CN108492788A - 液晶显示控制装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示控制装置，系包括复数条扫瞄线、复数条外部资料线、复数个开关元件以及复数个画素单元。其中，每一条外部资料线系传输一资料讯号，且每一条外部资料线系分别连接三条子资料线，每一条子资料线系连接一开关元件，以透过控制每一开关元件依序开启来利用对应之子资料线依序传输所述的资料讯号。之后，画素单元方可依序接收所述的资料讯号，并驱动其内的薄膜电晶体控制画素电容进行充放电至所需之电压准位。利用本发明之液晶显示控制装置，可明显减少源级晶片之外部接脚数目的使用，并有效地降低其晶片制作成本。

Description

液晶显示控制装置

技术领域

本发明系有关于一种液晶显示面板的控制装置，特别是一种利用外部资料线所传输之一资料讯号可藉由连接之子资料线依序递级传输，控制对应之画素电极，从而减少源极晶片之外部输出接脚数目之液晶显示控制装置。

背景技术

随着液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)技术发展的日渐成熟，液晶显示装置已逐渐发展为现今取代传统利用阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)的一种显示技术，并且已被广泛地运用于各类电子产品中。一般而言，在传统主动矩阵式的液晶显示器(LCD)中，其单闸极电路架构系如图1所示，每个画素电极10具有一薄膜电晶体(Thin FilmTransistor，TFT)，其闸极连接至水平方向的扫瞄线12，源极连接至垂直方向的资料线14，汲极则连接至画素电极，至于相邻行的薄膜电晶体则有各自连接的资料线14。简单来说，习见矩阵式的液晶显示技术，必须利用一条资料线14搭配一条对应的扫瞄线12来控制一个画素电极10驱动。

更进一步而言，在水平方向上的同一条扫瞄线12上，所有薄膜电晶体的闸极都连接在同一条扫瞄在线，因此当施加电压时，这些薄膜电晶体的作动都会是连动的，也就是说，若是在某一条扫瞄线12上施以足够大的正电压，则此条扫瞄在线的所有薄膜电晶体都会呈现开启状态(On)，而在此情况下，当薄膜电晶体打开后，该条扫瞄线12上的画素电极系会与垂直方向的资料线14连接，而经由垂直资料线14送入对应的视讯信号，以将画素电极充电至所欲到达的电压准位，藉由此动作控制画素电极10之灰阶亮度。

之后，再施加足够大的负电压，并且关闭薄膜电晶体，直到下次再重新写入讯号，期间使得电荷可以保存在液晶电容上。此时，再启动下一条水平扫瞄线12，以送入对应的视讯信号，如此依序地将整个画面的视讯资料写入，再重新自第一条重新写入信号，其系为习见常用的液晶显示面板驱动方式。

然而，值得注意的是，上述单闸极的电路架构，如图1所示，系为一条资料线搭配一条对应的扫瞄线来控制一个画素电极驱动，也就是一对一的驱动方式，当在面板上具有为数众多的画素电极时，也就代表资料线与扫瞄线的数量将急遽增加。由于资料线的数量过多时，其消耗在源极晶片上的成本将相当地高，此一现象并非现今设计者所乐见，故，本发明人系有感于上述缺失之可改善，且依据多年来从事此方面之相关经验，悉心观察且研究之，并配合学理之运用，而提出一种设计新颖且有效改善上述缺失之本发明，其系揭露一种液晶显示控制装置，其具体之架构及实施方式将详述于下。

发明内容

为解决习知技术存在的问题，本发明之一目的系在于提供一种液晶显示控制装置，其系可利用三条子资料线依序传输资料讯号，同时设计每一子资料线对应之画素单元内系包含至少二画素电极，藉此达到一条外部资料线可对应控制六个画素电极的输出，从而减少源极晶片外部接脚数目的使用。

鉴于以上，本发明系揭露一种液晶显示控制装置，其系包括复数条扫瞄线、复数条外部资料线、复数个开关元件以及复数个画素单元。其中，每一条扫瞄线系传输一扫瞄讯号，每一条外部资料线系传输一资料讯号，且每一条外部资料线系分别连接三条子资料线，以选择性地利用其中之子资料线传输资料讯号。除此之外，每一条子资料线系连接一开关元件，每一开关元件系相互并联，并透过控制每一开关元件依序开启以利用对应之子资料线传输所述的资料讯号。画素单元系连接于相邻之二条扫瞄线与一子资料线之间，并且每一画素单元系包括至少二薄膜电晶体与对应之至少二画素电容，本发明系系藉由控制每一开关元件依序开启时，使得每一画素单元依序接收所述的一资料讯号，进而俾使该些薄膜电晶体控制该些画素电容进行选择性地充电或放电至所需之电压准位。

根据本发明之一实施例，液晶显示控制装置更包括连接该些扫瞄线之至少一闸极晶片，其中闸极晶片系用以产生该些扫瞄讯号，并利用每一条扫瞄线传输每一扫瞄讯号。

根据本发明之一实施例，液晶显示控制装置更包括连接该些外部资料线之至少一源极晶片，其中源极晶片系用以产生该些资料讯号，并利用每一条资料线传输每一资料讯号。

除此之外，本发明所揭露之液晶显示控制装置更可包括至少一分路器，其系连接该些开关元件，并用以产生复数个分路讯号，藉此本发明可利用每一分路讯号控制对应之每一开关元件依序开启。在一实施例中，开关元件系可选用自一金氧半场效电晶体(MOSFET)。

更进一步而言，每一画素单元中的该些薄膜电晶体系至少包含一第一薄膜电晶体与一第二薄膜电晶体，该些画素电容系至少包括一第一电容与一第二电容，其中第一薄膜电晶体与第二薄膜电晶体系分别连接第一电容与第二电容，以在开关元件开启时，透过第一薄膜电晶体与第二薄膜电晶体分别控制第一电容与第二电容之充放电。

一般而言，在画素电容进行充放电过程中，扫瞄讯号系用以控制第一薄膜电晶体与第二薄膜电晶体之开关状态，当第一薄膜电晶体与第二薄膜电晶体开启时，读取资料讯号，使得第一薄膜电晶体与第二薄膜电晶体可根据资料讯号控制此第一电容与第二电容之充放电。

举例而言，在画素单元接收到资料讯号时，此时第一薄膜电晶体与第二薄膜电晶体系首先皆被开启，以同时对第一电容与第二电容进行充电。在一实施例中，若第一电容所需之电压准位系高于第二电容时，则第二薄膜电晶体系先完成充电第二电容，之后关闭第二薄膜电晶体，而第一电容系继续充电至所需之电压准位。在另一实施例中，若第二电容所需之电压准位系高于第一电容时，则第二薄膜电晶体系先完成充电第二电容，之后关闭第二薄膜电晶体，而第一电容系进行放电以至所需之电压准位。

藉由此创新改良，本发明所揭露之液晶显示控制装置，系利用设计外部资料线分别连接至复数条子资料线，并搭配适当的开关元件控制子资料线是否传输资料讯号，藉由控制开关元件的依序开启，使得资料讯号可依序藉由每一条子资料线传输，达到依序递级控制之目的。

除此之外，本发明设计每一画素单元中包括至少二薄膜电晶体与对应之至少二画素电容，其中每一薄膜电晶体控制对应之一画素电容进行充放电，可视为一组画素电极。故，本发明每一画素单元中系包含至少二组画素电极，并藉由每一画素单元系由一条子资料线控制的方式，实现一条外部资料线可对应复数个画素电极的输出，从而减少源级晶片外部接脚数目的使用，于此，本发明有效地降低其晶片成本，在无形中增加产品的竞争力与市场优势。

底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明之目的、技术内容、特点及其所达成之功效。

附图说明

图1系为习知技术之单闸极电路架构之示意图。

图2系为根据本发明一实施例之液晶显示控制装置之示意图。

图3系为根据本发明一示范实施例之液晶显示控制装置之示意图。

图4系为根据本发明一实施例之画素单元之等效电路示意图。

图5系为根据本发明一实施例之画素单元之充放电示意图。

图6系为根据本发明一实施例之第一电容进行放电之示意图。

图7系为根据本发明一实施例之第一电容进行充电之示意图。

图8系为根据本发明实施例液晶显示控制装置之扫瞄讯号与分路讯号之波型示意图。

附图标记：

10 画素电极

10a,10b,10c 开关元件

11 子资料线

12 扫瞄线

14 资料线

21 子资料线

31 子资料线

60 闸极晶片

80 源极晶片

90 分路器

100 液晶显示控制装置

200a,200b,200c 画素单元

具体实施方式

以上有关于本发明的内容说明，与以下的实施方式系用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。

为了有效改善习见一条资料线搭配一条对应的扫瞄线来控制单一画素电极驱动，也就是一对一驱动的问题，本发明遂提出一种较佳的改良设计，其系为一种液晶显示控制装置。其中，为了能更佳地理解本发明所述之技术内容，请先参阅图2所示，其中，图2系为根据本发明一实施例之液晶显示控制装置之示意图，如图所示，本发明所揭露之液晶显示控制装置100系包括复数条扫瞄线(scan line)G_n,G_n-1,G_n-2,G_n-3…,G₁、复数条外部资料线(main data line)S₁,S₂,…,S_m、复数个开关元件(Switch)10a,10b,10c、以及复数个画素单元(pixel unit)200a,200b,200c。其中，每一条扫瞄线G_n,G_n-1,G_n-2,G_n-3…,G₁系分别传输一扫瞄讯号P_n,P_n-1,P_n-2,P_n-3…,P₁，每一条外部资料线S₁,S₂,…,S_m系分别传输一资料讯号Q₁,Q₂,…,Q_m。根据本发明之实施例，复数条扫瞄线G_n,G_n-1,G_n-2,G_n-3…,G₁连接于至少一闸极晶片60，闸极晶片60系用以产生该些扫瞄讯号P_n,P_n-1,P_n-2,P_n-3…,P₁，并利用每一条扫瞄线G_n,G_n-1,G_n-2,G_n-3…,G₁传输扫瞄讯号P_n,P_n-1,P_n-2,P_n-3…,P₁，例如：扫瞄线G_n传输扫瞄讯号P_n，扫瞄线G_n-1传输扫瞄讯号P_n-1，扫瞄线G₁传输扫瞄讯号P₁。

一源极晶片80系连接该些外部资料线S₁,S₂,…,S_m，且源极晶片80系用以产生该些资料讯号Q₁,Q₂,…,Q_m，并利用每一条外部资料线S₁,S₂,…,S_m传输资料讯号Q₁,Q₂,…,Q_m，例如：外部资料线S₁传输资料讯号Q₁，外部资料线S₂传输资料讯号Q₂，外部资料线S_m传输资料讯号Q_m。根据本发明之一实施例，其中，每一条外部资料线S₁,S₂,…,S_m系分别连接三条子资料线(sub data line)11,21,31，以选择性地利用其中之子资料线11,21,31传输资料讯号Q₁,Q₂,…,Q_m。

为了使贵审查委员更能明确了解本发明之技术内容，请一并参阅图3所示，其系先以单一条外部资料线S₁作为本发明一示范实施例之说明。详细而言，每一个开关元件10a,10b,10c系相互并联，且每一条子资料线系连接一个开关元件，例如：子资料线11系连接开关元件10a，子资料线21系连接开关元件10b，子资料线31系连接开关元件10c。因此，当开关元件10a开启时，则资料讯号Q₁可经由子资料线11传输至其下的画素单元200a。同样地，藉由控制开关元件10b开启时，则资料讯号Q₁可经由子资料线21传输至其下的画素单元200b。当控制开关元件10c开启时，则资料讯号Q₁可经由子资料线31传输至其下的画素单元200c。是以，本发明透过控制每一开关元件10a,10b,10c的依序开启，等同于可选择对应之子资料线11,21,31来达到依序传输资料讯号Q₁的目的。

至于，如何控制开关元件10a,10b,10c的依序开启，本发明所揭露之液晶显示控制装置更可包括至少一分路器(Demux)90，分路器90系连接该些开关元件10a,10b,10c，并用以产生复数个分路讯号D1,D2,D3，藉此本发明可利用每一分路讯号D1,D2,D3控制对应之开关元件10a,10b,10c依序开启。举例来说，当分路器90输出分路讯号D1时，则开关元件10a开启；当分路器90输出分路讯号D2时，则开关元件10b开启；当分路器90输出分路讯号D3时，则开关元件10c开启。在一实施例中，开关元件10a,10b,10c系可选用自一金氧半场效电晶体(MOSFET)。因此，当开关元件10a开启时，则资料讯号Q₁可经由子资料线11传输至其下的画素单元200a。同样地，当开关元件10b开启时，则资料讯号Q₁可经由子资料线21传输至其下的画素单元200b。当控制开关元件10c开启时，则资料讯号Q₁可经由子资料线31传输至其下的画素单元200c。是以，本发明所揭露之液晶显示控制装置，其系利用分路器90依序产生分路讯号D1,D2,D3，以依序控制每一开关元件10a,10b,10c的开启，也就可选择对应之子资料线11,21,31来依序传输所需的资料讯号Q₁。

以下我们将进一步解释在资料讯号输出予画素单元后，画素单元系如何进行充放电过程的细节。请一并参阅图4所示，其系以一画素单元200a作为一示范例之说明。如图所示，画素单元200a系连接于相邻之二条扫瞄线G_n,G_n-1与一子资料线11之间，并且画素单元200a系包括至少二薄膜电晶体(第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2)与对应之至少二画素电容(第一电容C1与第二电容C2)。其中，第一薄膜电晶体T1之源极系接收资料讯号Q₁，第一薄膜电晶体T1之闸极系接收扫瞄讯号P_n，第一薄膜电晶体T1之汲极系连接第一电容C1后连接第二薄膜电晶体T2之源极；第二薄膜电晶体T2之闸极系接收相邻之另一扫瞄讯号P_n-1，第二薄膜电晶体T2之汲极系连接第二电容C2。换言之，第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2系分别连接第一电容C1与第二电容C2，以在开关元件11开启并且资料讯号Q₁输入时，透过第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2分别控制第一电容C1与第二电容C2之充放电。一般而言，在画素电容进行充放电过程中，扫瞄讯号P_n,P_n-1系用以分别控制第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2之开关状态，当第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2开启时，读取资料讯号Q₁，使得第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2可根据资料讯号Q₁控制与之连接的第一电容C1与第二电容C2之充放电。

举例而言，请一并参阅图4及图5所示，在画素单元200a接收到资料讯号Q₁时，第一电容C1与第二电容C2需要先进行充电，此时需要第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2系首先皆被开启，以同时对第一电容C1与第二电容C2进行充电。之后，当充电完成，则关闭第二薄膜电晶体T2，而第一电容C1即根据所需的电压准位进行充电抑或放电至要求的电位。在一实施例中，若第二电容C2所需之电压准位系高于第一电容C1时，则第二薄膜电晶体T2系先完成充电第二电容C2，之后关闭第二薄膜电晶体T2，而第一电容C1系进行放电以至所需之电压准位，如图6所示，若第二电容C2充电到5伏特，而第一电容C1仅需要3伏特，则在第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2都开启时，第一电容C1与第二电容C2都充到5伏特。在第二薄膜电晶体T2关闭之后，第一电容C1系由5伏特进行放电以至3伏特。

在另一实施例中，若第一电容C1所需之电压准位系高于第二电容C2时，则第二薄膜电晶体T2系先完成充电第二电容C2，之后关闭第二薄膜电晶体T2，而第一电容C1系继续充电至所需之电压准位，如图7所示，若第二电容C2充电到3伏特，而第一电容C1需要5伏特，则在第一薄膜电晶体T1与第二薄膜电晶体T2都开启时，第一电容C1与第二电容C2都先被充到3伏特。而在第二薄膜电晶体T2关闭之后，第一电容C1系由3伏特继续充电以至5伏特。

图8系为根据本发明实施例液晶显示控制装置之扫瞄讯号与分路讯号之波型示意图，如图所示，此一实施例系以n＝2561，且分路器产生三个分路讯号D1,D2,D3作为一示范例之说明，由此观之，本发明系利用分路器依序地输出分路讯号D1,D2,D3，来控制对应之开关元件10a,10b,10c依序开启。当开关元件10a,10b,10c依序开启时，也就等同于每一个资料讯号Q₁,Q₂,…,Q_m皆可透过子资料线11,21,31依序传输，以依序驱动其下的画素单元200a,200b,200c进行电极的充放电。由于本发明所揭露之液晶显示控制装置系设计每一画素单元系由一条子资料线控制，并且每一画素单元系包括至少两组画素电极(其中每一薄膜电晶体控制对应之一画素电容进行充放电，可视为一组画素电极)，更基于本发明人设计每一外部资料线系分别连接至三条子资料线，并控制资料讯号可选择性地依序利用子资料线之其中一条来进行传输，本发明系可实现一条外部资料线对应复数个画素电极的输出。若以本发明图3之实施态样为例，则满足了单一外部资料线对应六个画素电极的输出，明显改良了习见液晶显示面板一对一驱动的问题，并且进一步实现降低外部资料线使用数量的目标。

是以，根据本发明所教示之技术内容，本领域具通常知识者当可在其实际实施层面上自行变化其设计，而皆属于本发明之发明范围。相较于习知技术，本发明有效地改善了习见一条资料线搭配一条对应的扫瞄线来控制单一画素电极驱动，也就是一对一驱动的问题，其系透过设计每一外部资料线可分别连接复数条子资料线，并控制开关元件的依序开启，以选择性地利用这些子资料线依序传输资料讯号。以本发明图2、3所示之实施例与先前技术比较后可以明显看出，根据本发明所设计之薄膜电晶体与子资料线、外部资料线的接法，可使得外部资料线的使用数量大幅降低为先前技术的1/3。已知外部资料线的数量会影响源极晶片的电路构造，因此本发明系可预期且有效地降低源级晶片的制造成本。

综上所述，本发明所揭露之液晶显示控制装置，确实具有极佳之产业利用性及竞争力。显见本发明所揭露之技术特征、方法手段与达成之功效系显著地不同于现行方案，实非为熟悉该项技术者能轻易完成者，故应具备有专利要件，祈贵审查委员详鉴之。

Claims (11)

1.一种液晶显示控制装置，其特征在于，包括：

复数条扫瞄线，传输复数个扫瞄讯号，其中每一该扫瞄线系传输一该扫瞄讯号；

复数条外部资料线，传输复数个资料讯号，其中每一该外部资料线系传输一该资料讯号，且每一该外部资料线系分别连接三条子资料线，以选择性地利用一该子资料线传输一该资料讯号；

复数个开关元件，连接该些子资料线，每一该子资料线系连接一该开关元件，其中每一该开关元件系相互并联，并透过控制每一该开关元件依序开启以利用对应之一该子资料线传输一该资料讯号；以及

复数个画素单元，每一该画素单元系连接于相邻之二该扫瞄线与一该子资料线之间，其中每一该画素单元系包括至少二薄膜电晶体与对应之至少二画素电容，以在每一该开关元件依序开启时控制每一该画素单元依序接收一该资料讯号，以使得该些薄膜电晶体控制该些画素电容进行选择性地充电或放电至所需之电压准位。

2.如权利要求1所述之液晶显示控制装置，更包括连接该些扫瞄线之至少一闸极晶片，该闸极晶片系产生该些扫瞄讯号，并利用每一该扫瞄线传输每一该扫瞄讯号。

3.如权利要求1所述之液晶显示控制装置，更包括连接该些外部资料线之至少一源极晶片，该源极晶片系产生该些资料讯号，并利用每一该外部资料线传输每一该资料讯号。

4.如权利要求1所述之液晶显示控制装置，其中每一该画素单元之该些薄膜电晶体系包含一第一薄膜电晶体与一第二薄膜电晶体，该些画素电容系包括一第一电容与一第二电容，该第一薄膜电晶体与该第二薄膜电晶体系分别连接该第一电容与该第二电容，以在一该开关元件开启时，透过该第一薄膜电晶体与该第二薄膜电晶体分别控制该第一电容与该第二电容之充放电。

5.如权利要求4所述之液晶显示控制装置，其中该第一薄膜电晶体之源极系接收一该资料讯号，该第一薄膜电晶体之闸极系接收一该扫瞄讯号，该第一薄膜电晶体之汲极系连接该第一电容后连接该第二薄膜电晶体之源极，该第二薄膜电晶体之闸极系接收相邻之另一该扫瞄讯号，该第二薄膜电晶体之汲极系连接该第二电容。

6.如权利要求5所述之液晶显示控制装置，其中该些扫瞄讯号系控制该第一薄膜电晶体与该第二薄膜电晶体之开关状态，使该第一薄膜电晶体与该第二薄膜电晶体可根据一该资料讯号控制该第一电容与该第二电容之充放电。

7.如权利要求6所述之液晶显示控制装置，其中在一该画素单元接收一该资料讯号时，该第一薄膜电晶体与该第二薄膜电晶体系首先皆被开启，以同时对该第一电容与该第二电容进行充电。

8.如权利要求7所述之液晶显示控制装置，其中当该第一电容所需之电压准位系高于该第二电容时，该第二薄膜电晶体系先完成充电该第二电容，之后关闭该第二薄膜电晶体，而该第一电容系继续充电至所需之电压准位。

9.如权利要求7所述之液晶显示控制装置，其中当该第二电容所需之电压准位系高于该第一电容时，该第二薄膜电晶体系先完成充电该第二电容，之后关闭该第二薄膜电晶体，而该第一电容系进行放电以至所需之电压准位。

10.如权利要求1所述之液晶显示控制装置，更包括连接该些开关元件之至少一分路器，其中该分路器系用以产生复数个分路讯号，以利用每一该分路讯号控制对应之每一该开关元件依序开启。

11.如权利要求1所述之液晶显示控制装置，其中每一该开关元件系为一金氧半场效电晶体。