驱动方法及其驱动电路
1.申请日：2019/06/25；
2.申请号：201910555100.3；以及
3.发明创造名称：
4.本发明涉及一种驱动方法及其驱动电路，尤其涉及一种减少驱动显示面板所需的电流耗损的驱动方法及其驱动电路。


背景技术：

5.液晶显示器(liquid crystal display，lcd)具有外型轻薄、低辐射、体积小及低耗能等优点，广泛地应用在笔记本电脑或平面电视等信息产品上，其中以主动矩阵式薄膜晶体管液晶显示器(active matrix tft lcd)受到广泛的采用。简单来说，主动矩阵式薄膜晶体管液晶显示器的驱动系统是由一时序控制器(timing controller)、源极驱动模块(source driver)以与门极驱动模块(gate driver)所构成。源极驱动模块与门极驱动模块分别控制源极驱动线与门极驱动线，其在面板上相互交叉形成电路单元矩阵，而每个电路单元(cell)包含液晶分子及晶体管。液晶显示器的显示原理是栅极驱动模块先将栅极驱动信号送至晶体管的栅极，使晶体管导通，同时源极驱动模块将数据转换成输出电压后，将输出电压送至晶体管的源极，此时液晶一端的电压会等于晶体管汲极的电压，并根据汲极电压改变液晶分子的倾斜角度，进而改变透光率达到显示不同颜色的目的。
6.然而，随着技术的演进，液晶显示器的分辨率逐渐上升(如从全高清(full hd)分辨率上升至4k分辨率)，且液晶显示器的画面显示质量也随之提高。当液晶显示器的分辨率增加时，液晶显示器中用于驱动显示面板的驱动电路中驱动组件的数目也随之上升。其中，现有的显示面板具有复数驱动线，例如栅极驱动线与源极驱动线，而相邻驱动线之间具有耦合电容，如源极驱动线与源极驱动线之间的耦合电容、栅极驱动线与栅极驱动线之间的耦合电容及源极驱动线与栅极驱动线之间的耦合电容。当驱动电路产生驱动信号并传送至驱动线，而驱动显示面板显示画面时，传送于驱动线的驱动信号即会对上述的耦合电容充放电，如此即会耗费电源。
7.因此，如何降低消耗在显示面板的驱动线间的耦合电容上的电源，便成为业界亟欲探讨的议题。


技术实现要素：

8.因此，本发明提出一种驱动方法及其驱动电路，以减少显示面板上的驱动线间的耦合电容的电源耗损，进而减少驱动显示面板的总耗电源。
9.本发明实施例揭露一种驱动方法，用于一显示面板，包含产生复数驱动信号，并传送所述些驱动信号至显示面板的复数驱动线，对应相邻两驱动线的一第一驱动信号与一第二驱动信号的第一驱动信号的准位从一初始准位转变至一预定准位，第一驱动信号的准位
变化时，第二驱动信号的准位为固定或者第二驱动线处于浮接状态。
10.本发明实施例另揭露一种驱动电路，用于一显示面板，其包含一驱动模块与一时序控制器。驱动模块耦接显示面板的复数驱动线，并产生复数驱动信号，且传送所述些驱动信号至所述些驱动线。时序控制器耦接驱动模块，控制所述驱动模块产生所述些驱动信号，对应相邻两驱动线的一第一驱动信号与一第二驱动信号的第一驱动信号的准位从一初始准位转变至一预定准位，第一驱动信号的准位变化时，第二驱动信号的准位为固定或者为浮接状态。
附图说明
11.图1为本发明实施例的一显示器的示意图。
12.图2为本发明实施例的驱动方法对一耦合电容的两端充电的波形图。
13.图3为本发明实施例的驱动方法对一耦合电容的两端充电的波形图。
14.图4至图7分别为本发明实施例的驱动方法对耦合电容的两端充电的波形图。
15.图8为本发明实施例的一源极驱动模块的示意图。
16.图9至图15为本发明实施例的驱动方法对源极驱动线之间的耦合电容的两端充电的波形图。
17.图16为本发明实施例的一栅极驱动模块的示意图。
18.图17至图19为本发明实施例的驱动方法对栅极驱动线之间的耦合电容的两端充电的波形图。
19.图20至图23为本发明实施例的驱动方法对源极驱动线与栅极驱动线之间的耦合电容的两端充电的波形图。
20.图24为本发明实施例的驱动方法对显示面板的耦合电容的两端充电的波形图。
21.其中，附图标记说明如下：
22.10显示器
23.100显示面板
24.102驱动电路
25.104栅极驱动模块
26.104_1～104_n栅极驱动电路
27.106源极驱动模块
28.106_1～106_n源极驱动电路
29.108时序控制器
30.cn第二端
31.cp第一端
32.cs、cl电容
33.cs2s、cg2g、cs2g耦合电容
34.cycle周期
35.gl1～gl3栅极驱动线
36.gnd地电压
37.mux_1、mux_2、mux_3选择器
38.op驱动单元
39.pix像素
40.sl1～sl4源极驱动线
41.t0～t21时间
42.vdd～6vdd、-vdd～-5vdd电压值
具体实施方式
43.请参考图1，图1为本发明实施例的一显示器10的示意图。显示器10可为如薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)液晶显示器。显示器10包括一显示面板(panel)100及一驱动电路102。如图1所示，显示面板100包括多个像素pix。显示面板100具有复数驱动线，其包含复数栅极驱动线gl1～gln、源极驱动线sl1～slm，为求简洁，图1仅绘示出栅极驱动线gl1～gl3及源极驱动线sl1～sl4作为代表。栅极驱动线gl1～gln与源极驱动线sl1～slm的每一交界处分别为像素pix的所在处，且耦接于晶体管mn，晶体管mn并耦接储存电容cs与液晶电容cl。电容cs、cl可都耦接至一共同电压vcom。驱动电路102包括一驱动模块及一时序控制器108，驱动模块包含一栅极驱动模块104及一源极驱动模块106。时序控制器108耦接栅极驱动模块104，并产生一时序控制信号控制栅极驱动模块104产生复数栅极驱动信号并分别传送至栅极驱动线gl1～gln，以控制晶体管mn的导通状态。时序控制器108耦接源极驱动模块106并通过时序控制信号控制源极驱动模块106产生复数源极驱动信号并传送至所述些源极驱动线sl1～slm，以控制每一液晶分子两端的电位差，以驱动显示面板100显示影像。
44.详细来说，栅极驱动模块104及源极驱动模块106产生的栅极驱动信号与源极驱动信号为电压信号，因此栅极驱动信号会对相邻的栅极驱动线gl1～gln间的耦合电容充放电，而源极驱动模块106产生的源极驱动信号会对相邻的源极驱动线sl1～slm间的耦合电容充放电，甚至栅极驱动信号与源极驱动信号会对相邻的栅极驱动线与源极驱动线间的耦合电容充放电。本发明实施例的时序控制器108控制栅极驱动模块104及/或源极驱动模块106以一分时分段方式产生栅极驱动信号与源极驱动信号，以对上述的耦合电容进行充电。分时分段方式是以一切换电压源方式产生栅极驱动信号与源极驱动信号，并且，当以分时分段方式产生栅极驱动信号与源极驱动信号而对任一耦合电容进行充电时，是对任一耦合电容的一第一端点充电，且任一耦合电容的一第二端点为一固定电压，其中切换电压源方式是可以以低倍压电源切换至高倍压电源产生栅极驱动信号与源极驱动信号，即栅极驱动信号与源极驱动信号的准位的绝对值由低值变换至高值，以对耦合电容进行充电。
45.举例来说，请继续参考图2，图2为本发明实施例的驱动方法对一耦合电容的两端充电的波形图。耦合电容两端即为相邻的两驱动线，例如相邻的源极驱动线、相邻的栅极驱动线，又或者是相邻的栅极驱动线与源极驱动线，而对应相邻的两驱动线的驱动信号即会对耦合电容的两端进行充电或者放电。其中，x轴为时间轴，y轴为耦合电容的两端点的一跨压电压值，粗实线段代表耦合电容的一第一端cp的电压变化，粗虚线段代表耦合电容的一第二端cn的电压变化。为了方便说明，以下以时序控制器108控制源极驱动模块106产生源极驱动信号为例，于一周期cycle内，时序控制器108控制源极驱动模块106产生复数源极驱动信号，所述些源极驱动信号对应所述些源极驱动线sl1～slm。在此例中，对应相邻的两源
2vdd)的绝对值。
49.值得注意的是，在图6中，于时间t0、t2、t4时，以及在图7中，于时间t0、t2、t4时，时序控制器108控制源极驱动模块106，让对应于耦合电容的第一端cp的第一源极驱动信号变换不同准位时，不改变对应于耦合电容的第二端cn的第二源极驱动信号的准位；相对的，在图6与图7中，于时间t1、t3时，时序控制器108控制源极驱动模块106，让对应于耦合电容的第二端cn的第二源极驱动信号变换不同准位时，则不改变对应于耦合电容的第一端cp的第一源极驱动信号的准位。如此一来，可以降低耦合电容的总耗电量。此外，在图7中，于时间t5时，时序控制器108控制源极驱动模块106，让对应于耦合电容的第一端cp的第一源极驱动信号的准位由第一预定准位(三倍压3vdd)转变至第一初始准位(地电压gnd)前，先让第一源极驱动信号的准位转变至放电准位(一倍压vdd)，且也让对应于耦合电容的第二端cn的第二源极驱动信号的准位由第二预定准位(负两倍压-2vdd)转变至第二初始准位(地电压gnd)前，先让第二源极驱动信号的准位转变至放电准位(负一倍压-vdd)，如此可回收电荷至产生供应电压的电路，例如充电电路(charge pump)，进一步节省电源。由上述说明可以知道，放电准位(一倍压vdd、负一倍压-vdd)的绝对值小于预定准位(第一预定准位的三倍压3vdd、第二预定准位负两倍压-2vdd)的绝对值，并大于初始准位(地电压gnd)的绝对值。
50.因此，本发明的驱动方法以分时分段方式对耦合电容进行充电，其中以切换电源方式，从低电压轮流切换至高电压对耦合电容进行充电，以较少的耗电流达成相同的正电位或负电位。另一方面，以对耦合电容的端点不同时充电，进而以低压电源提供充电电荷，达成省电的目的。
51.请参考图8，图8为本发明实施例的源极驱动模块106的示意图。源极驱动模块106包含多个源极驱动电路106_1～106_n，每一源极驱动电路106_1～106_n包含一选择电路与一驱动单元，选择电路可包含选择器mux_1、mux_2，例如多任务器，而驱动单元可为一放大单元op。选择器mux_1、mux_2耦接于时序控制器108，驱动单元op耦接于一输入信号vi_s。在此实施例中，输入信号vi_s可以是对应于源极驱动电路106_1～106_n的gamma电压。选择器mux_1接收地电压gnd、一倍压vdd、二倍压2vdd、三倍压3vdd等供应电压，且受时序控制器108控制而选择所述些供应电压的一而提供给驱动单元op，而选择器mux_2接收地电压gnd、负一倍压-vdd、负二倍压-2vdd等供应电压，且受时序控制器108控制选择所述些供应电压的一而提供给驱动单元op，因此，本发明实施例的源极驱动电路106_1～106_n可接收地电压gnd、正倍压(例如，一倍压vdd、二倍压2vdd、三倍压3vdd等)及负倍压(例如负一倍压-vdd、负二倍压-2vdd、负三倍压-3vdd等)并选择所述些供应电压而提供驱动单元op，以产生源极驱动信号并传输至对应的源极驱动线，以驱动显示面板，进而根据前述实施例的分时分段方式对源极驱动线间的耦合电容cs2s进行充电以降低总耗电量。
52.举例来说，对应第一源极驱动线sl1的第一源极驱动电路106_1的第一选择电路接收所述些供应电压，地电压gnd、一倍压vdd、二倍压2vdd、三倍压3vdd、负一倍压-vdd、负二倍压-2vdd，时序控制器108控制第一选择电路选择所述些供应电压并提供给驱动单元op，以产生第一源极驱动信号，并传送至第一源极驱动线sl1，第一源极驱动信号对应于第一源极驱动线sl1与第二源极驱动线sl2间的耦合电容cs2s的一端。同理，对应第二源极驱动线sl2的第二驱动电路106_2的第二选择电路接收所述些供应电压，地电压gnd、一倍压vdd、二
倍压2vdd、三倍压3vdd、负一倍压-vdd、负二倍压-2vdd，时序控制器108控制第二选择电路选择所述些供应电压并提供给驱动单元op，以产生第二源极驱动信号，并传送至第二源极驱动线sl2，第二源极驱动信号对应于第一源极驱动线sl1与第二源极驱动线sl2间的耦合电容cs2s的另一端。
53.关于本发明的驱动方法应用于对源极驱动线之间的耦合电容cs2s时的实施例，请参考图9至图12。图9至图12为本发明实施例的驱动方法对源极驱动线之间的耦合电容cs2s的两端充电的波形图。粗实线段代表对应于奇数源极驱动线(即sl1、sl3、sl5
…
)的源极驱动信号的准位的变化，于本实施例中可相当于耦合电容的第一端cp的电压变化，粗虚线段代表对应于偶数源极驱动线(即sl2、sl4、sl6
…
)的源极驱动信号的准位的变化，于本实施例中可相当于耦合电容的第二端cn的电压变化。在此实施例中，显示面板100的像素pix的一极性反转方式为栏反转方式(column inversion)，且显示行与行为黑白相间的影像，例如奇数行(奇数栅极驱动线)为黑影像，偶数行(偶数栅极驱动线)为白影像，其中共同电压vcom的电压不变。如图9所示，在栅极驱动线gl1开启(gate1 on)且其余栅极驱动线关闭(others off)时，本发明的驱动方法分时分段地于时间t0、t1、t2以低压切换至高压对源极驱动线之间的耦合电容的第一端(即奇数源极驱动线)以及于时间t1、t2以低负压切换至高负压对源极驱动线之间的耦合电容的第二端(即偶数源极驱动线)进行充电，以降低源极驱动线之间的耦合电容的总耗电流，进而降低驱动显示面板100的总耗电量。
54.在图10中，本发明实施例的驱动方法先以分时分段方法将耦合电容的第一端(即奇数源极驱动线)充电至三倍压3vdd，再以分时方段方式改变耦合电容的第二端(即偶数源极驱动线)的电位至负二倍压-2vdd，以达到降低源极驱动线之间的耦合电容的总耗电流。
55.在图11中，本发明实施例的驱动方法于时间t0～t1先将耦合电容的第二端(即偶数源极驱动线)固定于地电压(gnd)，并且于时间t0、t2、t4分段改变耦合电容的第一端(即奇数源极驱动线)电压时，不改变耦合电容第二端(即偶数源极驱动线)的电压，此外，于时间t1、t3分段改变耦合电容的第二端(即偶数源极驱动线)电压时，不改变耦合电容第一端(即奇数源极驱动线)的电压，以达到降低源极驱动线之间的耦合电容的总耗电流。
56.在图12中，本发明实施例的驱动方法于时间t0先将耦合电容的第一端(即奇数源极驱动线)固定于地电压(gnd)，并且于时间t0、t2分段改变耦合电容的第二端(即偶数源极驱动线)电压时，不改变耦合电容的第一端(即奇数源极驱动线)的电压，此外，于时间t1、t3、t4分段改变耦合电容的第一端(即奇数源极驱动线)电压时，不改变耦合电容的第二端(即偶数源极驱动线)的电压，以达到降低源极驱动线之间的耦合电容的总耗电流。
57.在另一实施例中，请参考图13至图15，图13至图15为本发明另一实施例的驱动方法对源极驱动线之间的耦合电容cs2s的两端充电的波形图。显示面板100的像素pix的极性反转方式为点反转方式(dot inversion)，其中共同基准电压vcom的电压不变，粗实线段代表对应于奇数源极驱动线(即sl1、sl3、sl5
…
)的源极驱动信号的准位的变化，于本实施例中可相当于耦合电容的第一端cp的电压变化，粗虚线段代表对应于偶数源极驱动线(即sl2、sl4、sl6
…
)的源极驱动信号的准位的变化，可相当于耦合电容的第二端cn的电压变化。如图13所示，在栅极驱动线gl1开启且其余栅极驱动线关闭时，本发明实施例的驱动方法于时间t1、t2、t3先以分时分段方法将耦合电容的第一端(即奇数源极驱动线)充电至三倍压3vdd，再于时间t4、t5以分时方段方式改变耦合电容的第二端(即偶数源极驱动线)的
5vdd)。此外，当对应于栅极驱动线gln的第一栅极驱动信号的准位变换为禁能准位vgl时，第二栅极驱动线gln+1并非处于浮接状态，而对应于栅极驱动线gln+1的第二栅极驱动信号的准位为禁能准位vgl。此外，当对应于栅极驱动线gln的第一栅极驱动信号的准位变换为禁能准位vgl时，第二栅极驱动线gln+1可仍处于浮接状态，只要在对应于栅极驱动线gln+1的第二栅极驱动信号欲驱动栅极驱动线gln+1前，栅极驱动线gln+1处于非浮接状态即可。
63.在图19中，本发明实施例的驱动方法于时间t0先将对应于栅极驱动线gln+1的第二栅极驱动信号的准位变换为接地电压gnd，并分时分段地使对应于栅极驱动线gln的第一栅极驱动信号的准位从禁能准位vgl(负五倍压-5vdd)逐渐变换至地电压gnd，再变换至低压vdd，再从低压vdd逐渐变换至致能准位(六倍压6vdd)，接着再逐步地变换至地电压gnd，再变换至低负压-vdd，再从低负压-vdd逐步地变换到禁能准位vgl(负五倍压-5vdd)。如此一来，本发明的驱动方法分时分段地以低压切换至高压对栅极驱动线之间的耦合电容进行充电，降低栅极驱动线之间的耦合电容的总耗电流，进而降低驱动显示面板100的总耗电量。此外，分时分段地从高压切换至低压对耦合电容进行放电，其可以回收电荷，以进一步节省电源。
64.当本发明的驱动方法应用于显示面板100的源极驱动线与栅极驱动线之间的耦合电容时，请参考图20至图23。图20至图23为本发明实施例的驱动方法对源极驱动线与栅极驱动线之间的耦合电容cs2g的两端充电的波形图。粗虚线段代表对应于耦合电容cs2g的一端的栅极驱动线的电压变化，粗实线段代表对应于耦合电容cs2g的另一端的源极驱动线的电压变化。其中，图20及图21为对应于源极驱动线的源极驱动信号的准位朝正向转换准位时，以本发明的驱动方法对耦合电容cs2g进行充电的实施例。由图20及图21可知，当源极驱动信号的准位朝正向变换准位时，其可在栅极驱动信号的准位从禁能准位转变为致能准位后再进行，如此可以降低栅极驱动线与源极驱动线之间的耦合电容的总耗电流。
65.图22及图23为源极驱动线的源极驱动信号的准位朝负向转换准位时，以本发明的驱动方法对耦合电容cs2g进行充电的实施例。由图22及图23可知，当源极驱动信号的准位朝负向变换准位时，其可在栅极驱动信号的准位由禁能准位转变为致能准位前就进行，如此可以降低栅极驱动线与源极驱动线之间的耦合电容的总耗电流。
66.于本发明的一实施例中，时序控制器108可依据源极驱动信号的准位的变换方向，控制源极驱动模块106决定在栅极驱动信号的准位转变为致能准位前或者后转变所述些源极驱动信号的准位。
67.此外，当本发明实施例的驱动方法应用于驱动电路102时，可采用如图24中的波形图以对耦合电容进行充电，以达到降低驱动显示面板100的总耗电流。详细而言，对应源极驱动线的栅极驱动信号的准位欲朝负向转换时，可在对应栅极驱动线gln的栅极驱动信号的致能区间前，先行变换准位，例如图24所示，在栅极驱动线gln的栅极驱动信号的致能区间前，对应于耦合电容的第二端cn的源极驱动信号的准位从地电压gnd逐步地变换至负两倍压-2vdd。此外，在对应栅极驱动线gln的栅极驱动信号的致能区间内，对应于耦合电容的第一端cp的源极驱动信号的准位从地电压gnd再分段地变换至三倍压3vdd，如此可以降低显示面板100的耦合电容的总耗电流。
68.需注意的是，本领域的技术人员可根据不同需求适当应用于显示面板。举例来说，在同一周期中，可使用图10及图11实施例的驱动方法对源极驱动线之间的耦合电容进行充
放电，且不限于此组合，皆属本发明的范畴。
69.综上所述，本发明提供一种驱动方法及其驱动电路，透过切换电压方式对显示面板的耦合电容进行充电，以及回收电荷的方式，减少显示面板上的耦合电容的耗损电荷量，进而减少驱动显示面板的总耗电量。
70.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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保护范围之内。