TW202018685A - 驅動電路以及驅動方法 - Google Patents

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Abstract

一種用以提供多個資料訊號至多個資料線路的驅動電路。驅動電路包括至少一第一開關、第二開關以及至少一第一補償電容。第一開關自源極接收其中一資料訊號並提供到連接至汲極的資料線路。第二開關自源極接收另一資料訊號並提供到連接至汲極的另一資料線路。第一補償電容連接至該第一開關的汲極。第一開關和第二開關的源極連接至相同訊號源。第二開關在第一開關傳遞完該資料訊號後才傳遞資料訊號，且第二開關傳遞資料訊號時，補償電容亦接收一補償訊號。一種驅動方法亦被提出。

Description

驅動電路以及驅動方法
本發明有關一種驅動電路以及驅動方法；特別是有關於一種顯示裝置的驅動電路以及驅動方法。
在現代科技發展中，與平板顯示器相關的技術一直是不斷被重視的課題。為了達到更高速、更高解析的顯示畫面，用以驅動像素的薄膜電晶體也不斷得在改善，現在更有利用多工器(Multiplexer)來降低顯示器的邊框以及驅動晶片數量。
然而，在藉由多工器或解多工器依序對資料線路充電時，沒有被開通的資料線路會因為浮接(Floating)而與電晶體產生寄生電容，進而在其他電晶體開啟時因為閘極訊號的壓降而產生Feedthrough，造成一個多工器所連接的多個資料線路的電壓位準差異過大，進而影響到顯示品質。
本發明提出一種驅動電路，其可以有效維持資料線路上的訊號，以提供良好的顯示效果。
本發明提出一種多個資料線路的驅動方法，其可以讓這些資料線路的訊號維持在良好的電壓位準，以使這些資料線路所驅動的顯示畫面具有良好品質。
本發明的驅動電路用以提供多個資料訊號至多個資料線路。驅動電路包括至少一第一開關、第二開關以及至少一第一補償電容。第一開關自源極接收其中一資料訊號並提供到連接至汲極的資料線路。第二開關自源極接收另一資料訊號並提供到連接至汲極的另一資料線路。第一補償電容連接至該第一開關的汲極。第一開關和第二開關的源極連接至相同訊號源。第二開關在第一開關傳遞完該資料訊號後才傳遞資料訊號，且第二開關傳遞資料訊號時，第一補償電容亦接收一補償訊號。
本發明的驅動方法所驅動的這些資料線路的其中之一連接至第二開關，剩下的這些資料線路各自連接至第一開關。驅動方法包括：導通第一開關並提供一資料訊號經其中一第一開關至第一開關所連接的資料線路；以及第二開關在第一開關傳遞完資料訊號至資料線路後導通並提供資料訊號至第二開關所連接的資料線路。第一補償電容連接至第一開關的汲極，第一補償電容在第二開關被導通時接收一補償訊號。
由上述可知，本發明所提出的驅動電路以及驅動方法可以藉由讓資料線路接收到資料訊號後維持在適當的電壓位準。
100,200,300,400‧‧‧驅動電路
110,210‧‧‧通道
Cgd1,Cgd3,Cgd4,Cgd6,Cgd7,Cgd9‧‧‧寄生電容
Cc1,Cc2,Cc3,Cc4,Cc5,Cc6,Cc9‧‧‧補償電容
COM‧‧‧共電極
D1,D3,D4,D6,D7,D9‧‧‧汲極
Data0,Data1,Data2,Data3‧‧‧資料訊號
Display1,Display2,Display3,Display4,Display5,Display6,Display7,Display8,Display9,Display10‧‧‧資料線路
G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8,G9,G10‧‧‧閘極
Gate1,Gate2,Gate5,Gate6,Gate7,Gate8,Gate9,Gate10,SR‧‧‧閘極訊號
P1-P5‧‧‧資料點
S1/S2,S3‧‧‧源極線路
Source1,Source2,Source3,Source4‧‧‧訊號源
Sw1,Sw2,Sw3,Sw4,Sw5,Sw6,Sw7,Sw8,Sw9,Sw10‧‧‧開關
圖1A是本發明第一實施例的驅動電路的電路示意圖；圖1B是本發明第一實施例的驅動電路的佈線示意圖；圖2A是本發明第二實施例的驅動電路的電路示意圖；圖2B是本發明第二實施例的驅動電路的佈線示意圖；圖2C是本發明第二實施例的驅動電路以及顯示電極的剖面示意圖； 圖3A是本發明第三實施例的驅動電路的電路示意圖；圖3B,3C是本發明第三實施例的驅動電路所控制的顯示元件的訊號示意圖；圖4是本發明第四實施例的驅動電路的電路示意圖。
本發明所提出的驅動電路可以控制例如是液晶顯示裝置；具體而言，本發明所提出的驅動電路可以控制有使用薄膜電晶體(Thin-Film Transistor,TFT)、多工器(Multiplexer)的液晶顯示裝置，較佳可以控制由低溫多晶矽型TFT所形成的顯示裝置，但本發明並不限於上述的應用領域。本發明所提出的驅動電路是用以提供資料訊號至一顯示裝置或顯示模組的資料線路中，以下將以實施例詳細說明本發明所提出的驅動電路以及驅動方法。
圖1A是本發明所提出的第一實施例的驅動電路的電路示意圖。請參照圖1A，在本發明的第一實施例中，驅動電路100包括第一開關Sw1以及第二開關Sw2，連結於訊號源Source 1和資料線路Display 1,Display 2之間。在本實施例中，第一開關Sw1以及第二開關Sw2例如是薄膜電晶體，但本發明不限於此。
本實施例的驅動電路100依序導通第一開關Sw1以及第二開關Sw2來依序自訊號源Source 1傳遞資料訊號至資料線路Display 1和資料線路Display 2。具體而言，本實施例的第一開關Sw1藉由傳遞至閘極G1的閘極訊號Gate 1來開啟，以使來自訊號源Source 1的訊號可以傳遞至資料線路Display 1；第二開關Sw2藉由傳遞至閘極G2的閘極訊號Gate 2來開啟，以使來自訊號源Source 1的資料訊號可以傳遞至資料線路Display 2。換句話說， 藉由閘極訊號依序開啟第一開關Sw1和第二開關Sw2，來自訊號源Source 1的資料訊號可以輪流傳遞至這些資料線路Display 1,Display2。本實施例的驅動電路還包括補償電容連接在第一開關Sw1和第二開關Sw2之間。具體而言，本實施例的第一補償電容Cc1連接在第一開關Sw1的汲極D1和第二開關Sw2的閘極G2之間，亦即當第二開關Sw2藉由閘極訊號Gate 2導通時，閘極訊號Gate 2也會同時對第一補償電容Cc1充能。
在本實施例中，由於閘極訊號Gate1要開啟閘極G1需要有電壓的升降，同時第一開關Sw1的閘極G1和汲極D1之間會形成寄生電容Cgd1，因此當第一開關Sw1要關閉時、第二開關Sw2尚未開啟時，閘極電壓Gate1在降低的過程也會因為Feed through效應降低資料線路Display 1的電壓，進而影響到資料線路Display 1所連接的顯示電極的電壓位準。藉由連接在閘極G2和汲極D1(亦即資料線路Display 1)之間的補償電容Cc1，閘極訊號Gate2也可以藉由補償電容提高Display 1的電壓，亦即補償資料線路Display 1因Feedthrough的電壓損失，藉以使資料線路Display 1維持在適當的電壓位準。
圖1B是本發明第一實施例的佈線示意圖。請參照圖1B，來自訊號源Source 1的源極線路S1/S2延伸到多個通道110，且這些通道110例如是半導體通道。源極線路S1/S2藉由傳遞閘極訊號Gate1的線路所形成的閘極G1以及連接至資料線路Display 1的線路形成第一開關Sw1；源極線路S1/S2藉由傳遞閘極訊號Gate2的線路所形成的閘極G2以及連接至資料線路Display 2的線路形成第二開關Sw2。傳遞閘極訊號Gate2的線路的延伸部分和連接至資料線路Display 1的延伸部分形成補償電容Cc 1，因此驅動電路 100可以藉由補償電容Cc1自閘極訊號Gate 2的補償來減少資料線路Display 1在閘極訊號Gate 1下降的過程中因Feedthrough所造成的影響。
在本實施例中，上述的第一開關Sw1以及第二開關Sw2可以形成為解多工器(Demultiplexer)，藉以將來自一訊號源Source 1的資料訊號分配至不同的資料線路Display 1,Display 2，而補償電容Cc1可以避免在解多工器切換過程中造成資料線路Display 1的電壓壓降。
本發明所提出的控制線路並不限於上述實施例中控制線路可以控制資料線路的數量。圖2A是本發明第二實施例中驅動電路的電路示意圖。請參照圖2A，在本發明的第二實施例中，控制線路200連接至三個資料線路Display 3,Display 4,Display 5，並藉由第一開關Sw3,Sw4以及第二開關Sw5來將來自訊號源Source 2的資料訊號藉由閘極訊號Gate 3,Gate 4,Gate 5依序開啟這些開關並分配到上述這些資料線路Display 3-5。具體而言，本實施例的第一開關Sw3,Sw4以及第二開關Sw5例如形成一個解多工器。
在本實施例中，第二開關Sw5的閘極G5和第一開關Sw3的汲極D3之間連接第一補償電容Cc2；第二開關Sw5的閘極和第一開關Sw4的汲極D4之間連接第一補償電容Cc3。因此，當第二開關Sw5被閘極訊號Gate 5開啟時，閘極訊號Gate 5可以同時傳遞至補償電容Cc2以及Cc3來提高資料線路Display 3,Display 4的電壓，藉以維持資料線路Display 3,Display 4的電壓位準，降低寄生電容Cgd3,Cgd4因Feedthrough所造成的電壓壓降。
圖2B是本發明第二實施例的驅動電路的佈線示意圖。請參照圖2B，在本實施例的驅動電路200中，訊號源Source 2提供資料訊號至通 道210，藉由依序提供閘極訊號Gate 3,Gate 4,Gate 5來在閘級G3,G4,G5開通部分通道210以分別自源極S1/S2以及S3傳遞資料訊號至資料線路Display 3,Display 4以及Display 5。同時，提供閘極訊號Gate 5的金屬層的延伸部分和形成資料線路Display 3的金屬層的延伸部分形成補償電容Cc2；提供閘極訊號Gate 5的金屬層的另一延伸部分和形成資料線路Display 4的金屬層的延伸部分形成補償電容Cc3。因此，藉由補償電容Cc2以及Cc3，資料線路Display 3,Diplay 4的電壓位準可以被閘極訊號Gate5提高，以維持在適當的範圍中。
圖2C是本發明第二實施例的驅動電路以及顯示電極的剖面示意圖。請參照圖2C，通道210例如是由半導體層形成。傳遞上述閘極訊號Gate 3的線路、以及傳遞上述閘極訊號Gate 5的線路(亦即第二開關Sw 5的閘極G5)和在顯示區域A1中傳遞像素中的閘極訊號SR的線路是由第一金屬層形成；連接至訊號源Source 2的源極線路S1/S2、形成汲極D3以及畫素中源極Sp、汲極Dp的線路是由第二金屬層形成。第一金屬層位於第二金屬層上方，因此在多工器區域A2中，第二金屬層還可以和第一金屬層中傳遞閘極訊號Gate 5的第一金屬層形成補償電容Cc2，藉以維持汲極D3和源極Sp的電壓位準。因此，當顯示像素中的閘極SR開通並將資料訊號傳遞經汲極Dp傳遞至畫素電極ITO時，藉由補償電容Cc2的補償可以讓資料線路不會因為寄生電容、Feedthrough等現象造成壓降，進而影響到顯示電極ITO所形成的畫面的品質。
本發明所提出的驅動電路還可以包括第二補償電容來維持資料線路的電壓位準。圖3A是本發明第三實施例中驅動電路的電路示意 圖。請參照圖3A，訊號源Source 3提供資料訊號，閘極訊號Gate6,Gate7,Gate8依序傳遞至第一開關Sw6,Sw7,Sw8的閘極G6,G7,G8來開通這些開關以傳遞資料訊號至資料線路Display6,Display7,Display8。
在本實施例中，第一開關Sw6的汲極D6和第一開關Sw7的閘極G7之間有第二補償電容Cc4連接。因此，當閘極訊號Gate7開啟第一開關Sw7時，第二補償電容Cc4藉由接收到閘極訊號Gate7也可以提升資料線路Display 6的電壓，藉以減少閘極G6和汲極D6之間形成的寄生電容Cgd6所產生的Feedthrough所造成的影響。另一方面，第二開關Sw8的閘極G8和第一開關Sw6,Sw7各自的汲極D6,D7之間也各自連接有第一補償電容Cc5,Cc6，藉以同時減少閘極G6和汲極D6之間形成的寄生電容Cgd6以及閘極G7和汲極D7之間形成的寄生電容Cgd7所產生的Feedthrough所造成的影響。
圖3B是本發明第三實施例的驅動電路所控制的顯示元件的訊號示意圖。請參照圖3B，圖3B中畫出了上述資料線路Display 6的資料訊號Data 1以及畫素電壓Pixel A、閘極訊號Gate6,Gate7,Gate8，以及畫素閘極開啟訊號SR。舉例而言，在本實施例中，資料線路Display 6所接之畫素電壓Pixel A在時間P1例如被提高至3.80422伏特。藉由上述第一補償電容Cc5,Cc6以及第二補償電容Cc4，在Source3開啟的過程中，分別在時間P2可以維持在3.8267伏特，在時間P3可以維持在3.92743伏特。在SR關閉之後，時間P4時也還可以維持在3.44966伏特，亦即充電比仍維持在大約86%。因此，補償電容Cc4,Cc5,Cc6可以確實維持資料訊號Data 1的充電比。
進一步而言，請參照圖3C，其中進一步繪示了資料線路Display7的資料訊號Data7，資料線路Display8的資料訊號Data8，由圖3C可 以看出，在這些資料線路各自收到資料訊號後，在時間P5時，資料訊號Pixel A還可以維持在3.44966伏特，充電比維持在86.24%；資料訊號Pixel B還可以維持在3.47955伏特，充電比維持在86.98%；資料訊號Pixel C還可以維持在3.44443伏特，充電比維持在86.11%。由上述可知，本發明實施例所提出的驅動電路確實可以維持資料線路上資料訊號的品質，達到較均等的畫素電壓。另一方面，藉由上述第一補償電容以及第二補償電容，當利用例如是解多工器所提供的多個第一開關以及第二開關來提供資料訊號給資料線路時，同一組資料線路也不會因為寄生電容或Feedthrough造成充電比不均的現象，進一步確保顯示的效果。
本發明的補償訊號並不限於上述藉由解多工器中其他開關的閘極來提供，在本發明的其他實施例中，補償訊號還可以藉由共電極來提供。請參照圖4，本發明第四實施例的驅動電路400中，資料線路Display9透過第一開關Sw9連接至訊號源Source4；資料線路Display10透過第二開關Sw10連接至訊號源Source4。第一開關Sw9藉由傳遞至閘極G9的閘極訊號Gate9開啟，以使來自訊號源Source4的訊號可以傳遞至資料線路Display9；第二開關Sw10藉由傳遞至閘極G10的閘極訊號Gate10開啟，以使來自訊號源Source4的訊號可以傳遞至資料線路Display10。
在本實施例中，驅動電路400在資料線路Display9和第一開關Sw9的汲極D9之間有透過一第一補償電容Cc9連接至共電極COM。當第一開關Sw9要關閉，閘極訊號Gate9在降低的過程中也會因為寄生電容Cgd9帶來的Feed through效應降低資料線路Display9的電壓。因此共電極COM可以在閘極訊號Gate10傳遞至第二開關Sw10時一併提高電壓為准來補償資料線 路Display9因Feedthrough的電壓損失，藉以使資料線路Display9維持在適當的電壓位準。
換句話說，在本發明的一實施例中，一組資料線路的驅動方法可以在每次提供一閘極訊號至其中一資料線路時，同時提升共電極的電壓位準，藉以透過電容批配來提高Floating的資料線路中資料訊號的電壓。換句話說，補償電容並不限於連接至第二開關的閘極，更可以連接至共電極。
綜上所述，本發明所提出的驅動電路包括補償電容，因此可以在多工器中切換線路來提供資料訊號時同時提升先前提供資料訊號的資料線路的電壓，藉以維持這些資料線路的電壓位準在適當的範圍。本發明所提出的驅動方法在每次透過第二開關提供資料訊號時，也同時提供第二開關所接收的閘極訊號至補償電容，藉以提高先前已經接收到資料訊號的資料線路的電壓，以維持整體電壓位準。
100‧‧‧驅動電路
Cgd1‧‧‧寄生電容
Cc1‧‧‧補償電容
D1‧‧‧汲極
Display 1,Display 2‧‧‧資料線路
G1,G2‧‧‧閘極
Gate1,Gate2‧‧‧閘極訊號
Source1‧‧‧訊號源
Sw1,Sw2‧‧‧開關

Claims (11)

  1. 一種驅動電路，用以提供多個資料訊號至多個資料線路，包括：至少一第一開關，自源極接收其中一該資料訊號並提供到連接至汲極的其中一該資料線路；一第二開關，自源極接收另一該資料訊號並提供到連接至汲極的另一該資料線路；以及至少一第一補償電容，連接至該第一開關的汲極；其中該第一開關和該第二開關的源極連接至相同訊號源，且該第二開關在該第一開關傳遞完該資料訊號後才傳遞該資料訊號，且該第二開關傳遞該資料訊號時，該第一補償電容亦接收一補償訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路包括多個該第一開關時，還包括：至少一第二補償電容，連接於其中一該第一開關的汲極以及下一個傳遞該資料訊號的另一該第一開關的閘極之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中該第一補償電容連接於該第二開關的閘極和該第一開關的汲極之間；當該第二開關傳遞該資料訊號時，該資料訊號傳遞至該第一補償電容作為該補償訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，還包括一共電極；該第一補償電容連接於該第一開關的汲極和該共電極之間，該補償訊號由該共電極傳遞。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，還包括：一第一金屬層，形成該第二開關的閘極； 一第二金屬層，形成於該第一金屬層上方，且該第二金屬層形成該第一開關的源極和汲極；部分該第一金屬層位於形成該第一開關的汲極的下方以形成該第一補償電容。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中該第一開關以及該第二開關形成一解多工器。
  7. 一種多條資料線路的驅動方法，該些資料線路的其中之一連接至一第二開關，剩下的該些資料線路各自連接至一第一開關，該驅動方法包括：導通該第一開關並提供一資料訊號經其中一該第一開關至該第一開關所連接的資料線路；以及該第二開關在該第一開關傳遞完資料訊號至該些剩下資料線路後導通並提供一資料訊號至該第二開關所連接的資料線路；其中一第一補償電容連接至該第一開關的汲極，該第一補償電容在該第二開關被導通時接收一補償訊號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的驅動方法，當該第一開關為多個時，每個該第一開關的汲極和下一個導通的另一該第一開關的閘極之間連接一第二補償電容，且經該第一開關傳遞該資料訊號至資料線路的步驟之後還包括：以一閘極訊號導通另一該第一開關並提供一資料訊號經該另一第一開關至其所連接的資料線路，且該閘極訊號也傳遞至該第二補償電容。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的驅動方法，其中該第二開關的閘極連接至該第一開關的汲極，且該第二開關以一閘極訊號導通，且該閘極訊號也傳 遞至該第一補償電容作為該補償訊號。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的驅動方法，其中該第一補償電容連接於該第一開關的汲極和一共電極之間，當該第二開關被導通時，該共電極傳遞該補償訊號至該第一補償電容。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的驅動方法，其中該第一開關以及該第二開關形成為一解多工器，該解多工器以一時脈訊號開啟；其中該第二開關導通的時間對應該時脈訊號關閉的時間，該第一開關導通的時間對應該時脈訊號開啟以及剩餘的時間。
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