多工器及其驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种多工器及其驱动方法，尤指一种包含单一型态晶体管的多工器及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]现行液晶显示面板技术中，低温多晶娃(Low Temperature Poly-si I icon； LTPS)薄膜晶体管(TFT)因为其高移动率(mobility)及高可靠度(reliability)可以让面板拥有高开口率，并且可以在基板上形成多工器(multiplexer)的电路，以让源极驱动晶片(source driver IC)的数目降低，而达到高规格的面板设计要求。此外，液晶面板运作时，因必须对其子像素进行极性反转的操作，故各子像素在各画框周期(frame per1d)所接收到的伽玛(Gamma)电压的极性可能为正极性或为负极性。在需对子像素进行极性反转操作的情况下，传统以N型金属半晶体管(匪OS)或P型金属半晶体管(PMOS)单一型式晶体管所制作的多工器，在接收到不同极性的伽玛电压下，对子像素会有不一致的驱动能力，故传统上会采用互补式金氧半(CMOS)晶体管电路来制作液晶显示器中的多工器。
[0003 ]不过相较于单纯的NMOS晶体管或单纯的PMOS晶体管，CMOS晶体管电路所需要的制程相对地复杂且所需的光罩数目也较多，而让以CMOS制程所制作的液晶面板的制造费用大增，而让消费者较难以接受。
【发明内容】
[0004]为此，本发明提供一种新的多工器及其驱动方法，可使多工器不论其晶体管为NMOS晶体管或PMOS晶体管，皆对数据线及子像素有足够的驱动能力。
[0005]本发明一实施例提供一种多工器。多工器包含多个第一驱动单元以及多个第二驱动单元。每一第一驱动单元包含第一数据电压输入端、第一电容、第一晶体管以及第二晶体管。第一数据电压输入端用以接收第一像素电压信号。第一电容包含第一端及第二端。第一电容的第一端用以接收第一切换信号。第一晶体管包含耦接于第一电容的第二端的第一端、用以接收第一重置信号的第二端，以及用以接收第二切换信号的控制端。其中第一切换信号与第二切换信号的相位相反。第二晶体管包含耦接于第一数据电压输入端的第一端、耦接于第一数据线的第二端，以及耦接于第一电容的第二端的控制端。每一第二驱动单元包含第二数据电压输入端、第二电容、第三晶体管及第四晶体管。第二数据电压输入端用以接收第二像素电压信号，而第二像素电压信号与第一像素电压信号的极性相反。第二电容包含第一端及第二端。第二电容的第一端耦接于第一电容的第一端，用以接收第一切换信号。第三晶体管包含耦接于第二电容的第二端的第一端、用以接收第二重置信号的第二端，以及耦接于第一晶体管的控制端以接收第二切换信号的控制端。第四晶体管包含耦接于第二数据电压输入端的第一端、耦接于第二数据线的第二端，以及耦接于第二电容的第二端的控制端。其中第一重置信号与第二重置信号相异。
[0006]本发明一实施例提供一种多工器。多工器包含多个第一驱动单元以及多个第二驱动单元。每一第一驱动单元包含第一数据电压输入端、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管以及第一电容。第一数据电压输入端用以接收第一像素电压信号。第一晶体管包含第一端、第二端及控制端。第一晶体管的第一端用以接收第一系统电压。第一晶体管的控制端用以接收第一切换信号。第二晶体管包含耦接于第一晶体管的第二端的第一端、用以接收第二系统电压的第二端，以及用以接收第二切换信号的控制端。其中第一切换信号与第二切换信号的相位相反。第三晶体管包含第一端、第二端及控制端。第三晶体管的第一端耦接于第一数据电压输入端，而第三晶体管的耦接于第一数据线。第四晶体管包含耦接于第三晶体管的控制端的第一端、用以接收第一重置信号的第二端，以及用以接收第二切换信号的控制端。第一电容包含耦接于第一晶体管的第二端及第二晶体管的第一端的第一端，以及耦接于第三晶体管的控制端及第四晶体管的第一端的第二端。每一第二驱动单元包含第二数据电压输入端、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管以及第二电容。第二数据电压输入端用以接收第二像素电压信号，而第二像素电压信号与第一像素电压信号的极性相反。第五晶体管包含第一端、第二端及控制端。第五晶体管的第一端用以接收第一系统电压，而第五晶体管的控制端用以接收第一切换信号。第六晶体管包含耦接于第五晶体管的第二端的第一端、用以接收第二系统电压的第二端，以及用以接收第二切换信号的控制端。第七晶体管包含第一端、第二端及控制端。第七晶体管的第一端耦接于第二数据电压输入端。第七晶体管的第二端耦接于第二数据线。第八晶体管包含耦接于第七晶体管的控制端的第一端、用以接收第二重置信号的第二端，以及用以接收第二切换信号的控制端。第二电容包含耦接于第五晶体管的第二端及第六晶体管的第一端的第一端，以及耦接于第七晶体管的控制端及第八晶体管的第一端的第二端。其中第一重置信号与第二重置信号相异。
[0007]本发明一实施例提供一种驱动上述的多工器的方法。其中上述的多工器用于液晶显示器，而第一驱动单元及第二驱动单元的所有的晶体管皆为N型金属半晶体管。上述方法包含:在液晶显示器的第η个画框期间，使第一像素电压信号为一第一极性、使第二像素电压信号为一第二极性、使第一重置信号的电位为一第一重置电平，并使第二重置信号的电位为一第二重置电平，其中η为正整数，第一极性与第二极性相异，第二重置电平低于第一重置电平；以及在液晶显示器的第n+1个画框期间，使第一像素电压信号为第二极性、使第二像素电压信号为第一极性、使第一重置信号的电位为第二重置电平，并使第二重置信号的电位为第一重置电平。
[0008]本发明一实施例提供一种驱动上述的多工器的方法。其中上述的多工器用于液晶显示器，而第一驱动单元及第二驱动单元的所有的晶体管皆为P型金属半晶体管。上述方法包含:在液晶显示器的第η个画框期间，使第一像素电压信号为一第一极性、使第二像素电压信号为一第二极性、使第一重置信号的电位为一第一重置电平，并使第二重置信号的电位为一第二重置电平，其中η为正整数，第一极性与第二极性相异，第二重置电平高于第一重置电平；以及在液晶显示器的第n+1个画框期间，使第一像素电压信号为第二极性、使第二像素电压信号为第一极性、使第一重置信号的电位为第二重置电平，并使第二重置信号的电位为第一重置电平。
[0009]通过本发明实施例，多工器会被施加两个不同的重置信号，而拉大用以驱动数据线的晶体管其栅极-源极之间的压差绝对值，以加强晶体管的驱动能力。如此，可使多工器不论其晶体管为NMOS晶体管或PMOS晶体管，皆对数据线及子像素有足够的驱动能力，进而可使多工器的所有晶体管可皆为N型金属半晶体管或皆为P型金属半晶体管，以简化多工器及/或液晶面板的制程，并提高其产品竞争力。
【附图说明】
[0010]图1为本发明一实施例的多工器用于液晶显示器时的示意图。
[0011]图2为依据本发明一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0012]图3为图2中切换信号SWR、SWG、SWB、XSWR、XSWG及XSWB的时序图。
[0013]图4为图2中重置信号MUX_L1与重置信号MUX_L2的时序图。
[0014]图5为图2的晶体管T2及T4的栅极电位的时序图。
[0015]图6为依据本发明另一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0016]图7为图6中切换信号SWR、SWG、SWB、XSWR、XSWG及XSWB的时序图。
[0017]图8为图6中重置信号MUX_L1与重置信号MUX_L2的时序图。
[0018]图9为图6的晶体管T2及T4的栅极电位的时序图。
[0019]图10为依据本发明另一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0020]图11为依据本发明另一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0021]图12为依据本发明一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0022]图13为依据本发明另一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0023]图14为依据本发明另一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0024]图15为依据本发明另一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元的电路图。
[0025]其中，附图标记:
[0026]10、100多工器
[0027]12、L1至 L6数据线
[0028]110,120驱动单元
[0029]200液晶显示器
[0030]210栅极线[0031 ]220 数据线
[0032]610、620曲线
[0033]B蓝色子像素
[0034]Cl 至 C6电容
[0035]F[ + ]正极性画框周期
[0036]F[-]负极性画框周期
[0037]G绿色子像素
[0038]GND接地电位
[0039]H扫描周期
[0040]INK IN2数据电压输入端
[0041]Lvl、Lv2、Lv3、Lv4重置电平
[0042]MUX_L1、MUX_L2重置信号
[0043]NI至N6、P1至P6晶体管
[0044]R红色子像素
[0045]S1、S2像素电压信号
[0046]SWR、SWG、SWB、XSWR、XSWG、XSWB切换信号
[0047]Tl至T30晶体管
[0048]VGH栅极高电位
[0049]VGL栅极低电位
[0050]VDD、VSS系统电压
[0051 ]+Vp正极性像素电压
[0052]-Vp负极性像素电压
[0053]AV1、AV2、AV3、AV4、AVa、AVb压差
【具体实施方式】
[0054]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0055]请参考图1。图1为本发明一实施例的多工器100用于液晶显示器200时的示意图。液晶显示器200包含多工器100、排列成多列的红色子像素R、排列成多列的绿色子像素G、排列成多列的蓝色子像素B、多条栅极线210及多条数据线220。每一红色子像素R、每一绿色子像素G及每一蓝色子像素B接耦接于一条对应的栅极线210及一条对应的数据线220。多工器100具有多个驱动单元110及多个驱动单元120。
[0056]请参考图2。图2为依据本发明一实施例以实现图1的多工器的两个驱动单元110及120的电路图。每一驱动单元110包含数据电压输入端IN1、电容Cl、晶体管Tl以及晶体管T2。数据电压输入端INl用以接收像素电压信号SI。电容Cl包含第一端及第二端，而电容Cl的第一端用以接收切换信号SWR。晶体管Tl则包含耦接于电容Cl的第二端的第一端、用以接收重置信号MUX_L1的第二端，以及用以接收切换信号XSWR的控制端。每一驱动单元120包含数据电压输入端IN2、电容C2、晶体管T3及晶体管T4。数据电压输入端IN2用以接收像素电压信号S2。电容C2包含第一端及第二端，而电容C2的第一端用以接收切换信号SWR。晶体管T3则包含耦接于电容Cl的第二端的第一端、用以接收重置信号MUX_L2的第二端，以及用以接收切换信号XSWR的控制端。其中重置信号MUX_L1与重置信号MUX_L2相异。其中切换信号SWR与切换信号XSWR的相位相反。如图3所示，切换信号SWR与切换信号XSWR分别为其电位在栅极高电位VGH及栅极低电位VGL进行切换的方波，且相位相反。晶体管T2包含耦接于数据电压输入端Tl的第一端、耦接于数据线LI的第二端，以及耦接于电容Cl的第二端的控制端。此外，数据电压输入端IN2用以接收像素电压信号S2，而像素电压信号S2与像素电压信号SI的极性相反。换言之，当像素电压信号SI为正极性时，像素电压信号S2为负