TWI646523B - 顯示裝置 - Google Patents

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金玄俊
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Abstract

揭露一種顯示裝置。在一態樣中，顯示裝置包含時間控制器，時間控制器配置用以接收影像訊號與控制訊號，並基於影像訊號與控制訊號來輸出模式訊號與閘極脈衝訊號，其中模式訊號具有一電壓位準，且其中閘極脈衝訊號具有一頻率。顯示裝置進一步包含時序產生器，時序產生器配置以基於模式訊號與閘極脈衝訊號來產生閘極時序訊號，其中閘極時序訊號具有一電壓位準，且其中時序產生器進一步配置以至少一部分基於模式訊號來設定閘極時序訊號的電壓位準。顯示裝置包含閘極線及配置以至少一部分基於閘極時序訊號來驅動閘極線之閘極驅動器。

Description

顯示裝置
相關申請案之交互參照
主張於2014年1月8日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請案號10-2014-0002407之優先權，其全部之內容併入此作為參考。
所描述之技術一般而言涉及一種顯示裝置。
諸如液晶顯示器(LCDs)的顯示裝置包含用於顯示影像的顯示面板及用於驅動顯示面板的閘極驅動器及數據驅動器。複數個閘極線、複數個數據線及複數個像素形成在顯示面板上。液晶顯示器的各個像素包含開關電晶體、液晶電容器及儲存電容器。數據驅動器輸出數據驅動訊號至數據線，而閘極驅動器輸出用於驅動閘極線的閘極驅動訊號。
在施加閘極導通電壓至連接至閘極線之開關電晶體的閘極電極後，顯示裝置提供數據電壓至開關電晶體的源極電極以顯示影像。
一種本發明的態樣是具有低功耗的顯示裝置。
另一種態樣是一種顯示裝置，顯示裝置包含含有連接至複數個數據線及複數個閘極線之複數個像素的顯示面板、配置以驅動複數個數據線的數據驅動器、配置以產生對應於模式訊號及閘極脈衝訊號之閘極時序訊號的時序產生器、配置以響應於閘極時序訊號來驅動複數個閘極線的閘極驅動器、及時間控制器，其中時間控制器響應於由外部裝置所提供之影像訊號及控制訊號來控制數據驅動器及閘極驅動器，並產生閘極脈衝訊號及模式訊號，其中時間控制器根據影像訊號的類型來設定閘極脈衝訊號的頻率及模式訊號的位準，且其中時序產生器響應於模式訊號來設定閘極時序訊號的電壓位準。
當模式訊號表示為第一模式時，時序產生器可響應於閘極脈衝訊號來產生閘極時序訊號，從而在閘極導通電壓與第二接地電壓之間擺盪，且當模式訊號表示為第二模式時，時序產生器響應於閘極脈衝訊號而產生閘極時序訊號，從而維持在閘極導通電壓與第一接地電壓之間，第一接地電壓的位準不同於第二接地電壓。
當影像訊號為動態影像時，時間控制器可對應於第一模式將模式訊號設定為第一訊號位準，且當影像訊號為靜態影像時，時間控制器對應於第二模式將模式訊號設定為第二訊號位準。
當影像訊號為動態影像時，時間控制器可產生具有第一頻率的閘極脈衝訊號，而當影像訊號為靜態影像時，時間控制器產生具有低於第一頻率之第二頻率的閘極脈衝訊號。
顯示裝置可進一步包含配置以產生閘極導通電壓、第一接地電壓及第二接地電壓以供應至時序產生器的電壓產生器。
閘極驅動器可包含配置以驅動複數個閘極線之第一閘極線的第一閘極驅動器及配置以驅動複數個閘極線之第二閘極線的第二閘極驅動器。
時間控制器可進一步產生起始脈衝訊號。第一閘極驅動器包含對應於第一閘極線的複數個階級，且複數個階級之每一個各接收閘極時序訊號、前一階級進位訊號(carry signal)、下一階級進位訊號、第一接地電壓及第二接地電壓，以提供進位訊號及閘極訊號至對應的第一閘極線；以及配置以響應於閘極時序訊號、前一階級的進位訊號、起始脈衝訊號、第一接地電壓及第二接地電壓來輸出虛擬進位訊號及虛擬閘極訊號的虛擬階級。複數個階級的第一階級接收為前一階級進位訊號的起始脈衝訊號，而前一階級進位訊號是由複數個階級之前一階級輸出的進位訊號，而下一階級進位訊號是由複數個階級之下一階級輸出的進位訊號。
時序產生器可響應於表示第二模式之模式訊號來設定要提供至第一閘極驅動器之第二接地電壓為基本上與第一接地電壓相同。
時序產生器可進一步產生重置訊號且響應於表示第二模式之模式訊號來設定重置訊號成第一位準。第一閘極驅動器之複數個階級的每一個包含連接在用於輸出進位訊號之第一輸出端與第一接地電壓之間，並具有連接至重置訊號之閘極端的第一重置電晶體；以及連接在用於輸出閘極訊號之第二輸出端與第一接地電壓之間，且具有連接至重置訊號的閘極端的第二重置電晶體。
時序產生器可進一步產生與閘極時序訊號反向的反向閘極時序訊號。時間控制器進一步產生起始脈衝訊號。第二閘極驅動器包含對應於第二閘極線的複數個階級，且複數個階級之每一個接收閘極時序訊號、前一階級進位訊號、下一階級進位訊號、第一接地電壓及第二接地電壓，以提供進位訊號及閘極訊號至對應的第二閘極線；以及配置以響應於閘極時序訊號、前一階級進位訊號、起始脈衝訊號、第一接地電壓及第二接地電壓來輸出虛擬進位訊號及虛擬閘極訊號的虛擬階級。複數個階級的第一階級接收為前一階級進位訊號的起始脈衝訊號，且前一階級進位訊號是由複數個階級之前一階級所輸出的進位訊號，而下一階級進位訊號是由複數個階級的下一階級所輸出的進位訊號。
時序產生器可響應表示第二模式的模式訊號來設定要提供至第二閘極驅動器之第二接地電壓為基本上等同於第一接地電壓。
時序產生器可進一步產生重置訊號，並響應表示第二模式的模式訊號來設定重置訊號成第一位準，且第二閘極驅動器之複數個階級的每一個包含連接在用於輸出進位訊號之第一輸出端與第一接地電壓之間，並具有連接至重置訊號的閘極端的第一重置電晶體；以及連接在用於輸出閘極訊號之第二輸出端與第一接地電壓之間，並具有連接至重置訊號的閘極端的第二重置電晶體。
第一閘極驅動器可設置為相鄰於顯示面板的第一短邊，而第二閘極驅動器設置為相鄰於顯示面板的第二短邊。
可輪流設置第一閘極線與第二閘極線。
顯示裝置可進一步包含對應於閘極線的複數個最終階級重置電晶體，各個最終階級重置電晶體連接在對應閘極線與第一接地電壓的終端之間，並具有連接至下一個相鄰的閘極線的閘極端。
第一接地電壓可為大約-5 V，而第二接地電壓可為大約-10 V。
另一態樣是複數個數據線、配置以驅動數據線之數據驅動器、複數個閘極線、包含連接至數據線及閘極線之複數個像素的顯示面板、配置以接收影像訊號及控制訊號，並至少一部分基於影像訊號及控制訊號來輸出模式訊號及閘極脈衝訊號之時間控制器，其中模式訊號具有一電壓位準，且其中閘極脈衝訊號具有一頻率、配置以至少一部分基於模式訊號及閘極脈衝訊號來產生閘極時序訊號之時序產生器，其中閘極時序訊號具有一電壓位準，且其中時序產生器進一步配置以至少一部分基於模式訊號來設定閘極時序訊號的電壓位準、以及閘極驅動器，閘極驅動器配置以至少一部分基於閘極時序訊號來驅動閘極線，其中時間控制器進一步配置以至少一部分基於影像訊號來設定閘極脈衝訊號的頻率及模式訊號的電壓位準。
模式訊號的電壓位準可包含彼此不同之第一電壓位準與第二電壓位準，其中當模式訊號具有第二電壓位準時，閘極時序訊號維持在閘極導通電壓與第一接地電壓之間，且其中當模式訊號具有第一電壓位準時，閘極時序訊號配置以在閘極導通電壓與第二接地電壓之間擺盪。當影像訊號為動態影像時，時間控制器可進一步配置以設定模式訊號成第一電壓位準，且當影像訊號為靜態影像時，設定模式訊號成第二電壓位準。閘極脈衝訊號的頻率可包含第一頻率及小於第一頻率的第二頻率，其中當模式訊號具有第一電壓位準時，閘極脈衝訊號具有第一頻率，且其中當模式訊號具有第二電壓位準時，閘極脈衝訊號具有第二頻率。顯示裝置可進一步包含配置以產生閘極導通電壓、第一接地電壓及第二接地電壓的電壓產生器。閘極線可分成複數個第一閘極線與複數個第二閘極線，且其中閘極驅動器可包含配置以驅動第一閘極線的第一閘極驅動器、及配置以驅動第二閘極線的第二閘極驅動器。時間控制器可進一步配置以產生起始脈衝訊號，且其中第一閘極驅動器可包含分別對應於第一閘極線的複數個階級，其中各階級配置以接收閘極時序訊號、前一階級進位訊號、下一階級進位訊號、第一接地電壓及第二接地電壓，並至少一部分基於所接收之訊號來輸出進位訊號及閘極訊號，其中階級可包含配置以接收為下一階級進位訊號的起始脈衝訊號，並至少一部份基於所接收之訊號來輸出虛擬進位訊號及虛擬閘極訊號的虛擬階級、以及配置以接收為前一階級進位訊號的起始脈衝訊號之第一階級，其中前一階級進位訊號是由前一階級所輸出的進位訊號，而下一階級進位訊號是由下一階級輸出的進位訊號。
當模式訊號具有第二電壓位準時，第二接地電壓可基本上等同於第一接地電壓。時序產生器可進一步配置以產生重置訊號，並當模式訊號具有第二電壓位準時，設定重置訊號成第一位準，且其中第一閘極驅動器的每個階級可包含具有閘極端電性連接至重置訊號的第一重置電晶體，其中第一重置電晶體係電性連接在配置以輸出進位訊號的第一輸出端與第一接地電壓之間；以及具有閘極端電性連接至重置訊號的第二重置電晶體，其中第二重置電晶體係電性連接在配置以輸出閘極訊號的第二輸出端與第一接地電壓之間。時序產生器可進一步配置以產生相對於閘極時序訊號為反向(inverted)的反向閘極時序訊號，其中時間控制器進一步配置以產生起始脈衝訊號，且其中第二閘極驅動器包含分別對應於第二閘極線的複數個階級，其中各階級係配置以接收閘極時序訊號、前一階級的進位訊號、下一階級的進位訊號、第一接地電壓及第二接地電壓，並至少一部分基於所接收之訊號來輸出進位訊號及閘極訊號；且其中階級包含配置以接收為下一階級進位訊號的起始脈衝訊號，且至少一部分基於所接收之訊號來輸出虛擬進位訊號及虛擬閘極訊號的虛擬階級、及配置以接收為前一階級進位訊號的起始脈衝訊號的第一階級，其中，前一階級進位訊號是由前一階級所輸出的進位訊號，而下一階級進位訊號是由下一階級所輸出的進位訊號。當模式訊號具有第二電壓位準時，第二接地電壓可基本上等同於第一接地電壓。
時序產生器可進一步配置以產生重置訊號，並當模式訊號具有第二電壓位準時，設定重置訊號成第一位準，且其中第二閘極驅動器的各個階級可包含具有閘極端電性連接至重置訊號的第一重置電晶體，其中第一重置電晶體係電性連接在配置以輸出進位訊號的第一輸出端與第一接地電壓之間、以及具有閘極端電性連接至重置訊號的第二重置電晶體，其中第二重置電晶體電性連接在配置以輸出閘極訊號的第二輸出端與第一接地電壓之間。第一閘極驅動器可設置成相鄰於顯示面板的第一短邊且第二閘極驅動器可設置成相鄰於顯示面板的第二短邊。第一閘極線與第二閘極線可交替地設置。顯示裝置可進一步包含分別對應於閘極線的複數個最終階級重置電晶體，其中各個最終階級重置電晶體具有電性連接至緊鄰閘極線的閘極端，且其中各個最終階級重置電晶體係電性連接在對應的閘極線與第一接地電壓之間。第一接地電壓可為約-5V，而該第二接地電壓可為約-10V。
另一種態樣為一種顯示裝置，其包含複數個閘極線、電性連接至閘極線的複數個像素、配置以接收影像訊號，測定影像訊號為動態影像或是靜態影像，並至少一部分基於測定來輸出模式訊號的時間控制器、配置以至少一部分基於模式訊號來產生閘極時序訊號的時序產生器，其中時序產生器係進一步配置以至少一部份基於模式訊號來設定閘極時序訊號的頻率及電壓位準、以及配置以至少一部分基於閘極時序訊號來驅動閘極線的閘極驅動器。
模式訊號的電壓位準可包含彼此不同的第一電壓位準與第二電壓位準，其中當影像訊號確定為動態影像時，模式訊號具有第一電壓位準，其中當影像訊號確定為靜態影像時，模式訊號具有第二電壓位準，且其中時序產生器進一步配置以輸出第一接地電壓與第二接地電壓、當模式訊號具有第一電壓位準時，設定第二接地電壓為不同於第一接地電壓、且當模式訊號具有第二電壓位準時，設定第二接地電壓成基本上與第一接地電壓相同。時序產生器可進一步配置成當模式訊號具有第一電壓位準時，設定時序訊號之頻率為第一頻率，且當模式訊號具有第二電壓位準時，設定時序訊號之頻率為第二頻率，其中第二頻率小於第一頻率。時序訊號可配置成在閘極導通電壓與第二接地電壓之間擺盪。
根據至少一實施例，當顯示靜態影像時，顯示裝置的功耗係藉由減少閘極時序訊號之頻率而降低。特別的是，即使閘極時序訊號之頻率降低，藉由控制閘極驅動器穩定地運行仍得以改善顯示裝置的可靠性。
隨著手持式電子裝置的使用變得越來越廣泛，各種用以降低功耗的技術正在被研究。諸如平板電腦、筆記型電腦等手持式電子裝置的顯示器消耗裝置之大部分的功率。因此，這樣的手持式裝置的總功耗可藉由減小顯示器的功耗而大大降低。
實施例將參照附圖而詳細描述。然而，所描述的技術可以各種不同的形式來實施，且不應該被解釋為僅限於所述的實施例。相反地，提供這些實施例作為範例，以使得本揭露將徹底及完整，且將充分傳達所述技術之範疇給此技術領域具有通常知識者。因此，於部分實施例中未描述已知的製程、元件及技術。除非另有說明，否則在附圖及文字描述中相似的參考符號表示相似的元件，且因而可不重複其描述。在圖式中，為了清楚起見，可誇大層和區域的尺寸和相對尺寸。
將被理解的是，儘管於本文中使用用詞「第一(first)」、「第二(second)」、「第三(third)」等來描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，這些元件、部件、區域、層及/或部分不應該被這些用詞所限制。這些用詞僅用來區分一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分。因此，在未脫離所述技術之教示下，以下討論的第一元件、第一部件、第一區域、第一層、或第一部份可改稱為第二元件、第二部件、第二區域、第二層、或第二部份。
空間相關用語，例如「之下(beneath)」、「下方(below)」、「下部(lower)」、「之上(under)」、「上方(above)」、「上部(upper)」等，可用於本文中以便描述圖式中所繪示之一元件或特徵與另一元件或特徵的關係。將理解的是，除了圖式中描繪的方位之外，空間相關的用語旨在包含使用或操作中裝置之不同方位。例如，如將圖式中的裝置翻轉，描述在其他元件或特徵「下方(below)」、「之下(beneath)」、或「下部(under)」的元件將被轉向為在其他元件或特徵「上方(above)」。因此，例示性用語「下方(below)」及「之下(under)」可同時包含上方與下方的方向。裝置可轉向其他方位(旋轉90度或其他方位)，而在此使用的空間相關描述用語係係據此作相應解釋。此外，亦將理解的是，當層被稱為在兩層「之間(between)」時，其可為兩層之間的唯一層，或亦可存在一或多個中間層。
在此所用之詞語係僅為描述特定實施例之目的而非旨在用於限制所述之技術。當在此使用時，除非文中另行明確地表示，否則「一(a)」、「一(an)」、「該(the)」等單數型式亦旨在包含複數型式。應進一步理解的是，當用語「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」用於說明書中時，係指明所述特性、整數、步驟、操作、元件及/或構件的存在，但是不排除一或更多其他特性、整數、步驟、操作、元件、構件及/或其群組的存在或增添。如本文所使用之術語「與/或(and/or)」係包含一或多個相關所列舉項目的任何與所有組合。此外，術語「例示性(exemplary)」旨在指一個例子或說明。
將了解的是當一元件或一層被指為在另一元件或另一層「上(on)」、「連接至(connected to)」、「耦接至(coupled to)」或「相鄰(adjacent to)」另一元件或另一層時，其可以是直接在其上、直接連接、耦接或直接相鄰於另一元件或另一層，或者可能有中間元件或中間層存在。相反的，當一元件被指為「直接(directly)」在另一元件或另一層「上(on)」、「直接連接(directly connected to)」、「直接耦接(directly coupled to)」或「緊鄰(immediately adjacent to)」另一元件或另一層時，則無中間元件或中間層存在。
除非有其他定義，否則在此使用的所有用語(包含技術用語與科學用語)具有與所屬技術領域中具有通常知識者所通常理解之相同意義。將更進一步理解的是，例如那些在通常使用之字典中定義的用語應該解釋成具有與相關技術領域及/或本說明書之內容中之意義相符的意義，且除非在此明白地定義，否則不應作理想化或過度正式的解釋。本揭露所使用之術語「基本上(substantially)」係可包含完全地、幾乎完全地、或在某些應用中為任何顯著程度的意思，並依照所屬技術領域人員之理解。
第1圖示意性地示出根據一實施例之顯示裝置的方塊圖。
參照第1圖，顯示裝置100包含顯示面板110、時間控制器120、時序產生器130、電壓產生器140、數據驅動器150、第一閘極驅動器160及第二閘極驅動器170。
根據實施例，顯示裝置100可為液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板(PDP)、有機發光二極體(OLED)顯示器及場發射式顯示器(FED)之其中之一。
顯示面板110 包含複數個數據線DL1至DLm、設置成與數據線DL1至DLm相交的複數個閘極線GL1至GLn、以及連接至數據線DL1至DLm與閘極線GL1至GLn的複數個像素PX。數據線DL1至DLm與閘極線GL1至GLn係相互分離。在部分實施例中，各個像素包含連接至對應的數據線及對應的閘極線的液晶電容器、儲存電容器及開關電晶體。電容器連接至開關電晶體。
時間控制器120 從外部來源接收影像訊號RGB及用於控制影像訊號RGB之顯示的控制訊號CTRL。例如，控制訊號CTRL可包含垂直同步訊號、水平同步訊號、主時序訊號及數據使能訊號等。時間控制器120提供數據訊號DATA及數據驅動控制訊號CONT至數據驅動器150。時間控制器120亦提供起始脈衝訊號STV至各個第一閘極驅動器160與第二閘極驅動器170。在此，數據訊號DATA由處理影像訊號RGB所產生，從而適用於顯示面板110的操作條件。數據驅動控制訊號CONT可包含水平同步訊號、時序訊號及線路鎖存訊號。
時間控制器120以模式訊號MODE與閘極脈衝訊號CPV提供給時序產生器130。時間控制器120可儲存影像訊號RGB於內部存儲器(未繪示)。時間控制器120相較儲存在內部存儲器中之前一影像訊號與影像訊號RGB。假使在預定時間週期中前一影像訊號不同於影像訊號RGB時，時間控制器120 確定影像訊號RGB為動態影像。假使超過預定時間週期前一影像訊號等同於影像訊號RGB時，時間控制器120 確定影像訊號RGB為靜態影像。當影像訊號RGB被確定為動態影像時，時間控制器120以第一模式操作且設定模式訊號MODE為第一訊號位準或第一電壓位準(例如，高位準)。當影像訊號RGB確定為靜態影像時，時間控制器120以第二模式操作且設定模式訊號MODE為第二訊號位準或第二電壓位準(例如，低位準)。
在其中影像訊號RGB確定為動態影像的第一模式的期間，時間控制器120產生具有第一頻率(例如，約60 Hz)的閘極脈衝訊號CPV。在其中影像訊號RGB確定為靜態影像的第二模式的期間，時間控制器120產生具有第二頻率(例如，約1 Hz)的閘極脈衝訊號CPV。時間控制器120基於閘極脈衝訊號CPV的頻率來改變提供給數據驅動器150之數據驅動控制訊號CONT的頻率。
當影像訊號RGB確定為靜態影像時，在第二模式期間，顯示裝置100的功耗係藉由降低閘極脈衝訊號CPV的頻率而降低。
時序產生器130響應於從時間控制器120所接收之模式訊號MODE與閘極脈衝訊號CPV來產生閘極時序訊號CKV與反向閘極時序訊號CKVB。假使模式訊號MODE具有對應於第一模式的第一訊號位準時，時序產生器130基於閘極脈衝訊號CPV而產生在閘極導通電壓VON與第二接地電壓VSS2之間擺盪的閘極時序訊號CKV與反向閘極時序訊號CKVB。假使模式訊號MODE具有對應於第二模式的第二訊號位準，則時序產生器130基於閘極脈衝訊號CPV產生維持在閘極導通電壓VON與第一接地電壓VSS1之間的閘極時序訊號CKV及反向閘極時序訊號CKVB。
電壓產生器140產生閘極導通電壓VON、第一接地電壓VSS1及第二接地電壓VSS2，且提供所產生的電壓到時序產生器130。在部分實施例中，閘極導通電壓VON約+15 V，第一接地電壓VSS1約-5 V，而第二接地電壓VSS2約-10 V。
時序產生器130響應於從時間控制器120所接收的模式訊號MODE而以第一接地電壓VSS1與第二接地電壓VSS2提供給各第一閘極驅動器160與第二閘極驅動器170。
假使模式訊號MODE具有對應於第一模式的第一訊號位準時，時序產生器130以未修正電壓之第一接地電壓VSS1與第二接地電壓VSS2提供給第一閘極驅動器160與第二閘極驅動器170。
假使模式訊號MODE具有對應於第二模式之第二訊號位準，時序產生器130改變並輸出第二接地電壓VSS2，從而具有基本上與第一接地電壓VSS1相同的電壓位準。例如，當模式訊號MODE具有第二訊號位準時，時序產生器130使第一接地電壓VSS1與第二接地電壓VSS2維持在約-5 V。
數據驅動器150根據從時間控制器120所接收的數據訊號DATA與數據驅動控制訊號CONT來輸出用於驅動數據線DL1至DLm的灰階電壓。
第一閘極驅動器160與第二閘極驅動器170實現為ASG(非晶矽閘極)驅動器，其中非晶矽薄膜電晶體(a-Si TFTs)、氧化半導體、晶體半導體及多晶矽半導體等係與顯示面板110形成在相同的基板上。第一閘極驅動器160形成為相鄰於顯示面板110的第一短邊，而第二閘極驅動器170形成為相鄰於顯示面板110的第二短邊。
第一閘極驅動器160響應於從時間控制器120接收到的起始脈衝訊號STV以及從時序產生器130所接收之閘極時序訊號CKV來驅動閘極線GL1至GLn的第一閘極線GL1、 GL3至GLn-1。在部分實施例中，第一閘極線GL1、GL3至GLn-1是奇數條閘極線。
第二閘極驅動器170響應於從時間控制器120接收到的起始脈衝訊號STV及從時序產生器130所接收的反向閘極時序訊號CKVB來驅動閘極線GL1至GLn的第二閘極線GL2、GL4至GLn。在部分實施例中，第二閘極線GL2、GL4至GLn是閘極線GL1至GLn中之偶數條閘極線。
第2圖示意性地示出第1圖所示之第一閘極驅動器的圖式。
參照第2圖，第一閘極驅動器160 包含複數個階級ST1至STn-1與虛擬階級STn+1。階級ST1至STn-1分別地對應於為奇數條閘極線的第一閘極線。第一階級ST1響應於起始脈衝訊號STV、閘極時序訊號CKV、第一接地電壓VSS1、第二接地電壓VSS2及下一階級的進位訊號CR3而輸出進位訊號CR1與閘極訊號G1。
除了第一階級ST1以外的各個其餘的階級STi (i 為 3、5至(n-1))響應於前一階級的進位訊號CRi-2、閘極時序訊號CKV、第一接地電壓VSS1、第二接地電壓VSS2及下一階級的進位訊號CRi+2而輸出進位訊號CRi與閘極訊號Gi。
虛擬階級STn+1響應於前一階級的進位訊號CRn-1、閘極時序訊號CKV、第一接地電壓VSS1、第二接地電壓VSS2及起始脈衝訊號STV而輸出進位訊號CRn+1與閘極訊號GDn+1。
第3圖示意性地示出第1圖所示之第二閘極驅動器的圖式。
參照第3圖，第二閘極驅動器170 包含複數個階級ST2至STn及虛擬階級STn+2。階級ST2至STn 對應於為偶數條閘極線的第二閘極線。第一階級ST2響應於起始脈衝訊號STV、反向閘極時序訊號CKVB、第一接地電壓VSS1、第二接地電壓VSS2及下一階級的進位訊號CR4來輸出進位訊號CR2及閘極訊號G2。
除了第一階級ST2以外的各個其餘的階級STi (i 為 4、6至n)響應於前一階級的進位訊號CRi-2、反向閘極時序訊號CKVB、第一接地電壓VSS1、第二接地電壓VSS2及下一階級的進位訊號CRi+2而輸出進位訊號CRi與閘極訊號Gi。
虛擬階級STn+2響應於前一階級的進位訊號CRn、反向閘極時序訊號CKVB、第一接地電壓VSS1、第二接地電壓VSS2及 起始脈衝訊號STV來輸出進位訊號CRn+2。
第4圖示意性地示出第2圖所示之第一閘極驅動器之階級結構的圖式。在第4圖，所示出階級結構是第一閘極驅動器160的階級結構。然而，除了閘極時序訊號CKV提供至第一閘極驅動器160的階級及反向閘極時序訊號CKVB是供應至第二閘極驅動器170之階級以外，第二閘極驅動器170之階級係與第4圖所示之方式以基本上相同的方式來配置。
參照第4圖，第i個階級STi 包含複數個電晶體T1至T17及電容器C1。第i個階級STi響應於前一階級的進位訊號CRi-2、閘極時序訊號CKV、第一接地電壓VSS1、第二接地電壓VSS2及下一階級的進位訊號CRi+2而輸出進位訊號CRi與閘極訊號Gi。
當前一階級進位訊號CRi-2轉換成高位準時，電晶體T4導通，且節點Q的電壓位準增加。與此同時，假使閘極時序訊號CKV轉換成高位準，則電晶體T1導通，且閘極時序訊號CKV作為閘極訊號Gi輸出。再者，由於節點Q的電壓位準由電容器C1所提升，所以第一電晶體T1維持導通狀態。
電晶體T15根據節點Q之電壓位準的增加及閘極時序訊號CKV低到高的轉換而導通。因此，進位訊號CRi在這些條件下以高位準輸出。
當從下一階級STi+2輸出的下一進位訊號CRi+2為高位準時，電晶體T9、T9-1、T2及T17導通。當電晶體T9與T9-1導通時，節點Q連接至第二接地電壓VSS2。當電晶體T2導通時，用於輸出閘極訊號Gi的輸出端連接至第一接地電壓VSS1。當電晶體T17導通時，用於輸出進位訊號CRi的輸出端連接至第二接地電壓VSS2。
第5圖係描述第4圖所示之階級之電晶體之子集之操作的圖式。第6圖示意性示出第5圖所示之階級的輸入與輸出訊號的圖式。
參照第4圖、第5圖及第6圖，閘極時序訊號CKV在閘極導通電壓VON與第二接地電壓VSS2之間擺盪，且第一接地電壓VSS1與第二接地電壓VSS2分別為約-5 V與約-10 V。
如上所述，當影像訊號RGB是靜態影像時，時間控制器120(參照第1圖) 輸出具有第二訊號位準的模式訊號MODE並輸出具有低於第一模式之頻率的閘極脈衝訊號CPV。隨著閘極脈衝訊號CPV的頻率在第二模式中降低，從時序產生器130(參照第1圖)輸出之閘極時序訊號CKV的頻率亦降低。在第二模式期間，閘極時序訊號CKV維持在第二接地電壓VSS2的總時間長度係長於第一模式中對應的長度。當閘極線GLi未驅動時，閘極時序訊號CKV提供至電晶體T1之汲極端，在節點Q之訊號QN及下一階級進位訊號CRi+2具有第二接地電壓VSS2，而閘極訊號Gi具有第一接地電壓VSS1。儘管在閘極線GLi未驅動時關閉，但由於施加至電晶體T1與電晶體T2之閘極端的壓力(例如-10V)與施加至其源極端的壓力(例如-5V)之間之差異，所以電晶體T1與電晶體T2受到偏壓應力。當第二模式維持相對較長的時間時，由於偏壓應力可改變電晶體T1與電晶體T2之閾值電壓或電晶體T1與電晶體T2可能損壞。這可能導致顯示裝置100的較低可靠性。
第7圖係描述第4圖所示之階級之電晶體之子集之操作的圖式。第8圖示意性地示出第4圖與第7圖所示之階級之輸入與輸出訊號的圖式。
參照第4圖、第7圖及第8圖，當影像訊號RGB為靜態影像時，時間控制器120(參照第1圖)輸出具有第二訊號位準的模式訊號MODE且輸出具頻率低於第一模式的閘極脈衝訊號CPV。
時序產生器130(參照第1圖)響應於模式訊號MODE的第二訊號位準與閘極脈衝訊號CPV，以產生維持在閘極導通電壓VON與第一接地電壓VSS1之間之閘極時序訊號CKV。再者，時序產生器130 輸出基本上等同於在第二模式中之第一接地電壓VSS1之約-5 V的第二接地電壓VSS2。因此，提供至電晶體T1之汲極端之閘極時序訊號CKV、節點Q的訊號QN、下一階級進位訊號CRi+2、進位訊號CRi及閘極訊號Gi皆具有第一接地電壓VSS1。
在閘極線GLi未驅動時電晶體T1與電晶體T2被關閉。假使階級STi之電晶體T1至T17是由ASG (非晶矽閘極)或氧化物半導體所形成時，當閘極與源極之間的電壓Vgs =約0 V時，漏電流流動。當相對較低的漏電流流通電晶體T2時，閘極訊號Gi維持第一接地電壓VSS1。因此，由於雜訊而對閘極線GLi的影響得以最小化。
第9圖係描述第4圖所示之階級之電晶體之子集之操作的圖式。第10圖示意性地示出第4圖與第9圖所示之階級之輸入與輸出訊號的圖式。
參照第4圖、第9圖及第10圖，當影像訊號RGB為靜態影像時，時間控制器120(參照第1圖)輸出第二位準的模式訊號MODE並輸出具有低於第一模式之頻率的閘極脈衝訊號CPV。
時序產生器130(參照第1圖)響應於模式訊號MODE之第二訊號位準與閘極脈衝訊號CPV，以產生維持在閘極導通電壓VON與第二接地電壓VSS2之間之閘極時序訊號CKV。再者，時序產生器130輸出基本上等同於第二接地電壓VSS2的約-10 V之第一接地電壓VSS1。因此，提供至電晶體T1之汲極端之閘極時序訊號CKV、節點Q之訊號QN、下一階級進位訊號CRi+2、進位訊號CRi及閘極訊號Gi都具有第二接地電壓VSS2。
在閘極線GLi未驅動時電晶體T1與電晶體T2被關閉。假使階級STi之電晶體T1至T17是由ASG (非晶矽閘極)或氧化物半導體所形成時，當電壓介於閘極與源極之間Vgs =約0 V時，漏電流流動。當相對低的漏電流流通電晶體T2時，閘極線Gi維持第一接地電壓VSS1。因此，由於雜訊而對閘極線GLi的影響得以最小化。
如第7圖至第10圖所示，由於提供至電晶體T1的汲極端之閘極時序訊號CKV、節點Q的訊號QN、下一階級進位訊號CRi+2、進位訊號CRi及閘極訊號Gi皆設定成第一接地電壓VSS1與第二接地電壓VSS2中的一個，因此其可能防止階級STi(參照第4圖)的電晶體T1至T17受損壞並最小化閘極線 GLi之訊號中雜訊的影響。
第11圖示意性地示出根據另一實施例之顯示裝置的方塊圖。
第11圖中所示之顯示裝置200與第1圖中所示之顯示裝置100的不同之處在於時序產生器230進一步產生重置訊號RST。時序產生器230 產生作為脈衝訊號的重置訊號RST，在來自時間控制器220之模式訊號MODE具有第二訊號位準時被週期性激活。重置訊號RST提供至第一閘極驅動器260及第二閘極驅動器270。
在第11圖中，所示之實施例顯示時序產生器230產生重置訊號RST。然而，所描述的技術並不限於此。例如，時間控制器220可產生重置訊號RST。
第12圖示意性地示出第11圖所示之第一閘極驅動器之階級結構的圖式。第13圖示意性示出第12圖所示之第一閘極驅動器之階級的輸入與輸出訊號的圖式。
第12圖所示之階級SSTi基本上具有與第4圖所示之階級STi相同的結構，但階級SSTi進一步包含重置電晶體RT1、RT2及RT3。在第12圖，省略與第4圖所示之階級STi相同之有關組件之多餘的描述。
參照第12 圖與第13圖，重置電晶體RT1連接在電晶體T15之閘極端與第一接地電壓VSS1之間，且具有連接以接收重置訊號RST的閘極端。重置電晶體RT2連接在進位訊號CRi之輸出端與第一接地電壓VSS1之間，且具有連接以接收重置訊號RST的閘極端。重置電晶體RT3連接在閘極訊號Gi之輸出端與第一接地電壓VSS1之間，且具有連接以接收重置訊號RST的閘極端。
在其中模式訊號MODE具有第二訊號位準的第二模式期間，週期性激活重置訊號RST。當重置訊號RST激活成高位準(例如，對應於閘極導通電壓VON的位準)時，重置電晶體RT1至RT3皆導通，且因而電晶體T15之閘極端、進位訊號CRi之輸出端及閘極訊號Gi之輸出端皆設定成第一接地電壓VSS1。由於在第二模式期間，隨著進位訊號CRi與閘極訊號Gi維持在第一接地電壓VSS1之時間週期增加，所以雜訊在進位訊號CRi與閘極訊號Gi中引起變化。可藉由維持進位訊號CRi與閘極訊號Gi在第一接地電壓VSS1與週期性地開啟重置電晶體RT1至RT3來防止顯示裝置200之異常操作。因此，提升顯示裝置 200的可靠性。
第14圖示意性示出根據另一實施例之第一閘極驅動器與第二閘極驅動器的方塊圖。
參照第14圖，第一閘極驅動器160 包含複數個階級ST1、ST3至STn-1、虛擬階級STn+1及最終階級重置電晶體NT2、NT4至NTn。第二閘極驅動器170 包含複數個階級ST2、ST4至STn、虛擬階級STn+2及最終階級重置電晶體NT1、NT3至NTn-1。
第一閘極驅動器160 的階級ST1、ST3至STn-1及虛擬階級STn+1以參照第2圖所描述之相同方法所連接，因而省略其重複的描述。第二閘極驅動器170之階級ST2、ST4至STn與虛擬階級STn+2係以參照第3圖所描述之相同的方法所連接，因而省略其重複的描述。
第一閘極驅動器160 之最終階級重置電晶體NT2、NT4至NTn係對應於第二閘極線GL2、GL4至GLn，而第二閘極驅動器170之最終階級重置電晶體NT1、NT3至NTn-1對應於第一閘極線GL1、GL3至GLn-1。最終階級重置電晶體NT1、NT3至NTn-1放電(discharge)對應閘極線的電壓至第一接地電壓VSS1。
例如，最終階級重置電晶體NT1連接在第一閘極線 GL1與第一接地電壓VSS1之間且具有連接至緊鄰第一閘極線GL1之第二閘極線 GL2的閘極端。最終階級重置電晶體NT2連接在第二閘極線 GL2與第一接地電壓VSS1之間且具有連接至緊鄰第二閘極線 GL2之第三閘極線GL3的閘極端。
當下一閘極線以閘極導通電壓VON所驅動時，最終階級重置電晶體NT1至NTn放電對應閘極線的電壓至第一接地電壓VSS1。當閘極訊號G1至Gn的閘極導通電壓VON放電至第一接地電壓VSS1時，最終階級重置電晶體NT1至NTn改善放電速度。
雖然本發明之技術已參照例示性實施例來描述，然而所屬技術領域具有通常知識者將顯而易見的是，在不脫離本發明之精神及範疇下，可對其進行各種變更及修改。因此，應當理解的是，上述實施例不是限制性的，而是說明性的。
100、200‧‧‧顯示裝置
110、210‧‧‧顯示面板
120、220‧‧‧時間控制器
130、230‧‧‧時序產生器
140、240‧‧‧電壓產生器
150、250‧‧‧數據驅動器
160、260‧‧‧第一閘極驅動器
170、270‧‧‧第二閘極驅動器
C1‧‧‧電容器
CKV‧‧‧閘極時序訊號
CKVB‧‧‧反向閘極時序訊號
CONT‧‧‧數據驅動控制訊號
CPV‧‧‧閘極脈衝訊號
CR1-CRn+2、CRi-2-CRi+2‧‧‧進位訊號
CTRL‧‧‧控制訊號
DATA‧‧‧數據訊號
DL1-DLm‧‧‧數據線
G1-Gn、GDn+1、Gi‧‧‧閘極訊號
GL1-GLn‧‧‧閘極線
MODE‧‧‧模式訊號
NT1-NTn‧‧‧最終階級重置電晶體
Q‧‧‧節點
QN‧‧‧訊號
RGB‧‧‧影像訊號
RST‧‧‧重置訊號
RT1-RT3‧‧‧重置電晶體
ST1-STn、STi、SSTi‧‧‧階級
STn+1、STn+2‧‧‧虛擬階級
STV‧‧‧起始脈衝訊號
T1-T17、T9-1、T10-1‧‧‧電晶體
VON‧‧‧閘極導通電壓
VSS1‧‧‧第一接地電壓
VSS2‧‧‧第二接地電壓
PX‧‧‧像素
第1圖示意性地示出根據一實施例之顯示裝置的方塊圖。
第2圖示意性地示出第1圖所示之第一閘極驅動器的圖式。
第3圖示意性地示出第1圖所示之第二閘極驅動器的圖式。
第4圖示意性地示出第2圖所示之第一閘極驅動器之階級結構的圖式。
第5圖係描述第4圖所示之階級之電晶體之子集之操作的圖式。
第6圖示意性示出第5圖所示之階級的輸入與輸出訊號的圖式。
第7圖係描述第4圖所示之階級之電晶體之子集之操作的圖式。
第8圖示意性地示出第4圖與第7圖所示之階級之輸入與輸出訊號的圖式。
第9圖係描述第4圖所示之階級之電晶體之子集之操作的圖式。
第10圖示意性地示出第4圖與第9圖所示之階級之輸入與輸出訊號的圖式。
第11圖示意性地示出根據另一實施例之顯示裝置的方塊圖。
第12圖示意性地示出第11圖所示之第一閘極驅動器之階級結構的圖式。
第13圖示意性示出第12圖所示之第一閘極驅動器之階級的輸入與輸出訊號的圖式。
第14圖示意性示出根據另一實施例之第一閘極驅動器與第二閘極驅動器的方塊圖。

Claims (17)

  1. 一種顯示裝置，其包含：複數個數據線；一數據驅動器，配置以驅動該複數個數據線；複數個閘極線；一顯示面板，包含複數個像素連接至該複數個數據線與該複數個閘極線；一時間控制器，配置以i)接收一影像訊號與一控制訊號及ii)至少一部分基於該影像訊號與該控制訊號來輸出一模式訊號與一閘極脈衝訊號，其中該模式訊號具有一電壓位準，且其中該閘極脈衝訊號具有一頻率；一時序產生器，配置以至少一部分基於該模式訊號與該閘極脈衝訊號來產生一閘極時序訊號，其中該閘極時序訊號具有一電壓位準，而其中該時序產生器進一步配置以至少一部分基於該模式訊號來設定該閘極時序訊號的該電壓位準；以及一閘極驅動器，配置以至少一部分基於該閘極時序訊號來驅動該複數個閘極線，其中該時間控制器進一步配置以至少一部分基於該影像訊號來設定該閘極脈衝訊號的該頻率，其中該時間控制器進一步配置成當該影像訊號為一動態影像時，設定該模式訊號成一第一電壓位準；及當該影像訊號為一靜態影像時，設定該模式訊號成一第二電壓位準；其中該第一電壓位準與該第二電壓位準彼此不同，其中當該模 式訊號具有該第二電壓位準時，該閘極時序訊號設置以在一閘極導通電壓與一第一接地電壓之間維持，且其中當該模式訊號具有該第一電壓位準時，該閘極時序訊號配置成在該閘極導通電壓與一第二接地電壓之間擺盪。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該閘極脈衝訊號的該頻率包含一第一頻率與小於該第一頻率的一第二頻率，其中當該模式訊號具有該第一電壓位準時，該閘極脈衝訊號具有該第一頻率，且其中當該模式訊號具有該第二電壓位準時，該閘極脈衝訊號具有該第二頻率。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其進一步包含配置以產生該閘極導通電壓、該第一接地電壓及該第二接地電壓的一電壓產生器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該複數個閘極線分成複數個第一閘極線與複數個第二閘極線，且其中該閘極驅動器包含：一第一閘極驅動器，配置以驅動該複數個第一閘極線；及一第二閘極驅動器，配置以驅動該複數個第二閘極線。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該時間控制器進一步配置以產生一起始脈衝訊號，且其中該第一閘極驅動器包含分別對應該複數個第一閘極線的複數個階級，其中該複數個階級中的每一個係配置成i)接收該閘極時序訊號、一前一階級進位訊號、一下一階級進位訊號、該第一接地電壓及該第二接地電壓，以及ii)至少一部分基於所接收之訊號來輸出一進位訊號及一閘極訊號，其中該複數個階級包含： 一虛擬階級，配置成i)接收為該下一階級進位訊號的該起始脈衝訊號，以及ii)至少一部分基於所接收之訊號來輸出一虛擬進位訊號及一虛擬閘極訊號；及一第一階級，配置成接收為該前一階級進位訊號的該起始脈衝訊號，及其中該前一階級進位訊號是由一前一階級所輸出的該進位訊號，而該下一階級進位訊號是由一下一階級所輸出的該進位訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置，其中當該模式訊號具有該第二電壓位準時，該第二接地電壓基本上等同於該第一接地電壓。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置，其中該時序產生器進一步配置以產生一重置訊號，且當該模式訊號具有該第二電壓位準時，設定該重置訊號成一第一位準，且其中該第一閘極驅動器的該複數個階級的每一個包含：一第一重置電晶體，具有電性連接至該重置訊號的一閘極端，其中該第一重置電晶體電性連接在i)配置以輸出該進位訊號的一第一輸出端與ii)該第一接地電壓之間；以及一第二重置電晶體，具有電性連接至該重置訊號的一閘極端，其中該第二重置電晶體電性連接在i)配置以輸出該閘極訊號的一第二輸出端與ii)該第一接地電壓之間。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該時序產生器進一步配置以產生相對於該閘極時序訊號為反向的一反向閘極時序訊號，其中該時間控制器進一步配置以產生一起始脈衝訊號， 且其中該第二閘極驅動器包含分別對應於該複數個第二閘極線的複數個階級，其中該複數個階級中的每一個係配置以i)接收該閘極時序訊號、一前一階級進位訊號、一下一階級進位訊號、該第一接地電壓及該第二接地電壓，以及ii)至少一部分基於所接收之訊號來輸出一進位訊號及一閘極訊號；且其中該複數個階級包含：一虛擬階級，配置以i)接收為該下一階級進位訊號的該起始脈衝訊號，以及ii)至少一部分基於所接收之訊號來輸出一虛擬進位訊號及一虛擬閘極訊號；及一第一階級，配置成接收為該前一階級進位訊號的該起始脈衝訊號，其中該前一階級進位訊號是由一前一階級所輸出的該進位訊號，而該下一階級進位訊號是由一下一階級所輸出的該進位訊號。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中當該模式訊號具有該第二電壓位準時，該第二接地電壓基本上等同於該第一接地電壓。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該時序產生器進一步配置以產生一重置訊號，並當該模式訊號具有該第二電壓位準時，設定該重置訊號成一第一位準，且其中該第二閘極驅動器的該複數個階級的每一個包含：一第一重置電晶體，具有電性連接至該重置訊號的一閘極端，其中該第一重置電晶體電性連接在i)配置以輸出該進位訊號的一第一輸出端與ii)該第一接地電壓之間；以及 一第二重置電晶體，具有電性連接至該重置訊號的一閘極端，其中該第二重置電晶體係電性連接在i)配置以輸出該閘極訊號的一第二輸出端與ii)該第一接地電壓之間。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一閘極驅動器設置成相鄰於該顯示面板的一第一短邊，且其中該第二閘極驅動器設置成相鄰於該顯示面板的一第二短邊。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該複數個第一閘極線與該複數個第二閘極線交替地設置。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其進一步包含分別對應於該複數個閘極線的複數個最終階級重置電晶體，其中該複數個最終階級重置電晶體中的每一個具有電性連接至一緊鄰閘極線的一閘極端，且其中該複數個最終階級重置電晶體中的每一個係電性連接在對應的該閘極線與該第一接地電壓之間。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一接地電壓約-5V，而該第二接地電壓約-10V。
  15. 一種顯示裝置，其包含：複數個閘極線；複數個像素，電性連接至該複數個閘極線；一時間控制器，配置以i)接收一影像訊號，ii)測定該影像訊號為一動態影像或是一靜態影像，及iii)至少一部分基於測定來輸出一模式訊號；一時序產生器，配置以至少一部分基於該模式訊號來產生一閘極時序訊號，其中該時序產生器係進一步配置以至少一部分基 於該模式訊號來設定該閘極時序訊號的一電壓位準；及一閘極驅動器，配置以至少一部分基於該閘極時序訊號來驅動該複數個閘極線，其中該時間控制器進一步配置成當該影像訊號為一動態影像時，設定該模式訊號成一第一電壓位準；及當該影像訊號為一靜態影像時，設定該模式訊號成一第二電壓位準；其中該第一電壓位準與該第二電壓位準彼此不同，其中當該模式訊號具有該第二電壓位準時，該閘極時序訊號設置以在一閘極導通電壓與一第一接地電壓之間維持，且其中當該模式訊號具有該第一電壓位準時，該閘極時序訊號配置成在該閘極導通電壓與一第二接地電壓之間擺盪。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該時序產生器進一步配置以：輸出該第一接地電壓與該第二接地電壓；當該模式訊號具有該第一電壓位準時，設定該第二接地電壓為不同於該第一接地電壓；及當該模式訊號具有該第二電壓位準時，設定該第二接地電壓成基本上與該第一接地電壓相同。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該時間控制器進一步配置以：當該模式訊號具有該第一電壓位準時，設定該閘極時序訊號之一頻率為一第一頻率；及當該模式訊號具有該第二電壓位準時，設定該閘極時序訊號之 該頻率為一第二頻率，其中該第二頻率小於該第一頻率。
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