TWI675363B - 顯示器、顯示器驅動裝置及其驅動方法 - Google Patents

顯示器、顯示器驅動裝置及其驅動方法 Download PDF

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Abstract

一種顯示驅動裝置，包含第一資料線、第一開關、第一儲存單元以及資料輸出單元。第一開關電連接於第一資料線以及資料輸出單元之間，且資料輸出單元還電連接第一儲存單元。在第一開關的第一開啟期間，資料輸出單元經由第一開關輸出第一資料訊號至第一資料線，且第一儲存單元儲存自資料輸出單元接收的第一資料訊號。第一開啟期間之後，在第一開關的第二開啟期間之前，第一儲存單元以第一資料訊號回充資料輸出單元，使資料輸出單元與第一資料線之電壓位準相同。

Description

顯示器、顯示器驅動裝置及其驅動方法
本發明有關一種顯示器、驅動裝置及其驅動方法；特別是有關於一種可以降低雜訊的顯示器、顯示器驅動裝置及其驅動方法。
在多種消費型電子產品中，包含顯示面板的顯示技術已經廣泛得應用於例如是行動電話、筆記型電腦、平板電腦等等。近年來顯示面板都開始整合觸控功能，讓使用者可以直接在螢幕上以手指或觸控筆點選、滑動來操控電子產品。
然而，當顯示面板在驅動畫面的多個畫素資料時，這些畫素資料的傳遞過程中或傳遞過程之間會產生雜訊，而過多的雜訊會影響觸控功能。
舉例而言，畫素資料中的資料訊號是由資料驅動電路提供，藉由解多工器可以交替提供給不同的資料線。當資料驅動電路要輸出給這些資料線時，如資料驅動電路和資料線的資料訊號彼此不 同時，在切換的過程中會因為電壓位準不同而產生電荷分享(Charge sharing)，而電荷分享所造成的雜訊往往會沒辦法滿足觸控功能所能接受的範圍。因此，如何提出一種能夠降低面板雜訊的驅動方法，是現在所要解決的主要問題之一。
本發明的顯示驅動裝置及其驅動方法可以降低驅動過程中所產生的雜訊。
本發明的顯示驅動裝置包含第一資料線、第一開關、第一儲存單元以及資料輸出單元。第一開關電連接於第一資料線以及資料輸出單元之間，且資料輸出單元還電連接第一儲存單元。
在第一開關的第一開啟期間，資料輸出單元經由第一開關輸出第一資料訊號至第一資料線，且第一儲存單元儲存自資料輸出單元接收的第一資料訊號。
第一開啟期間之後，在第一開關的第二開啟期間之前，第一儲存單元以第一資料訊號回充資料輸出單元，使資料輸出單元與第一資料線之電壓位準相同。
本發明的驅動方法適用於上述的驅動裝置，此驅動方法包括：在第一開關的第一開啟期間，資料輸出單元經由第一開關輸出第一資料訊號至第一資料線，並輸出此第一資料訊號至第一儲存單元。
在第一開關的第二開啟期間，資料輸出單元經由第一開關輸出 第三資料訊號至第一資料線，並輸出此第三資料訊號至第一儲存單元。
在輸出第三資料訊號的步驟前，第一儲存單元將第一資料訊號回充至資料輸出單元，使資料輸出單元與第一資料線之電壓位準相同。
本發明的顯示器包含資料驅動器、多個資料線、多工單元、資料輸出單元以及多個儲存單元。資料驅動器的輸出針腳用以輸出資料訊號，資料輸出單元以及多工單元連接在資料驅動器以及這些資料線之間。資料輸出單元電連接多工單元以及資料驅動器之間，資料輸出單元輸出來自資料驅動器的資料訊號至多工單元。多工單元包括多個第一開關，每個第一開關包括第一輸入端、第一輸出端以及第一控制端，第一輸出端連接至一資料線。
這些第一開關的第一控制端根據選擇訊號導通第一輸入端以及第一輸出端，資料輸出單元輸出來自資料驅動器的資料訊號經上述導通的第一開關至其所連接的資料線。
每個儲存單元電連接資料輸出單元，並連接至其中一第一開關。儲存單元包括第二開關、第三開關以及電容，第二開關包括第二輸入端、第二輸出端以及第二控制端，第二輸入端電連接資料輸出單元以及上述的第一開關，導通第一開關的選擇訊號也會經第二控制端導通第二開關。第三開關包括第三輸入端、第三輸出端以及第三控制端，第三輸入端電連接第二開關的第二輸 出端，第三輸出端電連接資料輸出單元。第三控制端根據一水平致能訊號導通第三輸入端以及第三輸出端。電容電連接於第二輸出端與第三輸入端。
當上述的選擇訊號導通第二開關時，電容儲存資料訊號；當水平致能訊號導通第三開關時，電容回充資料輸出單元。
如上所述，本發明的顯示器驅動裝置及其驅動方法可以藉由儲存單元儲存傳遞至一資料線的資料訊號，並在下次要傳遞訊號至同一條資料線時以儲存的資料訊號回充資料輸出單元。藉由降低元件之間的電壓位準差異來減少雜訊。包括本發明的顯示器驅動裝置的顯示器也具有較低的雜訊。
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
D1~D12‧‧‧資料線
M1、M2‧‧‧開關
P1、P3‧‧‧顯示電容
S1~S7‧‧‧掃描線
50‧‧‧顯示器
51‧‧‧顯示面板
100‧‧‧驅動裝置
101‧‧‧掃描控制電路
102‧‧‧驅動控制電路
103‧‧‧電壓源轉換電路
104‧‧‧時序控制電路
110‧‧‧資料驅動電路
120‧‧‧輸出儲存電路
121‧‧‧資料輸出單元
122A‧‧‧第一儲存單元
122B‧‧‧第二儲存單元
123A‧‧‧第三開關
123B‧‧‧第五開關
125A‧‧‧第四開關
125B‧‧‧第六開關
130‧‧‧多工單元
131‧‧‧解多工器
圖1為本發明第一實施例的顯示器的系統示意圖；圖2為本發明第一實施例顯示面板、驅動裝置的電路示意圖；圖3為本發明第一實施例驅動裝置的電路示意圖；圖4為本發明第一實施例驅動裝置的訊號示意圖。
本發明所提供的顯示器驅動裝置及驅動方法可以應用於例如是液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,LCD)；較佳而言，本發明所提供的顯示器驅動裝置及驅動方法可以應用至藉由多工器(Multiplexer,MUX)驅動的LCD。
請參照圖1，本發明第一實施例的顯示器50包括顯示面板51以及驅動裝置100。顯示器50例如是LCD，其顯示面板51例如是液晶面板，驅動裝置100包括驅動控制電路102、掃描控制電路101(Scan driver)、多工單元130、輸出儲存電路120、資料驅動電路110(Data driver)、時序控制電路104(timing controller,T con)以及電壓源轉換電路103。
顯示面板51包括多個畫素電極，以及連接到這些畫素電極的多條掃描線(Scan line)以及多條資料線(Data line)(未繪示)，掃描控制電路101連接這些掃描線來輸出掃描訊號、資料驅動電路110經由輸出儲存電路120以及多工單元130連接這些資料線來輸出資料訊號。時序控制電路104將提供給顯示器50的視訊信號轉換成資料驅動電路110用的資料訊號並控制顯示面板51的資料線驅動的時間；電壓源轉換電路103將來自外部的電源利用電壓轉換來產生各電路所需的電壓源。上述僅用以舉例說明本發明所提出的技術特徵所能應用的顯示器50及其內部元件，並不限定於上述的元件布局或連接方式，本發明所屬領域中具有通常知識的技術人員可以視需求替換來達到相同的功能。以下將進一步參照詳細的圖示說明本發明所提出的驅動裝置100的細部特徵，且為了詳細說明各細部特徵及連接關係，以下內容所參照的圖式將省略繪示部分元件，其並非用以限定本發明。
應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件，但是這些元件、部件不應受這些術語 的限制。這些術語儘用於將一個元件、部件與另一個元件、部件分開。因此，下面討論的「第一元件」、「部件」亦可以被稱為「第二元件」、「部件」而不脫離本文的教導。
請參照圖2，顯示面板51有多條掃描線S1~S4以及資料線D1~D12，資料驅動電路110包括輸出針腳(未繪示)，且資料訊號由輸出針腳經由輸出儲存電路120以及多工單元130輸出資料訊號給資料線D1~D12。以連接到資料線D1的驅動裝置100為例，其包括第一開關M1、資料輸出單元121以及第一儲存單元122A。當第一開關M1在一第一開啟期間開啟時，資料驅動電路110經資料輸出單元121輸出資料訊號給資料線D1，儲存單元122A也自資料驅動電路110接收並儲存此資料訊號。在第一開啟期間之後，儲存單元122A儲存資料線D1的電壓位準。
本實施例的儲存單元122A可以在資料驅動電路110下次提供資料訊號給資料線D1時讓資料輸出單元121的電壓位準回到與資料線D1於第一開啟期間達到的電壓位準相同。在第一開關M1的第一開啟期間之後，當資料驅動電路110要再提供資料訊號給資料線D1時，第一開關M1會在第二開啟期間開啟，且在第二開啟期間之前，第一儲存單元122A會將在第一開啟期間儲存的資料訊號回充給資料輸出單元121，使資料輸出單元121的電壓位準和資料線D1的電壓位準相同，避免或降低第一開關M1在第二開啟期間開啟時產生電荷分享。上述第一開關M1可以例如是電晶體，藉由一訊號控制閘極來決定資料線D1和資料輸出單元121之間的 連接。
一樣經由上述的資料輸出單元121接收來自資料驅動電路110的資料訊號的資料線D3，其驅動裝置100的儲存單元122B可以儲存資料線D3的資料訊號，使下次輸出資料訊號給資料線D3時可以利用儲存單元122B回充資料輸出單元121來讓資料線D3的電壓位準與資料輸出單元121的電壓位準相同。上述第二開關M2可以例如是電晶體，藉由一訊號控制閘極來決定資料線D3和資料輸出單元121之間的連接。
本實施例的驅動裝置100藉由上述的儲存單元122A、122B，資料輸出單元121在提供資料訊號給資料線D1、D3時，資料線D1和資料輸出單元121可以在相同的電壓位準下開啟連接兩者的第一開關M1；資料線D3和資料輸出單元121也可以在相同的電壓位準下開啟連接兩者的第二開關M2，藉以減少或甚至避免電荷分享。
舉例而言，當上述的第一開關M1以及第二開關M2是由多工單元130中的解多工器131(demultiplexer)提供時，在資料驅動電路110經由解多工器131依序將資料訊號選擇分配給資料線D1、D3時，儲存單元122A可以儲存資料線D1接收資料訊號後的電壓位準；儲存單元122B可以儲存資料線D3接收資料訊號後的電壓位準。在解多工器131切換資料線D1、D3的連接前，資料輸出單元121的電壓位準可以在下次要傳遞資料訊號給資料線D1之前由儲存單元122A回充；在要傳遞資料給資料線D3之前由儲存單元 122B回充，以使第一開關M1或第二開關M2開啟時資料輸出單元121的電壓位準可以與資料線D1或資料線D3的電壓位準相同。
本實施例以2個資料輸出端的解多工器131來舉例說明，但本發明並不限於多工單元130中多工器或解多工器的設置，亦不限於這些元件的輸入端或輸出端數目。本發明的技術領域中具有通常知識者可以依照需求搭配本發明所提出的技術方案降低多工單元130在這些資料線D1~D12切換時所產生的雜訊。
詳細而言，請參照圖3，本實施例的儲存單元122A包括第三開關123A、第一電容C1以及第四開關125A。第三開關123A與第四開關125A連接，第一電容C1連接於第三開關123A與第四開關125A彼此連接的接點。
在本實施例中，第一開關M1在第一開啟期間致能(enable)使資料訊號可以傳遞至資料線D1以及顯示電容P1。在第一開關M1導通的第一開啟期間，第三開關123A也會開啟，此時第一電容C1可以經第三開關123A儲存來自資料驅動電路110的資料訊號。第一開啟期間結束後，第一電容C1儲存的資料訊號保留了第一開啟期間中資料線D1以及資料輸出單元121的電壓位準。
在第一開關M1禁能(disable)之後，資料輸出單元121例如提供了另一資料訊號給資料線D3，然而提供給資料線D3的電壓位準與提供給資料線D1的電壓準位不同。在提供完資料線D3的資料訊號後，第四開關125A會在第一開關M1再次開啟前先打開，使 資料輸出單元121可以藉由第一電容C1回充回第一開啟期間時的電壓位準，使第一開關M1在第二開啟期間再次開啟時資料輸出單元121的電壓位準可以與資料線D1的電壓位準相同。
另一方面，本實施例的第二儲存單元122B包括第五開關123B、第二電容C2以及第六開關125B。第五開關123B與第六開關125B連接，第二電容C2連接於第五開關123B與第六開關125B彼此連接的接點。
在本實施例中，第一開關M2在第二開啟期間致能使資料訊號可以傳遞至資料線D3以及顯示電容P3。在第一開關M1的第一開啟期間之後，第二開關M2開啟前會先開啟第六開關125B使第二電容C2在上一次儲存的資料訊號回充至資料輸出單元121，使第二開關M2開啟時資料輸出單元121的電壓位準與資料線D3的資料位準相同。
在第二開關M2開啟時，第五開關123B也會開啟，自資料驅動電路110輸出的資料訊號可以傳遞至資料線D3以及第二電容C2。第二電容C2在第二開關M2的開啟期間經第五開關123B接收資料訊號，第二電容C2儲存資料訊號使第五開關123B與第六開關125B之間可以保持與資料線D3相同的電壓位準。
在第二開關M2的禁能後，資料輸出單元121在上述第一開關M1的第二開啟期間之後的電壓位準與資料線D1的電壓位準相同，但與資料線D3的電壓位準不同。藉由開啟第六開關125B來讓第二電容C2回充資料輸出單元121，使資料輸出單元121回到與資 料線D3相同的電壓位準。
以下再以驅動訊號進一步說明本發明的驅動裝置的驅動方法。請先參照圖3，第一開關M1以及第三開關123A由訊號MUX1控制；第二開關M2以及第五開關123B由訊號MUX2控制；第四開關125A由水平致能訊號S1控制；第六開關125B由水平致能訊號S2控制。
請參照圖4，訊號MUX1以及MUX2依序在時序訊號CLK的一個週期中開啟上述的開關M1、123A以及開關M2、123B。第一開關M1的第一開啟期間例如由時間t1開始，此時上述資料輸出單元121的電壓位準(訊號S3)隨著資料訊號的輸出改變資料線D1的電壓位準以及第一電容C1的電壓位準。在第一開啟期間結束後且第二開關M2的在時間t3開啟之前，第六開關125B在時間t2開啟使第二電容C2可以回充資料輸出單元121，使資料輸出單元121的電壓位準(訊號S3)與第二電容C2的電壓位準相同。
在第二開關M2經由訊號MUX2開啟之後，訊號S1在時間t4開啟第四開關125A使資料輸出單元121的電壓位準(訊號S3)再與第一電容C1的電壓位準相同。資料輸出單元121的電壓位準(訊號S3)在時間t4之後與時間t1之後相同，也與資料線D1的電壓位準相同。
在第一開關M1經由訊號MUX1開啟之後，訊號S2在時間t6開啟第六開關125B使資料輸出單元121的電壓位準(訊號S3)再與第二電容C2的電壓位準相同。資料輸出單元121的電壓位準(訊號 S3)在時間t6之後與時間t3之後相同，也與資料線D3的電壓位準相同。
綜上所述，本發明所提出的顯示器驅動裝置的驅動方法在驅動一資料線時，藉由第一儲存單元可以讓資料輸出單元在每次輸出資料訊號給此資料線之前都可以回到上次輸出資料訊號給資料線後資料線與資料輸出單元的電壓位準，使資料輸出單元以及資料線都可以從相同的電壓位準開始接收資料訊號，減少電荷分享的現象來降低雜訊。本發明所提出的顯示器所包括的驅動裝置因為包含上述第一儲存單元，顯示器中顯示面板的資料線每次在接收資料訊號時的電壓位準都與驅動裝置的資料輸出單元的電壓位準相同，因此可以降低整體的雜訊。

Claims (10)

  1. 一種顯示器驅動裝置，連接一顯示面板的一第一資料線，該驅動裝置包含：一第一開關，與該第一資料線電連接；一第一儲存單元；以及一資料輸出單元，與該第一開關及該第一儲存單元電連接；其中，當該第一開關於一第一開啟期間時，該資料輸出單元經由該第一開關輸出一第一資料訊號至該第一資料線，且該第一儲存單元也儲存自該資料輸出單元接收的該第一資料訊號；以及當該第一開關於該第一開啟期間後之一第二開啟期間前，該第一儲存單元將該第一資料訊號輸出至該資料輸出單元，使該資料輸出單元與該第一資料線之電壓位準相同。
  2. 如請求項1所述之顯示器驅動裝置，還連接至該顯示面板的一第二資料線，該驅動裝置更包含：一第二開關，與該第二資料線電連接；以及一第二儲存單元，該資料輸出單元與該第二開關及該第二儲存單元電連接；其中，當該第二開關於一第三開啟期間時，且該第三開啟時間在該第一開關的該第一開啟期間以及該第二開啟期間之間時，該資料輸出單元經由該第二開關輸出一第二資料訊號至該第二資料線，且該第二儲存單元也儲存自該資料輸出單元接收的該第二資料訊號；以及當該第二開關於該第三開啟期間後之一第四開啟期間前，且該第四開啟期間在該第一開關的該第二開啟期間之後時，該第二儲存單元將該第二資料訊號回充至該資料輸出單元，致使該資料輸出單元與該第二資料線輸出之電壓位準相同。
  3. 如請求項2所述之顯示器驅動裝置，其中該第二儲存單元包含一第五開關、一第六開關，以及耦接於兩者間之一第二電容，該第五開關與該第二開關電連接，該第六開關與該資料輸出單元電連接。
  4. 如請求項3所述之顯示器驅動裝置，其中該第五開關於該第二開關的該第三開啟期間與該第四開啟期間開啟，該第二電容經該第五開關接收並儲存該第二資料訊號；且在該第四開啟期間前，該第六開關開啟，該資料輸出單元經由該第六開關輸出該第二資料訊號。
  5. 如請求項1所述之顯示器驅動裝置，其中該第一儲存單元包含一第三開關、一第四開關，以及耦接於兩者間之一第一電容，該第三開關與該第一開關電連接，該第四開關與該資料輸出單元電性連接。
  6. 如請求項5所述之顯示器驅動裝置，其中該第三開關於該第一開關的該第一開啟期間與該第二開啟期間開啟，該第一電容經該第三開關接收並儲存該第一資料訊號；且在該第二開啟期間前，該第四開關開啟，該資料輸出單元經由該第四開關輸出該第一資料訊號。
  7. 如請求項2所述之顯示器驅動裝置，更包含一多工單元，該多工單元包含該第一開關及該第二開關。
  8. 一種顯示器驅動方法，適用於請求項1所述之驅動裝置，該顯示器驅動方法包含下列步驟：a. 該第一開關於該第一開啟期間時，該資料輸出單元經由該第一開關輸出該第一資料訊號至該第一資料線，並輸出該第一資料訊號至該第一儲存單元；以及b. 該第一開關於該第二開啟期間時，該資料輸出單元經由該第一開關輸出一第三資料訊號至該第一資料線，並輸出該第三資料訊號至該第一儲存單元；其中在該步驟b前，該第一儲存單元將該第一資料訊號回充至該資料輸出單元，使該資料輸出單元與該第一資料線之電壓位準相同。
  9. 如請求項8所述之顯示器驅動方法，該驅動裝置更包含一第二資料線；一第二開關，與該第二資料線電連接；以及一第二儲存單元，該資料輸出單元與該第二開關及該第二儲存單元電連接；該顯示器驅動方法在該步驟a和b之間更包含：c. 該第二開關於一第三開啟期間時，該資料輸出單元經由該第二開關輸出一第二資料訊號至該第二資料線及該第二儲存單元；且在步驟b之後更包含：d. 該第二開關於一第四開啟期間時，該資料輸出單元經由該第二開關輸出一第四資料訊號至該第二資料線及該第二儲存單元；其中在該步驟d前，該第二儲存單元將該第二資料訊號回充至該資料輸出單元，使該資料輸出單元與該第二資料線之電壓位準相同。
  10. 一種顯示器，包含：一資料驅動器，包含：一輸出針腳，用以輸出一資料訊號；多個資料線；一多工單元，包括多個第一開關，每個該第一開關包括一第一輸入端、一第一輸出端以及一第一控制端，該第一輸出端連接至其中一該資料線，每個該第一開關在該第一控制端接收一選擇訊號時導通該第一輸入端以及該第一輸出端；一資料輸出單元，電連接該多工單元的該些第一輸入端以及該資料驅動器之間，該資料輸出單元輸出來自該資料驅動器的該資料訊號至該多工單元，該資料訊號經該多工單元中導通的該第一開關至該資料線；以及多個儲存單元，電連接於該資料輸出單元，每個該儲存單元連接至其中一該第一開關，每一該些儲存單元包含：一第二開關，包括一第二輸入端、一第二輸出端以及一第二控制端，該第二輸入端電連接於該資料輸出單元以及該儲存單元所連接的該第一開關的第一輸入端，該第二控制端會與該第一開關的第一控制端同時接收到該選擇訊號並導通該第二輸入端以及該第二輸出端；一第三開關，包括一第三輸入端、一第三輸出端以及一第三控制端，該第三輸入端電連接該第二輸出端，該第三輸出端電連接該資料輸出單元，該第三控制端根據一水平致能訊號導通該第三輸入端以及該第三輸出端；以及一電容，電連接於該第二輸出端與該第三輸入端，該第二開關導通時該電容儲存該資料訊號，該第三開關導通時透過該電容輸出該資料訊號至該資料輸出單元。
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