面板驱动电路的制作方法

本发明是有关于一种驱动电路，尤其是一种省电设计的面板驱动电路。

背景技术：

薄膜晶体管液晶显示器包含显示面板与驱动电路，藉由驱动电路控制显示面板的像素晶体管输出电压，而控制显示面板内液晶排列方向，进而控制透光度产生灰阶的色彩效果。驱动电路电性连接至像素晶体管的闸极端，负责每一列像素晶体管的开关，扫描时一次打开一整列的像素晶体管。当像素晶体管导通(on)时，驱动电路将控制亮度、灰阶的电压透过像素晶体管的源极端与汲极端形成的信道传送至显示面板的像素，而驱动像素，即控制显示面板内液晶排列方向。

再者，显示面板内各线路及各组件间因耦合效应而有寄生电容存在。例如一条闸极线对接地端的等效电容可以包含闸极线与源极线间的寄生电容、闸极线与共享线间的寄生电容与门极线与其他闸极线间的寄生电容。而且，闸极线连接至像素晶体管的闸极端，所以像素晶体管的闸极端与源极端间的寄生电容对闸极在线的讯号亦有影响，即闸极线对接地端的等效电容亦包含像素晶体管的闸极端与源极端间的寄生电容。该些寄生电容影响驱动电路的电力消耗，而且该些寄生电容的大小正比于显示面板的尺寸与面板分辨率。如此，驱动电路透过闸极线控制像素晶体管的闸极电流消耗亦正比显示面板的尺寸与面板分辨率。

因此，本发明提供一种面板驱动电路，以降低显示面板驱动期间的电力消耗。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种面板驱动电路，其降低显示面板驱动期间的电力消耗。

本发明揭示一种面板驱动电路，其包含一闸极驱动电路、至少一连接电路与一控制电路。闸极驱动电路耦接多条闸极线并产生多个闸极讯号至该些闸极线。连接电路连接该些闸极线的一第m条闸极线与一第p条闸极线，m、p为正整数。以及，控制电路耦接该连接电路并控制该连接电路。其中，该闸极驱动电路输出该闸极讯号至该第m条闸极线，而扫描该第m条闸极线期间，该控制电路控制该连接电路导通该第m条闸极线与该第p条闸极线间的一连接路径。

附图说明

图1：其为本发明的面板驱动电路应用于面板的实施例的示意图；

图2：其为本发明的控制电路、闸极驱动电路与连接电路的第一实施例的电路图；

图3：其为本发明的闸极讯号的第一驱动实施例的波形图；

图4：其为本发明的闸极讯号的第二驱动实施例的波形图；

图5：其为本发明的闸极讯号的第三驱动实施例的波形图；

图6：其为本发明的闸极讯号的第四驱动实施例的波形图；

图7：其为本发明的控制电路、闸极驱动电路与连接电路的第二实施例的电路图；及

图8：其为本发明的闸极讯号的第五驱动实施例的波形图。

【图号对照说明】

10闸极驱动电路

14选择电路

15选择电路

16选择电路

20控制电路

30源极驱动电路

31源极线

40连接电路

41连接电路

42连接电路

cg[x]～cg[x+n]闸极控制讯号

cg[x+1]闸极控制讯号

cg[x+2]闸极控制讯号

eq[x]～eq[x+n-1]连接控制讯号

eq[x+1]连接控制讯号

eq[x+2]连接控制讯号

g0闸极讯号

g1闸极讯号

g2闸极讯号

gl0闸极线

gl1闸极线

gl2闸极线

gln闸极线

gm闸极讯号

gnd参考电压

gp闸极讯号

gq闸极讯号

lc液晶电容

s0源极讯号

s1源极讯号

s2源极讯号

sn源极讯号

sc储存电容

t1时间

t2时间

t3时间

t4时间

t5时间

t6时间

t7时间

t8时间

vgh第一闸极电压

vgl第二闸极电压

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇指称特定的组件，然，所属本发明技术领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词称呼同一个组件，而且，本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在整体技术上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式用语，故应解释成「包含但不限定于」。再者，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接一第二装置，则代表该第一装置可直接连接该第二装置，或可透过其他装置或其他连接手段间接地连接至该第二装置。

为了使本发明的特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用实施例及配合详细的说明，说明如下：

请参阅图1，其为本发明的面板驱动电路应用于面板的实施例的示意图。如图所示，面板驱动电路包含一闸极驱动电路10、一控制电路20与至少一连接电路40，更可包含一源极驱动电路30。闸极驱动电路10耦接多条闸极线gl0、gl1、gl2-gln，并产生多个闸极讯号g0、g1、g2-gn，且输出至该些闸极线gl0-gln。连接电路40连接该些闸极线gl0-gln的至少两闸极线。控制电路20耦接闸极驱动电路10、源极驱动电路30与连接电路40，并控制闸极驱动电路10、源极驱动电路30与连接电路40，其中，控制电路20可以为一时序控制器。源极驱动电路30产生多个源极讯号s0、s1、s2-sn至多条源极线31。面板包含多个像素，每一像素包含一晶体管、一液晶电容lc与一储存电容sc。闸极驱动电路10控制该些晶体管导通而传输该些源极讯号s0-sn至液晶电容lc与储存电容sc。

现针对本发明的面板驱动电路运作说明，举例来说，连接电路40连接该些闸极线gl0-gln的一第m条闸极线与一第p条闸极线，m、p为正整数。于图1实施例中，闸极线gl0可以为第m条闸极线，闸极线gl1可以为第p条闸极线，然而，其仅作说明用，非限制本发明的实施方式。于闸极驱动电路10输出闸极讯号g0至第m条闸极线(例如图1所示的闸极线gl0)，而扫描第m条闸极线期间，控制电路20控制连接电路40导通第m条闸极线与第p条闸极线(例如图1所示的闸极线gl1)间的一连接路径，即第m条闸极线与第p条闸极线相互连接。如此，第m条闸极线与第p条闸极线可以共享(sharing)电力，即第m条闸极线与第p条闸极线相互共享电力。尔后，当闸极驱动电路10扫描第m条闸极线或第p条闸极线时，闸极驱动电路10可以消耗较少的电力将第m条闸极线与第p条闸极线的准位拉至一禁能准位或一致能准位。因此，本发明的面板驱动电路可降低显示面板驱动期间的电力消耗。于本发明的一实施例中，连接电路40可为一开关电路。

请参阅图2，其为本发明的控制电路、闸极驱动电路与连接电路的第一实施例的电路图。如图所示，控制电路20输出闸极控制讯号cg[x]～cg[x+n]与连接控制讯号eq[x]～eq[x+n-1]，而控制闸极驱动电路10与连接电路40。闸极驱动电路10依据闸极控制讯号cg[x]～cg[x+n]控制闸极讯号g0、g1、g2-gn的准位。连接控制讯号eq[x]～eq[x+n-1]控制连接电路40，一连接控制讯号eq[x]控制连接电路40，而导通第m条闸极线与第p条闸极线间的连接路径。闸极驱动电路10包含多个选择电路14、15，该些选择电路14、15耦接控制电路20与分别耦接第m条闸极线与第p条闸极线，由于图2实施例例举第m条闸极线与第p条闸极线进行说明，因此图2仅绘示两个选择电路14、15分别接收闸极控制讯号cg[x]与闸极控制讯号cg[x+1]，但并非以此为限。该些选择电路14、15接收一第一闸极电压vgh与一第二闸极电压vgl。如此，闸极控制讯号cg[x]与闸极控制讯号cg[x+1]控制该些选择电路14、15依据第一闸极电压vgh或第二闸极电压vgl，而输出闸极讯号gm、gp，即控制闸极讯号gm、gp的准位为第一闸极电压vgh或第二闸极电压vgl的准位。其中，第一闸极电压vgh的准位为致能准位，第二闸极电压vgl的准位为禁能准位。

再者，图2实施例的该些选择电路14、15更接收一参考电压gnd，然而，其亦可以不接收参考电压gnd，参考电压gnd的准位为一参考准位。即该些选择电路14、15输出的该些闸极讯号gm、gp的准位可以从致能准位转变为禁能准位，或者该些闸极讯号gm、gp可以从致能准位转变为参考准位后，再转变为禁能准位。此外，第一闸极电压vgh与第二闸极电压vgl可以由一充电泵浦提供，或者其他电源供应电路提供，而参考电压gnd可以由充电泵浦提供或为接地端电压。

请参阅图3，其为本发明的闸极讯号的第一驱动实施例的波形图。如图所示，于时间t1与时间t2期间，闸极讯号g0的准位转变为致能准位(第一闸极电压vgh的准位)，再从致能准位转变为禁能准位(第二闸极电压vgl的准位)，此期间为闸极讯号g0扫描闸极线gl0的扫描期间，同理，时间t3与时间t4的期间为闸极讯号g1扫描闸极线gl1的扫描期间，而时间t5与时间t6的期间及时间t7与时间t8的期间分别为其他扫描讯号扫描其他闸极线的扫描期间。

复参阅图2与图3，控制电路20产生闸极控制讯号cg[x]至选择电路14，而控制选择电路14输出第一闸极电压vgh为闸极讯号g0的电压，即控制闸极讯号g0的准位为致能准位，以扫描闸极线gl0。另外，在选择电路14包含接收参考电压gnd的实施例中，控制电路20控制选择电路14先输出参考电压gnd，然后输出第一闸极电压vgh，如此闸极讯号g0的准位会从参考电压gnd的参考准位提升至第一闸极电压vgh的致能准位。于本发明的一实施例中，由于参考电压gnd为接地端电压，而第二闸极电压vgl为负电压，因此藉由输出接地端电压至闸极线gl0可不需耗费电力，即可拉升闸极讯号g0的电压至接地端电压。接续，输出第一闸极电压vgh至闸极线gl0，而拉升闸极讯号g0的电压至第一闸极电压vgh，由于第一闸极电压vgh从参考电压gnd拉升闸极讯号g0的电压，其相较于第一闸极电压vgh从第二闸极电压vgl拉升闸极讯号g0的电压，节省许多电力，如此提供第一闸极电压vgh的电源供应电路可以节省许多电力。第一闸极电压vgh从参考电压gnd拉升闸极讯号g0的电压至第一闸极电压vgh所耗费的电流igh可表示如下︰

igh＝framerate×cgate×(vgh－0)----------------------------------(1)

其中，framerate为画面更新率或称帧率；cgate为闸极在线可观测到的等效电容值。

同理，转变闸极讯号g0的准位从致能准位为禁能准位时，可先转变闸极讯号g0的准位至参考电压gnd的参考准位，其不需耗费电力，再从参考准位转变至第二闸极电压vgl的禁能准位，第二闸极电压vgl从参考电压gnd拉降闸极讯号g0的电压至第二闸极电压vgl，其相较于第二闸极电压vgl从第一闸极电压vgh拉降闸极讯号g0的电压，节省许多电力，如此提供第二闸极电压vgl的电源供应电路可以节省许多电力。第二闸极电压vgl从参考电压gnd拉降闸极讯号g0的电压至第二闸极电压vgl所耗费的电流igl可表示如下︰

igl＝framerate×cgate×(vgl－0)----------------------------------(2)

同于上述，控制电路20产生闸极控制讯号cg[x+1]至选择电路15，而在时间t1初期，控制选择电路15输出第二闸极电压vgl为闸极讯号g1的电压，即控制闸极讯号g1的准位为禁能准位，而未扫描闸极线gl1。另外，在选择电路15包含接收参考电压gnd的实施例中，在扫描闸极线gl1前，控制电路20控制选择电路15可先输出参考电压gnd，然后要扫描闸极线gl1时，再输出第一闸极电压vgh，如此面板驱动电路可降低显示面板驱动期间的电力消耗。

再者，在对应于闸极线gl0的闸极讯号g0从致能准位转变为参考准位或第二闸极电压vgl的禁能准位前，为了节省闸极驱动电路10扫描另一条闸极线(例如闸极线gl1)的电力消耗，控制电路20控制连接电路40而导通闸极线gl0与闸极线gl1之间的连接路径。如此，闸极线gl0与闸极线gl1经由连接路径相互电性连接，因此闸极线gl0与闸极线gl1会均分位于闸极线gl0、gl1的闸极讯号g0、g1的电压。如图3所示，位于闸极线gl1的闸极讯号g1的电压(参考电压gnd)被位于闸极线gl0的闸极讯号g0的电压(第一闸极电压vgh)拉升，而位于闸极线gl0的闸极讯号g0的电压(第一闸极电压vgh)下降。如图3所示，位于闸极线gl0、gl1的闸极讯号g0、g1的电压共享为一半的第一闸极电压vgh(vgh/2)。即位于闸极线gl0的闸极讯号g0拉升位于闸极线gl1的闸极讯号g1的准位，且位于闸极线gl0的闸极讯号g0的准位下降。换言之，第m条闸极线与第p条闸极线间的连接路径导通时，位于第m条闸极线的闸极讯号拉升位于第p条闸极线的闸极讯号的准位，且位于第m条闸极线的闸极讯号的准位下降。

此时，闸极线gl0与闸极线gl1上的准位皆为第一闸极电压vgh的一半准位。如此，扫描闸极线gl1时，第一闸极电压vgh从一半的第一闸极电压vgh拉升闸极线gl1的闸极讯号g1的电压至第一闸极电压vgh，如此可降低电力消耗，其所耗费的电流igh可表示如下︰

igh＝framerate×cgate×(vgh－vgh/2)----------------------------------(3)

基于上述，于本发明的面板驱动电路驱动面板期间，对应于第m条闸极线的闸极讯号扫描第m条闸极线期间，对应于第m条闸极线的闸极讯号的准位由致能准位转变至禁能准位前，控制电路20控制连接电路40导通第m条闸极线与第p条闸极线间的连接路径，以节省面板驱动期间的电力消耗。此外，当控制电路20控制连接电路40导通第m条闸极线与第p条闸极线间的连接路径的期间，闸极驱动电路10停止输出对应于第m条闸极线的闸极讯号与对应于第p条闸极线的闸极讯号。例如连接闸极线gl0与闸极线gl1之间的连接路径时，闸极驱动电路10停止输出对应于闸极线gl0的闸极讯号g0与对应于闸极线gl1的闸极讯号g1，即停止输出电压至闸极线gl0、gl1。

再者，连接闸极线gl0与闸极线gl1之间的连接路径一段适当时间后，此适当时间依据需求而决定，控制电路20控制连接电路40断开闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径，即在闸极线gl0的闸极讯号g0的准位转变为禁能准位前断开闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径。换言之，控制电路20于第m条闸极线的闸极讯号的准位转变至禁能准位前控制连接电40断开第m条闸极线与第p条闸极线间的连接路径。而且，连接电路40断开闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径后，闸极驱动电路10控制对应于闸极线gl0的闸极讯号g0的准位转变至禁能准位前，先转变为参考电压gnd的参考准位。

由上述说明可知，在选择电路14包含接收参考电压gnd的实施例中，当连接闸极线gl0与闸极线gl1之间的连接路径时，闸极线gl1上的准位是从参考准位转变为一半的第一闸极电压vgh的准位。即控制电路20控制连接电路40导通第m条闸极线与第p条闸极线间的连接路径导通前，闸极驱动电路10控制对应于第p条闸极线的闸极讯号的准位转变为参考准位。尔后，连接电路40断开闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径后，闸极驱动电路10控制对应于闸极线gl1的闸极讯号g1转变为致能准位而扫描第二闸极线12，即闸极讯号g1的准位从一半的第一闸极电压vgh的准位转变为第一闸极电压vgh的准位。接续，闸极线gl1上的电力同样可以与其他闸极线共享，即闸极线gl1的闸极讯号g1拉升闸极线gl2的闸极讯号g2的准位，且闸极讯号g1的准位降低。其余闸极线共享电力的技术内容可以如图3实施例的闸极线gl0与闸极线gl1的扫描方式实施，不再覆述。

此外，连接电路40更可连接闸极线gl0与闸极线gl2，且导通闸极线gl0与闸极线gl2之间的连接路径，也就是闸极线glo同时电性连接闸极线gl1、gl2，让闸极线gl0、gl1、gl2三者互相共享电力，以节省电力。如此可知，本发明的电力共享机制，并非限制两条闸极线共享电力，可依据使用需要让两条以上闸极线互相电性连接而共享电力。

请参阅图4，其为本发明的闸极讯号的第二驱动实施例的波形图。图4实施例与图3实施例的差异在于，图3说明第m条闸极线与第p条闸极线为相邻的闸极线。然而，本发明技术亦可以应用于图4实施例的非相邻闸极线的电力共享，其驱动方式与图3相同，不再覆述。

请参阅图5，其为本发明的闸极讯号的第三驱动实施例的波形图。如图所示，图5实施例利用闸极线gl0从参考电压gnd的参考准位降低至第二闸极电压vgl的禁能准位前，连接至其他闸极线，以节省闸极驱动电路10控制闸极线gl0的闸极讯号g0的电压从参考电压gnd降低至第二闸极电压vgl的电力。如图5所示，闸极线gl0的闸极讯号g0的电压为参考电压gnd且闸极线gl1的闸极讯号g1的电压为第二闸极电压vgl时，闸极线gl0连接闸极线gl1，如此两者的闸极讯号g0、g1的电压互相共享，即闸极讯号g0的电压下降至一半的第二闸极电压vgl，而闸极讯号g1的电压上升至一半的第二闸极电压vgl。由于第二闸极电压vgl从一半的第二闸极电压vgl下拉闸极讯号g0的电压至第二闸极电压vgl，其相较于第二闸极电压vgl从参考电压gnd下拉闸极讯号g0的电压至第二闸极电压vgl，节省许多电力，如此提供第二闸极电压vgl的电源供应电路可以节省许多电力，其所耗费的电流igl可表示如下︰

igl＝framerate×cgate×(vgl－vgl/2)----------------------------------(4)

反之，图3与图4实施例是利用闸极线gl0的闸极讯号g0的电压从第一闸极电压vgh的致能准位降低至参考电压gnd的参考准位前的电力，分享至其他闸极线，以节省其他闸极线从第二闸极电压vgl的禁能准位或参考电压gnd的参考准位提升至第一闸极电压vgh的致能准位的电力。

所以，按照图5实施例，于时间t1与时间t2之间的扫描期间，闸极驱动电路10控制闸极线gl0的闸极讯号g0的准位从第二闸极电压vgl的禁能准位上升到参考电压gnd的参考准位后，再控制闸极讯号g0的准位上升到第一闸极电压vgh的致能准位。尔后，闸极驱动电路10控制闸极讯号g0的准位转变为参考准位，且控制电路20控制连接电路40导通闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径。于导通闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径前，闸极驱动电路10控制对应于闸极线gl1的闸极讯号g1的准位为第二闸极电压vgl的禁能准位。于导通闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径后，位于闸极线gl0的闸极讯号g0拉升位于闸极线gl1的闸极讯号g1的准位，且位于闸极线gl0的闸极讯号g0的准位下降。

复参阅图5，于闸极线gl0的闸极讯号g0的准位转变至禁能准位前，控制电路20控制连接电路40断开闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径。连接电路40断开闸极线gl0与闸极线gl0间的连接路径后，闸极驱动电路10控制对应于闸极线gl0的闸极讯号g0的准位转变为第二闸极电压vgl的禁能准位。而且，连接电路40断开闸极线gl0与闸极线gl1间的连接路径后，闸极驱动电路10亦控制对应于闸极线gl1的闸极讯号g1的准位转变至参考电压gnd的参考准位，此为不耗费电力，接续闸极驱动电路10控制闸极讯号g1的准位转变至第一闸极电压vgh的致能准位。此外，控制电路20控制连接电路40导通第m条闸极线与第p条闸极线间的连接路径的期间，闸极驱动电路10停止输出对应于第m条闸极线(例如闸极线gl0)的闸极讯号与对应于第p条闸极线(例如闸极线gl1)的闸极讯号。

请参阅图6，其为本发明的闸极讯号的第四驱动实施例的波形图。图6实施例与图5实施例的差异在于，图5说明第m条闸极线与第p条闸极线为相邻的闸极线。然而，本发明技术亦可以应用于图6实施例的非相邻闸极线的电力共享，其驱动方式与图5相同，不再覆述。

请参阅图7，其为本发明的控制电路、闸极驱动电路与连接电路的第二实施例的电路图。如图所示，图7实施例增加一连接电路41于第m条闸极线与第q条闸极线之间，以及增加一连接电路42于第p条闸极线与第q条闸极线之间。q为正整数。如此，第m条闸极在线的电力可以透过两个连接电路40、41分享至其他两条闸极线(图7实施例为分享至第p条闸极线与第q条闸极线)，而第p条闸极在线的电力可以透过连接电路42分享至其他闸极线(图7实施例为分享至第q条闸极线)。连接电路40、41、42耦接控制电路20，接收连接控制讯号eq[x]、eq[x+1]与eq[x+2]。连接控制讯号eq[x]、eq[x+1]与eq[x+2]控制连接电路40、41、42分别导通或断开第m条闸极线与第p条闸极线、第q条闸极线之间的连接路径，以及第p条闸极线与第q条闸极线之间的连接路径。闸极驱动电路10的选择电路14、15、16分别依据闸极控制讯号cg[x]、cg[x+1]、cg[x+2]，而输出闸极讯号gm、gp、gq至第m条闸极线、第p条闸极线及第q条闸极线，即依据闸极控制讯号cg[x]、cg[x+1]、cg[x+2]输出第一闸极电压vgh、第二闸极电压vgl或参考电压gnd至第m条闸极线、第p条闸极线及第q条闸极线。其表示该些闸极讯号gm、gp、gq的准位可以为第一闸极电压vgh的致能准位、第二闸极电压vgl的禁能准位与参考电压gnd的参考准位。

请参阅图7与图8。图8为其为本发明的闸极讯号的第五驱动实施例的波形图。如图所示，于时间t1与时间t2的扫描期间，闸极线gl0(第m条闸极线)的准位从第一闸极电压vgh的致能准位降低至参考电压gnd的参考准位前的电力分享至闸极线gl1(第p条闸极线)，其技术内容如图3的时间t1与时间t2的扫描期间，不再覆述。再者，闸极线gl0的准位从参考电压gnd的参考准位降低至第二闸极电压vgl的禁能准位前，闸极线gl2(第q条闸极线)的电力分享至闸极线gl0，其技术内容如图5的时间t1与时间t2的扫描期间，不再覆述。所以，闸极线gl0与闸极线gl1共享电力，闸极线gl0与闸极线gl2共享电力，以节省闸极驱动电路10控制闸极线gl1与闸极线gl0的电力消耗。另外，如图所示，于时间t3与时间t4的扫描期间，闸极线gl1(第p条闸极线)的准位从第一闸极电压vgh的致能准位降低至参考电压gnd的参考准位前的电力亦会分享至闸极线gl2(第q条闸极线)，其技术内容如图3的时间t1与时间t2的扫描期间，不再覆述。此外，控制电路20控制连接电路40、41、42导通第m条闸极线与第p条闸极线、第m条闸极线与第q条闸极线、第p条闸极线与第q条闸极线间的连接路径的期间，闸极驱动电路10停止输出对应于第m条闸极线(例如闸极线gl0)、对应于第p条闸极线(例如闸极线gl1)、对应于第q条闸极线(例如闸极线gl2)的闸极讯号。

综合上述，本发明揭示一种面板驱动电路，其包含一闸极驱动电路、至少一连接电路与一控制电路。闸极驱动电路耦接多条闸极线并产生多个闸极讯号至该些闸极线。连接电路连接该些闸极线的一第m条闸极线与一第p条闸极线，m、p为正整数。控制电路耦接该连接电路并控制该连接电路。该闸极驱动电路输出该闸极讯号至该第m条闸极线，而扫描该第m条闸极线期间，该控制电路控制该连接电路导通该第m条闸极线与该第p条闸极线间的一连接路径，如此即可降低显示面板驱动期间的电力消耗。

上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。