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TWI524324B - 液晶顯示器 - Google Patents

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TWI524324B
TWI524324B TW103103244A TW103103244A TWI524324B TW I524324 B TWI524324 B TW I524324B TW 103103244 A TW103103244 A TW 103103244A TW 103103244 A TW103103244 A TW 103103244A TW I524324 B TWI524324 B TW I524324B
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TW
Taiwan
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switch
common voltage
liquid crystal
crystal display
coupled
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TW103103244A
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English (en)
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TW201530527A (zh
Inventor
吳旻鴻
Original Assignee
友達光電股份有限公司
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Publication date
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Priority to CN201410117736.7A priority patent/CN103996387B/zh
Priority to US14/559,935 priority patent/US9583064B2/en
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Description

液晶顯示器
本發明係關於一種液晶顯示器，特別有關於一種可對其多條共同電壓線進行電荷分享的液晶顯示器。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱LCD)是目前最為普遍的顯示器類型，其因具有外型輕薄、耗電量少以及無輻射污染等特性，已逐漸取代傳統桌上型電腦之CRT監視器，且被廣泛地應用在筆記型電腦(notebook)、個人數位助理(PDA)等攜帶式電子資訊產品。
然而，隨著智慧型手機的蓬勃發展，帶動著小型面板的設計多半朝著窄邊框和高解析度的目標來進行，然而高解析度也會使得共同電壓電路的負載愈來愈沉重，而需要加大共同電壓緩衝器(common voltage buffer)的尺寸，以提升其電流的驅動能力，並能夠推動大的負載。然而，大尺寸的共同電壓緩衝器需要較大的佈線面積，而不利於窄邊框之面板的實現。
本發明之一實施例提供一種液晶顯示器。液晶顯示器包含畫素矩陣、多個移位暫存器、多個共同電壓產生電路及多個主要雙向切換電路。畫素矩陣包含多個畫素、多條掃描線以及多條共同電壓線。上述的多個畫素排列成多列，每一掃描線耦接於一列的畫素，且每一共同電壓線耦接於一列的畫素。上述的多個移位暫存器耦接於上述的多條掃描線，用以依序地輸出多 個閘極訊號至上述的多條掃描線。上述的多個共同電壓產生電路耦接於上述的多個移位暫存器及多條共同電壓線之間，用以依據上述的多個閘極訊號輸出多個初始共同電壓。上述的多個主要雙向切換電路耦接於上述的多個移位暫存器及上述的多條共同電壓線。其中每一主要雙向切換電路依據至少一個移位暫存器所輸出的閘極訊號，控制兩條共同電壓線之間的電性連接。
透過本發明實施例之液晶顯示器，可依據每列畫素進行極性轉換的時間點，藉由多個主要雙向切換電路，控制液晶顯示器的多條共同電壓線的電性連接。如此，因每條共同電壓線的電荷可彼此地分享，而使得共同電壓緩衝器所需驅動的畫素之等效電容值不會過大。此外，由於共同電壓緩衝器所需驅動的畫素之等效電容值不會過大，共同電壓緩衝器的佈線面積即可相對地縮小，而有助於窄邊框的液晶顯示面板的實現。
100、1000、1300‧‧‧液晶顯示器
110‧‧‧畫素矩陣
112‧‧‧畫素
120‧‧‧閘極驅動器
130‧‧‧源極驅動器
602、604、820、1820‧‧‧反相器
606‧‧‧反相電路
810‧‧‧反或閘
830、1830‧‧‧第一開關
840、1840‧‧‧第二開關
1020、1320、1320B、1320C‧‧‧第一閘極驅動器
1030、1330、1330B、1330C‧‧‧第二閘極驅動器
18010‧‧‧及閘
A1至AN、AT、AD3、AD4‧‧‧共同電壓產生電路
B1至BN、BD3、BD4‧‧‧共同電壓緩衝器
C1至CN、CD3、CD4、Cy、CT、CT+2‧‧‧共同電壓線
Cst‧‧‧儲存電容
Clc‧‧‧液晶電容
cp‧‧‧第一控制端
cn‧‧‧第二控制端
D1至DM、Dx‧‧‧資料線
E1至EN、E’1至E’N、ET‧‧‧主要雙向切換電路
F1至FN-1、FT‧‧‧次要雙向切換電路
FR‧‧‧時脈訊號
G1至GN、Gy、GT、GT+1‧‧‧掃描線
GD1、GD2‧‧‧虛擬掃描線；掃描線
N1、N2‧‧‧N型金屬氧化半導體場效電晶體
P1、P2‧‧‧P型金屬氧化半導體場效電晶體
SRD1、SRD2‧‧‧虛擬移位暫存器；移位暫存器
SR1至SRN、SRT-2‧‧‧移位暫存器
SIN‧‧‧輸入端
SOUT‧‧‧輸出端
SWT、SWT-2‧‧‧訊號
SW1‧‧‧開關
TA至TF‧‧‧時段
V1至VN、VD3、VD4、VT‧‧‧初始共同電壓
VC1至VCN、VCT-2、VCT、VCT+2、VCD3、VCD4‧‧‧共同電壓
VG1至VGN、VGD1、VGD2、VGT-4至VGT+1‧‧‧閘極訊號
VGH‧‧‧閘極高電位
VGL‧‧‧閘極低電位
第1圖為本發明一實施例之液晶顯示器的示意圖。
第2圖為第1圖之畫素矩陣的示意圖。
第3圖為第2之畫素的電路圖。
第4圖為第1圖之畫素矩陣及閘極驅動器的示意圖。
第5圖為第1圖之液晶顯示器的時序圖。
第6圖為第4圖之主要雙向切換電路的電路圖。
第7圖為第6圖之主要雙向切換電路之相關訊號的時序圖。
第8圖為第4圖之共同電壓產生電路的電路圖。
第9圖為第8圖之反相電路的電路圖。
第10圖為本發明一實施例之液晶顯示器的示意圖。
第11圖為第10圖之畫素矩陣及第一閘極驅動器的示意圖。
第12圖為第10圖之畫素矩陣及第二閘極驅動器的示意圖。
第13圖為本發明一實施例之液晶顯示器的示意圖。
第14圖為第13圖之畫素矩陣及第一閘極驅動器的示意圖。
第15圖為第13圖之畫素矩陣及第二閘極驅動器的示意圖。
第16圖為第13圖之畫素矩陣及再一種第一閘極驅動器的示意圖。
第17圖為第13圖之畫素矩陣及再一種第二閘極驅動器的示意圖。
第18圖為第16圖及第17圖之主要雙向切換電路的電路圖。
第19圖為第18圖之主要雙向切換電路之相關訊號的時序圖。
第20圖為第13圖之畫素矩陣及另一種第一閘極驅動器的示意圖。
第21圖為第13圖之畫素矩陣及另一種第二閘極驅動器的示意圖。
第22圖為第20圖和第21圖之次要雙向切換電路的電路圖。
請參考第1圖至第3圖。第1圖為本發明一實施例之液晶顯示器100的示意圖，第2圖為第1圖之畫素矩陣110的示意圖，而第3圖為第2之畫素112的電路圖。液晶顯示器100包含像素矩陣110、閘極驅動器120以及源極驅動器130。像素矩陣110具有多個畫素112、多條掃描線G1至GN、多條共同電壓線C1至CN以及多條資料線D1至DM。畫素112排列成N列和M行，而每一掃描線G1至GN耦接於一列的畫素，且每一共同電壓線C1至CN耦接於一列的畫素，其中M和N為正整數。每一畫素112具有開關SW、儲存電容Cst及液晶電容Clc，其中開關SW可由薄膜電晶體所構成。每一畫素112耦接於一條資料線Dx、一條掃描線Gy及一條共同電壓線Cy，其中x，y為正整數，且1≦x≦M，1≦y≦N。開關SW依據條掃描線Gy的電位而開啟或關閉。當開關SW被開啟時，資料線Dx即可經由開關SW對畫素112的儲存電容Cst及液晶電容Clc進行充電。共同電壓線Cy的電位則會每隔一個畫框週期(frame period)在高電位及低電位之間切換。必須瞭解地，第3圖所繪示的畫素112係用以說明本發明一實施例中畫素112所採用的電路架 構，但本發明並不以此為限。在本發明其他實施例中，畫素112可採用不同的電路架構。
請參考第4圖，第4圖為第1圖之畫素矩陣110及閘極驅動器120的示意圖。閘極驅動器120具有多個移位暫存器SRD1、SRD2及SR1至SRN、多個共同電壓產生電路A1至AN、AD3及AD4及多個主要雙向切換電路E1至EN。移位暫存器SRD1、SRD2及SR1至SRN耦接於掃描線GD1、GD2及G1至GN，用以依序地輸出多個閘極訊號VGD1、VGD2及VG1至VGN至掃描線GD1、GD2及G1至GN。其中，第一個移位暫存器SRD1及第二個移位暫存器SRD2作為虛擬(dummy)移位暫存器，而掃描線GD1及GD2並未直接地耦接至任何像素112而作為虛擬掃描線。共同電壓產生電路A1至AN、AD3及AD4耦接於移位暫存器SRD1、SRD2及SR1至SRN與共同電壓線C1至CN、CD3及CD4之間，用以依據閘極訊號VGD1、VGD2及VG1至VGN，輸出多個初始共同電壓V1至VN、VD3及VD4。主要雙向切換電路E1至EN則耦接於移位暫存器SRD1、SRD2及SR1至SRN及共同電壓線C1至CN、CD3及CD4。其中，共同電壓產生電路AD3及AD4作為虛擬共同電壓產生電路，而共同電壓線CD3及CD4作為虛擬共同電壓線。
在本發明一實施例中，共同電壓產生電路A1至AN、AD3及AD4的輸出端直接地耦接至共同電壓線C1至CN、CD3及CD4，用以將初始共同電壓V1至VN、VD3及VD4直接地施加於共同電壓線C1至CN、CD3及CD4。在本發明一實施例中，閘極驅動器120則另具有多個共同電壓緩衝器(common voltage buffer)B1至BN、BD3及BD4，耦接於共同電壓產生電路A1至AN、AD3及AD4及共同電壓線C1至CN、CD3及CD4之間，用以緩衝初始共同電壓V1至VN、VD3及VD4，以輸出多個共同電壓VC1至VCN、VCD3及VCD4至共同電壓線C1至CN、CD3及CD4。其中，共同電壓產生電路BD3及BD4作為虛擬 共同電壓緩衝器。
在本發明一實施例中，液晶顯示器100所採用的像素極性反轉方式為列反轉(row inversion)。請參考第5圖並同時參照第4圖，第5圖為第1圖之液晶顯示器100的時序圖。其中，在第S個畫框週期內，奇數級的共同電壓(例如VC1、VC3、VCD3)會從高電位被下拉至低電位，而偶數級的共同電壓(例如VC2、VC4、VCD4)會從低電位被上拉至高電位；在第(S+1)個畫框週期內，奇數級的共同電壓(例如VC1、VC3、VCD3)會從低電位被上拉至高電位，而偶數級的共同電壓(例如VC2、VC4、VCD4)會從高電位被下拉至低電位。其中S為正整數。此外，在每一個畫框週期中，各閘極訊號VGD1、VGD2及VG1至VGN的電位會依序地由低電位被拉至高電位。此外，液晶顯示器100的閘極驅動器120會依據時脈訊號FR以及各閘極訊號VGD1、VGD2及VG1至VGN的電位，產生共同電壓VC1至VCN、VCD3及VCD4。其中，每個共同電壓VC1至VCN會在其對應的閘極訊號VG1至VGN從低電位上拉至高電位時之前兩個掃描週期進行電位的切換。舉例來說，共同電壓VC1會在閘極訊號VG1從低電位上拉至高電位時之前兩個掃描週期(即在閘極訊號VGD1從低電位上拉至高電位時)，進行電位的切換。又例如，共同電壓VC2會在閘極訊號VG2從低電位上拉至高電位時之前兩個掃描週期(即在閘極訊號VGD2從低電位上拉至高電位時)，進行電位的切換；共同電壓VC3會在閘極訊號VG3從低電位上拉至高電位時之前兩個掃描週期(即在閘極訊號VG1從低電位上拉至高電位時)，進行電位的切換；依此類推。此外，共同電壓VCD3會在閘極訊號VGN-1從低電位上拉至高電位時，進行電位的切換；而共同電壓VCD4會在閘極訊號VGN從低電位上拉至高電位時，進行電位的切換。
請再參考第4圖，每一主要雙向切換電路E1至EN依據移位暫存 器SRD1、SRD2及SR1至SRN中兩個移位暫存器所輸出的兩個閘極訊號，控制共同電壓線C1至CN及CD3、CD4中兩條共同電壓線之間的電性連接。舉例來說，在本發明一實施例中，主要雙向切換電路E1依據移位暫存器SRD1和SRD2所輸出的兩個閘極訊號VGD1和VGD2，控制共同電壓線C1和C2之間的電性連接；主要雙向切換電路E2依據移位暫存器SRD2和SR1所輸出的兩個閘極訊號VGD2和VG1，控制共同電壓線C2和C3之間的電性連接；主要雙向切換電路EN-1依據兩個移位暫存器輸出到閘極線GN-2和GN-3的兩個閘極訊號，控制共同電壓線CN-1和CD3之間的電性連接；主要雙向切換電路EN依據兩個移位暫存器輸出到閘極線GN-1和GN-2的兩個閘極訊號，控制共同電壓線CN-1和CD3之間的電性連接。因此，藉由主要雙向切換電路E1至EN，液晶顯示器100的共同電壓線C1至CN及CD3、CD4可進行電荷分享。
請參考第6圖並同時參照第4圖，第6圖為第4圖之任一個主要雙向切換電路ET的電路圖，其中T為正整數，且1≦T≦N。主要雙向切換電路ET包含反或閘(NOR gate)810、反相器820、第一開關830及第二開關840。反或閘810具有兩輸入端分別接收兩個移位暫存器SRT-2及SRT-1所輸出的兩個閘極訊號VGT-2及VGT-1，並對兩個閘極訊號VGT-2及VGT-1進行反或(NOR)運算，而輸出訊號SWT。其中，對雙向切換電路E1而言(即T=1)，兩個移位暫存器SRT-2及SRT-1分別為SRD1及SRD2，而反或閘810所接收的兩個閘極訊號VGT-2及VGT-1分別為VGD1及VGD2。對雙向切換電路E2而言(即T=2)，兩個移位暫存器SRT-2及SRT-1分別為SRD2及SR1，而反或閘810所接收的兩個閘極訊號VGT-2及VGT-1分別為VGD2及VG1。此外，反相器820的輸入端耦接於反或閘810的輸出端。第一開關830的第一端耦接於共同電壓線CT，第一開關830的第二端耦接於共同電壓線CT+2，而第一開關830的控制端耦接於反相器820的輸出端。第二開關840的第一端耦接於第一開關830的第一端及共同電壓線CT，第二開關840的第二端耦接於第一開關830的第
二端及共同電壓線CT+2，而第二開關840的控制端耦接於反或閘810的輸出端。因此，當閘極訊號VGT-2及VGT-1當中只要有一個為高電位時，第一開關830及第二開關840會被關閉，而中斷共同電壓線CT及共同電壓線CT+2之間的電性連接；而當閘極訊號VGT-2及VGT-1都為低電位時，第一開關830及第二開關840會被開啟，而共同電壓線CT及共同電壓線CT+2之間的電性連接會被建立。換言之，第T個主要雙向切換電路ET依據第T個及第T+1個移位暫存器SRT-2及SRT-1所輸出的兩個閘極訊號VGT-2及VGT-1，控制第T條共同電壓線CT及第T+2條共同電壓線CT+2之間的電性連接。其中，第一個移位暫存器為SRD1，第二個移位暫存器為SRD2，第三個移位暫存器為SR1，第四個移位暫存器為SR2，依此類推。因此，藉由主要雙向切換電路ET，液晶顯示器100的共同電壓線CT及CT+2可進行電荷分享。例如，主要雙向切換電路E1控制共同電壓線C1及C3之間的電荷分享；而主要雙向切換電路E2控制共同電壓線C2及C4之間的電荷分享。另外，對主要雙向切換電路EN-1(即T=N-1)而言，上述的兩條共同電壓線CT及CT+2分別為CN-1及CD3；而對主要雙向切換電路EN(即T=N)而言，上述的兩條共同電壓線CT及CT+2分別為CN及CD4。此外，當共同電壓線CT及CT+2電性連接時，共同電壓線CT及CT+2所驅動的像素112的等效電容值會小於共同電壓線CT及CT+2未電性連接時所驅動的像素112的等效電容值。由於主要雙向切換電路ET可以是主要雙向切換電路E1至EN中的任一個主要雙向切換電路，且共同電壓線C1至CN是由共同電壓緩衝器B1至BN所驅動。因此，藉由主要雙向切換電路E1至EN，第4圖中的共同電壓緩衝器B1至BN所需驅動的畫素112之等效電容值不會過大，而使得共同電壓緩衝器B1至BN的佈線面積可相對地縮小，故有助於窄邊框的液晶顯示面板的實現。
請參考第7圖並同時參照第6圖，第7圖為第6圖之主要雙向切換電路ET的相關訊號之時序圖。其中，閘極訊號VGT-4至VGT的電位在時段 TA至TE依序地為高電位，而共同電壓VCT-2、VCT及VCT+2分別會在閘極訊號VGT-4、VGT-2及VGT升為高電位時由低電位被上拉至高電位。在時段TC及TD期間，共同電壓VCT及VCT+2的電位不同，而不適合進行共同電壓線CT及共同電壓線CT+2之間的電荷分享。為此，第6圖中的主要雙向切換電路ET必須在時段TC及TD期間中斷共同電壓線CT及共同電壓線CT+2之間的電性連接。如第6圖和第7圖所示，在時段TC及TD期間，因閘極訊號VGT-2及VGT-1不同時為低電位，故訊號SWT會為低電位，而使得共同電壓線CT及共同電壓線CT+2之間的電性連接在時段TC及TD期間會被中斷。如此，當共同電壓VCT及VCT+2的電位不同時，共同電壓線CT及共同電壓線CT+2即可暫停彼此之間的電荷分享。同理，在時段TA及TB期間，訊號SWT-2會為低電位，而使得共同電壓線CT-2及共同電壓線CT之間的電性連接在時段TA及TB期間會被中斷。如此，當共同電壓VCT-2及VCT的電位不同時，共同電壓線CT-2及共同電壓線CT即可暫停彼此之間的電荷分享。
請參考第8圖及第9圖並同時參照第4圖。第8圖為第4圖之任一個共同電壓產生電路AT的電路圖，第9圖為第6圖之反相電路606的電路圖，其中T為正整數，且1≦T≦N。共同電壓產生電路AT包含兩個反相器602及604和兩個反相電路606。反相器602用以接收第T個移位暫存器SRT-2所輸出的閘極訊號VGT-2，而反相器604的輸入端耦接於兩個反相電路606的輸出端。在本發明一實施例中，每一個反相電路606可包含兩個P型金屬氧化半導體場效電晶體(PMOSFET)P1和P2以及兩個N型金屬氧化半導體場效電晶體(NMOSFET)N1和N2。P型金屬氧化半導體場效電晶體P1的源極耦接至閘極高電位VGH，P型金屬氧化半導體場效電晶體P1的閘極耦接至反相電路606的第一控制端cp，而P型金屬氧化半導體場效電晶體P1的汲極耦接於P型金屬氧化半導體場效電晶體P2的源極。P型金屬氧化半導體場效電晶體P2的閘極與N型金屬氧化半導體場效電晶體N1的閘極耦接至反 相電路606的輸入端SIN，而P型金屬氧化半導體場效電晶體P2的汲極與N型金屬氧化半導體場效電晶體N1的汲極耦接至反相電路606的輸出端SOUT。N型金屬氧化半導體場效電晶體N2的汲極耦接至N型金屬氧化半導體場效電晶體N1的源極，N型金屬氧化半導體場效電晶體N2的閘極耦接至反相電路606的第二控制端cn，N型金屬氧化半導體場效電晶體N2的源極耦接至閘極低電位VGL。如此，共同電壓產生電路AT可依據時脈訊號FR閂鎖(latch)閘極訊號VGT-2，以輸出初始共同電壓VT。
在上述實施例中，液晶顯示器100係利用閘極驅動器120進行單邊單驅的掃描方式。然而，本發明亦適用於採用雙閘極驅動器以進行雙邊雙驅的掃描方式。請參考第10圖至第12圖。第10圖為本發明一實施例之液晶顯示器1000的示意圖，第11圖為第10圖之畫素矩陣110及第一閘極驅動器1020的示意圖，而第12圖為第10圖之畫素矩陣110及第二閘極驅動器1030的示意圖。液晶顯示器1000包含像素矩陣110、第一閘極驅動器1020、第二閘極驅動器1030以及源極驅動器130。其中，第一閘極驅動器1020及第二閘極驅動器1030設置於液晶顯示器1000的相對兩側。另外，像素矩陣110與源極驅動器130的作用可參照上述的說明，而第一閘極驅動器1020的電路結構與上述閘極驅動器120的電路結構完全相同，故在此即不再贅述。此外，第二閘極驅動器1030有與第一閘極驅動器1020完全對稱的電路結構，且其內的元件亦與第一閘極驅動器1020中的元件之功用相同，而用以產生並輸出閘極訊號VG1至VGN到掃描線G1至GN，並輸出共同電壓VC1至VCN、VCD3及VCD4至共同電壓線C1至CN、CD3及CD4。由於每一條掃描線G1至GN會接收來自其兩側之第一閘極驅動器1020及第二閘極驅動器1030的閘極訊號VG1、VG2...或VGN，且每一條共同電壓線C1至CN會接收來自其兩側之第一閘極驅動器1020及第二閘極驅動器1030的閘極訊號共同電壓VC1、VC2...或VCN，故液晶顯示器1000的邊緣畫質會較液晶顯示器100的邊緣畫質好。
相較於液晶顯示器100和1000所分別採用單邊單驅及雙邊雙驅的掃描方式，本發明亦適用於雙邊單驅的掃描方式。請參考第13圖至第15圖。第13圖為本發明一實施例之液晶顯示器1300的示意圖，第14圖為第13圖之畫素矩陣110及第一閘極驅動器1320的示意圖，而第15圖為第13圖之畫素矩陣110及第二閘極驅動器1330的示意圖。液晶顯示器1300包含像素矩陣110、第一閘極驅動器1320、第二閘極驅動器1330以及源極驅動器130。其中，第一閘極驅動器1320及第二閘極驅動器1330設置於液晶顯示器1300的相對兩側。另外，像素矩陣110與源極驅動器130的作用可參照上述的說明，故在此即不再贅述。在本實施例中，主要是將液晶顯示器100的共同電壓產生電路A1至AN、AD3及AD4、共同電壓緩衝器B1至BN、BD3及BD4與主要雙向切換電路E1至EN分成兩部分，而分別設於液晶顯示器1300的第一閘極驅動器1320及第二閘極驅動器1330。詳言之，奇數級的共同電壓產生電路A1、A3、...、AN-1及AD3、奇數級的共同電壓緩衝器B1、B3、...、BN-1及BD3與奇數級的主要雙向切換電路E1、E3、...及EN-1設置於第一閘極驅動器1320，而偶數級的共同電壓產生電路A2、A4、...、AN及AD4、偶數級的共同電壓緩衝器B2、B4、...、BN及BD4與偶數級的主要雙向切換電路E2、E4、...及EN設置於第二閘極驅動器1330。因此，第一閘極驅動器1320會將奇數級的共同電壓VC1、VC3、...及VCN-1藉由奇數級的共同電壓線C1、C3、...及CN-1傳送至畫素矩陣110。第二閘極驅動器1330會將偶數級的共同電壓VC2、VC4、...及VCN藉由偶數級的共同電壓線C2、C4、...及CN傳送至畫素矩陣110。此外，第一閘極驅動器1320及第二閘極驅動器1330分別具有N+2個移位暫存器SRD1、SRD2及SR1至SRN，用以依序地輸出多個閘極訊號VGD1、VGD2及VG1至VGN至掃描線GD1、GD2及G1至GN。液晶顯示器1300的共同電壓產生電路A1至AN、AD3及AD4、共同電壓緩衝器B1至BN、BD3及BD4、主要雙向切換電路E1至EN、掃描線GD1、GD2和G1至GN以及共同電壓線C1 至CN、CD3及CD4之間的連接方式則與液晶顯示器100的連接方式一致，故不再贅述。
在本發明一實施例中，第14圖中的第一閘極驅動器1320的移位暫存器的數目以及第15圖中的第二閘極驅動器1330的移位暫存器的數目可進一步地減少。舉例來說，第14圖中的第一閘極驅動器1320可由第16圖中的第一閘極驅動器1320B取代，而第15圖中的第二閘極驅動器1330可由第17圖中的第二閘極驅動器1330B取代。此外，其中的主要雙向切換電路E1至EN分別由主要雙向切換電路E’1至E’N取代。請參考第16圖及第17圖。在此實施例中，移位暫存器SRD1、SRD2及SR1至SRN、共同電壓產生電路A1至AN、AD3及AD4、共同電壓緩衝器B1至BN、BD3及BD4與主要雙向切換電路E’1至E’N被分成兩部分，而分別設於第一閘極驅動器1320B及第二閘極驅動器1330B。詳言之，奇數級的移位暫存器SRD1、SR1、SR3、...及SRN-1、奇數級的共同電壓產生電路A1、A3、...、AN-1及AD3、奇數級的共同電壓緩衝器B1、B3、...、BN-1及BD3與奇數級的主要雙向切換電路E’1、E’3、...及E’N-1設置於第一閘極驅動器1320B，而偶數級的移位暫存器SRD2、SR2、SR4、...及SRN、偶數級的共同電壓產生電路A2、A4、...、AN及AD4、偶數級的共同電壓緩衝器B2、B4、...、BN及BD4與偶數級的主要雙向切換電路E’2、E’4、...及E’N設置於第二閘極驅動器1330B。
請參考第18圖及第19圖並同時參照第16圖及第17圖，第18圖為第16圖及第17圖之任一個主要雙向切換電路E’T的電路圖，其中T為正整數，且1≦T≦N。第19圖為第18圖之主要雙向切換電路E’T的相關訊號之時序圖。其中，閘極訊號VGT-4在時段TA及TB為高電位，閘極訊號VGT-3在時段TB及TC為高電位，閘極訊號VGT-2在時段TC及TD為高電位，閘極訊號VGT-1在時段TD及TE為高電位，而閘極訊號VGT在時段TE及TF為高電位。 主要雙向切換電路E’T包含反相器820、第一開關830及第二開關840。其中，反相器820的輸入端接收閘極訊號VGT-2。第一開關830的第一端耦接於共同電壓線CT，第一開關830的第二端耦接於共同電壓線CT+2，而第一開關830的控制端接收閘極訊號VGT-2。第二開關840的第一端耦接於第一開關830的第一端及共同電壓線CT，第二開關840的第二端耦接於第一開關830的第二端及共同電壓線CT+2，而第二開關840的控制端耦接於反相器820的輸出端。因此，當閘極訊號VGT-2為高電位時，第一開關830及第二開關840會被關閉，而中斷共同電壓線CT及共同電壓線CT+2之間的電性連接；而當閘極訊號VGT-2為低電位時，第一開關830及第二開關840會被開啟，而共同電壓線CT及共同電壓線CT+2之間的電性連接會被建立。換言之，第T個主要雙向切換電路E’T依據第T個移位暫存器SRT-2所輸出的閘極訊號VGT-2，控制第T條共同電壓線CT及第T+2條共同電壓線CT+2之間的電性連接。因此，藉由主要雙向切換電路E’T，共同電壓線CT及CT+2可進行電荷分享。
在本發明一實施例中，第一閘極驅動器1320B可由第20圖中的第一閘極驅動器1320C取代，而第二閘極驅動器1330B可由第21圖中的第二閘極驅動器1330C取代。第一閘極驅動器1320C及第二閘極驅動器1330C相較於第一閘極驅動器1320B及第二閘極驅動器1330B多了多個次要雙向切換電路F1至FN-1。其中次要雙向切換電路F1至FN-1的偶數級次要雙向切換電路F2、F4、...至FN-2設置於第一閘極驅動器1320C，而次要雙向切換電路F1至FN-1的奇數級次要雙向切換電路F1、F3、...至FN-1設置於第二閘極驅動器1330C。其中第一閘極驅動器1320C及第二閘極驅動器1330C設置於液晶顯示器的相對兩側。次要雙向切換電路F1至FN-1耦接於掃描線G1至GN。每一個次要雙向切換電路F1至FN-1會依據閘極訊號VG1至VGN中的兩個閘極訊號，控制掃描線G1至GN中的兩條掃描線之間的電性連接。舉例來說，次要雙向切換電路F1依據閘極訊號VG1和VG2，控制掃描線G1和G2之間的電性 連接；次要雙向切換電路F2依據閘極訊號VG2和VG3，控制掃描線G2和G3之間的電性連接；次要雙向切換電路F3依據閘極訊號VG3和VG4，控制掃描線G3和G4之間的電性連接；依此類推。
請參考第22圖並同時參照第20圖和第21圖。第22圖為第20圖和第21圖之任一個次要雙向切換電路FU的電路圖，其中U為正整數，且1≦U≦N-1。次要雙向切換電路FU包含及閘(AND gate)1810、反相器1820、第一開關1830及第二開關1840。及閘1810具有兩輸入端分別接收兩個移位暫存器SRU及SRU+1所輸出的兩個閘極訊號VGU及VGU+1，並對兩個閘極訊號VGU及VGU+1進行及(AND)運算。反相器1820的輸入端耦接於及閘1810的輸出端。第一開關1830的第一端耦接於掃描線GU，第一開關1830的第二端耦接於掃描線GU+1，而第一開關1830的控制端耦接於反相器1820的輸出端。第二開關1840的第一端耦接於第一開關830的第一端及掃描線GU，第二開關1840的第二端耦接於第一開關1830的第二端及掃描線GU+1，而第二開關1840的控制端耦接於及閘1810的輸出端。因此，當閘極訊號VGU及VGU+1都為高電位時，第一開關1830及第二開關1840會被開啟，而掃描線GU及掃描線GU+1之間的電性連接會被建立；而當閘極訊號VGU及VGU+1不同時為高電位時，第一開關1830及第二開關1840會被關閉，而中斷掃描線GU及掃描線GU+1之間的電性連接。換言之，第U個次要雙向切換電路FU依據第U+2個及第U+3個移位暫存器SRU及SRU+1所輸出的兩個閘極訊號VGU及VGU+1，控制第U條掃描線GU及第U+1條掃描線GU+1之間的電性連接。
在第一閘極驅動器1320C中，由於偶數級次要雙向切換電路F2、F4、...至FN-2的作用，在第一閘極驅動器1320C所產生的閘極訊號VG1、VG3、...及VGN-2可對閘極訊號VG2、VG4、...及VGN-2進行補償。相對地，在第二閘極驅動器1330C中，由於奇數級次要雙向切換電路F1、F3、...至FN-1 的作用，在第二閘極驅動器1330C所產生的閘極訊號VG2、VG4、...及VGN可對閘極訊號VG1、VG3、...及VGN-1進行補償。如此，掃描線G1至GN-1末端的訊號強度可藉由次要雙向切換電路F1至FN-1得到補強，進而可確保液晶顯示器的畫質。
綜上所述，透過本發明實施例之液晶顯示器，可依據每列畫素進行極性轉換的時間點，藉由多個主要雙向切換電路，控制液晶顯示器的多條共同電壓線的電性連接。如此，因每條共同電壓線的電荷可彼此地分享，而使得共同電壓緩衝器所需驅動的畫素之等效電容值不會過大。此外，由於共同電壓緩衝器所需驅動的畫素之等效電容值不會過大，共同電壓緩衝器的佈線面積即可相對地縮小，而有助於窄邊框的液晶顯示面板的實現。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
110‧‧‧畫素矩陣
120‧‧‧閘極驅動器
A1至AN、AD3、AD4‧‧‧共同電壓產生電路
B1至BN、BD3、BD4‧‧‧共同電壓緩衝器
C1至CN、CD3、CD4‧‧‧共同電壓線
E1至EN‧‧‧主要雙向切換電路
G1至GN‧‧‧掃描線
GD1、GD2‧‧‧虛擬掃描線
SRD1至SRD2‧‧‧虛擬移位暫存器
SR1至SRN‧‧‧移位暫存器
V1至VN、VD3、VD4‧‧‧初始共同電壓
VC1至VCN、VCD3、VCD4‧‧‧共同電壓
VG1至VGN、VGD1、VGD2‧‧‧閘極訊號

Claims (16)

  1. 一種液晶顯示器，包含：一畫素矩陣，包含：多個畫素，排列成多列；多條掃描線，每一掃描線耦接於一列的畫素；以及多條共同電壓線，每一共同電壓線耦接於一列的畫素；多個移位暫存器，耦接於該些掃描線，用以依序地輸出多個閘極訊號至該些掃描線；多個共同電壓產生電路，耦接於該些移位暫存器及該些共同電壓線之間，用以依據該些閘極訊號輸出多個初始共同電壓；以及多個主要雙向切換電路，耦接於該些移位暫存器及該些共同電壓線，其中每一主要雙向切換電路依據至少一個移位暫存器所輸出的閘極訊號，控制兩條共同電壓線之間的電性連接。
  2. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該些畫素排列成N列，該些移位暫存器包含N+2第一移位暫存器，該些主要雙向切換電路包含N個第一主要雙向切換電路，其中第T個第一主要雙向切換電路依據第T個及第T+1個第一移位暫存器所輸出的兩個閘極訊號，控制第T條共同電壓線及第T+2條共同電壓線之間的電性連接，N為大於一的整數，T為整數，且1≦T≦N。
  3. 如請求項2所述之液晶顯示器，其中該些第一移位暫存器中的第一個及第二個第一移位暫存器為虛擬(dummy)移位暫存器。
  4. 如請求項2所述之液晶顯示器，其中該些移位暫存器另包含N+2第二移位暫存器，該些主要雙向切換電路另包含N個第二主要雙向切換電路， 其中第T個第二主要雙向切換電路依據第T個及第T+1個第二移位暫存器所輸出的兩個閘極訊號，控制第T條共同電壓線及第T+2條共同電壓線之間的電性連接，N為大於一的整數，T為整數，且1≦T≦N。
  5. 如請求項4所述之液晶顯示器，其中該些第二移位暫存器中的第一個及第二個第二移位暫存器為虛擬移位暫存器。
  6. 如請求項4所述之液晶顯示器，其中該N+2個第一移位暫存器及該N個第一主要雙向切換電路設置於該液晶顯示器的一第一閘極驅動器，該N+2個第二移位暫存器及該N個第二主要雙向切換電路設置於該液晶顯示器的一第二閘極驅動器，而該第一閘極驅動器及該第二閘極驅動器設置於該液晶顯示器的兩側。
  7. 如請求項2所述之液晶顯示器，其中該些主要雙向切換電路的奇數級主要雙向切換電路設置於該液晶顯示器的一第一閘極驅動器，而該些主要雙向切換電路的偶數級主要雙向切換電路設置於該液晶顯示器的一第二閘極驅動器，而該第一閘極驅動器及該第二閘極驅動器設置於該液晶顯示器的兩側。
  8. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中每一主要雙向切換電路依據兩個移位暫存器所輸出的兩個閘極訊號，控制該兩條共同電壓線之間的電性連接。
  9. 如請求項8所述之液晶顯示器，其中每一主要雙向切換電路包含：一反或閘(NOR gate)，具有兩輸入端分別接收該兩個移位暫存器所輸出的該兩個閘極訊號；一反相器，其輸入端耦接於該反或閘的輸出端； 一第一開關，該第一開關的一第一端耦接於該兩條共同電壓線中的一條，該第一開關的一第二端耦接於該兩條共同電壓線中的另一條，而該第一開關的一控制端耦接於該反相器的輸出端；以及一第二開關，該第二開關的一第一端耦接於該第一開關的該第一端，該第二開關的一第二端耦接於該第一開關的該第二端，而該第二開關的一控制端耦接於該反或閘的輸出端。
  10. 如請求項1所述之液晶顯示器，另包含多個次要雙向切換電路，耦接於該些掃描線，每一次要雙向切換電路依據兩個相鄰移位暫存器所輸出的兩個閘極訊號，控制兩條掃描線之間的電性連接。
  11. 如請求項10所述之液晶顯示器，其中該些畫素排列成N列，該些移位暫存器的總數為N+2，該些次要雙向切換電路的總數為N-1，其中第U個次要雙向切換電路依據第U+2個及第U+3個第一移位暫存器所輸出的兩個閘極訊號，控制第U條掃描線及第U+1條掃描線之間的電性連接，N為大於一的整數，U為整數，且1≦U≦N-1。
  12. 如請求項11所述之液晶顯示器，其中該些次要雙向切換電路的偶數級次要雙向切換電路設置於該液晶顯示器的一第一閘極驅動器，而該些次要雙向切換電路的奇數級次要雙向切換電路設置於該液晶顯示器的一第二閘極驅動器，而該第一閘極驅動器及該第二閘極驅動器設置於該液晶顯示器的兩側。
  13. 如請求項10所述之液晶顯示器，其中每一次要雙向切換電路包含：一及閘(AND gate)，具有兩輸入端分別接收該兩個相鄰移位暫存器所輸出的該兩個閘極訊號； 一反相器，其輸入端耦接於該及閘的輸出端；一第一開關，該第一開關的一第一端耦接於該兩條掃描線中的一條，該第一開關的一第二端耦接於該兩條掃描線中的另一條，而該第一開關的一控制端耦接於該反相器的輸出端；以及一第二開關，該第二開關的一第一端耦接於該第一開關的該第一端，該第二開關的一第二端耦接於該第一開關的該第二端，而該第二開關的一控制端耦接於該及閘的輸出端。
  14. 如請求項1所述之液晶顯示器，另包含多個共同電壓緩衝器，耦接於該些共同電壓產生電路及該些共同電壓線之間，用以緩衝該些初始共同電壓，以輸出多個共同電壓至該些共同電壓線。
  15. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中每一主要雙向切換電路依據單一個移位暫存器所輸出的閘極訊號，控制該兩條共同電壓線之間的電性連接。
  16. 如請求項15所述之液晶顯示器，其中每一主要雙向切換電路包含：一反相器，其輸入端耦接收該單一個移位暫存器所輸出的閘極訊號；一第一開關，該第一開關的一第一端耦接於該兩條共同電壓線中的一條，該第一開關的一第二端耦接於該兩條共同電壓線中的另一條，而該第一開關的一控制端接收該單一個移位暫存器所輸出的閘極訊號；以及一第二開關，該第二開關的一第一端耦接於該第一開關的該第一端，該第二開關的一第二端耦接於該第一開關的該第二端，而該第二開關的一控制端耦接於該反相器的輸出端。
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