电荷回收装置与相关的面板驱动装置及驱动方法
专利名称：电荷回收装置与相关的面板驱动装置及驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种电荷回收装置与相关的面板驱动装置及驱动方法，尤其涉及一种利用回收负载电荷，节省驱动功耗的电荷回收装置与相关的面板驱动装置及驱动方法。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有外型轻薄、耗电量少以及无福射污染等特性，已被广泛地应用于计算机系统、移动电话、个人数字助理(Personal DigitalAssistant, PDA)等信息产品上。液晶显示器的工作原理是利用液晶分子在不同排列状态下，对光线具有不同的偏振或折射效果，因此可经由不同排列状态的液晶分子来控制光线的穿透量，进一步产生不同强度的输出光线，及不同灰阶强度的红、绿、蓝光。一般而言，施加在液晶材料层两端的电压极性必须每隔一段时间进行反转，用以避免液晶材料产生极化而造成永久性的破坏，也用以避免影像残存(Image Sticking)效应。所以，就发展出四种液晶显示装置的驱动方式图框反转(Frame Inversion)、线反转(Line Inversion)、像素反转(Pixel Inversion)及点反转(Dot Inversion)。当使用图框反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一图框的数据信号为相同极性，并且和下一图框的数据信号为相反极性。线反转包括列反转(Row Inversion)及行反转(Column Inversion)。当使用列反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一列的数据信号和其相邻列的数据信号为相反极性。当使用行反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一行的数据信号和其相邻行的数据信号为相反极性。当使用画素反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一画素单元的数据信号与其相邻画素单元的数据信号为相反极性。由于画素反转及点反转的驱动方式可提供较佳的显示质量，因此画素反转及点反转的驱动方式已成为目前液晶显示装置最常使用的驱动方式。请参考图I,图I为先前技术一液晶显示器10的示意图。液晶显示器10包括有一液晶显不面板100、一闸极驱动器110、一源极驱动器120及一共极驱动器130。液晶显示面板100包括有以矩阵方式排列的画素，用来显示各种颜色。共极驱动器130用来提供一参考电位Vcom至液晶显不面板100。闸极驱动器110依序输出闸极驱动信号VGl VGN至液晶显示面板100，以指示每一列画素的更新时序。根据点反转驱动，源极驱动器120输出的源极驱动信号VSl VSM与相邻的源极驱动信号极性相反。举例来说，源极驱动信号VSX.VSX+1的极性相反，且根据闸极驱动信号VGl VGN，每当扫描的列变化时，源极驱动信号VSX、VSX+1进行极性反转。也就是说，源极驱动器120须依序交替地将液晶显示面板100上第X行及第X+1行上画素对应的负载电容充/放电至正极性或负极性，其功耗大而不符合经济效益。为了减少驱动功耗，液晶显示器10可利用额外的开关模块，在每一列画素扫描之间隙，在水平方向(列方向)将相邻画素的负载电容接通，利用电荷分享，抵销正负极性，以减轻源极驱动器120的负担。然而，以抵销极性减少驱动功耗的效果有限，如何以更省电的方式实现点反转驱动，已成为业界的努力目标之一。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种电荷回收装置及相关的面板驱动装置与驱动方法。本发明公开一种电荷回收装置，用于一面板显示装置。该电荷回收装置包括一至多个储存电容；以及一至多个开关模块，其耦接至该一至多个储存电容，以及经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，用以控制该多个负载电容与该一至多个储存电容之间的电荷流动；其中在一电荷回收期间内，该一至多个开关模块配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至该一至多个储存电容；以及在该电荷再利用期间内，该一至多个开关模块配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。本发明还公开一种面板驱动装置，包括一源极驱动器，用以在多个源极驱动节点而输出多个源极驱动信号；以及一电荷回收装置，其经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，以在该多个源极驱动节点所输出的该多个源极驱动信号的一极性转换过渡期间内，依序进行一电荷回收操作与一电荷再利用操作；其中在该电荷回收操作中，该电荷回收装置配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至内部的一至多个储存电容；以及在一电·荷再利用操作中，该电荷回收装置配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。本发明还公开一种驱动方法，用于驱动一面板显示装置。该驱动方法包括依序进行下述步骤经过多个源极驱动节点而提供一第一极性配置状态的多个源极驱动信号，以将电荷储存至该多个源极驱动电荷所耦接的多个负载电容；进行一电荷回收操作，以将该多个负载电容所储存的电荷回收至一至多个储存电容；进行一电荷再利用操作，以将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容；以及经过该多个源极驱动节点而提供一第二极性配置状态的该多个源极驱动信号。本发明还公开一种电荷回收装置，用于一面板显示装置，该电荷回收装置包括第一与第二储存电容；一第一开关模块，其耦接至一第一储存电容与多源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点；以及一第二开关模块，其耦接至一第二储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第二源极驱动节点。该第一与第二开关模块当中每一者包括第一组开关，耦接于一参考电位以及该第一与第二储存电容当中的一者之间；以及第二组开关，分别耦接于该第一与第二源极驱动节点当中的一者以及该第一与第二储存电容当中的一者之间。本发明还公开一种电荷回收装置，包括一储存电容；以及一开关模块，其耦接至该储存电容与多个源极驱动节点当中的第一与第二源极驱动节点。该开关模块包括第一组开关，其包括第一与第二开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至一参考电位；以及第二组开关，其包括第三与第四开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点，以及第五与第六开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。在此配合下列图示、实施例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的其它目的与优点详述于后。
图I为先前技术一液晶显示器的示意图。图2为本发明实施例一面板驱动装置的示意图。图3A为图2的面板驱动装置中一电荷回收装置的细部结构的示意图。图3B至图3G为图3A中相关信号、装置操作的时序图。图4A为图3A的电荷回收装置的一变化实施例的示意图。图4B至图为图3A中相关信号、装置操作的时序6为图2的面板驱动装置的一变化实施例的示意图。图7A为图6的一电荷回收装置的细部结构的示意图。 图7B为图7A的电荷回收装置的一变化实施例的示意图。图8A为图7A中相关信号、装置操作的时序图。图8B为图7B中相关信号、装置操作的时序图。图9为本发明实施例一驱动流程的示意图。其中，附图标记说明如下CLl CLM负载电容NI NM源极驱动节点VSl VSM源极驱动信号VNl VNM节点电压VGl、VG2、VGN闸极驱动信号Vcom参考电位W、-W电压Ts极性转换过渡期间Tr电荷回收期间Tb电荷平衡期间Tu电荷再利用期间TrUTul第一阶段Tr2、Tu2第二阶段10液晶显示器100液晶显示面板110闸极驱动器120,200源极驱动器130共极驱动器20面板驱动装置210(1，2) 210(M_1，M)、610电荷回收装置211_X、211_X+1、411_X储存电容212_X第一开关模块212_X+1第二开关模块412_X开关模块214(1，2) 214(M-1，M)、414(1，平衡开关2) 414(M_1，M)
213_1 213_M、413_1 413_M节点开关216_1、216_2、216_3、216_4、216_5、开关216_6、216_7、216_8、416_1、416_2、416_3、416_4、416_5、416_6415_1第一组开关415_2第二组开关610电荷回收装置90驱动流程·900 910步骤
具体实施例方式请参考图2，图2为本发明实施例一面板驱动装置20的示意图。面板驱动装置20提供源极驱动信号VSl VSM至一显示面板，例如图I的液晶显示面板100。须注意的是，液晶显示面板100中负载电容CLl CLM是被驱动中画素在面板两端的等效电容。面板驱动装置20包括有一源极驱动器200及电荷回收装置电荷回收装置210 (I，2) 210 (M-1，M)。源极驱动器用以通过源极驱动节点NI 匪，分别输出源极驱动信号VSl VSM至负载电容CLl CLM，以更新画素的色彩内容。电荷回收装置210(1，2) 210(M_1，M)当中每一者，譬如是电荷回收装置210 (X，X+1)(其中X为I M的整数)在源极驱动节点NX与NX+1所输出的源极驱动信号VSX与VSX+1的一极性转换过渡期间内，依序进行一电荷回收操作与一电荷再利用操作，以节省功耗。在此所谓的极性转换过渡期间也就是源极驱动信号VSX从第一位准转换为第二位准而同时源极驱动信号VSX+1从第二位准转换为第一位准的过渡期间，或是相反地，源极驱动信号VSX从第二位准转换为第一位准而源极驱动信号VSX+1从第一位准转换为第二位准的过渡期间。具体来说，在电荷回收操作中，电荷回收装置210(X，X+1)将负载电容CLX CLX+1所储存的电荷回收至内部的储存电容。在电荷再利用操作中，电荷回收装置210(X，X+1)将储存电容所回收的电荷再分配至负载电容CLX CLX+1。电荷回收装置210(1，2) 210(M-1，Μ)可与源极驱动器200整合为一集成电路或独立设置为不同的电路。请参考图3Α，图3Α为电荷回收装置210(Χ，Χ+1)的细部结构的示意图。如图所示，电荷回收装置210(Χ，Χ+1)包括一第一储存电容211_Χ、一第二储存电容211_Χ+1、一第一开关模块212_Χ、一第二开关模块212_Χ+1及一平衡开关214 (X，Χ+1)。第一开关模块212_Χ用以控制第一负载电容CLX与第一储存电容211_Χ之间的电荷流动，而第二开关模块212_Χ+1用以控制第二负载电容CLX+1与第二储存电容211_Χ+1之间的电荷流动。第一与第二开关模块212_Χ、212_Χ+1譬如分别包括包括有各自的第一组开关与第二组开关。第一开关模块212_Χ中的第一组开关，譬如包括开关216_2与216_5，耦接于参考电位Vcom以及第一储存电容211_Χ之间；类似地，第二开关模块212_Χ+1中的第一组开关，譬如包括开关216_4与216_7，耦接于参考电位Vcom以及第二储存电容211_Χ+1之间。另外，第一开关模块212+Χ中的第二组开关，譬如包括开关216_1与216_6，耦接于第一源极驱动节点NX以及第一储存电容211_Χ之间；而第二开关模块212+Χ+1中的第二组开关，譬如包括开关216_3与216_8，耦接于第二源极驱动节点ΝΧ+1以及第二储存电容211_X+1之间。关于图3A所示的电荷回收装置210 (X，X+1)的具体操作，请继续参考图3B，图3B为源极驱动信号VSX、VSX+1、开关216_1 216_8、214(X，X+1)及节点电压VNX、VNX+1在一极性转换过渡期间Ts的时序图。在极性转换过渡期间Ts，源极驱动器200较佳地经配置将源极驱动信号处在高阻抗状态，使得负载电容CLX、CLX+1与储存电容211_X、211_X+1可以独立地分配电荷。在电荷回收与再利用操作的起点，节点电压VNX、VNX+1的初始电压极性相反，意思是源极驱动信号VSX、VSX+1被阻绝前的位准分别为一正电压VO及一负电压-VO。接下来，依序进行电荷回收与再利用的操作。首先，在一电荷回收期间Tr，第一开关模块212_X将第一储存电容211_X及负载电容CLX正向并联，且二开关模块212_X+1将第二储存电容211_X+1及负载电容CLX+1正向并联。更具体言之，在电荷回收期间Tr内，第一开关模块212_X或第二开关模块212X+1将对应的第一或第二储存电容211_X或211_X+1当中的一者的一端耦接至参考电位Vcom，以及将储存电容211_X或211_X+1的另一端耦接至对应的源极驱动节点NX或NX+1，结果就能将对应的负载电容CLX或CLX+1的电荷回 收至储存电容211_X或211_X+1。如此一来，利用电荷重新分配，节点电压VNX从正电压VO往共极驱动器130提供的一参考电位Vcom方向减少，而节点电压VNX+1从负电压-VO往参考电位Vcom方向增加。接着，在一电荷平衡期间Tb，开关216_1 216_8都断路，唯平衡开关214(X，X+1)导通，使得节点电压VNX、VNX+1都平衡至参考电位Vcom。最后，在一电荷再利用期间Tu，第一开关模块212_X反向并联第一储存电容211_X及负载电容CLX，第二开关模块212_X+1反向并联第二储存电容211_X及负载电容CLX。更具体言之，在电荷再利用期间Tu内，开关模块212_X或212_X+1将对应的储存电容211_X或212_X的第一端改为耦接至对应源极驱动节点NX与NX+1，以及将储存电容211_X或212_X的第二端改为耦接至参考电位Vcom，结果就将储存电容211_X或212_X所回收的电荷再分配至该负载电容CL_X或CL_X。因此，节点电压VNX从参考电位Vcom往负电压-VO方向减少，而节点电压VNX+1从参考电位Vcom往正电压VO方向增加。如此一来，在极性转换过渡期间Ts结束后，源极驱动器200可以极少的耗功就能够将节点电压VNX、VNX+1驱动至源极驱动信号VSX、VSX+1反转后的目标准位。由于电荷回收装置210 (X，X+1)电路对称及源极驱动信号VSX、VSX+1极性循环交替的性质，在另一实施例中，第一、第二开关模块212_X、212_X+1也可在电荷回收期间Tr，先反向并联储存电容与负载电容，再在电荷再利用期间Tu，正向并联联储存电容与负载电容，而达到相同的电荷分配效果，如图3C所示。另外，若节点电压VNX的初始值为负极性，节点电压VNX+1初始值为正极性，图3B及图3C所示的开关操作顺序也适用。所以，若以二次反转操作来作说明，就可将3B图或图3C的开关操作顺序加以排列组合，结果可达到图3D至图3G所示的反转操作，其相关操作为本领域普通技术人员所熟知，在此不赘述。综上所述，配合成对源极驱动信号的极性根据点反转驱动而交替地反转的极性转换过渡期间中，先在两源极驱动信号往参考电位Vcom的时候，将一负载电容的正/负极性电荷回收至储存电容，并接下来在源极驱动信号跨越参考电位Vcom而极性改变后，将负/正极性电荷反馈至负载电容，以预先产生反转后的源极驱动信号。如此一来，源极驱动器200仅须微调源极驱动信号，即可达到目标的准位，驱动功耗可大幅降低。除了图3A所示的电荷回收装置210(X，X+1)的细部结构的实施例外，根据本发明另一实施例，电荷回收装置210 (X，X+1)的细部结构也可如图4A所示。如图所示，电荷回收装置210 (X，X+1)包括有一开关模块412 (X，X+1)、一平衡开关414(X，X+1)及一储存电容411_X。开关模块412(X，X+1)譬如可包括有一第一组开关415_1及一第二组开关415_2。第一组开关415_1可包括有开关416_1、416_2，耦接于一参考电位以及该储存电容之间。第二组开关415_2可包括有416_3 416_6，耦接于第一与第二源极驱动节点NX与NX+1以及储存电容之间411_X。关于图4A所示的电荷回收装置210 (X，X+1)的具体操作，请继续参考图4B，图4B为源极驱动信号VSX、VSX+1、开关416_1 416_6、414(X，X+1)及节点电压VNX、VNX+1在极性转换过渡期间Ts的时序图。在极性转换过渡期间Ts内的电荷回收期间Tr内的一第一阶段Trl中，开关416_2、416_3导通，其余开关切断，以回收负载电容CLX的正电荷至储存电容411_X。在电荷回收期间Tr内的一第二阶段Tr2中，开关416_1、416_6导通，其余开关切断，以反相地回收负载电容CLX+1的负电荷。更具体言之，在电荷回收期间Tr的第一阶段Trl内，开关模块412(X，X+1)将该储存电容411_X的第一端耦接至参考电位Vcom， 以及将储存电容411_X的第二端耦接至源极驱动节点NX。而在电荷回收期间Tr的第二阶段Tr2内，开关模块412 (X，X+1)将储存电411_X容的第一端改为耦接至第二源极驱动节点NX+1，以及将储存电容的第二端改为耦接至该参考电位Vcom。相似地，在电荷平衡期间Tb，开关416_1 416_6都断路，唯平衡开关414 (X，X+1)导通，以平衡节点电压VNX、VNX+1至参考电位Vcom。接着,在电荷再利用期间Tu内的一第一阶段Tul中，开关416_1、416_4导通，其余开关都切断，以反相地利用储存电容411_X的电荷，降低节点电压VNX。最后，在电荷再利用期间Tu内的一第二阶段Tu2中，开关416_2、416_5导通，其余开关都切断，以利用正相地利用储存电容411_X的电荷，提升节点电压VNX+1。须注意的是，在另一实施例中电荷再利用期间Tu中第一、第二阶段Tul、Tu2的开关操作顺序可交换，如第4C图所示。另外，若节点电压VNX的初始值为负极性，节点电压VNX+1初始值为正极性，电荷回收期间Tr中第一、第二阶段Trl、Tr2的开关操作顺序须交换，如第4D图及第4E图所示。此外，若以二次反转操作来作说明，就可将4B-4C图与第4D-4E图的开关操作顺序加以排列组合，其相关操作为本领域普通技术人员所熟知，在此不赘述比较图3A与图4A所示的电荷回收装置210(X，X+1)以及其对应的开关操作时序，由于图3的电荷回收装置210(X，X+1)具备有两个开关模块212_X与212_X+1，因此在电荷回收期间Tr内，能够同时将第一与第二负载电容CLX与CLX+1所储存的电荷分别回收至第一与第二储存电容211_X与211_X+1，并且在电荷再利用期间Tb内，能够同时将第一与第二储存电容211_X与211_X+1所回收的电荷再分别分配第一与第二负载电容CLX与CLX+1。反之，图4A所示的电荷回收装置210(X，X+1)由于仅具备有单一个开关模块412 (X，X+1)，因此不论是电荷回收期间Tr或电荷再利用期间Tb都再分为两阶段以循序地针对不同的负载电容CLX与CLX+1充电/放电。值得注意的是，图3的电荷回收装置210 (X，X+1)并不限用电荷回收装置210(X，X+1)所示的开关操作时序。在其它实施例中，两个开关模块212_X与212_X+1也可循序运作。除了点反转驱动，电荷回收装置210 (X, X+1)也可应用于行反转(ColumnInversion)驱动，其差异在于极性相反之源极驱动信号VSX、VSX+1不须在闸极驱动信号每次切换驱动列时，变换极性，而是在整个画面都完成更新后，才变化极性。在此情况下，请参考图5A至图，其开关顺序是图4B至第4E图所示的开关顺序的循环。在图5A至图中，节点电压VNX、VNX+1完成一次极性转换操作后，仍在下一次的极性转换过渡期间Ts2，重复同样地开关操作，以达到行反转驱动的要求，结果可以简化开关416_1 416_6、414(X，X+1)的控制。上述面板驱动装置20的操作说明是针对如何极性相反之源极驱动信号VSX、VSX+1，实际上，随着液晶驱动方法的演进，产生各式各样的反转操作。为此，请参考图6、图7A与图7B，图6为面板驱动装置20的一变化实施例一面板驱动装置60的示意图，其中，与图2的实施例的主要差别在于使用一共享的电荷回收装置610，而非多个电荷回收装置210(1,2) 210(M-1，M)。另外，类似地，电荷回收装置610可与源极驱动器200整合为一集成电路或独立设置为不同的电路。图7A为依据一实施例的图6所示的电荷回收装置610的细部结构的细部结构示意图，图7B为另一实施例的电荷回收装置610的示意图。在图7A的电荷回收装置610与图3A所示者类似，差别主要在于所有的源极驱动节点NI NM与开关模块间都安装了节点·开关213_1 213_M。相似地，图7B的电荷回收装置610与图4A所示者类似，差别主要在于所有的源极驱动节点NI 匪与开关模块间都安装了节点开关413_1 413_M。如此一来，开关模块212_X、212_X+1、412_X可同时连接在多个源极驱动节点，以符合不同的反转操作。关于图7A与图7B所示的电荷回收装置610的具体操作，分别如图8A与图8B所示。图8A与图SB分别与图3B、图4B的驱动方式相似，差别主要在于图7A中的节点开关213_X与213_X+1与图8A中的413_X与413_X+1都仅在对应的源极驱动信号VNX与VNX+1的极性转换过渡期间Ts导通，以控制电荷回收与电荷再利用机制。其它可能的开关操作的变化型式也可由图3C 图3G、第4C图 图所示的驱动方式的节点开关操作方式类推而得，在此不赘述。如此一来，即使极性反转的驱动方式变化，节点开关213_1 213_M、413_1 413_M可提供额外的控制弹性，以满足不同的需求。面板驱动装置20的操作流程可归纳为一驱动流程90，如图9所示。驱动流程90包括有下述步骤步骤900:开始。步骤902 :经过源极驱动节点而提供一第一极性配置状态的多个源极驱动信号，以将电荷储存至源极驱动电荷所耦接的负载电容。步骤904:进行一电荷回收操作，以将负载电容所储存的电荷回收至一至多个储存电容。步骤906 :进行一电荷再利用操作，以将储存电容所回收的电荷再分配至负载电容。步骤908 :经过源极驱动节点而提供一第二极性配置状态的源极驱动信号。步骤910:结束。驱动流程90的细节可参考前文各实施例中电荷回收装置210(1，2) 210(M_1，Μ)或610的描述，在此不赘述。在先前技术中，如欲实施点反转驱动，源极驱动器120须不断交替地将负载电容充/放电至相反之极性，功耗甚大。即使利用额外的开关模块，在每一列画素扫描之间隙，在水平方向(列方向)将相邻画素的负载电容接通，利用电荷分享，抵销正负极性，以减轻源极驱动器120的负担，效果也有限。相较之下，本发明在极性转换过渡期间Ts，利用储存电容，回收负载电容的电荷，并在利用开关操作，反相地再利用该电荷，以预先改变源极驱动节点的位准。如此一来，源极驱动器200可以较低的功耗将源极驱动节点的节点电压驱动至源极驱动信号指定的电位。综上所述，本发明利用回收及反相负载电容的电荷，将源极驱动节点的节点电压预先改变至接近目标源极驱动信 号的电位，以降低源极驱动器的功耗。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种电荷回收装置，用于一面板显示装置，其特征在于，该电荷回收装置包括 一至多个储存电容；以及 一至多个开关模块，其耦接至该一至多个储存电容，以及经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，用以控制该多个负载电容与该一至多个储存电容之间的电荷流动；其中在一电荷回收期间内，该一至多个开关模块配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至该一至多个储存电容；以及 在一电荷再利用期间内，该一至多个开关模块配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。
2.如申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其特征在于，该电荷回收期间与该电荷再利用期间依序发生在该多个源极驱动节点所耦接的多个源极驱动信号的一极性转换过渡期间内。
3.如申请专利范围第2项所述的电荷回收装置，其特征在于，介于该电荷回收期间与该电荷再利用期间之间，更存在有一电荷平衡期间，当中多个源极驱动信号当中至少两者的电压相平衡。
4.如申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其特征在于，该一至多个开关模块当中包括 一第一开关模块，其耦接至该一至多个储存电容当中的一第一储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点；以及 一第二开关模块，其耦接至该一至多个储存电容当中的一第二储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第二源极驱动节点。
5.如申请专利范围第4项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该电荷回收期间的起点，该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号具有相反之极性。
6.如申请专利范围第4项所述的电荷回收装置，其特征在于，该第一与第二开关模块当中每一者包括 第一组开关，耦接于一参考电位以及该第一与第二储存电容当中的一者之间；以及第二组开关，分别耦接于该第一与第二源极驱动节点当中的一者以及该第一与第二储存电容当中的一者之间。
7.如申请专利范围第6项所述的电荷回收装置，其特征在于， 该第一开关模块的该第一组开关包括第一与第二开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第二开关模块的该第一组开关包括第三与第四开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第一开关模块的该第二组开关包括第五与第六开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点；以及 该第二开关模块的该第二组开关包括第七与第八开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
8.如申请专利范围第7所述的电荷回收装置，其特征在于， 在一极性转换过渡期间内的该电荷回收期间内，该第二、第四、第五及第七开关处在一第一导通/切断状态，以及该第一、第三、第六及第八开关处在相反之一第二导通/切断状态；以及 在该极性转换过渡期间内的该电荷再利用期间内，该第二、第四、第五及第七开关切换至第二导通/切断状态，以及该第一、第三、第六及第八开关切换至相反之该第一导通/切断状态。
9.如申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其特征在于，该一至多个开关模块当中的一者耦接至该一至多个储存电容当中的一储存电容，以及同时耦接至该多个源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点与一第二源极驱动节点。
10.如申请专利范围第9项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该电荷回收期间的起点，该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号具有相反之极性。
11.如申请专利范围第9项所述的电荷回收装置，其特征在于，该开关模块包括 第一组开关，耦接于一参考电位以及该储存电容之间；以及 第二组开关，耦接于该第一与第二源极驱动节点以及该储存电容之间。
12.如申请专利范围第11项所述的电荷回收装置，其特征在于， 该第一组开关包括第一与第二开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该参考电位；以及 该第二组开关包括第三与第四开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点，以及第五与第六开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
13.如申请专利范围第12所述的电荷回收装置，其特征在于， 在一极性转换过渡期间内的该电荷回收期间内的一第一阶段中，该第二及第三开关处在一第一导通/切断状态，该第一及第六开关处在相反之一第二导通/切断状态，以及该第四与第五开关处在切断状态； 在该极性转换过渡期间内的该电荷回收期间内的一第二阶段中，，该第二及第三开关切换至该第二导通/切断状态，该第一及第六开关切换至相反之该第一导通/切断状态，以及该第四与第五开关处在切断状态； 在该极性转换过渡期间内的该电荷再利用期间内的一第一阶段中，该第一及第四开关处在一第一导通/切断状态，该第二及第五开关处在相反之一第二导通/切断状态，以及该第三与第六开关处在切断状态；以及 在该极性转换过渡期间内的该电荷再利用期间内的一第二阶段中，该第一及第四开关切换至该第二导通/切断状态，该第二及第五开关切换至相反之该第一导通/切断状态，以及该第三与第六开关处在切断状态。
14.如申请专利范围第I所述的电荷回收装置，其特征在于，还包括有多个节点开关，该每一节点开关耦接于该多个源极驱动节点的一源极驱动节点与该一至多个开关模块的一开关模块之间。
15.如申请专利范围第14所述的电荷回收装置，其特征在于，该多个开关当中的每一者所耦接的该源极驱动节点所对应的该电荷回收期间与该电荷再利用期间导通。
16.一种面板驱动装置，其特征在于，包括 一源极驱动器，用以在多个源极驱动节点而输出多个源极驱动信号；以及 申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其耦接至该多个源极驱动信号。
17.—种驱动方法，用于驱动一面板显示装置，其特征在于，该驱动方法包括依序进行下述步骤 经过多个源极驱动节点而提供一第一极性配置状态的多个源极驱动信号，以将电荷储存至该多个源极驱动电荷所耦接的多个负载电容； 进行一电荷回收操作，以将该多个负载电容所储存的电荷回收至一至多个储存电容； 进行一电荷再利用操作，以将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容；以及 经过该多个源极驱动节点而提供一第二极性配置状态的该多个源极驱动信号。
18.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，更包括在该电荷回收操作与该电荷再利用操作之间，进行一电荷平衡操作，以平衡该多个源极驱动信号的电压。
19.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷回收操作的步骤包括同一时间将该多个负载电容当中的第一与第二负载电容所储存的电荷分别回收至该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容。
20.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷再利用操作的步骤包括在同一时间将该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容所回收的电荷再分别分配至该多个负载电容当中的第一与第二负载电容。
21.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷回收操作的步骤包括在不同时间依序将该多个负载电容当中的第一与第二负载电容所储存的电荷分别回收至该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容。
22.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷再利用操作的步骤包括在不同时间依序将该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容所回收的电荷再分别分配至该多个负载电容当中的第一与第二负载电容。
23.—种电荷回收装置，用于一面板显示装置，其特征在于，该电荷回收装置包括 第一与第二储存电容； 一第一开关模块，其耦接至一第一储存电容与多源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点；以及 一第二开关模块，其耦接至一第二储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第二源极驱动节点， 其中该第一与第二开关模块当中每一者包括 第一组开关，耦接于一参考电位以及该第一与第二储存电容当中的一者之间；以及 第二组开关，分别耦接于该第一与第二源极驱动节点当中的一者以及该第一与第二储存电容当中的一者之间。
24.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号的一极性转换过渡期间的起点，该等源极驱动信号具有相反之极性。
25.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于， 该第一开关模块的该第一组开关包括第一与第二开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第二开关模块的该第一组开关包括第三与第四开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第一开关模块的该第二组开关包括第五与第六开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点；以及 该第二开关模块的该第二组开关包括第七与第八开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
26.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于，更包括一电荷平衡开关，耦接于该第一与第二源极驱动节点之间。
27.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于，该第一与第二开关模块当中的每一者更耦接至该多个源极驱动节点当中的其它节点，以及该电荷回收装置还包括有多个节点开关，该每一节点开关耦接于该多个源极驱动节点的一者与该第一与第二开关模块当中的一者之间。
28.—种面板驱动装置，其特征在于，包括 一源极驱动器，其具有多个源极驱动节点，用于输出多个源极驱动信号；以及 申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其耦接至该多个源极驱动节点当中的第一与第二源极驱动节点。
29.—种电荷回收装置，用于一面板显示装置，其特征在于，包括 一储存电容；以及 一开关模块，其耦接至该储存电容与多个源极驱动节点当中的第一与第二源极驱动节点，其中该开关模块包括 第一组开关，其包括第一与第二开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至一参考电位；以及 第二组开关，其包括第三与第四开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点，以及第五与第六开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
30.如申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号的一极性转换过渡期间的起点，该等源极驱动信号具有相反之极性。
31.如申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其特征在于，更包括一电荷平衡开关，耦接于该第一与第二源极驱动节点之间。
32.如申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其特征在于，该开关模块更耦接至该多个源极驱动节点当中的其它节点，以及该电荷回收装置还包括有多个节点开关，该每一节点开关耦接于该多个源极驱动节点的一者与该开关模块之间。
33.一种面板驱动装置，其特征在于，包括 一源极驱动器，其具有多个源极驱动节点，用于输出多个源极驱动信号；以及 申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其耦接至该多个源极驱动节点当中的一者。
全文摘要
本发明公开一种电荷回收装置，用于一面板显示装置。该电荷回收装置包括一至多个储存电容；以及一至多个开关模块，其耦接至该一至多个储存电容，以及经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，用以控制该多个负载电容与该一至多个储存电容之间的电荷流动。在一电荷回收期间内，该一至多个开关模块配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至该一至多个储存电容。在一电荷再利用期间内，该一至多个开关模块配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。
文档编号G09G3/36GK102915690SQ201110222469
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者吴泽宏 申请人:联咏科技股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种电荷回收装置与相关的面板驱动装置及驱动方法，尤其涉及一种利用回收负载电荷，节省驱动功耗的电荷回收装置与相关的面板驱动装置及驱动方法。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有外型轻薄、耗电量少以及无福射污染等特性，已被广泛地应用于计算机系统、移动电话、个人数字助理(Personal DigitalAssistant, PDA)等信息产品上。液晶显示器的工作原理是利用液晶分子在不同排列状态下，对光线具有不同的偏振或折射效果，因此可经由不同排列状态的液晶分子来控制光线的穿透量，进一步产生不同强度的输出光线，及不同灰阶强度的红、绿、蓝光。一般而言，施加在液晶材料层两端的电压极性必须每隔一段时间进行反转，用以避免液晶材料产生极化而造成永久性的破坏，也用以避免影像残存(Image Sticking)效应。所以，就发展出四种液晶显示装置的驱动方式图框反转(Frame Inversion)、线反转(Line Inversion)、像素反转(Pixel Inversion)及点反转(Dot Inversion)。当使用图框反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一图框的数据信号为相同极性，并且和下一图框的数据信号为相反极性。线反转包括列反转(Row Inversion)及行反转(Column Inversion)。当使用列反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一列的数据信号和其相邻列的数据信号为相反极性。当使用行反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一行的数据信号和其相邻行的数据信号为相反极性。当使用画素反转的方式来驱动液晶显示装置时，每一画素单元的数据信号与其相邻画素单元的数据信号为相反极性。由于画素反转及点反转的驱动方式可提供较佳的显示质量，因此画素反转及点反转的驱动方式已成为目前液晶显示装置最常使用的驱动方式。请参考图I,图I为先前技术一液晶显示器10的示意图。液晶显示器10包括有一液晶显不面板100、一闸极驱动器110、一源极驱动器120及一共极驱动器130。液晶显示面板100包括有以矩阵方式排列的画素，用来显示各种颜色。共极驱动器130用来提供一参考电位Vcom至液晶显不面板100。闸极驱动器110依序输出闸极驱动信号VGl VGN至液晶显示面板100，以指示每一列画素的更新时序。根据点反转驱动，源极驱动器120输出的源极驱动信号VSl VSM与相邻的源极驱动信号极性相反。举例来说，源极驱动信号VSX.VSX+1的极性相反，且根据闸极驱动信号VGl VGN，每当扫描的列变化时，源极驱动信号VSX、VSX+1进行极性反转。也就是说，源极驱动器120须依序交替地将液晶显示面板100上第X行及第X+1行上画素对应的负载电容充/放电至正极性或负极性，其功耗大而不符合经济效益。为了减少驱动功耗，液晶显示器10可利用额外的开关模块，在每一列画素扫描之间隙，在水平方向(列方向)将相邻画素的负载电容接通，利用电荷分享，抵销正负极性，以减轻源极驱动器120的负担。然而，以抵销极性减少驱动功耗的效果有限，如何以更省电的方式实现点反转驱动，已成为业界的努力目标之一。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种电荷回收装置及相关的面板驱动装置与驱动方法。本发明公开一种电荷回收装置，用于一面板显示装置。该电荷回收装置包括一至多个储存电容；以及一至多个开关模块，其耦接至该一至多个储存电容，以及经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，用以控制该多个负载电容与该一至多个储存电容之间的电荷流动；其中在一电荷回收期间内，该一至多个开关模块配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至该一至多个储存电容；以及在该电荷再利用期间内，该一至多个开关模块配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。本发明还公开一种面板驱动装置，包括一源极驱动器，用以在多个源极驱动节点而输出多个源极驱动信号；以及一电荷回收装置，其经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，以在该多个源极驱动节点所输出的该多个源极驱动信号的一极性转换过渡期间内，依序进行一电荷回收操作与一电荷再利用操作；其中在该电荷回收操作中，该电荷回收装置配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至内部的一至多个储存电容；以及在一电·荷再利用操作中，该电荷回收装置配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。本发明还公开一种驱动方法，用于驱动一面板显示装置。该驱动方法包括依序进行下述步骤经过多个源极驱动节点而提供一第一极性配置状态的多个源极驱动信号，以将电荷储存至该多个源极驱动电荷所耦接的多个负载电容；进行一电荷回收操作，以将该多个负载电容所储存的电荷回收至一至多个储存电容；进行一电荷再利用操作，以将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容；以及经过该多个源极驱动节点而提供一第二极性配置状态的该多个源极驱动信号。本发明还公开一种电荷回收装置，用于一面板显示装置，该电荷回收装置包括第一与第二储存电容；一第一开关模块，其耦接至一第一储存电容与多源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点；以及一第二开关模块，其耦接至一第二储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第二源极驱动节点。该第一与第二开关模块当中每一者包括第一组开关，耦接于一参考电位以及该第一与第二储存电容当中的一者之间；以及第二组开关，分别耦接于该第一与第二源极驱动节点当中的一者以及该第一与第二储存电容当中的一者之间。本发明还公开一种电荷回收装置，包括一储存电容；以及一开关模块，其耦接至该储存电容与多个源极驱动节点当中的第一与第二源极驱动节点。该开关模块包括第一组开关，其包括第一与第二开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至一参考电位；以及第二组开关，其包括第三与第四开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点，以及第五与第六开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。在此配合下列图示、实施例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的其它目的与优点详述于后。
图I为先前技术一液晶显示器的示意图。图2为本发明实施例一面板驱动装置的示意图。图3A为图2的面板驱动装置中一电荷回收装置的细部结构的示意图。图3B至图3G为图3A中相关信号、装置操作的时序图。图4A为图3A的电荷回收装置的一变化实施例的示意图。图4B至图为图3A中相关信号、装置操作的时序6为图2的面板驱动装置的一变化实施例的示意图。图7A为图6的一电荷回收装置的细部结构的示意图。 图7B为图7A的电荷回收装置的一变化实施例的示意图。图8A为图7A中相关信号、装置操作的时序图。图8B为图7B中相关信号、装置操作的时序图。图9为本发明实施例一驱动流程的示意图。其中，附图标记说明如下CLl CLM负载电容NI NM源极驱动节点VSl VSM源极驱动信号VNl VNM节点电压VGl、VG2、VGN闸极驱动信号Vcom参考电位W、-W电压Ts极性转换过渡期间Tr电荷回收期间Tb电荷平衡期间Tu电荷再利用期间TrUTul第一阶段Tr2、Tu2第二阶段10液晶显示器100液晶显示面板110闸极驱动器120,200源极驱动器130共极驱动器20面板驱动装置210(1，2) 210(M_1，M)、610电荷回收装置211_X、211_X+1、411_X储存电容212_X第一开关模块212_X+1第二开关模块412_X开关模块214(1，2) 214(M-1，M)、414(1，平衡开关2) 414(M_1，M)
213_1 213_M、413_1 413_M节点开关216_1、216_2、216_3、216_4、216_5、开关216_6、216_7、216_8、416_1、416_2、416_3、416_4、416_5、416_6415_1第一组开关415_2第二组开关610电荷回收装置90驱动流程·900 910步骤
具体实施例方式请参考图2，图2为本发明实施例一面板驱动装置20的示意图。面板驱动装置20提供源极驱动信号VSl VSM至一显示面板，例如图I的液晶显示面板100。须注意的是，液晶显示面板100中负载电容CLl CLM是被驱动中画素在面板两端的等效电容。面板驱动装置20包括有一源极驱动器200及电荷回收装置电荷回收装置210 (I，2) 210 (M-1，M)。源极驱动器用以通过源极驱动节点NI 匪，分别输出源极驱动信号VSl VSM至负载电容CLl CLM，以更新画素的色彩内容。电荷回收装置210(1，2) 210(M_1，M)当中每一者，譬如是电荷回收装置210 (X，X+1)(其中X为I M的整数)在源极驱动节点NX与NX+1所输出的源极驱动信号VSX与VSX+1的一极性转换过渡期间内，依序进行一电荷回收操作与一电荷再利用操作，以节省功耗。在此所谓的极性转换过渡期间也就是源极驱动信号VSX从第一位准转换为第二位准而同时源极驱动信号VSX+1从第二位准转换为第一位准的过渡期间，或是相反地，源极驱动信号VSX从第二位准转换为第一位准而源极驱动信号VSX+1从第一位准转换为第二位准的过渡期间。具体来说，在电荷回收操作中，电荷回收装置210(X，X+1)将负载电容CLX CLX+1所储存的电荷回收至内部的储存电容。在电荷再利用操作中，电荷回收装置210(X，X+1)将储存电容所回收的电荷再分配至负载电容CLX CLX+1。电荷回收装置210(1，2) 210(M-1，Μ)可与源极驱动器200整合为一集成电路或独立设置为不同的电路。请参考图3Α，图3Α为电荷回收装置210(Χ，Χ+1)的细部结构的示意图。如图所示，电荷回收装置210(Χ，Χ+1)包括一第一储存电容211_Χ、一第二储存电容211_Χ+1、一第一开关模块212_Χ、一第二开关模块212_Χ+1及一平衡开关214 (X，Χ+1)。第一开关模块212_Χ用以控制第一负载电容CLX与第一储存电容211_Χ之间的电荷流动，而第二开关模块212_Χ+1用以控制第二负载电容CLX+1与第二储存电容211_Χ+1之间的电荷流动。第一与第二开关模块212_Χ、212_Χ+1譬如分别包括包括有各自的第一组开关与第二组开关。第一开关模块212_Χ中的第一组开关，譬如包括开关216_2与216_5，耦接于参考电位Vcom以及第一储存电容211_Χ之间；类似地，第二开关模块212_Χ+1中的第一组开关，譬如包括开关216_4与216_7，耦接于参考电位Vcom以及第二储存电容211_Χ+1之间。另外，第一开关模块212+Χ中的第二组开关，譬如包括开关216_1与216_6，耦接于第一源极驱动节点NX以及第一储存电容211_Χ之间；而第二开关模块212+Χ+1中的第二组开关，譬如包括开关216_3与216_8，耦接于第二源极驱动节点ΝΧ+1以及第二储存电容211_X+1之间。关于图3A所示的电荷回收装置210 (X，X+1)的具体操作，请继续参考图3B，图3B为源极驱动信号VSX、VSX+1、开关216_1 216_8、214(X，X+1)及节点电压VNX、VNX+1在一极性转换过渡期间Ts的时序图。在极性转换过渡期间Ts，源极驱动器200较佳地经配置将源极驱动信号处在高阻抗状态，使得负载电容CLX、CLX+1与储存电容211_X、211_X+1可以独立地分配电荷。在电荷回收与再利用操作的起点，节点电压VNX、VNX+1的初始电压极性相反，意思是源极驱动信号VSX、VSX+1被阻绝前的位准分别为一正电压VO及一负电压-VO。接下来，依序进行电荷回收与再利用的操作。首先，在一电荷回收期间Tr，第一开关模块212_X将第一储存电容211_X及负载电容CLX正向并联，且二开关模块212_X+1将第二储存电容211_X+1及负载电容CLX+1正向并联。更具体言之，在电荷回收期间Tr内，第一开关模块212_X或第二开关模块212X+1将对应的第一或第二储存电容211_X或211_X+1当中的一者的一端耦接至参考电位Vcom，以及将储存电容211_X或211_X+1的另一端耦接至对应的源极驱动节点NX或NX+1，结果就能将对应的负载电容CLX或CLX+1的电荷回 收至储存电容211_X或211_X+1。如此一来，利用电荷重新分配，节点电压VNX从正电压VO往共极驱动器130提供的一参考电位Vcom方向减少，而节点电压VNX+1从负电压-VO往参考电位Vcom方向增加。接着，在一电荷平衡期间Tb，开关216_1 216_8都断路，唯平衡开关214(X，X+1)导通，使得节点电压VNX、VNX+1都平衡至参考电位Vcom。最后，在一电荷再利用期间Tu，第一开关模块212_X反向并联第一储存电容211_X及负载电容CLX，第二开关模块212_X+1反向并联第二储存电容211_X及负载电容CLX。更具体言之，在电荷再利用期间Tu内，开关模块212_X或212_X+1将对应的储存电容211_X或212_X的第一端改为耦接至对应源极驱动节点NX与NX+1，以及将储存电容211_X或212_X的第二端改为耦接至参考电位Vcom，结果就将储存电容211_X或212_X所回收的电荷再分配至该负载电容CL_X或CL_X。因此，节点电压VNX从参考电位Vcom往负电压-VO方向减少，而节点电压VNX+1从参考电位Vcom往正电压VO方向增加。如此一来，在极性转换过渡期间Ts结束后，源极驱动器200可以极少的耗功就能够将节点电压VNX、VNX+1驱动至源极驱动信号VSX、VSX+1反转后的目标准位。由于电荷回收装置210 (X，X+1)电路对称及源极驱动信号VSX、VSX+1极性循环交替的性质，在另一实施例中，第一、第二开关模块212_X、212_X+1也可在电荷回收期间Tr，先反向并联储存电容与负载电容，再在电荷再利用期间Tu，正向并联联储存电容与负载电容，而达到相同的电荷分配效果，如图3C所示。另外，若节点电压VNX的初始值为负极性，节点电压VNX+1初始值为正极性，图3B及图3C所示的开关操作顺序也适用。所以，若以二次反转操作来作说明，就可将3B图或图3C的开关操作顺序加以排列组合，结果可达到图3D至图3G所示的反转操作，其相关操作为本领域普通技术人员所熟知，在此不赘述。综上所述，配合成对源极驱动信号的极性根据点反转驱动而交替地反转的极性转换过渡期间中，先在两源极驱动信号往参考电位Vcom的时候，将一负载电容的正/负极性电荷回收至储存电容，并接下来在源极驱动信号跨越参考电位Vcom而极性改变后，将负/正极性电荷反馈至负载电容，以预先产生反转后的源极驱动信号。如此一来，源极驱动器200仅须微调源极驱动信号，即可达到目标的准位，驱动功耗可大幅降低。除了图3A所示的电荷回收装置210(X，X+1)的细部结构的实施例外，根据本发明另一实施例，电荷回收装置210 (X，X+1)的细部结构也可如图4A所示。如图所示，电荷回收装置210 (X，X+1)包括有一开关模块412 (X，X+1)、一平衡开关414(X，X+1)及一储存电容411_X。开关模块412(X，X+1)譬如可包括有一第一组开关415_1及一第二组开关415_2。第一组开关415_1可包括有开关416_1、416_2，耦接于一参考电位以及该储存电容之间。第二组开关415_2可包括有416_3 416_6，耦接于第一与第二源极驱动节点NX与NX+1以及储存电容之间411_X。关于图4A所示的电荷回收装置210 (X，X+1)的具体操作，请继续参考图4B，图4B为源极驱动信号VSX、VSX+1、开关416_1 416_6、414(X，X+1)及节点电压VNX、VNX+1在极性转换过渡期间Ts的时序图。在极性转换过渡期间Ts内的电荷回收期间Tr内的一第一阶段Trl中，开关416_2、416_3导通，其余开关切断，以回收负载电容CLX的正电荷至储存电容411_X。在电荷回收期间Tr内的一第二阶段Tr2中，开关416_1、416_6导通，其余开关切断，以反相地回收负载电容CLX+1的负电荷。更具体言之，在电荷回收期间Tr的第一阶段Trl内，开关模块412(X，X+1)将该储存电容411_X的第一端耦接至参考电位Vcom， 以及将储存电容411_X的第二端耦接至源极驱动节点NX。而在电荷回收期间Tr的第二阶段Tr2内，开关模块412 (X，X+1)将储存电411_X容的第一端改为耦接至第二源极驱动节点NX+1，以及将储存电容的第二端改为耦接至该参考电位Vcom。相似地，在电荷平衡期间Tb，开关416_1 416_6都断路，唯平衡开关414 (X，X+1)导通，以平衡节点电压VNX、VNX+1至参考电位Vcom。接着,在电荷再利用期间Tu内的一第一阶段Tul中，开关416_1、416_4导通，其余开关都切断，以反相地利用储存电容411_X的电荷，降低节点电压VNX。最后，在电荷再利用期间Tu内的一第二阶段Tu2中，开关416_2、416_5导通，其余开关都切断，以利用正相地利用储存电容411_X的电荷，提升节点电压VNX+1。须注意的是，在另一实施例中电荷再利用期间Tu中第一、第二阶段Tul、Tu2的开关操作顺序可交换，如第4C图所示。另外，若节点电压VNX的初始值为负极性，节点电压VNX+1初始值为正极性，电荷回收期间Tr中第一、第二阶段Trl、Tr2的开关操作顺序须交换，如第4D图及第4E图所示。此外，若以二次反转操作来作说明，就可将4B-4C图与第4D-4E图的开关操作顺序加以排列组合，其相关操作为本领域普通技术人员所熟知，在此不赘述比较图3A与图4A所示的电荷回收装置210(X，X+1)以及其对应的开关操作时序，由于图3的电荷回收装置210(X，X+1)具备有两个开关模块212_X与212_X+1，因此在电荷回收期间Tr内，能够同时将第一与第二负载电容CLX与CLX+1所储存的电荷分别回收至第一与第二储存电容211_X与211_X+1，并且在电荷再利用期间Tb内，能够同时将第一与第二储存电容211_X与211_X+1所回收的电荷再分别分配第一与第二负载电容CLX与CLX+1。反之，图4A所示的电荷回收装置210(X，X+1)由于仅具备有单一个开关模块412 (X，X+1)，因此不论是电荷回收期间Tr或电荷再利用期间Tb都再分为两阶段以循序地针对不同的负载电容CLX与CLX+1充电/放电。值得注意的是，图3的电荷回收装置210 (X，X+1)并不限用电荷回收装置210(X，X+1)所示的开关操作时序。在其它实施例中，两个开关模块212_X与212_X+1也可循序运作。除了点反转驱动，电荷回收装置210 (X, X+1)也可应用于行反转(ColumnInversion)驱动，其差异在于极性相反之源极驱动信号VSX、VSX+1不须在闸极驱动信号每次切换驱动列时，变换极性，而是在整个画面都完成更新后，才变化极性。在此情况下，请参考图5A至图，其开关顺序是图4B至第4E图所示的开关顺序的循环。在图5A至图中，节点电压VNX、VNX+1完成一次极性转换操作后，仍在下一次的极性转换过渡期间Ts2，重复同样地开关操作，以达到行反转驱动的要求，结果可以简化开关416_1 416_6、414(X，X+1)的控制。上述面板驱动装置20的操作说明是针对如何极性相反之源极驱动信号VSX、VSX+1，实际上，随着液晶驱动方法的演进，产生各式各样的反转操作。为此，请参考图6、图7A与图7B，图6为面板驱动装置20的一变化实施例一面板驱动装置60的示意图，其中，与图2的实施例的主要差别在于使用一共享的电荷回收装置610，而非多个电荷回收装置210(1,2) 210(M-1，M)。另外，类似地，电荷回收装置610可与源极驱动器200整合为一集成电路或独立设置为不同的电路。图7A为依据一实施例的图6所示的电荷回收装置610的细部结构的细部结构示意图，图7B为另一实施例的电荷回收装置610的示意图。在图7A的电荷回收装置610与图3A所示者类似，差别主要在于所有的源极驱动节点NI NM与开关模块间都安装了节点·开关213_1 213_M。相似地，图7B的电荷回收装置610与图4A所示者类似，差别主要在于所有的源极驱动节点NI 匪与开关模块间都安装了节点开关413_1 413_M。如此一来，开关模块212_X、212_X+1、412_X可同时连接在多个源极驱动节点，以符合不同的反转操作。关于图7A与图7B所示的电荷回收装置610的具体操作，分别如图8A与图8B所示。图8A与图SB分别与图3B、图4B的驱动方式相似，差别主要在于图7A中的节点开关213_X与213_X+1与图8A中的413_X与413_X+1都仅在对应的源极驱动信号VNX与VNX+1的极性转换过渡期间Ts导通，以控制电荷回收与电荷再利用机制。其它可能的开关操作的变化型式也可由图3C 图3G、第4C图 图所示的驱动方式的节点开关操作方式类推而得，在此不赘述。如此一来，即使极性反转的驱动方式变化，节点开关213_1 213_M、413_1 413_M可提供额外的控制弹性，以满足不同的需求。面板驱动装置20的操作流程可归纳为一驱动流程90，如图9所示。驱动流程90包括有下述步骤步骤900:开始。步骤902 :经过源极驱动节点而提供一第一极性配置状态的多个源极驱动信号，以将电荷储存至源极驱动电荷所耦接的负载电容。步骤904:进行一电荷回收操作，以将负载电容所储存的电荷回收至一至多个储存电容。步骤906 :进行一电荷再利用操作，以将储存电容所回收的电荷再分配至负载电容。步骤908 :经过源极驱动节点而提供一第二极性配置状态的源极驱动信号。步骤910:结束。驱动流程90的细节可参考前文各实施例中电荷回收装置210(1，2) 210(M_1，Μ)或610的描述，在此不赘述。在先前技术中，如欲实施点反转驱动，源极驱动器120须不断交替地将负载电容充/放电至相反之极性，功耗甚大。即使利用额外的开关模块，在每一列画素扫描之间隙，在水平方向(列方向)将相邻画素的负载电容接通，利用电荷分享，抵销正负极性，以减轻源极驱动器120的负担，效果也有限。相较之下，本发明在极性转换过渡期间Ts，利用储存电容，回收负载电容的电荷，并在利用开关操作，反相地再利用该电荷，以预先改变源极驱动节点的位准。如此一来，源极驱动器200可以较低的功耗将源极驱动节点的节点电压驱动至源极驱动信号指定的电位。综上所述，本发明利用回收及反相负载电容的电荷，将源极驱动节点的节点电压预先改变至接近目标源极驱动信 号的电位，以降低源极驱动器的功耗。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种电荷回收装置，用于一面板显示装置，其特征在于，该电荷回收装置包括 一至多个储存电容；以及 一至多个开关模块，其耦接至该一至多个储存电容，以及经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，用以控制该多个负载电容与该一至多个储存电容之间的电荷流动；其中在一电荷回收期间内，该一至多个开关模块配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至该一至多个储存电容；以及 在一电荷再利用期间内，该一至多个开关模块配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。
2.如申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其特征在于，该电荷回收期间与该电荷再利用期间依序发生在该多个源极驱动节点所耦接的多个源极驱动信号的一极性转换过渡期间内。
3.如申请专利范围第2项所述的电荷回收装置，其特征在于，介于该电荷回收期间与该电荷再利用期间之间，更存在有一电荷平衡期间，当中多个源极驱动信号当中至少两者的电压相平衡。
4.如申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其特征在于，该一至多个开关模块当中包括 一第一开关模块，其耦接至该一至多个储存电容当中的一第一储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点；以及 一第二开关模块，其耦接至该一至多个储存电容当中的一第二储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第二源极驱动节点。
5.如申请专利范围第4项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该电荷回收期间的起点，该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号具有相反之极性。
6.如申请专利范围第4项所述的电荷回收装置，其特征在于，该第一与第二开关模块当中每一者包括 第一组开关，耦接于一参考电位以及该第一与第二储存电容当中的一者之间；以及第二组开关，分别耦接于该第一与第二源极驱动节点当中的一者以及该第一与第二储存电容当中的一者之间。
7.如申请专利范围第6项所述的电荷回收装置，其特征在于， 该第一开关模块的该第一组开关包括第一与第二开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第二开关模块的该第一组开关包括第三与第四开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第一开关模块的该第二组开关包括第五与第六开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点；以及 该第二开关模块的该第二组开关包括第七与第八开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
8.如申请专利范围第7所述的电荷回收装置，其特征在于， 在一极性转换过渡期间内的该电荷回收期间内，该第二、第四、第五及第七开关处在一第一导通/切断状态，以及该第一、第三、第六及第八开关处在相反之一第二导通/切断状态；以及 在该极性转换过渡期间内的该电荷再利用期间内，该第二、第四、第五及第七开关切换至第二导通/切断状态，以及该第一、第三、第六及第八开关切换至相反之该第一导通/切断状态。
9.如申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其特征在于，该一至多个开关模块当中的一者耦接至该一至多个储存电容当中的一储存电容，以及同时耦接至该多个源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点与一第二源极驱动节点。
10.如申请专利范围第9项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该电荷回收期间的起点，该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号具有相反之极性。
11.如申请专利范围第9项所述的电荷回收装置，其特征在于，该开关模块包括 第一组开关，耦接于一参考电位以及该储存电容之间；以及 第二组开关，耦接于该第一与第二源极驱动节点以及该储存电容之间。
12.如申请专利范围第11项所述的电荷回收装置，其特征在于， 该第一组开关包括第一与第二开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该参考电位；以及 该第二组开关包括第三与第四开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点，以及第五与第六开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
13.如申请专利范围第12所述的电荷回收装置，其特征在于， 在一极性转换过渡期间内的该电荷回收期间内的一第一阶段中，该第二及第三开关处在一第一导通/切断状态，该第一及第六开关处在相反之一第二导通/切断状态，以及该第四与第五开关处在切断状态； 在该极性转换过渡期间内的该电荷回收期间内的一第二阶段中，，该第二及第三开关切换至该第二导通/切断状态，该第一及第六开关切换至相反之该第一导通/切断状态，以及该第四与第五开关处在切断状态； 在该极性转换过渡期间内的该电荷再利用期间内的一第一阶段中，该第一及第四开关处在一第一导通/切断状态，该第二及第五开关处在相反之一第二导通/切断状态，以及该第三与第六开关处在切断状态；以及 在该极性转换过渡期间内的该电荷再利用期间内的一第二阶段中，该第一及第四开关切换至该第二导通/切断状态，该第二及第五开关切换至相反之该第一导通/切断状态，以及该第三与第六开关处在切断状态。
14.如申请专利范围第I所述的电荷回收装置，其特征在于，还包括有多个节点开关，该每一节点开关耦接于该多个源极驱动节点的一源极驱动节点与该一至多个开关模块的一开关模块之间。
15.如申请专利范围第14所述的电荷回收装置，其特征在于，该多个开关当中的每一者所耦接的该源极驱动节点所对应的该电荷回收期间与该电荷再利用期间导通。
16.一种面板驱动装置，其特征在于，包括 一源极驱动器，用以在多个源极驱动节点而输出多个源极驱动信号；以及 申请专利范围第I项所述的电荷回收装置，其耦接至该多个源极驱动信号。
17.—种驱动方法，用于驱动一面板显示装置，其特征在于，该驱动方法包括依序进行下述步骤 经过多个源极驱动节点而提供一第一极性配置状态的多个源极驱动信号，以将电荷储存至该多个源极驱动电荷所耦接的多个负载电容； 进行一电荷回收操作，以将该多个负载电容所储存的电荷回收至一至多个储存电容； 进行一电荷再利用操作，以将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容；以及 经过该多个源极驱动节点而提供一第二极性配置状态的该多个源极驱动信号。
18.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，更包括在该电荷回收操作与该电荷再利用操作之间，进行一电荷平衡操作，以平衡该多个源极驱动信号的电压。
19.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷回收操作的步骤包括同一时间将该多个负载电容当中的第一与第二负载电容所储存的电荷分别回收至该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容。
20.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷再利用操作的步骤包括在同一时间将该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容所回收的电荷再分别分配至该多个负载电容当中的第一与第二负载电容。
21.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷回收操作的步骤包括在不同时间依序将该多个负载电容当中的第一与第二负载电容所储存的电荷分别回收至该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容。
22.如申请专利范围第17项所述的驱动方法，其特征在于，该电荷再利用操作的步骤包括在不同时间依序将该一至多个储存电容当中的第一与第二储存电容所回收的电荷再分别分配至该多个负载电容当中的第一与第二负载电容。
23.—种电荷回收装置，用于一面板显示装置，其特征在于，该电荷回收装置包括 第一与第二储存电容； 一第一开关模块，其耦接至一第一储存电容与多源极驱动节点当中的一第一源极驱动节点；以及 一第二开关模块，其耦接至一第二储存电容与该多个源极驱动节点当中的一第二源极驱动节点， 其中该第一与第二开关模块当中每一者包括 第一组开关，耦接于一参考电位以及该第一与第二储存电容当中的一者之间；以及 第二组开关，分别耦接于该第一与第二源极驱动节点当中的一者以及该第一与第二储存电容当中的一者之间。
24.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号的一极性转换过渡期间的起点，该等源极驱动信号具有相反之极性。
25.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于， 该第一开关模块的该第一组开关包括第一与第二开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第二开关模块的该第一组开关包括第三与第四开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该参考电位； 该第一开关模块的该第二组开关包括第五与第六开关分别耦接至该第一储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点；以及 该第二开关模块的该第二组开关包括第七与第八开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
26.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于，更包括一电荷平衡开关，耦接于该第一与第二源极驱动节点之间。
27.如申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其特征在于，该第一与第二开关模块当中的每一者更耦接至该多个源极驱动节点当中的其它节点，以及该电荷回收装置还包括有多个节点开关，该每一节点开关耦接于该多个源极驱动节点的一者与该第一与第二开关模块当中的一者之间。
28.—种面板驱动装置，其特征在于，包括 一源极驱动器，其具有多个源极驱动节点，用于输出多个源极驱动信号；以及 申请专利范围第23项所述的电荷回收装置，其耦接至该多个源极驱动节点当中的第一与第二源极驱动节点。
29.—种电荷回收装置，用于一面板显示装置，其特征在于，包括 一储存电容；以及 一开关模块，其耦接至该储存电容与多个源极驱动节点当中的第一与第二源极驱动节点，其中该开关模块包括 第一组开关，其包括第一与第二开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至一参考电位；以及 第二组开关，其包括第三与第四开关分别耦接至该储存电容的两端以及耦接至该第一源极驱动节点，以及第五与第六开关分别耦接至该第二储存电容的两端以及耦接至该第二源极驱动节点。
30.如申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其特征在于，在该第一与第二源极驱动节点所耦接的源极驱动信号的一极性转换过渡期间的起点，该等源极驱动信号具有相反之极性。
31.如申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其特征在于，更包括一电荷平衡开关，耦接于该第一与第二源极驱动节点之间。
32.如申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其特征在于，该开关模块更耦接至该多个源极驱动节点当中的其它节点，以及该电荷回收装置还包括有多个节点开关，该每一节点开关耦接于该多个源极驱动节点的一者与该开关模块之间。
33.一种面板驱动装置，其特征在于，包括 一源极驱动器，其具有多个源极驱动节点，用于输出多个源极驱动信号；以及 申请专利范围第29项所述的电荷回收装置，其耦接至该多个源极驱动节点当中的一者。
全文摘要
本发明公开一种电荷回收装置，用于一面板显示装置。该电荷回收装置包括一至多个储存电容；以及一至多个开关模块，其耦接至该一至多个储存电容，以及经过多个源极驱动节点而耦接至多个负载电容，用以控制该多个负载电容与该一至多个储存电容之间的电荷流动。在一电荷回收期间内，该一至多个开关模块配置为将该多个负载电容所储存的电荷回收至该一至多个储存电容。在一电荷再利用期间内，该一至多个开关模块配置为将该一至多个储存电容所回收的电荷再分配至该多个负载电容。
文档编号G09G3/36GK102915690SQ201110222469
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者吴泽宏 申请人:联咏科技股份有限公司
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