专利名称：显示器驱动电路与驱动方法
技术领域：
本发明是有关于显示一种驱动的技术，且特别是有关于一种具有电荷回收功能的显示驱动技术。
背景技术：
数字显示的机制已是普遍应用于大型显示系统例如电视，或是小型显示系统例如移动电子装置。数字显示器的显示方式是由像素阵列来组成图像。一般所知，显示器的显示面板需要由栅极驱动器以打开对应像的扫描线。另外，源极驱动器则输入扫描线上各个像素的操作电压。操作电压的变化对应像素的显示灰阶，如此一个图像以像素为单元组成完整的图像。
配合像素的半导体结构以及提升操作效率，多种不同的反转(inversion)驱动技术也被提出。也就是说，源极驱动器输出的操作电压，其极性不是都是以正电压极性来驱动，而是正负电压极性交替变化。这种驱动方式也是所谓的反转驱动。在反转驱动模式下，例如由正极性驱动要改变成负极性驱动时，对像素上的负载就必须对应充电。负载相当于一个电容器，要改变电压极性时，其需要一些时间才能达到所需要的操作电压值。为增加操作速率，驱动方法会有预充电的方式达成。更，传统驱动机制也提出将像素上残留的电荷回收以提供给其它不同极性的像素使用。一般显示器面板主要驱动方式为利用源极驱动电路写入液晶所需的电压，但在反转电压的过程中仅仅利用电荷分配方式将正极性与负极性的电荷彼此互相抵消，其对于电源功耗的降低有限。不同的电荷回收方式会有不同的效益，也因此有继续研发的需要。
发明内容
本发明提供一种显示器驱动电路与方法，具有达成低耗电的效果。本发明提出一种显示器驱动电路，用于驱动一显示面板上的多条显示通道，其中该些显示通道分成为至少一个通道单元，该通道单元包括四组通道，每一个该组通道有相反的一第一电压极性与一第二电压极性交替变化。该显示器驱动电路包括至少一个开关单元，每一个该开关单元有四个开关分别连接在该四组通道的相邻二个之间，其中该四个开关的任其一当作一第一阶段开关，该四个开关的二个当作二个第二阶段开关与该第一阶段开关的两端连接，该四个开关的一个当作一第三阶段开关连接于该二个第二阶段开关其间。一开关控制电路依序导通该第一阶段开关至第三阶段开关一预定时间。本发明提出一种显示器驱动方法，用于驱动一显示面板上的多条显示通道。显示器驱动方法包括规划该些显示通道分成为至少一个通道单元，该通道单元包括四组通道，每一个该组通道有相反的一第一电压极性与一第二电压极性下交替变化。接着，提供四个开关分别连接在该四组通道的相邻二个之间，其中该四个开关的任其一当作一第一阶段开关，该四个开关的二个当作二个第二阶段开关与该第一阶段开关的两端连接，该四个开关的一个当作一第三阶段开关连接于该二个第二阶段开关其间。又，将该些显示通道与一驱动器断开。又，进行一电荷回收，其依序导通该第一阶段开关、该第二阶段开关、该第三阶段开关一预定时间。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
图I绘示依据本发明一实施例，显示器驱动电路示意图。图2绘示依据本发明一实施例，显示器驱动电路的电回收机制示意图。图3绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N)为开始的电荷回收机制示意图。
图4绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N+2)为开始的电荷回收机制示意图。图5绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N+3)为开始的电荷回收机制示意图。图6绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N+1)为开始的电荷回收机制示意图。[主要元件标号说明]100 :显示面板102 :驱动器104:驱动器106 :开关单元108:开关控制单元
具体实施例方式就节省更多液晶显示器在驱动正负极性时所产生的功率消耗的考虑，一般驱动时所采用的电荷分配方式其所能达到的省电能力仍有限。本发明利用一种新颖的电荷回收方式将负载电容处于前一个极性时其上的电荷储存在另一个负载电容上，而在下一次反转为另一个极性前，将此储存在另一个负载电容上的电荷预充回负载电容。有使用此电荷回收方法的液晶显示器会有较小的耗电量。电荷回收机制不需要设置额外储存电容，相较于需要额外储存电容的传统电荷回收方式，可以简化面板设计与降低成本。以下举一些实施例来说明本发明，然而本发明不局限于所举实施例，且实施例之间也允许有适当的结合。本发明提出的显示驱动机制适用于液晶显示器，但不限定于液晶显示器的回收电荷式驱动方法。又，显示的方式不限于液晶反转驱动方式与正负极性排列方式的显示器。本发明适用的反转驱动方式例如是行反转(columninversion)、列反转(row inversion)或N点反转(N-dot inversion)等皆可以。在每次极性转换前将两组或两组以上分别具有正负极性的自身负载电容互相连接作电荷分配。接着回收另外两组或两组以上分别具有正负极性的负载电容上的电荷至前述两组或两组以上分别具有正负极性的自身负载电容。又将上述另外两组或两组以上分别具有正负极性的负载电容互相连接作电荷分配。图I绘示依据本发明一实施例，显示器驱动电路示意图。参阅图1，像素阵列的显示面板100例如是液晶显示(IXD)阵列。显示面板100—般依照显示时序，由一个方向上的驱动器102，例如栅极驱动器，将所要显示的像素开启，再由另一个方向的驱动器104，例如源极驱动器，将对应像素灰阶的电压值输入到对应的像素。驱动器104的每一个输出端对应连接到一通道(channel)。在这多条通道中，依照极性操作变化，可以规划出四组通道，以N、N+l、N+2、N+3代表。本发明提出的电荷回收机制是通过一开关单元106，连接四组通道之间。开关单元106有四个开关，Sff(N)，SW(N+1)、SW(N+2)、SW(N+3)，以循环方式分别连结于四组通道之间。开关单元106的开关的导通或断开则由一开关控制单元108所控制。于此开关控制单元108是分别设置，然而也可以内建于驱动器104中，或是任何适当的地方。开关控制单元108就广义而言代表任何可以控制四个开关的电路。本发明的驱动器104也不仅限于源极驱动器，任何被驱动的通道上有需要电荷回收的都可以适用。
以下更详细描述电荷回收的机制。图2绘示依据本发明一实施例，显示器驱动电路的电回收机制示意图。参阅图2，显示面板100上的多条显示通道。这些显示通道可以被规划分成至少一个通道单元。以一个通道单元为例，其包括四组通道N、N+l、N+2、N+3。换句话说，一组通道可以连接单一条通道，或相同操作极性的多条通道。整个显示面板100可以由一个开关单元106或是分为多个开关单元106所控制。每一组通道有相反的一第一电压极性与一第二电压极性的交替变化，且相邻的二个该组通道操作在该第一电压极性与该第二电压极性。如果第一电压极性是正极性则第二电压极性是负极性。又，如果第一电压极性是负极性则第二电压极性是正极性。显示面板100在通道上的“ + ”与符号代表在通道负载上的残留电荷对应公共电压所产生的极性。在驱动器104上的“ + ”与符号代表所连接的通道上的下一次极性变化。通道上的负载，对等于一负载电容器，其另一端连接于一公共电压(common voltage),其例如是地电压。开关单元106有四个开关SW(N)，Sff (N+1)、Sff (N+2)、SW(N+3)，分别连接在四组通道的相邻二个之间。在操作上，如后面的描述，四个开关的任其一当作一第一阶段开关。四个开关的另外二个当作两个第二阶段开关，与该第一阶段开关的两端连接。四个开关的另一个当作一第三阶段开关连接于此两个第二阶段开关其间。开关控制电路108依序分别导通第一阶段开关、第二阶段开关及第三阶段开关一预定时间。开关的连接方式例如开关SW(N)连接于第一组通道N与第二组通道N+1其间。开关SW(N+1)连接于第二组通道N+1与第三组通道N+2其间。开关SW(N+2)连接于第三组通道N+2与第四组通道N+3其间。开关SW(N+3)连接于第四组通道N+3与第一组通道N其间。以下配合开关控制信号的时序关系来描述电荷回收机制。以下为了方便说明是假设通道N、N+1、N+2、N+3上的电压值相对于公共电压的绝对值是相同的，且公共电压例如是地电压。在实际操作时，不同的灰阶值所对应的电压值也会变化。然而，依照相同的电荷回收顺序，其仍有电荷回收效果。图3绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N)为开始的电荷回收机制示意图。参阅图3，在电荷回收开始前，驱动器104的输出端与负载通道互相断开。本实施例以开关SW(N)当作第一阶段开关先导通一段时间。开关SW(N)导通时，通道N与通道N+1的电荷会平衡到公共电压，其以虚线表示。开关SW(N)导通一段时间后断开。在第二阶段，开关SW(N+1)与开关SW(N+3)导通，将通道N+2与通道N+3上的负载电荷分别传给通道N+1与通道N。如箭头所示，通道N+2的一部分正电荷被移到通道N+1上，通道N+3的一部分负电荷被移到通道N上。此第二阶段已完成一部分的电荷回收。完成第二阶段后将开关SW(N+1)与开关Sff (N+3)断开。接着于第三阶段，开关SW(N+2)被导通，以平衡通道N+2与通道N+3上的负载电荷，完成电荷回收操作。此时，通道N已由正极性转变为负极性，通道N+1已由负极性转变为正极性。又，通道N+2已由正极性转变为公共电压，通道N+3已由负极性转变为公共电压。最后驱动电路输出对所有负载进行充放电，开始进行驱动以达到对应灰阶所要电压值与极性如前面提到，如果通道N与通道N+1相对于公共电压的偏压(bias)值不同时或是通道N+2与通道N+2相对于公共电压的偏压值不同时，则在开关SW(N)与开关SW(N+3)导通时，其平衡电压会偏离公共电压，但是仍会趋近公共电压。电荷回收的机制仍存在。图4绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N+2)为开始的电荷回收机制示意图。参阅图4，在电荷回收操作开始前驱动器104的输出端与负载通道互相断开。本实施例以开关SW(N+2)当作第一阶段开关。将开关SW(N+2)导通使平衡通道N+2与通道N+3上的电荷。在第二阶段，开关SW(N+1)与开关SW(N+3)导通，将通道N+1与通道N的电荷分别传给通道N+2与通道N+3。于第三阶段，接着SW(N)导通以平衡通道N与通道N+1上的电荷，完成电荷回收操作。最后驱动电路输出对所有负载进行充放电，开始进行驱动。图5绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N+3)为开始的电荷回收机制示意图。参阅图5，在电荷回收操作开始前驱动器104的输出端与负载通道互相断开。本实施例以开关Sff (N+3)当作第一阶段开关。将开关SW(N+3)导通使平衡通道N与通道N+3上的电荷。在第二阶段，开关SW(N)与开关SW(N+2)导通，将通道N+1与通道N+2的电荷分别传给通道N与通道N+3。于第三阶段，接着SW(N+1)导通以平衡通道N+1与通道N+2上的电荷，完成电荷回收操作。最后驱动电路输出对所有负载进行充放电，开始进行驱动。图6绘示依据本发明一实施例，以开关SW(N+1)为开始的电荷回收机制示意图。参阅图6，在电荷回收操作开始前驱动器104的输出端与负载通道互相断开。本实施例以开关SW(N+1)当作第一阶段开关。将开关SW(N+1)导通使平衡通道N+1与通道N+2上的电荷。在第二阶段，开关SW(N)与开关SW(N+2)导通，将通道N与通道N+3的电荷分别传给通道N+1与通道N+2。于第三阶段，接着SW(N+3)导通以平衡通道N与通道N+3上的电荷，完成电荷回收操作。最后驱动电路输出对所有负载进行充放电，开始进行驱动。依照上述的三个阶段的电荷回收，则已完成预充电的功效，驱动器驱动通道上的像素时所需要的电荷可以减少而达到减低耗电。又，第二阶段的开关控制并没有一定要求二个关关同时被导通。其同时导通二个关关会缩短操作时间，但是不是绝对的要求条件。另外，如前面提到，通道N、通道N+1、通道N+2与通道N+3，分别仅是代表一组相同操作极性的通道，其实际通道的数量，是一条或是多条，其依实际规划而定。另外，开关控制单元106的数量可依所规划的通道单元的数量来配置。开关控制单元106所控制的电荷回收机制也不限定于固定一种，而可以有多种回收机制的组合，依不同时间进行。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种显示器驱动电路，用于驱动一显示面板上的多条显示通道，其中该多条显示通道分成为至少一个通道单元，该通道单元包括四组通道，每一个该组通道有相反的一第一电压极性与一第二电压极性的交替变化，该显示器驱动电路包括 至少一个开关单元，每一个该开关单元有四个开关分别连接在该四组通道的相邻二个之间，其中该四个开关的任其一当作一第一阶段开关，该四个开关的二个当作二个第二阶段开关与该第一阶段开关的两端连接，该四个开关的一个当作一第三阶段开连接于该二个第二阶段开关其间； 一开关控制电路，依序导通该第一阶段开关至第三阶段开 关一预定时间。
2.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中该四个开关是一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关，该四组通道是一第一组通道、一第二组通道、一第三组通道、一第四组通道，其中该第一开关连接于该第一组通道与该第二组通道其间，该第二开关连接于该第二组通道与该第三组通道其间，该第三开关连接于该第三组通道与该第四组通道其间，该第四开关连接于该第四组通道与该第一组通道其间。
3.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中该第一开关为该第一阶段开关，该第二开关与该第四开关为该二个第二阶段开关，该第三开关为该第三阶段开关。
4.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中该第二开关为该第一阶段开关，该第一开关与该第三开关为该二个第二阶段开关，该第四开关为该第三阶段开关。
5.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中该第三开关为该第一阶段开关，该第二开关与该第四开关为该二个第二阶段开关，该第一开关为该第三阶段开关。
6.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中该第四开关为该第一阶段开关，该第一开关与该第三开关为该二个第二阶段开关，该第二开关为该第三阶段开关。
7.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中相对于一公共电压的极性，该第一电压极性是正电压极性且该第二电压极性是负电压极性，或是该第一电压极性是负电压极性且该第二电压极性是正电压极性。
8.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中该四组通道的每一组的数量是单一条或是相同极性的多条。
9.根据权利要求I所述的显示器驱动电路，其中该开关单元与一个该通道单元连接，或是与多个该通道单元连接。
10.一种显示器驱动方法，用于驱动一显示面板上的多条显示通道，包括 规划该多条显示通道分成为至少一个通道单元，该通道单元包括四组通道，每一个该组通道有相反的一第一电压极性与一第二电压极性交替变化； 提供四个开关分别连接在该四组通道的相邻二个之间，其中该四个开关的任其一当作一第一阶段开关，该四个开关的二个当作二个第二阶段开关与该第一阶段开关的两端连接，该四个开关的一个当作一第三阶段开关连接于该二个第二阶段开关其间； 将该多条显示通道与一驱动器断开；以及 进行电荷回收，依序导通该第一阶段开关、该第一阶段开关、该第三阶段开关一预定时间。
11.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中完成该电荷回收的步骤后，再将该多条显示通道与该驱动器连接。
12.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中规划该四个开关分为一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关，将该四组通道分为一第一组通道、一第二组通道、一第三组通道、一第四组通道，其中该第一开关连接于该第一组通道与该第二组通道其间，该第二开关连接于该第二组通道与该第三组通道其间，该第三开关连接于该第三组通道与该第四组通道其间，该第四开关连接于该第四组通道与该第一组通道其间。
13.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中规划该第一开关为该第一阶段开关，该第二开关与该第四开关为该二个第二阶段开关，该第三开关为该第三阶段开关。
14.根据权利要求10所述的显示器驱动电路，其中规划该第二开关为该第一阶段开关，该第一开关与该第三开关为该二个第二阶段开关，该第四开关为该第三阶段开关。
15.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中规划该第三开关为该第一阶段开关，该第二开关与该第四开关为该二个第二阶段开关，该第一开关为该第三阶段开关。
16.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中规划该第四开关为该第一阶段开关，该第一开关与该第三开关为该二个第二阶段开关，该第二开关为该第三阶段开关。
17.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中相对于一公共电压的极性，该第一电压极性是正电压极性且该第二电压极性是负电压极性，或是该第一电压极性是负电压极性且该第二电压极性是正电压极性。
18.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中该四组通道的每一组的连接数量是单一条或是相同极性的多条。
19.根据权利要求10所述的显示器驱动方法，其中该开关单元与一个该通道单元连接，或是与多个该通道单元连接。
全文摘要
一种显示器驱动电路，用于驱动一显示面板上的多条显示通道。该些显示通道包括一第一组通道、一第二组通道、一第三组通道、一第四组通道，分别是有相反的一第一电压极性与一第二电压极性交替变化，且相邻的二个该组通道操作在该第一电压极性与该第二电压极性。开关单元有四个开关分别连接在该四组通道的相邻二个。一开关控制电路，依一顺序控制该四个开关的导通。在第一阶段，任一个开关被导通一段时间。在第二阶段，与被导通的开关的二端连接的另二个开关被导通一段时间。在第三阶段，串接在第二阶段被导通的二个开关其间的另一个开关被导通一段时间。
文档编号G09G3/36GK102654966SQ20111004973
公开日2012年9月5日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者吴泽宏 申请人:联咏科技股份有限公司