TWI409531B - 液晶面板及其驅動方法 - Google Patents

Description

液晶面板及其驅動方法

本發明是有關於一種液晶面板及其驅動方法，且特別是有關於一種可降低閘極驅動積體電路(Gate driving IC)之數目的液晶面板及其驅動方法。

一般來說，傳統技術中，顯示面板之掃描線與閘極驅動IC之掃描信號輸出端為一對一的方式，因此，一旦掃描線增加，則閘極驅動IC之輸出端也會隨之增加。在液晶顯示器之解析度日益提升的趨勢下，顯示面板之設計則需配置更多的閘極驅動IC來驅動更多掃描線，如此一來便提高驅動IC之成本。

而液晶顯示器為求輕薄短小以迎合消費者之喜好，因此壓縮了面板中之配置空間。以面板設計的層面來看，解析度的提升會造成掃描線及資料線之扇出範圍(fan out area)變大，其使面板可配置的空間變小；另一方面，卻又讓每一條信號走線之佈局範圍變小，其導致阻抗提高而影響顯示畫面的品質。綜合以上問題，便使得面板設計者必須從提升解析度、降低阻抗及配置空間取得平衡點以達最佳設計。

本發明提供一種液晶面板，以兩條掃描線為一組，並 於掃描線前端設置切換開關，使同一掃描信號可以用來掃描兩條掃描線，藉此減少閘極驅動IC的數量。

本發明提供一種驅動方法，每一掃描信號對應於兩條掃描線，並利用兩個控制信號分別導通上述掃描信號與一邏輯低電壓至對應的掃描線以控制每一掃描線的掃描時間。

承上述，本發明提出一種液晶面板，其具有複數條掃描線，而每一條掃描線對應至複數個畫素。此液晶面板包括一第一開關、一第二開關、一第三開關以及一第四開關。其中，第一開關，耦接於第一掃描線與第一掃描端之間；第二開關，耦接於第一掃描線的另一端與連接線之間；第三開關，耦接於第二掃描線與第一掃描端之間；第四開關，耦接於第二掃描線的另一端與連接線之間。其中，連接線之輸出為邏輯低電壓。

在本發明之一實施例中，上述之液晶面板中，第一開關與第四開關受控於第一控制信號，第二開關與第三開關受控於第二控制信號，且第一控制信號與第二控制信號互為反相。其中，第一控制信號為時脈信號，且第一控制信號之週期長度與第一掃描端之致能期間相同。

在本發明之一實施例中，上述之液晶面板，更包括一第五開關、一第六開關、一第七開關以及一第八開關。其中，第五開關，耦接於第三掃描線與第二掃描端之間；第六開關，耦接於第三掃描線的另一端與連接線之間；第七開關，耦接於第四掃描線與第二掃描端之間；第八開關， 耦接於第四掃描線的另一端與連接線之間。而上述之連接線的輸出為邏輯低電壓。此外，第一開關、第四開關、第五開關以及第八開關受控於第一控制信號，而第二開關、第三開關、第六開關以及第七開關受控於第二控制信號，且第一控制信號與第二控制信號互為反相。

為達成上述與其他目的，本發明提出一種液晶面板，包括一第一掃描線、一第二掃描線以及一閘極驅動器。第一掃描線，耦接於第一開關與第二開關之間。第二掃描線，耦接於第三開關與第四開關之間。閘極驅動器，具有第一掃描端，第一掃描端耦接於第一開關與第三開關的另一端。其中，閘極驅動器輸出第一控制信號與第二控制信號，第一開關與第四開關受控於第一控制信號，第二開關與第三開關受控於第二控制信號，且第一控制信號與第二控制信號互為反相。其中，第一控制信號為時脈信號，且第一控制信號之週期長度與第一掃描端之致能期間相同。

在本發明之一實施例中，上述之液晶面板，更包括一第三掃描線以及一第四掃描線。第三掃描線，耦接於第五開關與第六開關之間。第四掃描線，耦接於第七開關與第八開關之間。

在本發明之一實施例中，上述之液晶面板，其中閘極驅動器更具有一第二掃描端，第二掃描端耦接於第五開關與第七開關的另一端。

在本發明之一實施例中，上述之液晶面板，更包括一連接線，耦接於第二開關、第四開關、第六開關以及第八 開關的另一端，而此連接線之輸出為邏輯低電壓。

為達成上述與其他目的，本發明提出一種驅動方法，適用於驅動液晶面板。此液晶面板包括一第一掃描線以及一第二掃描線。其中，第一掃描線耦接於第一開關與第二開關之間，第二掃描線耦接於第三開關與第四開關之間。而驅動方法包括：輸出一掃描信號至第一開關與第二開關的另一端。輸出一邏輯低電壓至第二開關與第四開關的另一端。輸出一第一控制信號，其用以導通第一開關與第四開關，輸出一第二控制信號，其用以導通第二開關與第三開關，且第一控制信號與第二控制信號互為反相。

在本發明之一實施例中，上述之驅動方法，其中第一控制信號為時脈信號，且第一控制信號之週期長度與第一掃描端之致能期間相同。

本發明因在掃描線前端與後端增設開關，因此可利用控制信號來決定個別掃描線的開啟與否，並配合閘極驅動器的掃描信號與連接線所輸出的邏輯低電壓，讓同一掃描信號可以依序驅動兩條掃描線並可避免掃描線因浮接(floating)而產生不確定的問題現象。本發明不僅可減少閘極驅動IC的數目，更可減少面板佈局時掃描線所需的扇出範圍。

為讓本發明之上述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。

第一實施例

圖1為根據本發明第一實施例之液晶面板之架構圖。請參照圖1，液晶面板110具有複數條掃描線(如SL1~SL4)，而每一條掃描線對應至複數個畫素(如11~18)，而每一掃描線的前端則經由開關(如SW1、SW3、SW5、SW7)耦接於掃描端，掃描線的後端則經由另一開關(如SW2、SW4、SW6、SW8)耦接於連接線CL。閘極驅動器120、121則耦接於液晶面板110上的掃描端G1~Gn，並配合控制信號CLK1、CLK2來驅動掃描線(如SL1~SL4)。在本實施例中，開關(如SW1、SW3、SW5、SW7)則例如是薄膜電晶體(Thin Film Transistor)。

在本實施例之液晶面板110中，每兩條掃描線(如SL1、SL2)為一組，對應於同一掃描端(如G1)，換言之，本實施例之閘極驅動器120、121僅需提供半數的掃描信號即可驅動整個液晶面板110。接下來，請參照圖1A，以掃描線SL1、SL2進一步說明本實施例之液晶面板110的架構，開關SW1耦接於掃描線SL1與掃描端G1之間，並受控於控制信號CLK1(開關SW1的控制端(閘極)耦接於控制信號CLK1)；開關SW2耦接於掃描線SL1與連接線CL之間，並受控於控制信號CLK2；開關SW3耦接於掃描線SL2與掃描端G1之間，並受控於控制信號CLK2；開關SW4耦接於掃描線SL2與連接線CL之間，並受控於控制信號CLK1。

閘極驅動器120則經由同一掃描端G1掃描掃描線 SL1、SL2，並經由控制信號CLK1、CLK2的致能時間調整掃描線SL1、SL2開啟的時間。其中，控制信號CLK1、CLK2為反相信號(在實際電路中可由反相器產生，但不受限於反相器)，當閘極驅動器120致能掃描端G1時，若此時控制信號CLK1致能而控制信號CLK2失能，則掃描線SL1致能以開啟對應的畫素(如11、12)，而掃描線SL2則導通至連接線CL。連接線CL會輸出一邏輯低電壓VSS以關閉掃描線SL2上的畫素(如13、14)，藉此避免掃描線SL2浮接。反之，當閘極驅動器120致能掃描端G1，且控制信號CLK1失能而控制信號CLK2致能時，則掃描線SL2開啟，而掃描線SL1則導通至連接線CL。

此外，值得一提的是，控制信號CLK1、CLK2可為反相之時脈信號，且其週期長度等於閘極驅動器120致能掃描端G1的致能期間。換言之，本實施例僅需利用一掃描信號即可控制兩條掃描線，在掃描信號致能的前半週期開啟一條掃描線(如SL1)，在掃描信號致能的後半週期開啟下一條掃描線(如SL2)。

同理，掃描線SL3、SL4的電路架構與驅動方式則如上述掃描線SL1、SL2，主要差別僅在於掃描線SL1、SL2是對應於掃描端G2，在本技術領域具有通常知識者在經由本發明之揭露後應可輕易推知液晶面板110之其餘電路結構與作動細節，在此不加累述。

圖2為根據本發明第一實施例之液晶面板之驅動信號波形圖。掃描端G1接收的信號為掃描信號SG1；控制信 號CLK1與第二控制信號CLK2皆為時脈信號且互為反相；掃描線SL1上的信號則以畫素掃描信號SSL1表示，掃描線SL2上的信號則以畫素掃描信號SSL2表示。其中，控制信號CLK1(或控制信號CLK2)之週期長度與掃描信號SG1的致能時間皆為T。

請同時參照圖1及圖2，在期間T中，掃描信號SG1致能，其中，在前半週期T1中，控制信號CLK1致能，因此掃描線SL1上的畫素掃描信號SSL1因開關SW1導通而致能，而掃描線SL2上的畫素掃描信號SSL2因開關SW4導通而失能。在後半週期T2中，控制信號CLK2致能，因此掃描線SL2上的畫素掃描信號SSL2因開關SW3導通而致能，而掃描線SL1上的畫素掃描信號SSL1因開關SW2導通而失能。

閘極驅動器120、121會依序致能掃描端G1~Gn，而控制信號CLK1、CLK2則配合閘極驅動器120、121的掃描時序而致能，使每一個掃描信號的致能期間內可以依序開啟兩條掃描線，且未開啟的掃描線可以導通至連接線CL，避免浮接的狀態發生。經由上述實施例之說明，在本技術領域具有通常知識者應可輕易推知液晶面板110之其餘電路結構與作動細節，在此不加累述。

此外，值得一提的是，上述閘極驅動器120、121可採用COG(Chip On Glass)技術，將閘極驅動器120、121直接整合於液晶面板110中。而在本發明另一實施例中，掃描線(如SL1)兩端的開關(如SW1、SW2)也可以設置於液 晶面板110外，以離散元件(discrete device)來取代。

第二實施例

從另一個角度來看，本發明可歸納出適用於上述液晶面板之驅動方法，請參照圖3，圖3為根據本發明第二實施例之驅動液晶面板之驅動方法流程圖。其中，此液晶面板包括一第一掃描線與一第二掃描線，且第一掃描線耦接於一第一開關與一第二開關之間，而第二掃描線耦接於一第三開關與一第四開關之間。此驅動方法說明如下：在同一掃描期間，驅動方法共有四步驟，在步驟S301中，驅動電路輸出一掃描信號，並將此掃描信號傳至液晶面板內之第一開關與第三開關的另一端。在步驟S302，驅動電路輸出一邏輯低電壓，並將此邏輯低電壓傳至液晶面板內之第二開關與第四開關的另一端。在步驟S303，驅動電路輸出一第一控制信號至液晶面板，此第一控制信號用以導通第一開關與第四開關。在步驟S304，驅動電路輸出一第二控制信號至液晶面板，此第二控制信號用以導通第二開關與第三開關。其中，第一控制信號與第二控制信號為彼此反相之時脈信號，且此時脈信號的週期長度等於掃描信號之致能期間。值得注意的是，熟悉此技術者可將上述之步驟順序任意調整。至於本驅動方法之其餘細節已包含在上述第一實施例中，故在此不加累述。

綜上所述，本發明之液晶面板及其驅動方法，其與先前技術所不同處，在於每條掃描線之前端及後端都設置一開關電晶體，此開關電晶體受控於IC之第一控制信號及第 二控制信號；而每兩條掃描線為一組，分別耦接IC之一個腳位及一個低壓準位，因此，利用驅動IC之掃描信號依據第一及第二控制信號，使一掃描信號可藉著開關電晶體的開啟或關閉依序傳送至欲充電之掃描線上的畫素，亦即驅動IC之一個腳位可對應至液晶面板之兩條掃描線，所以驅動IC之腳位可為掃描線個數的一半。在因應解析度不斷提升的趨勢下，勢必得增加掃描線，而增加掃描線便需要增加驅動IC之腳位，則驅動IC之成本將會提高。此發明可使驅動IC之腳位為一般傳統設計之一半，因此可節省驅動IC之成本。此外，驅動IC之腳位減半後便可減少驅動IC的使用量，亦對面板設計有不少益處，因在同樣的設計空間內需配置的元件愈少，便有更多空間可加以利用。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧液晶面板

SL1~SL4‧‧‧第一~第四掃描線

SW1~SW8‧‧‧第一~第八開關

CL‧‧‧連接線

VSS‧‧‧邏輯低電壓

G1‧‧‧第一掃描端

G2‧‧‧第二掃描端

CLK1‧‧‧第一控制信號

CLK2‧‧‧第二控制信號

120‧‧‧閘極驅動器

SG1‧‧‧第一掃描端接收之掃描信號

SSL1‧‧‧第一掃描線傳輸之掃描信號

SSL2‧‧‧第二掃描線傳輸之掃描信號

T‧‧‧致能期間

T1‧‧‧第一致能期間

T2‧‧‧第二致能期間

11~18‧‧‧畫素

S301~S304‧‧‧步驟

圖1為根據本發明第一實施例之液晶面板110之架構圖。

圖2為根據本發明第一實施例之液晶面板之驅動信號波形圖。

圖3為根據本發明第二實施例之適用於驅動液晶面板 之驅動方法流程圖。

110‧‧‧液晶面板

SL1~SL4‧‧‧第一~第四掃描線

SW1~SW8‧‧‧第一~第八開關

CL‧‧‧連接線

VSS‧‧‧邏輯低電壓

G1‧‧‧第一掃描端

G2‧‧‧第二掃描端

CLK1‧‧‧第一控制信號

CLK2‧‧‧第二控制信號

120‧‧‧閘極驅動器

11~18‧‧‧畫素

Claims (13)

1. 一種液晶面板，具有複數條掃描線，每一該些掃描線對應於複數個畫素，該液晶面板包括：一第一開關，耦接於一第一掃描線與一第一掃描端之間；一第二開關，耦接於該第一掃描線的另一端與一連接線之間；一第三開關，耦接於該一第二掃描線與該第一掃描端之間；以及一第四開關，耦接於該第二掃描線的另一端與該連接線之間，其中該第一開關與該第四開關受控於一第一控制信號，該第二開關與該第三開關受控於一第二控制信號，且該第一控制信號與該第二控制信號反相，其中該第一控制信號為一時脈信號，且該時脈信號的週期長度等於該第一掃描端的一致能期間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板，其中該連接線輸出一邏輯低電壓。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板，更包括：一第五開關，耦接於一第三掃描線與一第二掃描端之間；一第六開關，耦接於該第三掃描線的另一端與該連接線之間；一第七開關，耦接於該一第四掃描線與該第二掃描端之間；以及 一第八開關，耦接於該第四掃描線的另一端與該連接線之間；其中該第一開關、該第四開關、該第五開關以及該第八開關受控於一第一控制信號，該第二開關、該第三開關、該第六開關以及該第七開關受控於一第二控制信號，且該第一控制信號與該第二控制信號反相。
4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶面板，其中該連接線輸出一邏輯低電壓。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板，其中該第一開關、第二開關、第三開關以及第四開關皆為電晶體。
6. 一種液晶面板，包括：一第一掃描線，耦接於一第一開關與一第二開關之間；一第二掃描線，耦接於一第三開關與一第四開關之間；以及一閘極驅動器，具有一第一掃描端，該第一掃描端耦接於該第一開關與該第三開關的另一端；其中，該閘極驅動器輸出一第一控制信號與一第二控制信號，該第一開關與該第四開關受控於該第一控制信號，該第二開關與該第三開關受控於該第二控制信號，且該第一控制信號與該第二控制信號反相。
7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶面板，其中該第一控制信號為一時脈信號，且該時脈信號的週期長度等於該第一掃描端的一致能期間。
8. 如申請專利範圍第6項所述之液晶面板，更包括一連接線，耦接於該第二開關與該第四開關的另一端，並輸出一邏輯低電壓。
9. 如申請專利範圍第6項所述之液晶面板，更包括：一第三掃描線，耦接於一第五開關與一第六開關之間；以及一第四掃描線，耦接於一第七開關與一第八開關之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶面板，其中該閘極驅動器更具有一第二掃描端，該第二掃描端耦接於該第五開關與該第七開關的另一端。
11. 如申請專利範圍第9項所述之液晶面板，更包括一連接線，耦接於該第二開關、該第四開關、該第六開關以及該第八開關的另一端，並輸出一邏輯低電壓。
12. 一種驅動方法，適用於驅動一液晶面板，該液晶面板包括一第一掃描線與一第二掃描線，其中該第一掃描線耦接於一第一開關與一第二開關之間，該第二掃描線耦接於一第三開關與一第四開關之間，該驅動方法包括：輸出一掃描信號至該第一開關與該第三開關的另一端；輸出一邏輯低電壓至該第二開關與該第四開關的另一端；輸出一第一控制信號，用以導通該第一開關與該第四開關；以及 輸出一第二控制信號，用以導通該第二開關與該第三開關，其中該第一控制信號與該第二控制信號反相。
13. 如申請專利範圍第12項所述之驅動方法，其中該第一控制信號為一時脈信號，且該時脈信號的週期長度等於該掃描信號的一致能期間。