CN104464676B - 液晶显示装置的时脉产生电路及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种液晶显示装置的时脉产生电路及其操作方法。该时脉产生电路包括电荷分享开关单元、第一电容、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关。电荷分享开关单元是用以接收控制信号，并根据控制信号输出第一极性的电压并储存至第一电容，时脉产生电路再根据不同时序导通第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关以输出一时脉信号。本公开可大幅减少产生时脉信号所需的电压，有效达到省电的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种时脉产生电路，尤其涉及一种应用于液晶显示装置的时脉产生电路及其操作方法。
背景技术
近年来液晶显示装置除了越趋轻薄之外，大尺寸液晶显示装置的需求也是日渐增长，而液晶显示装置的尺寸越大其内部电路也会相应的增加，因此液晶显示装置的耗电量更因此而提高。其中，液晶显示装置包括了用以产生内部电路所需的时脉信号的时脉产生电路，而现有的时脉产生电路常以外部电源提供内部电路所需的时脉信号的高低电平电压，但此方式需额外耗费电源电量，且在液晶显示装置的尺寸增大的情形下，时脉产生电路需提供更多的时脉信号，更提高了液晶显示装置整体的耗电量，故如何有效降低时脉产生电路的耗电量，为当前液晶显示装置内部电路设计的重要课题。
发明内容
为了解决上述的缺陷，本发明提出一种液晶显示装置的时脉产生电路实施例，其包括电荷分享开关单元、第一电容、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关。电荷分享开关单元具有一输出端并电性耦接于多个数据线以及多个像素单元之间，电荷分享开关单元是用以接收一第一控制信号，并根据第一控制信号由输出端输出第一极性的电压，该第一极性的电压包括该些数据线的多个第一极性显示数据的电压；第一电容具有第一端以及第二端，第一电容的第一端是用以与电荷分享开关的输出端电性耦接，第一电容的第二端是用以与第一低电压电平电性耦接；第一开关具有第一端以及第二端，第一开关的第一端与第一电容的第一端电性耦接，第一开关的第二端与时脉产生电路的输出端电性耦接；第二开关具有第一端以及第二端，第二开关的第一端与一高电压电平电性耦接，第二开关的第二端与时脉产生电路的输出端电性耦接；第三开关具有第一端以及第二端，第三开关的第一端与第一低电压电平电性耦接，第三开关的第二端与时脉产生电路的输出端电性耦接；第四开关具有第一端以及第二端，第四开关的第一端与第二低电压电平电性耦接，第四开关的第二端与时脉产生电路的输出端电性耦接。
在本发明的一实施例中，液晶显示装置的时脉产生电路还包括第六开关、第二电容以及第七开关。第六开关具有第一端以及第二端，第六开关的第二端与时脉产生电路的该输出端电性耦接；第二电容具有第一端与第二端，第二电容的第一端与第六开关的第一端电性耦接，第二电容的第二端与第一低电压电平电性耦接；第七开关其电性耦接于第一电容的第一端以及电荷分享开关单元的输出端之间，第七开关具有第一端以及第二端，第七开关的第一端与电荷分享开关单元的输出端电性耦接，第七开关并根据一极性控制信号使第七开关的第二端与第一电容的第一端或第二电容的第一端电性耦接，电荷分享开关单元更用以接收第二控制信号，电荷分享开关单元并根据第二控制信号由电荷分享开关单元的输出端输出第二极性的电压，第二极性的电压包括该些数据线的多个第二极性显示数据的电压。
本发明更提出一种液晶显示装置的时脉产生电路的操作方法，时脉产生电路包括一电荷分享开关单元、一第一电容、一第一开关、一第二开关、一第三开关以及一第四开关，电荷分享开关单元电性耦接于多个数据线以及多个像素单元之间，是用以输出一第一极性的电压至电荷分享开关单元的一输出端，第一极性的电压包括该些数据线的多个第一极性显示数据的电压，第一电容的第一端与电荷分享开关单元的输出端电性耦接，第一开关电性耦接于第一低电压电平与时脉产生电路的输出端之间，第二开关电性耦接于第二低电压电平以及时脉产生电路的输出端之间，第三开关电性耦接于第一电容的第一端以及时脉产生电路的输出端之间，第四开关电性耦接于高电压电平与时脉产生电路的输出端之间，时脉产生电路的操作方法包括：第一电容储存第一极性的电压；导通该第一开关，输出第一低电压电平至时脉产生电路的输出端；导通第二开关，输出第二低电压电平至时脉产生电路的输出端；导通第四开关，输出高电压电平至时脉产生电路的输出端；以及导通第一开关，输出第一低电压电平至时脉产生电路的该输出端；其中，在第一开关导通后且第二开关导通前或第二开关导通后且第四开关导通前，导通第三开关以输出该第一电容储存的第一极性的电压至时脉产生电路的该输出端。
由于本发明的液晶显示装置的时脉产生电路是利用传送至像素单元显示的显示数据的电压来进行电荷分享以输出一时脉信号，因此本发明的时脉产生电路可大幅减少驱动时脉信号所需电压，因此能有效达到省电的功效。
附图说明
图1A为本发明的时脉产生电路帧反转实施例一。
图1B为本发明的时脉产生电路帧反转实施例二。
图1C为本发明时脉产生电路帧反转的像素单元极性示意图。
图1D为本发明的时脉产生电路帧反转实施例一的信号时序示意图。
图1E为本发明的时脉产生电路帧反转实施例二的信号时序示意图。
图2A为本发明的时脉产生电路点反转实施例一。
图2B为本发明的时脉产生电路点反转实施例二。
图2C为本发明的时脉产生电路点反转的像素单元极性示意图。
图2D为本发明的时脉产生电路点反转的信号时序示意图。
图3A为本发明的时脉产生电路行反转实施例一。
图3B为本发明的时脉产生电路行反转实施例二。
图3C为本发明的时脉产生电路行反转的像素单元极性示意图。
图3D为本发明的时脉产生电路行反转的信号时序示意图。
图4为本发明的液晶显示装置的时脉产生电路操作方法示意图。
附图标记说明：
10 时脉产生电路
11 电荷分享开关单元
12 数据驱动单元
121 数据线
13 像素单元
S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8 开关
Pol 极性控制信号
CS1 第一控制信号
CS2 第二控制信号
C1,C2 电容
VGL 第二低电压电平
GND 第一低电压电平
VGH 高电压电平
Frame1 第一图框
Frame2 第二图框
CLK 时脉信号
401,402,403,404,405,406,407 步骤
SS1、SS2、SS3、SS4、SS5、SS6 开关控制信号
具体实施方式
请参阅图1A以及图1B，图1A以及图1B为本发明的液晶显示装置的时脉产生电路的实施例一，其可应用于像素单元13为帧反转(Frame inversion)模式，也就是如图1C所示的反转模式，每一帧的每一像素单元13的显示数据极性皆相同，如图1C中第一图框Frame1中的像素单元13皆为正极性，而在第二图框Frame2中的像素单元13则皆为负极性，相邻两帧的显示数据极性为相反，即第一图框Frame1与第二图框Frame2中像素单元13的显示数据极性为相反。
请再参阅图1A，时脉产生电路10包括一电荷分享开关单元11，电荷分享开关单元11通过多个数据线121与一数据驱动单元12电性耦接，用以接收数据驱动单元12所输出的多个第一极性显示数据，在此实施例中，第一极性显示数据为正极性。电荷分享开关单元11更与多个像素单元13电性耦接，以将所接收的第一极性显示数据传送至多个像素单元13上显示。电荷分享开关单元11更用以接收一第一控制信号CS1，并根据第一控制信号CS1将多个像素单元13所接收的第一极性显示数据的电压输出至电荷分享开关单元11的输出端，输出具有多个第一极性显示数据的第一极性的电压。
电荷分享开关单元11还包括多个开关S7，在此实施例中，每一个开关S7皆具有一第一端以及一第二端，每一开关S7的第一端与一像素单元13电性耦接，开关S7并根据电荷分享开关单元11所接收的第一控制信号CS1使每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接。
时脉产生电路10还包括一开关S1，开关S1是电性耦接于电容C1、电容C2以及电荷分享开关单元11的输出端之间，开关S1具有第一端以及第二端，开关S1的第一端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，开关S1并根据一极性控制信号Pol使开关S1的第二端与电容C1或电容C2电性耦接，以将第一极性的电压储存于电容C1或者将第二极性的电压储存于电容C2。
电容C1具有一第一端以及一第二端，电容C1的第一端是用以与开关S1的第二端电性耦接，电容C1的第二端是用以与第一低电压电平GND电性耦接。电容C2亦具有一第一端以及一第二端，电容C2第一端也是用以与开关S1的第二端电性耦接，电容C2的第二端亦与第一低电压电平GND电性耦接。
时脉产生电路10还包括一开关S2，开关S2具有一第一端以及一第二端，开关S2的第一端与电容C1的第一端电性耦接，开关S2的第二端则与时脉产生电路的一输出端OUT电性耦接，用以将电容C1所储存的第一极性的电压输出为时脉信号CLK的第一电平。
时脉产生电路10还包括一开关S3，开关S3其具有一第一端以及一第二端，开关S3的第一端与电容C2的第一端电性耦接，开关S3的第二端则与时脉产生电路10的输出端OUT电性耦接，用以将电容C2所储存的第二极性的电压输出为时脉信号CLK的第二电平。
时脉产生电路10还包括一开关S4，开关S4具有一第一端以及一第二端，开关S4的第一端与第一低电压电平GND电性耦接，开关S4的第二端则与时脉产生电路10的输出端OUT电性耦接，是用以将第一低电压电平GND输出为时脉信号CLK的第一低电平。
时脉产生电路10还包括一开关S5，开关S5具有一第一端以及一第二端，开关S5的第一端与一高电压电平VGH电性耦接，开关S5的第二端与时脉产生电路10的输出端OUT电性耦接，是用以将高电压电平VGH输出为时脉信号CLK的高电平。
时脉产生电路10还包括一开关S6，开关S6具有一第一端以及一第二端，开关S6的第一端与一第二低电压电平VGL电性耦接，开关S6的第二端与时脉产生电路10的输出端OUT电性耦接，是用以将第二低电压电平VGL输出为时脉信号CLK的第二低电平，且第二低电压电平VGL的电压电平低于第一低电压电平GND。
图1B则为像素单元13的显示数据皆为第二极性时的时脉产生电路10运作实施例，前述的第二极性为负极性。在图1B中具有与图1A相同元件符号的元件为相同。而本实施例与图1A的实施例差别在于，开关S7是用以根据电荷分享开关单元11所接收的第二控制信号CS2使每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接。
接着将配合图1A以及图1D来说明图1A实施例的运作方法。首先请先参考图1D，图1D为本实施例的信号时序图，其包括极性控制信号Pol、第一控制信号CS1、第二控制信号CS2、开关S2的控制信号SS2、开关S3的控制信号SS3、开关S4的控制信号SS4、开关S5的控制信号SS5以及开关S6的控制信号SS6，且由于本实施例的像素单元13为帧反转模式，每一列的像素单元13的显示数据皆具有相同的极性，故在每一列像素单元13欲执行时脉产生电路10的电荷分享时仅需要一个控制信号即可完成。当当前显示画面的显示数据为第一极性时，极性控制信号Pol为高电压电位，此时每一像素单元13通过数据线121接收第一极性显示数据，且每一开关S7是根据第一控制信号CS1决定是否将每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端导通。当每一像素单元13接收到第一极性显示数据且第一控制信号CS1为高电压电位时，开关S7的第二端由与数据线121导通的状态切换为与电荷分享开关单元11的输出端导通，故电荷分享开关单元11的输出端会输出包括多个第一极性数据电压的第一极性的电压，而此时极性控制信号Pol为高电压电位，因此开关S1也根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C1的第一端导通，使第一极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C1中。
在下一列的像素单元13开启前且第一极性显示数据的电压已储存至电容C1后，时脉产生电路10将利用开关S2、开关S3、开关S4、开关S5以及开关S6来进行电荷分享以输出用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK。首先在时脉信号CLK标记T1的期间，开关S6的控制信号SS6为高电压电位，因此导通开关S6，使第二低电压电平VGL输出为时脉信号CLK的第二低电平，如图1D时脉信号CLK所标示的V1，再来在时脉信号CLK标记T2的期间，开关S4的控制信号SS4为高电压电位，因此导通开关S4，输出第一低电压电平GND，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一低电平，如图1D时脉信号CLK所标示的V2。接着在时脉信号CLK标记T3的期间，开关S2的控制信号SS2为高电压电位，因此导通开关S2，输出储存于电容C1的第一极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一电平，如图1D时脉信号CLK所标示的V3，再来在时脉信号CLK标记T4的期间，开关S5的控制信号SS5为高电压电位，因此导通开关S5，输出高电压电平VGH，使时脉信号CLK的电压电平上升至高电平，如图1D所标示的V4，最后在时脉信号CLK标记T5的期间，开关S6的控制信号SS6再次为高电压电位，因此再次导通开关S6，使第二低电压电平VGL再次输出为时脉信号CLK的第二低电平，实时脉产生电路10完成用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK，而由于当前显示画面的显示数据为第一极性且仅与电容C1进行电荷分享，因此开关S3在此实施例中不导通。
而当液晶显示装置显示完图1C所述的第一图框Frame1后，接着将显示其显示数据皆为第二极性的第二图框Frame2，故以下将配合图1B以及图1E来说明本实施例在第二图框Frame2的运作方法。首先请先参考图1E，图1E包括本实施例的信号时序图，其包括极性控制信号Pol、第一控制信号CS1、第二控制信号CS2、开关S2的控制信号SS2、开关S3的控制信号SS3、开关S4的控制信号SS4、开关S5的控制信号SS5以及开关S6的控制信号SS6。当当前显示画面的显示数据为第二极性时，极性控制信号Pol为低电压电位，此时每一像素单元13由多个数据线121接收第二极性显示数据，且每一开关S7根据第二控制信号CS2将每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端导通，因此当每一像素单元13接收到第二极性显示数据且第二控制信号CS2为高电压电位时，电荷分享开关单元11的输出端即输出包括多个第二极性数据电压的第二极性的电压，而此极性控制信号Pol为低电压电位，因此开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C2的第一端导通，使第二极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C2中。
在下一列的像素单元13开启前且显示数据的电压已储存至电容后，时脉产生电路10将利用图1B所述的开关S2、开关S3、开关S4、开关S5以及开关S6来进行电荷分享以输出用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK。首先在时脉信号CLK标记T1的期间，开关S6的控制信号SS6为高电压电位，因此导通开关S6，使第二低电压电平VGL输出为时脉信号CLK的第二低电平，如图1E时脉信号CLK所标示的V1，接着在时脉信号CLK标记T2的期间，开关S3的控制信号SS3为高电压电位，因此导通开关S3，输出第二极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第二电平，如图1E时脉信号CLK所标示的V2，再来在时脉信号CLK标记T3的期间，开关S4的控制信号SS4为高电压电位，因此导通开关S4，输出第一低电压电平GND，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一低电平，如图1E时脉信号CLK所标示的V3。在时脉信号CLK标记T4的期间，开关S5的控制信号SS5为高电压电位，因此导通开关S5，输出高电压电平VGH，使时脉信号CLK的电压电平上升至高电平，如图1E时脉信号CLK所标示的V4，最后在时脉信号CLK标记T5的期间，开关S6的控制信号SS6再次为高电压电位，因此再次导通开关S6，使第二低电压电平VGL再次输出为时脉信号CLK的第二低电平，实时脉产生电路10完成用以驱动下一列像素单元的时脉信号CLK，而由于当前显示画面的显示数据为第二极性且仅与电容C2进行电荷分享，因此开关S2在此实施例中不导通。。
图2A及图2B为本发明的液晶显示装置的时脉产生电路的实施例二，其为应用于像素单元13为点反转(Dot inversion)模式，也就是如图2C中第一图框Frame1以及第二图框Frame2所示的反转模式，每一帧的相邻的像素单元13的显示数据极性不相同，同一像素单元13在相邻两帧的显示数据极性为相反，其中，在图2A中具有与图1A相同元件符号的元件为相同。而图2A与图1A的实施例差别在于，电荷分享开关单元11还包括多个开关S7以及多个开关S8，开关S7以及开关S8并根据点反转模式彼此交错排列，且由于本实施例的像素单元13的驱动方式为点反转模式，因此在同一列中的像素单元13会具有不同极性的显示数据，故在本实施例中将以第一控制信号CS1以及第二控制信号来执行时脉产生电路10的电荷分享。
请先参阅图2A，图2A的像素单元13的显示数据的极性并以图2C中第一图框Frame1的第一列显示数据极性为实施例。在本实施例中，每一个开关S7皆具有一第一端以及一第二端，每一开关S7的第一端与部分像素单元13电性耦接，其中与开关S7电性耦接的像素单元13是用以接收第一极性显示数据，开关S7并根据电荷分享开关单元11所接收的第一控制信号CS1使每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接。而每一个开关S8皆具有一第一端以及一第二端，每一开关S8的第一端与另一部分的像素单元13电性耦接，其中与开关S8电性耦接的像素单元13是用以接收第二极性显示数据，开关S8并根据电荷分享开关单元11所接收的第二控制信号CS2使每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接，其中第一极性为正极性，第二极性为负极性。
接着将配合图2D来说明本实施例的运作方法。首先请先参考图2D，图2D与图1D相同，为本实施例的信号时序图，其包括极性控制信号Pol、第一控制信号CS1、第二控制信号CS2、开关S2的控制信号SS2、开关S3的控制信号SS3、开关S4的控制信号SS4、开关S5的控制信号SS5以及开关S6的控制信号SS6。当像素单元13个别接收到第一极性显示数据以及第二极性显示数据且第一控制信号CS1为高电压电位时，每一开关S7根据第一控制信号CS1将每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第一极性显示数据电压的第一极性的电压，而此时开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C1的第一端导通，使第一极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C1中。
接着当第二控制信号CS2为高电压电位时，每一开关S8根据第二控制信号CS2将每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第二极性数据电压的第二极性的电压，而此时开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C2的第一端电性耦接，使第二极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C2中。
在下一列的像素单元13开启前且显示数据的电压已储存至电容C1以及电容C2后，时脉产生电路10将利用图2A的开关S2、开关S3、开关S4、开关S5以及开关S6来进行电荷分享以输出用以驱动下一列像素单元13的时脉信号。首先在时脉信号CLK标记T1的期间，开关S6的控制信号SS6为高电压电位，因此导通开关S6，使第二低电压电平VGL输出为时脉信号CLK的第二低电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V1，接着在时脉信号CLK标记T2的期间，开关S3的控制信号SS3为高电压电位，因此导通开关S3，输出第二极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第二电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V2，再来在时脉信号CLK标记T3的期间，开关S4的控制信号SS4为高电压电位，因此导通开关S4，输出第一低电压电平GND，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一低电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V3。接着在时脉信号CLK标记T4的期间，开关2的控制信号SS2为高电压电位，因此导通开关S2，输出储存于电容C1的第一极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V4，的后在时脉信号CLK标记T5的期间，开关S5的控制信号SS5为高电压电位，因此导通开关S5，输出高电压电平VGH，使时脉信号的电压电平上升至高电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V5，最后在时脉信号CLK标记T6的期间，开关S6的控制信号SS6再次为高电压电位，因此再次导通开关S6，使第二低电压电平VGL再次输出为时脉信号CLK的第二低电平，即完成用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK。
接着，当要驱动下一列的像素单元13时，由于此实施例是应用于像素单元13为点反转的驱动模式，因此显示数据的极性会改变，而以下将以图2B来说明其运作方式，图2B的像素单元13的显示数据的极性并以图2C中第一图框Frame1的第二列显示数据极性为实施例。
在本实施例中，图2B与图2A的差别为与开关S7电性耦接的像素单元13是用以接收第二极性显示数据，开关S7并根据电荷分享开关单元11所接收的第二控制信号CS2使每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接。而与开关S8电性耦接的像素单元13是用以接收第一极性显示数据，开关S8并根据电荷分享开关单元11所接收的第一控制信号CS1使每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接，其中第一极性为正极性，第二极性为负极性。
接着将配合图2D来说明本实施例的运作方法。当像素单元13个别接收到第一极性显示数据以及第二极性显示数据且第一控制信号CS1为高电压电位时，每一开关S8根据第一控制信号CS1将每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第一极性数据电压的第一极性的电压，而此时开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C1的第一端导通，使第一极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C1中。
接着当第二控制信号CS2为高电压电位时，每一开关S7根据第二控制信号CS2将每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第二极性数据电压的第二极性的电压，而此时开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C2的第一端电性耦接，使第二极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C2中。
在下一列的像素单元13开启前且显示数据的电压已储存至电容C1以及电容C2后，图2B的时脉产生电路10将利用开关S2、开关S3、开关S4、开关S5以及开关S6来进行电荷分享，以输出用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK。首先在时脉信号CLK标记T1的期间，开关S6的控制信号SS6为高电压电位，因此导通开关S6，使第二低电压电平VGL输出为时脉信号CLK的第二低电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V1，接着在时脉信号CLK标记T2的期间，开关S3的控制信号SS3为高电压电位，因此导通开关S3，输出第二极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第二电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V2，再来在时脉信号CLK标记T3的期间，开关S4的控制信号SS4为高电压电位，因此导通开关S4，输出第一低电压电平GND，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一低电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V3。接着在时脉信号CLK标记T4的期间，开关S2的控制信号SS2为高电压电位，因此导通开关S2，输出储存于电容C1的第一极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V4，之后在时脉信号CLK标记T5的期间，开关S5的控制信号SS5为高电压电位，因此导通开关S5，输出高电压电平VGH，使时脉信号的电压电平上升至高电平，如图2D时脉信号CLK所标示的V5，最后在时脉信号CLK标记T6的期间，开关S6的控制信号SS6再次为高电压电位，因此再次导通开关S6，使第二低电压电平VGL再次输出为时脉信号CLK的第二低电平，即完成用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK。
接着请参阅图3A及图3B，图3A与图3B为本发明的液晶显示装置的时脉产生电路的实施例三，其应用于像素单元13为行反转(Column inversion)模式，而本实施例为2行反转模式，也就是如图3C中第一图框Frame1以及第二图框Frame2所示的反转模式，每一帧的像素单元13为左右两两一组且极性相同，每组像素单元13的显示数据极性不相同，同一组的像素单元13在相邻两帧的显示数据极性为相反。其中，在图3A中具有与图1A相同元件符号的元件为相同。而本实施例与图1A的实施例差别在于，电荷分享开关单元11还包括多个开关S7以及多个开关S8，开关S7以及开关S8并根据2行反转模式而两两一组，每组开关S7以及开关S8彼此交错排列，且由于本实施例的像素单元13的驱动方式为行反转模式，因此在同一列中的像素单元13会具有不同极性的显示数据，故在本实施例中将以第一控制信号CS1以及第二控制信号来执行时脉产生电路10的电荷分享。
请先参阅图3A，以下并配合图3C中第一图框Frame1的第一列的显示数据极性为实施例来说明。每一个开关S7皆具有一第一端以及一第二端，每一开关S7的第一端与部分像素单元13电性耦接，其中与开关S7电性耦接的像素单元13是用以接收第一极性显示数据，开关S7并根据电荷分享开关单元11所接收的第一控制信号CS1使每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接，使电荷分享开关单元11输出具有多个第一极性显示数据电压的第一极性的电压。而每一个开关S8皆具有一第一端以及一第二端，每一开关S8的第一端与另一部分的像素单元13电性耦接，其中与开关S8电性耦接的像素单元13是用以接收第二极性显示数据，开关S8并根据电荷分享开关单元11所接收的第二控制信号CS2使每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接，使电荷分享开关单元11输出具有多个第二极性显示数据电压的第二极性的电压，其中第一极性为正极性，第二极性为负极性。
接着将配合图3D来说明本实施例的运作方法，图3D与图2D相同，为本实施例的信号时序图，其包括极性控制信号Pol、第一控制信号CS1、第二控制信号CS2、开关S2的控制信号SS2、开关S3的控制信号SS3、开关S4的控制信号SS4、开关S5的控制信号SS5以及开关S6的控制信号SS6。在本实施例中，当像素单元13个别接收第一极性显示数据以及第二极性显示数据后，第一控制信号CS1为高电压电位时，每一开关S7会根据第一控制信号CS1将每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第一极性数据电压的第一极性的电压，而此时极性控制信号Pol为高电压电位，因此开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C1的第一端电性耦接，使第一极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C1中。
接着当第二控制信号CS2为高电压电位时，每一开关S8根据第二控制信号CS2将每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第二极性数据电压的第二极性的电压，而此时极性控制信号Pol为低电压电位，因此开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C2的第一端电性耦接，使第二极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C2中。
在下一列的像素单元13开启前且显示数据的电压已储存至电容C1以及电容C2后，图3A的时脉产生电路10将利用开关S2、开关S3、开关S4、开关S5以及开关S6来进行电荷分享以输出用以驱动下一列像素单元13的时脉信号。首先在时脉信号CLK标记T1的期间，开关S6的控制信号SS6为高电压电位，因此导通开关S6，使第二低电压电平VGL输出为时脉信号CLK的第二低电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V1，接着在时脉信号CLK标记T2的期间，开关S3的控制信号SS3为高电压电位，因此导通开关S3，输出第二极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第二电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V2，再来在时脉信号CLK标记T3的期间，开关S4的控制信号SS4为高电压电位，因此导通开关S4，输出第一低电压电平GND，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一低电平GND的电压电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V3。接着在时脉信号CLK标记T4的期间，开关S2的控制信号SS2为高电压电位，因此导通开关S2，输出储存于电容C1的第一极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V4，在时脉信号CLK标记T5的期间，开关S5的控制信号SS5为高电压电位，因此导通开关S5，输出高电压电平VGH，使时脉信号CLK的电压电平上升至高电平，如图3D所标示的V5，最后在时脉信号CLK标记T6的期间，开关S6的控制信号SS6再次为高电压电位，因此再次导通开关S6，使第二低电压电平VGL再次输出为时脉信号CLK的第二低电平，完成用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK。
接着，当要驱动下一列的像素单元13时，由于此实施例是应用于像素单元13为2行反转的驱动模式，因此两两一组的显示数据的极性会改变，而以下将以图3B来说明其运作方式，图3B的像素单元13的显示数据的极性并以图3C中第一图框Frame1的第二列显示数据极性为实施例。
在本实施例中，图3B与图3A的差别为与开关S7电性耦接的像素单元13是用以接收第二极性显示数据，开关S7并根据电荷分享开关单元11所接收的第二控制信号CS2使每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接。而与开关S8电性耦接的像素单元13是用以接收第一极性显示数据，开关S8并根据电荷分享开关单元11所接收的第一控制信号CS1使每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端或该些数据线121电性耦接，其中第一极性为正极性，第二极性为负极性。
接着将配合图3D来说明本实施例的运作方法。当像素单元13个别接收第一极性显示数据以及第二极性显示数据后且第一控制信号CS1为高电压电位时，每一开关S8根据第一控制信号CS1将每一开关S8的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第一极性数据电压的第一极性的电压，而此时极性控制信号Pol为高电压电位，因此开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C1的第一端电性耦接，使第一极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C1中。
接着当第二控制信号CS2为高电压电位时，每一开关S7根据第二控制信号CS2将每一开关S7的第二端与电荷分享开关单元11的输出端电性耦接，使电荷分享开关单元11的输出端输出一包括多个第二极性数据电压的第二极性的电压，而此时极性控制信号Pol为低电压电位，因此开关S1根据极性控制信号Pol将开关S1的第二端与电容C2的第一端电性耦接，使第二极性的电压可在多个像素单元13进行像素电荷分享前储存于电容C2中。
在下一列的像素单元13开启前且显示数据的电压已储存至电容C1以及电容C2后，图3B的时脉产生电路10将利用开关S2、开关S3、开关S4、开关S5以及开关S6来进行电荷分享以输出用以驱动下一列像素单元13的时脉信号。首先在时脉信号CLK标记T1的期间，开关S6的控制信号SS6为高电压电位，因此导通开关S6，使第二低电压电平VGL输出为时脉信号CLK的第二低电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V1，接着在时脉信号CLK标记T2的期间，开关S3的控制信号SS3为高电压电位，因此导通开关S3，输出第二极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第二电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V2，再来在时脉信号CLK标记T3的期间，开关S4的控制信号SS4为高电压电位，因此导通开关S4，输出第一低电压电平GND，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一低电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V3。接着在时脉信号CLK标记T4的期间，开关S2的控制信号SS2为高电压电位，因此导通开关S2，输出储存于电容C1的第一极性的电压，使时脉信号CLK的电压电平上升至第一电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V4，在时脉信号CLK标记T5的期间，开关S5的控制信号SS5为高电压电位，因此导通开关S5，输出高电压电平VGH，使时脉信号CLK的电压电平上升至高电平，如图3D时脉信号CLK所标示的V5，最后在时脉信号CLK标记T6的期间，开关S6的控制信号SS6再次为高电压电位，因此再次导通开关S6，使第二低电压电平VGL再次输出为时脉信号CLK的第二低电平，完成用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK。
综以上所述，可汇整出本发明的液晶显示装置的时脉产生电路的操作方法，以下将配合图4说明。
首先在下一列的像素单元13开启前且当前像素单元13尚未进行像素电荷分享前将第一极性的电压储存至第一电容，将第二极性的电压储存至第二电容，如步骤401；接着首先导通开关S6，输出第二低电压电平VGL至时脉产生电路的输出端OUT，使时脉信号CLK的电压电平为第二低电压电平VGL，如步骤402；接着导通开关S3，输出第二极性的电压至时脉产生电路的输出端OUT，使时脉信号CLK的电压电平为第二极性的电压，如步骤403；接着导通开关S4，输出第一低电压电平至时脉产生电路的输出端OUT，使时脉信号CLK的电压电平为第一低电压电平，如步骤404；导通开关S2，输出第一极性的电压时脉产生电路的输出端OUT，使时脉信号CLK的电压电平为第一极性的电压，如步骤405；导通开关S5，输出高电压电平至时脉产生电路的输出端OUT，使时脉信号CLK的电压电平为高电压电平，如步骤406；最后再次导通开关S6，使时脉信号CLK的电压电平再次回到第二低电压电平VGL，完成用以驱动下一列像素单元13的时脉信号CLK，如步骤407。
由上述的内容可以得知，本发明所提出的液晶显示装置的时脉产生电路实施例可适于点反转、帧反转、2行反转等多种像素单元驱动方式，又本发明的时脉产生电路实施例可利用像素单元用以显示的显示数据的电压来进行电荷分享，使本发明的时脉产生电路可大幅减少产生时脉信号所需的电压，有效达到省电的功效。
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，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视后付的权利要求所界定者为准。
Claims (7)
1.一种液晶显示装置的时脉产生电路，该时脉产生电路包括：
一电荷分享开关单元，具有一输出端，该电荷分享开关单元并电性耦接于多个数据线以及多个像素单元之间，该电荷分享开关单元是用以接收一第一控制信号，并根据该第一控制信号由该输出端输出一第一极性的电压，该第一极性的电压包括该些数据线的多个第一极性显示数据的电压；
一第一电容，具有一第一端以及一第二端，该第一电容的该第一端是用以与该电荷分享开关的该输出端电性耦接，该第一电容的该第二端是用以与一第一低电压电平电性耦接；
一第一开关，具有一第一端以及一第二端，该第一开关的该第一端与该第一电容的该第一端电性耦接，该第一开关的该第二端与该时脉产生电路的一输出端电性耦接；
一第二开关，具有一第一端以及一第二端，该第二开关的该第一端与一高电压电平电性耦接，该第二开关的该第二端与该时脉产生电路的该输出端电性耦接；
一第三开关，具有一第一端以及一第二端，该第三开关的该第一端与该第一低电压电平电性耦接，该第三开关的该第二端与该时脉产生电路的该输出端电性耦接；
一第四开关，具有一第一端以及一第二端，该第四开关的该第一端与一第二低电压电平电性耦接，该第四开关的该第二端与该时脉产生电路的该输出端电性耦接；
一第六开关，其具有一第一端以及一第二端，该第六开关的该第二端与该时脉产生电路的该输出端电性耦接；
一第二电容，其具有一第一端与一第二端，该第二电容的该第一端与该第六开关的该第一端电性耦接，该第二电容的该第二端与该第一低电压电平电性耦接；
一第七开关，其电性耦接于该第一电容的该第一端以及该电荷分享开关单元的该输出端之间，该第七开关具有一第一端以及一第二端，该第七开关的该第一端与该电荷分享开关单元的该输出端电性耦接，该第七开关并根据一极性控制信号使该第七开关的该第二端与该第一电容的该第一端或该第二电容的该第一端电性耦接。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置的时脉产生电路，其中，该电荷分享开关单元还包括多个第五开关，每一该第五开关具有一第一端以及一第二端，每一该第五开关的该第一端与该些像素单元的其中之一电性耦接，该些第五开关并根据该第一控制信号使每一该第五开关的该第二端与该电荷分享开关单元的该输出端或该些数据线的其中之一电性耦接。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置的时脉产生电路，其中，该电荷分享开关单元更用以接收一第二控制信号，该电荷分享开关单元并根据该第二控制信号由该电荷分享开关单元的该输出端输出一第二极性的电压，该第二极性的电压包括该些数据线的多个第二极性显示数据的电压。
4.如权利要求3所述的时脉产生电路，其中，该电荷分享开关单元还包括多个第八开关以及多个第九开关，该些第八开关与具有该第一极性显示数据的该些数据线电性耦接，该些第九开关与具有该第二极性显示数据的该些数据线电性耦接，每一该第八开关具有一第一端以及一第二端，每一该第八开关的第一端与该些像素单元的其中之一电性耦接，该些第八开关根据该第一控制信号使该些第八开关的该第二端与该电荷分享开关单元的该输出端或该些数据线的其中之一电性耦接，每一该第九开关具有一第一端以及一第二端，每一该第九开关的该第一端与该些像素单元的其中之一电性耦接，该些第九开关根据该第二控制信号使该些第九开关的该第二端与该电荷分享开关单元的该输出端或者该些数据线的其中之一电性耦接。
5.一种液晶显示装置的时脉产生电路的操作方法，该时脉产生电路包括一电荷分享开关单元、一第一电容、一第二电容、一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关、一第六开关以及一第七开关，该电荷分享开关单元电性耦接于多个数据线以及多个像素单元之间，是用以输出一第一极性的电压至该电荷分享开关单元的一输出端，该第一极性的电压包括该些数据线的多个第一极性显示数据的电压，该第一电容的一第一端与该电荷分享开关单元的该输出端电性耦接，该第一开关电性耦接于一第一低电压电平与该时脉产生电路的一输出端之间，该第二开关电性耦接于一第二低电压电平以及该时脉产生电路的该输出端之间，该第三开关电性耦接于该第一电容的该第一端以及该时脉产生电路的该输出端之间，该第四开关电性耦接于一高电压电平与该时脉产生电路的该输出端之间，该第六开关电性耦接于该第二电容的一第一端与该时脉产生电路的该输出端之间，该第七开关的一第一端与该电荷分享开关单元的该输出端电性耦接，该第七开关根据一极性控制信号使该第七开关的一第二端与该第一电容的该第一端或该第二电容的该第一端电性耦接；该时脉产生电路的操作方法包括：
该第一电容储存该第一极性的电压；
导通该第一开关，输出该第一低电压电平至该时脉产生电路的该输出端；
导通该第二开关，输出该第二低电压电平至该时脉产生电路的该输出端；
导通该第四开关，输出该高电压电平至该时脉产生电路的该输出端；以及
导通该第一开关，输出该第一低电压电平至该时脉产生电路的该输出端；
其中，在该第一开关导通后且该第二开关导通前或该第二开关导通后且该第四开关导通前，导通该第三开关以输出该第一电容储存的该第一极性的电压至该时脉产生电路的该输出端。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置的时脉产生电路的操作方法，当该第一极性为正极性，在该第二开关导通后且该第四开关导通前，导通该第三开关以输出该第一电容储存的该第一极性的电压至该时脉产生电路的该输出端。
7.如权利要求5所述的液晶显示装置的时脉产生电路的操作方法，当该第一极性为负极性，在该第一开关导通后且该第二开关导通前，导通该第三开关以输出该第一电容储存的该第一极性的电压至该时脉产生电路的该输出端。
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