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TWI444983B - 電荷回收裝置與相關之面板驅動裝置及驅動方法 - Google Patents

電荷回收裝置與相關之面板驅動裝置及驅動方法 Download PDF

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TWI444983B
TWI444983B TW100125776A TW100125776A TWI444983B TW I444983 B TWI444983 B TW I444983B TW 100125776 A TW100125776 A TW 100125776A TW 100125776 A TW100125776 A TW 100125776A TW I444983 B TWI444983 B TW I444983B
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Tse Hung Wu
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Description

電荷回收裝置與相關之面板驅動裝置及驅動方法
本發明係指一種電荷回收裝置與相關之面板驅動裝置及驅動方法,尤指一種透過回收負載電荷,節省驅動功耗的電荷回收裝置與相關之面板驅動裝置及驅動方法。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有外型輕薄、耗電量少以及無輻射污染等特性,已被廣泛地應用在電腦系統、行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)等資訊產品上。液晶顯示器的工作原理係利用液晶分子在不同排列狀態下,對光線具有不同的偏振或折射效果,因此可經由不同排列狀態的液晶分子來控制光線的穿透量,進一步產生不同強度的輸出光線,及不同灰階強度的紅、綠、藍光。
一般而言,施加在液晶材料層兩端的電壓極性必須每隔一段時間進行反轉,用以避免液晶材料產生極化而造成永久性的破壞,也用以避免影像殘存(Image Sticking)效應。所以,就發展出四種液晶顯示裝置的驅動方式:圖框反轉(Frame Inversion)、線反轉(Line Inversion)、像素反轉(Pixel Inversion)及點反轉(Dot Inversion)。當使用圖框反轉的方式來驅動液晶顯示裝置時,每一圖框之資料訊號為相同極性,並且和下一圖框之資料訊號為相反極性。線反轉包含列反轉(Row Inversion)及行反轉(Column Inversion)。當使用列反轉的方式來驅動液晶顯示裝置時,每一列之資料訊號和其相鄰列之資料訊號為相反極性。當使用行反轉的方式來驅動液晶顯示裝置時,每一行之資料訊號和其相鄰行之資料訊號為相反極性。當使用畫素反轉的方式來驅動液晶顯示裝置時,每一畫素單元之資料訊號與其相鄰畫素單元之資料訊號為相反極性。由於畫素反轉及點反轉的驅動方式可提供較佳的顯示品質,因此畫素反轉及點反轉的驅動方式已成為目前液晶顯示裝置最常使用的驅動方式。
請參考第1圖,第1圖為先前技術一液晶顯示器10之示意圖。液晶顯示器10包含有一液晶顯示面板100、一閘極驅動器110、一源極驅動器120及一共極驅動器130。液晶顯示面板100包含有以矩陣方式排列之畫素,用來顯示各種顏色。共極驅動器130用來提供一參考電位Vcom至液晶顯示面板100。閘極驅動器110依序輸出閘極驅動訊號VG1~VGN至液晶顯示面板100,以指示每一列畫素的更新時序。根據點反轉驅動,源極驅動器120輸出之源極驅動訊號VS1~VSM與相鄰的源極驅動訊號極性相反。舉例來說,源極驅動訊號VSX、VSX+1之極性相反,且根據閘極驅動訊號VG1~VGN,每當掃描的列變化時,源極驅動訊號VSX、VSX+1進行極性反轉。也就是說,源極驅動器120須依序交替地將液晶顯示面板100上第X行及第X+1行上畫素對應之負載電容充/放電至正極性或負極性,其功耗大而不符合經濟效益。
為了減少驅動功耗,液晶顯示器10可透過額外的開關模組,於每一列畫素掃描之間隙,於水平方向(列方向)將相鄰畫素之負載電容接通,透過電荷分享,抵銷正負極性,以減輕源極驅動器120之負擔。然而,以抵銷極性減少驅動功耗之效果有限,如何以更省電的方式實現點反轉驅動,已成為業界的努力目標之一。
因此,本發明的主要目的即在於提供一種電荷回收裝置及相關之面板驅動裝置與驅動方法。
本發明揭露一種電荷回收裝置,用於一面板顯示裝置。該電荷回收裝置包括一至多個儲存電容;以及一至多個開關模組,其耦接至該一至多個儲存電容,以及經過複數個源極驅動節點而耦接至複數個負載電容,用以控制該複數個負載電容與該一至多個儲存電容之間的電荷流動;其中於一電荷回收期間內,該一至多個開關模組係配置為將該複數個負載電容所儲存之電荷回收至該一至多個儲存電容;以及於該電荷再利用期間內,該一至多個開關模組係配置為將該一至多個儲存電容所回收之電荷再分配至該複數個負載電容。
本發明另揭露一種面板驅動裝置,包括一源極驅動器,用以於複數個源極驅動節點而輸出複數個源極驅動訊號;以及一電荷回收裝置,其經過複數個源極驅動節點而耦接至複數個負載電容,以於該複數個源極驅動節點所輸出之該複數個源極驅動訊號的一極性轉換過渡期間內,依序進行一電荷回收操作與一電荷再利用操作;其中於該電荷回收操作中,該電荷回收裝置係配置為將該複數個負載電容所儲存之電荷回收至內部之一至多個儲存電容;以及於一電荷再利用操作中,該電荷回收裝置係配置為將該一至多個儲存電容所回收之電荷再分配至該複數個負載電容。
本發明另揭露一種驅動方法,用於驅動一面板顯示裝置。該驅動方法包括依序進行下述步驟:經過複數個源極驅動節點而提供一第一極性配置狀態之複數個源極驅動訊號,以將電荷儲存至該複數個源極驅動電荷所耦接之複數個負載電容;進行一電荷回收操作,以將該複數個負載電容所儲存之電荷回收至一至多個儲存電容;進行一電荷再利用操作,以將該一至多個儲存電容所回收之電荷再分配至該複數個負載電容;以及經過該複數個源極驅動節點而提供一第二極性配置狀態之該複數個源極驅動訊號。
本發明另揭露一種電荷回收裝置,用於一面板顯示裝置,該電荷回收裝置包括:第一與第二儲存電容;一第一開關模組,其耦接至一第一儲存電容與複數源極驅動節點當中之一第一源極驅動節點;以及一第二開關模組,其耦接至一第二儲存電容與該複數個源極驅動節點當中之一第二源極驅動節點。該第一與第二開關模組當中每一者係包括:第一組開關,耦接於一參考電位以及該第一與第二儲存電容當中之一者之間;以及第二組開關,分別耦接於該第一與第二源極驅動節點當中之一者以及該第一與第二儲存電容當中之一者之間。
本發明另揭露一種電荷回收裝置,包括:一儲存電容;以及一開關模組,其耦接至該儲存電容與複數個源極驅動節點當中之第一與第二源極驅動節點。該開關模組係包括:第一組開關,其包括:第一與第二開關分別耦接至該儲存電容之兩端以及耦接至一參考電位;以及第二組開關,其包括:第三與第四開關分別耦接至該儲存電容之兩端以及耦接至該第一源極驅動節點,以及第五與第六開關分別耦接至該第二儲存電容之兩端以及耦接至該第二源極驅動節點。
請參考第2圖,第2圖為本發明實施例一面板驅動裝置20之示意圖。面板驅動裝置20提供源極驅動訊號VS1~VSM至一顯示面板,例如第1圖之液晶顯示面板100。須注意的是,液晶顯示面板100中負載電容CL1~CLM是被驅動中畫素於面板兩端之等效電容。面板驅動裝置20包含有一源極驅動器200及電荷回收裝置電荷回收裝置210(1,2)~210(M-1,M)。源極驅動器用以透過源極驅動節點N1~NM,分別輸出源極驅動訊號VS1~VSM至負載電容CL1~CLM,以更新畫素之色彩內容。電荷回收裝置210(1,2)~210(M-1,M)當中每一者,譬如是電荷回收裝置210(X,X+1)(其中X為1~M之整數)係於源極驅動節點NX與NX+1所輸出之源極驅動訊號VSX與VSX+1的一極性轉換過渡期間內,依序進行一電荷回收操作與一電荷再利用操作,以節省功耗。在此所謂的極性轉換過渡期間也就是源極驅動訊號VSX從第一位準轉換為第二位準而同時源極驅動訊號VSX+1從第二位準轉換為第一位準之過渡期間,或是相反地,源極驅動訊號VSX從第二位準轉換為第一位準而源極驅動訊號VSX+1從第一位準轉換為第二位準之過渡期間。具體來說,於電荷回收操作中,電荷回收裝置210(X,X+1)將負載電容CLX~CLX+1所儲存之電荷回收至內部之儲存電容。於電荷再利用操作中,電荷回收裝置210(X,X+1)將儲存電容所回收之電荷再分配至負載電容CLX~CLX+1。電荷回收裝置210(1,2)~210(M-1,M)可與源極驅動器200整合為一積體電路或獨立設置為不同之電路。
請參考第3A圖,第3A圖為電荷回收裝置210(X,X+1)之細部結構之示意圖。如圖所示,電荷回收裝置210(X,X+1)包括一第一儲存電容211_X、一第二儲存電容211_X+1、一第一開關模組212_X、一第二開關模組212_X+1及一平衡開關214(X,X+1)。第一開關模組212_X用以控制第一負載電容CLX與第一儲存電容211_X之間的電荷流動,而第二開關模組212_X+1用以控制第二負載電容CLX+1與第二儲存電容211_X+1之間的電荷流動。
第一與第二開關模組212_X、212_X+1譬如分別包含包含有各自的第一組開關與第二組開關。第一開關模組212_X中的第一組開關,譬如包括開關216_2與216_5,耦接於參考電位Vcom以及第一儲存電容211_X之間;類似地,第二開關模組212_X+1中的第一組開關,譬如包括開關216_4與216_7,耦接於參考電位Vcom以及第二儲存電容211_X+1之間。另外,第一開關模組212+X中的第二組開關,譬如包括開關216_1與216_6,耦接於第一源極驅動節點NX以及第一儲存電容211_X之間;而第二開關模組212+X+1中的第二組開關,譬如包括開關216_3與216_8,耦接於第二源極驅動節點NX+1以及第二儲存電容211_X+1之間。
關於第3A圖所示之電荷回收裝置210(X,X+1)之具體操作,請繼續參考第3B圖,第3B圖為源極驅動訊號VSX、VSX+1、開關216_1~216_8、214(X,X+1)及節點電壓VNX、VNX+1於一極性轉換過渡期間Ts之時序圖。於極性轉換過渡期間Ts,源極驅動器200較佳地經配置將源極驅動訊號處於高阻抗狀態,使得負載電容CLX、CLX+1與儲存電容211_X、211_X+1可以獨立地分配電荷。於電荷回收與再利用操作之起點,節點電壓VNX、VNX+1之初始電壓極性相反,意思是源極驅動訊號VSX、VSX+1被阻絕前的位準分別為一正電壓V0及一負電壓-V0。
接下來,依序進行電荷回收與再利用之操作。首先,於一電荷回收期間Tr,第一開關模組212_X將第一儲存電容211_X及負載電容CLX正向並聯,且二開關模組212_X+1將第二儲存電容211_X+1及負載電容CLX+1正向並聯。更具體言之,於電荷回收期間Tr內,第一開關模組212_X或第二開關模組212X+1係將對應的第一或第二儲存電容211_X或211_X+1當中之一者的一端耦接至參考電位Vcom,以及將儲存電容211_X或211_X+1的另一端耦接至對應的源極驅動節點NX或NX+1,結果就能將對應的負載電容CLX或CLX+1之電荷回收至儲存電容211_X或211_X+1。如此一來,透過電荷重新分配,節點電壓VNX從正電壓V0往共極驅動器130提供之一參考電位Vcom方向減少,而節點電壓VNX+1從負電壓-V0往參考電位Vcom方向增加。接著,於一電荷平衡期間Tb,開關216_1~216_8皆斷路,唯平衡開關214(X,X+1)導通,使得節點電壓VNX、VNX+1皆平衡至參考電位Vcom。最後,於一電荷再利用期間Tu,第一開關模組212_X反向並聯第一儲存電容211_X及負載電容CLX,第二開關模組212_X+1反向並聯第二儲存電容211_X及負載電容CLX。更具體言之,於電荷再利用期間Tu內,開關模組212_X或212_X+1係將對應的儲存電容211_X或212_X的第一端改為耦接至對應源極驅動節點NX與NX+1,以及將儲存電容211_X或212_X的第二端改為耦接至參考電位Vcom,結果就將儲存電容211_X或212_X所回收之電荷再分配至該負載電容CL_X或CL_X。因此,節點電壓VNX從參考電位Vcom往負電壓-V0方向減少,而節點電壓VNX+1從參考電位Vcom往正電壓V0方向增加。如此一來,於極性轉換過渡期間Ts結束後,源極驅動器200可以極少的耗功就能夠將節點電壓VNX、VNX+1驅動至源極驅動訊號VSX、VSX+1反轉後的目標準位。
由於電荷回收裝置210(X,X+1)電路對稱及源極驅動訊號VSX、VSX+1極性循環交替的性質,於另一實施例中,第一、第二開關模組212_X、212_X+1亦可於電荷回收期間Tr,先反向並聯儲存電容與負載電容,再於電荷再利用期間Tu,正向並聯聯儲存電容與負載電容,而達到相同的電荷分配效果,如第3C圖所示。另外,若節點電壓VNX之初始值為負極性,節點電壓VNX+1初始值為正極性,第3B圖及第3C圖所示之開關操作順序亦適用。所以,若以二次反轉操作來作說明,就可將3B圖或第3C圖的開關操作順序加以排列組合,結果可達到第3D圖至第3G圖所示的反轉操作,其相關操作為本領域具通常知識者所熟知,在此不贅述。
綜上所述,配合成對源極驅動訊號之極性根據點反轉驅動而交替地反轉的極性轉換過渡期間中,先於兩源極驅動訊號往參考電位Vcom的時候,將一負載電容之正/負極性電荷回收至儲存電容,並接下來於源極驅動訊號跨越參考電位Vcom而極性改變後,將負/正極性電荷反饋至負載電容,以預先產生反轉後的源極驅動訊號。如此一來,源極驅動器200僅須微調源極驅動訊號,即可達到目標的準位,驅動功耗可大幅降低。
除了第3A圖所示之電荷回收裝置210(X,X+1)之細部結構之實施例外,根據本發明另一實施例,電荷回收裝置210(X,X+1)之細部結構亦可如第4A圖所示。如圖所示,電荷回收裝置210(X,X+1)包含有一開關模組412(X,X+1)、一平衡開關414(X,X+1)及一儲存電容411_X。開關模組412(X,X+1)譬如可包含有一第一組開關415_1及一第二組開關415_2。第一組開關415_1可包含有開關416_1、416_2,耦接於一參考電位以及該儲存電容之間。第二組開關415_2可包含有416_3~416_6,耦接於第一與第二源極驅動節點NX與NX+1以及儲存電容之間411_X。
關於第4A圖所示之電荷回收裝置210(X,X+1)之具體操作,請繼續參考第4B圖,第4B圖為源極驅動訊號VSX、VSX+1、開關416_1~416_6、414(X,X+1)及節點電壓VNX、VNX+1於極性轉換過渡期間Ts之時序圖。於極性轉換過渡期間Ts內之電荷回收期間Tr內之一第一階段Tr1中,開關416_2、416_3導通,其餘開關切斷,以回收負載電容CLX之正電荷至儲存電容411_X。於電荷回收期間Tr內之一第二階段Tr2中,開關416_1、416_6導通,其餘開關切斷,以反相地回收負載電容CLX+1之負電荷。更具體言之,於電荷回收期間Tr之第一階段Tr1內,開關模組412(X,X+1)係將該儲存電容411_X的第一端耦接至參考電位Vcom,以及將儲存電容411_X的第二端耦接至源極驅動節點NX。而於電荷回收期間Tr之第二階段Tr2內,開關模組412(X,X+1)係將儲存電411_X容的第一端改為耦接至第二源極驅動節點NX+1,以及將儲存電容的第二端改為耦接至該參考電位Vcom。相似地,於電荷平衡期間Tb,開關416_1~416_6皆斷路,唯平衡開關414(X,X+1)導通,以平衡節點電壓VNX、VNX+1至參考電位Vcom。接著,於電荷再利用期間Tu內之一第一階段Tu1中,開關416_1、416_4導通,其餘開關皆切斷,以反相地利用儲存電容411_X之電荷,降低節點電壓VNX。最後,於電荷再利用期間Tu內之一第二階段Tu2中,開關416_2、416_5導通,其餘開關皆切斷,以透過正相地利用儲存電容411_X之電荷,提升節點電壓VNX+1。
須注意的是,於另一實施例中電荷再利用期間Tu中第一、第二階段Tu1、Tu2之開關操作順序係可交換,如第4C圖所示。另外,若節點電壓VNX之初始值為負極性,節點電壓VNX+1初始值為正極性,電荷回收期間Tr中第一、第二階段Tr1、Tr2之開關操作順序須交換,如第4D圖及第4E圖所示。此外,若以二次反轉操作來作說明,就可將4B-4C圖與第4D-4E圖的開關操作順序加以排列組合,其相關操作為本領域具通常知識者所熟知,在此不贅述。
比較第3A圖與第4A圖所示之電荷回收裝置210(X,X+1)以及其對應的開關操作時序,由於第3圖之電荷回收裝置210(X,X+1)具備有兩個開關模組212_X與212_X+1,因此於電荷回收期間Tr內,能夠同時將第一與第二負載電容CLX與CLX+1所儲存之電荷分別回收至第一與第二儲存電容211_X與211_X+1,並且於電荷再利用期間Tb內,能夠同時將第一與第二儲存電容211_X與211_X+1所回收之電荷再分別分配第一與第二負載電容CLX與CLX+1。反之,第4A圖所示之電荷回收裝置210(X,X+1)由於僅具備有單一個開關模組412(X,X+1),因此不論是電荷回收期間Tr或電荷再利用期間Tb皆再係分為兩階段以循序地針對不同的負載電容CLX與CLX+1充電/放電。值得注意的是,第3圖的電荷回收裝置210(X,X+1)並不限用電荷回收裝置210(X,X+1)所示之開關操作時序。於其他實施例中,兩個開關模組212_X與212_X+1亦可循序運作。
除了點反轉驅動,電荷回收裝置210(X,X+1)亦可應用於行反轉(Column Inversion)驅動,其差異在於極性相反之源極驅動訊號VSX、VSX+1不須於閘極驅動訊號每次切換驅動列時,變換極性,而是於整個畫面皆完成更新後,才變化極性。在此情況下,請參考第5A圖至第5D圖,其開關順序係第4B圖至第4E圖所示之開關順序之循環。在第5A圖至第5D圖中,節點電壓VNX、VNX+1完成一次極性轉換操作後,仍於下一次的極性轉換過渡期間Ts2,重複同樣地開關操作,以達到行反轉驅動之要求,結果可以簡化開關416_1~416_6、414(X,X+1)之控制。
上述面板驅動裝置20之操作說明係針對如何極性相反的源極驅動訊號VSX、VSX+1,實際上,隨著液晶驅動方法的演進,產生各式各樣的反轉操作。為此,請參考第6圖、第7A圖與第7B圖,第6圖為面板驅動裝置20之一變化實施例一面板驅動裝置60之示意圖,其中,與第2圖之實施例之主要差別在於使用一共用的電荷回收裝置610,而非多個電荷回收裝置210(1,2)~210(M-1,M)。另外,類似地,電荷回收裝置610可與源極驅動器200整合為一積體電路或獨立設置為不同之電路。
第7A圖為依據一實施例之第6圖所示之電荷回收裝置610之細部結構之細部結構示意圖,第7B圖為另一實施例之電荷回收裝置610之示意圖。在第7A圖的電荷回收裝置610與第3A圖所示者類似,差別主要在於所有的源極驅動節點N1~NM與開關模組間皆安裝了節點開關213_1~213_M。相似地,第7B圖的電荷回收裝置610與第4A圖所示者類似,差別主要在於所有的源極驅動節點N1~NM與開關模組間皆安裝了節點開關413_1~413_M。如此一來,開關模組212_X、212_X+1、412_X可同時連接於多個源極驅動節點,以符合不同的反轉操作。
關於第7A圖與第7B圖所示之電荷回收裝置610之具體操作,分別如第8A圖與第8B圖所示。第8A圖與第8B圖係分別與第3B圖、第4B圖之驅動方式相似,差別主要在於第7A圖中的節點開關213_X與213_X+1與第8A圖中的413_X與413_X+1皆僅於對應的源極驅動訊號VNX與VNX+1的極性轉換過渡期間Ts導通,以控制電荷回收與電荷再利用機制。其他可能的開關操作之變化型式亦可由第3C圖~第3G圖、第4C圖~第5D圖所示的驅動方式的節點開關操作方式類推而得,在此不贅述。如此一來,即使極性反轉的驅動方式變化,節點開關213_1~213_M、413_1~413_M可提供額外的控制彈性,以滿足不同的需求。
面板驅動裝置20之操作流程可歸納為一驅動流程90,如第9圖所示。驅動流程90包含有下述步驟:
步驟900:開始。
步驟902:經過源極驅動節點而提供一第一極性配置狀態之多個源極驅動訊號,以將電荷儲存至源極驅動電荷所耦接之負載電容。
步驟904:進行一電荷回收操作,以將負載電容所儲存之電荷回收至一至多個儲存電容。
步驟906:進行一電荷再利用操作,以將儲存電容所回收之電荷再分配至負載電容。
步驟908:經過源極驅動節點而提供一第二極性配置狀態之源極驅動訊號。
步驟910:結束。
驅動流程90之細節可參考前文各實施例中電荷回收裝置210(1,2)~210(M-1,M)或610之描述,在此不贅述。
在先前技術中,如欲實施點反轉驅動,源極驅動器120須不斷交替地將負載電容充/放電至相反的極性,功耗甚大。即使透過額外的開關模組,於每一列畫素掃描之間隙,於水平方向(列方向)將相鄰畫素之負載電容接通,透過電荷分享,抵銷正負極性,以減輕源極驅動器120之負擔,效果亦有限。相較之下,本發明於極性轉換過渡期間Ts,透過儲存電容,回收負載電容之電荷,並於透過開關操作,反相地再利用該電荷,以預先改變源極驅動節點之位準。如此一來,源極驅動器200可以較低的功耗將源極驅動節點之節點電壓驅動至源極驅動訊號指定之電位。
綜上所述,本發明透過回收及反相負載電容之電荷,將源極驅動節點之節點電壓預先改變至接近目標源極驅動訊號之電位,以降低源極驅動器之功耗。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
CL1~CLM...負載電容
N1~NM...源極驅動節點
VS1~VSM...源極驅動訊號
VN1~VNM...節點電壓
VG1、VG2、VGN...閘極驅動訊號
Vcom...參考電位
V0、-V0...電壓
Ts...極性轉換過渡期間
Tr...電荷回收期間
Tb...電荷平衡期間
Tu...電荷再利用期間
Tr1、Tu1...第一階段
Tr2、Tu2...第二階段
10...液晶顯示器
100...液晶顯示面板
110...閘極驅動器
120、200...源極驅動器
130...共極驅動器
20...面板驅動裝置
210(1,2)~210(M-1,M)、610...電荷回收裝置
211_X、211_X+1、411_X...儲存電容
212_X...第一開關模組
212_X+1...第二開關模組
412_X...開關模組
214(1,2)~214(M-1,M)、414(1,2)~414(M-1,M)...平衡開關
213_1~213_M、413_1~413_M...節點開關
216_1、216_2、216_3、216_4、216_5、216_6、216_7、216_8、416_1、416_2、416_3、416_4、416_5、416_6...開關
415_1...第一組開關
415_2...第二組開關
610...電荷回收裝置
90...驅動流程
900~910...步驟
第1圖為先前技術一液晶顯示器之示意圖。
第2圖為本發明實施例一面板驅動裝置之示意圖。
第3A圖為第2圖之面板驅動裝置中一電荷回收裝置之細部結構之示意圖。
第3B圖至第3G圖為第3A圖中相關訊號、裝置操作之時序圖。
第4A圖為第3A圖之電荷回收裝置之一變化實施例之示意圖。
第4B圖至第5D圖為第3A圖中相關訊號、裝置操作之時序圖。
第6圖為第2圖之面板驅動裝置之一變化實施例之示意圖。
第7A圖為第6圖之一電荷回收裝置之細部結構之示意圖。
第7B圖為第7A圖之電荷回收裝置之一變化實施例之示意圖。
第8A圖為第7A圖中相關訊號、裝置操作之時序圖。
第8B圖為第7B圖中相關訊號、裝置操作之時序圖。
第9圖為本發明實施例一驅動流程之示意圖。
CL1~CLM...負載電容
N1~NM...源極驅動節點
VS1~VSM...源極驅動訊號
Vcom...參考電位
20...面板驅動裝置
100...液晶顯示面板
200...源極驅動器
210(1,2)~210(M-1,M)...電荷回收裝置

Claims (41)

  1. 一種電荷回收裝置,用於一面板顯示裝置,該電荷回收裝置包括:一至多個儲存電容;以及一至多個開關模組,其耦接至該一至多個儲存電容,以及經過複數個源極驅動節點而耦接至複數個負載電容,用以控制該複數個負載電容與該一至多個儲存電容之間的電荷流動;其中於一電荷回收期間內,該一至多個開關模組係配置為將該複數個負載電容之一至多個第一端耦接於該一至多個儲存電容之一至多個第一端,以將該複數個負載電容所儲存之電荷回收至該一至多個儲存電容;以及於一電荷再利用期間內,該一至多個開關模組係配置為將該複數個負載電容之該一至多個第一端耦接於該一至多個儲存電容之一至多個第二端,以將該一至多個儲存電容所回收之電荷再分配至該複數個負載電容。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電荷回收裝置,其中該電荷回收期間與該電荷再利用期間係依序發生於該複數個源極驅動節點所耦接之複數個源極驅動訊號的一極性轉換過渡期間內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電荷回收裝置,其中介於該電荷回收期間與該電荷再利用期間之間,更存在有一電荷平衡期 間,當中複數個源極驅動訊號當中至少兩者之電壓係相平衡。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電荷回收裝置,其中該一至多個開關模組當中係包括:一第一開關模組,其耦接至該一至多個儲存電容當中之一第一儲存電容與該複數個源極驅動節點當中之一第一源極驅動節點;以及一第二開關模組,其耦接至該一至多個儲存電容當中之一第二儲存電容與該複數個源極驅動節點當中之一第二源極驅動節點。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電荷回收裝置,其中於該電荷回收期間之起點,該第一與第二源極驅動節點所耦接之源極驅動訊號係具有相反之極性。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電荷回收裝置,其中該第一與第二開關模組當中每一者係包括:第一組開關,耦接於一參考電位以及該第一與第二儲存電容當中之一者之間;以及第二組開關,分別耦接於該第一與第二源極驅動節點當中之一者以及該第一與第二儲存電容當中之一者之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電荷回收裝置,其中 該第一開關模組之該第一組開關係包括第一與第二開關分別耦接至該第一儲存電容之兩端以及耦接至該參考電位;該第二開關模組之該第一組開關係包括第三與第四開關分別耦接至該第二儲存電容之兩端以及耦接至該參考電位;該第一開關模組之該第二組開關係包括第五與第六開關分別耦接至該第一儲存電容之兩端以及耦接至該第一源極驅動節點;以及該第二開關模組之該第二組開關係包括第七與第八開關分別耦接至該第二儲存電容之兩端以及耦接至該第二源極驅動節點。
  8. 如申請專利範圍第7所述之電荷回收裝置,其中於一極性轉換過渡期間內之該電荷回收期間內,該第二、第四、第五及第七開關係處於一第一導通/切斷狀態,以及該第一、第三、第六及第八開關係處於相反的一第二導通/切斷狀態;以及於該極性轉換過渡期間內之該電荷再利用期間內,該第二、第四、第五及第七開關係切換至第二導通/切斷狀態,以及該第一、第三、第六及第八開關係切換至相反的該第一導通/切斷狀態。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電荷回收裝置,其中該一至多個開關模組當中之一者係耦接至該一至多個儲存電容當中之一儲存 電容,以及同時耦接至該複數個源極驅動節點當中之一第一源極驅動節點與一第二源極驅動節點。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電荷回收裝置,其中於該電荷回收期間之起點,該第一與第二源極驅動節點所耦接之源極驅動訊號係具有相反之極性。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電荷回收裝置,其中該開關模組係包括:第一組開關,耦接於一參考電位以及該儲存電容之間;以及第二組開關,耦接於該第一與第二源極驅動節點以及該儲存電容之間。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電荷回收裝置,其中該第一組開關係包括第一與第二開關分別耦接至該儲存電容之兩端以及耦接至該參考電位;以及該第二組開關係包括:第三與第四開關分別耦接至該儲存電容之兩端以及耦接至該第一源極驅動節點,以及第五與第六開關分別耦接至該第二儲存電容之兩端以及耦接至該第二源極驅動節點。
  13. 如申請專利範圍第12所述之電荷回收裝置,其中於一極性轉換過渡期間內之該電荷回收期間內之一第一階段 中,該第二及第三開關係處於一第一導通/切斷狀態,該第一及第六開關處於相反的一第二導通/切斷狀態,以及該第四與第五開關處於切斷狀態;於該極性轉換過渡期間內之該電荷回收期間內之一第二階段中,,該第二及第三開關係切換至該第二導通/切斷狀態,該第一及第六開關切換至相反的該第一導通/切斷狀態,以及該第四與第五開關處於切斷狀態;於該極性轉換過渡期間內之該電荷再利用期間內之一第一階段中,該第一及第四開關係處於一第一導通/切斷狀態,該第二及第五開關處於相反的一第二導通/切斷狀態,以及該第三與第六開關處於切斷狀態;以及於該極性轉換過渡期間內之該電荷再利用期間內之一第二階段中,該第一及第四開關係切換至該第二導通/切斷狀態,該第二及第五開關切換至相反的該第一導通/切斷狀態,以及該第三與第六開關處於切斷狀態。
  14. 如申請專利範圍第1所述之電荷回收裝置,其另包含有複數個節點開關,該每一節點開關耦接於該複數個源極驅動節點之一源極驅動節點與該一至多個開關模組之一開關模組之間。
  15. 如申請專利範圍第14所述之電荷回收裝置,其中該複數個開關當中之每一者係所耦接之該源極驅動節點所對應的該電荷回收期間與該電荷再利用期間導通。
  16. 一種面板驅動裝置,包括:一源極驅動器,用以於複數個源極驅動節點而輸出複數個源極驅動訊號;以及申請專利範圍第1項所述之電荷回收裝置,其耦接至該複數個源極驅動訊號。
  17. 一種驅動方法,用於驅動一面板顯示裝置,該驅動方法包括依序進行下述步驟:經過複數個源極驅動節點而提供一第一極性配置狀態之複數個源極驅動訊號,以將電荷儲存至該複數個源極驅動電荷所耦接之複數個負載電容;藉由將該複數個負載電容之一至多個第一端耦接於一至多個儲存電容之一至多個第一端,進行一電荷回收操作,以將該複數個負載電容所儲存之電荷回收至該一至多個儲存電容;藉由將該複數個負載電容之該一至多個第一端耦接於該一至多個儲存電容之一至多個第二端,進行一電荷再利用操作,以將該一至多個儲存電容所回收之電荷再分配至該複數個負載電容;以及經過該複數個源極驅動節點而提供一第二極性配置狀態之該複數個源極驅動訊號。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之驅動方法,更包括在該電荷回收操作與該電荷再利用操作之間,進行一電荷平衡操作,以平衡該複數個源極驅動訊號之電壓。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之驅動方法,其中該電荷回收操作之步驟係包括同一時間將該複數個負載電容當中之第一與第二負載電容所儲存之電荷分別回收至該一至多個儲存電容當中之第一與第二儲存電容。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之驅動方法,其中該電荷再利用操作之步驟係包括於同一時間將該一至多個儲存電容當中之第一與第二儲存電容所回收之電荷再分別分配至該複數個負載電容當中之第一與第二負載電容。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之驅動方法,其中該電荷回收操作之步驟係包括於不同時間依序將該複數個負載電容當中之第一與第二負載電容所儲存之電荷分別回收至該一至多個儲存電容當中之第一與第二儲存電容。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之驅動方法,其中該電荷再利用操作之步驟係包括於不同時間依序將該一至多個儲存電容當中之第一與第二儲存電容所回收之電荷再分別分配至該複數個負載電容當中之第一與第二負載電容。
  23. 一種電荷回收裝置,用於一面板顯示裝置,該電荷回收裝置包括:第一與第二儲存電容;一第一開關模組,其耦接至一第一儲存電容與複數源極驅動節點當中之一第一源極驅動節點;以及一第二開關模組,其耦接至一第二儲存電容與該複數個源極驅動節點當中之一第二源極驅動節點,其中該第一與第二開關模組當中每一者係包括:第一組開關,耦接於一參考電位以及該第一與第二儲存電容當中之一者之間;以及第二組開關,分別耦接於該第一與第二源極驅動節點當中之一者以及該第一與第二儲存電容當中之一者之間。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之電荷回收裝置,其中於該第一與第二源極驅動節點所耦接之源極驅動訊號之一極性轉換過渡期間之起點,該等源極驅動訊號係具有相反之極性。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之電荷回收裝置,其中該第一開關模組之該第一組開關係包括第一與第二開關分別耦接至該第一儲存電容之兩端以及耦接至該參考電位;該第二開關模組之該第一組開關係包括第三與第四開關分別耦接至該第二儲存電容之兩端以及耦接至該參考電位;該第一開關模組之該第二組開關係包括第五與第六開關分別耦 接至該第一儲存電容之兩端以及耦接至該第一源極驅動節點;以及該第二開關模組之該第二組開關係包括第七與第八開關分別耦接至該第二儲存電容之兩端以及耦接至該第二源極驅動節點。
  26. 如申請專利範圍第23項所述之電荷回收裝置,更包括一電荷平衡開關,耦接於該第一與第二源極驅動節點之間。
  27. 如申請專利範圍第23項所述之電荷回收裝置,其中該第一與第二開關模組當中之每一者係更耦接至該複數個源極驅動節點當中之其他節點,以及該電荷回收裝置另包含有複數個節點開關,該每一節點開關耦接於該複數個源極驅動節點之一者與該第一與第二開關模組當中之一者之間。
  28. 一種面板驅動裝置,包括:一源極驅動器,其具有複數個源極驅動節點,用於輸出複數個源極驅動訊號;以及申請專利範圍第23項所述之電荷回收裝置,其耦接至該複數個源極驅動節點當中之第一與第二源極驅動節點。
  29. 一種電荷回收裝置,用於一面板顯示裝置,包括:一儲存電容;以及 一開關模組,其耦接至該儲存電容與複數個源極驅動節點當中之第一與第二源極驅動節點,其中該開關模組係包括:第一組開關,其包括:第一與第二開關分別耦接至該儲存電容之兩端以及耦接至一參考電位;以及第二組開關,其包括:第三與第四開關分別耦接至該儲存電容之兩端以及耦接至該第一源極驅動節點,以及第五與第六開關分別耦接至該第二儲存電容之兩端以及耦接至該第二源極驅動節點。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之電荷回收裝置,其中於該第一與第二源極驅動節點所耦接之源極驅動訊號之一極性轉換過渡期間之起點,該等源極驅動訊號係具有相反之極性。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之電荷回收裝置,更包括一電荷平衡開關,耦接於該第一與第二源極驅動節點之間。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之電荷回收裝置,其中該開關模組更耦接至該複數個源極驅動節點當中之其他節點,以及該電荷回收裝置另包含有複數個節點開關,該每一節點開關耦接於該複數個源極驅動節點之一者與該開關模組之間。
  33. 一種面板驅動裝置,包括: 一源極驅動器,其具有複數個源極驅動節點,用於輸出複數個源極驅動訊號;以及申請專利範圍第29項所述之電荷回收裝置,其耦接至該複數個源極驅動節點當中之一者。
  34. 如申請專利範圍第1項所述之電荷回收裝置,其中該一至多個儲存電容中一特定儲存電容將該複數個負載電容中相對應一特定負載電容所回收之電荷再利用至該特定負載電容。
  35. 如申請專利範圍第17項所述之驅動方法,其中該一至多個儲存電容中一特定儲存電容將該複數個負載電容中相對應一特定負載電容所回收之電荷再利用至該特定負載電容。
  36. 一種電荷回收裝置,用於一面板顯示裝置,該電荷回收裝置包括:一至多個儲存電容;以及一至多個開關模組,其耦接至該一至多個儲存電容,以及經過複數個源極驅動節點而耦接至複數個負載電容;其中於一第一期間內,該一至多個開關模組係配置為將該複數個負載電容之一至多個第一端耦接於該一至多個儲存電容之一至多個第一端;以及於一第二期間內,該一至多個開關模組係配置為將該複數個負載電容之該一至多個第一端耦接於該一至多個儲存電容之一至多個第二端。
  37. 一種電荷回收裝置,用於一面板顯示裝置,該電荷回收裝置包括:一至多個儲存電容;以及一至多個開關模組,其耦接至該一至多個儲存電容中各者之兩端,以及經過複數個源極驅動節點而耦接至複數個負載電容。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之電荷回收裝置,其中該一至多個開關模組中各者係配置為在不同期間控制該一至多個儲存電容中各者之不同端耦接至該複數個負載電容。
  39. 如申請專利範圍第37項所述之電荷回收裝置,其中於一第一期間內,該一至多個開關模組係配置為將該複數個負載電容之一至多個第一端耦接於該一至多個儲存電容之一至多個第一端;以及於一第二期間內,該一至多個開關模組係配置為將該複數個負載電容之該一至多個第一端耦接於該一至多個儲存電容之一至多個第二端。
  40. 如申請專利範圍第23項所述之電荷回收裝置,其中該第一與第二儲存電容中各者包含有一第一端及一第二端,該第一組開關耦接至該第一與第二儲存電容之該第一端及該第二端,該第二組開關耦接至該第一與第二儲存電容之該第一端及該第二端。
  41. 如申請專利範圍第23項所述之電荷回收裝置,其中於一第一期間內,該第一開關模組及第二開關模組係配置為將該第一源極驅動節點及該第二源極驅動節點耦接於該第一與第二儲存電容之該第一端,而於一第二期間內,該第一開關模組及第二開關模組係配置為將該第一源極驅動節點及該第二源極驅動節點耦接於該第一與第二儲存電容之該第二端。
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