TW201227708A - Control circuit with voltage charge sharing function of display panel and control method of same - Google Patents

Description

201227708 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種應用於顯示面板(display panel)之控 制電路裝置及其控制方法，且特別是有關於一種具電荷回收 功能之控制電路裝置及其控制方法。 【先前技術】 一隨著科技的發展，平面顯示器(例如，液晶顯示器）因其具 有高畫質、體積小、重f輕及制範随等伽，而被廣泛地 應用於行動電話、筆記型電腦、桌上型顯示裝置以及電視等各 種消費性電子產^巾’並已鱗漸地喊傳統的陰極射線管 示裝置而成為顯示裝置的主流。而#平面顯示器應用在^ 裝置時，如何降低功耗是一個非常重要的議題，有鐘於此，^ 發明提供具節能效果之控制電路裝置及其控制方法。 【發明内容】 本發明的目的是在提供-種應用於顯 裝置，使其具電荷回收魏之能力。 ^控制電路 本發明的另—目的是在提供—種應用於顯示 方法，使其具電荷回收功能之能力。 板之控制 本發明實施例提出-種具電荷回收功能之控 用於顯示面板，顯示面板包含有多個像 _ 、置，應 2元分，陶至多條資料線’控制ΐ:震ΪΓ:像 電源供應單几，具有電壓輸出接腳；資料 匕、3 . 述多條資料線分別電性連接至多個像素單元y ，透過上 、 疋，第一開關 201227708 組，具有多個開關，多個開關分別電 中之兩資料線；第二開關組，具有多個開至；個資料線 c電性連接至電壓輸出接腳，之 鈿係为別電性連接至多個資料線中之 Θ關之第一

序控制器，電性連接至電源供應單元、^二、缘；以及時 開關組’其係發出第一開關控制信號第-開，與第二 號’第—關控制信號係於第-預定時段控制信 導通，用以對多個資料線所分別電性連接之}開關組 單元中儲存之電荷進行重新分配，而第二=多，，素 將第二開關組導通’用以將多 疋中儲存之電何向電壓輸出接腳進行放電。 在本發明的較佳實施例中，上述之多個像素單元具 有電容，用以儲存電荷。 八 在本發明的較佳實施例中，上述之電源供應單元係為低 壓降穩壓器（Low Dropout Regulator，LDO)。 在本發明的較佳實施例中，上述之多個資料線之數量為 N’該第一開關組中開關數量為N-1 ’多個開關分別電性連 接至相鄰兩資料線之間，N為正整數。 在本發明的較佳實施例中’上述之第二開關組之多個開 關之第二端係分別電性連接至多個資料線之奇數條資料 線。 在本發明的較佳實施例中，上述之具電荷回收功能之控 制電路装置，更包含第三開關組’第三開關組具有多個開 關’多個開關之第一端共同電性連接至電壓輪出接腳，而 多個開關之第二端係分別電性連接至多個資料線中之偶數 條資料線。 201227708 第一 ίΐΓΓ較佳實施例中，上述之時序控制11更發出一 制信號至第三開關組，第三開關控制信號係於 第二預疋時段中將第三開關組導通，用以將 中儲存之電荷向電壓輸出接腳進行放電。 ‘、、、 像42:咖實施例中’上述之時序控制器係因應影 像旦面之灰階平均值而控制第二預定時段之長短。 在本發明的較佳實施例中’上述之時序控制=係因應 二f皆平均值小於門檻值而使第二開關組不導通…： -本發月之另—實施例係為—種電荷回收方法 不面板與控制電路裴置，顯示面板中包含:乂二 元，控制電路裝置包含電源供應單元；資料驅ς 且: 多^資料線分別電性連接至多個像素單元“二 之第一開關組，其中多個開關分別電、，夕個開關 中之兩資料線,·以及具有多個開關之第夕個資料線 個開關之第-端共同電性連接至電源供應^且*其中多 接腳’而多個開關之第二端係分別電性連，電壓輸出 中之部份資料線，電荷回收方法包含：夕，料線 信號’於第-預定時段中將第一開關組=第：開關控制 資料線所分別電性連接之多個像素單以對多個 重新分配；以及發出第二開關控制信號，於f電何進行 中將第二開關組導通，用以將多個 _、 一預定時段 向電壓輸出接腳進行放電。 f早7儲存之電荷 在本發明的較佳實施例中，上述 有電容，用以儲存電荷，電源供應單=，元分別具 —Reg-or，岡，多個資二==麼器 N為正整數，第—開關組_開關數量為叫，多個里 201227708 別電性連接至相鄰兩資料線。 在本發明的較佳實施例中，上述之第二開關組中多個開 關之第二端係分別電性連接至多個資料線中之奇數條資料 線。 在本發明的較佳實施例中，上述之控制電路裝置更包含 具有多個開關之第三開關組，多個開關之第一端共同電性 連接至電壓輸出接腳，而多個開關之第二端係分別電性連 接至多個資料線中之偶數條資料線。 在本發明的較佳實施例中，上述之電荷回收方法更包含 • 下列步驟：發出第三開關控制信號至第三開關組，而第三 開關控制信號係於第三預定時段中將第三開關組導通，用 以將多個顯示單元中儲存之電荷向電壓輸出接腳進行放 電。 在本發明的較佳實施例中，上述之電荷回收方法更包含 下列步驟：因應影像晝面之灰階平均值而控制第二預定時 段之長短。 在本發明的較佳實施例中，上述之電荷回收方法更包含 Φ 下列步驟：因應影像晝面之灰階平均值小於門檻值而使第 二開關組不導通。 藉由本發明之控制電路裝置及其控制方法，在多個像 素單元由正極性轉換至負極性的過程中，由於多個像素單 元内多個電容被釋出的電荷可被電源供應單元之特定電壓 輸出接腳所利用，如此達成能耗的節省。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易 懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。 201227708 »· 【實施方式】 為清楚說明f明之具電荷回收功能之控制電路裝置 及八控制方法’首先解釋電荷分享之原理與過程。 請參閱圖1 ’其!會示域用於顯示面板之本發明—控制電 路裝置結構方塊不意圖。控制電路 : 2上，主要包括電源供應單元12、應用於顯不面板 控…。電源供應單元;^器14以及時序 Regulat〇r，LD0)具降觀器卜 連接於時序控制器16;其中，電出接腳120且電性 μ器規格中為第25接腳，用;m腳广在低廢降穩 制器.域輯信號、25之準^^號v-25至時序控 示面板2包含有(MxN)個像辛‘”、5(約2,5V)°再者，顯 之顯示面板2僅示料圖1所示 且N為正整數，二、..·、 分別具有電容，用 g早、···、 器14經由1^條資料線(Di、d、=電何。再者，資料驅動 性連接於N個像素單元(I、^ 、Dn-i、DN)相對應地電 驅動器14可經由N條資料線^、 Pn-i、pn) ’使得資料 驅動相對應的N個像素單元1 2 ··、Dn-i、dn)用以 電容累積或釋放電荷，以^ Ρ2、;、Ρν·!、PN)以對其 在控制電路裝置”，在二=。 (Dl、D3、.··、D具有同-極性而値t間段内，單數條資料線 DN)具有同-相反極性。舉例^偶數條資料線、〇4、··.、 資料線(Dl、〇3、…、DN.〇之極性為在^一時間段内’單數條 間段内偶數條資料線(d2、d 為正極性，則在此同—時 外’在連續的下-時間段内，4單數條=、為々 201227708

Dn) = : = =-數條資料一4 為了避免資料線(〇i、D、... p2、…、Pn-1、P、力丁 m 2 ·、队丨、DN)或像素單元(Pi、 能，現今之控制電路轉換過程中消耗過多的電 sharing)功能。如圖:二般皆具有電荷分享（charge 有第-開關組18。第―：2控制電路裝置10中，另設置 Sh、…、SlN_〇, 1中每—18包括(N·1)個開關灿、 分別電性連接於其所對應二％、…、…之兩端 Dn)中之相鄰兩條資料線:、資料線⑼、…、Dw、 性連接於資料線T說’開關％之兩端分別電 每-開關⑻】、Sl2二、2。再者’第一開關組18之 第一開關控制㈣STB或不導通_由 由時序控制器〗6所發出。“來說中號⑽ 、、DN)或像素單元(p 、在貝㈣⑼d2、…、 轉換過程中，高準位之望— pqaa·、Pn_丨、Pn)於兩相反極性 個開關（Sl,、Sl2、…、Sk)導i，此控#制信號STB將使得(N-1) 、、Dn)上之電位(或者，N ;:條；料，、、…、 p彻個電容所儲存1、·..、ρΝ-,、 Ν個像素單元(Ρι、ρ2、.·.、）1破_》配，如此即可達成 減少瞀钮Ρν-1、ΡΝ)的電荷分享，進而達成 二器14對Ν個像素單邮、ρ2、...、r達成 二固電容綠f所需消耗的功率。 N-1 2内某::J 其中圖2為圖1所示之顯示3 若像素單it P Q在i^化*意圖。舉例來 内之電容其所累積電 1 GSD-： 201227708 轉換至正極性⑽卩像素單元 電位為vH)時，在無電荷分享下 電容其所累積電荷之 單元PQ内之電容充電使其電荷由= 區動器14需對像素 (vH)，其所需消耗的功率正比於_ ° (VL)累積至正極性 下，時序控制器16將發出具高然而在具電荷分享 STB(時間段丁㈤將使第一開關电1第-開關控制信號

Sl2、…、S1w)導通，使得儲存於N個你^；·1)個開關(S1!、 PN-1、PN)之N個電容内的電荷、：元OVP2、…、 vCOM，當像素單元Pq内之電 ^立先^重新分配至 重新分配至後，此時資料驅;1存14的=之電位亦被 Pq内之電容提供正比於(Vh_v ^器14/、需對像素單元 單元pQ由負極性(vL)轉換至成將像素 率之節省。 （VH)進而達成所需功 請再參閱圖2，同樣地，當像音 之正極性轉換至時間段τ 备 Q ’曰1段tgsd·2 亦將發出具高準位之信號^；^負極性時’時序控制器16 18内(N-1)個開關(S1 s】寺曰1段Tcs·2)使得第—開關組 N個像素單元(Ρ。、、·2、、ρ·.、^)導通―，並使得儲存於 位先被重新分配至v ^ N)之電今_電荷的電 存的電荷之電位亦被素;元容其所儲 Ρλ Αίί玄甘rin -至VCOM後，此時像素單元 p内之二，*容所储存之電荷釋放*來(亦即像素單元 =像素，所ί積電荷之電位由v_放電至= ==早:像;”，)轉換至負極性(、)。然而 在像素早7〇 PQ内之電盆存

出來(由VC0M放電至的過程 :、 J 量)並未被㈣電路裝置1G时_ 能 201227708 而本發明另一實施例可提供一個控制電路裝置， 2個像素單元由v_放電至Vl之過程中其電容所釋: 荷。請參閱圖3，其繪示出本發明—實施例之控制 電路裝置之結構方塊示意圖。本發明之控制電路裝置2〇， 用於顯示面板2上，主要包括電源供應單元12、^料驅動器 14以及時序控制器26。如前所述，電源供應單元η可= 壓降穩壓器，具有電壓輸出接腳12〇且電性連接於時序控制 器26;其中，電壓輸出接腳12〇在低壓降穩壓器規格^為 第25支接腳，用以提供邏輯信號ν—25，且邏輯信號v乃: •準位為V25(約2.5V)。 一 再者，如圖3所示，控制電路裝置20另具有第二開關 組24，具有（N/2)個開關（S2〗、S23.....S2n·丨），此(从2)個 開關（S2!、S23.....S2N_〇之第一端共同電性連接至電壓輸 出接腳120 ’而(N/2)個開關（S2〗、S23.....S2N])之第二^ 係分別相對應地電性連接至奇數條資料線(Dl、d3.....

Dw);舉例來說’開關82丨之第二端電性連接至資料線Di。 再者，如圖3所示，時序控制器26電性連接至第一開 φ 關組18與第一開關組24。如前所述，時序控制器26發出 第一開關控制信號STB至第一開關組18用以控制第一開 關組18内(N-1)個開關（SUh.....SIn-!)的導通或不導通。 時序控制器26另發出第二開關控制信號si至第二開關組 24用以控制第二開關組24内（n/2)個開關（S2i、S23、…、S2n P 的導通或不導通。 為清楚說明本發明控制電路裝置20之工作原理，請同 時參閱圖3與圖4’其中圖4為圖3所示之顯示面板2内某單 數個像素單元PQ内之電容其電位變化示意圖。首先，在時 201227708 間段tgsim，像素單元Pq為正極性(Vh);在時 . 出之高準位第一開關控制錢：;1得 第一開關組18内（N-1)個開關（SI、S12.....SU、道，吏 個像素單元(pi、p2、…、〜，之則固電二， 何的電位被電荷分享並被重新分配至，而此時像= 70 Q内之電容其所儲存的電荷之電位亦被平均八、 W〇M;在時間段Tvcs i，由時序控制器26發出之高 一開關控制信號S1使得第二開關組24内 (S2l'S2s、…、S2>m)導通，使得單數個像素單元(Ρι、p、二關

Pn“)與電鶴出接腳12()作電荷分享並使單數個1像^單·元 $配、〜1)内之電容其所儲存的電荷之電位被重新 Γ雷工而此時像素單元PQ内之電容其所儲存的電荷 之電位亦，平均分配至V25;在時間段Tgsd·2,像素單元p 再，其電容’請存之電荷釋放(亦即像素單元pQ内^ 之電荷其所累積之電位由V25放電至VL)，最終i成像 素早元PQ由正極性轉換至負極性。 如前所述，電源供應單元12需經由電壓輸出接腳12〇

θ供具V25準位（約2 5V)之邏輯信號v—25至時序控制器 ^因此在當單數個像素單元(P〗、PS、…、pN])由正極性轉 二至負_極性的過程中，相對應之多個電容其原本所儲存的部 份電荷（時間段Tvcs 〇被放電至電源供應單元12之電壓輸 出接腳120並被其所利用，則電源供應單元12將可減少為 ^出邏輯信號V_25所需之能耗，如此即可達成本發明之控制 電路裝置之省電目的。 =者’為保證本發明之控制電路裝置更具效能，單數個 素單元(Pl、P3、...、ΡΝ-ι)在與電壓輸出接腳120作電荷 12 201227708 分享時，在本發明之較佳實施例中，單一 ?3、…、Ρν·ι)内之多個電容其平均準位必1▲素、 (―⑹，此時單數個像素單元(ρ ρ必知於某Η插值 輸出接腳m作電荷分享才較具意義‘二:义)與電m

(P-P3、.·.、U之灰階平均ϋϋ)’若單數個像素單元 則此時若是料數轉素單元H代表之小於2.5V， 接腳朗乍電荷分享，有可能會3'二與電壓輪出 時序控制器26可根據單數個像素H卜電此的消耗，因此， 灰階平均值來決U否送出高準位（ι、ρ3、…、PN_0之 第二開關組24。請參閱圖5,其給第：開關控制信號Si至 S1其輸出週期時間與單數個 ：I帛-開關控制信號 灰階平均值之關係示意圓。舉=^(Pl、P3、…、V,)之 右時序控制器26判斷出單數個辛」在某—影像畫面中’ 之灰階平均值高於門檻值(例如早元、…、ΡΝ.〇 ^、Ρ3、...、‘)其電容所財^縣示單數個像素單 ，2.5V) ’此時 存，何之準位相對較低(例 與電塵輪出接腳120作電古早灿、P3、…、Ρν·0不需 二；準位第二開關控制信號：广^時序控制器26不送 以S1其輪出週期時間為（才P ’南準位第二開關控制 斷出單數個像素單元。·反之，若時序控制器26判 2梭值L31，則表示單數個‘ ·:乂1V0之灰階平均值低於 ，儲存電荷之準位 、…、其電 像素單元(Pl、P3、…、p，：丄例如切2.5V)，則單數個 f享，因此時序控制器二'與電壓輸出接…20作電荷 1(亦即’高準位第二開關控;^H二開關控制信號 。4 S1其輸出週期時間不 13 201227708 為零）。再者’當單數個俊去《 _ 平均值低於值£31 '、早1、Ρ3.....ρν·ι)之灰階 制器26可根據單數個像之較佳實施例中，時序控 均值動_料位/二tr關了制二·;.二Nf灰时 短。舉例來說，如圖5所/控”1其輸出週期T長 條件下，若單數個像辛元了平均值低於門檀值L31 個電容其所累積之電莅 丨）内之多 =電壓輸出接腳12。作電荷二時間 出具相對較長輸出週期時間 第一將送 A、…、。一平均值 像 開關控制信號S1其輪出 寺间準位第二 像素單元(p p ^ S長紐反比例於單數個 一-月再參閱圖3。如圖3所示’控制電路穿 :開關組28 ’具有(N/2)個開關(S32、、二:、第 個開關（S32、S34、...、S3 1之篦一她 m S3N)，此(N/2) 出接腳w 3n)第&共同電性連接至電壓輸 八接腳 12〇’ 而（N/2)個開關（S32、S34、...、S3 k 笛一” :別相對應地電性連接至偶數條資料線、=、一^糸 :例來說，_ %之第二端電性 4、·.·、n); -開：6所發出。第三開關組2 8其功能盘第 「，組24相同，亦即，當偶數個像 〜力-與第 Ν正極性轉換至負極性㈣程巾 4 的導通，純個料單元(Ρ2、Ρ4、..·、 201227708 2元6 輸出接腳12 G達成電荷分享。由於時序控制写 在此不予贅述。 丞尽相冋，故 綜上所述’藉由本發明之控制電路裝置，多 ^由正極性轉換至負極性的過程中，由於多個像^早疋 二個電容被釋出的電荷可被電源供應單元之特定電壓：： 接腳所利用’如此達成能耗的節省。輸出 本發發明已嗤㈣關㈣^上，財麟用以限定 本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本 ^ 内，當可作些許之更動與潤飾， 範範圍 附之申請糊範_界定者為準。㈠之㈣_當視後 【圖式簡單說明】 圖1綠示為應用於本發明一實施例之顯 路裝置結構方塊示意圖。1州之扣面板之控制電 顯示發Γ實施例之由控制電路裝置所· 板其像素早70内之電容其電位變化示意圖。 略裝圖於顯示面板之本發明—實施例之控制電 圖4 !會示為由本發明一實施例之控制電路裝 .'、、不面板其像素單元内之電容其電位變化示意圖。之 圖5緣示為開關控制信號其輸出 - 之灰階平均值之_以圖。 ^像素早几 【主要元件符號說明】 2 ·顯示面板 201227708 10、20 :控制電路裝置 12 :電源供應單元 120 :電壓輸出接腳 14 ·資料驅動益 16、26 :時序控制器 18、24、28 :開關組 STB、SI、S2 :開關控制信號

Sli ' Sl2.....S1N-1 ' S2! ' S23.....S2n，! ' S32 ' S34..... S3N :開關

Di、D2、…、Dn.i、Dn :資料線 鲁

Pi、P2、…、Pn-i、Pn、Pq :像素單元 V_25 :邏輯信號

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Claims (1)

1. 201227708 七、申請專利範圍 1.-種具電荷回收功能之控制 該顯示面板包含有複數個像素：應用於-顯 早則電性連接至複數條資料線:、：=;複數個像 示 …—丨/人〇 ό巧设数個 ，該控制電^置包 ^單元分別電性連接至複數條資料線 含"· 一電源供應單元，具有一 -資料驅動器，透過上述複出，聊； 至該等像素單元’· 數條-貝料線分別電性連接 連接上開關’該等開關分別電性 端共同電性該關’該等開關I第一 端係分別電性連接至該等資料^之^該，關之〜第二 一時序控制器，電性連接 °以刀貝料線：以及 ，組與該第二開關組，其係發;1=元、讀第一 定時段中將該第一開關4通開:=f號預 電性連接之上述複數個像素單元/轉讀綠所分別 配’而該第二開關控制信號係於—Μ子之電荷進行重新分 通’用以將該複數個像素巧該第 忑電壓輪出接腳進行放電。 儲存之電荷向 2. 丨.如申請專利範圍第丨項所 制電路《置，其中料像素單回收功能之控 存電荷。 別具有一電容，用以儲 17 201227708 3.如申請專利範圍第1項所述之具電荷回收功能之控 制電路裝置，其中該電源供應單元係為一低壓降穩壓器 (Low Dropout Regulator，LDO)。 4. 如申請專利範圍第1項所述之具電荷回收功能之控 制電路裝置，其中該等資料線之數量為N，該第一開關組 中開關數量為N-1，該等開關分別電性連接至相鄰兩資料 線之間，N為正整數。 5. 如申請專利範圍第1項所述之具電荷回收功能之控 · 制電路裝置，其中該第二開關組之該等開關之該第二端係 分別電性連接至該等資料線之奇數條資料線。 6. 如申請專利範圍第5項所述之具電荷回收功能之控 制電路裝置，更包含一第三開關組，該第三開關組具有複 數個開關，該等開關之一第一端共同電性連接至該電壓輸 出接腳，而該等開關之一第二端係分別電性連接至該等資 料線中之偶數條資料線。 # 7. 如申請專利範圍第6項所述之具電荷回收功能之控 制電路裝置，其中該時序控制器更發出一第三開關控制信 號至該第三開關組，該第三開關控制信號係於一第三預定 時段中將該第三開關組導通，用以將該等顯示單元中儲存 之電荷向該電壓輸出接腳進行放電。 8. 如申請專利範圍第1項所述之具電荷回收功能之控 18 2UI22//U8 制電路裝置，其中該時序控制器 平均值而控制該第二預定時段之長岔嫕一影像畫面之灰階 y•如申請專利範圍第1項所述之月 制電路裝置，其中該時序控制器係具'電荷回收功能之控 平均值小於一門檻值而使該第^開因應一影像晝面之灰階 汗“且不導通。 10.-種電荷回收方法，應用於 一 路裝置，該顯示面板中包含有 .、、員示面板與一控制電 路裝置包含一電源供應單元；一次個像素單元，該控制電 資料線分別電性連接至該等像素I科驅動器，具有複數條 一第一開關組，其中該等開關又:π;具有複數個開關之 :之兩資料線；以及具有複“二性連接至該等資料線 中該等開關之-第一端共同電性j之-第二開關組’其 一電壓輪出接腳，而該等開關 妾至該電源供應單元之 至該等資料線中之部份資料線▲苐一端係分別電性連接 發出一第一開關控制信號回收方法包含： 第一開關組導通，用以對社第一預定時段中將該 等像2元中儲存之電荷進:二=丨電性連接之該 發出一第二開關控制传 -，乂及 第二開關級導通，用以“二第二預料段中將該 電壓輪出接腳進躲電 4像素以帽存之電荷向該 中該等二項所述之電荷回收方法，其 供應單元择我一#厂/、有一電容，用以儲存電荷，該電源 …-堅降穩壓器（Low Dropout Regulator， 19 201227708 LD〇)，該等資料線之數量為N，N為正整數，該第一開闕 組中開關數量為N·卜該等開關分別電性連接至相 Μ綠。 Μ 12·如申請專利範圍第1〇項所述之電荷回收方法，其 中該第二開關組中該等開關之該第二端係分別電性連接至 該等資料線中之奇數條資料線。 13.如申請專利範圍第12項所述之電荷回收方法，其 中’其中更包含具有複數個開關之一第三開關組，該等開鲁 關之-第-端共同電性連接至該電壓輸出接腳，而該等開 關之-第二端係分別電性連接至該料線巾之偶數條資 14.如申請專利範圍第13項所述之電荷回收方法，其 中更發出-第三開關控制信號至該第三開關組，而該第三 開關控制信號係於-第三預定時段中將該第三開關组導 將該等顯示單元中儲存之電荷向該電壓輸出 進打放電。 響 15. 如申明專利範圍第1〇項所述之電荷回收方法，其 中’其中更包含下列步驟：因應—影像晝面之灰階平均值 而控制該第二預定時段之長短。 16. 如申請專利範圍第1G項所述之電荷回收方法，盆 中更包含下列步驟：因應—影像晝面之灰階平均值小於二 20 201227708 門檻值而使該第二開關組不導通八、圖式：

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