CN101572046B - 数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种数据驱动电路包含一移位暂存单元以及一位准偏移单元。其中，位准偏移单元分别与移位暂存单元及多个数据线电性连接。移位暂存单元接收一时钟信号及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号。位准偏移单元接收输出影像信号，并产生多个显示信号至数据线。另外，本发明亦公开一种显示装置及其控制方法。

Description

数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法

技术领域

本发明关于一种数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法。

背景技术

显示装置由早期的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示装置发展至现今的液晶显示(liquid crystal display，LCD)装置、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示装置以及电子纸(E-Paper)显示装置，其体积及重量皆大幅地缩小，并广泛应用于通讯、信息及消费性电子等产品上。

请参照图1所示，公知显示装置1以液晶显示装置为例，其包含一液晶显示面板11以及一数据驱动电路12。数据驱动电路12通过多个数据线D₀₁～D_0m与液晶显示面板11电性连接。

数据驱动电路12包含一移位暂存单元122、一第一级闩锁单元123、一第二级闩锁单元124以及一位准偏移单元125。移位暂存单元122与第一级闩锁单元123电性连接，第二级闩锁单元124分别与第一级闩锁单元123以及位准偏移单元125电性连接。

请同时参照图2所示，移位暂存单元122依据一起始脉冲信号(start pulse)S₀₁以及一时钟信号CK而产生移位暂存信号S_R1~S_RN，并传送至第一级闩锁单元123。

第一级闩锁单元123接收并依据移位暂存信号S_R1~S_RN接收一影像信号S₀₂，其中影像信号S₀₂包含多个影像数据，并储存于第一级闩锁单元123中。第二级闩锁单元124依据一闩锁使能信号(latch enable)S₀₃而将影像信号S₀₂撷取至第二级闩锁单元124中。位准偏移单元125将储存于第二级闩锁单元124中的影像信号S₀₂转换成一显示信号，并经由相对应之数据线D₀₁～D_0m传输至液晶显示面板11显示一显示画面。

然而，现今显示装置以轻、薄、短、小为设计趋势，倘若可以在已有显示装置的架构下，减少构件数目，并达到相同的功能，将可以使显示装置更节省空间或更轻薄，进而节省生产成本。因此，如何提供一种能够减少构件的数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法，实为现今的重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种减少构件的数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法。

本发明的数据驱动电路指为将输入影像信号转换成另一型式的信号，而此信号可以直接驱动显示装置的像素(pixel)电路，其中输入影像信号包含显示于显示装置的信息或图形。在本发明中，数据驱动电路可为一源极驱动电路(source driving circuit)或一行驱动电路(column driving circuit)。

为达上述目的，本发明提供一种数据驱动电路，其包含一移位暂存单元以及一位准偏移单元。其中，移位暂存单元接收一时钟信号以及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号。位准偏移单元分别与移位暂存单元及多个数据线电性连接。位准偏移单元接收输出影像信号，并据以产生多个显示信号至数据线。

为达上述目的，本发明提供一种显示装置，其包含一显示面板以及一数据驱动电路。其中，显示面板的画素排列方式可为一维矩阵或是二维矩阵型式，数据驱动电路通过多个数据线与显示面板电性连接，数据驱动电路具有一移位暂存单元以及一位准偏移单元。其中，移位暂存单元接收一时钟信号以及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号。位准偏移单元分别与移位暂存单元及多个数据线电性连接。位准偏移单元接收输出影像信号，并据以产生多个显示信号至显示面板。

为达上述目的，本发明提供一种显示装置的控制方法，其中显示装置具有一显示面板及一数据驱动电路，数据驱动电路具有一移位暂存单元及一位准偏移单元。显示装置的控制方法包含下列步骤：输入一时钟信号及至少一输入影像信号至移位暂存单元；由该移位暂存单元依据输入影像信号产生一输出影像信号至位准偏移单元；以及由位准偏移单元依据输出影像信号产生多个显示信号至显示面板。

为达上述目的，本发明提供一种数据驱动电路，其包含一移位暂存单元、一位准偏移单元以及一取样保持单元。其中，移位暂存单元接收一时钟信号以及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号。位准偏移单元与移位暂存单元电性连接，并接收及依据输出影像信号产生一控制信号。取样保持单元分别与位准偏移单元及多个数据线电性连接，并接收及依据控制信号及一输入位准信号，产生多个显示信号至数据线。

为达上述目的，本发明提供一种显示装置，其包含一显示面板以及一数据驱动电路。其中，显示面板的画素排列方式可为一维矩阵或是二维矩阵型式，数据驱动电路通过多个数据线与显示面板电性连接，数据驱动电路具有一移位暂存单元、一位准偏移单元以及一取样保持单元。其中，移位暂存单元接收一时钟信号以及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号。位准偏移单元与移位暂存单元电性连接，并接收及依据输出影像信号产生一控制信号。取样保持单元分别与位准偏移单元及多个数据线电性连接，并接收及依据控制信号及一输入位准信号，产生多个显示信号至显示面板。

为达上述目的，本发明提供一种显示装置的控制方法，其中显示装置具有一显示面板及一数据驱动电路，数据驱动电路具有一移位暂存单元、一位准偏移单元及一取样保持单元。显示装置的控制方法包含下列步骤：输入一时钟信号及至少一输入影像信号至移位暂存单元；由该移位暂存单元依据输入影像信号产生一输出影像信号至位准偏移单元；由位准偏移单元依据输出影像信号产生一控制信号至取样保持单元；以及由取样保持单元接收并依据一输入准位信号及控制信号产生多个显示信号至显示面板。

承上所述，依据本发明的数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法，其中数据驱动电路包含移位暂存单元以及位准偏移单元，并输出多个显示信号至显示面板。与公知技术相比，本发明的数据驱动电路以及显示装置不需使用第一级闩锁单元以及第二级闩锁单元即可处理输入影像信号，因此，本发明的数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法可以节省空间，进而节省生产成本。

附图说明

图1为显示公知显示装置的数据驱动电路之一示意图；

图2为显示公知显示装置的数据驱动电路之一时序控制图；

图3为显示依据本发明第一实施例的数据驱动电路之一示意图；

图4为显示依据本发明第一实施例的数据驱动电路之一时序控制图；

图5为显示依据本发明第一实施例的显示装置之一示意图；

图6为显示依据本发明第一实施例的控制方法之一步骤流程图；

图7为显示依据本发明第二实施例的数据驱动电路之一示意图；

图8为显示依据本发明第二实施例的数据驱动电路之一时序控制图；

图9为显示依据本发明第二实施例的显示装置之一示意图；以及

图10为显示依据本发明第二实施例的控制方法之一步骤流程图。

【主要元件符号说明】

1、3、4：显示装置

11、31、41：显示面板

12、2、2’、32、42：数据驱动电路

122、22、322、422：移位暂存单元

123、124：闩锁单元

125、23、323、423：位准偏移单元

24、424：取样保持单元

A₁₁～A_1N、A₂₁～A_2N、A₃₁～A_3N：影像数据

CK：时钟信号

D₀₁～D_0m、D₁₁～D_1m：数据线

IM₁～IM₃：影像信号线

L₁：第一准位

L₂：第二准位

L₃：第三准位

OE：输出使能信号

R₁～R_i：暂存器

S₀₁：起始脉冲信号

S₀₂：影像信号

S₀₃：闩锁使能信号

S₁₁、S₁₂、S₁₃：输入影像信号

S₂₁～S_2m：显示信号

S₃₁～S_3m：控制信号

S_L：输入位准信号

S_R1～S_RN：移位暂存信号

T₀₁～T₀₃、T₁₁～T₁₇：时间

T_a～T_m：开关

W01～W03、W11～W14：步骤

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明多个实施例的数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法。

第一实施例

请参照图3所示，本发明第一实施例的数据驱动电路2包含一移位暂存单元22以及一位准偏移单元23。其中，位准偏移单元23分别与移位暂存单元22以及多个数据线D₁₁～D_1m电性连接。其中，m为大于1的正整数。

需注意，在此所述的电性连接可为直接电性连接或间接电性连接，而所谓的间接电性连接是指二元件之间通过另一元件(例如一缓冲元件)使其相互电性连接之意。

移位暂存单元22包含多个暂存器R₁～R_i，并接收至少一输入影像信号，在本实施例中，移位暂存单元22分别与三条输入影像信号线IM₁～IM₃电性连接，以接收三个输入影像信号S₁₁～S₁₃，其可组成一显示画面。输入影像信号S₁₁～S₁₃可如图4所示，其中，输入影像信号S₁₁包含多个影像数据A₁₁～A_1N，输入影像信号S₁₂包含多个影像数据A₂₁～A_2N，输入影像信号S₁₃包含多个影像数据A₃₁～A_3N。

此时，移位暂存单元22亦接收一时钟信号CK，在本实施例中，移位暂存单元22在时间T₀₁～T₀₂之间，其依据时钟信号CK而依序接收输入影像信号S₁₁～S₁₃。

以下，将详细说明移位暂存单元22接收输入影像信号S₁₁～S₁₃的方式。移位暂存单元22在时间T₀₁配合时钟信号CK而开始接收输入影像信号S₁₁～S₁₃，首先，移位暂存单元22在接收到影像数据A₁₁、A₂₁、A₃₁后，将影像数据A₁₁暂存于暂存器R₁中，将影像数据A₂₁暂存于暂存器R₂中，将影像数据A₃₁暂存于暂存器R₃中。随着时钟信号CK，影像数据A₁₁～A_3N依序被储存在移位暂存器R₁～R_i中。

由于，在时间T₀₁～T₀₂之间，输出使能信号OE将关闭位准偏移单元23，借此，位准偏移单元23不会将暂存器R₁～R_i中的影像数据A₁₁～A_3N转换成对应数据线D₁₁～D_1m所需电压，而使数据线D₁₁～D_1m呈现低电压或是浮接(floating)的状态。

再如图4所示，在时间T₀₂～T₀₃时，时钟信号CK处于一固定准位，例如是一低电压准位，当然在不同实施例中，时钟信号CK亦可为一高电压准位或为一浮接(floating)状态，而使移位暂存单元22停止暂存器R₁～R_i中的移位动作。此时，移位暂存单元22产生输出影像信号至位准偏移单元23，于此，输出影像信号包含影像数据A₁₁～A_3N。通过位准偏移单元23分别调整影像数据A₁₁～A_3N的一电压准位。

此时，相较于时钟信号CK，输出使能信号OE处于高电压准位。借此，位准偏移单元23接收并依据输出使能信号OE，以将输出影像信号转变成显示信号S₂₁～S_2m之后，并输出至相对应的各数据线D₁₁～D_1m。其中，显示信号S₂₁～S_2m的准位是依据所欲显示的影像而有不同的准位，而非为图中所限制。

以下，请参照图5所示，本发明第一实施例的显示装置3包含一显示面板31以及一数据驱动电路32，数据驱动电路32通过多个数据线D₁₁～D_1m与显示面板31电性连接。在第一实施例中，显示面板31可为一非挥发式显示面板。所谓非挥发式显示面板指显示面板31具有至少两个稳态，并可以在移除一电源之后，显示面板31可维持在该稳态至少数十毫秒。此外，显示面板31中的光学调变物质可包含一电泳液、一电湿性物质、一胆固醇(cholesterol)液晶或是一向列型(Nematic)液晶。而于显示面板31中更包含至少一画素(图中未显示)，其排列方式可为一维矩阵或是二维矩阵型式。

数据驱动电路32的移位暂存单元322以及位准偏移单元323即为如图3所示的数据驱动电路2的移位暂存单元22以及位准偏移单元23，其功能、电路及工作方式如上所述，在此不再赘述。

移位暂存单元322以及位准偏移单元323的至少一部分以单晶半导体工艺技术设置在一集成电路(intergrated circuit，IC)芯片中，或分别以一多晶工艺或一非晶工艺与显示面板31设置在一相同基板。在此，非晶工艺可为一非晶硅薄膜晶体管工艺或一有机薄膜晶体管工艺。

请参照图6所示，本发明第一实施例的显示装置的控制方法，是应用于如图5所示的显示装置3。本发明的控制方法包含步骤W01至步骤W03。

步骤W01，是输入一时钟信号及至少一输入影像信号至移位暂存单元。步骤W02是由移位暂存单元依据输入影像信号产生一输出影像信号至位准偏移单元。步骤W03是由位准偏移单元依据输出影像信号产生多个显示信号至显示面板。

其中详细的控制方式，如图3至图5的说明，故在此不再加以赘述。

第二实施例

本实施例的数据驱动电路2’除第一实施例中所述的移位暂存单元22以及位准偏移单元23之外，更包含一取样保持单元(sample-holdunit)24，其至少一部分是以单晶工艺、多晶工艺或非晶工艺所制成。请参照图7所示，取样保持单元24包含多个开关T_a～T_m并接收一输入位准(level)信号S_L。其中，各开关T_a～T_m分别与位准偏移单元23以及相对应的数据线D₁₁～D_1m电性连接。在第二实施例中，开关T_a～T_m可分别为一晶体管。

请同时参照图8所示，在时间T₁₁～T₁₂，移位暂存单元22依据时钟信号CK而依序接收输入影像信号S₁₁～S₁₃，其包含影像数据A₁₁～A_3N。此时，输出使能信号OE会关闭位准偏移单元23。

在时间T₁₂～T₁₃，时钟信号CK处于一固定准位，而使移位暂存单元22停止暂存器R₁～R_i中的移位动作。此时，位准偏移单元23依据输出使能信号OE，接收影像数据A₁₁～A_3N，并产生控制信号S₃₁～S_3m至取样保持单元24。

取样保持单元24接收及依据控制信号S₃₁～S_3m及输入位准信号S_L，以产生显示信号S₂₁～S_2m至数据线D₁₁～D_1m。以下，将详细说明取样保持单元24的工作情形。

取样保持单元24接收输入位准信号S_L，其具有一第一准位L₁、一第二准位L₂以及一第三准位L₃，在本实施例中，输入位准信号S_L以例如但不限于时间T₁₁～T₁₃具有第一准位L₁，在时间T₁₃～T₁₅具有第二准位L₂，在时间T₁₅～T₁₇具有第三准位L₃，其中，第三准位L₃介于第一准位L₁及第二准位L₂之间。

如图8所示，当取样保持单元24要输出具有第一准位L₁的显示信号S₂₂时，在时间T₁₂～T₁₃中，当时钟信号CK处于一固定准位，例如是一低电压准位，而输出使能信号OE以及控制信号S₃₂输出高电压准位，以将开关T_b导通，而使显示信号S₂₂输出第一准位L₁。

当取样保持单元24要输出具有第二准位L₂的显示信号S₂₁时，在时间T₁₄～T₁₅中，当时钟信号CK处于一固定准位，例如是一低电压准位，而输出使能信号OE以及控制信号S₃₁输出高电压准位，以将开关T_a导通，而使显示信号S₂₁输出第二准位L₂。

当取样保持单元24要输出具有第三准位L₃的显示信号S_2m时，在时间T₁₆～T₁₇中，当时钟信号CK处于一固定准位，例如是一低电压准位，而输出使能信号OE以及控制信号S_3m输出高电压准位，以将开关T_m导通，而使显示信号S_2m输出第三准位L₃。

请参照图9所示，本发明第二实施例的显示装置4包含一显示面板41以及一数据驱动电路42，数据驱动电路42通过多个数据线D₁₁～D_1m与显示面板41电性连接。数据驱动电路42的移位暂存单元422、位准偏移单元423以及取样保持单元424即为如图7所述的数据驱动电路2’的移位暂存单元22、位准偏移单元23以及取样保持单元24，其功能、电路及工作方式如上所述，在此不再赘述。

请参照图10所示，本发明第二实施例的显示装置的控制方法，是应用于如图9所示之的显示装置4。本发明的控制方法包含步骤W11至步骤W14。

步骤W11，是输入一时钟信号及至少一输入影像信号至移位暂存单元。步骤W12，是由位准偏移单元依据输入影像信号产生一输出影像信号至位准偏移单元。步骤W13，是由位准偏移单元依据输出影像信号输出一控制信号至取样保持单元。步骤W14，是由取样保持单元接收并依据一输入准位信号及控制信号产生多个显示信号至显示面板。

其中详细的控制方式，在上述实施例已一并详述，故在此不再加以赘述。

综上所述，依据本发明的数据驱动电路、显示装置及显示装置的控制方法，其中数据驱动电路包含移位暂存单元以及位准偏移单元，并输出多个显示信号至显示面板。与公知技术相比，本发明的数据驱动电路以及显示装置不需使用闩锁单元即可处理输入影像信号，因而可节省空间，进而节省生产成本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在所附权利要求范围中。

Claims (36)

1.一种数据驱动电路，包含：

一移位暂存单元，其接收一时钟信号及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号；以及

一位准偏移单元，其分别与该移位暂存单元及多个数据线电性连接，该位准偏移单元接收该输出影像信号，并产生多个显示信号至这些数据线。

2.如权利要求1所述的数据驱动电路，其中该输入影像信号包含多个影像数据，该移位暂存单元依序接收这些影像数据。

3.如权利要求1所述的数据驱动电路，其中该位准偏移单元调整该输出影像信号的一电压准位。

4.如权利要求1所述的数据驱动电路，其中该位准偏移单元还接收一输出使能信号，并依据该输出使能信号输出这些显示信号至这些数据线。

5.如权利要求1所述的数据驱动电路，其中该移位暂存单元及该位准偏移单元的至少一部分以一单晶工艺、一多晶工艺或一非晶工艺所制成。

6.如权利要求5所述的数据驱动电路，其中该非晶工艺为一非晶硅薄膜晶体管工艺或一有机薄膜晶体管工艺。

7.一种数据驱动电路，包含：

一移位暂存单元，其接收一时钟信号及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号；

一位准偏移单元，其与该移位暂存单元电性连接，并接收及依据该输出影像信号产生一控制信号；以及

一取样保持单元，其分别与该位准偏移单元及多个数据线电性连接，并接收及依据该控制信号及一输入位准信号，产生多个显示信号至这些数据线。

8.如权利要求7所述的数据驱动电路，其中该输入影像信号包含多个影像数据，该移位暂存单元依序接收这些影像数据。

9.如权利要求7所述的数据驱动电路，其中该位准偏移单元调整该输出影像信号的一电压准位。

10.如权利要求7所述的数据驱动电路，其中该位准偏移单元还接收一输出使能信号，并依据该输出使能信号输出该控制信号至该取样保持单元。

11.如权利要求7所述的数据驱动电路，其中该移位暂存单元、该位准偏移单元及该取样保持单元的至少一部分以一单晶工艺、一多晶工艺或一非晶工艺所制成。

12.如权利要求11所述的数据驱动电路，其中该非晶工艺为一非晶硅薄膜晶体管工艺或一有机薄膜晶体管工艺。

13.一种显示装置，包含：

一显示面板；以及

一数据驱动电路，其通过多个数据线与该显示面板电性连接，该数据驱动电路具有：

一移位暂存单元，其接收一时钟信号及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号；

一位准偏移单元，其与该移位暂存单元电性连接，并接收及依据该输出影像信号产生一控制信号；以及

一取样保持单元，其分别与该位准偏移单元及多个数据线电性连接，并接收及依据该控制信号及一输入位准信号，产生多个显示信号至该显示面板。

14.如权利要求13所述的显示装置，其中该输入影像信号包含多个影像数据，该移位暂存单元依序接收这些影像数据。

15.如权利要求13所述的显示装置，其中该位准偏移单元调整该输出影像信号的一电压准位。

16.如权利要求13所述的显示装置，其中该位准偏移单元还接收一输出使能信号，并依据该输出使能信号产生该控制信号。

17.如权利要求13所述的显示装置，其中该移位暂存单元、该位准偏移单元及该取样保持单元的至少一部分以一单晶工艺、一多晶工艺或一非晶工艺所制成。

18.如权利要求17所述的显示装置，其中该非晶工艺为一非晶硅薄膜晶体管工艺或一有机薄膜晶体管工艺。

19.如权利要求13所述的显示装置，其中该显示面板为一非挥发式显示面板。

20.如权利要求19所述的显示装置，其中该非挥发式显示面板为一电泳式显示面板或一电湿式显示面板。

21.一种显示装置，包含：

一显示面板；以及

一数据驱动电路，其通过多个数据线与该显示面板电性连接，该数据驱动电路具有：

一移位暂存单元，其接收一时钟信号及至少一输入影像信号，并产生一输出影像信号；以及

一位准偏移单元，其分别与该移位暂存单元及该显示面板电性连接，该位准偏移单元接收该输出影像信号，并产生多个显示信号至该显示面板。

22.如权利要求21所述的显示装置，其中该输入影像信号包含多个影像数据，该移位暂存单元依序接收这些影像数据。

23.如权利要求21所述的显示装置，其中该位准偏移单元调整该输出影像信号的一电压准位。

24.如权利要求21所述的显示装置，其中该位准偏移单元还接收一输出使能信号，并依据该输出使能信号输出这些显示信号至该显示面板。

25.如权利要求21所述的显示装置，其中该移位暂存单元及该位准偏移单元的至少一部分以一单晶工艺、一多晶工艺或一非晶工艺所制成。

26.如权利要求25所述的显示装置，其中该非晶工艺为一非晶硅薄膜晶体管工艺或一有机薄膜晶体管工艺。

27.如权利要求21所述的显示装置，其中该显示面板为一非挥发式显示面板。

28.如权利要求27所述的显示装置，其中该非挥发式显示面板为一电泳式显示面板或一电湿式显示面板。

29.一种显示装置的控制方法，该显示装置具有一显示面板及一数据驱动电路，其中该数据驱动电路具有一移位暂存单元及一位准偏移单元，该控制方法包含下列步骤：

输入一时钟信号及至少一输入影像信号至该移位暂存单元；

由该移位暂存单元依据该输入影像信号产生一输出影像信号至该位准偏移单元；以及

由该位准偏移单元依据该输出影像信号产生多个显示信号至该显示面板。

30.如权利要求29所述的控制方法，其中该输入影像信号包含多个影像数据，其依序输入至该移位暂存单元。

31.如权利要求29所述的控制方法，还包含通过该位准偏移单元调整该输出影像信号的一电压准位。

32.如权利要求29所述的控制方法，还包含下列步骤：

输入一输出使能信号至该位准偏移单元；以及

该位准偏移单元依据该输出使能信号输出这些显示信号至该显示面板。

33.一种显示装置的控制方法，该显示装置具有一显示面板及一数据驱动电路，其中该数据驱动电路具有一移位暂存单元、一位准偏移单元及一取样保持单元，该控制方法包含下列步骤：

输入一时钟信号及至少一输入影像信号至该移位暂存单元；

由该移位暂存单元依据该输入影像信号产生一输出影像信号至该位准偏移单元；

由该位准偏移单元依据该输出影像信号输出一控制信号至该取样保持单元；以及

由该取样保持单元接收并依据一输入准位信号及该控制信号产生多个显示信号至该显示面板。

34.如权利要求33所述的控制方法，其中该输入影像信号包含多个影像数据，其依序输入至该移位暂存单元。

35.如权利要求33所述的控制方法，还包含通过该位准偏移单元调整该输出影像信号的一电压准位。

36.如权利要求33所述的控制方法，还包含下列步骤：

输入一输出使能信号至该位准偏移单元；以及

该位准偏移单元依据该输出使能信号输出该控制信号至该取样保持单元。

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