CN113763869A - 控制显示屏的方法及其控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制显示屏的方法及其控制电路,该显示屏包括多个子像素以及耦接于该多个子像素的多条扫描线。该方法包括下列步骤:在一显示帧期间的一子帧期间内,对该多条扫描线中的一第一扫描线进行扫描,以开启该多个子像素中耦接于该第一扫描线的至少一子像素;以及在该子帧期间之后的一非显示期间内,对该多条扫描线中的一第二扫描线进行放电。其中,该第二扫描线不同于该第一扫描线。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制显示屏的方法及其控制电路,尤其涉及一种可用来控制被动矩阵式发光二极管(Passive Matrix Light-Emitting Diode,PM-LED)显示屏的方法及其相关的控制电路。
背景技术
发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)广泛应用于各种电子装置的显示器,例如电视屏幕、计算机显示器、以及可携式系统,如移动电话、手持式游戏主机、和个人数位助理等。请参考图1,图1为一被动矩阵式发光二极管(PM-LED)显示屏的驱动架构的示意图,其包括一定电流源100连接于多个发光二极管(LED1~LED4),每一发光二极管LED1~LED4则分别连接至一开关器SW1~SW4。在开关器SW1~SW4的控制之下,每一发光二极管LED1~LED4可分时驱动。
请参考图2,图2示出了图1中的发光二极管显示屏的一种驱动方式,其中,显示时间可平均分成4等分,其对应的开关器SW1~SW4依序开启,以分时方式依序点亮4颗发光二极管LED1~LED4。为了提高画面刷新率,一般可将发光二极管LED1~LED4的显示时间分成数等分。在图2的示例中,假设显示数据包括16位的灰度(共65536个灰度值),此16位的灰度被分成64等分,因此每一等分为1024个灰度值。当发光二极管LED1的1024个灰度值显示完毕之后,可依序切换至发光二极管LED2、LED3、LED4以分别显示1024个灰度值,再切换回发光二极管LED1以显示下一组1024个灰度值。依此类推,当发光二极管LED1~LED4都完成64次的显示,即代表完成了16位灰度的数据显示。通过这样的方式,可提高画面刷新率。
图1中的发光二极管LED1~LED4可对应于显示屏上的一种颜色。举例来说,一像素可包括三种颜色(红绿蓝),而图1的电路结构可以是4个相邻像素内的其中一种颜色,而相同定电流源的电流则用于驱动同一种颜色的发光二极管。也就是说,相同颜色的发光二极管像素共用同一个定电流源。4个相邻像素可由三组如图1所示的发光二极管驱动电路所构成,其分别对应于红绿蓝三种颜色的像素,这三组驱动电路可同时运作,即同时点亮不同颜色的相应发光二极管。图1仅为发光二极管驱动电路的一种示例,实际上,显示屏可由数千个发光二极管所构成,而一定电流源可用来驱动大量的发光二极管发光。
在现有的被动矩阵式发光二极管显示屏中,由于各发光二极管之间的分时切换运作,切换过程中容易发生残影(image sticking)现象。为解决残影问题,可在发光二极管显示屏上设置耦接于扫描线的一预充电电路以及耦接于数据线的一预放电电路。在一段显示期间结束之后(或下一段显示期间开始之前),分别对扫描线和数据线进行预充电或预放电,以加速释放耦接于无须点亮的发光二极管的扫描线及数据线上寄生电容的电荷,避免这些发光二极管被误点亮而发生残影。
然而,对于部分未点亮的发光二极管而言,显示过程中寄生电容的耦合可能造成这些发光二极管长时间处于逆偏压(reverse bias)状态,或是逆偏压的压差过大,导致此发光二极管容易损坏且寿命减少。因此,实有必要提供一种可用于被动矩阵式发光二极管显示屏的控制方法,以改善残影现象,同时避免发光二极管长期及/或过度逆偏压的问题。
发明内容
因此,本发明的主要目的即在于提供一种可用于被动矩阵式发光二极管(PassiveMatrix Light-Emitting Diode,PM-LED)显示屏的新颖的驱动方法及其控制电路,以解决发光二极管长期及/或过度逆偏压的问题。
本发明的一实施例公开了一种控制显示屏的方法,该显示屏包括多个子像素以及耦接于该多个子像素的多条扫描线。该方法包括下列步骤:在一显示帧期间的一子帧期间内,对该多条扫描线中的一第一扫描线进行扫描,以开启该多个子像素中耦接于该第一扫描线的至少一子像素;以及在该子帧期间之后的一非显示期间内,对该多条扫描线中的一第二扫描线进行放电。其中,该第二扫描线不同于该第一扫描线。
本发明的另一实施例公开了一种控制电路,用来控制一显示屏,该显示屏包括多个子像素以及耦接于该多个子像素的多条扫描线。该控制电路包括一驱动电路及一扫描预充电电路。该驱动电路可用来在一显示帧期间的一子帧期间内,对该多条扫描线中的一第一扫描线进行扫描,以开启该多个子像素中耦接于该第一扫描线的至少一子像素。该扫描预充电电路可用来在该子帧期间之后的一非显示期间内,对该多条扫描线中的一第二扫描线进行放电。其中,该第二扫描线不同于该第一扫描线。
附图说明
图1为一被动矩阵式发光二极管显示屏的驱动架构的示意图。
图2示出了图1中的发光二极管显示屏的一种驱动方式。
图3示出了发生在显示屏上的上行残影的成因。
图4示出了利用扫描预充电电路来解决上行残影问题。
图5示出了发生在显示屏上的下行残影的成因。
图6示出了利用数据预放电电路来解决下行残影问题。
图7示出了利用数据预充电电路来加速发光二极管的导通。
图8为一显示屏的控制时序图。
图9示出了发光二极管出现长期逆偏压的成因。
图10为本发明实施例一显示屏的控制时序图。
图11为本发明实施例一流程的流程图。
其中,附图标记说明如下:
100 定电流源
LED1~LED4 发光二极管
SW1~SW4 开关器
30 显示控制系统
300 显示屏
302 源极驱动装置
304 扫描驱动装置
D_1、D_2、…、D_M 数据线
S_1、S_2、…、S_N 扫描线
410 扫描预充电电路
SPU_1、SPU_2、…、SPU_N 扫描预充电单元
610 数据预放电电路
DDU_1、DDU_2 数据预放电单元
710 数据预充电电路
DPU_1、DPU_2 数据预充电单元
V1、V2 电压
SYNC、SF 信号
SF_1~SF_N 子帧期间
900 显示屏
CP 寄生电容
VP 阳极电压
VN 阴极电压
110 流程
1100~1106 步骤
具体实施方式
被动矩阵式发光二极管(Passive Matrix Light-Emitting Diode,PM-LED)显示屏上遇到的残影(image sticking)问题可区分为上行残影(upward image sticking)和下行残影(downward image sticking),其成因和解决方式分别说明如下。
请参考图3,图3为一显示控制系统30的示意图。显示控制系统30包括一显示屏300、一源极驱动装置302及一扫描驱动装置304。显示屏300包括多条扫描线、多条数据线及多个子像素,为求简化,图3仅示出4个子像素及其对应的发光二极管LED1~LED4。此4颗发光二极管LED1~LED4分别包含在4个相邻子像素中而形成2×2的阵列。在被动矩阵式发光二极管显示屏的结构之下,发光二极管LED1~LED4是由数据线D_1、D_2及扫描线S_1、S_2所控制。数据线D_1及D_2耦接于源极驱动装置302,源极驱动装置302可用来发送显示数据至数据线D_1及D_2。在一实施例中,源极驱动装置302可包括耦接于多条数据线的电流源,类似于图1所示的定电流源100。电流源可供应电流以点亮发光二极管,以在显示屏300上产生欲显示的图像。扫描线S_1及S_2耦接于扫描驱动装置304,扫描驱动装置304可用来依序对扫描线S_1及S_2进行扫描。在一实施例中,扫描驱动装置304可包括一电源开关器,用来依序将扫描线切换为低电压以导通发光二极管。
更明确来说,在显示屏300上,发光二极管LED1~LED4的阴极耦接于扫描线S_1或S_2,阳极耦接于数据线D_1或D_2。这些子像素可依序开启,意即发光二极管LED1~LED4依序点亮。需注意的是,发光二极管LED1~LED4是在顺偏压(forward bias)状态之下被点亮,因此,扫描线S_1及S_2可依序进行扫描以分别拉低扫描线S_1及S_2上的电压,而显示数据可传送至数据线D_1及D_2以选择性地拉高数据线D_1及D_2上的电压。基于分时运作,在一显示帧时间内,每一发光二极管LED1~LED4可被分配一子帧期间,发光二极管LED1~LED4可在每一子帧期间内选择性点亮,且/或可控制发光二极管LED1~LED4在每一子帧期间内的点亮时间,从而使发光二极管LED1~LED4产生欲显示的亮度。
图3示出了发生在显示屏300上的上行残影的成因。如图3所示,发光二极管LED1~LED4可视为图1中的4颗发光二极管,可共用同一个定电流源并通过分时方式以LED1、LED2、LED3及LED4的顺序点亮。当发光二极管LED2点亮时,扫描线S_1被拉到较低电位(如接地电平)。当显示操作切换到下一颗发光二极管LED3点亮时,数据线D_1上升至较高电压电平以输出电流至发光二极管LED3。此时由于扫描线S_1仍未完全回复至较高电压电平,造成发光二极管LED1的阳极和阴极之间出现顺偏压,导致发光二极管LED1被误点亮。
为了解决上行残影的问题,扫描驱动装置304还可包括一扫描预充电电路410,如图4所示。扫描预充电电路410耦接于扫描线S_1及S_2的一端。更明确来说,扫描预充电电路410可包括多个扫描预充电单元SPU_1及SPU_2,其分别耦接至扫描线S_1及S_2。在扫描线S_1的扫描结束之后(在扫描线S_2的扫描开始而发光二极管LED3点亮之前),可通过扫描预充电单元SPU_1将扫描线S_1的电压上拉。在一实施例中,扫描预充电单元SPU_1及SPU_2各自包括一电压源(如图4所示),其可通过对扫描线S_1或S_2上的寄生电容进行充电,以将扫描线S_1或S_2的电压上拉。当扫描线S_1的电压被充电至较高电平时,可提高发光二极管LED1的阴极电压,使发光二极管LED1呈现逆偏压,从而去除上行残影的问题。
图5示出了发生在显示屏300上的下行残影的成因,其中,下行残影主要是因为数据线上的寄生电容所造成。在发光二极管LED2点亮的状态下欲切换至下一颗发光二极管LED3点亮时,扫描驱动装置开始对扫描线S_2进行扫描,以将扫描线S_2拉到较低电位。此时刚显示完毕的数据线D_2上的寄生电容造成数据线D_2仍维持在高电位,使得发光二极管LED4的阳极和阴极之间出现顺偏压。在顺偏压之下,电流可从数据线D_2上的寄生电容通过发光二极管LED4流至扫描线S_2,导致发光二极管LED4被误点亮。
为了解决下行残影的问题,源极驱动装置302还可包括一数据预放电电路610,如图6所示。数据预放电电路610耦接于数据线D_1及D_2的一端。更明确来说,数据预放电电路610可包括多个数据预放电单元DDU_1及DDU_2,其分别耦接至数据线D_1及D_2。在发光二极管LED2显示完毕之后,可启用数据预放电电路610以释放数据线D_2的寄生电容中的电荷,因此,可通过数据预放电单元DDU_2将对应的数据线D_2拉到较低电位(如V1),如此可降低发光二极管LED4的阳极电压,使发光二极管LED4呈现逆偏压,从而去除下行残影的问题。
此外,源极驱动装置302还可包括一数据预充电电路710,如图7所示。数据预充电电路710耦接于数据线D_1及D_2。更明确来说,数据预充电电路710可包括多个数据预充电单元DPU_1及DPU_2,其分别耦接于数据线D_1及D_2,数据预充电电路710可用来加速发光二极管的导通。由于数据线D_1及D_2存在较大的寄生电容,因此可在数据线上的发光二极管开启之前,先利用数据预充电电路710对数据线D_1及D_2上的寄生电容进行预充电,以将数据线拉到一预定电位(如V2)。如此一来,数据线D_1及/或D_2即可快速到达用来导通相应发光二极管的电压电平。
值得注意的是,图4所示的扫描预充电单元SPU_1及SPU_2、图6所示的数据预放电单元DDU_1及DDU_2、以及图7所示的数据预充电单元DPU_1及DPU_2都以电压源来表示,其用来说明扫描预充电电路410、数据预放电电路610、及数据预充电电路710都是用来驱动扫描线或数据线到达一预定电压。需注意,数据预放电单元DDU_1及DDU_2和数据预充电单元DPU_1及DPU_2可提供不同电压。一般来说,数据预放电单元DDU_1及DDU_2可提供较低的电压V1以对数据线D_1及D_2进行放电,而数据预充电单元DPU_1及DPU_2可提供较高的电压V2以对数据线D_1及D_2进行充电。实际上,扫描预充电电路、数据预放电电路、及/或数据预充电电路都可以通过任何适当的方式来实现(如晶体管、电阻、或开关器等),其实现方式非用以限制本发明的范畴。
在一实施例中,源极驱动装置可同时包括数据预放电电路及数据预充电电路,以解决下行残影的问题,并提供预充电功能以提升发光二极管的发光速率。此外,扫描驱动装置也可包括扫描预充电电路,用以解决上行残影的问题。除此之外,源极驱动装置和扫描驱动装置都可整合在一控制电路,例如包含在晶片中的集成电路(Integrated Circuit,IC)。或者,若源极驱动装置实现于集成电路时,扫描驱动装置可以是实现于显示屏上非主动区的电路块。
请参考图8,图8为一显示屏的控制时序图,其中,上述扫描预充电电路、数据预放电电路、和数据预充电电路都包含在控制电路中。如图8所示,信号SYNC可用来指示一显示帧期间的开始。一般来说,信号SYNC每1/60秒触发一次,代表一显示帧期间等于1/60秒(即60赫兹(Hz)的刷新率),其中,每一显示帧期间可分为多个子帧期间以及分别接在多个子帧期间之后的多个非显示期间。每一子帧期间是扫描线进行扫描且至少一子像素通过数据线接收显示数据(即至少一发光二极管根据显示数据而被点亮或不点亮)的显示时间。每一非显示期间可以是两个子帧期间之间的空白间隙(blanking interval)。在图8中,信号SF可用来指示子帧期间和非显示期间。在此例中,信号SF位于“高”电平代表子帧期间;信号SF位于“低”电平代表非显示期间。请参考图8搭配图1~2所示,每一子帧期间可以是一发光二极管(如LED1、LED2、LED3、或LED4)点亮以显示1024个灰度值的时间区间。
值得注意的是,上述用于扫描线及数据线的预充电/预放电可在非显示期间内进行。图8示出了数据预放电电路、数据预充电电路、及扫描预充电电路的运作,其中,波形为“高”电平代表相应的电路被启用以进行充电或放电,波形为“低”电平代表相应的电路被停用。
在每一非显示期间内,数据预放电电路可先启用,以释放数据线的寄生电容中残存的电荷,此时数据线被拉到较低电压使得发光二极管呈现逆偏压状态。在数据线进行放电之后,可停用数据预放电电路,同时数据预充电电路启用,使得数据线被充电至使发光二极管接近导通的较高电压电平,从而加速发光二极管的导通,以用于下一子帧期间的显示操作。
对每一条扫描线而言,在非显示期间内,可在一扫描线进行扫描之后启用对应于该扫描线的扫描预充电单元,也就是说,扫描预充电单元可操作在其对应扫描线电压被拉低的子帧期间之后的下一非显示期间。扫描预充电单元的充电可避免上行残影现象发生在下一子帧期间。在此例中,显示屏可包括N条扫描线S_1~S_N,而扫描预充电电路可包括N个扫描预充电单元SPU_1~SPU_N,其分别耦接于扫描线S_1~S_N,通过驱动电路对扫描线S_1~S_N依序扫描即可显示图像帧。
如图8所示,在子帧期间SF_1内可对扫描线S_1进行扫描,因此,在子帧期间SF_1之后的下一非显示期间内,扫描预充电单元SPU_1可将扫描线S_1充电至较高电位,此电位使得耦接于扫描线S_1的发光二极管形成逆偏压。举例来说,在此非显示期间内,数据预放电电路可将数据线放电至一特定低电压,而扫描线S_1可被充电至大于该特定低电压的电压,使得耦接于扫描线S_1的发光二极管形成逆偏压而关闭。同样地,在子帧期间SF_2内可对扫描线S_2进行扫描,因此,在子帧期间SF_2之后的下一非显示期间内,扫描预充电单元SPU_2可将扫描线S_2充电至较高电位。在子帧期间SF_N内可对扫描线S_N进行扫描,因此,在子帧期间SF_N之后的下一非显示期间内,扫描预充电单元SPU_N可将扫描线S_N充电至较高电位。
如上所述,显示屏上寄生电容的耦合可能造成发光二极管出现长期逆偏压或过度逆偏压。图9示出了发光二极管出现长期逆偏压的成因。详细来说,图9为具有多个发光二极管的一显示屏900的示意图,其中,多个发光二极管布置为M×N的阵列形式。发光二极管耦接于N条扫描线S_1~S_N以及M条数据线D_1~D_M。对于每一发光二极管而言,其阳极耦接于数据线D_1~D_M的其中一者而阴极耦接于扫描线S_1~S_N的其中一者。数据线D_1~D_M耦接至一源极驱动装置,其包括多个电流源,可根据显示数据来分别输出电流至数据线D_1~D_M。数据线D_1~D_M还耦接至一数据预充电电路及/或一数据预放电电路(未示出)。除此之外,扫描线S_1~S_N耦接至一扫描驱动装置及一扫描预充电电路(未示出)。
一般来说,在一显示期间(如前述子帧期间)内,扫描驱动装置可将其中一条扫描线拉到低电位(如接地电压),以对该扫描线进行扫描,扫描驱动装置同时控制其它扫描线为浮空状态。图9示出第一条扫描线S_1进行扫描而被拉到接地电压,同时其它扫描线S_2~S_N被控制为浮空状态。对于耦接于被扫描的扫描线的发光二极管来说,根据显示数据,其中的部分发光二极管被设定为开启而部分发光二极管被设定为关闭,而源极驱动装置可对应提供输出至数据线的电流。由于每一条数据线和每一条扫描线之间都存在寄生电容,当一发光二极管被开启时,其相应数据线的电压被拉高,此时,由于该数据线与扫描线之间的寄生电容,使得浮空的扫描线的电压会随着该数据线的电压而被上拉。在此情形下,耦接于该扫描线的发光二极管的阴极电压也逐渐上升。
因此,若存在大量的发光二极管开启时,通过寄生电容耦合的电荷更多,从而将发光二极管的阴极电压拉到更高的电平。此时,若某一特定数据线上的发光二极管未开启,则此发光二极管的阳极电压位于较低电平。当经过数个子帧期间之后,电容耦合将造成发光二极管的阴极电压持续提升,直到其相应的扫描线进行扫描为止,同时阳极电压仍维持在较低电平。在此情况下,发光二极管将出现较长时间的逆偏压,且/或因过高的阴极电压而面临过大的逆偏电压差,导致发光二极管容易损坏。
举例来说,如图9所示,对于一条扫描线而言(以扫描线S_3为例),从前一次扫描结束到下一次扫描开始之间的间隔约等于一整段显示帧时间长。在这段期间内,扫描线S_3未进行扫描且持续为浮空状态,其电压因而通过寄生电容CP的耦合逐渐提升。电容耦合出现在另一条扫描线进行扫描而扫描线S_3浮空的每一子帧期间。若这一段期间内位于扫描线S_3和一特定数据线(如D_3)交点的发光二极管未被点亮(意即该发光二极管对应的电流源关闭,且数据线D_3的电压和该发光二极管的阳极电压VP位于低电平),同时其它信道上的许多发光二极管都点亮(意即其它多数的数据线被拉到高电压使得扫描线通过寄生电容CP的耦合被拉升较大的电平幅度),处于浮空状态的扫描线S_3可能被拉到更高的电压电平,导致此发光二极管的阴极电压VN过度提高。在此情况下,此发光二极管长期逆偏压(VP-VN<0)的程度将更为严重。
因此,基于显示数据,每一子帧期间内可能存在部分发光二极管开启而部分发光二极管关闭。最严重的情况是,某一特定发光二极管关闭,而相同扫描线上的其它发光二极管都开启,如此一来,该特定发光二极管将形成大幅度的逆偏电压差。
为了解决过度逆偏压或长期逆偏压的问题,本发明提供了一种用于显示屏的扫描方法,其中,在一子帧期间内某一扫描线进行扫描的情况下,接续在该子帧期间之后的下一非显示期间内,可由另一扫描线进行充电或放电。在一实施例中,假设扫描线S_1~S_N分别受控于扫描预充电电路中的扫描预充电单元SPU_1~SPU_N,若扫描线S_1在一子帧期间内进行扫描,而在该子帧期间之后的下一非显示期间内,可启用扫描预充电单元SPU_3以对扫描线S_3进行放电。如上所述,在扫描线S_1进行扫描的子帧期间内(扫描线S_3为浮空状态),扫描线S_3的电压通过寄生电容CP而被拉高,因此,在接下来的非显示期间内,扫描预充电单元SPU_3可用来对扫描线S_3进行放电,以将其电压下拉至适当的电平。
因此,在对扫描线S_1进行扫描的子帧期间之后的下一非显示期间当中,扫描预充电单元SPU_1可对扫描线S_1进行充电以避免上行残影,此外,当扫描线S_1通过扫描预充电单元SPU_1进行充电的同时,还可启用扫描预充电单元SPU_3以对扫描线S_3进行放电,以避免浮空的扫描线S_3上的发光二极管发生过度逆偏压的现象。如上所述,每一扫描预充电单元都可由一电压源来实现,其可通过对相应的扫描线充电或放电,以驱动该扫描线到达适当的电压。在此例中,扫描线S_3的电压在子帧期间内通过寄生电容而被拉高,因此在下一非显示期间内,扫描预充电单元SPU_3用来将扫描线S_3放电至适当的电压。扫描线S_1的电压在扫描线S_1进行扫描的子帧期间内被拉低,因此在下一非显示期间内,扫描预充电单元SPU_1用来将扫描线S_1充电至适当的电压。
优选地,扫描预充电电路可对扫描线进行充电或放电,以将该扫描线拉到一预定电压电平,此预定电压电平使得耦接于该扫描线的发光二极管形成一特定的逆偏电压差。需注意的是,扫描预充电电路通常操作在非显示期间。若扫描预充电电路驱动扫描线到达过低电压而使得耦接于扫描线的部分发光二极管进入顺偏压状态,这些发光二极管可能被误点亮;若扫描预充电电路驱动扫描线到达过高电压而使得耦接于该扫描线的部分发光二极管形成过度逆偏压,这些发光二极管可能容易损坏。因此,扫描预充电电路及其电压源应提供对于发光二极管的阴极而言适当的电压,使发光二极管形成适当电压差的逆偏压。
在一实施例中,为了提供较佳的过度逆偏压保护,扫描预充电电路可在一非显示期间内对所有扫描线进行充电或放电。在此情况下,进行扫描的扫描线可回复至适当的电压电平以避免上行残影,而浮空的扫描线可被拉到适当的电压电平以避免发光二极管过度逆偏压。请参考图10,图10为本发明实施例一显示屏的控制时序图。显示屏可以是一被动矩阵式发光二极管显示屏,其具有扫描预充电电路、数据预放电电路及数据预充电电路。图10所示的信号SYNC和SF的运作以及关于数据预放电电路和数据预充电电路的运作都类似于图8所示,在此不赘述。同样地,在图10中,对于预充电及预放电电路而言,波形为“高”电平代表相应的电路被启用以进行充电或放电,波形为“低”电平代表相应的电路被停用。
图10的控制时序和图8的控制时序之间的差异在于扫描预充电电路的运作。如图10所示,显示帧期间包括多个子帧期间SF_1~SF_N以及分别接在子帧期间SF_1~SF_N之后的多个非显示期间。在一非显示期间内,扫描预充电电路可对每一条扫描线进行充电或放电。因此,除了进行扫描的扫描线被充电至适当的电压以避免残影之外,浮空的扫描线也被放电至适当的电压以避免发光二极管的过度逆偏压。
除此之外,对于一扫描线而言,扫描预充电电路可在多个非显示期间内(例如在一显示帧期间内的每一非显示期间)进行充电或放电,无论该扫描线是否在相应的前一子帧期间进行扫描。如此一来,在每一子帧期间结束之后,浮空的扫描线都可回复到适当的电压,从而避免发光二极管的阴极电压在多个子帧期间内持续拉升而导致发光二极管长期逆偏压。
如图10所示,在每一非显示期间内,每一条扫描线都通过该扫描预充电电路进行充电或放电,其不同于图8所示每一条扫描线对应的扫描预充电单元只在该扫描线刚完成扫描时进行充电。因此,每一条扫描线上的发光二极管的阴极电压在每一子帧的显示周期内都可受到良好控制,如此可避免发光二极管长期逆偏压及/或过度逆偏压的问题,从而延长发光二极管的寿命。
在一实施例中,在非显示期间内,扫描线进行放电的时间可和数据线的充电时间重叠。换句话说,在数据预充电电路开始对数据线充电的同时,扫描预充电电路可驱动扫描线的电压到达适当的电平。优选地,在非显示期间内,扫描线的充放电操作需至少涵盖数据线由数据预充电电路开始充电的时间,例如可涵盖整段非显示期间,如图10所示。需注意的是,数据预充电电路的充电操作可拉高数据线的电压,使得扫描线的电压通过寄生电容的耦合而上拉(若该扫描线为浮空状态下)。因此,在数据线开始充电的时间点上,应启用扫描预充电电路以控制每一条扫描线到达一特定电压,从而避免扫描线在数据线充电的同时被拉到过高的电压。
优选地,扫描预充电电路的充放电操作可在非显示期间内进行,但不应在显示期间(即子帧期间)内进行。需注意的是,显示屏上存在大量的寄生电容耦合在数据线和扫描线之间。因此,在某一条扫描线进行扫描的子帧期间内,应控制其它扫描线为浮空状态,以减少或避免扫描线上的寄生电容的影响。若未扫描的扫描线被控制在一特定电压而非浮空状态,则在源极驱动装置拉高数据线的电压时,需分配部分电荷对耦接于非浮空扫描线的寄生电容充电,从而限制了发光二极管的阳极电压的提升速度,也降低了发光二极管的发光速度。
在一实施例中,扫描预充电电路进行预充电的电压应大于数据预放电电路进行预放电的电压。举例来说,若非显示期间开始之后数据预放电电路用来将数据线拉到电压VA,则扫描预充电电路应将扫描线拉到大于电压VA的电压VB,从而有效消除残影。通过这样的方式,可控制发光二极管的阳极和阴极电压形成逆偏压,且发光二极管的电压差可良好控制在适当的电平。如此一来,可避免残影现象的发生,且发光二极管不致形成过度逆偏压。
值得注意的是,本发明的目的在于提供一种控制显示屏的方法,可避免残影的发生,同时避免发光二极管的长期和过度逆偏压。本领域技术人员当可据此进行修饰或变化,而不限于此。举例来说,在上述实施例中,发光二极管的阳极耦接于数据线而发光二极管的阴极耦接于扫描线;但在另一实施例中,也可将发光二极管的阳极耦接至扫描线而将发光二极管的阴极耦接至数据线,并据此控制扫描信号和显示数据的电平。关于显示屏上子像素的结构不应用以限制本发明的范畴。
此外,在本发明的实施例中,一条扫描线是在另一扫描线进行扫描的子帧期间之后的下一非显示期间进行预充电;而在部分实施例中,扫描线可以不在每一段非显示期间都进行预充电,以减少耗电或达成其它目的。举例来说,在一实施例中,针对每一条扫描线,可以每二或三段非显示期间进行一次预充电;或者,除了进行扫描的子帧期间之后的预充电操作之外,所有扫描线可在一显示帧期间内的部分非显示期间同时进行预充电。在此情况下,仍可减轻电容耦合造成的长期及/或过度逆偏压问题。
上述关于显示屏的驱动操作可归纳为一流程110,如图11所示。流程110可实现于包括源极驱动装置和扫描驱动装置的一控制电路,其中,扫描驱动装置可包括用于扫描驱动的驱动电路以及用于预充电操作的扫描预充电电路。如图11所示,流程110包括下列步骤:
步骤1100:开始。
步骤1102:在一显示帧期间的一子帧期间内,驱动电路对多条扫描线中的一第一扫描线进行扫描,以开启多个子像素中耦接于第一扫描线的至少一子像素。
步骤1104:在该子帧期间之后的一非显示期间内,扫描预充电电路对多条扫描线中的一第二扫描线进行放电,其中,第二扫描线不同于第一扫描线。
步骤1106:结束。
关于流程110的详细操作和变化方式可参考前述段落的说明,在此不赘述。
综上所述,本发明的实施例提供了一种控制显示屏的方法,更明确来说,是一种控制被动矩阵式发光二极管显示屏的方法及其相关的控制电路。显示屏包括布置为阵列的多个子像素,其中每一子像素是由一发光二极管组成。每一发光二极管的阳极耦接于一数据线而阴极耦接于一扫描线。控制电路包括一源极驱动装置及一扫描驱动装置,其中,显示屏可通过数据线受控于源极驱动装置,并通过扫描线受控于扫描驱动装置。在显示控制操作中,一显示帧期间可分割为多个子帧期间以及分别接在子帧期间之后的多个非显示期间。在每一子帧期间内,可对一扫描线进行扫描,并控制其它扫描线为浮空状态。在一子帧期间内一第一扫描线进行扫描时,扫描驱动装置的一扫描预充电电路可在该子帧期间之后的下一非显示期间内对第一扫描线进行充电,以避免残影的发生,并且,在相同非显示期间内,扫描预充电电路也可对不同于第一扫描线的一第二扫描线进行放电,以避免耦接于第二扫描线的发光二极管出现长期及/或过度逆偏压。在一实施例中,扫描预充电电路可由一电压源来实现,其可通过对扫描线进行充电或放电来驱动扫描线到达适当的电压,以控制发光二极管的电压差形成适当电平的逆偏压,从而避免残影以及长期及/或过度逆偏压的问题。因此,对于一扫描线而言,扫描预充电电路可在一显示帧期间的多个非显示期间内对该扫描线进行充电或放电,无论该扫描线是否在其前一子帧期间进行扫描,如此一来,在每一子帧期间结束之后,浮空的扫描线(即未扫描的扫描线)可回复到适当的电压,从而避免发光二极管长期及/或过度逆偏压的问题。
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。
Claims (20)
1.一种控制显示屏的方法,该显示屏包括多个子像素以及耦接于该多个子像素的多条扫描线,该方法包括:
在一显示帧期间的一子帧期间内,对该多条扫描线中的一第一扫描线进行扫描,以开启该多个子像素中耦接于该第一扫描线的至少一子像素;以及
在该子帧期间之后的一非显示期间内,对该多条扫描线中的一第二扫描线进行放电;
其中,该第二扫描线不同于该第一扫描线。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在该非显示期间内,当该第二扫描线进行放电时,对该第一扫描线进行充电。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在该子帧期间之后的该非显示期间内,对该多条扫描线中的所有扫描线进行充电或放电。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该显示帧期间包括多个子帧期间以及分别位于该多个子帧期间之后的多个非显示期间,且该方法还包括:
在该多个非显示期间中的每一非显示期间内,对该多条扫描线中的每一条扫描线进行充电或放电。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对该第二扫描线进行放电的步骤包括:
将该第二扫描线拉到一预定电压电平,该预定电压电平使得该多个子像素中耦接于该第二扫描线的至少一子像素当中的一发光二极管形成一特定的逆偏电压差。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该显示屏还包括多条数据线,该多条数据线耦接于该多个子像素,且该方法还包括:
在该非显示期间内,将该多条数据线中的一第一数据线放电至一第一电压;以及
在该非显示期间内,当该第一数据线进行放电之后,将该第一数据线充电至一第二电压。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,在该非显示期间内,当该第一数据线开始充电的同时,由一扫描预充电电路驱动该第二扫描线的电压。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,对该第二扫描线进行放电的步骤包括:
将该第二扫描线放电至大于该第一电压的一第三电压。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在该子帧期间内,当该第一扫描线进行扫描时,将该多条扫描线中除了该第一扫描线以外的其它扫描线控制为浮空状态。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该显示屏是一被动矩阵式发光二极管显示屏。
11.一种控制电路,用来控制一显示屏,该显示屏包括多个子像素以及耦接于该多个子像素的多条扫描线,该控制电路包括:
一驱动电路,用来在一显示帧期间的一子帧期间内,对该多条扫描线中的一第一扫描线进行扫描,以开启该多个子像素中耦接于该第一扫描线的至少一子像素;以及
一扫描预充电电路,用来在该子帧期间之后的一非显示期间内,对该多条扫描线中的一第二扫描线进行放电;
其中,该第二扫描线不同于该第一扫描线。
12.如权利要求11所述的控制电路,其特征在于,在该非显示期间内,当该第二扫描线进行放电时,该扫描预充电电路还用来对该第一扫描线进行充电。
13.如权利要求11所述的控制电路,其特征在于,在该子帧期间之后的该非显示期间内,该扫描预充电电路还用来对该多条扫描线中的所有扫描线进行充电或放电。
14.如权利要求11所述的控制电路,其特征在于,该显示帧期间包括多个子帧期间以及分别位于该多个子帧期间之后的多个非显示期间,且在该多个非显示期间中的每一非显示期间内,该扫描预充电电路还用来对该多条扫描线中的每一条扫描线进行充电或放电。
15.如权利要求11所述的控制电路,其特征在于,该扫描预充电电路用来将该第二扫描线拉到一预定电压电平,该预定电压电平使得该多个子像素中耦接于该第二扫描线的至少一子像素当中的一发光二极管形成一特定的逆偏电压差。
16.如权利要求11所述的控制电路,其特征在于,该显示屏还包括多条数据线,该多条数据线耦接于该多个子像素,且该控制电路还包括:
一数据预放电电路,用来在该非显示期间内,将该多条数据线中的一第一数据线放电至一第一电压;以及
一数据预充电电路,用来在该非显示期间内,当该数据预放电电路对该第一数据线进行放电之后,将该第一数据线充电至一第二电压。
17.如权利要求16所述的控制电路,其特征在于,在该非显示期间内,当该数据预充电电路开始对该第一数据线充电的同时,该扫描预充电电路用来驱动该第二扫描线的电压。
18.如权利要求16所述的控制电路,其特征在于,该扫描预充电电路用来将该第二扫描线放电至大于该第一电压的一第三电压。
19.如权利要求11所述的控制电路,其特征在于,在该子帧期间内,当该第一扫描线进行扫描时,该驱动电路还用来将该多条扫描线中除了该第一扫描线以外的其它扫描线控制为浮空状态。
20.如权利要求11所述的控制电路,其特征在于,该显示屏是一被动矩阵式发光二极管显示屏。
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