TWI430253B - 液晶顯示器之閘極驅動方法及裝置 - Google Patents

Description

液晶顯示器之閘極驅動方法及裝置

本發明是有關於一種驅動方法及其裝置，且特別是有關於一種閘極驅動方法及其裝置。

液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有外型輕薄、耗電量少以及無輻射污染等特性，已被廣泛地應用在各式電腦系統、行動電話、個人數位助理(PDA)等資訊產品上。液晶顯示器的工作原理係利用液晶分子在不同排列狀態下，對光線具有不同的偏振或折射效果，因此可經由不同排列狀態的液晶分子來控制光線的穿透量，進一步產生不同強度的輸出光線，及不同灰階強度的紅、綠、藍光。

請參考圖1，圖1為先前技術一薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)液晶顯示器10之示意圖。液晶顯示器10包含一液晶顯示面板(LCD Panel)100、一源極驅動器102、一閘極驅動器104以及一電壓產生器106。液晶顯示面板100係由兩基板(Substrate)構成，而於兩基板間填充有液晶材料(LCD layer)。一基板上設置有複數條資料線(Data Line)108、複數條垂直於資料線108的掃描線(Scan Line，或稱閘線，Gate Line)110以及複數個薄膜電晶體112，而於另一基板上設置有一共用電極(Common Electrode)用來經由電壓產生器106提供一共用訊號Vcom。薄膜電晶體112係以矩陣的方式分佈於液晶顯示面板100上，每一資料線108對應於液晶顯示面板100上之一行(Column)，而掃描線110對應於液晶顯示面板100上之一列(Row)，且每一薄膜電晶體112係對應於一畫素(Pixel)。此外，液晶顯示面板100之兩基板所構成的電路特性可視為一等效電容114。

在圖1中，閘極驅動器104依序產生閘極驅動訊號VG_1～VG_M，以逐列開啟薄膜電晶體112，進而更新等效電容114中儲存之畫素資料。詳細來說，請參考圖2，圖2為閘極驅動器104之示意圖。閘極驅動器104包含有一邏輯電路105及緩衝器107_1～107_M。負載模組109_1～109_M為各負載之等效電路。邏輯電路105透過控制緩衝器107_1～107_M中電晶體之開關，輪流接通負載模組109_1～109_M至一高電壓VGG及一低電壓VEE，作為閘極驅動訊號VG_1～VG_M中的方波。

然而，由於等效電容114與薄膜電晶體112之閘極間存在寄生電容，當閘極驅動訊號VG_1～VG_M中的方波位於後緣時，閘極驅動訊號VG_1～VG_M之電壓變化透過寄生電容耦合至等效電容114，使得等效電容114儲存偏差的影像內容。為了改善後緣之耦合效應，閘極驅動器104可透過波形重整，調整閘極驅動訊號VG_1～VG_M中方波的波形，如圖3所示。在圖3中，閘極驅動訊號VG_1～VG_M中方波之後緣被調變，以避免閘極驅動訊號VG_1～VG_M之急遽變化影響儲存的畫素內容。當然，欲產生圖3之調變波形，閘極驅動器104須增加額外的控制電路。

另一方面，圖1之閘極驅動器104，其主要功能為開關液晶顯示器10上畫素的充電路徑。然而，在速度要求越來越快的需求上，閘極驅動器104有可能會導致液晶顯示器10有不正常之畫面產生。因此，為了避免此一現象，許多的設計因應而生。最常見者為利用系統電路動態地控制與調整閘極驅動器104輸出。然而，此作法會導致系統有許多的耗電，再者額外的電路與系統成本來達到此目標也是不可避免的。

因此，如何以經濟省電的方法重整閘極驅動訊號的波形，已成為業界的努力目標之一。

本發明提供一種閘極驅動器及閘極驅動方法，可以經濟省電的方法重整閘極驅動訊號的波形。

本發明提供一種閘極驅動器，適於控制一顯示器。閘極驅動器包括一邏輯電路、多個緩衝器以及一電荷分享模組。邏輯電路產生多個開關訊號。緩衝器耦接於邏輯電路。每一緩衝器包括一第一端耦接於邏輯電路，一第二端耦接於一第一電壓源，一第三端耦接於一第二電壓源，以及一輸出端耦接於一負載模組。每一緩衝器根據開關訊號中之一開關訊號，決定供應一第一電壓或一第二電壓，以產生一閘極驅動訊號。電荷分享模組耦接於緩衝器之輸出端，並根據多個分享訊號，於每一閘極驅動訊號之一方波之一前緣及一後緣，使緩衝器之輸出端彼此分享電荷。

在本發明之一實施例中，上述之閘極驅動器更包括一開關模組。開關模組耦接於緩衝器與第一電壓源及第二電壓源之間。開關模組根據至少一斷電訊號，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第一電壓電源及第二電壓電源至緩衝器的電連接。

在本發明之一實施例中，上述之開關模組於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，根據至少一斷電訊號斷路。並且，閘極驅動訊號對應之分享訊號指示電荷分享模組，連接閘極驅動訊號對應之緩衝器，使緩衝器之輸出端彼此分享電荷。

在本發明之一實施例中，上述之開關模組包括一第一開關。第一開關耦接於緩衝器及第一電壓源之間。第一開關根據一第一斷電訊號，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第一電壓源至緩衝器之電連接。

在本發明之一實施例中，上述之開關模組包括一第二開關。第二開關耦接於緩衝器及第二電壓源之間。第二開關根據一第二斷電訊號，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第二電壓源至緩衝器之電連接。

在本發明之一實施例中，上述之每一緩衝器包括一P型場效應電晶體以及一N型場效應電晶體。P型場效應電晶體包括一閘極耦接於第一端，一源極耦接於第二端，及一汲極耦接於輸出端。P型場效應電晶體根據開關訊號，決定輸出端至第一電壓源之電連接。N型場效應電晶體包括一閘極耦接於第一端，一源極耦接於第三端，及一汲極耦接於輸出端。N型場效應電晶體根據開關訊號，決定輸出端至第二電壓源之電連接。

在本發明之一實施例中，上述之電荷分享模組包括多個第三開關以及多個第四開關。第三開關耦接於對應的緩衝器之輸出端之間。第三開關根據一第一分享訊號，於閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，依序電性連接緩衝器中的多個對應的緩衝器。第四開關耦接於對應的緩衝器之輸出端之間。第四開關根據一第二分享訊號，於閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，依序電性連接緩衝器中的多個對應的緩衝器。

在本發明之一實施例中，當第三開關根據第一分享訊號電性連接對應第三開關的緩衝器時，第四開關根據第二分享訊號，切斷對應第四開關的緩衝器之電連接。當第四開關根據第二分享訊號電性連接對應第四開關的緩衝器時，第三開關根據第一分享訊號，切斷對應第三開關的緩衝器之電連接。

在本發明之一實施例中，上述之第三開關及第四開關分別根據第一分享訊號及第二分享訊號，交錯地電性連接對應第三開關的緩衝器及對應第四開關的緩衝器。

在本發明之一實施例中，上述之邏輯電路更產生至少一斷電訊號及分享訊號。

本發明提供一種閘極驅動方法，適於控制一顯示器。閘極驅動方法包括如下步驟。提供一第一電壓及一第二電壓至多個緩衝器。根據多個開關訊號，決定緩衝器輸出一第一電壓或一第二電壓，以產生多個閘極驅動訊號。根據多個分享訊號，於每一閘極驅動訊號之一方波之一前緣及一後緣，使緩衝器之輸出端彼此分享電荷。

在本發明之一實施例中，上述之閘極驅動方法更包括如下步驟。根據至少一斷電訊號，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第一電壓及第二電壓至緩衝器的電連接。

在本發明之一實施例中，上述之切斷第一電壓及第二電壓至緩衝器的電連接的步驟包括如下步驟。根據一第一斷電訊號，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第一電壓至緩衝器之電連接。

在本發明之一實施例中，上述之切斷第一電壓及第二電壓至緩衝器的電連接的步驟包括如下步驟。根據一第二斷電訊號，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第二電壓至緩衝器之電連接。

在本發明之一實施例中，上述之使緩衝器之輸出端彼此分享電荷的步驟包括如下步驟。根據一第一分享訊號，於閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，依序電性連接緩衝器中的多個對應的緩衝器。根據一第二分享訊號，於閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，依序電性連接緩衝器中的多個對應的緩衝器。

在本發明之一實施例中，當根據第一分享訊號電性連接對應第一分享訊號的緩衝器時，根據第二分享訊號，切斷對應第二分享訊號的緩衝器之電連接。當根據第二分享訊號電性連接對應第二分享訊號的緩衝器時，根據第一分享訊號，切斷對應第一分享訊號的緩衝器之電連接。

在本發明之一實施例中，上述之使緩衝器之輸出端彼此分享電荷的步驟更包括如下步驟。分別根據第一分享訊號及第二分享訊號，交錯地電性連接對應第一分享訊號的緩衝器及對應第二分享訊號的緩衝器。

在本發明之一實施例中，上述之閘極驅動方法更包括如下步驟。產生至少一斷電訊號及分享訊號。

基於上述，在本發明之範例實施例中，顯示器利用上述之閘極驅動方法能控制與調整閘極驅動器的輸出，節省系統額外電路的成本，也能分時控制各個閘極驅動器的輸出，大為降低系統的耗電。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參考圖4，圖4為本發明實施例一閘極驅動器40之示意圖。閘極驅動器40用來控制一液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)中畫素的更新時序，亦即控制圖1中以矩陣方式排列之薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)112的閘極電壓。閘極驅動器40包含有一邏輯電路400、緩衝器412_1～412_M、一開關模組420及一電荷回收模組430。邏輯電路400用來產生開關訊號SW1～SWM、一斷電訊號BK及分享訊號SS1～SSM。緩衝器412_1～412_M用來根據開關訊號SW1～SWM，決定輸出一第一電壓V1或一第二電壓V2，以產生閘極驅動訊號VG_1～VG_M，閘極驅動訊號VG_1～VG_M分別用來掃描一列(row)的薄膜電晶體。開關模組420用來根據斷電訊號BK，切斷輸出第一電壓V1至負載模組416_1～416_M之供電路徑。負載模組416_1～416_M係各負載之等效電路。最後，電荷回收模組430根據分享訊號SS1～SSM，與負載模組416_1～416_M分享電荷，以調整閘極驅動訊號VG_1～VG_M的波形。須注意的是，有鑑於閘極驅動訊號VG_1～VG_M係以方波的型式指定薄膜電晶體112的開啟時序，開關模組420特別於方波之前緣及後緣斷路，同時，電荷回收模組430連接至正接收方波之一負載模組416_x，使得電荷回收模組430與負載模組416_x獨立地分享儲存之電荷，以調整閘極驅動訊號VG_1～VG_M於前、後緣之波形。

簡單來說，為了調變閘極驅動訊號VG_1～VG_M的波形，閘極驅動器40新增電荷回收模組430，其用來調節負載模組416_1～416_M中儲存之電荷。於閘極驅動訊號VG_1～VG_M中方波之前緣與後緣，電荷回收模組430與負載模組416_1～416_M分享儲存之電荷，以透過「回收」及「重複利用」負載模組416_1～416_M中之電荷，減少產生閘極驅動訊號VG_1～VG_M中方波所需的電能。由於電荷分享係一漸進過程，閘極驅動訊號VG_1～VG_M中方波之前緣及後緣呈和緩變化狀，因此可達到降低耦合現象的目的。相較於先前技術在產生方波的過程中，外接的電壓源須對負載模組416_1～416_M反覆地執行充電和放電操作，造成電能浪費，電荷回收模組430「回收」閘極驅動訊號VG_1～VG_M為第一電壓V1時之電荷，以達到調變之目的，並於產生下一個方波時，「重複利用」該電荷，將閘極驅動訊號VG_1～VG_M預充至一第一預設電壓，以降低閘極驅動器40之功率消耗。

詳細來說，電荷回收模組430包含有一調節電容Cr及開關432_1～432_M。開關432_1～432_M用來根據分享訊號SS1～SSM，決定調節電容Cr是否與負載模組416_1～416_M分享電荷。調節電容Cr之一端耦接於一參考電壓源，電路設計者可透過選擇參考電壓源提供之一參考電壓VREF值，控制從負載模組416_1～416_M「回收」及「重複利用」之電荷量，進而決定第一預設電壓及調變幅度。緩衝器412_1～412_M包含有P型場效應電晶體(field-effect transistor，FET)QP1～QPM及N型場效應電晶體QN1～QNM，用來根據對應的開關訊號SW_1～SW_M，決定供應第一電壓V1或第二電壓V2至負載模組416_1～416_M。負載模組416_1～416_M分別包含有負載電阻R1～RM及負載電容C1～CM，用來根據緩衝器412_1～412_M之切換操作，儲存或輸出電荷，以產生閘極驅動訊號VG_1～VG_M。另外，為實現電荷分享操作，開關模組420較佳地包含有一開關422，開關422根據斷電訊號BK，於閘極驅動訊號VG_1～VG_M中方波之前緣及後緣，切斷第一電壓V1之供電路徑，使得負載電容C1～CM與調節電容Cr獨立地分享儲存之電荷。

舉例來說，請參考圖5，圖5為開關訊號SW_1～SW_M、斷電訊號BK、分享訊號SS1～SSM及閘極驅動訊號VG_1～VG_3之時序圖。在圖5中，以閘極驅動訊號VG_1的產生過程為例，於閘極驅動訊號VG_1中方波之前緣(時間點t1、t2之間)，斷電訊號BK指示開關422切斷第一電壓V1之供電路徑；開關訊號SW_1～SW_M指示緩衝器412_1～412_M切斷負載模組416_1～416_M間之電連接；分享訊號SS1指示開關432_1導通調節電容Cr及負載電容C1，使得調節電容Cr中儲存之電荷輸出至負載電容C1，以將閘極驅動訊號VG_1預充至準致能位準。於閘極驅動訊號VG_1中方波的中段(時間點t2、t3之間)，斷電訊號BK指示開關422恢復輸出第一電壓V1至負載模組416_1；開關訊號SW_1指示緩衝器412_1～412_M傳遞第一電壓V1；分享訊號SS1指示開關432_1隔離調節電容Cr及負載電容C1，以致能閘極驅動訊號VG_1。最後，於閘極驅動訊號VG_1中方波之後緣(時間點t3、t4之間)，斷電訊號BK再度指示開關422切斷第一電壓V1之供電路徑；開關訊號SW_1～SW_M指示緩衝器412_1～412_M切斷負載模組416_1～416_M間之電連接；分享訊號SS1指示開關432_1導通調節電容Cr及負載電容C1，使得負載電容C1中儲存之電荷回收至調節電容Cr，作為產生下一個閘極驅動訊號(VG_2)之方波時，預充負載電容C1之儲備電荷。閘極驅動訊號VG_2～VG_M產生過程之操作與閘極驅動訊號VG_1相同，在此不贅述。因此，透過於閘極驅動訊號VG_1～VG_M前緣及後緣之電荷分享操作，閘極驅動器40可回收並重複利用驅動所需之電荷，以用經濟、省電的方法實現波形調整。

須注意的是，調節電容Cr於閘極驅動訊號VG_1～VG_M之前緣與負載電容C1～CM分享電荷後，仍存有部份電荷，導致調節電容Cr於下次「回收」負載電容C1～CM電荷時之效率降低，進而影響調變之幅度。為了確保閘極驅動訊號VG_1～VG_M調變之幅度一致，請參考圖6，圖6為電荷回收模組430之變化實施例一電荷回收模組630之示意圖。電荷回收模組630新增一開關634，開關634耦接於調節電容Cr之兩端，用來根據邏輯電路400產生之一清除訊號CLN，於閘極驅動訊號VG_1～VG_M之中段導通，以清除負載電容C1～CM儲存之電荷，進而確保閘極驅動訊號VG_1～VG_M調變之幅度一致。

須注意的是，閘極驅動器40係假設液晶顯示器中之薄膜電晶體為N型場效應電晶體，其於閘極驅動訊號VG_1～VG_M為第一電壓V1時導通，以更新儲存的畫素內容。當然，液晶顯示器中之薄膜電晶體亦可能為P型場效應電晶體，在此情況下，請參考圖7，圖7為閘極驅動器40之變化實施例一閘極驅動器70之示意圖。閘極驅動器70用來掃描薄膜電晶體為P型場效應電晶體之液晶顯示器。在閘極驅動器70中，開關模組420由一開關模組720取代，其包含有一開關722，開關722根據斷電訊號BK，切斷第二電壓V2之供電路徑。閘極驅動器70中開關訊號SW_1～SW_M、斷電訊號BK、分享訊號SS1～SSM、清除訊號CLN及閘極驅動訊號VG_1～VG_3之時序，可參考圖8。圖8與圖5類似，差別僅在於欲製造閘極驅動訊號VG_1～VG_M極性相反，相關說明可參考前述，在此不贅述。

閘極驅動器40、70產生方波作為閘極驅動訊號VG_1～VG_M之操作可歸納為一閘極驅動流程90，如第9圖所示。閘極驅動流程90包含有下列步驟：步驟900：開始。

步驟902：緩衝器412_x根據開關訊號SW_x，輸出一非致能電壓，作為閘極驅動訊號VG_x。

步驟904：開關模組420、720根據斷電訊號BK，停止輸出非致能電壓；電荷回收模組430、630與負載模組416_x分別根據分享訊號SSx及開關訊號SW_x，獨立地分享儲存之電荷，以預先調整閘極驅動訊號VG_x至第一預設電壓。

步驟906：開關模組420、720及緩衝器412_x分別根據斷電訊號BK及開關訊號SW_x導通，以輸出一致能電壓，作為閘極驅動訊號VG_x。

步驟908：開關634根據清除訊號CLN導通，以清除調節電容Cr中儲存之電荷。

步驟910：開關模組420、720根據斷電訊號BK，停止輸出致能電壓；電荷回收模組430、630與負載模組416_x分別根據分享訊號SSx及開關訊號SW_x，獨立地分享儲存之電荷，以調變閘極驅動訊號VG_x。

步驟912：開關模組420、720及緩衝器412_x分別根據斷電訊號BK及開關訊號SW_x，輸出非致能電壓，作為閘極驅動訊號VG_x。

步驟914：結束。

在閘極驅動流程90中，若薄膜電晶體為N型場效應電晶體，非致能電壓為一低電壓，致能電壓為一高電壓。相反地，若薄膜電晶體為P型場效應電晶體，非致能電壓為高電壓，致能電壓為低電壓。

在先前技術中，閘極驅動訊號VG_1～VG_M之電壓變化透過寄生電容耦合至等效電容114，使得等效電容114儲存偏差的影像內容，因此亟欲透過波形重整減輕耦合現象。因此，本發明透過開關操作，於閘極驅動訊號VG_1～VG_M之前緣及後緣，切斷電源供應，並獨立地分享負載模組416_1～416_M與電荷回收模組430、630儲存之電荷。由於電荷分享係一漸進過程，閘極驅動訊號VG_1～VG_M可以緩和的速率下降，可減輕耦合現象。另外，透過回收負載模組416_1～416_M之電荷，電荷回收模組430、630預先提升閘極驅動訊號VG_1～VG_M至準致能位準，以降低閘極驅動器40、70之電能消耗。

圖10繪示本發明實施例一閘極驅動器50之示意圖。圖11為斷電訊號BK1、BK2、分享訊號S_T 、S_P 及閘極驅動訊號VG_1～VG_4之時序圖。請參考圖10及圖11，閘極驅動器50用來控制一液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)中畫素的更新時序，亦即控制圖1中以矩陣方式排列之薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)112的閘極電壓。在本實施例中，閘極驅動器50包括閘極驅動器包括一邏輯電路500、多個緩衝器512_1~512_M、一開關模組520以及一電荷分享模組530。

須注意的是，在本實施例中，有鑑於閘極驅動訊號VG_1～VG_M係以方波的型式指定薄膜電晶體112的開啟時序，開關模組520特別於方波之前緣及後緣斷路。同時，電荷分享模組530依序連接至負載模組516_1～516_M，使緩衝器之輸出端彼此分享電荷，以調整閘極驅動訊號VG_1～VG_M於前、後緣之波形。

進一步而言，邏輯電路500用來產生開關訊號SW1～SWM。緩衝器512_1～512_M用來根據開關訊號SW1～SWM，決定輸出一第一電壓V1或一第二電壓V2，以產生閘極驅動訊號VG_1～VG_M，閘極驅動訊號VG_1～VG_M分別用來掃描一列(row)的薄膜電晶體。

開關模組520根據第一斷電訊號BK1、第二斷電訊號BK2，切斷輸出第一電壓V1或第二電壓V2至負載模組516_1～516_M之供電路徑。負載模組516_1～516_M係各負載之等效電路。在本實施例中，開關模組包括開關522、524。開關522耦接於各緩衝器與第一電壓源V1之間，其根據第一斷電訊號BK1，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第一電壓源V1至各緩衝器之電連接。另一方面，開關524耦接於各緩衝器與第二電壓源V2之間，其根據第二斷電訊號BK2，於每一閘極驅動訊號之方波之前緣及後緣，切斷第二電壓源V2至各緩衝器之電連接。

電荷分享模組530根據第一分享訊號S_T 、第二分享訊號S_P ，使緩衝器之輸出端彼此分享電荷，以調整閘極驅動訊號VG_1～VG_M的波形。在本實施例中，電荷分享模組530包括多個開關M_1~M_M-1。在此，依據各開關的控制訊號，可將其分類為兩個群組：其一為受第一分享訊號S_T 所控制的第奇數個開關(即複數個第三開關)M_1、M_3、...、及M_M-2(未繪示)；其二為受第二分享訊號S_P 所控制的第偶數個開關(即複數個第四開關)M_2、M_4(未繪示)、...、及M_M-1。第一分享訊號S_T 與第二分享訊號S_P 交替地將第三開關M_1、M_3、...及M_M-2與第四開關M_2、M_4、...、及M_M-1開啟，使顯示器10上一級的畫素充電路徑與下一級的畫素充電路徑做波形調整。

舉例而言，在閘極驅動訊號VG_1之後緣及閘極驅動訊號VG_2之前緣，開關522、524分別根據斷電訊號BK1、BK2而斷路。此時，開關M_1根據第一分享訊號S_T 導通，電性連接緩衝器512_1與512_2之輸出端，使兩者彼此分享電荷，以調整閘極驅動訊號VG_1及VG_2於前、後緣之波形。接著，在閘極驅動訊號VG_2之後緣及閘極驅動訊號VG_3之前緣，開關522、524分別根據斷電訊號BK1、BK2而斷路。此時，開關M2根據第二分享訊號S_P 導通，電性連接緩衝器512_2與512_3之輸出端，使兩者彼此分享電荷，以調整閘極驅動訊號VG_2及VG_3於前、後緣之波形。其餘的緩衝器之電荷分享，當可以上述操作原理以此類推，在此便不再贅述。

值得注意的是，在本實施例中，當開關M_1根據第一分享訊號S_T 電性連接緩衝器512_1、512_2時，開關M_2根據第二分享訊號S_P ，切斷緩衝器512_2、512_3之電連接。相反地，當開關M_2根據第二分享訊號S_P 電性連接緩衝器512_2、512_3時，開關M_1、M_3根據第一分享訊號S_T ，切斷緩衝器512_1、512_2及緩衝器512_3、512_4之電連接。

換句話說，隨著時序的進行，閘極驅動訊號VG_N-1的波形調整會搭配閘極驅動訊號VG_N來實現，此時第一分享訊號S_T 開啟第三開關M_N-1(未繪示)，以使緩衝器512_N-1、512_N(未繪示)進行電荷分享。閘極驅動訊號VG_N的波形調整會搭配閘極驅動訊號VG_N+1來實現，此時第二分享訊號S_P 開啟第四開關M_N(未繪示)。極驅動訊號VG_N+1的波形調整會搭配極驅動訊號VG_N+2來實現，此時第一分享訊號S_T 開啟第三開關M_N+1(未繪示)，以此類推。

在本實施例中，利用第一分享訊號S_T 控制第三開關M_1、M_3、...及M_M-2，並利用第二分享訊號S_P 控制第四開關M_2、M_4、...、及M_M-1，使各緩衝器之輸出端可以透過該等開關將部份的電荷釋出，讓輸出電位達到所預期的位準。如此一來，顯示器10不會有不正常的畫面產生，而緩衝器之輸出端所釋出的電荷會提供給下一級的輸出端，減少下一級的輸出端開啟所需之電荷，達到省電的結果。

在此，本實施例係以緩衝器之輸出端為單位利用兩個分享訊號S_T 、S_P 依序傳遞地作控制。在其他實施例中，亦可以三個以上之緩衝器的輸出端為單位，搭配三個以上之分享訊號依序傳遞地作控制，相同或相似之處在此便不再贅述。另外，在本實施例中，斷電訊號BK1、BK2及分享訊號S_T 、S_P 可選擇性地由邏輯電路500產生，或由閘極驅動器50外之控制電路產生。在另一實施例中，開關522、524亦可僅由同一個斷電訊號來控制。

圖12為本發明另一實施例之閘極驅動方法的步驟流程圖。請同時參照圖10至圖12，本實施例之閘極驅動方法適於控制一顯示器，其包括如下步驟。首先，在步驟S600，提供一第一電壓V1及一第二電壓V2至多個緩衝器512_1～512_M。接著，在步驟S602，根據多個開關訊號SW1～SWM，決定緩衝器512_1～512_M輸出第一電壓V1或第二電壓V2，以產生多個閘極驅動訊號VG_1～VG_M。之後，在步驟S604，根據第一分享訊號S_T 及第二分享訊號S_P ，於每一閘極驅動訊號之前緣及後緣，使多個緩衝器之輸出端彼此分享電荷。

另外，本實施例的閘極驅動方法可以由圖10~圖11實施例之敘述中獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。

綜上所述，在本發明之範例實施例中，顯示器利用上述之閘極驅動方法能控制與調整閘極驅動器的輸出，節省系統額外電路的成本，也能分時控制各個閘極驅動器的輸出，大為降低系統的耗電。如此一來，顯示器不會有不正常的畫面產生，而緩衝器之輸出端所釋出的電荷會提供給下一級的輸出端，減少下一級的輸出端開啟所需之電荷，達到省電的結果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，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，故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。

BK．．．斷電訊號

BK1．．．第一斷電訊號

BK2．．．第二斷電訊號

V1．．．第一電壓

V2．．．第二電壓

VG_1、VG_2、VG_3、VG4、VG_N-1、VG_N、VG_N+1、VG_N+2、VG_M-1、VG_M、VG_x．．．閘極驅動訊號

VS_1、VS_2、VS_N-1、VS_N．．．源極驅動訊號

Vcom．．．共用訊號

VREF．．．參考電壓

SW1、SW2、SW3、SWM-1、SWM．．．開關訊號

SS1、SS2、SS3、SSM．．．分享訊號

S_T ．．．第一分享訊號

S_P ．．．第二分享訊號

QP1、QP2、QP3、QPM-1、QPM．．．P型場效應電晶體

QN1、QN2、QN3、QNM-1、QNM．．．N型場效應電晶體

R1、R2、R3、RM-1、RM．．．負載電阻

C1、C2、C3、CM-1、CM．．．負載電容

Cr．．．調節電容

CLN．．．清除訊號

t1、t2、t3、t4．．．時間點

10．．．液晶顯示器

100．．．液晶顯示面板

102．．．源極驅動器

105．．．邏輯電路

107_1、107_2、107M-1、107_M、412_1、412_2、412_M-1、412_M、512_1、512_2、512_3、512_M．．．緩衝器

106．．．電壓產生器

108．．．資料線

109_1、109_2、109M-1、109_M．．．負載模組

110．．．掃描線

112．．．薄膜電晶體

114．．．等效電容

40、50、70、104．．．閘極驅動器

400、500．．．邏輯電路

416_1、416_2、416_M-1、416_M、516_1、516_2、516_3、516_M．．．負載模組

420、520、720．．．開關模組

422、432_1、432_2、432_M-1、432_M、634、722、522、524、M_1、M_2、M_3、M_M-1．．．開關

430、630．．．電荷回收模組

530．．．電荷分享模組

90．．．閘極驅動流程

900、902、904、906、908、910、912、914、S600、S602、S604．．．步驟

圖1為先前技術一液晶顯示器之示意圖。

圖2為圖1之液晶顯示器中一閘極驅動器之示意圖。

圖3為一閘極驅動訊號之時序圖。

圖4為本發明實施例一閘極驅動器之示意圖。

圖5為圖4之閘極驅動器中開關訊號、一斷電訊號、分享訊號及閘極驅動訊號之時序圖。

圖6為圖4之閘極驅動器中一電荷回收模組之一變化實施例之示意圖。

圖7為本發明實施例一閘極驅動器之示意圖。

圖8為圖7之閘極驅動器中開關訊號、一斷電訊號、分享訊號、一清除訊號及閘極驅動訊號之時序圖。

圖9為本發明實施例一閘極驅動流程之示意圖。

圖10繪示本發明實施例一閘極驅動器50之示意圖。

圖11為斷電訊號BK1、BK2、分享訊號S_T 、S_P 及閘極驅動訊號VG_1～VG_4之時序圖。

圖12為本發明另一實施例之閘極驅動方法的步驟流程圖。

50．．．閘極驅動器

500．．．邏輯電路

512_1、512_2、512_3、512_M．．．緩衝器

516_1、516_2、516_3、516_M．．．負載模組

520．．．開關模組

522、524、M_1、M_2、M_3、M_M-1．．．開關

530．．．電荷分享模組

BK1．．．第一斷電訊號

BK2．．．第二斷電訊號

S_T ．．．第一分享訊號

S_P ．．．第二分享訊號

V1．．．第一電壓

V2．．．第二電壓

VG_1、VG_2、VG_3、VG_M．．．閘極驅動訊號

QP1、QP2、QP3、QPM．．．P型場效應電晶體

QN1、QN2、QN3、QNM．．．N型場效應電晶體

SW1、SW2、SW3、SWM．．．開關訊號

R1、R2、R3、RM．．．負載電阻

C1、C2、C3、CM．．．負載電容

Claims (18)

1. 一種閘極驅動器，適於控制一顯示器，該閘極驅動器包括：一邏輯電路，產生多個開關訊號；多個緩衝器，耦接於該邏輯電路，該每一緩衝器包括一第一端耦接於該邏輯電路，一第二端耦接於一第一電壓源，一第三端耦接於一第二電壓源，以及一輸出端耦接於一負載模組，其中該每一緩衝器根據該些開關訊號中之一開關訊號，決定供應一第一電壓或一第二電壓，以產生一閘極驅動訊號；以及一電荷分享模組，耦接於該些緩衝器之輸出端，並根據多個分享訊號，於該每一閘極驅動訊號之一方波之一前緣及一後緣，使該些緩衝器之輸出端彼此分享電荷。
2. 如申請專利範圍第1項所述之閘極驅動器，更包括：一開關模組，耦接於該些緩衝器與該第一電壓源及該第二電壓源之間，其中該開關模組根據至少一斷電訊號，於該每一閘極驅動訊號之該方波之該前緣及該後緣，切斷該第一電壓電源及該第二電壓電源至該些緩衝器的電連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之閘極驅動器，其中於該每一閘極驅動訊號之該方波之該前緣及該後緣，該開關模組根據該至少一斷電訊號斷路，且該閘極驅動訊號對應之該些分享訊號指示該電荷分享模組，連接該些緩衝器對應之該些負載模組，使該些緩衝器之輸出端彼此分享電荷。
4. 如申請專利範圍第2項所述之閘極驅動器，其中該開關模組包括：一第一開關，耦接於該些緩衝器及該第一電壓源之間，該第一開關根據一第一斷電訊號，於該每一閘極驅動訊號之該方波之該前緣及該後緣，切斷該第一電壓源至該些緩衝器之電連接。
5. 如申請專利範圍第2項所述之閘極驅動器，其中該開關模組包括：一第二開關，耦接於該些緩衝器及該第二電壓源之間，該第二開關根據一第二斷電訊號，於該每一閘極驅動訊號之該方波之該前緣及該後緣，切斷該第二電壓源至該些緩衝器之電連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之閘極驅動器，其中該每一緩衝器包括：一P型場效應電晶體，包括一閘極耦接於該第一端，一源極耦接於該第二端，及一汲極耦接於該輸出端，該P型場效應電晶體根據該開關訊號，決定該輸出端至該第一電壓源之電連接；以及一N型場效應電晶體，包括一閘極耦接於該第一端，一源極耦接於該第三端，及一汲極耦接於該輸出端，該N型場效應電晶體根據該開關訊號，決定該輸出端至該第二電壓源之電連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之閘極驅動器，其中該電荷分享模組包括：多個第三開關，耦接於對應的該些緩衝器之輸出端之間，該些第三開關根據一第一分享訊號，於該些閘極驅動訊號之該些方波之該些前緣及該些後緣，依序電性連接該些緩衝器中的多個對應的緩衝器；以及多個第四開關，耦接於對應的該些緩衝器之輸出端之間，該些第四開關根據一第二分享訊號，於該些閘極驅動訊號之該些方波之該些前緣及該些後緣，依序電性連接該些緩衝器中的多個對應的緩衝器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之閘極驅動器，其中當該些第三開關根據該第一分享訊號電性連接該些對應第三開關的緩衝器時，該些第四開關根據該第二分享訊號，切斷該些對應第四開關的緩衝器之電連接；以及當該些第四開關根據該第二分享訊號電性連接該些對應第四開關的緩衝器時，該些第三開關根據該第一分享訊號，切斷該些對應第三開關的緩衝器之電連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述之閘極驅動器，其中該些第三開關及該些第四開關分別根據該第一分享訊號及該第二分享訊號，交錯地電性連接該些對應第三開關的緩衝器及該些對應第四開關的緩衝器。
10. 如申請專利範圍第1項所述之閘極驅動器，其中該邏輯電路更產生至少一斷電訊號及該些分享訊號。
11. 一種閘極驅動方法，適於控制一顯示器，該閘極驅動方法包括：提供一第一電壓及一第二電壓至多個緩衝器；根據多個開關訊號，決定該些緩衝器輸出一第一電壓或一第二電壓，以產生多個閘極驅動訊號；以及根據多個分享訊號，於該每一閘極驅動訊號之一方波之一前緣及一後緣，使該些緩衝器之輸出端彼此分享電荷。
12. 如申請專利範圍第11項所述之閘極驅動方法，更包括：根據至少一斷電訊號，於該每一閘極驅動訊號之該方波之該前緣及該後緣，切斷該第一電壓及該第二電壓至該些緩衝器的電連接。
13. 如申請專利範圍第12項所述之閘極驅動方法，其中切斷該第一電壓及該第二電壓至該些緩衝器的電連接的該步驟包括：根據一第一斷電訊號，於該每一閘極驅動訊號之該方波之該前緣及該後緣，切斷該第一電壓至該些緩衝器之電連接。
14. 如申請專利範圍第12項所述之閘極驅動方法，其中切斷該第一電壓及該第二電壓至該些緩衝器的電連接的該步驟包括：根據一第二斷電訊號，於該每一閘極驅動訊號之該方波之該前緣及該後緣，切斷該第二電壓至該些緩衝器之電連接。
15. 如申請專利範圍第11項所述之閘極驅動方法，其中使該些緩衝器之輸出端彼此分享電荷的該步驟包括：根據一第一分享訊號，於該些閘極驅動訊號之該些方波之該些前緣及該些後緣，依序電性連接該些緩衝器中的多個對應的緩衝器；以及根據一第二分享訊號，於該些閘極驅動訊號之該些方波之該些前緣及該些後緣，依序電性連接該些緩衝器中的多個對應的緩衝器。
16. 如申請專利範圍第15項所述之閘極驅動方法，其中當根據該第一分享訊號電性連接該些對應第一分享訊號的緩衝器時，根據該第二分享訊號，切斷該些對應第二分享訊號的緩衝器之電連接；以及當根據該第二分享訊號電性連接該些對應第二分享訊號的緩衝器時，根據該第一分享訊號，切斷該些對應第二分享訊號的緩衝器之電連接。
17. 如申請專利範圍第16項所述之閘極驅動方法，其中使該些緩衝器之輸出端彼此分享電荷的該步驟更包括：分別根據該第一分享訊號及該第二分享訊號，交錯地電性連接該些對應第一分享訊號的緩衝器及該些對應第二分享訊號的緩衝器。
18. 如申請專利範圍第11項所述之閘極驅動方法，更包括：產生至少一斷電訊號及該些分享訊號。