TWI680394B - 電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法 - Google Patents

電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法。電壓準位轉換電路透過多工器耦接顯示面板中之複數條資料線。電壓準位轉換電路包含電壓準位轉換單元及控制單元。電壓準位轉換單元耦接多工器並分別接收第一電壓準位、第二電壓準位及第三電壓準位，其中第三電壓準位高於第二電壓準位且第二電壓準位高於第一電壓準位。控制單元耦接電壓準位轉換單元，用以根據時序控制信號之電壓準位選擇性地控制電壓準位轉換單元輸出第一電壓準位或第二電壓準位至多工器。

Description

電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法
本發明係與顯示裝置有關，尤其是關於一種電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法。
一般而言，顯示裝置中之源極驅動器輸出可透過多工器耦接至顯示面板的多條資料線(Data line)，舉例而言，如圖1所示，兩個源極驅動器輸出SO1與SO2可分別透過不同的多工器MUXA與MUXB耦接至四條資料線DL1~DL4。
如圖2所示，在多工器MUXA或MUXB開啟的瞬間(例如時間t2及t4)，源極驅動器輸出的資料信號SDAT會出現電壓下降(Voltage drop)的現象，如圖2中之虛線圈起處所示，因而導致顯示面板出現畫素(Pixel)充電率不足的問題。
如圖3所示，在多工器MUXA開啟的瞬間(例如時間t2)，已被源極驅動器輸出SO1充飽電的扇出單元FO1會透過多工器MUXA耦接後端尚無電壓的資料線DL1，由於兩者之間存在有相當大的電壓差，導致資料線DL1會瞬間出現較大的電流，因而導致觸控面板雜訊TPN瞬間變大。同理，在多工器MUXB開啟的瞬間(例如 時間t4)亦會有類似情況發生。至於在多工器MUXA或MUXB關閉的瞬間(例如時間t3及t5)，亦會產生較大的觸控面板雜訊TPN。
如圖4所示，若以源極驅動器輸出SO1為例，習知的操作時序係先由時序控制信號XSTB的下降沿在時間t1啟動源極驅動器輸出SO1開始輸出資料信號SDAT1對扇出單元FO1充電，然後再於時間t2開啟多工器MUXA，使得源極驅動器輸出SO1所輸出的資料信號SDAT能透過多工器MUXA開始對顯示面板內的資料線DL1充電。
由前述可知：在多工器MUXA開啟的瞬間(亦即時間t2)，資料信號SDAT會出現電壓下降的現象且資料線DL1會出現較大的瞬間電流，導致顯示面板的畫素充電率可能不足且會產生瞬間較大的觸控面板雜訊TPN。
然而，由於目前市面上常見的觸控筆大多屬於主動筆的型式，上述較大的觸控面板雜訊TPN很可能導致觸控筆無法順利在觸控面板上操作，亟待解決。
因此，本發明提出一種電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法，以解決先前技術所遭遇的上述問題。
根據本發明之一具體實施例為一種顯示面板驅動控制方法。於此實施例中，顯示面板驅動控制方法用以透過多工器驅動顯示面板中之複數條資料線。
顯示面板驅動控制方法包含下列步驟：(a)於第一時 間下，透過時序控制信號啟動對多工器開始進行預充電，其中多工器於第一時間係接收第一電壓準位；(b)於第二時間下，多工器接收第二電壓準位，其中第二時間係晚於第一時間且第二電壓準位高於第一電壓準位；以及(c)於第三時間下，多工器接收第三電壓準位，其中第三時間係晚於第二時間且第三電壓準位高於第二電壓準位。其中，多工器由第二時間之第二電壓準位上升至第三時間之第三電壓準位的速度大於多工器由第一時間之第一電壓準位上升至第二時間之第二電壓準位的速度。
於一實施例中，步驟(a)係根據時序控制信號之上升沿觸發對多工器進行預充電。
於一實施例中，步驟(c)還包含：當多工器接收第三電壓準位時，停止對多工器進行預充電。
於一實施例中，多工器於第一時間係處於關閉狀態。
於一實施例中，多工器於第二時間係處於部分開啟狀態。
於一實施例中，多工器於第三時間係處於完全開啟狀態。
於一實施例中，顯示面板驅動控制方法進一步包含下列步驟：(d)於第一時間下，根據時序控制信號亦同時觸發對該複數條資料線開始進行充電。
於一實施例中，步驟(d)係根據時序控制信號之上升沿觸發啟動對該複數條資料線開始進行充電。
於一實施例中，顯示面板驅動控制方法進一步包含下列步驟：於第四時間下，觸發多工器開始進行預放電，其中第四時間係晚於第三時間且多工器於第四時間接收第三電壓準位；於第五時間下，多工器接收第四電壓準位，其中第五時間係晚於第四時間且第四電壓準位低於第三電壓準位；以及於第六時間下，多工器接收第一電壓準位，其中第六時間係晚於第五時間且第一電壓準位低於第四電壓準位。
於一實施例中，多工器由第五時間之第四電壓準位下降至第六時間之第一電壓準位的速度大於多工器由第四時間之第三電壓準位下降至第五時間之第四電壓準位的速度。
根據本發明之另一具體實施例為一種電壓準位轉換電路。於此實施例中，電壓準位轉換電路透過多工器耦接顯示面板中之複數條資料線。電壓準位轉換電路包含電壓準位轉換單元及控制單元。電壓準位轉換單元耦接多工器並分別接收第一電壓準位、第二電壓準位及第三電壓準位，其中第三電壓準位高於第二電壓準位且第二電壓準位高於第一電壓準位。控制單元耦接電壓準位轉換單元，用以根據時序控制信號之電壓準位選擇性地控制電壓準位轉換單元輸出第一電壓準位或第二電壓準位至多工器。
根據本發明之另一具體實施例亦為一種電壓準位轉換電路。於此實施例中，電壓準位轉換電路透過多工器耦接顯示面板中之複數條資料線。電壓準位轉換電路包含分壓單元、電壓準位轉換單元及控制單元。分壓單元分別接收第一電壓準位、第二電壓 準位及第三電壓準位並據以產生複數個候選電壓準位，其中第三電壓準位高於第二電壓準位且第二電壓準位高於第一電壓準位。電壓準位轉換單元分別耦接多工器及分壓單元，用以接收該複數個候選電壓準位。控制單元耦接電壓準位轉換單元，用以根據時序控制信號之電壓準位選擇性地控制電壓準位轉換單元輸出該複數個候選電壓準位至多工器。
相較於先前技術，於本發明的電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法中，時序控制信號的上升沿除了觸發源極驅動器輸出開始輸出資料信號對扇出單元充電之外，亦同時觸發多工器部分開啟而開始以指數型預充電曲線對顯示面板的資料線預充電一段時間後再完全開啟多工器對資料線充電。
由於本發明在完全開啟多工器對顯示面板的資料線充電之前，會先部分開啟多工器對顯示面板的資料線預充電，不僅可延長資料線的有效充電時間並使資料線之充電變得較線性，亦可降低完全開啟多工器時之資料線的瞬間電流並避免電壓下降的現象出現。
因此，本發明的電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法能夠有效提升顯示面板的畫素充電率並大幅消除觸控面板雜訊，使得觸控筆能夠順利在觸控面板上操作。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
SO1~SO2‧‧‧源極驅動器輸出
FO1~FO2‧‧‧扇出單元
MUXA~MUXB‧‧‧多工器
DL1~DL4‧‧‧資料線
CLK‧‧‧時脈信號
SDAT、SDAT1‧‧‧資料信號
TPN‧‧‧觸控面板雜訊
t1~t7‧‧‧時間
XSTB‧‧‧時序控制信號
TCON‧‧‧時序控制器
LS‧‧‧電壓準位轉換電路
MLS‧‧‧電壓準位轉換單元
CU‧‧‧控制單元
FB‧‧‧回授單元
EA1‧‧‧第一誤差放大器
EA2‧‧‧第二誤差放大器
+‧‧‧正輸入端
-‧‧‧負輸入端
SWA‧‧‧第一時序控制信號
SWB‧‧‧第二時序控制信號
VGL‧‧‧第一電壓準位
GND‧‧‧第二電壓準位
VGH‧‧‧第三電壓準位
VREF‧‧‧參考電壓
MTP‧‧‧儲存單元
VDU‧‧‧分壓單元
MOP‧‧‧多工放大單元
R‧‧‧分壓電阻
MUX‧‧‧多工器
OP‧‧‧運算放大器
tx‧‧‧特定時間
Vx‧‧‧特定電壓準位
S10~S14‧‧‧步驟
圖1係繪示習知的源極驅動器輸出透過多工器耦接至顯示面板的複數條資料線之示意圖。
圖2係繪示習知的源極驅動器輸出的資料信號在多工器開啟的瞬間會出現電壓下降之時序圖。
圖3係繪示習知的扇出單元與資料線之間在多工器開啟的瞬間產生較大的電壓差導致資料線出現較大的瞬間電流而使觸控面板雜訊變大之時序圖。
圖4係繪示習知的驅動方法在多工器開啟的瞬間會導致資料信號之電壓下降且觸控面板雜訊變大之時序圖。
圖5係繪示根據本發明之一較佳具體實施例中之電壓準位轉換電路的示意圖。
圖6係繪示根據本發明之另一較佳具體實施例中之電壓準位轉換電路的示意圖。
圖7係繪示根據本發明之又一較佳具體實施例中之電壓準位轉換電路的示意圖。
圖8及圖9係分別繪示於不同實施例中之時序控制信號的上升沿觸發對多工器開始進行預充電的時序圖。
圖10係繪示本發明可在完全開啟多工器的瞬間改善資料信號之電壓下降與觸控面板雜訊的時序圖。
圖11係繪示根據本發明之另一較佳具體實施例中之顯示面板驅動控制方法的流程圖。
在下文中將參照附圖更全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的示例性實施例。如本領域技術人員將認識到的，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例，而不脫離本發明的精神或範圍。
在附圖中，為了清楚起見，放大了部份區域。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或者“連接(或稱為耦接)”又或者“電性連接”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接(或稱為耦接)或電性連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接(或稱為耦接)”可以指物理及/或電連接。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種電壓準位轉換電路。於此實施例中，電壓準位轉換電路可受控於時序控制器並可透過多工器耦接顯示面板中之複數條資料線。請參照圖5，圖5係繪示此具體實施例中之電壓準位轉換電路的示意圖。
如圖5所示，電壓準位轉換電路LS分別耦接時序控制器TCON與多工器MUXA~MUXB，且多工器MUXA~MUXB可耦接顯示面板中之複數條資料線(圖未示)，例如多工器MUXA可耦接顯示面板中之兩條資料線且多工器MUXB可耦接顯示面板中之另兩條資料線，但不以此為限。
於此實施例中，電壓準位轉換電路LS包含電壓準位 轉換單元MLS、控制單元CU及回授單元FB。其中，控制單元CU分別耦接時序控制器TCON、電壓準位轉換單元MLS及回授單元FB；電壓準位轉換單元MLS分別耦接控制單元CU、多工器MUXA~MUXB及回授單元FB。
回授單元FB包含第一誤差放大器EA1與第二誤差放大器EA2。第一誤差放大器EA1之正輸入端+耦接至電壓準位轉換單元MLS與多工器MUXA之間且誤差放大器EA1之輸出端耦接至控制單元CU；誤差放大器EA2之正輸入端+耦接至電壓準位轉換單元MLS與多工器MUXB之間且誤差放大器EA2之輸出端耦接至控制單元CU。
電壓準位轉換單元MLS分別接收第一電壓準位VGL、第二電壓準位GND及第三電壓準位VGH，其中第三電壓準位VGH高於第二電壓準位GND且第二電壓準位GND高於第一電壓準位VGL，亦即第三電壓準位VGH>第二電壓準位GND>第一電壓準位VGL。
當控制單元CU接收到時序控制器TCON所提供的第一時序控制信號SWA與第二時序控制信號SWB時，控制單元CU會根據第一時序控制信號SWA與第二時序控制信號SWB的電壓準位選擇性地控制電壓準位轉換單元MLS輸出第一電壓準位VGL或第二電壓準位GND至多工器MUXA~MUXB。
舉例而言，當第一時序控制信號SWA之電壓準位為低準位(Low-level)時，控制單元CU會根據低準位的第一時序控制 信號SWA控制電壓準位轉換單元MLS輸出第一電壓準位VGL至多工器MUXA，此時尚未對多工器MUXA進行預充電；當第一時序控制信號SWA之電壓準位由低準位轉變為高準位(High-level)時，控制單元CU會根據高準位的第一時序控制信號SWA控制電壓準位轉換單元MLS輸出第二電壓準位GND至多工器MUXA，以開始對多工器MUXA進行預充電。也就是說，控制單元CU係受到第一時序控制信號SWA之上升沿(Rising edge)觸發而控制電壓準位轉換單元MLS開始對多工器MUXA進行預充電。
同理，當第二時序控制信號SWB之電壓準位為低準位(Low-level)時，控制單元CU會根據低準位的第二時序控制信號SWB控制電壓準位轉換單元MLS輸出第一電壓準位VGL至多工器MUXB，此時尚未對多工器MUXB進行預充電；當第二時序控制信號SWB之電壓準位由低準位轉變為高準位(High-level)時，控制單元CU會根據高準位的第二時序控制信號SWB控制電壓準位轉換單元MLS輸出第二電壓準位GND至多工器MUXB，以開始對多工器MUXB進行預充電。也就是說，控制單元CU係受到第二時序控制信號SWB之上升沿觸發而控制電壓準位轉換單元MLS開始對多工器MUXB進行預充電。
為了判斷進行預充電之多工器MUXA是否已達到參考電壓VREF，回授單元FB中之第一誤差放大器EA1的正輸入端+接收電壓準位轉換單元MLS輸出至多工器MUXA的預充電電壓且第一誤差放大器EA1的負輸入端-接收參考電壓VREF，並比較兩 者以判斷進行預充電之多工器MUXA是否已達到參考電壓VREF後將判斷結果提供給控制單元CU。
若上述判斷結果為是，代表多工器MUXA已預充電至參考電壓VREF，則控制單元CU會控制電壓準位轉換單元MLS輸出第三電壓準位VGH至多工器MUXA，以結束電壓準位轉換單元MLS對多工器MUXA之預充電；若上述判斷結果為否，代表多工器MUXA尚未預充電至參考電壓VREF，則電壓準位轉換單元MLS會繼續對多工器MUXA進行預充電。
同理，回授單元FB中之第二誤差放大器EA2的正輸入端+接收電壓準位轉換單元MLS輸出至多工器MUXB的預充電電壓且第二誤差放大器EA2的負輸入端-接收參考電壓VREF，並比較兩者以判斷進行預充電之多工器MUXB是否已達到參考電壓VREF後將判斷結果提供給控制單元CU。
若上述判斷結果為是，代表多工器MUXB已預充電至參考電壓VREF，則控制單元CU會控制電壓準位轉換單元MLS輸出第三電壓準位VGH至多工器MUXB，以結束電壓準位轉換單元MLS對多工器MUXB之預充電；若上述判斷結果為否，代表多工器MUXB尚未預充電至參考電壓VREF，則電壓準位轉換單元MLS會繼續對多工器MUXB進行預充電。
於另一實施例中，請參照圖6，電壓準位轉換電路LS並未包含回授單元FB，而是包含耦接控制單元CU的儲存單元MTP。於實際應用中，儲存單元MTP可以是多次性可編程(Multi-Time Programming,MTP)電路，用以儲存預設資訊，但不以此為限。
當時序控制器TCON所提供的第一時序控制信號SWA之電壓準位為低準位時，控制單元CU會輸出第一電壓準位VGL至多工器MUXA，此時尚未對多工器MUXA進行預充電；當時序控制器TCON所提供的第一時序控制信號SWA之電壓準位由低準位轉變為高準位時，控制單元CU會根據儲存單元MTP所儲存的預設資訊於預設時間內控制電壓準位轉換單元MLS輸出第二電壓準位GND至多工器MUXA，以開始對多工器MUXA進行預充電。也就是說，控制單元CU係受到第一時序控制信號SWA之上升沿觸發而控制電壓準位轉換單元MLS開始對多工器MUXA進行預充電。當預設時間結束時，控制單元CU會控制電壓準位轉換單元MLS輸出第三電壓準位VGH至多工器MUXA，以結束對多工器MUXA之預充電。
同理，當時序控制器TCON所提供的第二時序控制信號SWB之電壓準位為低準位時，控制單元CU會輸出第一電壓準位VGL至多工器MUXB，此時尚未對多工器MUXB進行預充電；當時序控制器TCON所提供的第二時序控制信號SWB之電壓準位由低準位轉變為高準位時，控制單元CU會根據儲存單元MTP所儲存的預設資訊於預設時間內控制電壓準位轉換單元MLS輸出第二電壓準位GND至多工器MUXB，以開始對多工器MUXB進行預充電。也就是說，控制單元CU係受到第二時序控制信號SWB之上升沿觸發而控制電壓準位轉換單元MLS開始對多工器MUXB進行預充電。當 預設時間結束時，控制單元CU會控制電壓準位轉換單元MLS輸出第三電壓準位VGH至多工器MUXB，以結束對多工器MUXB之預充電。
於另一實施例中，請參照圖7，電壓準位轉換電路LS可包含控制單元CU、電壓準位轉換單元MLS、儲存單元MTP、分壓單元VDU及多工放大單元MOP。其中，控制單元CU分別耦接時序控制器TCON、電壓準位轉換單元MLS、多工放大單元MOP及儲存單元MTP；電壓準位轉換單元MLS分別耦接控制單元CU、多工放大單元MOP及多工器MUXA~MUXB；分壓單元VDU耦接多工放大單元MOP；多工放大單元MOP分別耦接控制單元CU及電壓準位轉換單元MLS。
分壓單元VDU分別接收第一電壓準位VGL、第二電壓準位GND及第三電壓準位VGH，其中第三電壓準位VGH高於第二電壓準位GND且第二電壓準位GND高於第一電壓準位VGL。分壓單元VDU會根據第一電壓準位VGL、第二電壓準位GND及第三電壓準位VGH產生複數個候選電壓準位，並經由多工放大單元MOP之處理後提供給電壓準位轉換單元MLS。
當控制單元CU接收到時序控制器TCON所提供的第一時序控制信號SWA時，控制單元CU會根據第一時序控制信號SWA之電壓準位選擇性地控制電壓準位轉換單元MLS輸出該複數個候選電壓準位至多工器MUXA。
舉例而言，當第一時序控制信號SWA之電壓準位為 低準位時，控制單元CU會根據低準位的第一時序控制信號SWA控制電壓準位轉換單元MLS輸出該複數個候選電壓準位中之一最低候選電壓準位(例如第一電壓準位VGL)至多工器MUXA，此時尚未對多工器MUXA預充電；當第一時序控制信號SWA之電壓準位由低準位轉變為高準位時，控制單元CU會根據高準位的第一時序控制信號SWA於預設時間內控制電壓準位轉換單元MLS輸出該複數個候選電壓準位中高於最低候選電壓準位(例如第一電壓準位VGL)且低於最高候選電壓準位(例如第三電壓準位VGH)的候選電壓準位(包含第二電壓準位GND，但不以此為限)，以對多工器MUXA預充電。也就是說，控制單元CU係受到第一時序控制信號SWA之上升沿觸發而控制電壓準位轉換單元MLS開始對多工器MUXA進行預充電。當預設時間結束時，控制單元CU會控制電壓準位轉換單元MLS輸出最高候選電壓準位(例如第三電壓準位VGH)至多工器MUXA，以結束對多工器MUXA之預充電。
同理，當控制單元CU接收到時序控制器TCON所提供的第二時序控制信號SWB時，控制單元CU會根據第二時序控制信號SWB之電壓準位選擇性地控制電壓準位轉換單元MLS輸出該複數個候選電壓準位至多工器MUXB。
舉例而言，當第二時序控制信號SWB之電壓準位為低準位時，控制單元CU會根據低準位的第二時序控制信號SWB控制電壓準位轉換單元MLS輸出該複數個候選電壓準位中之一最低候選電壓準位(例如第一電壓準位VGL)至多工器MUXB，此時尚未 對多工器MUXB預充電；當第二時序控制信號SWB之電壓準位由低準位轉變為高準位時，控制單元CU會根據高準位的第二時序控制信號SWB於預設時間內控制電壓準位轉換單元MLS輸出該複數個候選電壓準位中高於最低候選電壓準位(例如第一電壓準位VGL)且低於最高候選電壓準位(例如第三電壓準位VGH)的候選電壓準位(包含第二電壓準位GND，但不以此為限)，以對多工器MUXB預充電。也就是說，控制單元CU係受到第二時序控制信號SWB之上升沿觸發而控制電壓準位轉換單元MLS開始對多工器MUXB進行預充電。當預設時間結束時，控制單元CU會控制電壓準位轉換單元MLS輸出最高候選電壓準位(例如第三電壓準位VGH)至多工器MUXB，以結束對多工器MUXB之預充電。
於一實施例中，電壓準位轉換單元MLS可包含複數個運算放大器(圖未示)。控制單元CU可輸出推力控制信號至電壓準位轉換單元MLS，藉以控制該複數個運算放大器提供相對應之推力將電壓準位轉換單元MLS所接收到的該複數個候選電壓準位輸出至多工器MUXA或MUXB，致使該複數個候選電壓準位形成指數型預充電曲線，但不以此為限。
於實際應用中，分壓單元VDU可包含複數個分壓電阻R，且該複數個分壓電阻R可彼此串聯於第三電壓準位VGH與第一電壓準位VGL之間，而第二電壓準位GND可耦接至該複數個分壓電阻R中之任兩個分壓電阻R之間，但不以此為限。
請參照圖8及圖9，時序控制信號XSTB為資料信號 SDAT輸出的觸發訊號，在時序控制信號XSTB下降(Falling)時，資料信號SDAT才會輸出。需說明的是，由於第一時序控制信號SWA與第二時序控制信號SWB就是與多工器MUXA與MUXB的同相的電壓放大信號，所以在圖8及圖9並未特別標出。於實際應用中，多工器MUXA與MUXB由低準位轉變為高準位的時間不限定在時序控制信號XSTB下降之後，因為有預充電以及指數區線充電的行為，所以也可以提前在時序控制信號XSTB下降之前轉態。
如圖8所示，假設兩個多工器MUXA~MUXB係採用MUXA、MUXB、MUXB、MUXA之操作時序。於時間t1，第一時序控制信號SWA(SWA為多工器MUXA的同相的電壓放大訊號，所以未標示)的上升沿觸發對多工器MUXA開始進行預充電，直至多工器MUXA於時間t2完全開啟為止。此外，時序控制信號XSTB的下降沿於時間t1亦同時啟動資料信號SDAT開始對顯示面板中之資料線進行充電。同理，於時間t4，第二時序控制信號SWB(SWB為多工器MUXB的同相的電壓放大訊號，所以未標示)的上升沿觸發對多工器MUXB開始進行預充電，直至多工器MUXB於時間t5完全開啟為止。
如圖9所示，假設兩個多工器MUXA~MUXB係採用MUXA、MUXB、MUXA、MUXB之操作時序。於時間t1，第一時序控制信號SWA(SWA為多工器MUXA的同相的電壓放大訊號，所以未標示)的上升沿觸發對多工器MUXA開始進行預充電，直至多工器MUXA於時間t2完全開啟為止。此外，時序控制信號XSTB的下降 沿於時間t1亦同時啟動資料信號SDAT開始對顯示面板中之資料線進行充電。同理，於時間t4，第二時序控制信號SWB(SWB為多工器MUXB的同相的電壓放大訊號，所以未標示)的上升沿觸發對多工器MUXB開始進行預充電，直至多工器MUXB於時間t5完全開啟為止。
請參照圖10，本發明可在完全開啟多工器的瞬間改善資料信號之電壓下降與觸控面板雜訊的時序圖。
如圖10所示，若以多工器MUXA為例，第一時序控制信號SWA(SWA為多工器MUXA的同相的電壓放大訊號，所以未標示)的上升沿於時間t1觸發對多工器MUXA開始進行預充電且多工器MUXA於時間t1接收的是第一電壓準位VGL；接著，多工器MUXA於晚於時間t1的特定時間tx接收的是高於第一電壓準位VGL的特定電壓準位Vx；然後，多工器MUXA於晚於特定時間tx的時間t2接收的是高於特定電壓準位Vx的第三電壓準位VGH。於實際應用中，特定時間tx係介於時間t1與t2之間；特定電壓準位Vx係介於第一電壓準位VGL與第三電壓準位VGH之間，例如第二電壓準位GND，但不以此為限。
需說明的是，多工器MUXA從特定時間tx之特定電壓準位Vx上升至時間t2之第三電壓準位VGH的速度會大於多工器MUXA從時間t1之第一電壓準位VGL上升至特定時間tx之特定電壓準位Vx的速度。
也就是說，假設從時間t1至特定時間tx的時間長度等 於從特定時間tx至時間t2的時間長度，亦即特定時間tx=(時間t1+時間t2)/2，則特定電壓準位Vx與第三電壓準位VGH之間的電壓差會大於第一電壓準位VGL與特定電壓準位Vx之間的電壓差；假設特定電壓準位Vx與第三電壓準位VGH之間的電壓差等於第一電壓準位與特定電壓準位Vx之間的電壓差，亦即特定電壓準位Vx=(第一電壓準位VGL+第三電壓準位VGH)/2，則從時間t1至特定時間tx的時間長度會大於從特定時間tx至時間t2的時間長度。
由上述可知：在時間t1至時間t2的這段對多工器MUXA進行預充電的期間內，部分開啟的多工器MUXA所接收到的電壓準位係呈現一種指數型上升，因此，部分開啟的多工器MUXA會從時間t1開始以指數型預充電曲線對顯示面板的資料線進行預充電，直至多工器MUXA於時間t2完全開啟為止。
於實際應用中，本發明中之特定時間tx與特定電壓準位Vx之數目均可以是一個或多個，並不以上述實施例中之單一時間與單一電壓準位為限。
舉例而言，本發明可藉由圖7中之儲存單元MTP與控制單元CU來控制多工放大單元MOP在介於時間t1至時間t2之間的n個特定時間tx1~txn分別輸出介於第一電壓準位VGL與第三電壓準位VGH之間的n個特定電壓準位Vx1~Vxn，其中n為大於1之正整數，並且第三電壓準位VGH>Vxn>Vx(n-1)>…>Vx1>第一電壓準位VGL，致使電壓準位轉換單元MLS可輸出指數型預充電曲線。
若以多工器MUXA為例，多工器MUXA從特定時間txn 之特定電壓準位Vxn上升至時間t2之第三電壓準位VGH的速度>多工器MUXA從時間tx(n-1)之特定電壓準位Vx(n-1)上升至特定時間txn之特定電壓準位Vxn>…>多工器MUXA從時間t1之第一電壓準位VGL上升至時間tx1之特定電壓準位Vx1。
也就是說，假設從時間t1至特定時間tx1的時間長度=從特定時間tx1至特定時間tx2的時間長度=…=從特定時間txn至時間t2的時間長度，則特定電壓準位Vxn與第三電壓準位VGH之間的電壓差>特定電壓準位Vx(n-1)與特定電壓準位Vxn之間的電壓差>…>第一電壓準位VGL與特定電壓準位Vx1之間的電壓差；假設特定電壓準位Vxn與第三電壓準位VGH之間的電壓差=特定電壓準位Vx(n-1)與特定電壓準位Vxn之間的電壓差=…=第一電壓準位VGL與特定電壓準位Vx1之間的電壓差，則從時間t1至特定時間tx1的時間長度>從特定時間tx1至特定時間tx2的時間長度>…>從特定時間txn至時間t2的時間長度。
同理，對多工器MUXB進行預充電之情況，還有多工器MUXA~MUXB對顯示面板的資料線進行預放電的情形，均可依此類推，故於此不另行贅述。
根據本發明之另一較佳具體實施例為一種顯示面板驅動控制方法。於此實施例中，顯示面板驅動控制方法係用以控制源極驅動器輸出透過多工器驅動顯示面板中之複數條資料線。
請參照圖11，圖11繪示此實施例中之顯示面板驅動控制方法的流程圖。如圖11所示，顯示面板驅動控制方法可包含下 列步驟：步驟S10：於第一時間下，透過時序控制信號啟動對多工器開始進行預充電，其中多工器於第一時間接收第一電壓準位；步驟S12：於第二時間下，多工器接收第二電壓準位，其中第二時間晚於第一時間且第二電壓準位高於第一電壓準位；以及步驟S14：於第三時間下，多工器接收第三電壓準位，其中第三時間係晚於第二時間且第三電壓準位高於第二電壓準位。
需說明的是，多工器由第二時間之第二電壓準位上升至第三時間之第三電壓準位的速度會大於多工器由第一時間之第一電壓準位上升至第二時間之第二電壓準位的速度。也就是說，原本處於關閉狀態的多工器於第一時間接收第一電壓準位而部分開啟，且多工器從第一時間至第三時間所接收到的電壓準位係呈現指數型增加，直至多工器於第三時間接收第三電壓準位而完全開啟為止。
於實際應用中，時序控制信號之上升沿於第一時間亦同時觸發對顯示面板中之該複數條資料線開始進行充電。由於多工器從第一時間至第三時間所接收到的電壓準位係呈現指數型增加，因此，多工器從第一時間開始以指數型預充電曲線對顯示面板的資料線進行預充電，直至多工器於第三時間接收第三電壓準 位而處於完全開啟狀態時，才會停止對顯示面板的資料線進行預充電。
舉例而言，如圖10所示，第一時序控制信號SWA(SWA為多工器MUXA的同相的電壓放大訊號，所以未標出)的上升沿於時間t1觸發對多工器MUXA開始進行預充電且多工器MUXA於時間t1接收第一電壓準位VGL；接著，多工器MUXA於時間tx接收第二電壓準位Vx，其中時間tx晚於第一時間t1且第二電壓準位Vx高於第一電壓準位VGL；然後，多工器MUXA於時間t2接收第三電壓準位VGH，其中時間t2晚於時間tx且第三電壓準位VGH高於第二電壓準位Vx。由於多工器MUXA由時間tx之第二電壓準位Vx上升至時間t2之第三電壓準位VGH的速度會大於多工器MUXA由時間t1之第一電壓準位VGL上升至時間tx之第二電壓準位Vx的速度，亦即在時間t1至時間t2的預充電期間內，部分開啟的多工器MUXA所接收到的電壓準位係呈現指數型變化，因此，部分開啟的多工器MUXA會從時間t1開始以指數型預充電曲線對顯示面板的資料線進行預充電，直至時間t2為止。
同理，多工器對顯示面板的資料線進行預放電的情形亦可依此類推。承上例，顯示面板驅動控制方法還可包含下列步驟：於第四時間下，觸發多工器開始進行預放電，其中第四時間晚於第三時間且多工器於第四時間接收第三電壓準位；於第五時間下，多工器接收第四電壓準位，其中第五 時間晚於第四時間且第四電壓準位低於第三電壓準位；以及於第六時間下，多工器接收第一電壓準位，其中第六時間晚於第五時間且第一電壓準位低於第四電壓準位。
同樣地，多工器由第五時間之第四電壓準位下降至第六時間之第一電壓準位的速度會大於多工器由第四時間之第三電壓準位下降至第五時間之第四電壓準位的速度，亦即多工器於第四時間至第六時間所接收到的電壓準位係呈現指數型減少。
相較於先前技術，於本發明的電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法中，時序控制信號的上升沿除了觸發源極驅動器輸出開始輸出資料信號對扇出單元充電之外，亦同時觸發多工器部分開啟而開始以指數型預充電曲線對顯示面板的資料線預充電一段時間後再完全開啟多工器對資料線充電。
由於本發明在完全開啟多工器對顯示面板的資料線充電之前，會先部分開啟多工器對顯示面板的資料線預充電，不僅可延長資料線的有效充電時間並使資料線之充電變得較線性，亦可降低完全開啟多工器時之資料線的瞬間電流並避免電壓下降的現象出現。
因此，本發明的電壓準位轉換電路及顯示面板驅動控制方法能夠有效提升顯示面板的畫素充電率並大幅消除觸控面板雜訊，使得觸控筆能夠順利在觸控面板上操作。
由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施 例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

Claims (21)

  1. 一種顯示面板驅動控制方法，用以透過一多工器驅動一顯示面板中之複數條資料線，該顯示面板驅動控制方法包含下列步驟：(a)於一第一時間下，透過一時序控制信號啟動對該多工器開始進行預充電，其中該多工器於該第一時間係接收一第一電壓準位；(b)於一第二時間下，該多工器接收一第二電壓準位，其中該第二時間係晚於該第一時間且該第二電壓準位高於該第一電壓準位；以及(c)於一第三時間下，該多工器接收一第三電壓準位，其中該第三時間係晚於該第二時間且該第三電壓準位高於該第二電壓準位；其中，該多工器由該第二時間之該第二電壓準位上升至該第三時間之該第三電壓準位的速度大於該多工器由該第一時間之該第一電壓準位上升至該第二時間之該第二電壓準位的速度，該多工器於該第一時間係處於關閉狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板驅動控制方法，其中步驟(a)係根據該時序控制信號之一上升沿(Rising edge)觸發對該多工器進行預充電。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板驅動控制方法，其中步驟(c)還包含：當該多工器接收該第三電壓準位時，停止對該多工器進行預充電。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板驅動控制方法，其中該多工器於該第二時間係處於部分開啟狀態。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板驅動控制方法，其中該多工器於該第三時間係處於完全開啟狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板驅動控制方法，進一步包含下列步驟：(d)於該第一時間下，根據該時序控制信號亦同時觸發對該複數條資料線開始進行充電。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板驅動控制方法，其中步驟(d)係根據該時序控制信號之一上升沿觸發啟動對該複數條資料線開始進行充電。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板驅動控制方法，進一步包含下列步驟：於一第四時間下，觸發該多工器開始進行預放電，其中該第四時間係晚於該第三時間且該多工器於該第四時間接收該第三電壓準位；於一第五時間下，該多工器接收一第四電壓準位，其中該第五時間係晚於該第四時間且該第四電壓準位低於該第三電壓準位；以及於一第六時間下，該多工器接收該第一電壓準位，其中該第六時間係晚於該第五時間且該第一電壓準位低於該第四電壓準位。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示面板驅動控制方法，其中該多工器由該第五時間之該第四電壓準位下降至該第六時間之該第一電壓準位的速度大於該多工器由該第四時間之該第三電壓準位下降至該第五時間之該第四電壓準位的速度。
  10. 一種顯示面板驅動控制方法，用以透過一多工器驅動一顯示面板中之複數條資料線，該顯示面板驅動控制方法包含下列步驟：(a)於一第一時間下，透過一時序控制信號啟動對該多工器開始進行預充電，其中該多工器於該第一時間係接收一第一電壓準位；(b)於一第二時間下，該多工器接收一第二電壓準位，其中該第二時間係晚於該第一時間且該第二電壓準位高於該第一電壓準位；以及(c)於一第三時間下，該多工器接收一第三電壓準位，其中該第三時間係晚於該第二時間且該第三電壓準位高於該第二電壓準位；其中，該多工器由該第二時間之該第二電壓準位上升至該第三時間之該第三電壓準位的速度大於該多工器由該第一時間之該第一電壓準位上升至該第二時間之該第二電壓準位的速度，該多工器於該第二時間係處於部分開啟狀態。
  11. 一種顯示面板驅動控制方法，用以透過一多工器驅動一顯示面板中之複數條資料線，該顯示面板驅動控制方法包含下列步驟：(a)於一第一時間下，透過一時序控制信號啟動對該多工器開始進行預充電，其中該多工器於該第一時間係接收一第一電壓準位；(b)於一第二時間下，該多工器接收一第二電壓準位，其中該第二時間係晚於該第一時間且該第二電壓準位高於該第一電壓準位；以及(c)於一第三時間下，該多工器接收一第三電壓準位，其中該第三時間係晚於該第二時間且該第三電壓準位高於該第二電壓準位；其中，該多工器由該第二時間之該第二電壓準位上升至該第三時間之該第三電壓準位的速度大於該多工器由該第一時間之該第一電壓準位上升至該第二時間之該第二電壓準位的速度，該多工器於該第三時間係處於完全開啟狀態。
  12. 一種電壓準位轉換電路，透過一多工器耦接一顯示面板中之複數條資料線，該電壓準位轉換電路包含：一電壓準位轉換單元，耦接該多工器並分別接收一第一電壓準位、一第二電壓準位及一第三電壓準位，其中該第三電壓準位高於該第二電壓準位且該第二電壓準位高於該第一電壓準位；以及一控制單元，耦接該電壓準位轉換單元，用以根據一時序控制信號之一電壓準位選擇性地控制該電壓準位轉換單元輸出該第一電壓準位或該第二電壓準位至該多工器。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電壓準位轉換電路，其中當該時序控制信號之該電壓準位為低準位時，該控制單元控制該電壓準位轉換單元輸出該第一電壓準位至該多工器。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之電壓準位轉換電路，其中當該時序控制信號之該電壓準位為高準位時，該控制單元控制該電壓準位轉換單元輸出該第二電壓準位至該多工器，以對該多工器進行預充電。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電壓準位轉換電路，還包含：一回授單元，分別耦接該多工器及該控制單元，用以判斷進行預充電之該多工器是否達到一參考電壓；其中，若上述判斷結果為是，則該控制單元控制該電壓準位轉換單元輸出該第三電壓準位至該多工器。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之電壓準位轉換電路，還包含：一儲存單元，耦接該控制單元，用以儲存一預設資訊；其中，當該時序控制信號之該電壓準位為高準位時，該控制單元根據該預設資訊於一預設時間內控制該電壓準位轉換單元輸出該第二電壓準位至該多工器，以對該多工器進行預充電，當該預設時間結束時，該控制單元控制該電壓準位轉換單元輸出該第三電壓準位至該多工器。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電壓準位轉換電路，其中該儲存單元為多次性可編程(Multi-Time Programming,MTP)電路。
  18. 一種電壓準位轉換電路，透過一多工器耦接一顯示面板中之複數條資料線，該電壓準位轉換電路包含：一分壓單元，分別接收一第一電壓準位、一第二電壓準位及一第三電壓準位並據以產生複數個候選電壓準位，其中該第三電壓準位高於該第二電壓準位且該第二電壓準位高於該第一電壓準位；一電壓準位轉換單元，分別耦接該多工器及該分壓單元，用以接收該複數個候選電壓準位；以及一控制單元，耦接該電壓準位轉換單元，用以根據一時序控制信號之一電壓準位選擇性地控制該電壓準位轉換單元輸出該複數個候選電壓準位至該多工器。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電壓準位轉換電路，其中該電壓準位轉換單元包含複數個運算放大器，該控制單元還輸出一推力控制信號至該電壓準位轉換單元，藉以控制該複數個運算放大器提供相對應之推力輸出該複數個候選電壓準位至該多工器，致使該複數個候選電壓準位形成一指數型預充電曲線。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之電壓準位轉換電路，還包含：一儲存單元，耦接該控制單元，用以儲存一預設資訊；其中，當該時序控制信號之該電壓準位為高準位時，該控制單元根據該預設資訊於至少一預設時間內控制該電壓準位轉換單元分別輸出該至少一候選電壓準位至該多工器，以對該多工器進行預充電，當該至少一預設時間結束時，該控制單元控制該電壓準位轉換單元輸出該第三電壓準位至該多工器。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之電壓準位轉換電路，其中該儲存單元為多次性可編程電路。
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