TWI696165B - 顯示裝置與多工器 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置，包含多個畫素，且另包含多個多工器。每個多工器耦接於N個資料線，且用於接收N-1個切換信號與資料信號，N為大於或等於3之正整數，且每個資料線耦接於多個畫素中的一行畫素。當N-1個切換信號的任一者具有致能準位時，多工器不將資料信號傳遞至N個資料線中的第N個資料線，當N-1個切換信號的每一者具有禁能準位時，多工器將資料信號傳遞至第N個資料線。

Description

顯示裝置與多工器
本揭示文件有關一種顯示裝置與多工器，尤指一種可減少脈衝雜訊的顯示裝置與多工器。
主流的顯示裝置使用多工器將資料信號依序寫入多列畫素電路，以減少驅動晶片的接腳數量。然而，由於顯示裝置之中存在許多寄生元件，在用於控制多工器的切換信號之上升期間與下降期間，切換信號會於顯示裝置的其他信號中引起脈衝雜訊，進而使顯示裝置誤作動。例如，若顯示裝置是同時具有觸控與顯示功能的整合型顯示器，由切換信號引起的脈衝雜訊會影響觸控偵測之精確度。
為了減少由切換信號引起的脈衝雜訊的數量，業界提出了將多工器的其中一個開關省略的解決方案。然而，於前述解決方案中，多工器在對開關未省略的路徑輸出資料信號的同時，也必然會同時對開關已省略的路徑輸出資料信號，使得多工器對開關未省略的路徑的充電速度下降。因此，若將前述解決方案應用於高解析度顯示器，將會有充電不足之疑慮。
本揭示文件提供一種顯示裝置，顯示裝置包含多個畫素，且另包含多個多工器。每個多工器耦接於N個資料線，且用於接收N-1個切換信號與資料信號，N為大於或等於3之正整數，且每個資料線耦接於多個畫素中的一行畫素。當N-1個切換信號的任一者具有致能準位時，多工器不將資料信號傳遞至N個資料線中的第N個資料線，當N-1個切換信號的每一者具有禁能準位時，多工器將資料信號傳遞至第N個資料線。
本揭示文件提供一種多工器，多工器適用於顯示裝置，其中顯示裝置包含多個畫素。多工器耦接於N個資料線，且用於接收N-1個切換信號與資料信號，其中N為大於或等於3之正整數，且每個資料線耦接於多個畫素中的一行畫素。當N-1個切換信號的任一者具有致能準位時，多工器不將資料信號傳遞至N個資料線中的第N個資料線，當N-1個切換信號的每一者具有禁能準位時，多工器將資料信號傳遞至第N個資料線。
上述的顯示裝置與多工器能提供高品質的高解析度影像。
100‧‧‧顯示裝置
110[1]~110[M]‧‧‧多工器
120‧‧‧源極驅動器
130‧‧‧時序控制電路
140‧‧‧閘極驅動器
PX‧‧‧畫素
Din‧‧‧資料信號
Sw[1]~Sw[N-1]‧‧‧切換信號
DL[1]~DL[N]‧‧‧資料線
210[1]~210[N-1]‧‧‧分流開關
220‧‧‧分流單元
Th‧‧‧時段
410‧‧‧驅動電晶體
420、420a‧‧‧反或閘電路
422[1]~422[N-1]‧‧‧輸入端
424‧‧‧輸出端
CT‧‧‧控制信號
510、510a‧‧‧上拉單元
512‧‧‧上拉電晶體
512a‧‧‧限流電阻
520[1]~520[N-1]‧‧‧下拉電晶體
N1‧‧‧第一節點
Vgh‧‧‧第一參考電壓
Vgl‧‧‧第二參考電壓
為讓揭示文件之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為依據本揭示文件一實施例的顯示裝置簡化後的功能方塊圖。
第2圖為依據本揭示文件一實施例的多工器簡化後的功能方塊圖。
第3圖為依據本揭示文件一實施例的多工器簡化後的時序圖。
第4圖為依據本揭示文件一實施例的分流單元簡化後的功能方塊圖。
第5圖為依據本揭示文件一實施例的反或閘電路簡化後的電路示意圖。
第6圖為依據本揭示文件另一實施例的反或閘電路簡化後的電路示意圖。
以下將配合相關圖式來說明本揭示文件的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
第1圖為依據本揭示文件一實施例的顯示裝置100簡化後的功能方塊圖。顯示裝置100包含多個多工器110[1]~110[M]、源極驅動器120、時序控制電路130、閘極驅動器140與多個畫素PX。多工器110[1]~110[M]的每一者用於自源極驅動器120接收資料信號Din，並用於自時序控制電路130接收多個切換信號Sw[1]~Sw[N-1]。多工器110[1]~110[M]的每一者還用於依據切換信號 Sw[1]~Sw[N-1]將資料信號Din輸出至多個資料線DL[1]~DL[N]。資料線DL[1]~DL[N]各自耦接於多個畫素PX中的一行畫素PX。閘極驅動器140用於逐列致能多個畫素PX，以使多個畫素PX逐列自資料線DL[1]~DL[N]接收資料信號Din。為使圖面簡潔而易於說明，顯示裝置100中的其他元件與連接關係並未繪示於第1圖中。
在本實施例中，N為大於或等於3之正整數。實作上，時序控制電路130與源極驅動器120可以用同一基板上的不同的電路區塊來實現，也可以製作於不同基板並使用可撓式電路軟板(Flexible Print Circuit，簡稱FPC)互相連接。時序控制電路130與源極驅動器120亦可以共同封裝於單一晶片之中。
本案說明書和圖式中使用的元件編號和信號編號中的索引[1]~[M]與[1]~[N]等等，只是為了方便指稱個別的元件和信號，並非有意將前述元件和信號的數量侷限在特定數目。在本案說明書和圖式中，若使用某一元件編號或信號編號時沒有指明該元件編號或信號編號的索引，則代表該元件編號或信號編號是指稱所屬元件群組或信號群組中不特定的任一元件或信號。例如，元件編號110[1]指稱的對象是多工器110[1]，而元件編號110指稱的對象則是多工器110[1]~110[N]中不特定的任意多工器。
針對任一多工器110而言，多工器110會依據切換信號Sw[1]~Sw[N-1]將資料信號Din依序輸出至資料線DL[1]~DL[N]。例如，當切換信號Sw[1]具有致能準位時， 多工器110會將資料信號Din輸出至資料線DL[1]。當切換信號Sw[2]具有致能準位時，多工器110會將資料信號Din輸出至資料線DL[2]。當切換信號Sw[N-1]具有致能準位時，多工器110會將資料信號Din輸出至資料線DL[N-1]，依此類推。
值得注意的是，當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的任一者具有致能準位時，多工器110不會將資料信號Din輸出至資料線DL[N]。直到當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的每一者具有禁能準位時，多工器110才會將資料信號Din輸出至資料線DL[N]。如此一來，多工器110便不會將資料信號Din同時輸出至資料線DL[1]~DL[N]中的兩者，以降低多工器110的輸出負載並提升充電速度。
第2圖為依據本揭示文件一實施例的多工器110簡化後的功能方塊圖。多工器110包含多個分流開關210[1]~210[N-1]以及分流單元220。對任一分流開關210而言，分流開關210包含第一端、第二端和控制端。分流開關210的第一端對應耦接於資料線DL[1]~DL[N-1]的其中一者。例如，分流開關210[1]的第一端耦接於資料線DL[1]，分流開關210[2]的第一端耦接於資料線DL[2]，分流開關210[N-1]的第一端耦接於資料線DL[N-1]，依此類推。
分流開關210的第二端用於接收資料信號Din。分流開關210的控制端用於對應接收切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的其中一者。例如，分流開關210[1]的控制端用於接收切換信號Sw[1]，分流開關210[2]的控制端 用於接收切換信號Sw[2]，分流開關210[N-1]的控制端用於接收切換信號Sw[N-1]，依此類推。
分流單元220用於接收切換信號Sw[1]~Sw[N-1]與資料信號Din，且耦接於資料線DL[N]。實作上，分流開關210[1]~210[N-1]可以用各種合適的N型電晶體來實現，例如N型薄膜電晶體(Thin-Film Transistor，簡稱TFT)。
第3圖為依據本揭示文件一實施例的多工器110簡化後的時序圖。以下將以第2圖搭配第3圖來進一步說明多工器110的運作。如第3圖所示，切換信號Sw[1]~Sw[N-1]會於時段Th中依序切換至致能準位(例如，高電壓準位)，以依序將分流開關210[1]~210[N-1]切換至導通狀態。因此，資料線DL[1]~DL[N-1]便會依序接收到資料信號Din。
當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的任一者具有致能準位時，分流單元220不會將資料信號Din輸出至第資料線DL[N]。直到當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的每一者具有禁能準位(例如，低電壓準位)時，分流單元220才會將資料信號Din傳遞至資料線DL[N]。
實作上，時段Th可以是一列畫素PX的致能時間長度。例如，若顯示裝置100的解析度為4096×2160且具有120Hz的更新頻率，則時段Th約為3.86微秒(μs)。
第4圖為依據本揭示文件一實施例的分流單元220簡化後的功能方塊圖。分流單元220包含驅動電晶體 410與反或閘(NOR gate)電路420。驅動電晶體410包含第一端、第二端和控制端。驅動電晶體410的第一端耦接於資料線DL[N]。驅動電晶體410的第二端用於接收資料信號Din。
反或閘電路420包含多個輸入端422[1]~422[N-1]與輸出端424。輸入端422[1]~422[N-1]用於對應接收切換信號Sw[1]~Sw[N-1]。輸出端424則耦接於驅動電晶體410的控制端，且用於輸出控制信號CT。當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的其中一者具有致能準位時，反或閘電路420會輸出具有禁能準位的控制信號CT至驅動電晶體410的控制端，以關斷驅動電晶體410。當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的每一者都具有禁能準位時，反或閘電路420則會輸出具有致能準位的控制信號CT至驅動電晶體410的控制端，以導通驅動電晶體410。
第5圖為依據本揭示文件一實施例的反或閘電路420簡化後的電路示意圖。反或閘電路420包含上拉單元510與多個下拉電晶體520[1]~520[N-1]。上拉單元510包含第一端和第二端。上拉單元510的第一端用於接收第一參考電壓Vgh。上拉單元510的第二端耦接於第一節點N1，且第一節點N1耦接於反或閘電路420的輸出端424。
下拉電晶體520[1]~520[N-1]的每一者包含第一端、第二端和控制端。對任一下拉電晶體520而言，下拉電晶體520的第一端耦接於第一節點N1。下拉電晶體520 的第二端用於接收第二參考電壓Vgl。下拉電晶體520的控制端耦接於反或閘電路420的輸入端422[1]~422[N-1]的其中一者，以接收切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的其中一者。例如，下拉電晶體520[1]的控制端耦接於輸入端422[1]，且用於接收切換信號Sw[1]。下拉電晶體520[2]的控制端耦接於輸入端422[2]，且用於接收切換信號Sw[2]。下拉電晶體520[N-1]的控制端耦接於輸入端422[N-1]，且用於接收切換信號Sw[N-1]，依此類推。
上拉單元510包含上拉電晶體512，且上拉電晶體512包含第一端，第二端和控制端。上拉電晶體512的第一端與控制端互相耦接，且上拉電晶體512的第一端與控制端用於接收第一參考電壓Vgh。上拉電晶體512的第二端耦接於第一節點N1。
在本實施例中，第一參考電壓Vgh高於第二參考電壓Vgl，且下拉電晶體520的寬長比(Width-to-Length Ratio)大於上拉電晶體512的寬長比。因此，當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]的其中一者具有致能準位而導通對應的下拉電晶體520時，第一節點N1會具有接近於第二參考電壓Vgl的電壓準位，使得控制信號CT具有禁能準位。
另一方面，當切換信號Sw[1]~Sw[N-1]都具有禁能準位而關斷所有的下拉電晶體520時，第一節點N1會具有接近於第一參考電壓Vgh的電壓準位，使得控制信號CT具有致能準位。
實作上，下拉電晶體520[1]~520[N-1]與上拉 電晶體512可以用各種合適的N型電晶體來實現，例如N型薄膜電晶體。
第6圖為依據本揭示文件一實施例的反或閘電路420a簡化後的電路示意圖。反或閘電路420a適用於分流單元220且相似於反或閘電路420，差異在於，反或閘電路420a的上拉單元510a包含限流電阻512a。限流電阻512a包含第一端與第二端。限流電阻512a的第一端用於接收第一參考電壓Vgh，且限流電阻512a的第二端耦接於第一節點N1。前述反或閘電路420的其餘連接方式、元件、實施方式以及優點，皆適用於反或閘電路420a，為簡潔起見，在此不重複贅述。
綜上所述，多工器110的分流單元220和分流開關210[1]~210[N-1]共同由切換信號Sw[1]~Sw[N]控制，使得顯示裝置100能使用較少的信號來控制多工器110，以減少脈衝雜訊的數量。並且，分流單元220使多工器110不會同時對兩條資料線DL充電，因而確保多工器110對單一資料線DL具有足夠的充電能力。因此，顯示裝置100能夠提供高品質的高解析度影像，且當顯示裝置100與觸控面板整合時，顯示裝置100不會使觸控面板誤作動。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說 明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。
另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。
以上僅為本揭示文件的較佳實施例，凡依本揭示文件請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本揭示文件的涵蓋範圍。
100‧‧‧顯示裝置
110[1]~110[M]‧‧‧多工器
120‧‧‧源極驅動器
130‧‧‧時序控制電路
140‧‧‧閘極驅動器
PX‧‧‧畫素
Din‧‧‧資料信號
Sw[1]~Sw[N-1]‧‧‧切換信號
DL[1]~DL[N]‧‧‧資料線

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置，包含多個畫素，且該顯示裝置另包含：多個多工器，其中每個多工器耦接於N個資料線，且用於接收N-1個切換信號與一資料信號，N為大於或等於3之正整數，且每個資料線耦接於該多個畫素中的一行畫素；其中，當該N-1個切換信號的任一者具有一致能準位時，該多工器不將該資料信號傳遞至該N個資料線中的一第N個資料線，當該N-1個切換信號的每一者具有一禁能準位時，該多工器將該資料信號傳遞至該第N個資料線。
  2. 如請求項1的顯示裝置，其中，該多工器包含：N-1個分流開關，其中每個分流開關包含一第一端、一第二端和一控制端，該分流開關的該第一端耦接於該N個資料線中的一第1個資料線至一第N-1個資料線的其中一者，該分流開關的該第二端用於接收該資料信號，該分流開關的該控制端用於接收該N-1個切換信號的其中一者；以及一分流單元，用於接收該N-1個切換信號與該資料信號，且耦接於該第N個資料線，其中當該N-1個切換信號的任一者具有該致能準位時，該分流單元不將該資料信號傳遞至該第N個資料線，當該N-1個切換信號的每一者具 有該禁能準位時，該分流單元將該資料信號傳遞至該第N個資料線。
  3. 如請求項2的顯示裝置，其中，該分流單元包含：一驅動電晶體，包含一第一端、一第二端和一控制端，其中該驅動電晶體的該第一端耦接於該第N個資料線，該驅動電晶體的該第二端用於接收該資料信號；以及一反或閘電路，包含N-1個輸入端與一輸出端，其中該反或閘電路的該N-1個輸入端用於對應接收該N-1個切換信號，該反或閘電路的該輸出端耦接於該驅動電晶體的該控制端。
  4. 如請求項3的顯示裝置，其中，該反或閘電路包含：一上拉單元，包含一第一端和一第二端，其中該上拉單元的該第一端用於接收一第一參考電壓，該上拉單元的該第二端耦接於一第一節點；以及N-1個下拉電晶體，其中每個下拉電晶體包含一第一端、一第二端和一控制端，該下拉電晶體的該第一端耦接於該第一節點，該下拉電晶體的該第二端用於接收一第二參考電壓，該下拉電晶體的該控制端耦接於該反或閘電路的該N-1個輸入端的其中一者；其中該第一節點耦接於該反或閘電路的該輸出端。
  5. 如請求項4的顯示裝置，其中，該上拉單元包含：一上拉電晶體，包含一第一端、一第二端和一控制端，其中該上拉電晶體的該第一端耦接於該上拉電晶體的該控制端，且該上拉電晶體的該第一端用於接收該第一參考電壓，該上拉電晶體的該第二端耦接於該第一節點。
  6. 如請求項4的顯示裝置，其中，該上拉單元包含：一限流電阻，包含一第一端和一第二端，其中該限流電阻的該第一端用於接收該第一參考電壓，該限流電阻的該第二端耦接於該第一節點。
  7. 一種多工器，適用於一顯示裝置，其中該顯示裝置包含多個畫素，該多工器耦接於N個資料線，且用於接收N-1個切換信號與一資料信號，其中N為大於或等於3之正整數，且每個資料線耦接於該多個畫素中的一行畫素；其中，當該N-1個切換信號的任一者具有一致能準位時，該多工器不將該資料信號傳遞至該N個資料線中的一第N個資料線，當該N-1個切換信號的每一者具有一禁能準位時，該多工器將該資料信號傳遞至該第N個資料線。
  8. 如請求項7的多工器，另包含：N-1個分流開關，其中每個分流開關包含一第一端、一第二端和一控制端，該分流開關的該第一端耦接於該N個資料線中的一第1個資料線至一第N-1個資料線的其中一者，該分流開關的該第二端用於接收該資料信號，該分流開關的該控制端用於接收該N-1個切換信號的其中一者；以及一分流單元，用於接收該N-1個切換信號與該資料信號，且耦接於該第N個資料線，其中當該N-1個切換信號的任一者具有該致能準位時，該分流單元不將該資料信號傳遞至該第N個資料線，當該N-1個切換信號的每一者具有該禁能準位時，該分流單元將該資料信號傳遞至該第N個資料線。
  9. 如請求項8的多工器，其中，該分流單元包含：一驅動電晶體，包含一第一端、一第二端和一控制端，其中該驅動電晶體的該第一端耦接於該第N個資料線，該驅動電晶體的該第二端用於接收該資料信號；以及一反或閘電路，包含N-1個輸入端與一輸出端，其中該反或閘電路的該N-1個輸入端用於對應接收該N-1個切換信號，該反或閘電路的該輸出端耦接於該驅動電晶體的該控制端。
  10. 如請求項9的多工器，其中，該反或閘電路包含：一上拉單元，包含一第一端和一第二端，其中該上拉單元的該第一端用於接收一第一參考電壓，該上拉單元的該第二端耦接於一第一節點；以及N-1個下拉電晶體，其中每個下拉電晶體包含一第一端、一第二端和一控制端，該下拉電晶體的該第一端耦接於該第一節點，該下拉電晶體的該第二端用於接收一第二參考電壓，該下拉電晶體的該控制端耦接於該反或閘電路的該N-1個輸入端的其中一者；其中該第一節點耦接於該反或閘電路的該輸出端。
  11. 如請求項10的多工器，其中，該上拉單元包含：一上拉電晶體，包含一第一端、一第二端和一控制端，其中該上拉電晶體的該第一端耦接於該上拉電晶體的該控制端，且該上拉電晶體的該第一端用於接收該第一參考電壓，該上拉電晶體的該第二端耦接於該第一節點。
  12. 如請求項10的多工器，其中，該上拉單元包含：一限流電阻，包含一第一端和一第二端，其中該限流電阻的該第一端用於接收該第一參考電壓，該限流電阻的該第二端耦接於該第一節點。
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