TWI408646B - 閘極驅動器、具有此閘極驅動器之顯示器及其驅動方法 - Google Patents

閘極驅動器、具有此閘極驅動器之顯示器及其驅動方法 Download PDF

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Description

閘極驅動器、具有此閘極驅動器之顯示器及其驅動方法 發明領域
本發明係有關一種閘極驅動器、具有該閘極驅動器之一顯示器裝置、與驅動該閘極驅動器之一種方法。本發明更特定於，係有關具有一增強驅動速度與一減少佔有面積之一閘極驅動器、具有該閘極驅動器之一顯示器裝置、與驅動該閘極驅動器之一種方法。
 發明背景
一般而言，一液晶顯示器(“LCD”)裝置使用液晶之光學與電氣特性，諸如一各向異性折射索引、一各向異性電介質常數、等等來顯示一影像。該LCD裝置相較於諸如一陰極射線管、一電漿顯示面板等等之其他顯示器裝置，具有諸如，例如，較輕的重量架構、較低的功率耗損、較低的驅動電壓、等等的特性。
近年來，每一像素具有一雙TFT架構之一LCD裝置已發展來改善一反襯比(“CR”)。換言之，該雙TFT架構之每一TFT對應兩像素，亦即，主要與次要像素而形成。
對該雙TFT架構而言，該等TFT需要一較高的驅動頻率、另一珈瑪參考電壓、與較一單一TFT架構長之一充電時間。因此，其造成一佔有面積之增加並產生一額外成本。
 發明概要
本發明提供具有一增強驅動速度與一減少佔有面積之一閘極驅動器。
本發明亦提供驅動該閘極驅動器之一種方法。
本發明亦提供具有該閘極驅動器之一顯示器裝置。
示範實施例中，用於在一像素區驅動連接至一主切換裝置之一主閘極線，與連接至一次切換裝置之一次閘極線的一閘極驅動器，包括一位移暫存器部分與一輸出控制部分。該位移暫存器部分用以響應一時鐘而連續位移一第一脈衝信號，以輸出一第二脈衝信號。該輸出控制部分根據一第一控制信號而轉換該第二脈衝信號，以輸出一主脈衝信號至該主閘極線，並用以響應該第一控制信號與一第二控制信號而轉換該第二脈衝信號，以輸出具有一受調整輸出時序與一受調整脈衝寬度之一次脈衝信號至該等次閘極線。
該輸出控制部分包括一主控制部分，用於控制該第二脈衝信號以產生該主脈衝信號、與一次控制部分，用於調整該第二脈衝信號之該輸出時序與該脈衝寬度，以產生該次脈衝信號。
其他示範實施例中，一顯示器裝置包括於一像素區中，具有一主像素與一次像素之一顯示器面板、一閘極驅動器、與一時序控制器。該閘極驅動器針對該主像素而輸出一主脈衝信號，並於該主脈衝信號輸出之一時間週期中，針對該次像素而輸出一次脈衝信號。該時序控制器輸出多個控制信號與一時鐘以驅動該閘極驅動器。
另外的其他示範實施例中，在一像素區驅動連接至一主切換裝置之一主閘極線，與連接至一次切換裝置之一次閘極線的一種方法中，一第一脈衝信號用以響應一時鐘而連續位移，以輸出一第二脈衝信號。該第二脈衝信號根據一第一控制信號而轉換，以輸出一主脈衝信號至該主閘極線。該第二脈衝信號用以響應該第一控制信號與一第二控制信號而轉換，以輸出具有一受調整輸出時序與一受調整脈衝寬度之一次脈衝信號至該次閘極線。
該次脈衝信號之輸出時序與脈衝寬度會受該第二控制信號調整，該第二控制信號反向時，該次脈衝信號之輸出時序與脈衝寬度會形成。
該次脈衝信號之輸出會遲於該主脈衝信號之輸出，而完成該次脈衝信號之輸出會早於完成該主脈衝信號之輸出。
尚有其他示範實施例中，在一像素區驅動連接至一主切換裝置之一主閘極線，與連接至一次切換裝置之一次閘極線的一閘極驅動器，包括一輸出控制部分，用於輸出一主脈衝信號至該主閘極線以及輸出一次脈衝信號至該次閘極線，該主脈衝信號輸出至該主閘極線之一時間週期中，該次脈衝信號輸出至該次閘極線。
根據該組態，該LCD裝置可改善其顯示品質並減少其大小。
圖式簡單說明
本發明之上述與其他優點當連同伴隨圖式考量，並參照下列詳細說明將變得更加明顯，其中：第1圖是一顯示一習知液晶顯示器裝置的方塊圖；第2圖是一顯示第1圖之一閘極驅動器的方塊圖；第3圖是一繪示第2圖之閘極驅動器的波形圖；第4圖是一顯示根據本發明之一液晶顯示器裝置的一示範實施例之方塊圖；第5圖是一顯示第4圖之一示範閘極驅動器的方塊圖；第6圖是一更詳細繪示第5圖所示之示範閘極驅動器的方塊圖；第7圖是一顯示第5圖之一示範輸出控制部分的電路圖；第8圖是一來自第5圖所示之一示範閘極驅動器的波形圖；第9圖是一顯示介於施用至閘極線之脈衝信號與一液晶電容器之一電荷間的關聯性之波形圖；第10圖是一顯示介於施用至閘極與資料線之脈衝信號與一液晶電容器之電荷間的關聯性之波形圖；第11圖是一顯示介於施用至閘極與資料線之脈衝信號與一液晶電容器之一電荷間的關聯性之波形圖；第12圖是一繪示根據本發明之一閘極驅動方法的一示範實施例之流程圖；與第13圖是一顯示根據本發明之一液晶顯示器裝置的一示範實施例之方塊圖。
 較佳實施例之詳細說明
下文中，本發明將參照伴隨圖式來詳細說明。圖式中，某些特徵可被誇大或特定特徵之一過多數量可不顯示以求清晰呈現。所有圖式中相同數字代表相同元件。
第1圖是一顯示一習知LCD裝置的方塊圖。第2圖是一顯示第1圖之一閘極驅動器的方塊圖。第3圖是一繪示第2圖之閘極驅動器的波形圖。第1圖至第3圖中，將說明具有一雙TFT之一LCD裝置。
參照第1圖，一習知LCD裝置10包括一LCD面板100、一閘極驅動器140、與一源極驅動器160。
該LCD面板100包括多個像素。該等像素120之每一個包括R、G、與B彩色像素區122、124、與126，而該等R、G、與B彩色像素區122、124、與126之每一個包括一主像素122a與一次像素122b。
該主像素122a具有與該次像素122b之液晶安排不同的一液晶安排，因而能改善該LCD面板100之可見性。
該閘極驅動器140連接至於該LCD面板100形成之主閘極線MGL與次閘極線SGL。該等主閘極線MGL於一第一方向實質與該等次閘極線SGL平行運作。該等主要與次要閘極線MGL與SGL個別施用一主脈衝信號與一次脈衝信號至該LCD面板100，藉此連接至該等主要與次要閘極線MGL與SGL之TFT會連續致動。
該源極驅動器160連接至於該LCD面板100形成之資料線DL。該等資料線DL於一第二方向實質與該等主要與次要閘極線MGL與SGL垂直形成。由該閘極驅動器140致動之該等TFT，個別施用透過來自該源極驅動器160之該等資料線DL提供的影像信號至液晶電容器LC，以顯示影像。參照第2圖與第3圖，該閘極驅動器140包括一位移暫存器部分142、一準位位移器部分144、與一輸出緩衝器部分146。該等位移暫存器部分142、準位位移器部分144、與輸出緩衝器部分146個別包括位移暫存器142a、準位位移器144a、與輸出緩衝器146a。
一垂直開始信號STV施用於該位移暫存器部分142時，該位移暫存器部分142之該等位移暫存器142a的每一個會連續位移該垂直開始信號STV，並用以響應亦施用於該位移暫存器部分142之一閘極時鐘CPV，而實質地同時輸出一主源極脈衝信號OMPULSE與一次源極脈衝信號OSPULSE。
該閘極時鐘CPV用以響應該垂直開始信號STV而變遷至一邏輯高準位後，於該閘極時鐘CPV變遷至一下一邏輯高準位的一時鐘週期P1期間，該等主源極脈衝信號OMPULSE與次源極脈衝信號OSPULSE會連續施用於該準位位移器部分144之準位位移器144a。
該準位位移器部分144之準位位移器144a將該等主源極脈衝信號OMPULSE與次源極脈衝信號OSPULSE個別轉換成一主脈衝信號MPULSE與一次脈衝信號SPULSE，該等脈衝信號具有對應至該等TFT之一導通電壓準位的一電壓準位。該電壓準位透過上述該等TFT之閘極來對應至一電壓準位以成功導通每一個相關聯之TFT，以便遞送來自該等資料線之影像信號至該等主要與次要像素122a、122b。該準位位移器部分144之準位位移器144a將該等主要與次要源極脈衝信號OMPULSE與OSPULSE個別轉換成具有該等TFT之導通電壓準位的一主脈衝信號MPULSE與一次脈衝信號SPULSE之後，該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE會施用於該輸出緩衝器部分146。
該輸出緩衝器部分146連續輸出該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE至連接至該輸出緩衝器部分146之該等主要與次要閘極線MGL與SGL。根據此組態，該等主要與次要像素122a、122b(參見第1圖)由於透過該等資料線DL之一資料線DL1而施用的影像信號，而具有彼此不同的液晶安排，因而可顯示一預定影像。
第4圖是一顯示根據本發明之一LCD裝置的一示範實施例之方塊圖。
參照第4圖，一LCD裝置20包括一LCD面板200、一閘極驅動器240、與一源極驅動器260。
該LCD面板200包括一像素矩陣，其像素由相鄰的主要與次要閘極線MGL與SGL，以及一對與該等主要與次要閘極線MGL與SGL交叉之相鄰的資料線DL1至DLn所定義之區域中形成，其中該等資料線DL1至DLn可由該LCD面板200之TFT基體中的一絕緣層(未顯示)，來與該等主要與次要閘極線MGL與SGL絕緣。該等像素之每一個包括用以響應一像素信號而調整一光線透射率之一液晶電容器LC、與驅動該液晶電容器LC之一切換電晶體ST。該切換電晶體ST是一薄膜電晶體(“TFT”)。
該切換電晶體ST1包括連接至一資料線DL1之一源極、連接至一閘極線GL1之一閘極、與連接至一透明像素電極，諸如次像素222b之一汲極。該液晶電容器LC於該透明像素電極與該彩色濾光鏡基體上形成之一透明共同電極間形成。
因此，該切換電晶體ST選擇性受致動時，該液晶會由於施用於該透明像素電極與該透明共同電極間之一電壓而重新排列。通過該等像素之光線量會被調整，藉此該等像素之每一個可顯示各種不同的標度。
另外於該LCD面板200中，兩個TFT於僅顯示一種色彩之單色彩像素區中形成。亦即，一像素區220包括第一、第二、與第三色彩像素區222、224、與226，個別顯示紅色、綠色與藍色。該等三種色彩像素區222、224、與226之每一個於該LCD裝置20之一前視角觀察，包括具有一主切換TFT之一主像素222a，於該LCD裝置20之一側視角觀察，並包括具有一次切換TFT之一次像素222b。
例如，該第一色彩像素區222之主像素222a由該主切換TFT ST2連接至一第一主閘極線MGL1與一第一資料線DL1。連接至該第一主閘極線MGL1之該主切換TFT ST2受致動時，該第一色彩像素區222之液晶具有一第一安排，對應至來自該第一資料線DL1之影像信號，以及施用於該第一色彩像素區222之該像素電極與該共同電極間的電壓。因此，該第一色彩像素區222可調整其通過的光線量，以顯示該主像素222a之一標度。
同樣地，該第一色彩像素區222之次像素222b由該次切換TFT ST1連接至一第一次閘極線SGL1與一第一資料線DL1。連接至該第一次閘極線SGL1之該次切換TFT ST1受致動時，該第一色彩像素區222之液晶用以響應來自該第一資料線DL1之影像信號，以及施用於該第一色彩像素區222之該像素電極與該共同電極間的電壓，而具有與該第一安排不同之一第二安排。因此，該第一色彩像素區222可調整其通過的光線量，以顯示該次像素222b之一標度。
該實施例中，該等主閘極線MGL定義為該LCD面板200之偶數閘極線，而該等次閘極線SGL定義為該LCD面板200之奇數閘極線。或者，該等主要與次要閘極線MGL與SGL可個別定義為奇數閘極線與偶數閘極線。該類實施例中，該等主像素222a與該等次像素222b，以及其對應的切換電晶體ST2與ST1之位置可被反轉。
如上所述，該主像素222a之液晶安排與該次像素222b之液晶安排不同，藉此該LCD裝置20可由於該視角而防止其可見性變質。
該閘極驅動器240用以響應從外部，諸如從一時序控制器提供至該閘極驅動器240之一垂直開始信號STV而受驅動，將於下文中進一步說明。該閘極驅動器240用以響應一閘極時鐘CPV而位移該垂直開始信號STV，並於一閘極高電壓VGH連續輸出該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE至該等主要與次要閘極線MGL與SGL。該閘極高電壓VGH對應足以導通個別連接至該等主要與次要閘極線MGL與SGL之TFT的一電壓。於該閘極高電壓VGH之該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE不施用於該等主要與次要閘極線MGL與SGL時，該閘極驅動器240會輸出一閘極低電壓VGL至該等主要與次要閘極線MGL與SGL。
該源極驅動器260用以響應一源極開始信號而位移一源極時鐘，以輸出一取樣信號。該源極驅動器260根據該取樣信號而閂鎖該影像信號，並用以響應一源極輸出致動信號而連續施用該影像信號至該等資料線DL1至DLn。
第5圖是一顯示第4圖之一示範閘極驅動器的方塊圖。第6圖是一更詳細繪示第5圖所示之示範閘極驅動器的方塊圖。
參照第5圖與第6圖，該閘極驅動器240包括一位移暫存器部分242、一輸出控制部分244、一準位位移器部分246、與一輸出緩衝器部分248。
該位移暫存器部分242用以響應從外部，諸如從一時序控制器提供之一垂直開始信號STV而受驅動。該位移暫存器部分242用以響應亦從外部，諸如從一時序控制器提供之該閘極時鐘CPV而連續位移該垂直開始信號STV。該位移暫存器部分242包括多個等級ST。
該位移暫存器部分242受驅動時，該第一級ST1接收該垂直開始信號STV，而第二級ST2至第m級STm從前級接收一輸出信號，其中m是一自然數。例如，等級ST2從等級ST1接收一輸出信號，等級ST3從等級ST2接收一輸出信號，等等。該等等級ST之每一級閂鎖該垂直開始信號STV，並用以響應該閘極時鐘CPV而連續輸出該垂直開始信號STV至下一級，以輸出一源極掃描信號OSS1至該輸出控制部分244之OSS。
該輸出控制部分244包括識別為第6圖之主控制器的一主控制部分244a、與識別為第6圖之次控制器的一次控制部分244b。
該主控制部分244a用以響應來自該位移暫存器部分242之源極掃描信號OSS與從外部，諸如從一時序控制器提供之一第一控制信號OE，而產生該主脈衝信號MPULSE。該實施例中，該第一控制信號OE指出一閘極輸出允許信號OE。
來自該位移暫存器部分242之該源極掃描信號OSS施用於該輸出控制部分244之情況下，該閘極輸出允許信號OE施用於該輸出控制部分244時，該主控制部分244a輸出該源極掃描信號OSS作為該主脈衝信號MPULSE至該準位位移器部分246。亦即，當該源極掃描信號OSS與該閘極輸出允許信號OE於一邏輯高準位時施加，該主控制部分244a會輸出該第一主脈衝信號MPULSE1，以便驅動第4圖中該主像素222a之TFT ST2。
同時，該次控制部分244b用以響應從外部，諸如從一時序控制器提供之該源極掃描信號OSS、該閘極輸出允許信號OE、與一第二控制信號OC，而控制該源極掃描信號OSS之一輸出時序與一脈衝寬度，以輸出該次脈衝信號SPULSE至該準位位移器部分246。該第二控制信號OC指出一閘極輸出控制信號OC。
該源極掃描信號OSS、該閘極輸出允許信號OE、與該閘極輸出控制信號OC具有邏輯高準位時，該次控制部分244b輸出該第一次脈衝信號SPULSE1，以便驅動第4圖中該次像素222b之TFT ST1。
該準位位移器部分246將來自該主控制部分244a之該主脈衝信號MPULSE的電壓準位，與來自該次控制部分244b之該次脈衝信號SPULSE的電壓準位，位移至該LCD面板200之一操作電壓。亦即，該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE可具有該電壓準位以藉由該準位位移器部分246，來致動該等主像素222a與該等次像素222b中之該等TFT ST2與ST1。
該輸出緩衝器部分248接收來自該準位位移器部分246之該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE，並連續個別施用該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE至該等主要與次要閘極線MGL與SGL，以導通該等相關聯之TFT ST2與ST1。
第7圖是一顯示第5圖之一示範輸出控制部分的電路圖。第8圖是一第5圖所示之一示範閘極驅動器的波形圖。
參照第5圖至第8圖，該輸出控制部分244包括該主控制部分244a與該次控制部分244b。
該主控制部分244a包括多個AND閘，每一閘具有兩個輸入端子。該源極掃描信號OSS與該閘極輸出允許信號OE實質地同時施用於該等AND閘時，該主控制部分244a之AND閘會將該源極掃描信號OSS轉換為該主脈衝信號MPULSE。該主控制部分244a之若干AND閘會等於該LCD面板200上形成之該等主閘極線MGL的數量。
該次控制部分244b包括多個AND閘，每一閘具有三個輸入端子。該源極掃描信號OSS、該閘極輸出允許信號OE、與該閘極輸出控制信號OC實質地同時施用於該等AND閘時，該次控制部分244b之AND閘會控制該源極掃描信號OSS之該輸出時序與該脈衝寬度，以輸出該次脈衝信號SPULSE。此實施例中，該閘極輸出控制信號OC之一邏輯值反向後，該閘極輸出控制信號OC會施用於該等AND閘。如第8圖所示，施用於該等次閘極線SGL之信號會與該閘極輸出控制信號OC之邏輯低準位的相位相反。該次控制部分244b之若干AND閘會等於該LCD面板200上形成之該等次閘極線SGL的數量。
亦即，一第一次脈衝信號SPULSE1與一第一主脈衝信號MPULSE1已通過該準位位移器部分246與該輸出緩衝器部分248後，一第一次像素與一第一主像素用以響應來自一第一次控制器之該第一次脈衝信號SPULSE1與來自一第一主控制器之該第一主脈衝信號MPULSE1而受驅動，因而可顯示該預定之影像。
該位移暫存器部分242用以響應該垂直開始信號STV而受驅動。該位移暫存器部分242用以響應該閘極時鐘CPV而連續位移該垂直開始信號STV，以便連續輸出該源極掃描信號OSS。因此，該閘極時鐘CPV施用於該位移暫存器部分242之情形下，該閘極輸出允許信號OE會從該邏輯低準位變遷為該邏輯高準位。此外，施用該垂直開始信號STV之前，或該垂直開始信號STV施用於該位移暫存器部分242之情形下，該閘極輸出允許信號OE會施用於該輸出控制部分244。
亦即，施用該垂直開始信號STV之前，或該垂直開始信號STV施用於該位移暫存器部分242之情形下，位於邏輯高準位之該閘極輸出允許信號OE會施用於該輸出控制部分244。
該主控制部分244a用以響應該垂直開始信號STV與該閘極輸出允許信號OE而受致動，而該主控制部分244a輸出具有與該源極掃描信號OSS相同脈衝寬度的該主脈衝信號MPULSE。該主脈衝信號MPULSE會於該閘極輸出允許信號OE變遷至該邏輯高準位，而該閘極時鐘CPV從該邏輯高準位變遷至該邏輯低準位之一時鐘週期P1期間輸出，如第8圖所示。
該閘極輸出允許信號OE變遷至該邏輯高準位的情形下，該閘極輸出控制信號OC於該邏輯低準位施用時，該次控制部分244b會受致動來輸出該第一次脈衝信號SPULSE1，如該第一次脈衝信號SPULSE1之邏輯高準位與該閘極輸出控制信號OC之邏輯低準位的相反相位所展現。因此，該第一次脈衝信號SPULSE1之輸出時序會判定為該源極掃描信號OSS之輸出時序，並由該閘極輸出控制信號OC來判定。另外，該閘極輸出控制信號OC於該邏輯高準位施用時，該次控制部分244b會截止，以便控制該源極掃描信號OSS之脈衝寬度，因而可判定該第一次脈衝信號SPULSE1之脈衝寬度。同樣地，該閘極輸出控制信號OC再次於該邏輯低準位施用時，該次控制部分244b會受致動來輸出該第二次脈衝信號SPULSE2，等等。
於是，該第一次脈衝信號SPULSE1用以響應該閘極輸出控制信號OC而控制該源極掃描信號OSS之輸出時序與脈衝寬度。此外，該閘極輸出控制信號OC之邏輯低準位會於該主脈衝信號MPULSE之脈衝寬度期間出現。因此，該次脈衝信號SPULSE於該主脈衝信號MPULSE開始之後才開始，於該主脈衝信號MPULSE結束前便結束。
該第一主脈衝信號MPULSE1與該第一次脈衝信號SPULSE1會提升至適合致動個別由該準位位移器部分246之準位位移器246a與該輸出緩衝器部分248之緩衝器248a連接至該第一主閘極線MGL1與該第一次閘極線SGL1的TFT之操作電壓。
同樣地，一第二主脈衝信號MPULSE2至一第m主脈衝信號MPULSEm，與一第二次脈衝信號SPULSE2至一第m次脈衝信號SPULSEm會連續輸出。
第9圖是一顯示介於施用至閘極線之脈衝信號與一液晶電容器之一電荷間的關聯性之波形圖。第10圖是一顯示介於施用至閘極與資料線之脈衝信號與一液晶電容器之電荷間的關聯性之波形圖。第11圖是一顯示介於施用至閘極與資料線之脈衝信號與一液晶電容器之一電荷間的關聯性之波形圖。
參照第9圖，使用一雙TFT之LCD面板中，不像本發明之實施例，具有相同脈衝寬度之該次脈衝信號與該主脈衝信號，會個別連續施用於該等次閘極線SGL與該等主閘極線MGL。為了顯示一訊框之影像，該LCD面板需要一約120赫茲的驅動頻率，藉此相較於該使用一單TFT之一LCD面板，該LCD面板具有約1/2的驅動頻率。亦即，使用一單TFT之一LCD面板的一驅動速度可具有約60赫茲的驅動頻率，如第9圖所展示使用一雙TFT之LCD面板需要一約120赫茲的驅動頻率。
此外，既然一充電時間不足以對一液晶電容器LC之一電荷充電，則該LCD面板之顯示品質會變質。
為了改善該液晶電容器LC之電荷充電時間與該LCD面板之驅動速度，該次脈衝信號與該主脈衝信號可連續施用於該等次要與主要閘極線SGL與MGL，如第10圖所示。
參照第10圖，於該閘極高電壓VGH之該等次要與主要脈衝信號，會實質地同時施用於對應一像素區之該次閘極線SGL與該主閘極線MGL。再者，該主脈衝信號具有較該次脈衝信號之一脈衝寬度大之一脈衝寬度。因此，該等次要與主要脈衝信號同時開始的情形下，該次脈衝信號之結束會早於該主脈衝信號之結束。該實施例中，該第一資料線DL1、該第一次閘極線SGL1、與該第一主閘極線MGL1將於第10圖中說明。
施用於整個該資料線DL之影像信號會由於該RC延遲而延遲一預定時間。因此，該等主要與次要脈衝信號如第10圖所示而加以施用時，該第一主像素之該液晶電容器LC2可用以響應施用於該第一主閘極線MGL1之一第一主脈衝信號MPULSE1而具有足夠的充電時間來對其電荷充電。此外，該第一主像素中之該切換電晶體ST2由於該第一主脈衝信號MPULSE1而受致動的情形下，該第一主像素可具有足夠的傳輸時間來穩定地發射施用於整個該第一資料線DL1之影像信號，因此可於一前視角來改善該可見性。
另一方面，該第一次像素中之該切換電晶體ST1由於該第一次脈衝信號SPULSE1而受致動的情形下，該第一次像素可不具有足夠的傳輸時間來穩定地發射施用於整個該第一資料線DL1之影像信號，藉此於一側視角之可見性可能無法改善，該第一次脈衝信號SPULSE1具有較該第一主脈衝信號MPULSE1短之一脈衝寬度，並且於該第一主脈衝信號MPULSE1結束前作適當結束。
第11圖中，將說明該第一資料線DL1、該第一次閘極線SGL1與該第一主閘極線MGL1。
參照第11圖，當該第一主脈衝信號MPULSE1施用於該第一主閘極線MGL1而該第一主像素222a受致動後，該第一次脈衝信號SPULSE1施用於該第一次閘極線SGL1以致動該第一次像素222b。位於該邏輯高準位之該第一主脈衝信號MPULSE1施用於該第一主閘極線MGL1時，該第一次脈衝信號SPULSE1於一預定時間施用於該第一次閘極線SGL1。亦即，該第一主脈衝信號MPULSE1開始之後，該第一次脈衝信號SPULSE1才開始，而該第一次脈衝信號SPULSE1於該第一主脈衝信號MPULSE1結束前即結束，藉此該第一次脈衝信號SPULSE1可於該第一主脈衝信號MPULSE1之期間完整產生。
因此，本發明之實施例的LCD面板需要約60赫茲的驅動頻率，以便顯示一訊框之影像。於是使用該雙TFT之本發明LCD面板的示範實施例，可以與使用該單TFT之一LCD面板相同的驅動速度來受致動。
此外，由於該第一次脈衝信號SPULSE1開始時的一延遲，該第一主脈衝信號MPULSE1施用於連接至該第一主像素222a之該第一主閘極線MGL1以施用該影像信號至該第一主像素222a時，該第一次脈衝信號SPULSE1於一預定時間後會施用於連接至該第一次像素222b之該第一次閘極線SGL1，以便施用該影像信號至該第一次像素222b。
因此，雖然透過該資料線DL施用於該次像素之影像信號會延遲，但因為該次像素可具有足夠的傳輸時間來穩定地接收透過該資料線DL施用之影像信號，所以該LCD面板可於其一側視角來改善可見性。
再次參照第10圖，該等主要與次要像素可透過一資料線DL而不接收彼此相異之影像信號，但該等主要與次要像素可透過如第11圖所示之一資料線DL而接收彼此相異之影像信號。該第一主脈衝信號MPULSE1之脈衝寬度中的第一次脈衝信號SPULSE1之產生，若需要可由該閘極輸出控制信號來改變。亦即，位移關於該垂直開始信號STV之閘極輸出控制信號中的邏輯低準位之開始，會位移產生該主脈衝信號MPULSE1中之次脈衝信號SPULSE1的產生。
使用本實施例之雙TFT的LCD裝置，可於一實質與使用單一TFT之LCD裝置相同的時間顯示對應一訊框之影像信號。再者，該LCD裝置可具有足夠的充電時間來對該液晶電容器LC充電，並且該前視角以及該側視角的可見性得以改善。
此外，根據本發明之LCD裝置的示範實施例可減少形成該閘極驅動器之佔有面積，藉此該LCD裝置亦可應用於一小型LCD裝置。
第12圖是一繪示根據本發明之一閘極驅動方法的一示範實施例之流程圖。
參照第12圖，如步驟S110所展現，該閘極驅動器用以響應該時鐘而連續位移該外部提供之第一脈衝信號(垂直開始信號STV)，以輸出該第二脈衝信號OSS。如步驟S120所展現，該閘極驅動器用以響應該第二脈衝信號OSS與該外部提供之第一控制信號OE而輸出該主脈衝信號MPULSE。
此外，如步驟S130所展現，該閘極驅動器用以響應該第一控制信號(該閘極輸出允許信號)OE與該外部提供之第二控制信號OC，而控制該第二脈衝信號(該源極掃描信號)OSS之輸出時序與脈衝寬度。
之後，該閘極驅動器會連續提升該主脈衝信號MPULSE與該次脈衝信號SPULSE至如步驟S140所示之LCD面板的操作電壓準位，並透過如步驟S150所示之輸出線，來連續輸出該受提升之主脈衝信號MPULSE與該受提升之次脈衝信號SPULSE。
更特別的是，步驟S110中，該位移暫存器部分242(參見第5圖)用以響應該垂直開始信號STV而受致動，而該位移暫存器部分242用以響應該閘極時鐘CPV而連續位移該垂直開始信號STV。此外，該位移暫存器部分242之每一級ST用以響應該閘極時鐘CPV而連續輸出該垂直開始信號STV，以輸出該第二脈衝信號OSS。
步驟S120中，該輸出控制部分244(參見第5圖)之主控制部分244a(參見第5圖)用以響應該源極掃描信號OSS與該第一控制信號OE而輸出該主脈衝信號MPULSE。該實施例中，該第一控制信號OE指出該閘級輸出致動信號OE。
該源極掃描信號OSS與該閘級輸出致動信號OE於該邏輯高準位輸入時，該主脈衝信號MPULSE會在該閘極時鐘CPV之一時鐘週期P1期間，於該邏輯高準位時輸出，如先前第8圖所示。
步驟S130中，該輸出控制部分244(參見第5圖)之次控制部分244b(參見第5圖)用以響應該源極掃描信號OSS、該閘級輸出致動信號OE、與該第二控制信號OC而輸出該次脈衝信號SPULSE。該實施例中，該第二控制信號OC指出該閘級輸出控制信號。
該源極掃描信號OSS與該閘極輸出允許信號OE於該邏輯高準位輸入，而該閘極輸出控制信號OC於該邏輯低準位輸入時，該閘極輸出控制信號OC用以響應該反向閘極輸出控制信號OC、該源極掃描信號OSS、與該閘極輸出允許信號OE而輸入的情形下，該次控制部分244b會輸出該次脈衝信號SPULSE。
亦即，該閘極輸出控制信號OC於該邏輯低準位施用的情形下，會輸出該次脈衝信號SPULSE，而該閘極輸出控制信號OC返回該邏輯高準位時，該次脈衝信號SPULSE會結束。
步驟S140中，該準位位移器部分246(參見第6圖)之準位位移器246a(參見第6圖)，會連續提升該第一至第m主脈衝信號與該第一至第m次脈衝信號至導通該LCD面板之相關聯TFT的操作電壓準位。
亦即，為了連續致動連接至該LCD面板之該等主要與次要閘極線MGL與SGL的TFT，該等主要與次要脈衝信號MPULSE與SPULSE會連續提升至該準位位移器部分246導通該等TFT之電壓準位。
步驟S150中，該準位位移器部分246提升之該等主要與次要脈衝信號，會透過該輸出緩衝器部分248(參見第6圖)之緩衝器248a(參見第6圖)來輸出至該等主要與次要閘極線MGL與SGL。
第13圖是一顯示根據本發明之一LCD裝置的一示範實施例之方塊圖。
參照第13圖，一LCD裝置300包括一LCD面板310、一閘極驅動器320、一時序控制器330、與一面板電壓產生器340。
該LCD面板310包括矩陣組態之像素，該等主要與次要閘極線MGL與SGL於一第一方向延伸，而該等資料線DL1至DLn於實質與該第一方向垂直之一第二方向延伸。
該等像素之每一個包括該主閘極線MGL、該次閘極線SGL、與該資料線DL。此外，該等像素之每一個包括一液晶電容器LC與一儲存電容器。該液晶電容器LC改變一光線透射率以調整一光線總量，而該儲存電容器增強一電荷總量。
該閘極驅動器320包括一位移暫存器部分、一輸出控制部分、一準位位移器部分、與一輸出暫存器部分。該實施例中，該閘極驅動器320與第4圖至第8圖之閘極驅動器240具有相同的功能與架構，而因此該閘極驅動器320之進一步的任何重複說明將省略。
該時序控制器330接收一時鐘信號CLK、一水平同步信號Hs y n c 、一垂直同步信號Vs y n c 、一RGB資料信號、與一資料允許資料DE。該時序控制器330輸出一垂直開始信號STV、一閘極時鐘CPV、一閘極輸出允許信號OE、與一閘極輸出控制信號OC。此外，該時序控制器330輸出控制信號CS來控制該源極驅動器350與該RGB資料信號以顯示一影像。
該面板電壓產生器340接收一電源電壓VDD，並輸出一閘極導通電壓VGo n 與一閘極截止電壓VGo f f 至該閘極驅動器320。
該LCD裝置300更包括一源極驅動器350與一標度電壓產生器360，以便施用一類比型之影像信號至該LCD面板310。
該源極驅動器350將來自該時序控制器330之數位型RGB資料信號轉換為該類比型RGB資料信號，並施用該類比型RGB資料信號至該LCD面板310之該等資料線DL。
該標度電壓產生器360接收一電源電壓VDD，並施用一標度電壓至該源極驅動器350以便控制該LCD面板310中之液晶的光線透射率。
如上所述，每一像素使用該雙TFT之LCD裝置300，可以與每一像素使用該單一TFT之LCD裝置300相同的一驅動速度與顯示速度來顯示該影像。
再者，雖然該影像信號透過一條資料線而施用於兩個TFT，但該LCD裝置300可具有足夠時間來導通兩TFT，因而可改善其顯示品質。
再者，驅動使用該雙TFT之該LCD面板310的閘極與資料驅動器320與350可減少佔有面積，因而可減少該LCD裝置300的大小。
雖然已說明本發明之示範實施例，但需了解本發明不應侷限於該等示範實施例中，對業界之熟於此技者而言，如下文要求之本發明的精神與範疇下本案可作各種不同的改變與修改。此外，使用術語第一、第二、等等並不代表任何的順序或重要性，反而是該等術語第一、第二、等等是用於區別一元件與另一元件。除此之外，使用術語一、一個、等等並不代表數量之限制，反而是代表該參考項目之至少其中之一的存在。
10、20、300．．．LCD裝置
100、200、310．．．LCD面板
120．．．像素
122、124、126．．．彩色像素區
122a、222a．．．主像素
122b、222b．．．次像素
140、240、320．．．閘極驅動器
142、242．．．位移暫存器部分
142a．．．位移暫存器
144、246．．．準位位移器部分
144a．．．準位位移器
146、248．．．輸出緩衝器部分
146a．．．輸出緩衝器
160、260、350．．．源極驅動器
220．．．像素區
222．．．第一色彩像素區
224．．．第二色彩像素區
226．．．第三色彩像素區
244．．．輸出控制部分
244a．．．主控制部分
244b．．．次控制部分
330．．．時序控制器
340．．．面板電壓產生器
360．．．標度電壓產生器
第1圖是一顯示一習知液晶顯示器裝置的方塊圖；第2圖是一顯示第1圖之一閘極驅動器的方塊圖；第3圖是一繪示第2圖之閘極驅動器的波形圖；第4圖是一顯示根據本發明之一液晶顯示器裝置的一示範實施例之方塊圖；第5圖是一顯示第4圖之一示範閘極驅動器的方塊圖；第6圖是一更詳細繪示第5圖所示之示範閘極驅動器的方塊圖；第7圖是一顯示第5圖之一示範輸出控制部分的電路圖；第8圖是一來自第5圖所示之一示範閘極驅動器的波形圖；第9圖是一顯示介於施用至閘極線之脈衝信號與一液晶電容器之一電荷間的關聯性之波形圖；第10圖是一顯示介於施用至閘極與資料線之脈衝信號與一液晶電容器之電荷間的關聯性之波形圖；第11圖是一顯示介於施用至閘極與資料線之脈衝信號與一液晶電容器之一電荷間的關聯性之波形圖；第12圖是一繪示根據本發明之一閘極驅動方法的一示範實施例之流程圖；與第13圖是一顯示根據本發明之一液晶顯示器裝置的一示範實施例之方塊圖。
240．．．閘極驅動器
242．．．位移暫存器部分
244．．．輸出控制部分
244a．．．主控制部分
244b．．．次控制部分
246．．．準位位移器部分
248．．．輸出緩衝器部分

Claims (25)

  1. 一種用於驅動連接至一主切換裝置之一主閘極線以在一顯示一色彩的色彩像素區中之一主像素上顯示影像與驅動連接至一次切換裝置之一次閘極線以在顯示該色彩的色彩像素區中之一次像素上顯示影像的方法，該方法包含有下列步驟：用以響應一時鐘而連續位移一第一脈衝信號，以輸出一第二脈衝信號；根據一第一控制信號而轉換該第二脈衝信號，以輸出一主脈衝信號至一主閘極線；以及用以響應該第一控制信號與一第二控制信號而轉換該第二脈衝信號，以輸出具有與該主脈衝信號不同之一輸出時序與一脈衝寬度的一次脈衝信號至該次閘極線，其中該主脈衝信號及次脈衝信號係在一相同的級中產生；該主切換裝置與該次切換裝置係位於該主閘極線與相鄰於該主閘極線之次閘極線之間；且該色彩像素區之主切換裝置與次切換裝置係連接至具有一影像信號的同一資料線。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含提升該等主脈衝信號與次脈衝信號。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，更包含透過多條輸出線來連續輸出該等受提升之主脈衝信號與次脈衝信號。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中用以響應該第一控制信號與一第二控制信號而轉換該第二脈衝信號，以輸出具有一不同輸出時序與一不同脈衝寬度之一次脈衝信號至該次閘極線，包含由該第二控制信號來調整該次脈衝信號之該輸出時序與該脈衝寬度。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該次脈衝信號之該輸出時序與該脈衝寬度，用以響應該第二控制信號之反向信號而產生。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，更包含該主脈衝信號輸出後輸出該次脈衝信號。
  7. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該次脈衝信號之該脈衝寬度小於該主脈衝信號之一脈衝寬度。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該次脈衝信號之輸出會遲於該主脈衝信號之輸出，而完成該次脈衝信號之輸出會早於完成該主脈衝信號之輸出。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該主脈衝信號包含對應該時鐘之一時鐘週期的一脈衝寬度。
  10. 一種用於驅動連接至一主切換裝置之一主閘極線以在一顯示一色彩的色彩像素區中之一主像素上顯示影像與驅動連接至一次切換裝置之一次閘極線以在顯示該色彩的色彩像素區中之一次像素上顯示影像的一閘極驅動器，該閘極驅動器包括：一位移暫存器部分，操作來用以響應一時鐘而連續位移一第一脈衝信號，以輸出一第二脈衝信號；與 一輸出控制部分，操作來根據一第一控制信號而轉換該第二脈衝信號，以輸出一主脈衝信號至該主閘極線，並用以響應該第一控制信號與一第二控制信號而轉換該第二脈衝信號，以輸出具有與主脈衝信號不同輸出時序與不同脈衝寬度之一次脈衝信號至該次閘極線；其中該主脈衝信號及次脈衝信號係在該位移暫存器部分之一相同的級中產生；該主切換裝置與該次切換裝置係位於該主閘極線與相鄰於該主閘極線之次閘極線之間；且該色彩像素區之主切換裝置與次切換裝置係連接至具有一影像信號的同一資料線。
  11. 如申請專利範圍第10項之閘極驅動器，其中該輸出控制部分包含：一主控制部分，操作來控制該第二脈衝信號以產生該主脈衝信號；與一次控制部分，操作來調整該第二脈衝信號之該輸出時序與該脈衝寬度，以產生該次脈衝信號。
  12. 如申請專利範圍第11項之閘極驅動器，其中該主控制部分包含具有個別接收該第二脈衝信號與該第一控制信號之兩個輸入端子的一AND閘。
  13. 如申請專利範圍第12項之閘極驅動器，其中該第一控制信號是控制該主控制部分之一輸出的一輸出致動信號。
  14. 如申請專利範圍第11項之閘極驅動器，其中該次控制部分包含具有個別接收該第二脈衝信號、該第一控制信 號、與該第二控制信號之三個輸入端子的一AND閘。
  15. 如申請專利範圍第14項之閘極驅動器，其中該第二控制信號反向，而該AND閘具有接收該反向之第二控制信號的三個輸入端子。
  16. 如申請專利範圍第14項之閘極驅動器，其中該第一控制信號是控制該次控制部分之一輸出的一輸出致動信號。
  17. 如申請專利範圍第14項之閘極驅動器，其中該第二控制信號是控制該第二脈衝信號之該輸出時序與該脈衝寬度的一輸出控制信號。
  18. 如申請專利範圍第10項之閘極驅動器，其中該第一脈衝信號是控制該位移暫存器部分之一垂直開始信號。
  19. 如申請專利範圍第10項之閘極驅動器，更包含提升該等主脈衝信號與次脈衝信號之一準位位移器部分。
  20. 如申請專利範圍第19項之閘極驅動器，更包含透過多條輸出線來連續輸出一受提升之主脈衝信號與一受提升之次脈衝信號的一輸出緩衝器部分。
  21. 如申請專利範圍第10項之閘極驅動器，其中該主脈衝信號輸出後該次脈衝信號才輸出，而該主脈衝信號完成前該次脈衝信號會先完成。
  22. 如申請專利範圍第10項之閘極驅動器，其中該次脈衝信號之一脈衝寬度等於該第二控制信號之一邏輯低準位的一期間。
  23. 如申請專利範圍第22項之閘極驅動器，其中該第二控制信號施用於該輸出控制部分前會反向。
  24. 一種顯示器裝置，包含：一顯示器面板，具有多數像素，該等像素具有多數個色彩像素區，每一色彩像素區具有顯示相同色彩之一主像素與一次像素；一閘極驅動器，其經由一連接至一主切換裝置之主閘極線來針對該主像素而輸出一主脈衝信號，且經由一連接至一次切換裝置之次閘極線並於該主脈衝信號輸出之一時間週期中，針對該次像素而輸出一次脈衝信號，該次脈衝信號具有與主脈衝信號不同之輸出時序與脈衝寬度；及一時序控制器，其輸出多個控制信號與一時鐘以驅動該閘極驅動器，其中該主脈衝信號及次脈衝信號係在該閘極驅動器之一相同的級中產生；該主切換裝置與該次切換裝置係位於該主閘極線與相鄰於該主閘極線之次閘極線之間；且該色彩像素區之主切換裝置與次切換裝置係連接至具有一影像信號的同一資料線。
  25. 如申請專利範圍第24項之顯示器裝置，其中該顯示器裝置實質具有與每一像素區中僅具有一像素之一顯示器裝置相同的一驅動速度。
TW095103078A 2005-02-05 2006-01-26 閘極驅動器、具有此閘極驅動器之顯示器及其驅動方法 TWI408646B (zh)

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