TWI837711B - 低溫多晶矽像素陣列控制電路及方法 - Google Patents

低溫多晶矽像素陣列控制電路及方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種低溫多晶矽陣列控制電路及方法。根據本發明之一實施例，一種低溫多晶矽陣列之控制電路用來控制低溫多晶矽陣列，低溫多晶矽陣列包括M列×N行像素單元，且控制電路包括N個運算放大器、比較單元及像素輸入開關控制單元，其中比較單元經組態以判定M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素與N個藍色子像素之像素值是否彼此相同，且像素輸入開關控制單元經組態以當M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素與N個藍色子像素之像素值彼此相同時，控制N個紅色像素輸入開關、N個綠色像素輸入開關及N個藍色像素輸入開關全部導通。

Description

低溫多晶矽像素陣列控制電路及方法
本發明大體上係關於顯示面板控制技術，尤其係關於低溫多晶矽像素陣列之控制電路及方法。
隨著電子科技之快速發展，智慧型手機、平板電腦等電子設備已成為人們生活中不可缺少的一種智慧型工具。使用者對於電子設備顯示螢幕之顯示效果及功耗要求亦愈來愈高。
在顯示器領域中，低溫多晶矽(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)技術由於擁有高解析度、高反應速度、高亮度、高開口率等優勢，已成為成熟、主流之面板技術之一，從而在智慧型手機及平板電腦中得到廣泛應用。
儘管如此，LTPS顯示面板亦存在功耗較大之劣勢，尤其在一些特定顯示模式下，現有LTPS技術尚缺乏有效之功耗管控手段來減少非必要之功耗，此限制了該技術之進一步應用。
有鑒於此，本領域迫切需要提供改良方案以降低特定顯示模式下之功耗。
有鑒於此，本發明提供了一種低溫多晶矽像素陣列之控制電路及控制方法，以降低特定顯示模式下之功耗。
根據本發明之一實施例，提出了一種低溫多晶矽像素陣列之控制電路，其用來控制上述低溫多晶矽像素陣列，上述低溫多晶矽像素陣列包括：M列×N行像素單元，各像素單元包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M及N皆為大於零之整數；N個紅色像素輸入開關，其包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一紅色像素輸入開關至上述第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整數；N個綠色像素輸入開關，其包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一綠色像素輸入開關至上述第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關；及N個藍色像素輸入開關，其包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一藍色像素輸入開關至上述第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關；上述控制電路包括：N個運算放大器，其包含第一運算放大器至第N運算放大器，分別對應上述第一行像素單元至上述第N行像素單元，其中位於上述第a行像素單元之上述M個紅色子像素之上述輸入端經由上述第a紅色像素輸入開關耦接至上述第a運算放大器，位於上述第a行像素單元之上述M個綠色子像素之上述輸入端經由上述第a綠色像素輸入開關耦接至上述第a運算放大器，位於上述第a行像素單元之上述M個藍色子像素之上述輸入端經由上述第a藍色像素輸入開關耦接至上述第a運算放大器；比較 單元，其經組態以判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同；及像素輸入開關控制單元，其經組態以當上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此相同時，控制上述N個紅色像素輸入開關、上述N個綠色像素輸入開關及上述N個藍色像素輸入開關全部導通。
根據本發明之另一實施例，提出了一種低溫多晶矽像素陣列之控制方法，上述低溫多晶矽像素陣列包括：M列×N行像素單元，各像素單元包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M及N皆為大於零之整數；N個紅色像素輸入開關，其包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一紅色像素輸入開關至上述第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整數；N個綠色像素輸入開關，其包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一綠色像素輸入開關至上述第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關；及N個藍色像素輸入開關，其包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一藍色像素輸入開關至上述第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關；上述控制方法包括：判定上述M列像素單元中至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同；及當上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此 相同時，控制上述N個紅色像素輸入開關、上述N個綠色像素輸入開關及上述N個藍色像素輸入開關全部導通。
根據本發明之又一實施例，提出了一種低溫多晶矽像素陣列之控制電路，其用來控制上述低溫多晶矽像素陣列，上述低溫多晶矽像素陣列包括：M列×N行像素單元，各像素單元包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M為大於零之整數，N為大於零之偶數；N個紅色像素輸入開關，其包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一紅色像素輸入開關至上述第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整數；N個綠色像素輸入開關，其包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一綠色像素輸入開關至上述第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關；及N個藍色像素輸入開關，其包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一藍色像素輸入開關至上述第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關；上述控制電路包括：N/2個運算放大器，其包含第一運算放大器至第N/2運算放大器，其中位於上述第a行像素單元之上述M個紅色子像素之上述輸入端經由上述第a紅色像素輸入開關耦接至上述第
Figure 111123639-A0305-02-0005-2
運算放大器(此處及下文所採用之表達式「
Figure 111123639-A0305-02-0005-3
」均指代對於a/2之數值執行上取整運算)，位於上述第a行像素單元之上述M個綠色子像素之上述輸入端經由上述第a綠色像素輸入開關耦接至上述第
Figure 111123639-A0305-02-0005-5
運算放大器，位於上述第a行像素單元之上述M個藍色子像素之上述輸入端經由上述第a藍色像素 輸入開關耦接至上述第
Figure 111123639-A0305-02-0006-14
運算放大器；比較單元，其經組態以判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同；及像素輸入開關控制單元，其經組態以當上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此相同時，控制上述N個紅色像素輸入開關、上述N個綠色像素輸入開關及上述N個藍色像素輸入開關全部導通。
根據本發明之再一實施例，提出了一種低溫多晶矽像素陣列之控制方法，上述低溫多晶矽像素陣列包括：M列×N行像素單元，各像素單元包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M及N皆為大於零之整數；N個紅色像素輸入開關，其包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一紅色像素輸入開關至上述第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整數；N個綠色像素輸入開關，其包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一綠色像素輸入開關至上述第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關；及N個藍色像素輸入開關，其包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一藍色像素輸入開關至上述第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關；上述控制方法包括：判定上述M列像素單元中至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同；及當上述M列像素單元中之至少一列像素單 元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此相同時，控制上述N個紅色像素輸入開關、上述N個綠色像素輸入開關及上述N個藍色像素輸入開關全部導通。
本發明實施例可以降低低溫多晶矽像素陣列在特定顯示模式下之功耗。
10:顯示器面板
60:控制電路
70:顯示器面板
200:顯示器面板
201:紅色子像素
202:綠色子像素
203:藍色子像素
204:第一運算放大器
205:紅色子像素
206:綠色子像素
207:藍色子像素
208:第二運算放大器
301:顯示模式
302:顯示模式
303:顯示模式
304:顯示模式
305:顯示模式
401:第一組像素單元
402:第二組像素單元
501:影像
502:影像
503:影像
601:比較單元
602:像素輸入開關控制單元
700:顯示器面板
B:藍色像素輸入開關控制線
C:電容器
C1:像素單元行
C2:像素單元行
C3:像素單元行
C4:像素單元行
Cn-1:像素單元行
Cn:像素單元行
G:綠色像素輸入開關控制線
L1:像素單元列
L2:像素單元列
LG1:列選擇線
LG2:列選擇線
LG3:列選擇線
Lm-1:像素單元列
Lm:像素單元列
R:紅色像素輸入開關控制線
S1:第一紅色像素輸入開關
S2:第一綠色像素輸入開關
S3:第一藍色像素輸入開關
S4:第二紅色像素輸入開關
S5:第二綠色像素輸入開關
S6:第二藍色像素輸入開關
T:電晶體
X:輸入端
圖1展示低溫多晶矽像素陣列之結構示意圖。
圖2展示對低溫多晶矽像素陣列實施控制之示意圖。
圖3展示低溫多晶矽像素陣列之特定顯示模式示意圖。
圖4展示根據本發明一實施例之像素單元分組模式。
圖5展示根據本發明一實施例在不同顯示模式下之CKH信號波形圖。
圖6展示根據本發明一實施例之顯示器面板控制電路之示意圖。
圖7展示根據本發明一實施例之顯示器面板示意圖。
為更好地理解本發明之精神，以下結合本發明之部分較佳實施例對其作進一步說明。
以下揭示內容提供了多種實施方式或例示，其能用以實現本發明之不同特徵。下文所述之組件與組態之具體實例用以簡化本發明。當可想見，此等敍述僅為例示，其本意並非用於限制本發明。舉例而言，在下文之描述中，將第一特徵形成於第二特徵上或之上可能包括其中所述的第一與第二特徵彼此直接接觸之某些實施例；且亦可能包括其中亦有額 外之組件形成於上述第一與第二特徵之間，而使得第一與第二特徵可能不直接接觸之某些實施例。此外，本發明可能會在多個實施例中重複使用組件符號及/或標號。此種重複使用係基於簡潔與清楚之目的，且其本身不表示所論述之不同實施例及/或組態之間的關係。
以下詳細地論述本發明之各種實施方式。儘管論述了具體實施，但應當理解，此等實施方式僅用於說明之目的。熟習相關技術者將認識到，在不偏離本發明之精神及保護範圍的情況下，可以使用其他部件及組態。
圖1展示低溫多晶矽像素陣列之結構示意圖。如圖1所示，顯示器面板(10)包含由M列×N行像素單元所組成之低溫多晶矽陣列，M列像素單元在圖1中展示為像素單元列L1、像素單元列L2、…、像素單元列Lm-1、像素單元列Lm，N行像素單元在圖1中展示為像素單元行C1、像素單元行C2、…、像素單元行Cn-1、像素單元行Cn，其中M、N、m及n均為正整數。並且，M列×N行像素單元中的各像素單元均包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，在圖1中分別以R、G、B表示。
圖2展示對低溫多晶矽像素陣列實施控制之示意圖。類似圖1所示之顯示器面板(10)，圖2中的顯示器面板(200)包含M列×N行像素單元，且每一像素單元均包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M及N均為正整數。顯示器面板(200)包含N個紅色像素輸入開關、N個綠色像素輸入開關及N個藍色像素輸入開關。其中，N個紅色像素輸入開關包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整 數。同理，N個綠色像素輸入開關包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關。N個藍色像素輸入開關包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關，位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關。第a紅色像素輸入開關統一經由紅色像素輸入開關控制線(R)接受像素輸入開關控制信號(以下簡稱CKH)中的CKH3信號之控制，第a綠色像素輸入開關統一經由綠色像素輸入開關控制線(G)接受CKH2信號之控制，且第a藍色像素輸入開關統一經由藍色像素輸入開關控制線(B)接受CKH1信號之控制。
出於例示目的，圖2僅說明了包含M列×N行像素單元之顯示器面板(200)中的3列×2行局部像素單元，即如圖2所示之共6個相鄰像素單元。其中，位於圖2中第一列第一行之像素單元包含紅色子像素(201)、綠色子像素(202)及藍色子像素(203)，且每一子像素(201、202、203)之內部均包含電晶體T及電容器C。圖2中的每一電晶體T之汲極耦接至其所在之子像素之輸入端X、每一電晶體T之源極耦接至其所在之子像素中的電容器C之一端、每一電晶體T之閘極耦接至相應之列選擇線(LG1、LG2、LG3)，且各電容器C之另一端耦接至顯示器面板(200)之公共電壓(本領域通常稱作VCOM電壓)。應可理解，電晶體T之源極與閘極之間亦可能包含寄生電容(未展示)。
此外，對M列×N行像素單元之每一者進行賦值(即將每一電容器C充電至相應電壓)由N個運算放大器執行。N個運算放大器執行包 含第一運算放大器至第N運算放大器，分別對應第一行像素單元至第N行像素單元，其中位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端經由第a紅色像素輸入開關耦接至第a運算放大器，位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端經由第a綠色像素輸入開關耦接至第a運算放大器，位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端經由第a藍色像素輸入開關耦接至第a運算放大器，其中a為1至N之整數。出於例示目的，仍參見圖2所示之3列×2行像素單元，其中，第一行中的三個紅色子像素(包括紅色子像素(201))之輸入端X藉由第一紅色像素輸入開關S1耦接至第一運算放大器(204)，第一行中的三個綠色子像素(包括綠色子像素(202))之輸入端X藉由第一綠色像素輸入開關S2耦接至第一運算放大器(204)，且第一行中的三個藍色子像素(包括藍色子像素(203))之輸入端X經由第一藍色像素輸入開關S3耦接至第一運算放大器(204)。類似地，第二行中的三個紅色子像素(包括紅色子像素(205))之輸入端X經由第二紅色像素輸入開關S4耦接至第二運算放大器(208)，第二行中的三個綠色子像素(包括綠色子像素(206))之輸入端X經由第二綠色像素輸入開關S5耦接至第二運算放大器(208)，且第二行中的三個藍色子像素(包括藍色子像素(207))之輸入端X經由第二藍色像素輸入開關S6耦接至第二運算放大器(208)。在圖2中，第一運算放大器(204)之同相輸入端(+)接收輸入信號S1，且反向輸入端(-)與第一運算放大器(204)之輸出端耦接以形成電壓隨耦器。類似地，第二運算放大器(208)之同相輸入端(+)接收輸入信號S2，且反向輸入端(-)與第二運算放大器(208)之輸出端耦接以形成電壓隨耦器。
藉由施加如圖2左側所示之控制信號即可實現對於顯示器面板(200)之顯示控制。仍以圖2所示之3列×2行共6個相鄰像素單元為例， 在操作過程中，首先觸發像素列選擇信號(以下簡稱CKV)中的第一列選擇信號CKV1以經由列選擇線(LG1)選通第一列像素單元中的所有電晶體T，接著在第一列選擇信號CKV1被觸發之期間，再依序觸發CKH1、CKH2及CKH3信號以對第一列像素單元中的各行藍色、綠色及紅色子像素單元賦值。應注意，在本實施例中，觸發即為使信號由邏輯低電位轉為邏輯高電位，但本申請案不限於此。例如，首先觸發CKH1信號以閉合第一列像素單元中的所有藍色像素輸入開關以使第一行像素單元中的藍色子像素(203)之輸入端耦接至第一運算放大器(204)且使第二行像素單元中的藍色子像素(207)之輸入端耦接至第二運算放大器(208)，以便使用輸入信號S1經由第一運算放大器(204)為藍色子像素(203)中的電容器C充電且使用輸入信號S2經由第二運算放大器(208)為藍色子像素(207)中的電容器C充電。繼觸發CKH1後，依次觸發CKH2及CKH3信號對第一列像素單元中的各行綠色及紅色子像素單元進行賦值，該過程與觸發CKH1信號對第一列像素單元中的各行藍色子像素單元進行賦值之過程類似，此處不再贅述。當完成對於第一列像素單元之賦值後，隨即觸發第二CKV信號CKV2以經由列選擇線(LG2)選通第二列像素單元中的所有電晶體T，接著依次觸發CKH1、CKH2及CKH3信號對第二列像素單元中的各行藍色、綠色及紅色子像素單元賦值。類似地，完成對第二列像素單元之賦值後，隨即觸發第三CKV信號CKV3以經由列選擇線(LG3)選通第三列像素單元中的所有電晶體T，接著依次觸發CKH1、CKH2及CKH3信號對第三列像素單元中的各行藍色、綠色及紅色子像素單元賦值。應可理解，觸發CKH信號及CKV信號時亦可採用低位準觸發方式，或採用其他適用之觸發方式。仍應可理解，CKH信號之觸發順序不限於圖2所示之CKH1、CKH2至 CKH3，且CKV信號之觸發順序亦不限於圖2所示之CKV1、CKV2至CKV3。
以此方式，可實現對於顯示器面板(200)之顯示控制。由圖2可見，在操作過程中，CKH1、CKH2及CKH3信號會發生頻繁翻轉。通常，CKH信號可在例如但不限於-8V至10V電壓之間進行翻轉，且CKH信號驅動之負載例如可達150pF至400pF。因此，CKH信號之頻繁翻轉將產生相當可觀之功耗。對於一般顯示模式而言，CKH信號之頻繁翻轉係必要的，通常難以避免。然而，在一些特定顯示模式下，CKH信號之頻繁翻轉並非必要，因而應予減少或避免。
圖3展示低溫多晶矽像素陣列之特定顯示模式示意圖。如圖3所示，低溫多晶矽像素陣列可在顯示模式(301)下呈全屏黑色，其R、G、B值為0、0、0；在顯示模式(302)下呈全屏白色，其R、G、B值為255、255、255；在顯示模式(303)下呈全屏銀色，其R、G、B值為192、192、192；在顯示模式(304)下呈全屏橫向黑白條紋，且在顯示模式(305)下呈全屏橫向灰度條紋(例如(但不限於)可包含如下表1列出之常見灰階及其相應R、G、B值)。
Figure 111123639-A0305-02-0012-1
由此可見，上述特定顯示模式之共同特徵在於均為灰階圖案且任意一列像素單元中的各像素單元之R、G、B值彼此皆相同。對於上 述特定顯示模式而言，CKH信號之頻繁翻轉並非必要的。因此，若能對於上述特定顯示模式加以區分，便可給予不同於一般顯示模式之顯示控制，以減少不必要之功耗。
為此，本發明下文所述的方法及電路針對待顯示影像之顯示模式進行判定，並根據判定結果控制CKH信號在例如圖3所示之特定顯示模式下停止非必要翻轉，從而顯著降低功耗，下文將詳細敍述。
圖4展示根據本發明一實施例之像素單元分組模式。例如針對具有1080行像素單元之顯示器面板，將其第a列中的1080個像素單元按每四個像素單元為一組之方式進行分組，即可表示為圖4所示之像素單元分組模式，其中a為1至1080之整數，請注意圖4之佈置僅為說明用途，並非第a列中的1080個像素單元在顯示器面板中的佈置方式。如圖4所示，每一像素單元均包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素。例如，第一組像素單元(401)包含四個像素單元，該四個像素單元中的第一個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像素值分別表示為R1、G1、B1)，第二個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像素值分別表示為R2、G2、B2)，第三個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像素值分別表示為R3、G3、B3)，且第四個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像素值分別表示為R4、G4、B4)。第二組像素單元(402)亦包含四個像素單元，該四個像素單元中的第一個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像素值分別表示為R5、G5、B5)，第二個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像素值分別表示為R6、G6、B6)，第三個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像 素值分別表示為R7、G7、B7)，且第四個像素單元包含紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素(其子像素值分別表示為R8、G8、B8)。
以圖4所示之像素單元分組方式為例，可藉由執行以下操作來降低功耗：針對圖4所示第a列像素單元，以相鄰四個像素單元為一組之方式來判定是否滿足下述條件：每一像素單元內之紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素之像素值是否彼此相等(例如，R1=G1=B1，R2=G2=B2，R3=G3=B3，……)，並且兩個相鄰像素單元之紅色子像素之像素值是否彼此相等、兩個相鄰像素單元之綠色子像素之像素值是否彼此相等及兩個相鄰像素單元之藍色子像素之像素值是否彼此相等(例如，R1=R2，R2=R3……；G1=G2，G2=G3……；G1=G2，G2=G3……)。若滿足上述條件，則判定第a列像素單元中的1080個紅色子像素、1080個綠色子像素及1080個藍色子像素之像素值皆彼此相同，且控制1080個紅色像素輸入開關、1080個綠色像素輸入開關及1080個藍色像素輸入開關全部導通(即開關閉合)以停止CKH信號之翻轉從而降低功耗；反之，若判定第a列像素單元中的1080個紅色子像素、1080個綠色子像素及1080個藍色子像素之像素值並不相同，則維持CKH信號之正常翻轉。
在一實施例中，對第a列像素單元中的1080個紅色子像素、1080個綠色子像素及1080個藍色子像素之像素值是否彼此相同加以判定時，可首先判定第一組像素單元401中的四個紅色子像素、四個綠色子像素及四個藍色子像素之像素值是否彼此相同，如判定為彼此相同，再進一步判定第一組像素單元401中的四個紅色子像素、四個綠色子像素及四個藍色子像素之像素值與第二組像素單元402中的四個紅色子像素、四 個綠色子像素及四個藍色子像素之像素值是否彼此相同。
應可理解，圖4所示之分組方式可適用於具有M列×N行像素單元之顯示器面板(其中M及N均為正整數)，且不限於以四個像素單元為一組進行像素單元分組，而是可以按n個像素單元為一組之方式進行分組(其中n為1至N中的任意正整數)。相應地，對於具有M列×N行像素單元之顯示器面板，可以每n個像素單元為一組之方式，依序判定M列像素單元之第一列像素單元至第M列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同。若相同，則控制N個紅色像素輸入開關、N個綠色像素輸入開關及N個藍色像素輸入開關全部導通以停止CKH信號之翻轉從而降低功耗；若不相同，則維持CKH信號之正常翻轉。依此類推，可對第二列像素單元直至第M列像素單元逐一執行上述操作。在一實施例中，可針對第一列像素單元及第二列像素單元合併執行上述操作，以進一步簡化操作並降低功耗。
圖5展示根據本發明一實施例在不同顯示模式下之CKH信號波形圖。如圖5所示，影像(501)之顯示模式呈縱向週期性彩色條紋。顯然，根據本發明所揭示之上述判定方法可以判定，影像(501)中任何一列像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值均不相同。因此，CKH1、CKH2及CKH3信號在顯示影像(501)之整個持續週期內始終維持翻轉。
當影像(501)切換為全屏呈白色之影像(502)後，根據本發明所揭示之上述判定方法可以判定，影像(502)中任何一列像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值均相同(即R=G=B=255)。因此，CKH1、CKH2及CKH3信號在完成第一次翻轉後， 即自第二次觸發CKH1之時刻t1開始停止發生翻轉，直至影像(502)顯示完畢之時刻t2後恢復翻轉，從而大幅減少t1至t2時間段內之非必要CKH信號翻轉(如虛線波形圖所示)。
當影像(502)切換為全屏呈紅色之影像(503)後，根據本發明所揭示之上述判定方法可以判定，影像(503)中任何一列像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值並不完全相同(即R=255，G=B=0，R≠G=B)。因此，CKH1、CKH2及CKH3信號在顯示影像(503)之整個持續週期內又將始終維持翻轉。
由此可見，對於具有特定顯示模式之影像(502)，非必要CKH信號翻轉能夠得以大幅減少，從而顯著減低功耗。
圖6展示根據本發明一實施例之顯示器面板控制電路之示意圖。如圖6所示，用於對具有M列×N行像素單元之顯示器面板實施控制之控制電路(60)包含比較單元(601)及像素輸入開關控制單元(602)。
比較單元(601)接收待顯示在顯示器面板上之影像資料，並使用本發明所揭示之上述判定方法對影像資料中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值進行比較，以判定所接收之影像資料之M列像素單元中之至少一列像素單元中的各個子像素是否彼此之間具有相同之像素值。一旦判定M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此相同，比較單元(601)即發送信號以指示像素輸入開關控制單元(602)根據系統時序產生停止翻轉之CKH信號(例如圖5所示之處於t1至t2時間段內並停止翻轉之CKH1、CKH2及CKH3)，以控制N個紅色像素輸入開關、N個綠色像素輸入開關及N個藍色像素輸入開關全部導通(例如使得圖2中的第一紅色像素 輸入開關S1、第一綠色像素輸入開關S2、第一藍色像素輸入開關S3、第二紅色像素輸入開關S4、第二綠色像素輸入開關S5及第二藍色像素輸入開關S6全部導通)。
應可理解，圖6所示之控制電路(60)進一步包含對應於N行像素單元之N個運算放大器(未繪示於圖6)，比較單元(601)及控制單元(602)與N個運算放大器集成至同一晶片，以對顯示器面板進行控制。仍應可理解，雖然對於待顯示之影像資料進行分析判定亦會產生一定功耗，但此類功耗相較於CKH信號之頻繁翻轉所產生之功耗而言微乎其微，可以忽略不計。
圖7展示根據本發明一實施例之顯示器面板示意圖。類似於圖2所示之顯示器面板(700)，圖7所示之顯示器面板(70)亦包含由M列×N行像素單元(例如包含圖7說明之3列×4行局部像素單元)所組成之低溫多晶矽像素陣列，其中M及N均為正整數，且每一像素單元均包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素。
然而，與圖2中N行像素單元分別對應N個運算放大器不同，在圖7中，用於為顯示器面板(700)之M列×N行像素單元賦值之運算放大器僅需N/2個，該N/2個運算放大器包含第一運算放大器至第N/2運算放大器。其中，位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端經由第a紅色像素輸入開關耦接至第
Figure 111123639-A0305-02-0017-7
運算放大器，位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端經由第a綠色像素輸入開關耦接至第
Figure 111123639-A0305-02-0017-8
運算放大器，位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端經由第a藍色像素輸入開關耦接至第
Figure 111123639-A0305-02-0017-9
運算放大器。
因此，儘管圖7所示之顯示器面板(700)架構及運算放大器 組態與圖2所示之存在顯著區別，但本發明所揭示之上述判定方法及圖6所示之控制電路對圖7實施例而言依然適用。例如，當使用本發明之判定方法或圖6所示之控制電路判定待顯示影像具有如圖3所示之特定顯示模式時，可停止CKH信號之翻轉，並使第一紅色像素輸入開關、第二紅色像素輸入開關、第一綠色像素輸入開關、第二綠色像素輸入開關、第一藍色像素輸入開關及第二藍色像素輸入開關全部導通，同樣能夠達到降低功耗之目的。
此外，圖7所示實施例中的運算放大器數目僅為圖2所需運算放大器數目的一半(即N/2個)，因此亦能夠明顯降低由數量龐大之運算放大器所帶來之功耗，且相應地減小晶片面積。
作為一實施例，一種晶片可包含上文各實施例所述的控制電路，以實現對於例如圖2所示之顯示器面板(200)或圖7所示之顯示器面板(700)之低功耗控制。進一步地，上述晶片及由此晶片加以控制之顯示器面板(例如低溫多晶矽像素陣列)可包含在一種電子裝置中。
本發明所提出之低溫多晶矽像素陣列之控制電路及方法能夠有效地降低特定顯示模式下之功耗，且能夠降低發熱量，延長顯示螢幕、電池乃至整個電子產品之使用壽命。
需說明，在本說明書通篇中對「本發明一實施例」或類似術語之參考意指連同其他實施例一起描述之特定特徵、結構或特性包含於至少一個實施例中且可未必呈現在所有實施例中。因此，短語「本發明一實施例」或類似術語在本說明書通篇中的各處之相應出現未必指同一實施例。
此外，可以任何適合方式來組合任何特定實施例之所述特 定特徵、結構或特性與一或多個其他實施例。
本發明之技術內容及技術特點已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。熟習此項技術者仍可能基於本發明之教示及揭示內容而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明已揭示之實施例並不限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包括於本發明之範圍內。
401:第一組像素單元
402:第二組像素單元

Claims (20)

  1. 一種低溫多晶矽像素陣列之控制電路，用來控制上述低溫多晶矽像素陣列，上述低溫多晶矽像素陣列包括：M列×N行(M rows×N columns)像素單元，各像素單元包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M及N皆為大於零之整數；N個紅色像素輸入開關，其包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，其中位於第a行(an ath column)像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一紅色像素輸入開關至上述第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整數；N個綠色像素輸入開關，其包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一綠色像素輸入開關至上述第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關；及N個藍色像素輸入開關，其包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一藍色像素輸入開關至上述第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關；其特徵在於，上述控制電路包括：N個運算放大器(operational amplifiers)，其包含第一運算放大器至第N運算放大器，分別對應上述第一行像素單元至上述第N行像素單元，其中位於上述第a行像素單元之上述M個紅色子像素之上述輸入端經由上述第a紅色像素輸入開關耦接至上述第a運算放大器，位 於上述第a行像素單元之上述M個綠色子像素之上述輸入端經由上述第a綠色像素輸入開關耦接至上述第a運算放大器，位於上述第a行像素單元之上述M個藍色子像素之上述輸入端經由上述第a藍色像素輸入開關耦接至上述第a運算放大器；比較單元，其經組態以判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同；及像素輸入開關控制單元，其經組態以當上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此相同時，控制上述N個紅色像素輸入開關、上述N個綠色像素輸入開關及上述N個藍色像素輸入開關全部導通(turned on)。
  2. 如請求項1之控制電路，其中上述比較單元判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的上述N個紅色子像素、上述N個綠色子像素及上述N個藍色子像素之像素值是否彼此相同包含：判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值是否全部相同；及當判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的上述第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值全部相同，判定上述第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值與同一列像素單元中的第二部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值是否全部相同。
  3. 如請求項1之控制電路，其中上述比較單元依序判定上述M列像素單元之第一列像素單元至第M列像素單元中的上述N個紅色子像素、上述N個綠色子像素及上述N個藍色子像素之像素值是否彼此相同。
  4. 如請求項2之控制電路，其中上述第一部分像素單元包括上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第一像素單元至第四像素單元，上述第二部分像素單元包括上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第五像素單元至第八像素單元。
  5. 如請求項1之控制電路，其中上述像素輸入開關控制單元輸出3個像素輸入開關控制信號以控制上述第一行像素單元至上述第N行像素單元中任一行像素單元之上述紅色像素輸入開關、上述綠色像素輸入開關及上述藍色像素輸入開關。
  6. 一種晶片，其包含：如請求項1至5中任一項之控制電路。
  7. 一種電子裝置，其包含：如請求項6之晶片；及上述低溫多晶矽像素陣列。
  8. 一種低溫多晶矽像素陣列之控制方法，上述低溫多晶矽像素陣列包 括：M列×N行像素單元，各像素單元包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M及N皆為大於零之整數；N個紅色像素輸入開關，其包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一紅色像素輸入開關至上述第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整數；N個綠色像素輸入開關，其包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一綠色像素輸入開關至上述第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關；及N個藍色像素輸入開關，其包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一藍色像素輸入開關至上述第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關；其特徵在於，上述控制方法包括：判定上述M列像素單元中至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同；及當上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此相同時，控制上述N個紅色像素輸入開關、上述N個綠色像素輸入開關及上述N個藍色像素輸入開關全部導通。
  9. 如請求項8之控制方法，其中判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的上述N個紅色子像素、上述N個綠色子像素及上述N個藍色子像素之像素值是否彼此相同之步驟包含：判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值是否全部相同；及當判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的上述第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值全部相同，判定上述第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值與同一列像素單元中的第二部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值是否全部相同。
  10. 如請求項8之控制方法，其中判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的上述N個紅色子像素、上述N個綠色子像素及上述N個藍色子像素之像素值是否彼此相同之步驟包含：依序判定上述M列像素單元之第一列像素單元至第M列像素單元中的上述N個紅色子像素、上述N個綠色子像素及上述N個藍色子像素之像素值是否彼此相同。
  11. 如請求項9之控制方法，其中上述第一部分像素單元包括上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第一像素單元至第四像素單元，上述第二部分像素單元包括上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第五像素單元至第八像素單元。
  12. 如請求項8之控制方法，其進一步包含：輸出3個像素輸入開關控制信號以控制上述第一行像素單元至上述第N行像素單元中任一行像素單元之上述紅色像素輸入開關、上述綠色像素輸入開關及上述藍色像素輸入開關。
  13. 如請求項8之控制方法，其進一步包含：輸出6個像素輸入開關控制信號以控制上述第一行像素單元至上述第N行像素單元中任一行像素單元之上述紅色像素輸入開關、上述綠色像素輸入開關及上述藍色像素輸入開關。
  14. 一種低溫多晶矽像素陣列之控制電路，其用來控制上述低溫多晶矽像素陣列，上述低溫多晶矽像素陣列包括：M列×N行像素單元，各像素單元包含紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素，其中M為大於零之整數，N為大於零之偶數；N個紅色像素輸入開關，其包含第一紅色像素輸入開關至第N紅色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個紅色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一紅色像素輸入開關至上述第N紅色像素輸入開關中的第a紅色像素輸入開關，其中a為1至N之整數；N個綠色像素輸入開關，其包含第一綠色像素輸入開關至第N綠色像素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個綠色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一綠色像素輸入開關至上述第N綠色像素輸入開關中的第a綠色像素輸入開關；及N個藍色像素輸入開關，其包含第一藍色像素輸入開關至第N藍色像 素輸入開關，其中位於第a行像素單元之M個藍色子像素之輸入端彼此耦接，且耦接至上述第一藍色像素輸入開關至上述第N藍色像素輸入開關中的第a藍色像素輸入開關；其特徵在於，上述控制電路包括：N/2個運算放大器，其包含第一運算放大器至第N/2運算放大器，其中位於上述第a行像素單元之上述M個紅色子像素之上述輸入端經由上述第a紅色像素輸入開關耦接至上述第
    Figure 111123639-A0305-02-0028-15
    運算放大器，位於上述第a行像素單元之上述M個綠色子像素之上述輸入端經由上述第a綠色像素輸入開關耦接至上述第
    Figure 111123639-A0305-02-0028-11
    運算放大器，位於上述第a行像素單元之上述M個藍色子像素之上述輸入端經由上述第a藍色像素輸入開關耦接至上述第
    Figure 111123639-A0305-02-0028-20
    運算放大器；比較單元，其經組態以判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值是否彼此相同；及像素輸入開關控制單元，其經組態以當上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的N個紅色子像素、N個綠色子像素及N個藍色子像素之像素值彼此相同時，控制上述N個紅色像素輸入開關、上述N個綠色像素輸入開關及上述N個藍色像素輸入開關全部導通。
  15. 如請求項14之控制電路，其中上述比較單元判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的上述N個紅色子像素、上述N個綠色子像素及上述N個藍色子像素之像素值是否彼此相同包含：判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第一部分像素單 元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值是否全部相同；及當判定上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的上述第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值全部相同，判定上述第一部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值與同一列像素單元中的第二部分像素單元中的紅色子像素、綠色子像素及藍色子像素之像素值是否全部相同。
  16. 如請求項14之控制電路，其中上述比較單元依序判定上述M列像素單元之第一列像素單元至第M列像素單元中的上述N個紅色子像素、上述N個綠色子像素及上述N個藍色子像素之像素值是否彼此相同。
  17. 如請求項15之控制電路，其中上述第一部分像素單元包括上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第一像素單元至第四像素單元，上述第二部分像素單元包括上述M列像素單元中之至少一列像素單元中的第五像素單元至第八像素單元。
  18. 如請求項14之控制電路，其中上述像素輸入開關控制單元輸出6個像素輸入開關控制信號以控制上述第一行像素單元至上述第N行像素單元中任一行像素單元之上述紅色像素輸入開關、上述綠色像素輸入開關及上述藍色像素輸入開關。
  19. 一種晶片，其包含：如請求項14之控制電路。
  20. 一種電子裝置，其包含：如請求項19之晶片；及上述低溫多晶矽像素陣列。
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