JP2008046600A - 液晶ディスプレイ用駆動装置の回路及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶ディスプレイ用駆動装置の回路及びその方法の提供。
【解決手段】本発明は一種の液晶ディスプレイ用駆動装置の回路及びその方法に関するものである。タイミングコントローラーを利用し、影像変換装置からの水平同期信号を含む低電圧差動信号を受信することにより、タイミングコントローラーは水平同期信号に基づき、変調して複数の周波数が異なる蛍光ランプの操作信号を、インバーター制御チップに出力し、液晶テレビパネル用インバーター制御チップの蛍光ランプの動作周波数を変換させる。
【選択図】図４
【解決手段】本発明は一種の液晶ディスプレイ用駆動装置の回路及びその方法に関するものである。タイミングコントローラーを利用し、影像変換装置からの水平同期信号を含む低電圧差動信号を受信することにより、タイミングコントローラーは水平同期信号に基づき、変調して複数の周波数が異なる蛍光ランプの操作信号を、インバーター制御チップに出力し、液晶テレビパネル用インバーター制御チップの蛍光ランプの動作周波数を変換させる。
【選択図】図４
Description
本発明は液晶ディスプレイ技術分野に関するものであり、特に液晶ディスプレイの駆動回路及び駆動方法を指している。
ここ数年、液晶テレビは民生用電子機器として大きく注目されているが、一般の研究開発者が液晶テレビパネル上の駆動回路を設計する時は常に、液晶ディスプレイパネル上の駆動回路に関する経験を持って設計しているため、多くの問題が生じてしまった。
周知の液晶テレビの駆動回路に関する説明については、図１と図２を合わせて参照してください。図１は周知の液晶テレビのパネルモジュールの概略図である。図２はディスプレイパネルのサブピクセル(Sub_Pixel)の概略図である。
図１のパネルモジュールは制御パネル１１、前端ソース回路板１２１、後端ソース回路板１２２、ゲート回路板１３、及び表示パネル１４を含む。その中、制御パネル１１にはタイミングコントローラー(Timing Controller、略称はTCON) １１１が設けられている。表示パネル１４と前端ソース回路板１２１及び後端ソース回路板１２２との間に、複数のソース駆動ユニット１５１、１５２が設置されている。各ソース駆動ユニット１５１、１５２にソース駆動チップ(データチップとも称する)(図式に表示されていない)がある。表示パネル１４とゲート回路板１３との間に、複数のゲート駆動ユニット１６１、１６２を設け、各ゲート駆動ユニット１６１、１６２にゲート駆動チップ(走査チップとも称する)(図式に表示されていない)を設けている。
制御パネル１１内にあるタイミングコントローラー１１１は上述のソース駆動チップとゲート駆動チップへの信号出力に使用され、表示パネル１４上の薄膜トランジスタ(TFT)を順序に開けさせてそれぞれの液晶コンデンサーをグレーネス基準値に達するように充電させたり、放電させたりする。例えば、図２では、第Yのゲートラインが選択された時、このライン上のあらゆる薄膜トランジスタ２１、２２は全部開けられ、そして、第１〜N個のソース駆動チップは全部の資料を一回に表示する(普通はアナログ電圧の大きさでデータ量の多少を表す)。同時に、表示パネル１４内の液晶コンデンサー(Clc) ２３１、２３２に入力され、しかも、このゲートライン(Gate Line)が再び選択されるまでに、保持コンデンサー(Cs) ２４１、２４２を介して全データの正確性が維持される。そして、第Y＋１のゲートラインが選択された場合は上述のステップが繰り返されるよう、このような順番で画面の表示動作が完成される。
(WXGA) + (１３６６ X ７６８)解像度の液晶テレビのディスプレイパネルを例に挙げると、アメリカの国家テレビシステム委員会(NTSC)が定めたシステム信号の規制に基づき、７６８のゲートラインは必ず一つのフレームの時間内(約１６.６７ ms)において順番に薄膜トランジスタを通信して起動しなければならない。言い換えると、各ゲートラインに配された時間はわずか約２１.７ us (４６.０８ KHｚ)である。即ち、このような短い時間内では、総計１３６６×３個の薄膜トランジスタがゲート部の起動/切断(Turn On/Turn Off)動作を完成しなければならず、且つソース−ドレーン部の表示資料を液体コンデンサーに書き入れなければならない。また、上述の短い時間は表示エリア以外のブランキング時間(Blanking Period)と通信線上の信号遅延については考えられていない。
以上の説明の通り、各ゲートラインの開く時間と閉まる時間は極めて短いし、頻度も大変速い。ゲートラインが開くや閉まるその瞬間の電圧は最も激しい。大体３０〜４０ボルト程度である。それからはCgdの寄生コンデンサーを経由して表示電極を影響させる。
上述のCgdの発生は、一般の相補型金属酸化膜半導体シーモス(CMOS)回路と同じように、金属酸化膜半導体(MOS)のゲート部とドレーン部に位置する寄生コンデンサーである。液晶ディスプレイパネル上のゲート部がソース駆動チップから出力されたラインに接続するため、ソース駆動チップの出力ラインに電圧の激しい変化が起きたら、表示電極上の電圧を影響してしまう。
例えば、映像画面Nのゲートラインが開くと、表示電極にフィードスルー(Feed Through)電圧を生成する。しかし、この時にゲートラインが開いているため、ソース駆動チップは表示電極に対して充電し始める。そのため、電圧が最初から間違っていたとしても(フィードスルー電圧の影響のため)、ソース駆動チップは表示電極を正確の電圧になるように充電させるので、大した影響はない。
しかし、ゲートラインが閉まった時に、ソース駆動チップは表示電極を充電しない状態であるため、ゲート駆動チップが閉まった時の電圧は降下になり(３０〜４０ボルト)、Cgd寄生コンデンサーのフィードスルーを経由して表示電極に表示するようになるので、表示電極電圧にフィードスルーの電圧ドロップアウトをさせる。そのため、グレー表示の正確さは影響されてしまう。人目に画面のグレー値には連続性がないという感じが与えられる。この理由で、クロック制御及び信号の誤差については設計時に特に注意しなければならない。
今の液晶テレビパネルに問題になっているのは主に設計問題であり、すなわち表示画面にはリップルノイズが生じることである。液晶テレビパネルに液晶テレビシステム部のインバーター(Inverter)を組み入れる時に、表示画面には水平方向のリップルノイズが発生する。それはインバーターの蛍光ランプの動作周波数と水平同期信号(Hsync)の周波数が同期でないため、且つ干渉し合うために引き起こされ、さらに、各ゲートラインを影響して分配された過度時間も一致でないため、視覚上のグレー輝度に微弱な変化を起こしたものである。
現にある解決法は：１. インバーターの蛍光ランプの動作周波数をできるだけ、水平同期信号の周波数から引き離す。或いは２. インバーターの蛍光ランプの動作周波数を水平同期信号の周波数と強制に同期させて干渉し合うことを避ける。
第一の解決法については、両方の周波数を引き離す距離は限られており、且つ、テレビシステム部では水平同期信号の周波数を切り替えることができるので、依然として、微弱なリップルノイズが発生する。すなわち、冷陰極管(CCFL)の電流安定性を維持するために、今のインバーターは大体、定電流のコンセプトで後段階の出力回路を設計している。そのため、蛍光ランプの動作周波数範囲は回路上のフィードバック補正値などのパラメータによって限られている。また、アメリカ国家テレビシステム委員会とPAL (Phase Alteration Line)信号規制は相互に使うことができるので、水平同期信号の周波数を変動させ、インバーターの蛍光ランプ動作周波数との干渉を増やすことはできる。
第二の解決法については、必ず、高度複雑のCPLD (複雑のプログラマブルロジックアレイ)を使用してインバーターの蛍光ランプの動作周波数と水平同期信号の周波数を強制に同期させる。この解決はコストが高いだけでなく、且つクロックが数個の画面内にある時には数え切れないという問題がありうる。
本発明の目的は、一種の液晶パネルに発生するリップルノイズを解決する回路と方法を提供し、有効にインバーターの周波数と水平同期信号の周波数が干渉しあう問題を解決し、液晶パネルにリップルノイズが生ずる問題を軽減することにある。
本発明のもうひとつの目的は、液晶パネルにリップルノイズを減少する回路と方法を提供し、液晶パネルのインバーターの周波数を変動することにより、液晶パネルのインバーターの周波数を固定値でないようにすることにある。
本発明の特徴は、液晶パネルにリップルノイズを減少する回路を提供することである。該回路は映像変換装置、タイミングコントローラー、及びインバーターの制御チップを含む。上述の映像変換装置は、複数の低電圧作動信号の提供に使われるものである。タイミングコントローラーと映像変換装置とは電気的に接続しており、且つ該低電圧作動信号を受信する。しかも、該低電圧作動信号に基づき、複数の、動作周波数が異なる蛍光ランプに対して制御信号を提供する。インバーター制御チップとタイミングコントローラーとは電気的に接続し、蛍光ランプの動作周波数の制御信号を受信した後に、変調処理ができ、且つ後段階の回路への出力もできる。
本発明にはもうひとつの特徴がある。それは、液晶パネルにリップルノイズを減少させる方法を提供することであり、以下の手順を含む：(A) 水平同期信号に基づき、複数の蛍光ランプの異なる動作周波数の制御信号を提供する。且つ、それらの蛍光ランプの動作周波数をそれぞれにインバーター制御チップへ伝送する。及び(B) インバーター制御チップが、それらの蛍光ランプの動作周波数の制御信号を受信した後、変調処理ができて後段階の回路に出力することができる。
本発明のもうひとつの特徴は、一種の液晶ディスプレイ装置を提供することにある。液晶パネル、駆動回路、映像変換装置、タイミングコントローラー、及びインバーター制御チップを含む。その中、液晶パネルは上基板、下基板及び、上、下基板の間に位置する液晶層を持っている。駆動回路は、ソース駆動ユニット、ゲート駆動ユニットを有しており、且つソース駆動ユニットとゲート駆動ユニットは液晶パネルと電気的に接続している。映像変換装置は、複数の低電圧作動信号の提供に使用される。タイミングコントローラーは映像変換装置と電気的に接続し、且つ低電圧作動信号を受信する。そして、低電圧差動信号に従ってそれぞれに、複数の周波数が異なる蛍光ランプを提供して信号を制御する。インバーター制御チップはタイミングコントローラーと電気的に接続し、インバーター制御チップが蛍光ランプの動作周波数の制御信号を受信した後、変調処理ができて後段階の出力回路へ出力することもできる。
該低電圧作動信号は水平同期信号を含み、タイミングコントローラーはその水平同期信号に基づいて処理をし、それらの蛍光ランプの動作周波数の制御信号を生成させる。
それらのランプ動作周波数の制御信号は、第一周波数の蛍光ランプの動作周波数の制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数の制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数の制御信号を含む。且つタイミングコントローラーは第一表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数の制御信号を提供する。タイミングコントローラーは第二表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数の制御信号を提供する。そして、タイミングコントローラーは第三表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数の制御信号を提供する。
上述タイミングコントローラーは周波数制御周期で、それらの蛍光ランプの周波数の制御信号をインバーター制御チップに提供する。周波数制御周期は複数個のサイクルを含む。各サイクルでは、タイミングコントローラーが提供するそれらの蛍光ランプの動作周波数の制御信号の順序は異なる。
タイミングコントローラーは複数個のラインを介してインバーター制御チップと電気的に接続する。且つ各ラインは異なる周波数の蛍光ランプの動作周波数の制御信号を通信する。
請求項１の発明は、影像変換装置、タイミングコントローラー及びインバーター制御チップを含み、
該影像変換装置は複数の低電圧差動信号を提供するためのものであり、
該タイミングコントローラーは影像変換装置と電気的に接続し、且つそれらの低電圧差動信号を受信し、それらの低電圧差動信号に従って異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号をそれぞれに提供し、そして、
該インバーター制御チップはタイミングコントローラーと電気的に接続することにより、インバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後、それらに対して変調処理をして後段階の出力回路へ出力することができることを特徴とする液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項２の発明は、該低電圧差動信号は、水平同期信号を含み、タイミングコントローラーはそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を生成するように、その水平同期信号に従って処理を行うことを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項３の発明は、該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的なサイクルになっていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項４の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は、第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つタイミングコントローラーは第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、また、タイミングコントローラーは第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そのタイミングコントローラーはまた、第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項５の発明は、該タイミングコントローラーは周波数制御周期で、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーターチップに提供することを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項６の発明は、該周波数制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルでは、タイミングコントローラーが提供するそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項５記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項７の発明は、該タイミングコントローラーは各サイクルにおいて、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーターチップに提供し、且つ各サイクルにおいて、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項６記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項８の発明は、該タイミングコントローラーは複数のラインを通してインバーターチップと電気的に接続し、しかも、各ラインはそれぞれの周波数が異なる蛍光ランプの動作周波数制御信号を通信することを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイ用基板の製作方法としている。
請求項９の発明は、以下の手順を含む液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法において、
（Ａ）水平同期信号に従って異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、且つそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をそれぞれにインバーター制御チップに伝送し、及び、
（Ｂ）そのインバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後は、それらの信号に対して変調処理をし、且つ後段階の出力回路を出力することができることを特徴とする液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１０の発明は、該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的にサイクルになっていることを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１１の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は、第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つ、第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１２の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は周波数制御周期に基づき、インバーター制御チップへ伝送されることを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１３の発明は、該周波数制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルにおいて、提供されたそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項１２記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１４の発明は、液晶パネル、駆動回路、影像変換装置、タイミングコントローラー及びインバーター制御チップを含み、
該液晶パネルは上基板、下基板、及び上基板と下基板の間に位置する液晶層を有し、
該駆動回路はソース駆動ユニット、ゲート駆動ユニットを有し、ソース駆動ユニットとゲート駆動ユニット共、液晶テレビパネルへ電気的に接続し、
該影像変換装置は複数の低電圧差動信号の提供に使われ、
該タイミングコントローラーは影像変換装置と電気的に接続し、且つそれらの低電圧差動信号を受信し、しかも、それらの低電圧差動信号に基づき、異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、
該インバーター制御チップはタイミングコントローラーと電気的に接続し、インバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後に、それらの信号に対して変調処理をし、後段階の出力回路へ出力するようにさせることを特徴とする液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１５の発明は、該低電圧差動信号は水平同期信号を含み、タイミングコントローラーはその水平同期信号に基づいて処理を行い、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を生成することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１６の発明は、該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的なサイクルになっていることを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１７の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つタイミングコントローラーは第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、タイミングコントローラーは第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、また、タイミングコントローラーは第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１８の発明は、該タイミングコントローラーは周波数の周期でそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップに提供していることを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１９の発明は、該周波数の制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルにおいて、タイミングコントローラーが提供するそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項１８記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項２０の発明は、該タイミングコントローラーは複数のラインを通してインバーター制御チップと電気的に接続し、且つ各ラインはそれぞれに周波数の異なる蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
該影像変換装置は複数の低電圧差動信号を提供するためのものであり、
該タイミングコントローラーは影像変換装置と電気的に接続し、且つそれらの低電圧差動信号を受信し、それらの低電圧差動信号に従って異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号をそれぞれに提供し、そして、
該インバーター制御チップはタイミングコントローラーと電気的に接続することにより、インバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後、それらに対して変調処理をして後段階の出力回路へ出力することができることを特徴とする液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項２の発明は、該低電圧差動信号は、水平同期信号を含み、タイミングコントローラーはそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を生成するように、その水平同期信号に従って処理を行うことを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項３の発明は、該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的なサイクルになっていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項４の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は、第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つタイミングコントローラーは第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、また、タイミングコントローラーは第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そのタイミングコントローラーはまた、第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項５の発明は、該タイミングコントローラーは周波数制御周期で、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーターチップに提供することを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項６の発明は、該周波数制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルでは、タイミングコントローラーが提供するそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項５記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項７の発明は、該タイミングコントローラーは各サイクルにおいて、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーターチップに提供し、且つ各サイクルにおいて、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項６記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路としている。
請求項８の発明は、該タイミングコントローラーは複数のラインを通してインバーターチップと電気的に接続し、しかも、各ラインはそれぞれの周波数が異なる蛍光ランプの動作周波数制御信号を通信することを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイ用基板の製作方法としている。
請求項９の発明は、以下の手順を含む液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法において、
（Ａ）水平同期信号に従って異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、且つそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をそれぞれにインバーター制御チップに伝送し、及び、
（Ｂ）そのインバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後は、それらの信号に対して変調処理をし、且つ後段階の出力回路を出力することができることを特徴とする液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１０の発明は、該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的にサイクルになっていることを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１１の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は、第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つ、第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１２の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は周波数制御周期に基づき、インバーター制御チップへ伝送されることを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１３の発明は、該周波数制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルにおいて、提供されたそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項１２記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法としている。
請求項１４の発明は、液晶パネル、駆動回路、影像変換装置、タイミングコントローラー及びインバーター制御チップを含み、
該液晶パネルは上基板、下基板、及び上基板と下基板の間に位置する液晶層を有し、
該駆動回路はソース駆動ユニット、ゲート駆動ユニットを有し、ソース駆動ユニットとゲート駆動ユニット共、液晶テレビパネルへ電気的に接続し、
該影像変換装置は複数の低電圧差動信号の提供に使われ、
該タイミングコントローラーは影像変換装置と電気的に接続し、且つそれらの低電圧差動信号を受信し、しかも、それらの低電圧差動信号に基づき、異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、
該インバーター制御チップはタイミングコントローラーと電気的に接続し、インバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後に、それらの信号に対して変調処理をし、後段階の出力回路へ出力するようにさせることを特徴とする液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１５の発明は、該低電圧差動信号は水平同期信号を含み、タイミングコントローラーはその水平同期信号に基づいて処理を行い、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を生成することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１６の発明は、該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的なサイクルになっていることを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１７の発明は、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つタイミングコントローラーは第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、タイミングコントローラーは第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、また、タイミングコントローラーは第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１８の発明は、該タイミングコントローラーは周波数の周期でそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップに提供していることを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１９の発明は、該周波数の制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルにおいて、タイミングコントローラーが提供するそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項１８記載の液晶ディスプレイ装置としている。
請求項２０の発明は、該タイミングコントローラーは複数のラインを通してインバーター制御チップと電気的に接続し、且つ各ラインはそれぞれに周波数の異なる蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置としている。
本発明の液晶ディスプレイ用駆動装置の回路及びその方法は、液晶パネルに発生するリップルノイズを解決する回路と方法を提供し、有効にインバーターの周波数と水平同期信号の周波数が干渉しあう問題を解決し、液晶パネルにリップルノイズが生ずる問題を軽減することにある。液晶パネルにリップルノイズを減少する回路と方法を提供し、液晶パネルのインバーターの周波数を変動することにより、液晶パネルのインバーターの周波数を固定値でないようにすることにある。
図３は本発明の好ましい実施例における液晶パネルの立体図である。液晶パネル３４は上基板３４１、下基板３４２、及び上基板３４１と下基板３４２の間にある液晶層３４３を有している。また、図４は本発明の好ましい実施例の液晶ディスプレイ装置の回路ブロック図である。ここにはシステム回路３１、駆動回路３２、及びバックライトモジュール回路３３が含まれている。その中のシステム回路３１は更に影像変換装置３１１と電源管理チップ３１２を含み、駆動回路３２は更にタイミングコントローラー(TCON) ３２１、直流−直流変換ユニット３２２、ソース駆動装置ユニット３２３、及びゲート駆動装置ユニット３２４を含む。そして、バックライトモジュール回路３３は更に、インバーター制御チップ３３１を含む。本実施例では、ソース駆動装置ユニット３２３は複数個のソース駆動チップ(図示に示されていない)を有しており、それらはソース駆動チップを介して液晶パネル３４と電気的に接続している。そして、ゲート駆動装置ユニット３２４は複数個のソース駆動チップ(図示に示されていない)を有しており、それらはゲートソース駆動チップを介して液晶パネル３４と電気的に接続している。
上述のシステム回路３１は駆動回路３２とバックライトモジュール回路３３とそれぞれに電気的に接続し、駆動回路３２はバックライトモジュール回路３３と電気的に接続している。それ以外にも、影像変換装置３１１はタイミングコントローラー３２１と電気的に接続し、電源管理チップ３１２は直流−直流変換ユニット３２２及びインバーター制御チップ３３１と電気的に接続している。直流−直流変換ユニット３２２は、タイミングコントローラー３２１、ソース駆動ユニット３２３、及びゲート駆動装置ユニット３２４とそれぞれに電気的に接続している。タイミングコントローラー３２１はソース駆動装置ユニット３２３、ゲート駆動装置ユニット３２４、及びインバーター制御チップ３３１とそれぞれに電気的に接続している。ここで注意すべきなのは、本実施例では、タイミングコントローラー３２１は三本のラインを通してインバーター制御チップ３３１と電気的に接続していることである。これで、タイミングコントローラー３２１は、インバーター制御チップ３３１に対して三種類の識別ロジック設計信号を提供することができる。
上述の電源管理チップ３１２は、駆動回路３２とバックライトモジュール回路３３へのシステム電源提供に使われている。影像変換装置３１１はタイミングコントローラー３２１に対し、低電圧差動信号(Low Voltage Differential Signal, LVDS)資料及び、低電圧差動信号クロック(LVDS CLK)を提供するのに使われている。
タイミングコントローラー３２１は、低電圧差動信号資料と低電圧差動信号クロックを受信した後に、それらの低電圧差動信号クロックに対してデジタル信号処理を行うことにより、複数の小振幅差動信号(Reduced Swing Differential Signal, RSDS)をソース駆動装置ユニット３２３へ出力することができる。且つトランジスタロジック制御信号(Transistor-Transistor Logic, TTL)をゲート駆動装置ユニット３２４へ出力することもできる。その中、それらの小振幅差動信号は、小振幅差動信号資料と小振幅差動信号クロックを含む。
また、タイミングコントローラー３２１は該低電圧差動信号クロックを受信した後に、圧縮の低電圧差動信号クロックから還元された水平同期信号(Horizontal Synchronize、略称はHsync)を検知することにより変調を行い、複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供し、インバーター制御チップ３３１がそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後、それらの信号の変調処理をして後段階の出力回路へ出力することができるようにする。
本実施例では、該蛍光ランプの動作周波数制御信号は、第一周波数FH (１, ０, ０)、第二周波数FT (０ ,１, ０)、及び第三周波数FL (０, ０, １)を含むことができる。これで、異なるこの三つの周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を切り替えることにより、操作できる範囲内の均衡変化を実現することができる。他の実施例では、タイミングコントローラー３２１はもっと多くの周波数の違う蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することができる。WXGA+(１３６６ X ７６８)解像度の液晶パネルを例に挙げれば、インバーター制御チップ３３１の操作できる周波数範囲は約４４ KHZ〜５２ KHZの間にあるため、第一周波数FHを５２ KHZ、第二周波数FTを４８ KHZ、第三周波数FLを４４ KHZとすることができる。このように、他の蛍光ランプの動作周波数制御信号はこの原則で、各種周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号に分けることもできる。
図５は本発明の好ましい実施例が、第一の影像フレーム(Frame)内においてタイミングコントローラー３２１と関係するタイミング図である。その関連な説明は図３を合わせて参照してください。図４において、GSP(Gate Start Pulse)はタイミングコントローラー３２１がゲート駆動装置ユニット３２４へ出力した操作スタート信号である。H_syncは影像変換装置３１１がタイミングコントローラー３２１へ送った水平同期信号である。その中のHB (Horizontal Blanking)はソース駆動装置ユニット３２３内のそれらのソース駆動チップが出力した相隣の二つのフレームに表示された資料の間隔時間である。GOE (Gate Output Enable)はタイミングコントローラー３２１がゲート駆動装置ユニット３２４内のそれらのゲート駆動チップに対して出力した遮断信号であり、上下二本の相隣の走査線が同時に起動しないようことを避ける効果がある。Inv_ConF (Inverter Control Frequency)はタイミングコントローラー３２１がインバーター制御チップ３３１へ出力した動作周波数制御信号である。
図５では、第一表示フレームにおけるフレームレート(Frame Rate)はV Hz (即ち、一秒当たりの総計V個の影像フレームを走査すること)、H_Sync及びGOEの周波数はH Hz(即ち、各影像フレームに総計Hほんのゲートラインを走査すること)、タイミングコントローラー３２１がインバーター制御チップ３３１に出力した蛍光ランプの動作周波数制御信号(Inv_Conf)は第一周波数FH (１, ０, ０)であり、且つタイミングコントローラー３２１は第一影像フレーム内において総計I個のパルス(Pulse)を生成する。
同様に、図６は本発明の好ましい実施例が第二の影像フレーム内においてタイミングコントローラー３２１と関係するタイミング図である。その説明については、図３〜図４を合わせて参照してください。図６と図５は類似しているが、但し、タイミングコントローラー３２１がインバーター制御チップ３３１へ出力した蛍光ランプの動作周波数制御信号(Inv_Conf)は第二周波数FT (０, １, ０)として見なされ、且つこの時のタイミングコントローラー３２１は第二の影像フレーム内において総計J個のパルスを生成する。
図７は本発明の好ましい実施例が第三の影像フレームにおいてタイミングコントローラー３２１と関係するタイミング図である。その説明は図３を合わせて参照してください。図６、図５、図４は似ている。但し、タイミングコントローラー３２１がインバーター制御チップ３３１に出力した蛍光ランプの動作周波数制御信号(Inv_Conf)は第三周波数FL (０, ０, １)に変えられ、且つこの時のタイミングコントローラー３２１は第三の影像フレーム内において総計K個のパルスを生成する。以上の説明によると、図５〜図７はタイミングコントローラー３２１が三つの表示フレーム内において、それぞれに違う周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供している。これで、インバーター制御チップ３３１が水平同期信号との間の周波数干渉問題が有効に解決される。他にも、本実施例では、三つのフレームを一つのサイクル(Cycle)にしているため、図５〜図７が示す第一の表示フレーム、第二の表示フレーム及び第三の表示フレームは第一サイクルを構成している。
図８は更に、各サイクルの間にあるタイミングコントローラーが提供した蛍光ランプの動作周波数制御信号を示している。その関連な説明については、図３を合わせて参照してください。例えば、第一サイクルにおいて、タイミングコントローラー３２１は第一の表示フレーム内においてまず第一周波数FHの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供してから、第二の表示フレーム内において第二周波数FTの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供する。その後はまた、第三の表示フレーム内において第三周波数FLの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供する。
似たように、図８では、第二サイクル(第四の表示フレーム〜第六の表示フレーム)において、タイミングコントローラー３２１は、インバーター制御チップ３３１に出力した蛍光ランプの動作周波数制御信号は順序に一つの順位に(即ち、デジタルロジック信号進数の第二位に)増加することにより、第四の表示フレームにおいて、タイミングコントローラー３２１は第二周波数FTの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供する。そして、第五の表示フレームにおいて、第三周波数FLの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供する。続いて第六の表示フレームにおいて、第一周波数FHの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供する。
第三サイクル(第七の表示フレーム〜第九の表示フレーム)において、タイミングコントローラー３２１がインバーター制御チップ３３１に出力した蛍光ランプの動作周波数制御信号を順序に一つの順位(即ち、デジタルロジック信号進数の第二位)に増加することにより、第七の表示フレームにおいて、タイミングコントローラー３２１は、インバーター制御チップ３３１に第三周波数FLの蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、第八の表示フレームにおいて第一周波数FHの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供する。そして、第九の表示フレームにおいて、第二周波数FTの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップ３３１に提供する。本実施例では、タイミングコントローラー３２１は更に、上述の三つのサイクルで構成された周波数制御周期に従うことにより、インバーター制御チップ３３１の蛍光ランプの動作周波数を非固定値、且つ規定の周波数と時間範囲内において周期性の順序変化に維持すると共に、冷陰極蛍光ランプの電流の安定出力を維持する。
当然、他の実施例においても、各サイクルは更にもっと多くのフレーム(例えば、四つの表示フレーム)を含みることもできる。且つ各周波数制御周期も更にもっと多くのサイクル(例えば、四つのサイクル)を含むこともできる。
以上の内容をまとめると、フレームレートがV Hzの時に、インバーター制御チップ３３１の蛍光ランプの動作周波数はタイミングコントローラー３２１が出力したの第一周波数FH、第二周波数FT、および第三周波数FL (High, Typical, Low)によってV/９の周波数に従って制御される。また、インバーター制御チップ３３１の蛍光ランプの動作周波数は平均に、三つの表示フレームごとに変化し、そして、九個の表示フレームごとに周波数は一回サイクルする。そのため、インバーター制御チップ３３１の蛍光ランプの動作周波数と水平同期信号(Hsync)との周波数が相互に干渉する時間は大いに減少する。
以上の説明によると、本発明の好ましい実施例は、タイミングコントローラーで低電圧差動信号内の圧縮された水平同期信号を検知して還元する。タイミングコントローラーはまた、周波数の違う蛍光ランプの操作制御信号を変調してインバーター制御チップに出力する。このように、液晶パネル用のインバーター制御チップの蛍光ランプの動作周波数を変動する。同時に、信号通信線上の外部抵抗とコンデンサーの操作バックライトモジュール回路RCフィードバック値の調整を利用することにより、インバーター制御チップの蛍光ランプの動作周波数を非固定値にし、且つ規定の周波数と時間範囲内おいて周期性の順序変化をする。しかも、冷陰極蛍光ランプの定電流出力を安定にする。このように、液晶パネルがインバーターが原因でリップルノイズを生じる問題を低減することができる。
１１ 制御パネル
１３ ゲート回路板
１４ 表示パネル
２１、２２ 薄膜トランジスタ
３１ システム回路
３２ 駆動回路
３３ バックライトモジュール回路
３４ 液晶パネル
１２１ 前端ソース回路板
１２２ 後端ソース回路板
１５１、１５２ ソース駆動ユニット
１６１、１６２ ゲート駆動ユニット
２３１、２３２ 液晶コンデンサー
２４１、２４２ 保持コンデンサー
３１１ 影像変換装置
３１２ 電源管理チップ
３２１ タイミングコントローラー
３２２ 直流−直流変換ユニット
３２３ ソース駆動装置ユニット
３２４ ゲート駆動装置ユニット
３３１ インバーター制御チップ
３４１ 上基板
３４２ 下基板
３４３ 液晶層
１３ ゲート回路板
１４ 表示パネル
２１、２２ 薄膜トランジスタ
３１ システム回路
３２ 駆動回路
３３ バックライトモジュール回路
３４ 液晶パネル
１２１ 前端ソース回路板
１２２ 後端ソース回路板
１５１、１５２ ソース駆動ユニット
１６１、１６２ ゲート駆動ユニット
２３１、２３２ 液晶コンデンサー
２４１、２４２ 保持コンデンサー
３１１ 影像変換装置
３１２ 電源管理チップ
３２１ タイミングコントローラー
３２２ 直流−直流変換ユニット
３２３ ソース駆動装置ユニット
３２４ ゲート駆動装置ユニット
３３１ インバーター制御チップ
３４１ 上基板
３４２ 下基板
３４３ 液晶層
Claims (20)
- 影像変換装置、タイミングコントローラー及びインバーター制御チップを含み、
該影像変換装置は複数の低電圧差動信号を提供するためのものであり、
該タイミングコントローラーは影像変換装置と電気的に接続し、且つそれらの低電圧差動信号を受信し、それらの低電圧差動信号に従って異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号をそれぞれに提供し、そして、
該インバーター制御チップはタイミングコントローラーと電気的に接続することにより、インバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後、それらに対して変調処理をして後段階の出力回路へ出力することができることを特徴とする液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路。 - 該低電圧差動信号は、水平同期信号を含み、タイミングコントローラーはそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を生成するように、その水平同期信号に従って処理を行うことを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路。
- 該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的なサイクルになっていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路。
- 該蛍光ランプの動作周波数制御信号は、第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つタイミングコントローラーは第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、また、タイミングコントローラーは第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そのタイミングコントローラーはまた、第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路。
- 該タイミングコントローラーは周波数制御周期で、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーターチップに提供することを特徴とする請求項１記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路。
- 該周波数制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルでは、タイミングコントローラーが提供するそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項５記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路。
- 該タイミングコントローラーは各サイクルにおいて、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーターチップに提供し、且つ各サイクルにおいて、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項６記載の液晶パネルに生成されるリップルノイズを低減する一種の回路。
- 該タイミングコントローラーは複数のラインを通してインバーターチップと電気的に接続し、しかも、各ラインはそれぞれの周波数が異なる蛍光ランプの動作周波数制御信号を通信することを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイ用基板の製作方法。
- 以下の手順を含む液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法において、
（Ａ）水平同期信号に従って異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、且つそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をそれぞれにインバーター制御チップに伝送し、及び、
（Ｂ）そのインバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後は、それらの信号に対して変調処理をし、且つ後段階の出力回路を出力することができることを特徴とする液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法。 - 該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的にサイクルになっていることを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法。
- 該蛍光ランプの動作周波数制御信号は、第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つ、第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法。
- 該蛍光ランプの動作周波数制御信号は周波数制御周期に基づき、インバーター制御チップへ伝送されることを特徴とする請求項９記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法。
- 該周波数制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルにおいて、提供されたそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項１２記載の液晶パネルに生じたリップルノイズを低減する方法。
- 液晶パネル、駆動回路、影像変換装置、タイミングコントローラー及びインバーター制御チップを含み、
該液晶パネルは上基板、下基板、及び上基板と下基板の間に位置する液晶層を有し、
該駆動回路はソース駆動ユニット、ゲート駆動ユニットを有し、ソース駆動ユニットとゲート駆動ユニット共、液晶テレビパネルへ電気的に接続し、
該影像変換装置は複数の低電圧差動信号の提供に使われ、
該タイミングコントローラーは影像変換装置と電気的に接続し、且つそれらの低電圧差動信号を受信し、しかも、それらの低電圧差動信号に基づき、異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、
該インバーター制御チップはタイミングコントローラーと電気的に接続し、インバーター制御チップがそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を受信した後に、それらの信号に対して変調処理をし、後段階の出力回路へ出力するようにさせることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。 - 該低電圧差動信号は水平同期信号を含み、タイミングコントローラーはその水平同期信号に基づいて処理を行い、それらの蛍光ランプの動作周波数制御信号を生成することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置。
- 該異なる複数の蛍光ランプの動作周波数制御信号は平均に変化して周期的なサイクルになっていることを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置。
- 該蛍光ランプの動作周波数制御信号は第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号、及び第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を含み、且つタイミングコントローラーは第一の表示フレームにおいて第一周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、そして、タイミングコントローラーは第二の表示フレームにおいて第二周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供し、また、タイミングコントローラーは第三の表示フレームにおいて第三周波数の蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置。
- 該タイミングコントローラーは周波数の周期でそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号をインバーター制御チップに提供していることを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置。
- 該周波数の制御周期は複数のサイクルを含み、各サイクルにおいて、タイミングコントローラーが提供するそれらの蛍光ランプの動作周波数制御信号の順序は異なることを特徴とする請求項１８記載の液晶ディスプレイ装置。
- 該タイミングコントローラーは複数のラインを通してインバーター制御チップと電気的に接続し、且つ各ラインはそれぞれに周波数の異なる蛍光ランプの動作周波数制御信号を提供することを特徴とする請求項１４記載の液晶ディスプレイ装置。
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