[发明专利]电源顺序控制电路及所应用的栅极驱动器与液晶显示面板

说明书

技术领域

本发明有关于一种液晶显示器(LCD)面板的栅极驱动器，且特别是有关于一种具有电源顺序控制电路的栅极驱动器。 

背景技术

一般在液晶显示器的驱动系统中，施加电压的顺序必须适当，否则会造成不能正常显示，甚或是造成损坏。举例来说，以提供给栅极驱动器的栅极高电压(VGH)与栅极低电压(VGL)为例，两者启动顺序的错误便有可能会造成电路不正常操作(例如锁住(latch-up))，进而损坏集成电路。其中，VGH与VGL是操作正电压与操作负电压，通常是由电源块提供，送给栅极驱动器。如果进入栅极驱动器的VGH信号比VGL信号早到或者VGH和VGL的信号同时间进入栅极驱动器，就可能会造成瞬间电流，又由于VGL电压一般是连接在基底(substrate)上，因此，瞬间电流流到基底时会将VGL电压抬升，若此抬升效应使VGL＞0.5～0.7V时，便会形成锁住的现象，或产生大电流进而造成集成电路的损坏。 

其避免的方式是使VGL信号进入到栅极驱动器的时间早于VGH信号，以避免造成集成电路的损坏。一般而言，从电源块(Power Block)会提供栅极高电压(VGHp)和栅极低电压(VGLp)，其中p代表由电源块送出的电压信号。VGHp和VGLp进入到栅极驱动器之前，必须利用外部元件或由时序控制器去改变电压源的顺序，使得进入栅极驱动器的VGLg早于VGHg，其中g代表输入给栅极驱动器的操作电压信号。 

图1示出传统液晶显器面板的基本架构示意图。参阅图1，时序控制器100(Timing Controller，TCON)，主要为控制显示器的操作时序的核心块，配合每个显示帧(frame)显示时序，设定水平扫描启动，并将由接口所输入的视频信号转换成给源极驱动器102使用的数据信号，一般例如是RGB的数据。数据信号传送到源极驱动器102的存储器中，并配合水平扫描，控制源极驱动器102的适当时间。 

电源块110是经由外部电源VDD输入。配合时序控制器100的控制，进而产生多组不同电平的电压至时序控制器100、源极驱动器102与栅极驱动器104。源极驱动器102经由时序控制器100的控制，将高频输入的数字视频信号储存在存储器中，配合特定的扫描线的开启，将数字视频信号转换成要输出至对应颜色的次像素108的电极的电压，以驱动像素显示面板106的数据线S1...Sn。 

栅极驱动器104经由时序控制器100的控制，循序地对特地的扫描线(G1～Gn)输出适当的ON/OFF电压，以驱动像素显示面板106的扫描线。像素显示面板106是由相当多像素以红、绿、蓝的次像素组成一像素。分别的次像素例如有一个薄膜晶体管，其栅极端乃由扫描驱动电路来控制薄膜晶体管的ON/OFF。当薄膜晶体管ON时，其源极端便会对薄膜晶体管上的电容充电到相对于所接受数据的电压电平。根据此电压电平来决定液晶偏转的角度，进而决定当背光源打到液晶时，其画面灰阶程度的表现。再藉由彩色光片将面板上多组不同灰阶程度的次像素混合出所要的颜色，构成高解析度的画面。 

如先前讨论到的，如果由电源块110送出的电压信号VGHp、VGLp直接输入给栅极驱动器104，其输入顺序没有保证VGLp会较先输入。因此，传统上会藉由一外部电路112，做电压输入顺序的控制，产生适当的VGHg、VGLg给栅极驱动器104。 

传统上改变电压源顺序的方式有很多种。图2示出传统改变电压源顺序的机制示意图。参阅图2，RC延迟是一般传统方法之一。通常是将电源块110送出的VGHp利用RC延迟的方式，使其较慢于VGLp进入到栅极驱动器104。VGHp经过一个延迟时间T后，会比VGLp晚进入到栅极驱动器104，如图2中的上部分图所示。这种方式是最简单的方式，但也有其缺点。延迟时间T取决于R*C的值，通常不适合将电阻器R与电容器C整合至集成电路内部中，其会有占用可利用面积的问题，也会造成成本问题。即使利用外部元件达到目的，也是会增加成本。又，当要关闭电源时，由于外部电容器C的值不小，造成储存于电容上的电压VGHg无法迅速放电。若此时再度开启电源，亦有机会造成电路损坏。 

另外，传统上技术有可以配合时序控制器控制VGH/VGL进入栅极驱动器的顺序。然而，这些方法须利用外部的电阻器与电容器，或是外部时序控制信号去控制VGH/VGL先后顺序，会增加复杂度和成本。 

发明内容

本发明提供一种栅极驱动技术的电源顺序控制电路，如此可以有效达到控制电压信号进入栅极驱动器的顺序。