CN102262850B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置，包括显示面板、源极驱动器、电荷分享开关单元、控制单元、电压比较电路及逻辑运算单元。源极驱动器包括第一数据信道及第二数据信道。第一数据信道及第二数据信道分别依据多个第一显示数据及多个第二显示数据依序输出多个第一驱动电压及多个第二驱动电压至显示面板。电荷分享开关单元耦接于耦接第一数据信道及第二数据信道的输出端之间。控制单元输出电荷分享信号。电压比较电路依据这些第一显示数据及及这些第二显示数据产生电压比较信号。逻辑运算单元依据电压比较信号与电荷分享信号控制电荷分享开关单元为导通。

Description

显示装置

技术领域

本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种具有电荷分享功能的显示装置。

背景技术

随着光电与半导体技术的发展，带动了平面显示器的蓬勃发展，而诸多平面显示器中，液晶显示器由于因具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，因而成为市场的主流。由于平面显示器的分辨率及更新频率不断提高，使得扫描线的更新频率也越来越快，而这方面的要求又与系统设计工程师节省系统用电的设计互相冲突。因此，就有了电荷分享(Charge Sharing)的技术发展出来。

一般而言，电荷分享技术的运作原理，就是将储存各数据线内的能量(电荷)重新分配，并且无需耗用电力便可驱动各数据线的电压接近其目标电压。然而，在多列反转的驱动方式下，电荷分享技术可能使数据线的电压远离其目标电压，以致于提高平面显示器的耗电量。

发明内容

本发明提供一种显示装置，可避免电荷分享造成电耗增加。

本发明提出一种显示装置，包括显示面板、源极驱动器、电荷分享开关单元、控制单元、电压比较电路及逻辑运算单元。源极驱动器包括第一数据信道及第二数据信道。第一数据信道耦接显示面板，依据多个第一显示数据依序输出多个第一驱动电压至显示面板，其中每一第一驱动电压的极性至少相同于两相邻的第一驱动电压的其中之一的极性。第二数据信道耦接显示面板，依据多个第二显示数据依序输出多个第二驱动电压至该显示面板，每一第二驱动电压的极性至少相同于两相邻的第二驱动电压的其中之一的极性。电荷分享开关单元具有第一端、第二端及控制端，第一端耦接第一数据信道的输出端，第二端耦接第二数据信道的输出端。控制单元输出电荷分享信号。电压比较电路接收这些第一显示数据及及这些第二显示数据，依据这些第一显示数据的当下第一显示数据及这些第二显示数据的当下第二显示数据计算中和电压，并依据中和电压与这些第一驱动电压中的目标第一驱动电压的第一压差、中和电压与这些第二驱动电压中的目标第二驱动电压的第二压差、这些第一驱动电压中的当下第一驱动电压与目标第一驱动电压的第三压差及这些第二驱动电压中的当下第二驱动电压与目标第二驱动电压的第四压差产生电压比较信号。逻辑运算单元耦接控制单元、电压比较电路及该电荷分享开关单元的控制端，依据电压比较信号与电荷分享信号控制电荷分享开关单元导通其第一端及第二端。

在本发明的一实施例中，中和电压为当下第一驱动电压及当下第二驱动电压的平均值。

在本发明的一实施例中，当目标第一驱动电压小于中和电压时，电压比较电路设定第一参数为零；当目标第一驱动电压大于等于中和电压时，电压比较电路设定第一参数为第一压差。当目标第二驱动电压小于中和电压时，电压比较电路设定第二参数为零；当目标第二驱动电压大于等于中和电压时，电压比较电路设定第二参数为第二压差。当目标第一驱动电压小于当下第一驱动电压时，电压比较电路设定第三参数为零；当目标第一驱动电压大于等于当下第一驱动电压时，电压比较电路设定第三参数为第三压差。当目标第二驱动电压小于当下第二驱动电压时，电压比较电路设定第四参数为零；当目标第二驱动电压大于等于当下第二驱动电压时，电压比较电路设定第四参数为第四压差。当第一参数与第二参数的总和小于第三参数与第四参数的总和时，电压比较电路输出致能的电压比较信号。当第一参数与第二参数的总和大于等于第三参数与第四参数的总和时，电压比较电路输出禁能的电压比较信号。

在本发明的一实施例中，控制单元为时序控制器，用以产生闩锁信号，其中电荷分享信号为闩锁信号。

在本发明的一实施例中，源极驱动器更包括线缓冲器。线缓冲器耦接时序控制器，以从时序控制器接收这些第一显示数据及这些第二显示数据，并将这些第一显示数据传送至第一数据信道，将这些第二显示数据传送至第二数据信道。电压比较电路从线缓冲器接收这些第一显示数据及这些第二显示数据，以依据当下第一显示数据计算当下第一驱动电压，依据这些第一显示数据的目标第一显示数据计算目标第一驱动电压，依据当下第二显示数据计算当下第二驱动电压，以及依据这些第二显示数据的目标第二显示数据计算目标第二驱动电压。

在本发明的一实施例中，当下第一显示数据及当下第二显示数据对应第一列显示数据，目标第一显示数据及目标第二显示数据对应第二列显示数据。

在本发明的一实施例中，第一信道依据闩锁信号依序输出这些第一驱动电压，第二信道依据闩锁信号依序输出这些第二驱动电压。

在本发明的一实施例中，逻辑运算单元包括与门，与门的第一输入端耦接控制单元，与门的第二输入端耦接电压比较电路，与门的输出端耦接电荷分享开关单元的控制端。

在本发明的一实施例中，电荷分享开关单元包括MOS晶体管，MOS晶体管的第一源/漏极端作为电荷分享开关单元的第一端，MOS晶体管的第二源/漏极端作为电荷分享开关单元的第二端，MOS晶体管的栅极端作为电荷分享开关单元的控制端。

在本发明的一实施例中，第一数据信道相邻于第二数据信道。

在本发明的一实施例中，每一第一驱动电压的极性相反于对应的第二驱动电压的极性。

基于上述，本发明实施例的显示装置，其增加电压比较电路及逻辑运算单元。电压比较电路依据当下第一驱动电压、当下第二驱动电压、目标第一驱动电压及目标第二驱动电压判断进行电荷分享会增加电耗或减少电耗，在进行电荷分享会增加电耗的情况下透过逻辑运算单元屏蔽闩锁信号(即电荷分享信号)，以使电荷分享不会被执行。藉此，可避免电荷分享造成电耗增加。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的显示装置的系统示意图。

图2为图1依据本发明一实施例的显示装置的驱动时序示意图。

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的显示装置的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，显示装置100包括时序控制器110、栅极驱动器120、源极驱动器130及显示面板150。栅极驱动器120耦接时序控制器110，并受控于时序控制器110依序输出多个扫描信号SC以驱动显示面板150。源极驱动器130耦接时序控制器110，并依据时序控制器110的列显示数据RDD及闩锁信号LP依序输出多个驱动电压(如VP1及VP2)至显示面板150。显示面板150依据扫描信号SC接收驱动电压(如VP1及VP2)，据此显示画面。

进一步来说，源极驱动器130可包括线缓冲器131、多个数据信道(如133、137)、多个电压比较电路(如135)、多个逻辑运算单元(如139)及多个电荷分享开关单元(如141)。在本实施例中，电压比较电路(如135)、逻辑运算单元(如139)及电荷分享开关单元(如141)为配置于源极驱动器130中，但在其它实施例中，电压比较电路(如135)、逻辑运算单元(如139)及电荷分享开关单元(如141)的其中之一、部分或全部可配置于源极驱动器之外，本发明实施例不以此为限。

线缓冲器131耦接时序控制器110，以从时序控制器110接收列显示数据RDD。数据信道(如133、137)及电压比较电路(如135)耦接线缓冲器131，以从线缓冲器131接收对应的显示数据(如D1及D2)。在本实施例中，线缓冲器131为选择性的组件，亦即在其它实施例中，可透过其它组件替代线缓冲器131。并且，数据信道(如133、137)会依据闩锁信号LP输出对应所接收的显示数据(如D1及D2)的驱动电压(如VP1及VP2)，电压比较电路(如135)则依据所接收的显示数据(如D1及D2)来判断电荷分享是否能节省电力，并据此产生电压比较信号VCS。

电荷分享开关单元(如141)具有第一端(如141a)、第二端(如141b)及控制端(如141c)。第一端(如141a)耦接一数据信道(如133)的输出端，第二端(如141b)耦接另一数据信道(如137)的输出端。逻辑运算单元(如139)耦接时序控制器110、电压比较电路(如135)及电荷分享开关单元(如141)的控制端(如141c)，并且依据电压比较信号VCS与闩锁信号LP(即电荷分享信号)控制电荷分享开关单元(如141)导通其第一端(如141a)及第二端(如141b)。

在本实施例中，线缓冲器131会持续自时序控制器110接收列显示数据RDD，以将显示数据(如D1及D2)持续提供至对应的数据信道(如133、137)及对应的电压比较电路(如135)，而每一数据信道(如133、137)会依据闩锁LP持续输出对应所接收的显示数据(如D1及D2)的驱动电压(如VP1及VP2)，每一电压比较电路(如135)则依据持续接收的这些显示数据(如D1及D2)输出电压比较信号VCS以决定是否透过逻辑运算单元(如139)屏蔽闩锁信号LP。

每一逻辑运算单元(如139)包括与门A1，与门A1的第一输入端a耦接时序控制器110以接收闩锁信号LP，与门A1的第二输入端b耦接电压比较电路(如135)以接收电压比较信号VCS，与门A1的输出端c耦接电荷分享开关单元(如141)的控制端(如141c)。每一电荷分享开关单元(如141)包括晶体管M1，晶体管M1的源极作为电荷分享开关单元(如141)的第一端(如141a)，晶体管M1的漏极作为电荷分享开关单元(如141)的第二端(如141b)，晶体管M1的栅极作为电荷分享开关单元(如141)的控制端(如141c)。在本实施例中，晶体管M1以NMOS晶体管为例，但在其它实施例中，晶体管M1可以为PMOS晶体管，而逻辑运算单元则对应地配置与非门。

图2为图1依据本发明一实施例的显示装置的驱动时序示意图。请参照图1及图2，在本实施例中，是以数据信道133(即第一数据信道)、相邻于数据信道133的数据信道137(即第二数据信道)、电压比较电路135、逻辑运算单元139及电荷分享开关单元141为例来说明。并且，本实施例是以两列反转的技术来驱动显示面板150，但在其它实施例中可以为多列反转技术或1+N列反转技术，其中N为大于1的正整数。

依据图2所示，数据信道133依据对应列显示数据RDD1的前一列显示数据(未绘示)的显示数据D1而输出驱动电压VP11，数据信道137依据对应列显示数据RDD1的前一列显示数据(未绘示)的显示数据D2而输出驱动电压VP21。

当线缓冲器131接收到列显示数据RDD1时，会分别输出对应列显示数据RDD1的显示数据D1及D2至数据信道133及137，并且输出对应列显示数据RDD1的显示数据D1及D2至电压比较电路135。当线缓冲器131完全接收列显示数据RDD1且经过时间T1时，闩锁信号LP会致能(例如为高电压准位)，其中时间T1约为100奈秒(ns)，并且闩锁信号LP的致能期间T2约为200奈秒(ns)。并且，于致能期间T2结束且闩锁信号LP由致能改变为禁能(例如为低电压准位)时，数据信道133及137会分别输出驱动电压VP12及VP22。

依据图2所示，基于共同电压Vcom，驱动电压VP12的极性相同于驱动电压VP11的极性，驱动电压VP22的极性相同于驱动电压VP21的极性，而驱动电压VP11及VP12的极性相反于驱动电压VP21及VP22的极性，但在其它实施例中，驱动电压VP11及VP12的极性可相同于驱动电压VP21及VP22的极性。

在致能期间T2中，晶体管M1是否导通决定于电压比较电路135输出的电压比较信号VCS是否为致能。在电压比较电路135接收到对应列显示数据RDD1的显示数据D1及D2后，会执行下列程序以判断在闩锁信号LP致能的期间T2进行电荷分享是否能节省电力，以决定电压比较信号VCS为致能(即”H”)或禁能(即”L”)。

PAR1=IF((VP12-(VP11+VP21)/2)<0，0,VP12-(VP11+VP21)/2)—(1)

PAR2=IF((VP22-(VP11+VP21)/2)<0，0,VP22-(VP11+VP21)/2)-(2)

PAR3=IF((VP12-VP11)<0，0,VP12-VP11)-(3)

PAR4=IF((VP22-VP21)<0，0,VP22-VP21)-(4)

(PAR1+PAR2)<(PAR3+PAR4)＝>”H”—(5)

(PAR1+PAR2)≧(PAR3+PAR4)＝>”L”-(6)

其中，驱动电压VP11(即当下第一驱动电压)及VP21(即当下第二驱动电压)的平均值即为中和电压VA1(即(VP11+VP21)/2)。

在本实施例中，电压比较电路135可依据对应列显示数据RDD1的前一列显示数据(未绘示)的显示数据D1计算出驱动电压VP11，依据对应列显示数据RDD1的前一列显示数据(未绘示)的显示数据D1计算出驱动电压VP21，依据对应列显示数据RDD1的显示数据D1计算出驱动电压VP12，依据对应列显示数据RDD1的显示数据D2计算出驱动电压VP22。在其它实施例中，电压比较电路135可透过数据信道133及137取得驱动电压VP11、VP12、VP21及VP22，在本发明实施例不以此为限。

在程序(1)中，驱动电压VP12(即目标第一驱动电压)小于中和电压VA1时，电压比较电路135设定第一参数PAR1为零；当驱动电压VP12大于等于中和电压VA1时，电压比较电路135设定第一参数PAR1为驱动电压VP12与中和电压VA1的压差(即第一压差)。依据图2所示，驱动电压VP12大于中和电压VA1，因此第一参数PAR1设定为驱动电压VP12与中和电压VA1的压差。

在程序(2)中，当驱动电压VP22(即目标第二驱动电压)小于中和电压VA1时，电压比较电路135设定第二参数PAR2为零；当驱动电压VP22大于等于中和电压VA1时，电压比较电路135设定第二参数PAR2为驱动电压VP22与中和电压VA1的压差(即第二压差)。依据图2所示，驱动电压VP22小于中和电压VA1，因此第二参数PAR2设定为零。

在程序(3)中，当驱动电压VP12小于驱动电压VP11时，电压比较电路135设定第三参数PAR3为零；当驱动电压VP12大于等于当下驱动电压VP11时，电压比较电路135设定第三参数PAR3为驱动电压VP12与驱动电压VP11的压差(即第三压差)。依据图2所示，驱动电压VP22大于驱动电压VP11，因此第三参数PAR3设定为驱动电压VP12与驱动电压VP11的压差。

在程序(4)中，当驱动电压VP22小于驱动电压VP21时，电压比较电路135设定第四参数PAR4为零；当驱动电压VP22大于等于驱动电压VP21时，电压比较电路135设定第四参数PAR4为驱动电压VP22与驱动电压VP21的压差(即第四压差)。依据图2所示，驱动电压VP22小于驱动电压VP21，因此第四参数PAR4设定为零。

在程序(5)中，当第一参数PAR1与第二参数PAR2的总和小于第三参数PAR3与第四参数PAR4的总和时，电压比较电路135设定电压比较信号VCS为致能，亦即输出致能的电压比较信号VCS。在程序(6)中，当第一参数PAR1与第二参数PAR2的总和大于等于第三参数PAR3与第四参数PAR4的总和时，电压比较电路135设定电压比较信号VCS为禁能，亦即输出禁能的电压比较信号VCS。依据图2所示，驱动电压VP12与中和电压VA1的压差大于驱动电压VP12与驱动电压VP11的压差，因此第一参数PAR1与第二参数PAR2的总和大于等于第三参数PAR3与第四参数PAR4的总和，据此电压比较电路135会输出禁能的电压比较信号VCS。依据上述，在致能期间T2中不会进行电荷分享，亦即晶体管M1不会导通，以避免电荷分享造成电耗增加。

简单来说，依据程序(1)至(5)所述，电压比较电路135会依据中和电压VA1与驱动电压VP12的压差、中和电压VA1与驱动电压VP22的压差、驱动电压VP11与驱动电压VP12的压差及驱动电压VP21与驱动电压VP22的压差产生电压比较信号VCS。

当线缓冲器131接收到列显示数据RDD2时，会分别输出对应列显示数据RDD2的显示数据D1及D2至数据信道133及137，并且输出对应列显示数据RDD2的显示数据D1及D2至电压比较电路135。并且，于致能期间T3结束时，数据信道133及137会分别输出驱动电压VP13及VP23。依据上述，将驱动电压VP12替代程序(1)及(3)的驱动电压VP11，将驱动电压VP13替代程序(1)及(3)的驱动电压VP12，将驱动电压VP22替代程序(2)及(4)的驱动电压VP21，将驱动电压VP23替代程序(2)及(4)的驱动电压VP22。

依据图2所示，第一参数PAR1会设定为零，第二参数PAR2会设定为驱动电压VP23与中和电压VA2(即驱动电压VP12与VP22的平均值)的压差，第三参数PAR3会设定为零，第四参数PAR4会设定为驱动电压VP23与驱动电压VP22的压差。由于驱动电压VP23与中和电压VA2的压差小于驱动电压VP23与驱动电压VP22的压差，因此程序(5)会被执行，藉此电压比较电路135会输出致能的电压比较信号VCS。依据上述，在致能期间T3中会进行电荷分享，亦即晶体管M1会导通，以透过电荷分享降低电耗。

依此类推，在致能期间T4结束时，数据信道133及137会分别输出对应列显示数据RDD3的显示数据D1及D2的驱动电压VP14及VP24。由于驱动电压VP24与中和电压VA3的压差等于驱动电压VP14与驱动电压VP13的压差与驱动电压VP24与驱动电压VP23的压差的总和，因此电压比较电路135会输出禁能的电压比较信号VCS。依据上述，在致能期间T4中不会进行电荷分享，亦即晶体管M1不会导通，以避免电荷分享造成电耗增加。

在致能期间T5结束时，数据信道133及137会分别输出对应列显示数据RDD4的显示数据D1及D2的驱动电压VP15及VP25。由于驱动电压VP15与中和电压VA4的压差小于驱动电压VP25与驱动电压VP24的压差，因此电压比较电路135会输出致能的电压比较信号VCS。依据上述，在致能期间T5中会进行电荷分享，亦即晶体管M1会导通，以透过电荷分享降低电耗。

综上所述，本发明实施例的显示装置，其增加电压比较电路及逻辑运算单元。电压比较电路可判断进行电荷分享会增加电耗或减少电耗，在进行电荷分享会增加电耗的情况下透过逻辑运算单元屏蔽闩锁信号(即电荷分享信号)，以使电荷分享不会被执行。藉此，可避免电荷分享造成电耗增加。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

一显示面板；

一源极驱动器，包括：

一第一数据信道，耦接该显示面板，依据多个第一显示数据依序输出多个第一驱动电压至该显示面板，其中每一该些第一驱动电压的极性至少相同于两相邻的第一驱动电压的其中之一的极性；以及

一第二数据信道，耦接该显示面板，依据多个第二显示数据依序输出多个第二驱动电压至该显示面板，每一该些第二驱动电压的极性至少相同于两相邻的第二驱动电压的其中之一的极性；

一电荷分享开关单元，具有一第一端、一第二端及一控制端，该第一端耦接该第一数据信道的输出端，该第二端耦接该第二数据信道的输出端；

一控制单元，输出一电荷分享信号；

一电压比较电路，接收该些第一显示数据及及该些第二显示数据，依据该些第一显示数据的一当下第一显示数据及该些第二显示数据的一当下第二显示数据计算一中和电压，并依据该中和电压与该些第一驱动电压中的一目标第一驱动电压的一第一压差、该中和电压与该些第二驱动电压中的一目标第二驱动电压的一第二压差、该些第一驱动电压中的一当下第一驱动电压与该目标第一驱动电压的一第三压差及该些第二驱动电压中的一当下第二驱动电压与该目标第二驱动电压的一第四压差产生一电压比较信号；以及

一逻辑运算单元，耦接该控制单元、该电压比较电路及该电荷分享开关单元的该控制端，依据该电压比较信号与该电荷分享信号控制该电荷分享开关单元导通其第一端及第二端；

其中，该中和电压为该当下第一驱动电压及该当下第二驱动电压的平均值，当该目标第一驱动电压小于该中和电压时，该电压比较电路设定一第一参数为零，当该目标第一驱动电压大于等于该中和电压时，该电压比较电路设定该第一参数为该第一压差，当该目标第二驱动电压小于该中和电压时，该电压比较电路设定一第二参数为零，当该目标第二驱动电压大于等于该中和电压时，该电压比较电路设定该第二参数为该第二压差，当该目标第一驱动电压小于该当下第一驱动电压时，该电压比较电路设定一第三参数为零，当该目标第一驱动电压大于等于该当下第一驱动电压时，该电压比较电路设定该第三参数为该第三压差，当该目标第二驱动电压小于该当下第二驱动电压时，该电压比较电路设定一第四参数为零，当该目标第二驱动电压大于等于该当下第二驱动电压时，该电压比较电路设定该第四参数为该第四压差，当该第一参数与该第二参数的总和小于该第三参数与该第四参数的总和时，该电压比较电路输出致能的该电压比较信号，当该第一参数与该第二参数的总和大于等于该第三参数与该第四参数的总和时，该电压比较电路输出禁能的该电压比较信号。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该控制单元为一时序控制器，用以产生一闩锁信号，其中该电荷分享信号为该闩锁信号。

3.如权利要求2所述的显示装置，其中该源极驱动器还包括：

一线缓冲器，耦接该时序控制器，以从该时序控制器接收该些第一显示数据及该些第二显示数据，并将该些第一显示数据传送至该第一数据信道，将该些第二显示数据传送至该第二数据信道；

其中，该电压比较电路从该线缓冲器接收该些第一显示数据及该些第二显示数据，以依据该当下第一显示数据计算该当下第一驱动电压，依据该些第一显示数据的一目标第一显示数据计算该目标第一驱动电压，依据该当下第二显示数据计算该当下第二驱动电压，以及依据该些第二显示数据的一目标第二显示数据计算该目标第二驱动电压。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该当下第一显示数据及该当下第二显示数据对应一第一列显示数据，该目标第一显示数据及该目标第二显示数据对应一第二列显示数据。

5.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该第一数据信道依据该闩锁信号依序输出该些第一驱动电压，该第二数据信道依据该闩锁信号依序输出该些第二驱动电压。

6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该逻辑运算单元包括一与门，该与门的第一输入端耦接该控制单元，该与门的第二输入端耦接该电压比较电路，该与门的输出端耦接该电荷分享开关单元的该控制端。

7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该电荷分享开关单元包括一MOS晶体管，该MOS晶体管的一第一源/漏极端作为该电荷分享开关单元的该第一端，该MOS晶体管的一第二源/漏极端作为该电荷分享开关单元的该第二端，该MOS晶体管的一栅极端作为该电荷分享开关单元的该控制端。

8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一数据信道相邻于该第二数据信道。

9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一该些第一驱动电压的极性相反于对应的第二驱动电压的极性。

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