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    重庆时时彩购买软件: 栅极驱动器及具有栅极驱动器的显示装置.pdf

    关 键 词:
    栅极 驱动器 具有 显示装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110251291.8

    申请日:

    2011.08.25

    公开号:

    CN102262851A

    公开日:

    2011.11.30

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G09G 3/20申请公布日:20111130|||实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/20申请日:20110825|||公开
    IPC分类号: G09G3/20; G09G3/36 主分类号: G09G3/20
    申请人: 旭曜科技股份有限公司
    发明人: 王俊富
    地址: 中国台湾新竹科学工业园区笃行一路6号4楼
    优先权:
    专利代理机构: 北京德琦知识产权代理有限公司 11018 代理人: 王一斌;王琦
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110251291.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2014.10.29|||2012.01.11|||2011.11.30

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种栅极驱动器,包括:图像信息接收接口,接收一输入信号,进而产生一显示图像信息与一显示控制信号;图像锁存单元,根据显示图像信息,进而产生一显示信息;时脉控制产生器,接收显示控制信号,进而产生一第一控制信号与一第二控制信号,第一控制信号与显示信息,输出至一源极驱动器,其中,源极驱动器配置于显示面板的一第一侧边;以及栅极驱动单元,其配置于显示面板的一第二侧边,用以接收第二控制信号,进而驱动多条栅极扫描线,其中,第二侧边大于所述第一侧边。同时,本发明还公开了一种具有栅极驱动器的显示装置,采用本发明公开的栅极驱动器及具有栅极驱动器的显示装置能够减少显示装置的制造成本。

    权利要求书

    1.一种栅极驱动器,适用于一显示面板,其特征在于,包括:
    一图像信息接收接口,用以接收一输入信号,进而产生一显示图像信息
    与一显示控制信号;
    一图像锁存单元,用以根据所述显示图像,进而产生一显示信息;
    一时脉控制产生器,接收所述显示控制信号,进而产生一第一控制信号
    与一第二控制信号,当为一垂直同步信号期间,将所述第一控制信号与所述
    显示信息,输出至一源极驱动器,其中,所述源极驱动器配置于所述显示面
    板的一第一侧边;以及
    一栅极驱动单元,其配置于所述显示面板的一第二侧边,用以接收所述
    第二控制信号,进而驱动多条栅极扫描线,其中,所述第二侧边大于所述第
    一侧边。
    2.如权利要求1所述的栅极驱动器,其特征在于,所述显示面板包括多
    个像素,每个像素分别对应到源极驱动器的一条源极数据线以及栅极驱动器
    的一条栅极扫描线,经由栅极扫描线对像素进行控制,并经由源极数据线将
    显示信息传送到显示面板的像素中,据以显示对应的图像。
    3.如权利要求1所述的栅极驱动器,其特征在于,所述第一控制信号包
    括垂直信息输入输出启始脉冲、垂直极性反转控制信号、垂直同步时序脉冲
    以及负载控制信号。
    4.如权利要求3所述的栅极驱动器,其特征在于,所述垂直同步时序脉
    冲在垂直同步信号期间所传送;
    则在垂直同步信号的信息使能主动脉冲宽度期间,源极驱动器接收所输
    入的显示信息。
    5.如权利要求1所述的栅极驱动器,其特征在于,所述栅极驱动单元包
    括:
    一控制逻辑单元,用以接收所述时脉控制产生器所输出的所述第二控制
    信号,进而输出一信号;
    一双向位移单元,用以接收所述控制逻辑单元输出的所述信号,并决定
    扫描方向的起始方向为左边或右边;
    一电平位移单元,根据所述双向位移单元所决定的所述扫描方向,用以
    调整所述信号的电压电平,进而输出一扫描信号;以及
    一输出缓冲器,用以接收所述电平位移单元的所述扫描信号,并依序输
    出所述扫描信号,进而驱动栅极扫描线。
    6.如权利要求1所述的栅极驱动器,其特征在于,所述第二控制信号包
    括水平启始脉冲、栅极驱动器输出使能信号及水平时脉信号。
    7.如权利要求6所述的栅极驱动器,其特征在于,在信息使能主动脉冲
    宽度的期间每一个水平区间,栅极驱动器接收所述第二控制信号包括的水平
    启始脉冲、栅极驱动器输出使能信号及水平时脉信号,栅极驱动器根据输出
    使能信号位于逻辑低电平时,不提供栅极线信号,以及输出使能信号位于逻
    辑高电平时,输出控制信号给对应的栅极线,陆续传送脉冲信号给各栅极线,
    用以驱动显示面板中所对应的各像素。
    8.如权利要求1所述的栅极驱动器,其特征在于,所述栅极驱动器进一
    步包括一输出接口,用以接收所述显示信息与所述第一控制信号,并据以输
    出到所述源极驱动器。
    9.如权利要求1所述的栅极驱动器,其特征在于,所述图像锁存单元包
    括:
    一第一锁存单元,用以锁存所述显示图像;以及
    一第二锁存单元,连接到所述第一锁存单元,用以接收所述显示图像,
    并转为适用于所述源极驱动器的所述显示信息输出。
    10.如权利要求1所述的栅极驱动器,其特征在于,所述图像信息接收接
    口与所述图像锁存单元之间,进一步包括:
    一内存单元,连接到所述图像信息接收接口,用以暂存所述显示图像;
    以及
    一图像信息映射单元,连接到所述内存单元,用以读取暂存在所述内存
    单元的所述显示图像,并转换为一映射显示图像数据,输出到所述图像锁存
    单元,其中,所述图像锁存单元根据所述映射显示图像数据,产生一显示信
    息。
    11.一种具有栅极驱动器的显示装置,具有一显示面板,该显示面板包括
    多个像素,分别连接到一栅极扫描线与一源极数据线,其特征在于,包括:
    至少一源极驱动器,配置于所述显示面板的一第一侧边,经由所述源极
    数据线,分别连接到所述像素;
    至少一栅极驱动器,配置于所述显示面板的一第二侧边,其中,所述第
    二侧边大于所述第一侧边,其中所述栅极驱动器包括:
    一图像信息接收接口,用以接收一输入信号,进而产生一显示图像信息
    与一显示控制信号;
    一图像锁存单元,用以根据所述显示图像信息,并据以转换为一显示信
    息;
    一时脉控制产生器,接收所述显示控制信号,并转换为一第一控制信号
    与一第二控制信号,其中,当一垂直同步信号使能期间,将所述第一控制信
    号与所述显示信息,输出至所述源极驱动器,所述源极驱动器根据所述第一
    控制信号输出显示资料至各所述像素;以及
    一栅极驱动单元,接收所述第二控制信号,并据以驱动所述栅极扫描线。
    12.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述第一控制信号至
    少包括垂直信息输入输出启始脉冲、垂直极性反转控制信号、垂直同步时序
    脉冲以及负载控制信号。
    13.如权利要求12所述的显示装置,其特征在于,所述垂直同步时序脉
    冲在垂直同步信号期间所传送;
    则在垂直同步信号的信息使能主动脉冲宽度期间,源极驱动器接收所输
    入的显示信息。
    14.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述栅极驱动单元包
    括:
    一控制逻辑单元,接收所述时脉控制产生器所传送的所述第二控制信
    号,并据以输出一信号;
    一双向位移单元,连接到所述控制逻辑单元,用以接收所述控制逻辑单
    元输出的所述信号,并决定扫描方向的起始方向为左边或右边;
    一电平位移单元,根据所述双向位移单元所决定的所述扫描方向,用以
    调整所述信号的电压电平,并输出一扫描信号;以及
    一输出缓冲器,接收所述电平位移单元的所述扫描信号,并依序输出所
    述扫描信号,据以驱动栅极扫描线。
    15.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述第二控制信号至
    少包括水平启始脉冲、栅极驱动器输出使能信号及水平时脉信号。
    16.如权利要求15所述的显示装置,其特征在于,在信息使能主动脉冲
    宽度的期间每一个水平区间,栅极驱动器接收所述第二控制信号包括的水平
    启始脉冲、栅极驱动器输出使能信号及水平时脉信号,栅极驱动器根据输出
    使能信号位于逻辑低电平时,不提供栅极线信号,以及输出使能信号位于逻
    辑高电平时,输出控制信号给对应的栅极线,陆续传送脉冲信号给各栅极线,
    用以驱动显示面板中所对应的各像素。
    17.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述栅极驱动器进一
    步包括一输出接口,用以接收由所述图像处理单元所转换的所述显示信息与
    所述第一控制信号,并据以输出到所述源极驱动器。
    18.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述栅极驱动器的所
    述图像锁存单元包括:
    一第一锁存单元,用以锁存所述显示图像;以及
    一第二锁存单元,连接到所述第一锁存单元,用以接收所述显示图像,
    并转为适用于所述源极驱动器的所述显示信息输出。
    19.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述图像信息接收接
    口与所述图像锁存单元之间,进一步包括:
    一内存单元,连接到所述图像信息接收接口,用以暂存所述显示图像;
    以及
    一图像信息映射单元,连接到所述内存单元,用以读取暂存在所述内存
    单元的所述显示图像,并转换为一映射显示图像数据,输出到所述图像锁存
    单元,其中,所述图像锁存单元根据所述映射显示图像数据,产生一显示信
    息。

    说明书

    栅极驱动器及具有栅极驱动器的显示装置

    技术领域

    本发明涉及一种驱动电路,且特别涉及一种具有时序控制功能的栅极驱
    动器及其具有所述驱动器的显示装置。

    背景技术

    现有的显示装置包括驱动电路,用以驱动显示面板进行显示。图1A是
    传统的显示装置结构示意图。显示装置100至少包括一显示面板110、一源
    极驱动器(Source?Driver)120、一栅极驱动器(Gate?Driver)130以及一时脉控制
    器(Timing?Controller)140。

    时脉控制器140经由信号102接收显示图像信息(Display?Image?Data)与
    同步信号(Synchronous?Signals),并对显示图像信息转换成输出接口可以接受
    的信息格式,进而输出到源极驱动器120。另外,更进一步产生对源极驱动
    器120与栅极驱动器130所需的控制信号。也就是说,时脉控制器140是按
    时序对锁存电路150、源极驱动器120、栅极驱动器130与灰阶电压产生电路
    160发出控制信号,例如,将图像信息从图像信息存储器读出后,并且传送
    到锁存电路150。而时序控制电路140更进一步控制源极驱动器120与栅极
    驱动器130,用以将图像信息经由源极数据线122与栅极扫描线132传送到
    显示面板110对应的像素中,据以显示对应的图像。

    图1B是图1A的显示装置中,包括显示面板110、一源极驱动器120、
    一栅极驱动器130以及一时脉控制器140连接结构示意图。显示面板110内
    包括多个像素(Pixel)112以阵列方式排列,每个像素112包括三原色红(R)、
    绿(G)、蓝(B)显示光点,分别对应到源极驱动器120的一条源极数据线122
    以及一条栅极扫描线132,而由源极驱动器120与栅极驱动器130所驱动显
    示。

    时脉控制器140控制源极驱动器120与栅极驱动器130,经由栅极扫描
    线1321、1322、...、132m对像素112进行控制,并经由源极数据线1221、
    1222、...、1223n将显示画面的信息传送到显示面板110的像素中,据以显
    示对应的图像。

    对于显示面板110而言,源极驱动器120配置在一侧边L,而栅极驱动
    器130则是配置在另一侧边H,通常侧边L的长度都是大于侧边H,即源极
    数据线1221、1222、...、1223n的数量,大于栅极扫描线1321、1322、...、
    132m的数量,即3n>m。因为源极驱动器120必须驱动像素112的三个显示
    光点,而栅极驱动器130经由栅极扫描线控制平行整列的像素,因此,源极
    数据线122的数量将大于栅极扫描线132的数量。

    另外,请参照图1C,是图1A的显示装置100组装结构示意图。此显示
    装置100的时脉控制器140是配置在时序控制基板(Timing?Control?PCB)170
    上,包括一输入信号连接接口104用以连接到外部信号源。而时序控制基板
    170则是经由信号总线171连接到栅极驱动基板(Gate?Driving?Board)172,而
    栅极驱动基板172则是配置多个栅极驱动器130,其配置方式可以采用可挠
    式软性基板(Flexible?Printed?Circuit,FPC)贴附电性连接。另外,时序控制基
    板170可以采用可挠式软性基板(FPC)贴附电性连接到源极驱动基板174,而
    源极驱动基板174上则配置源极驱动器120。

    传统显示装置的结构及驱动方式,所需的源极数据线数目多,且源极驱
    动器驱动源极数据线所需的功率消耗,远比驱动栅极扫描线大,再加上源极
    驱动器驱动的电路复杂,集成电路(IC)的制造成本高,导致显示装置制造成
    本增加。

    另外,随着平面显示装置的解析度增加,显示装置的操作频率也变快,
    随之所需电路的设计复杂度提高,每个IC单元设计不同,时序周期的频率也
    随电路的复杂度上升,导致电磁干扰(EMI)问题变得严重,又为了节能减
    碳的要求,耗电的降低一直是平面显示装置要解决的课题。

    发明内容

    有鉴于此,本发明提出一种栅极驱动器及具有栅极驱动器的显示装置,
    减少显示装置的制造成本。

    一种栅极驱动器,适用于一显示面板,包括:

    一图像信息接收接口,用以接收一输入信号,进而产生一显示图像信息
    与一显示控制信号;

    一图像锁存单元,用以根据所述显示图像信息,进而产生一显示信息;

    一时脉控制产生器,接收所述显示控制信号,进而产生一第一控制信号
    与一第二控制信号,当为一垂直同步信号期间,将所述第一控制信号与所述
    显示信息,输出至一源极驱动器,其中,所述源极驱动器配置于所述显示面
    板的一第一侧边;以及

    一栅极驱动单元,其配置于所述显示面板的一第二侧边,用以接收所述
    第二控制信号,进而驱动多条栅极扫描线,其中,所述第二侧边大于所述第
    一侧边。

    一种具有栅极驱动器的显示装置,具有一显示面板,该显示面板包括多
    个像素,分别连接到一栅极扫描线与一源极数据线,包括:

    至少一源极驱动器,配置于所述显示面板的一第一侧边,经由所述源极
    数据线,分别连接到所述像素;

    至少一栅极驱动器,配置于所述显示面板的一第二侧边,其中,所述第
    二侧边大于所述第一侧边,其中所述栅极驱动器包括:

    一图像信息接收接口,用以接收一输入信号,进而产生一显示图像信息
    (Display?Image?Data)与一显示控制信号;

    一图像锁存单元,用以根据所述显示图像信息,并据以转换为一显示信
    息;

    一时脉控制产生器,接收所述显示控制信号,并转换为一第一控制信号
    与一第二控制信号,其中,当一垂直同步信号使能期间,将所述第一控制信
    号与所述显示信息,输出至所述源极驱动器,所述源极驱动器根据所述第一
    控制信号输出显示资料至各所述像素;以及

    一栅极驱动单元,接收所述第二控制信号,并据以驱动所述栅极扫描线。

    根据本发明所提供的技术方案,将源极驱动器放置于显示器上扫描线数
    目较少的L边,而将栅极驱动器放置于显示器上扫描线数目较多的H边,相
    较于传统的结构更可达到精简成本的功效。再者,由于栅极驱动器成本较源
    极驱动器低,而栅极驱动器的操作频率也远低于源极驱动器,因此,能大幅
    改善电磁干扰(EMI)问题。除此之外,栅极驱动器的耗电量远小于源极驱
    动器,所以整体系统功率也能大幅下降,符合环保及节能产品的需求。此结
    构不但可以减少IC及其内部所需的元件数量,也可简化整体显示装置电路板
    的布线配置,对于中小尺寸显示装置的设计与制造成本能有相当显著的助益。

    附图说明

    图1A是传统的显示装置结构示意图。

    图1B是图1A的显示装置中,包括显示面板、源极驱动器、栅极驱动器
    以及时脉控制器连接结构示意图。

    图1C是图1A的显示装置组装结构示意图。

    图2A是本发明一实施例中所提出显示装置结构示意图。

    图2B是图2A的显示装置组装结构示意图。

    图3A是本发明一实施例中的栅极驱动器电路结构示意图。

    图3B是图3A的栅极驱动器中,栅极驱动单元的电路结构示意图。

    图3C是图3A的栅极驱动器中,控制信号的信息处理流程示意图。

    图3D是本发明一实施例中的栅极驱动器电路结构示意图。

    图4-1与4-2是传统时脉控制器传送控制信号与图像显示信息到源极驱
    动器的时序示意图。

    图4-3是传统时脉控制器传送控制信号到栅极驱动器的时序示意图。

    图5-1是本发明实施例所提出具时脉控制的栅极驱动器,传送控制信号
    与图像显示信息到源极驱动器的时序示意图。

    图5-2与5-3是本发明实施例所提出具时脉控制的栅极驱动器,提供脉
    冲信号给各栅极线以驱动面板中所对应的像素的时序示意图。

    【主要元件符号说明】

    100:显示装置

    102:信号

    110:显示面板

    120:源极驱动器(Source?Driver)

    122:源极数据线

    130:栅极驱动器(Gate?Driver)

    132:栅极扫描线

    140:时脉控制器(Timing?Controller)

    150:锁存电路

    112:像素(Pixel)

    L:长侧边

    H:短侧边

    170:时序控制基板(Timing?Control?PCB)

    171:信号总线

    172:栅极驱动基板(Gate?Driving?Board)

    174:源极驱动基板

    200:显示装置

    210:显示面板

    212:像素(Pixel)

    220:源极驱动器

    222:源极数据线

    230:具时脉控制的栅极驱动器

    232:栅极扫描线

    270:时序控制基板(Timing?Control?PCB)

    271:信号总线

    272:栅极驱动基板(Gate?Driving?Board)

    274:源极驱动基板

    300、300A:栅极驱动器

    302:图像信息连接线

    304:栅极扫描线

    380:显示面板

    306:信息与控制信号总线

    310:图像信息接收接口

    312:显示图像信息

    314:显示控制信号

    320:时脉控制产生器

    322:第一控制信号

    324:第二控制信号

    330、340:第一、第二锁存单元

    350:栅极驱动单元

    353:双向位移单元

    355:电平位移单元

    357:输出缓冲器

    360:输出接口

    370:源极驱动器

    372:源极数据线

    390:内存单元

    392:图像信息映射单元

    具体实施方式

    为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举
    实施例,对本发明所述方案作进一步地详细说明。

    以一般显示装置而言,由于不同尺寸的显示装置对所需元件的需求不
    同。市面上不同显示装置则有不同驱动元件及时脉控制器的作法。在驱动元
    件的设计中,尺寸的大小关系到制造的成本。一般较大尺寸的显示装置,由
    于解析度提高IC所需要的输出脚数目较多,因此,栅极驱动IC、源极驱动
    IC、时序控制IC需各自分开制造于显示装置中,以避免在显示装置传递信号
    时,信号因距离过长而有衰减,以致于信号错误的问题。

    尺寸较小的显示装置,由于传递信号的长度较短,相对地,又更讲究IC
    的尺寸大小及使用元件数目。将时脉控制器IC、源极驱动器、栅极驱动器分
    为三个IC依旧可行,但相对而言,所需要占用IC个数及面积大小较大,耗
    损成本。

    本发明在一实施例中,揭露一种将时序控制的功能整合到栅极驱动器的
    设计。在另一实施例中,将上述具有时序控制功能的栅极驱动器,配置在平
    面显示装置驱动较长的侧边,以减少源极驱动器的使用数量,如此可减少成
    本的支出。

    在一实施例中,本发明所提出将时序控制的功能整合到栅极驱动器的设
    计,以下将称呼此包含时序控制功能的栅极驱动器为智慧型栅极驱动器
    (Smart?Gate?Driver)。并将此智慧型栅极驱动器放置于显示装置驱动线路比较
    多的一侧边,一般以长度较长的一侧表示,仍以显示装置中,显示面板侧边
    所需要的驱动线路数量而定,以需要较多数量的驱动线路者为主。上述的结
    构,栅极驱动器的操作频率因为低于源极驱动器的操作频率,因此,可以减
    少高频操作的信号线数量,同时降低电磁干扰(EMI)的问题。

    在一实施例中,本发明所提出将时序控制的功能整合到栅极驱动器的设
    计,有效处理液晶显示所需要驱动的信号及信息时序的同步信号,并准确地
    将此两种信号传送至具有适当共用电压(Common?Voltage,VCOM)显示装
    置之上,使显示装置能正常运作。

    基于上述,本发明所提出将时序控制的功能整合到栅极驱动器的设计,
    可以降低成本、改善电磁干扰(EMI)及功率消耗等问题。底下将配合图示,
    说明本发明所提出不同的实施例。

    请参照图2A是本发明一实施例中所提出的显示装置结构示意图。此显
    示装置200包括显示面板210、源极驱动器220以及具时脉控制的栅极驱动
    器230。显示面板210内包括多个像素(Pixel)212以阵列方式排列,每个像
    素212包括三原色红(R)、绿(G)、蓝(B)显示光点,分别对应到源极驱动器220
    的一条源极数据线222以及栅极驱动器230的一条栅极扫描线232,而分别
    由源极驱动器220与具时脉控制的栅极驱动器230所驱动显示。也就是经由
    栅极扫描线2321、2322、...、2323n对像素212进行控制,并经由源极数据
    线2221、2222、...、222m将显示画面的信息传送到显示面板210的像素中,
    据以显示对应的图像。

    在本实施例的显示装置中,源极驱动器220配置在一侧边H,而具时脉
    控制的栅极驱动器230则是配置在另一侧边L,其中侧边L的长度大于侧边
    H。而具时脉控制的栅极驱动器230的3n条栅极扫描线2321、2322、...、2323n
    分别连接到每个像素212包括三原色红(R)、绿(G)、蓝(B)显示光点,并用以
    控制开启这些显示光点。而源极驱动器220则是通过m条源极数据线2221、
    2222、...、222m将显示画面的信息提供给像素显示,其中,栅极扫描线232
    的数量则大于源极数据线222的数量。

    也就是,在相同的显示装置大小与解析度要求下,本实施例所提出的结
    构,可有效地减少源极驱动器所需要的数量,可以效地减少成本。

    另外,源极驱动器220则是耦接到具时脉控制的栅极驱动器230,用以
    提供显示信息与控制信号给源极驱动器220。而此具时脉控制的栅极驱动器
    230会接收外部的显示图像信息(Display?Image?Data)与同步信号(Synchronous?
    Signals),并对显示图像信息进行映射(Mapping)处理,将显示图像信息转
    换成输出接口可以接受的信息格式,并且输出到源极驱动器220。

    更进一步说明,本实施例所提出的结构,所述具时脉控制的栅极驱动器
    传送到源极驱动器的图像信息及所需的控制信号,可通过并联方式传送给多
    个源极驱动器。本实施例所提出的结构,若是采用多个栅极驱动器的结构,
    则可将这些栅极驱动器分为主(Master)仆(Slave)配置,将其中的一个或部分多
    个栅极驱动器当成主(Master)栅极驱动器,而其他栅极驱动器则可作为仆
    (Slave)栅极驱动器。由主(Master)栅极驱动器控制所有动作,而其他仆(Slave)
    栅极驱动器则是关闭的?;诔杀究剂?,本实施例所提出的结构,采用两个
    或单个智慧型栅极驱动器(Smart?Gate?Driver)的应用是较佳的成本结构。

    另外,请参照图2B是图2A的显示装置200组装结构示意图。如图所示,
    时序控制基板(Timing?Control?PCB)270包括一输入信号连接接口204用以连
    接到外部信号源。另外,由于时序控制功能是内建于栅极驱动器230,因此,
    时序控制基板270并不需要贴附时序控制集成电路(IC)。通过例如可挠式软
    性基板(FPC)贴附电性连接到栅极驱动基板(Gate?Driving?Board)272,则可将
    控制信号传送到具有时序控制功能的栅极驱动器230。而栅极驱动基板272
    则是经由显示器面板上信号总线271连接到源极驱动器220,而本发明可配
    置多个源极驱动器220,其配置方式可以采用在显示器面板上总线并联连接。

    图3A是本发明一实施例中所提出的显示装置结构示意图,关于将时序
    控制功能内建于栅极驱动器的电路结构示意图。此栅极驱动器300可包括一
    图像信息接收接口,用以经由图像信息连接线302接收信号。上述信号包括
    例如显示图像信息(Display?Image?Data)与显示控制信号,其中此显示控制信
    号包括多个控制信号与至少一同步信号(Synchronous?Signals)等等。

    栅极驱动器300经栅极扫描线304连接到显示面板380。除此之外,栅
    极驱动器300经信息与控制信号总线306连接到源极驱动器370,并提供显
    示图像信息与第一控制信号给源极驱动器370。通过上述第一控制信号中的
    控制信号,可控制源极驱动器370经由源极数据线372传送显示图像信息给
    显示面板380。上述提供给源极驱动器370的第一控制信号包括例如垂直信
    息输入输出启始脉冲DIO_V、垂直极性反转控制信号(POL_V)、提供给源极
    驱动器的垂直同步时序脉冲CKH_V(Synchronizing?Clock?Pulse)、以及将源极
    驱动器输出的模拟电压负载至显示面板的负载控制信号Load等等。

    实施例的传送给源极驱动器370的同步时序脉冲,是由垂直同步信号
    (Vertical?synchronizing?signal)的期间所传送,因此,提供给源极驱动器370
    的垂直信息输入输出启始脉冲DIO_V、垂直极性反转控制信号POL_V、提
    供给源极驱动器的垂直同步时序脉冲CKH_V不同于传统的控制信号。上述
    的栅极驱动器300,除了具有对显示面板380内多个像素(Pixel)的栅极控制功
    能外,更具有提供源极驱动器370包括图像显示信息以及控制信号。

    在此实施例中,所述具时脉控制的栅极驱动器300至少包括图像信息接
    收接口310、时脉控制产生器320、图像锁存(Latch)单元(图中未示)、栅极
    驱动单元350以及输出接口360。上述图像锁存单元包括例如第一锁存单元
    330与第二锁存单元340。

    从图像信息接收接口310收到显示图像信息与显示控制信号后,分为显
    示图像信息312与显示控制信号314。此显示图像信息312传送到第一锁存
    单元330与第二锁存单元340,并且转换成输出接口可以接受的信息格式,
    并且输出到源极驱动器370。而显示控制信号314则传送到时脉控制产生器
    320,其中,此显示控制信号314包括例如水平同步信号(Horizontal?
    synchronizing?signal)与垂直同步信号(Vertical?synchronizing?signal)。

    首先,第一锁存单元330用以锁存显示图像信息312,显示图像信息312
    经由第一锁存单元330,调配成与控制信号同步。接着,第二锁存单元340
    连接到第一锁存单元330,用以接收显示图像信息312,并转为适用于源极驱
    动器的显示信息输出,由第二锁存单元340将显示图像信息312转换成输出
    接口360可接受的排列方式,进而输出显示信息。并接着逐一传送到输出接
    口360,并经由信息与控制信号总线306提供显示信息与控制信号(即第一
    控制信号322)给源极驱动器370。

    显示控制信号314传送至时序控制产生器320,据以产生第一控制信号
    322与第二控制信号324,分别要送至源极驱动器370与内部的栅极驱动单元
    350,其中,第二控制信号324包括水平启始脉冲(Horizontal?Start?Pulse,
    ST_H)、栅极驱动器输出使能(Output?Enable,OE_H)信号及水平时脉信号
    (Horizontal?Clock,CLK_H)。

    图3B是本发明一实施例中所提出具有时序控制功能的栅极驱动器,其
    包括栅极驱动单元内的电路结构示意图。在此实施例中,栅极驱动单元350
    包括控制逻辑单元351、双向位移单元353、电平位移单元355与输出缓冲器
    357。

    当系统启动后,由控制逻辑单元351进行接收第二控制信号324,由控
    制逻辑单元351完成接收后,传送到双向位移单元353。双向位移单元353
    控制逻辑单元输出351的信号,并判断扫描方向为向左或是向右循序扫描。
    电平位移单元355对电平做适当的调整?;撼迤?57控制循序输出到显示面
    板。

    对于栅极驱动器控制信号324的信息处理流程,如图3C所示在整体显
    示装置接上电源之后,即开始栅极驱动器开始信号处理S300,控制信号从时
    序控制产生器320送至栅极驱动单元350时,开始处理接收控制信号,如步
    骤S302,所得到的结果送至控制逻辑单元351处理控制逻辑处理。接着,由
    双向位移单元353决定移位方向,如步骤S306,若决定扫描方向为向右,即
    进行由双向位移单元353输出向右平移的信号,如步骤S308。反之,则进行
    步骤S310,输出向左平移的信号,得到循序扫描的信号,送到电平位移单元
    355。此电平位移单元355执行电平调整,如步骤S312,将循序扫描的信号
    电压电平转换成显示装置所需要电压,而输出扫描信号?;撼迤?57则用以
    进行缓冲输出,将经过电平位移单元的扫描信号循序输出,如步骤S314。最
    后,执行输出栅极脉冲信号逐一对应到显示装置的栅极扫描线,最后送到显
    示面板,如步骤S316。

    请参照图3D,图3D是本发明另一实施例中所提出的显示装置结构示意
    图。此栅极驱动器300A与图3A所提出栅极驱动器300的相同部分,以相同
    的标号表示,在此谨说明不同的部分。本实施例所提出具时脉控制的栅极驱
    动器300A同样具有图像信息接收接口310、时脉控制产生器320、第一锁存
    单元330、第二锁存单元340、栅极驱动单元350以及输出接口360。除此之
    外,本实施例所提出具时脉控制的栅极驱动器300A,更包括一存储器单元
    390以及与其连接的一图像信息映射单元392。

    当图像信息接收接口310所接收到的显示图像信息312,在一实施例中,
    可以不需要经过转换处理,即可适用于传送到源极驱动器370,如图3A所示。
    但对于所接受的显示图像信息312,在另一实施例中,格式上并不符合需求,
    因此需要进一步进行显示信息的转换,例如为配合本实施例所提出具时脉控
    制的栅极驱动器的信息提供格式,需要额外增加一个图像信息映射(Mapping)
    转换时,则必须先将所接收的显示图像信息312进行映射转换,在一实施例
    中,可以经由内存单元390传送到图像信息映像单元392进行映像的处理。
    经过映射后的显示图像信息391,才传送到第一锁存单元330。具体地说,内
    存单元390连接到图像信息接收接口302,用以暂存显示图像,而图像信息
    映射单元392连接到所述内存单元390,用以读取暂存在内存单元390的显
    示图像,并转换为一映射显示图像数据,输出到图像锁存单元中的第一锁存
    单元330。

    请参照图4-1与4-2,图4-1与4-2是传统时脉控制器传送控制信号与图
    像显示信息到源极驱动器的时序示意图。在图4-1上方,当收到垂直同步信
    号(Vertical?synchronizing?signal,Vsync)的脉冲后,会进入传输信息的期间,
    例如为信息使能主动脉冲宽度(Data?Enable?Active?Pulse?Width)的期间。

    在此期间,由源极驱动器根据所接收的控制信号,将显示信息传送给面
    板上对应的数据线(Data?Lines)。例如在一个水平区间(Horizontal?Periodic),
    也就是一条数据线的信息传送时间,如图4-1的T1到T2,根据操作时脉(CLKi)
    的频率操作,在信息使能(Data?Enable,如图示的DE时脉)后,在水平同步信
    号的信息传输期间,例如信息使能主动脉冲宽度的期间,开始接收输入图像
    RGB信息,即提供给面板上第一列像素三原色红(R)、绿(G)、蓝(B)显示光点
    的信息,例如给蓝(B)显示光点的B11、B12、....B1n,或是给绿(G)显示光点
    的G11、G12、....G1n,还是红(R)显示光点的R11、R12、....R1n。在之后
    的每一个水平区间(Horizontal?Periodic),依序接收各列像素的显示信息。而
    在图4-2中,则陆续将接收各列像素的显示信息,经由源极驱动器将显示信
    息依序传送给面板上对应数据线(Data?Lines)上的像素。

    请参照图4-3,图4-3是传统时脉控制器传送控制信号到栅极驱动器的时
    序示意图。根据垂直同步信号的脉冲,会进入传输信息的期间,例如为信息
    使能主动脉冲宽度的期间。而此时,栅极驱动器会接收垂直启始脉冲(Start?
    Pulse,ST_V)、栅极驱动器输出使能(Output?Enable,OE_V)信号及垂直时脉
    信号(Clock,CLK_V)。栅极驱动器会根据输出使能(OE_V)信号位于逻辑低电
    平时,不提供栅极线信号,而在输出使能(OE_V)信号位于逻辑高电平时,输
    出控制信号给对应的栅极线,陆续传送脉冲信号给各栅极线,用以驱动面板
    中所对应的各像素,如图中的栅极线GL1、GL2、GL3...GLm。

    请参照图5-1~5-3,为说明本发明实施例所提出具时脉控制的栅极驱动
    器,传送控制信号与图像显示信息到源极驱动器,以及提供脉冲信号给各栅
    极线以驱动面板中所对应的像素的时序示意图。

    有别于传统的结构,本发明实施例所提出具时脉控制的栅极驱动器传送
    给各栅极线的控制信号,是在水平同步信号(Hsync)传输期间依序发出,
    如图5-1所示。而本发明实施例所提出具时脉控制的栅极驱动器传送给源极
    驱动器的同步时序脉冲,是在垂直同步信号(Vsync)期间所传送,因此,
    提供给源极驱动器的控制信号包括垂直信息输入输出启始脉冲DIO_V、垂直
    极性反转控制信号POL_V、提供给源极驱动器的垂直同步时序脉冲CKH_V
    与传统的控制信号不同,如图5-2与5-3所示。

    请参照图5-1,图5-1是本发明实施例所提出具时脉控制的栅极驱动器,
    传送控制信号与图像显示信息到源极驱动器的时序示意图,根据垂直同步信
    号(Vertical?synchronizing?signal,Vsync)的使能期间,会进入一个用以传输
    信息的期间,例如为信息使能主动脉冲宽度(Data?Enable?Active?Pulse?Width)
    的期间。而此时,在每一个水平区间(Horizontal?Periodic),栅极驱动器会接
    收水平启始脉冲(Start?Pulse,ST_H)、栅极驱动器输出使能(Output?Enable,
    OE_H)信号及水平时脉信号(Clock,CLK_H)。栅极驱动器会根据输出使能
    (OE_H)信号位于逻辑低电平时,不提供栅极线信号,以及输出使能(OE_H)
    信号位于逻辑高电平时,输出控制信号给对应的栅极线,陆续传送脉冲信号
    给各栅极线,用以驱动面板中所对应的各像素,如图中的栅极线GL1、GL2、
    GL3...GL3n。

    如图2A所示,在本实施例的显示装置中,源极驱动器配置在一侧边H,
    而具时脉控制的栅极驱动器则是配置在另一侧边L,其中,侧边L的长度大
    于侧边H。而具时脉控制的栅极驱动器的3n条栅极扫描线分别连接到每个像
    素包括三原色红(R)、绿(G)、蓝(B)显示光点,并用以控制开启所述显示光点。
    而源极驱动器220则是通过m条源极数据线将显示画面的信息提供给像素显
    示,其中,栅极扫描线的数量大于源极数据线的数量。

    请参照图5-2与5-3,图5-2与5-3是本发明实施例所提出具时脉控制的
    栅极驱动器,提供脉冲信号给各栅极线以驱动面板中所对应的像素的时序示
    意图,本发明实施例所提出具时脉控制的栅极驱动器传送给源极驱动器的同
    步时序脉冲,是在垂直同步信号(Vsync)的使能期间所传送,因此,在垂
    直同步信号的信息使能主动脉冲宽度期间,接收外部所输入的图像RGB信
    息,例如图示提供给面板上第一列到第m列显示信息,如给第一列像素的显
    示信息,包括蓝(B)显示光点的B11、B12、....B1n,绿(G)显示光点的G11、
    G12、....G1n,以及红(R)显示光点的R1、R12、....R1n。而后依序一直到给
    第m列像素的显示信息,包括蓝(B)显示光点的Bm1、Bm2、....Bmn,绿(G)
    显示光点的Gm1、Gm2、....Gmn,以及红(R)显示光点的Rm1、Rm2、....Rmn。

    本发明实施例中所提出具有时序控制功能的栅极驱动器,对于所接收的
    显示图像信息,若是符合预定的格式,则不需要进行格式的转换。但对于若
    是格式上不符合的显示图像信息,则需要额外增加一个图像信息映射
    (Mapping)转换。如图3D、5-2所示,即为此种情况。

    如图3D、5-2所示,所接收的显示图像信息,是准备提供给各列像素
    的显示数据,包括红(R)显示光点的显示数据为R11~R1n、R21~R2n、一直
    到Rm1~Rmn,蓝(B)显示光点的显示数据B11~B1n、B21~B2n、一直到
    Bm1~Bmn,以及绿(G)显示光点的显示数据G11~G1n、G21~G2n一直到
    Gm1~Gmn。若是对于为了使接收到的显示图像数据符合栅极驱动器所能接收
    的显示数据格式,如图所示为需要进行转换,因此,不符合本发明实施例所
    提出具频率控制的栅极驱动器所能接收的显示数据格式,则可通过信息映射
    (Mapping)的操作而转换为如图5-2下半部所示,将显示数据R11~R1n、
    R21~R2n、一直到Rm1~Rmn转为由RGB数据总线分别排列的第一组R11、
    R21、R31、第二组R41、R51、R61,一直到Rm1为止,此仅为第一列的显
    示数据。将第一列像素的对于红(R)显示光点的显示数据,包括R11、R21、
    R31一直到Rm1传输完成后,再接着对第一列像素的绿(G)显示光点的第一
    列显示数据进行传输。

    同样地,将显示数据G11~G1n、G21~G2n一直到Gm1~Gmn转为由RGB
    数据总线分别排列的数据,如图所显示的第一组G11、G21、G31、第二组
    G41、G51、G61,一直到Gm1为止,此仅为第一列的显示数据。接着,对
    第一列像素的对于蓝(B)显示光点的显示数据进行传输。同样地,将显示数据
    B11~B?1n、B21~B2n一直到Bm1~Bmn转为由RGB数据总线分别排列的数据,
    如图所显示的第一组B?11、B21、B31、第二组B41、B51、B61,一直到Bm1
    为止,此仅为第一列的显示数据。

    在时间T1到T2之间,源极驱动器根据所接收的控制信号,包括垂直
    数据输入输出启始脉冲DIO_V、垂直极性反转控制信号POL_V、垂直时序
    脉冲CKH_V,依序将接收各列像素的显示数据,经由源极驱动器将显示数
    据依序传送给面板上对应数据线(Data?Lines)上的像素。

    根据上述的信息映射(Mapping)转换,以及经由RGB数据总线的传送,
    可以依序将第一列一直到最后一列的数据完成传输。本发明实施例中所提出
    的栅极驱动器,除了具有时序控制功能外,也可接收欲显示的图像数据,若
    需要时则进一步进行转换。而后,传送显示的图像数据与控制信息给源极驱
    动器进行显示。

    如图5-3所示,本发明实施例提出具频率控制的栅极驱动器,传送给源
    极驱动器的同步时序脉冲,是由垂直同步信号(Vsync)的使能期间所传送,
    因此,提供给源极驱动器的控制信号,包括垂直数据输入输出启始脉冲
    DIO_V、垂直极性反转控制信号POL_V、垂直时序脉冲CKH_V。

    由RGB数据总线所接收到的数据,以第一列的显示数据为例,关于红
    (R)显示光点的第一列显示数据包括B11、B21、B31、B41、B51、B61、...、
    Bm1,分别经由源极驱动器的数据线SL1、SL2、SL3、...、SLm传送到显示
    面板。而后,关于绿(G)显示光点的第一列显示数据包括G11、G21、G31、
    G41、G51、G61、...、Gm1,以及关于蓝(B)显示光点的第一列显示数据包括
    B11、B21、B31、B41、B51、B61、...、Bm1,也都依序分别经由源极驱动
    器的数据线SL1、SL2、SL3、...、SLm传送到显示面板。

    综上所述,在显示装置元件中,由于源极驱动器内部电路的复杂性相较
    于栅极驱动器高,以及其所需要的元件数量也多于栅极驱动器,因此以成本
    而言,若是将源极驱动器的数目增加,将会使成本提高很多。然而本发明的
    结构设计,将源极驱动器放置于显示器上扫描线数目较少的H边,而将栅极
    驱动器放置于显示器上扫描线数目较多的L边,相较于传统的结构更可达到
    精简成本的功效。

    再者,由于栅极驱动器成本较源极驱动器低,而栅极驱动器的操作频率
    也远低于源极驱动器,因此,能大幅改善电磁干扰(EMI)问题。除此之外,
    栅极驱动器的耗电量远小于源极驱动器,所以整体系统功率也能大幅下降,
    符合环保及节能产品的需求。此结构不但可以减少IC及其内部所需的元件数
    量,也可简化整体显示装置电路板的布线配置,对于中小尺寸显示装置的设
    计与制造成本能有相当显著的助益。

    以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的?;?br />范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,
    均应包含在本发明的?;し段е?。

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