TWI498875B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置，特別是一種適合減少輸出通道之數目之液晶顯示裝置。
隨著資訊社會成長，能夠顯示資訊之顯示裝置已經廣泛被發展。這些顯示裝置包含液晶顯示器裝置、有機電激發光顯示裝置、電漿顯示裝置以及場發射顯示裝置。
在以上顯示裝置中，液晶顯示裝置具有重量輕與體積小之優點，並且能夠提供低功率驅動以及全彩方案。因此，液晶顯示裝置已經被廣泛地用於行動電話、導航系統、攜帶式電腦、電視等等。這種液晶顯示裝置控制液晶面板上液晶之傳輸，從而顯示期望之影像。
「第1圖」所示係為習知技術之液晶顯示裝置之示意圖。如「第1圖」所示，習知技術之液晶顯示裝置包含液晶面板100以及用於驅動液晶面板100之閘極驅動器110與資料驅動器120。
液晶面板100包含其上排列的複數條閘極線以及複數條資料線。閘極驅動器110產生閘極訊號，用於順序地驅動液晶面板100上的複數條閘極線。只要閘極線任意其一被驅動，資料驅動器120應用一條線路之資料電壓至複數條資料線。
一條線路之資料電壓透過資料驅動器120之輸出通道被應用至液晶面板100上的全部資料線。資料驅動器120之輸出通道與液晶面板100上的每一資料線相對。
在如此配置之液晶顯示裝置中，資料線在數目上隨著液晶面板100變大而增加。這樣，資料驅動器120之輸出通道在數目上也增加。因此，資料驅動器120之尺寸擴大則成為問題。
因此，本實施例之目的在於提供一種液晶顯示裝置，實質上可避免習知技術之限制與缺陷所導致的一或多個問題。
本實施例之目的在於提供一種液晶顯示裝置，能夠減少積體電路(integrated circuit；IC)之輸出通道之數目。
本發明其他的特徵和優點將在如下的說明書中部分地加以闡述，並且本發明其他的特徵和優點對於本領域的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份，得以實現和獲得。
依照本實施例之一般方面，一種液晶顯示裝置包含：液晶面板，被定義為顯示區域與非顯示區域，其中複數條閘極線與複數條資料線被排列於顯示區域上；控制部，用於包含資料驅動器；複數條第一與第二訊號線，連接控制部之輸出部件；以及解多工器，用於連接資料線之k條資料線與第一訊號線其一以及順序地應用資料電壓，其中第二訊號線連接於控制部之中央部與解多工器之中央部之間，“k”係為至少為3之整數。
對於本領域之普通技術人員來說，在閱讀以下圖式以及詳細說明之後，顯然可看出其他的系統、方法、特徵以及優點。這種其他的系統、方法、特徵以及優點均屬於本發明之保護範圍之內，並且受到以下申請專利範圍之保護。本節內容並非視為對這些申請專利範圍之限制。以下將結合實施例討論其他的方面與優點。可以理解的是，用以揭示本發明較佳實施方式的詳細說明和具體示例僅僅是為了說明而不是為了限製本發明的範圍。
現在將結合圖式部份對本發明的較佳實施方式作詳細說明。以下介紹的這些實施例被用作例子，以將它們的精神傳達至本領域之普通技術人員。因此，這些實施例以不同形狀被具體化，而並非限制於本說明書所述之這些實施例。此外，為了圖式之方便，此裝置之尺寸與厚度可以被放大。在本揭露以及這些圖式部份中所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件。
「第2圖」所示係為本發明第一實施例之液晶顯示裝置之示意圖。請參考「第2圖」，本發明第一實施例之液晶顯示裝置10包含液晶面板20，其中閘極驅動器30、控制部40以及解多工器50被裝設於液晶面板20之上。控制部40採用玻璃覆晶接合(chip-on-glass；COG)形式被裝設於液晶面板20之上。閘極驅動器30與解多工器50與液晶面板20之元件同時形成。
解多工器50係為1:k之解多工器，其中“k”為至少為3之整數。
液晶面板20被劃分為顯示影像之顯示區域22以及不顯示影像之非顯示區域24。閘極驅動器30、控制部40以及解多工器50可被排列於非顯示區域24之上。液晶面板20包含第一與第二基板以及放置於兩塊基板之間的液晶層(圖中未表示)。
複數條閘極線G1~Gn以及複數條資料線D1~Dm被排列於第一基板之上。複數條閘極線G1~Gn與複數條資料線D1~Dm彼此交叉以定義複數個畫素區域。複數個畫素區域在顯示區域22上排列為矩陣形狀。
薄膜電晶體(圖中未表示)與畫素電極(圖中未表示)被放置於每一畫素區域上。薄膜電晶體連接各自的閘極線G與各自的資料線D。畫素電極連接薄膜電晶體。
包含彩色濾光片(圖中未表示)之彩色濾光層(圖中未表示)各自與畫素區域相對，其中彩色濾光層被放置於第二基板之上。此外，黑色矩陣(圖中未表示)被放置於彩色濾光片之間。另外，一共同電極(圖中未表示)被放置於彩色濾光層與黑色矩陣之上。
具有如此配置之液晶面板20可以為扭轉向列(twisted nematic；TN)模式。或者，液晶面板20可形成為平面切換(in-plane switching；IPS)模式。此實例中，彩色濾光層、黑色矩陣以及共同電極可被放置於第一基板上。
控制部40可以被封裝至積體電路晶片內，並且以一個晶片之形式被裝設於液晶面板20上。控制部40包含時序控制器42、資料驅動器44以及時脈訊號產生器46，如「第3圖」所示。
時序控制器42產生第一控制訊號以被應用至時脈訊號產生器46，時序控制器42產生第二控制訊號以用於控制資料驅動器44。
時脈訊號產生器46從第一控制訊號中得到時脈訊號以用於驅動閘極驅動器30。時脈訊號可被產生以包含兩個至四個之間的相位。或者，時脈訊號可變為閘極訊號，從閘極驅動器30被應用至液晶面板20上的閘極線G1~Gn。
資料驅動器44從第二控制訊號中得到解多工訊號以應用至解多工器50。此外，資料驅動器44包含輸出插腳，輸出插腳被提供於其輸出部件。輸出插腳可被分配至用於輸出資料電壓之資料通道以及用於輸出解多工訊號之解多工通道。這樣，用於資料通道之輸出插腳可以連接液晶面板20上提供的資料訊號線S1~Sm/3，用於解多工通道之輸出插腳也可以連接解多工訊號線DS1~DS3。
解多工器50包含連接輸入終端與輸出終端，其中輸入終端連接資料訊號線S1~Sm/3與解多工訊號線DS1~DS3，輸出終端連接液晶面板20之資料線D1~Dm。此外，解多工器50包含複數個開關單元(switch units)52。
每一開關單元52包含三個電晶體T1~T3。三個電晶體T1~T3之閘極終端連接各自的解多工訊號線DS1~DS3。三個電晶體T1~T3之源極終端共同連接一條資料訊號線。三個電晶體T1~T3之汲極終端連接液晶面板20之三條資料線。然而，本發明之開關單元52並非限制於此。換言之，開關單元52可包含分別連接k條資料線之k個切換器(或者k個電晶體)，其中“k”係為至少為3之整數。
例如，第一開關單元52中包含的三個電晶體T1~T3之閘極終端連接各自的解多工訊號線DS1~DS3。三個電晶體T1~T3之源極終端共同連接一條資料訊號線S1。三個電晶體T1~T3之汲極終端連接液晶面板20之三條資料線D1~D3。
更特別地，第一電晶體T1之閘極終端連可連接第一解多工訊號線DS1，第一電晶體T1之汲極終端可連接第一資料線D1。第二電晶體T2之閘極終端連可連接第二解多工訊號線DS2，第二電晶體T2之汲極終端可連接第二資料線D2。第三電晶體T3之閘極終端連可連接第三解多工訊號線DS3，第三電晶體T3之汲極終端可連接第三資料線D3。
第一閘極線G1與第一資料線D1可彼此交叉，並且可定義一紅色畫素區域R。第一閘極線G1與第二資料線D2可彼此交叉，並且可定義一綠色畫素區域G。第一閘極線G1與第三資料線D3可彼此交叉，並且可定義一藍色畫素區域B。這樣，紅色資料電壓可透過第一資料線D1被應用至紅色畫素區域R，綠色資料電壓可透過第二資料線D2被應用至綠色畫素區域G，藍色資料電壓可透過第三資料線D3被應用至藍色畫素區域B。
資料驅動器44中產生的三個解多工訊號可被應用至三條解多工訊號線DS1~DS3。在一個水平週期期間，三個解多工訊號可順序地為低位準，如「第4圖」所示。
實際上，第一解多工訊號之低位準可產生於一個水平週期之第一間隔，第二解多工訊號之低位準可產生於一個水平週期之第二間隔，第三解多工訊號之低位準可產生於一個水平週期之第三間隔。這三個低位準解多工訊號可順序地打開(或者啟動)三個電晶體T1~T3。
本發明中使用的三個電晶體T1~T3係為P型金氧半導體，但是並非限制於此。換言之，本發明之三個電晶體T1~T3可為N型金氧半導體。此實例中，各自被應用至N型金氧半導體之電晶體之三個解多工訊號將分別在三個間隔處具有高位準。
第一電晶體T1透過應用至第一解多工訊號線DS1之第一解多工訊號被打開(或啟動)，這樣應用至第一資料訊號線S1之紅色資料電壓被傳送至液晶面板20之第一資料線D1。因此，紅色資料電壓可被應用至紅色畫素區域R。
第二電晶體T2也透過應用至第二解多工訊號線DS2之第二解多工訊號被打開(或啟動)。同時，應用至第一資料訊號線S1之綠色資料電壓被傳送至液晶面板20之第二資料線D2。因此，綠色資料電壓可被應用至綠色畫素區域G。
類似地，第三電晶體T3透過應用至第三解多工訊號線DS3之第三解多工訊號被打開(或啟動)。同時，應用至第一資料訊號線S1之藍色資料電壓被傳送至液晶面板20之第三資料線D3。因此，藍色資料電壓可被應用至藍色畫素區域B。
紅色畫素區域R、綠色畫素區域G以及藍色畫素區域B中包含的薄膜電晶體可透過閘極訊號被打開(或啟動)，其中閘極訊號在一個水平週期期間被賦能並且被應用至第一閘極線G1。
依照這種方式，閘極訊號在一個水平週期期間被賦能，當紅色畫素區域R、綠色畫素區域G以及藍色畫素區域B上的薄膜電晶體透過閘極訊號被打開時，三個解多工訊號在一個水平週期期間順序地被應用至三條解多工線DS1~DS3。每一開關單元52(包含第一開關單元)中包含的三個電晶體T1~T3透過三個解多工訊號順序地被打開(或啟動)。因此，順序地應用至每一資料訊號線S1~S3/m(包含第一資料訊號線S1)之紅、綠與藍色資料電壓可透過資料線D1~Dm(即，m/3組各自保護三條資料線，比如第一組包含第一至第三條資料線D1~D3)被傳送至紅、綠以及藍色畫素區域。
為了修正，本發明之液晶顯示裝置要求解多工器50之每一開關單元52順序地連接三條資料線至一條資料訊號線，從而應用紅、綠與藍色資料電壓至各自的資料線。因此，控制部40(更特別地，資料驅動器44)之通道數目可減少為液晶面板20之資料線之三分之一。這樣，控制部40(即，資料驅動器44)之尺寸也可被減少。
此外，本發明之液晶顯示裝置允許三條解多工訊號線DS1~DS3連接資料驅動器44之中央部與解多工器50之中央部。這樣，三條解多工訊號線DS1~DS3之長度(即，解多工訊號之傳送路徑之長度)可被最小化，訊號線之負載也可被降低。因此，可防止解多工訊號與資料電壓之劣化。
換言之，因為三條解多工訊號線DS1~DS3連接資料驅動器44之中央部與解多工器50之中央部，應用至解多工器50之中央部之解多工訊號被傳送至解多工器50之左端與右端。因此，可最小化解多工訊號之傳送路徑。
閘極驅動器30包含複數個部件(stages)(圖中未表示)。複數個部件可配置一移位暫存器(shift register)。部件可在一個水平週期單元順序地輸出控制部40(即，時脈訊號產生器46)中產生的時脈訊號。
「第5圖」所示係為本發明第二實施例之液晶顯示裝置之電路圖。第二實施例之液晶顯示裝置包含與以上第一實施例相同的元件。以下將僅僅描述與第一實施例之液晶顯示裝置不同之處。尤其地，第二實施例之液晶顯示裝置要求解多工訊號線DS1~DS3待連接於資料驅動器44之中央部與解多工器50之中央部之間，以及資料驅動器44一側之一端部與解多工器50一側之一端部之間。
這樣，三個解多工訊號同時從資料驅動器44之中央部被應用至解多工器50之中央部，以及從資料驅動器44一側之端部應用至解多工器50一側之端部。然後，應用至解多工器50之端部與中央部之三個解多工訊號向鄰接部傳送。因此，三個解多工訊號可無劣化地被傳送至解多工器50之每一開關單元。
或者，三條解多工訊號線DS1~DS3可連接於資料驅動驅動器44一側之一端部與解多工器50一側之一端部之間，以及資料驅動器44另一側之一端部與解多工器50另一側之一端部之間。
如上所述，本發明之液晶顯示裝置要求解多工器之每一開關單元順序地連接三條資料線至一條資料訊號線，從而應用紅、綠以及藍色資料電壓至各自的資料線。因此，控制部(更特別地，資料驅動器)之通道數目可減少為液晶面板20之資料線之三分之一。因此，可減少控制部(即，資料驅動器)之尺寸。
此外，本發明之液晶顯示裝置允許三個解多工訊號線連接資料驅動器之中央部與解多工器之中央部。因此，到達與解多工器連接之資料線之訊號路徑之長度可被最小化，訊號線之負載可被降低。因此，可防止資料電壓之劣化。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
10．．．液晶顯示裝置
20‧‧‧液晶面板
22‧‧‧顯示區域
24‧‧‧非顯示區域
30‧‧‧閘極驅動器
40‧‧‧控制部
42‧‧‧時序控制器
44‧‧‧資料驅動器
46‧‧‧時脈訊號產生器
50‧‧‧解多工器
52‧‧‧開關單元
100‧‧‧液晶面板
110‧‧‧閘極驅動器
120‧‧‧資料驅動器
第1圖所示係為習知技術之液晶顯示裝置之示意圖；
第2圖所示係為本發明第一實施例之液晶顯示裝置之示意圖；
第3圖所示係為第2圖所示之控制部與解多工器之詳細電路圖；
第4圖所示係為應用至解多工器之訊號之波形圖；以及
第5圖所示係為本發明第二實施例之液晶顯示裝置之電路圖。
22．．．顯示區域
40．．．控制部
42．．．時序控制器
44．．．資料驅動器
46．．．時脈訊號產生器
50．．．解多工器
52．．．開關單元

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示裝置，包含：一液晶面板，被定義為一顯示區域與一非顯示區域，其中複數條閘極線與複數條資料線被排列於該顯示區域上；一控制部，用於包含一資料驅動器；複數條第一與第二訊號線，連接該控制部之一輸出部件；以及一解多工器，用於連接該資料線之k條資料線與第一訊號線其一，以及順序地應用資料電壓，其中用於應用解多工訊號之該等第二訊號線被放置於該控制部之一中央部與該解多工器之一中央部之間，以電連接該控制部之中央部至該解多工器之該中央部，其中“k”係為至少為3之整數，以及其中該等第一訊號線與該第等二訊號線電連接該資料驅動器。
  2. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該等第二訊號線被放置於該資料驅動器一側之一端部與該解多工器一側之一端部之間，以電連接該資料驅動器一側之該端部與該解多工器一側之該端部。
  3. 如請求項第2項所述之液晶顯示裝置，其中該等第二訊號線被放置於於該資料驅動器另一側之一端部與該解多工器另一側之一端部之間，以電連接該資料驅動器另一側之該端部與該解 多工器另一側之該端部。
  4. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，更包含一閘極驅動器，被嵌於該液晶面板中以用於驅動該閘極線。
  5. 如請求項第4項所述之液晶顯示裝置，其中該控制部包含：一時脈訊號產生器，用於產生一時脈訊號以驅動該閘極驅動器；以及一時序控制器，用於產生第一與第二控制訊號以控制該時脈訊號產生器與該資料驅動器。
  6. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中應用至該等第二訊號線之解多工訊號係產生於一個水平週期內。
  7. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該控制部被放置於該液晶面板之該非顯示區域上。
  8. 如請求項第5項所述之液晶顯示裝置，其中該控制部包含一積體電路晶片，該積體電路晶片包含該資料驅動器、該時脈訊號產生器以及該時序控制器。
  9. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中應用至該解多工器之該中央部之控制訊號被轉移到該解多工器之左端部與右端部。
  10. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該解多工器包含複數個開關單元，以及其中該等開關單元各自包含複數個電晶體。
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