元 301的负极性口 ClM和正电源端子VSP之间。第二正极性电荷负载单元304包括开关SW306，将第一正极性电荷充电单元301的正极性口 ClP连接至第二正极性电荷充电单元302的负极性口 C2M。第三正极性电荷负载单元305包括开关SW307和电容C303，串联连接在第二正极性电荷充电单元302的正极性口 C2P和接地端子VSS之间。正极性电荷充电及负载控制单元306在如图5 (a)中所说明的垂直同步信号VSYNC 的低持续时间之后，输出如图5(d)中所说明的充电控制信号CPl和CP2，与如图5(b)中所说明的水平同步信号HSYNC输出同步。因此，在充电控制信号CPl和CP2的高持续时间中， 开启第一正极性电荷充电单元301的开关SW301和SW302以及第二正极性电荷充电单元 302的开关SW303和SW304。结果，电荷通过提供至正电源端子VSP和负电源端子VSN的供给电压在电容C301中充电，并且电荷通过提供至正电源端子VSP和接地端子VSS的供给电压在电容C302中充电。此外，正极性电荷充电及负载控制单元306输出如图5(d)和图5(e)中所说明的负载控制信号LPl至LP3，具有与充电控制信号CPl和CP2相反的相位，与水平同步信号 HSYNC同步。因此，在负载控制信号LPl至LP3的高持续时间中，开启第一正极性电荷负载单元303的开关SW305、第二正极性电荷负载单元304的开关SW306以及第三正极性电荷负载单元305的开关SW307。 因此，正电源端子VSP的供应电压，通过开关SW305供应至连接至第一正极性电荷充电单元301的电容C301的负极性端子的负极性口 C1M，导致通过电容C301的充电电压的电平增加。将具有通过电容C301的增加电平的充电电压，通过开关SW306供应至连接至第二正极性电荷充电单元302的电容C302的负极端子的负极性口 C2M，导致通过电容C302的充电电压的电平增加。通过第二正极性电荷充电单元302的电容C302的充电电压，透过上述的二次负载操作而具有增加的电平，是经由开关SW307而在电容C303中充电。电容C303中充电的电压通过栅高功率端子VGH输出至外部。同时，如图5(d)至图5(g)中所说明，每当新帧开始时，在第一水平线处，正极性电荷充电及负载控制单元306输出具有相同相位(如相位1)的充电控制信号CPl和CP2，以及具有相同相位(如相位1)的负载控制信号LPl至LP3。结果，如图6(a)和图6(b)中所说明，每当每个帧开始时，可使用相同驱动电压驱动液晶面板。以供参考，图6 (a)是垂直同步信号VSYNC的波形图，而图6(b)是由正电源端子VSP和负电源端子VSN产生的栅高电压Vra和栅低电压Va的波形图。然后，如图5(d)至图5(f)中所说明，正极性电荷充电及负载控制单元306周期性或不规则地改变充电控制信号CPl和CP2的充电持续时间以及负载控制信号LPl至LP3的负载持续时间，从而达到扩频。此外，当考虑到在如图5(b)中所说明的垂直同步信号VSYNC的低持续时间中未执行显示操作，则可通过停止开关的切换操作以防止功耗。图4是说明依照本发明另一实施例的液晶显示装置的电源供给电路的图式。参见图4，电源供给电路包括负极性电荷充电单元401、第一负极性电荷负载单元402、第二负极性电荷负载单元403以及负极性电荷充电及负载控制单元404。图4的电源供给电路的基本运行原则类似于图3的电源供给电路的运行原则，以下将描述。负极性电荷充电单元401包括开关SW401、电容C401以及开关SW402，串联连接在正电源端子VSP和负电源端子VSN之间。第一负极性电荷负载单元402包括开关SW403，连接在负极性电荷充电单元401的正极性口 ClP和接地端子VSS之间。第二负极性电荷负载单元403包括开关SW404和电容C402，串联连接在负极性电荷充电单元401的负极性口 ClM和接地端子VSS之间。负极性电荷充电及负载控制单元404在如图5 (a)中所说明的垂直同步信号VSYNC 的低持续时间之后，输出如图5(d)中所说明的充电控制信号CPl和CP2，与如图5(b)中所说明的水平同步信号HSYNC同步。因此，在充电控制信号CPl和CP2的高持续时间中，开启负极性电荷充电单元401的开关SW401和SW402。结果，电荷通过正电源端子VSP和负电源端子VSN的供给电压在电容C401中充电。此外，负极性电荷充电及负载控制单元404输出如图5 (e)中所说明的负载控制信号LPl和LP2，与水平同步信号HSYNC同步。因此，在负载控制信号LPl和LP2的高持续时间中，开启第一负极性电荷负载单元402的开关SW403以及第二负极性电荷负载单元403 的开关SW404。结果，接地端子VSS的供给电压，通过开关SW403供应至连接至负极性电荷充电单元401的电容C401的正极性端子的正极性口 C1P，导致通过电容C401的充电电压的电平减小。通过负极性电荷充电单元401的电容C401的充电电压，通过上述负载操作而具有减小的电平，是经由开关SW404在电容C402中充电。电容C402中所充电的电压通过栅低功率端子VGL输出至外部。
同时，如图5(d)至图5(g)中所说明，每当新图框开始，在第一水平线处，负极性电荷充电及负载控制单元404输出具有相同相位(如相位1)的充电控制信号CPl和CP2以及具有相同相位(如相位1)的负载控制信号LPl和LP2。结果，如图6(a)和图6(b)中所说明，每当每个图框开始时，可以利用相同驱动电压来驱动一液晶面板。然后，如图5(d)至图5(g)中所说明，负极性电荷充电及负载控制单元404周期性或不规则地改变充电控制信号CPl和CP2的充电持续时间以及负载控制信号LPl和LP2的负载持续时间，从而达到扩频。此外，当考虑到在如图5 (b)中所说明的垂直同步信号VSYNC的低持续时间未执行显示操作，可通过停止开关的切换操作以防止功耗。图7是说明依照本发明一实施例的图3的正极性电荷充电及负载控制单元306或图4的负极性电荷充电及负载控制单元404的详细框图。参见图7，每一个都包括水平同步信号产生器701、多用复用器MUX701、复位信号产生器702、计算器703以及PWM产生器 704。水平同步信号产生器701涉及被实际输入的垂直同步信号VSYNC、资料使能信号 DE和水平同步信号HSYNC，以产生类似于水平同步信号HSYNC的水平同步信号HSYNC’。多用复用器MUX701依据选择信号SEL选择并输出水平同步信号HSYNC和HSYNC， 的其中之一。复位信号产生器702通过延迟部分D701以预定时间延迟从多用复用器MUX701所输入的水平同步信号，并通过NAND栅ND701藉由对延迟信号执行NAND运算而产生复位信号。计算器703产生11位11位输出C0UT，并通过由复位信号产生器702所输入的复位信号，与水平同步信号HSYNC在相同期间复位。PWM产生器704接收计算器703的输出C0UT， 以产生具有预定脉波宽度平相位1至η的充电控制信号CPl和CP2以及负载控制信号LPl 至 LP3。图8(a)至图8(d)是说明从PWM产生器704所输出的充电控制信号CPl和CP2以及负载控制信号LPl至LP3的频率模式和波谱。S卩，PWM产生器704产生具有如图8(a)中所说明的相对于中心频率fo规律模式变化的频率的充电控制信号CPl和CP2以及负载控制信号LPl至LP3，或具有如图8 (b)所说明的相对于中心频率f^不规则跳跃的频率的充电控制信号CPl和CP2以及负载控制信号LPl至LP3。因此，藉由依照本发明的电源供给电路而形成的波谱如图8(c)所示广泛扩展而未集中在中心频率&周围的波段。图8(d)是说明当由PWM产生器704所输出的充电控制信号CPl和CP2以及负载控制信号LPl至LP3以可变频率形式输出时的波形的图式。图9是说明依照本发明一实施例的PWM产生器704的图式。PWM产生器704包括顺序信号产生器901、随机信号产生器902、以及多用复用器903和904。顺序信号产生器901如图5(f)所说明的规律地改变充电控制信号CPl和CP2以及负载控制信号LPl至LP3的相位。随机信号产生器902如图5(g)所说明的不规择地改变充电控制信号CPl和CP2以及负载控制信号LPl至LP3的相位。顺序信号产生器901的输出信号和随机信号产生器902的输出信号通过选择信号 SS_SEL在多用复用器中选择，并输出作为充电控制信号CPl和CP2或负载控制信号LPl至LP3。即，顺序信号产生器901的输出信号和随机信号产生器902的输出信号通过选择信号 SS_SEL在多用复用器903和904中选择，并输出作为图3的充电控制信号CPl和CP2和负载控制信号LPl至LP3或图4的充电控制信号CPl和CP2和负载控制信号LPl和LP2。图10(a)是说明在未应用本发明的电源供给电路中所发生的EMI的图式，以及图 10(b)是说明在依照本发明电源供给电路中显示电磁干扰降低的实验结果的图式。可理解的是本发明显著抑制电磁干扰。依照本发明，当在栅极电源驱动器中所提供的电源供给电路产生栅高电压或栅低电压时，充电控制信号和负载控制信号的持续时间周期性地或随机地变化，从而抑制电磁干扰。此外，每当新帧开始时，使用具有相同相位的充电控制信号和负载控制信号，从而可稳定地显示影像。尽管已描述用以解释本发明的较佳实施例，对于本领域的技术人员而言，凡不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神内所作的各种修改、添加或替换都是可能的。
权利要求
1.一种用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，该电源供给电路包括第一正极性电荷充电单元，包含第一电容，具有通过第一开关和第二开关连接至正电源端子和负电源端子的两端，从而充电一电荷；第二正极性电荷充电单元，包含第二电容，具有通过第三开关和第四开关连接至该正电源端子和接地端子的两端，从而充电一电荷；第一正极性电荷负载单元，将通过该正电源端子所提供的该电荷负载至该第一正极性电荷充电单元的该第一电容的负极性端子；第二正极性电荷负载单元，将在该第一正极性电荷充电单元的该第一电容中所充电的该电荷负载至该第二正极性电荷充电单元的该第二电容的负极性端子；第三正极性电荷负载单元，将在该第二正极性电荷充电单元的该第二电容中所充电的该电荷负载至连接至栅高功率端子的第三电容；以及正极性电荷充电及负载控制单元，每当一新帧开始时，将具有相同相位的充电控制信号输出至该第一正极性电荷充电单元的第一开关和第二开关以及该第二正极性电荷充电单元的第三开关和第四开关，并且周期性地或不规则地改变输出到第一正极性电荷负载单元至第三正极性电荷负载单元的每一开关的充电控制信号的持续时间和负载控制信号的持续时间。
2.依据权利要求1所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述第一正极性电荷负载单元包含第五开关，连接在该第一正极性电荷充电单元的第一电容的该正电源端子和该负极性端子之间。
3.依据权利要求1所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述第二正极性电荷负载单元包含第六开关，连接在该第一正极性电荷充电单元的第一开关的正极性端子和该第二正极性电荷充电单元的第二开关的负极性端子之间。
4.依据权利要求1所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述第三正极性电荷负载单元包含第七开关和第三电容，串联连接在该第二正极性电荷充电单元的第二电容的正极性端子和该接地端子之间。
5.依据权利要求1所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述充电控制信号具有与该负载控制信号的相位相反的相位。
6.依据权利要求1所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述正极性电荷充电及负载控制单元包含水平同步信号产生器，涉及实际输入的垂直同步信号，以产生类似于该垂直同步信号的水平同步信号；多用复用器，依据选择信号选择并输出两个水平同步信号的其中之一； 复位信号产生器，通过一延迟部分以一预定时间延迟从该多用复用器输入的该水平同步信号，并通过NAND栅藉由对该延迟信号执行NAND运算而产生复位信号；计算器，通过该复位信号而复位，以产生与该水平同步信号的周期具有相同周期的η 位输出；以及PWM产生器，接收该计算器的该输出，以产生所述充电控制信号和所述负载控制信号。
7.依据权利要求6所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述PWM产生器包含顺序信号产生器，藉由顺序地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号，而产生所述充电控制信号和所述负载控制信号，每当每一帧开始时，产生具有相同数值的所述控制信号，并在垂直同步信号处于低电平的一持续时间中不运行；随机信号产生器，藉由不规则地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号，而产生所述充电控制信号和所述负载控制信号，每当每一帧开始时，产生具有相同数值的所述控制信号，并在垂直同步信号处于低电平的一持续时间中不运行；以及多用复用器，依据选择信号选择该顺序信号产生器的输出信号或该随机信号产生器的输出信号，并输出该选择的信号。
8.依据权利要求7所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述顺序信号产生器顺序地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号的相位。
9.依据权利要求7所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述随机信号产生器不规则地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号的相位。
10.一种用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，该电源供给电路包括负极性电荷充电单元，包含第一电容，具有通过第一开关和第二开关连接至正电源端子和负电源端子的两端，从而充电一电荷；第一负极性电荷负载单元，将通过接地端子所提供的电荷负载至该负极性电荷充电单元的该第一电容的正极性端子；第二负极性电荷负载单元，将在该负极性电荷充电单元的该第一电容中所充电的该负极性电荷负载至连接至栅低功率端子的第二电容；以及负极性电荷充电及负载控制单元，每当一新帧开始时，将具有相同相位的充电控制信号输出至该负极性电荷充电单元的第一开关，并且周期性地或不规则地改变输出到该第一负极性电荷负载单元和该第二负极性电荷负载单元的每一开关的充电控制信号的持续时间和负载控制信号的持续时间。
11.依据权利要求10所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述第一负极性电荷负载单元包含第三开关，连接在该接地端子和该负极性电荷充电单元的该第一电容的正极性端子之间。
12.依据权利要求10所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述第二负极性电荷负载单元包含第四开关和第二电容，串联连接在该负极性电荷充电单元的第一电容的负极性端子和该接地端子之间。
13.依据权利要求10所述的用于液晶显示装置电源供给电路，其特征在于，所述充电控制信号具有与该负载控制信号的相位相反的相位。
14.依据权利要求10所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述负极电荷充电及负载控制单元包含水平同步信号产生器，涉及实际输入的水平同步信号，以产生类似于该水平同步信号的水平同步信号；多用复用器，依据选择信号选择并输出两个水平同步信号的其中之一； 复位信号产生器，通过一延迟部分以一预定时间延迟从该多用复用器输入的该水平同步信号，并通过NAND栅藉由对该延迟信号执行NAND运算而产生复位信号；计算器，通过该复位信号而复位，以产生与该水平同步信号的周期具有相同周期的η位输出；以及PWM产生器，接收该计算器的该输出，以产生所述充电控制信号和所述负载控制信号。
15.依据权利要求14所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述PWM 产生器包含顺序信号产生器，藉由顺序地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号，而产生所述充电控制信号和所述负载控制信号，每当每一帧开始时，产生具有相同数值的所述控制信号，并在垂直同步信号处于低电平的一持续时间中不运行；随机信号产生器，藉由不规则地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号，而产生所述充电控制信号和所述负载控制信号，每当每一帧开始时，产生具有相同数值的所述控制信号，并在垂直同步信号处于低电平的一持续时间中不运行；以及多用复用器，依据选择信号选择该顺序信号产生器的输出信号或该随机信号产生器的输出信号，并输出该选择的信号。
16.依据权利要求14所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述顺序信号产生器顺序地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号的相位。
17.依据权利要求14所述的用于液晶显示装置的电源供给电路，其特征在于，所述随机信号产生器不规则地改变所述充电控制信号和所述负载控制信号的相位。
全文摘要
一种用于液晶显示装置的电源供给电路，包括第一正极性电荷充电单元，包含第一电容，通过开关连接至正电源端子和负电源端子，以充电电荷；第二正极性电荷充电单元，包含第二电容，通过开关连接至正电源端子和接地端子，以充电电荷；第一正极性电荷负载单元，将通过正电源端子所提供的电荷负载至负极性端子；第二正极性电荷负载单元，将在第一电容中所充电的电荷负载至负极性端子；第三正极性电荷负载单元，负载在第二电容中所充电的电荷；以及正极性电荷充电/负载控制单元，将具有相同相位的充电控制信号输出至开关，且周期性地或不规则地改变充电控制信号和负载控制信号的持续时间。
文档编号H02M1/44GK102377329SQ20111002152
公开日2012年3月14日 申请日期2011年1月19日 优先权日2010年8月18日
发明者吴亨锡, 安容星, 崔正珉, 车相录, 金容奭, 韩大根 申请人:硅工厂股份有限公司