CN1885395A - 依分辨率调节驱动电路的显示器及驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种可根据分辨率调节驱动电路的显示器，包含一有源有机发光显示单元、一时序数据控制电路、一栅极驱动电路与一源极驱动电路。该时序数据控制电路包含一视频信号数据判断单元，判断一视频信号数据的分辨率，输出一判断信号；以及一第一源极与栅极时序数据控制单元，耦接于该视频信号数据判断单元，接收该判断信号以产生一数据信号以及一控制信号。该栅极驱动电路耦接于该时序数据控制电路及所述的扫描线，接收该控制信号以驱动该栅极。该源极驱动电路耦接于该时序数据控制电路以及所述的数据线，接收该数据信号以驱动该源极。

Description

依分辨率调节驱动电路的显示器及驱动方法

技术领域

本发明是有关于一种显示器及其驱动方法，尤指一种可根据分辨率调节驱动电路的有源式矩阵有机发光二极管显示器及相关驱动方法。

背景技术

平面显示器(flat panel display)具有省电、无辐射和体积小等优点，因此渐渐取代了传统阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示器。随着平面显示技术蓬勃发展，全球面板厂商无不致力于发展各种新兴的平面显示器技术，以提升市场竞争力。其中，应用有机发光二极管(organic lightemitting diode，OLED)的有机发光显示器具有自发光、高亮度、高发光效率、高对比、反应时间快、广视角、低功率消耗以及可使用温度范围大等优点，因此在平面显示器的市场上极具竞争性。

有机发光二极管本身为一电流驱动组件，其发光亮度是根据流经电流的大小来决定，借由控制有机发光二极管驱动电流的大小，可达到显示不同亮度的效果。根据驱动方式的差异，矩阵式显示器可分为无源式矩阵(passivematrix)显示器与有源式矩阵(active matrix)显示器两种。无源式矩阵显示器是采用循序驱动扫描线的方式，逐一驱动位于不同列(扫描线)/行(数据线)上的像素，因此每一位置上的像素的发光时间会受限于显示器的扫描频率以及扫描线数目，较不适用于大画面以及高分辨率的显示器。有源式矩阵显示器则于每一个像素中形成独立的像素电路，每一像素电路包含一储存电容，一有机发光二极管发光组件，以及二薄膜晶体管(thin-film transistor，TFT)，以利用像素电路来调节有机发光二极管发光组件的驱动电流的大小，因此即使在大画面以及高分辨率的要求下，仍然可以持续提供每一像素一稳定驱动电流，改善显示器的亮度均匀性。

然而，当一有源式矩阵有机发光二极管显示器欲显示一笔分辨率小于其面板分辨率的影像数据时，仍然会浪费功率于激活其实不需要显示影像数据的像素电路。请参阅图1。图1为一面板分辨率为1024×768的现有的有源式矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitted Diode，AMOLED)显示器100的示意图。在图1中是以区域10表示分辨率为1024×768的影像数据在现有的有源式矩阵有机发光二极管显示器100上的显示范围，亦即面板的全部显示范围，而以区域12表示分辨率为640×480的影像数据在现有的有源式矩阵有机发光二极管显示器100上的显示范围。当现有的有源式矩阵有机发光二极管显示器100接收到一笔有效数据为640×480的影像数据时，现有的有源式矩阵有机发光二极管显示器100于区域12以外的区域即无有效数据可供显示。但无可选择地，现有的有源式矩阵有机发光二极管显示器100还是需要传送1024×768分辨率的控制信号；意即栅极驱动电路还是需要送768个栅极时钟信号(gate clock)，也就是栅极驱动电路需要激活768次，以及每次源极驱动电路将打开1024×3条数据线(每个像素有三色)。然而，如图1所举之例，一笔分辨率640×480的影像数据，其于第0条扫描线c0至第142条扫描线c142间，以及于第624条扫描线c642至第767条扫描线c767间并无待显示的影像数据；而仅于第143条扫描线c143至第623条扫描线c623间具有有效影像数据。因此，当现有的有源式矩阵有机发光二极管显示器100驱动第0条扫描线c0至第142条扫描线c142，以及驱动第624条扫描线c624至第767条扫描线c767时，浪费功率于驱动这些不具有有效影像数据的像素显示无效的黑像素。同理，有源式矩阵有机发光二极管显示器100驱动第0条数据线d0至第191条数据线d191，以及第832条数据线d832至第1023条数据线d1023时，也仅送出如灰阶0的非有效影像数据。又或是像某些数字视频信号光盘(Digital Video Disk，DVD)影片所送出的影像数据为较狭长宽幅的画面，即屏幕的上下两端为黑画面而仅中间有影像，这也属于类似的情形。

由上可知，传统的有源式矩阵有机发光二极管显示器于接收到分辨率小于其面板分辨率的影像数据时，仍然会激活有效显示区域以外的栅极驱动电路与源端驱动电路，造成不必要的功率浪费。

发明内容

本发明提供一种可根据分辨率调节驱动电路的显示器，包含：一有源有机发光显示单元、一时序数据控制电路、一栅极驱动电路以及一源极驱动电路。其中该一有源有机发光显示单元中是由多条数据线及多条扫描线交错形成多个像素区，每一像素区具有一第一开关及一像素电路，该第一开关包括：一第一端耦接于所述的扫描线之一、一第二端耦接于所述的数据线之一，及一第三端电性连接于该像素电路。该一时序数据控制电路，用来接收一视频信号数据与一时钟信号，该时序数据控制电路包含：一视频信号数据判断单元，判断该视频信号数据的分辨率，输出一判断信号；以及一第一源极与栅极时序数据控制单元，耦接于该视频信号数据判断单元，接收该判断信号以产生一数据信号以及一控制信号。该栅极驱动电路耦接于该时序数据控制电路及所述的扫描线，接收该控制信号以驱动该栅极。以及该源极驱动电路耦接于该时序数据控制电路以及所述的数据线，接收该数据信号以驱动该源极。

本发明另提供一种可根据分辨率调节一有源式矩阵有机发光二极管显示器的驱动方法，其包含：该显示器的时序数据控制电路接收视频信号数据；该显示器的时序数据控制电路判断该视频信号数据所对应的分辨率；以及该显示器的时序数据控制电路根据所判断的分辨率，驱动一显示器的栅极驱动电路以及源极驱动电路。

附图说明

图1为一现有的有源式矩阵有机发光二极管显示器的示意图。

图2为本发明的可根据分辨率调节显示器的驱动方法的流程图。

图3为本发明的可根据分辨率调节驱动电路的有源式矩阵有机发光二极管显示器的示意图。

图4所示为本发明的时序数据控制电路的第一实施例的示意图。

图5所示为本发明的时序数据控制电路的第二实施例的示意图。

符号说明：

100，300                    显示器

10，12，30                  区域

d0～d1023                   数据线

c0～c767                    扫描线

200～240                    步骤

34，341，342                时序数据控制电路

36                          源极驱动电路

38                          栅极驱动电路

dd01～dd10                  数据线驱动芯片

cd01～cd10                  扫描线驱动芯片

361，381                    译码器

362，382                    开关

41                          视频信号数据判断单元

42，52                    源极与栅极时序数据控制单元

具体实施方式

本发明提出一可根据分辨率调节驱动电路的显示器及其驱动方法，令显示器于接收到影像数据时，先判断影像数据的有效显示画面分辨率，并根据所判断的分辨率仅激活有效显示范围中的栅极驱动电路与源极驱动电路。

请参考图2。图2所示为本发明的可根据分辨率调节显示器的驱动方法的流程图。

步骤200：开始；

步骤210：接收视频信号数据与时钟数据；

步骤220：根据所接收的视频信号数据中灰阶值大于一预定值的扫描线与数据线判断该视频信号数据所对应的分辨率；

步骤230：根据所判断的分辨率，驱动显示器上相对应的范围的栅极驱动电路以及源极驱动电路以显示影像；

步骤240：结束。

本发明的显示器于接收到视频信号数据时，先检测所接收的视频信号数据中有效数据的范围，即判断所接收的视频信号数据的分辨率，再相对应地驱动栅极驱动电路以及源极驱动电路。其中对于有效数据的认定，步骤220提出的实施方法是以像素的灰阶值作为判定，例如在一范围之外的像素灰阶值皆为0或皆低于某一预定值，即判定仅该范围为有效显示区域，而其它区域皆非有效显示区域；或是例如将所接收的视频信号数据的各像素逐一判断其灰阶值是否大于一预定值，借以判断该视频信号数据所对应的分辨率。既已判断出部份区域非为有效显示区域，本发明的驱动方法即不激活对应于非有效显示区域的扫描线的栅极驱动电路，也不由对应于非有效显示区域的数据线的源极驱动电路输入视频信号数据；而仅激活有效显示区域内的扫描线的栅极驱动电路，以及仅从有效显示区域内的数据线的源极驱动电路输入视频信号数据。

如图2所述的本发明的方法，其于实施上可连续检查一预定数量的帧(frame)的分辨率，根据此预定数量的帧的分辨率判断此笔连续的视频信号数据的分辨率。也就是说，当连续检查预定数量的帧的分辨率且据此判定整笔视频信号数据的分辨率后，即不再进行步骤220，而将后续收到的视频信号数据直接执行步骤230。而步骤230可包含根据所判断出的分辨率，产生一新的控制时钟以激活有效显示区域内的扫描线的栅极驱动电路；例如若判断出的分辨率为640×480，则步骤230中将于每帧产生480个栅极时钟(gate clock)的控制信号以驱动对应于有效显示区域内的扫描线的栅极驱动电路。

请参考图3。图3所示为本发明的可根据分辨率调节驱动电路的有源式矩阵有机发光二极管显示器300的实施例的示意图。在图3所示的实施例中，本发明的有源式矩阵有机发光二极管显示器300包含768条扫描线以及1024条数据线，显示器300的最大显示区域30的分辨率为1024×768。本发明的有源式矩阵有机发光二极管显示器300以一时序数据控制电路34接收视频信号数据以及时钟信号，并分析判断所收到的视频信号数据的有效分辨率，再将分析判断的结果输出至源极驱动电路36以与栅极驱动电路38。源极驱动电路36具有一译码器361、一开关362以及对应于显示器300的各数据线的多任务数据线驱动芯片dd01至dd10。源极驱动电路36接收由时序数据控制电路34传来的视频信号数据以及对分辨率的判断结果，译码器361即根据该判断结果产生一源极选择信号输入开关362。开关362的一端连接于时序数据控制电路34，另一端则依据译码器361所输入的源极选择信号，选择对应于所判断的分辨率的起始数据线的驱动芯片连接之，以将由时序数据控制电路34传来的数据信号传入有效显示区域的起始数据线以显示视频信号数据。相似于源极驱动电路36，栅极驱动电路38具有一译码器381、一开关382以及对应于显示器300的各扫描线的多任务扫描线驱动芯片cd01至cd10。栅极驱动电路38接收由时序数据控制电路34传来的控制信号以及时序数据控制电路34对所接收的视频信号数据的分辨率的判断结果，译码器381即根据该判断结果产生一栅极选择信号输入开关382。开关382的一端连接于时序数据控制电路34，另一端则依据译码器382所输入的栅极选择信号，选择对应于所判断的分辨率的起始扫描线的驱动芯片连接之，以将由时序数据控制电路34传来的控制信号传入起始数据线以激活有效显示区域内的像素电路的栅极显示由相对应的数据线所输入的视频信号数据。其中，若显示器300采用多任务器的架构，则对应于数据线的驱动芯片数目可有不同变化，图3所示仅为一实施例。

举例来说，如果本发明的可根据分辨率调节驱动电路的有源式矩阵有机发光二极管显示器300接收到一笔分辨率为640×480的视频信号数据，则时序数据控制电路34将根据在有效显示范围以外的像素灰阶值皆为0或皆低于某极小值，而判断出此笔视频信号数据的分辨率非为1024×768，而为640×480。时序数据控制电路34会将此一判断结果分别传至栅极驱动电路38与源极驱动电路36。栅极驱动电路38的译码器于收到此判断结果后，会控制开关382连接有效影像范围的起始扫描线的驱动芯片，例如为栅极驱动电路38上的第二颗驱动芯片cd02的第5条扫描线输出；并且会以相对于时序数据控制电路34所判断的分辨率的控制时钟，依序激活第143条至第623条的扫描线。也就是说，本发明的栅极驱动电路38将以每帧480次的速度，只激活有效显示范围内的第143条至第623条的扫描线。另一方面，源极驱动电路36的译码器于收到时序数据控制电路34对于所接收的视频信号数据的分辨率的判断结果后，会控制开关362连接有效影像范围的起始数据线的驱动芯片，例如为源极驱动电路36上的第三颗驱动芯片dd03的第15条数据线输出；并且将时序数据控制电路34所传来的视频信号数据，亦即有效显示范围内的视频信号数据，传入起始数据线的驱动芯片dd03后依序显示于第191条至第831条的数据线。也就是说，本发明的源极驱动电路38将每次打开640×3条数据线，即只打开有效显示范围内的第191条至第831条的数据线。

由上述的实施例可看出，相较于现有技术中，不论所欲显示的影像分辨率为何，栅极驱动电路固定每个帧激活768次，每次固定打开1024×3条数据线，本发明的可根据分辨率调节驱动电路的显示器及方法，有效地节省不必要浪费的功率消耗。

为实现本发明的驱动方法，除了栅极驱动电路与源极驱动电路必须如图3所示般设计以使得显示器能选择对应于有效显示区域的起始数据线与起始扫描线外，时序数据控制电路亦为本发明的核心。请参阅图4。图4所示为本发明的时序数据控制电路的第一实施例341的示意图。本发明的时序数据控制电路341包含一视频信号数据判断单元41以及一可调节的源极与栅极时序数据控制单元42。时序数据控制电路341接收的视频信号数据以及时钟数据；视频信号数据判断单元41根据所接收的视频信号数据判断该视频信号数据所对应的分辨率，以及将分辨率的判断结果输出至可调节的源极与栅极时序数据控制单元42。可调节的源极与栅极时序数据控制单元42源极与栅极时序数据控制单元耦接于视频信号数据判断单元41，且根据视频信号数据判断单元41输出的分辨率判断结果，从显示器的多条数据线以及多条扫描线中，选择相对应于该分辨率的有效显示区域显示器的特定数据线以及特定扫描线，并且产生耦接于该特定扫描线以及该特定数据线的像素电路的控制信号以及数据信号。本发明的时序数据控制电路341再将可调节的源极与栅极时序数据控制单元42所产生的调整后的数据信号传入显示器的源极驱动电路，以在有效影像范围内显示相对应的影像数据，以及将可调节的源极与栅极时序数据控制单元42所产生的调整后的控制信号传入显示器的栅极驱动电路，而仅开启对应于有效影像范围的扫描线。

本发明亦可同时包含一可调节的源极与栅极时序数据控制单元以及一传统的源极与栅极时序数据控制单元。请参阅图5。图5所示为本发明的时序数据控制电路的第二实施例342的示意图。在本发明的第二实施例中，时序数据控制电路342除包含一视频信号数据判断单元41以及一可调节的源极与栅极时序数据控制单元42外，另包含一传统的源极与栅极时序数据控制单元52。当视频信号数据判断单元41根据所接收的视频信号数据判断该视频信号数据所对应的分辨率为显示器原本的面板分辨率时，即将分辨率的判断结果输出至传统的源极与栅极时序数据控制单元52；传统的源极与栅极时序数据控制单元52即一如现有技术般输出控制信号与数据信号，开启显示器的全部扫描线，并将所接收到的视频信号数据由显示器的全部数据线输出。而当视频信号数据判断单元41根据所接收的视频信号数据判断该视频信号数据所对应的分辨率非为显示器原本的面板分辨率时，视频信号数据判断单元41即将分辨率的判断结果输出至可调节的源极与栅极时序数据控制单元42；可调节的源极与栅极时序数据控制单元42即根据视频信号数据判断单元41输出的分辨率判断结果，从显示器的多条数据线以及多条扫描线中，选择相对应于该分辨率的有效显示区域显示器的特定数据线以及特定扫描线，并且产生耦接于该特定扫描线以及该特定数据线的像素电路的控制信号以及数据信号后分别传入显示器的栅极驱动电路与源极驱动电路，以仅开启对应于有效影像范围的扫描线并且仅在有效影像范围内显示相对应的影像数据。

综上所述，本发明提出一可根据分辨率调节驱动电路的显示器及相关驱动方法，于显示器所显示的视频信号数据的分辨率小于面板分辨率时，借由不激活非有效显示区域的栅极与源极驱动电路，减少栅极驱动电路与源极驱动电路的激活次数，因而有效地降低显示器的功率消耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种可根据分辨率调节驱动电路的显示器，包含：

一有源有机发光显示单元，由多条数据线及多条扫描线交错形成多个像素区，每一像素区具有一第一开关及一像素电路，该第一开关包括：一第一端耦接于所述的扫描线之一、一第二端耦接于所述的数据线之一，及一第三端电性连接于该像素电路；

一时序数据控制电路，用来接收一视频信号数据与一时钟信号，该时序数据控制电路包含：

一视频信号数据判断单元，判断该视频信号数据的分辨率，输出一判断信号；以及

一第一源极与栅极时序数据控制单元，耦接于该视频信号数据判断单元，接收该判断信号以产生一数据信号以及一控制信号；

一栅极驱动电路，耦接于该时序数据控制电路及所述的扫描线，接收该控制信号以驱动该第一端；以及

一源极驱动电路，耦接于该时序数据控制电路以及所述的数据线，接收该数据信号以驱动该第二端。

2.如权利要求1所述的显示器，其中该时序数据控制电路另包含：

一第二源极与栅极时序数据控制单元，耦接于该视频信号数据判断单元，该第二源极与栅极时序数据控制电路用来接收该判断信号以产生该有源式矩阵有机发光二极管显示器中的全部像素电路的控制信号以及数据信号；

其中该视频信号数据判断单元根据所接收的视频信号数据以及该预定规则输出信号至该第一源极与栅极时序数据控制单元与该第二源极与栅极时序数据控制单元中之一。

3.如权利要求1所述的显示器，其中该栅极驱动电路包含：

一译码器，用来根据该时序数据控制电路所输出的信号产生一栅极选择信号；以及

一开关，其包含：

一第一端耦接于该时序数据控制电路；以及

一第二端，用来根据该栅极选择信号，连接一扫描线以传送该时序数据控制电路所输出的控制信号至该扫描线。

4.如权利要求1所述的显示器，其中该源极驱动电路包含：

一译码器，用来根据该时序数据控制电路所输出的信号产生一源极选择信号；以及

一开关，其包含：

一第一端耦接于该时序数据控制电路；以及

一第二端，用来根据该源极选择信号，连接一数据线以传送该时序数据控制电路所输出的数据信号至该数据线。

5.如权利要求1所述的显示器，其中该像素电路包含：

一第二开关，其第一端耦合于一第一电源，其第二端耦合于该第一开关的第三端；

一储存电容，其第一端耦合于该第一开关的第三端，而其第二端耦合于接地电位，用来在该第一开关为开启时，依据该相对应的数据线传来的电流来充电；以及

一发光单元，耦合于该第二开关的第三端和一第二电源之间，用来依据所接收到的电流来显示影像。

6.如权利要求5所述的显示器，其中该第一和第二开关包含薄膜晶体管。

7.如权利要求5所述的显示器，其中该发光单元包含有机发光二极管。

8.如权利要求1所述的显示器，其为一有源式矩阵有机发光二极管显示器。

9.一种可根据分辨率调节一有源式矩阵有机发光二极管显示器的驱动方法，包含下列步骤：

(a)该显示器的时序数据控制电路接收视频信号数据；

(b)该显示器的时序数据控制电路判断该视频信号数据所对应的分辨率；以及

(c)该显示器的时序数据控制电路根据所判断的分辨率，驱动一显示器的栅极驱动电路以及源极驱动电路。

10.如权利要求9所述的方法，其中步骤(b)是该显示器的时序数据控制电路根据所接收的视频信号数据中灰阶值大于一预定值的扫描线与数据线，判断该视频信号数据所对应的分辨率。

11.如权利要求9所述的方法，其中步骤(b)是该显示器的时序数据控制电路将所接收的视频信号数据逐点判断其灰阶值是否大于一预定值，借以判断该视频信号数据所对应的分辨率。

12.如权利要求9所述的方法，其中步骤(b)包含该显示器的时序数据控制电路判断该视频信号数据中一预定数量的帧的分辨率，再根据该预定数量的帧的分辨率判断该视频信号数据所对应的分辨率。

13.如权利要求9所述的方法，其中步骤(a)另包含该显示器的时序数据控制电路接收一时钟信号，以及步骤(c)另包含该显示器的时序数据控制电路根据所判断的分辨率以及该时钟信号产生一相对应于所判断的分辨率的时钟信号。

14.如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)是该显示器的时序数据控制电路根据所判断的分辨率，驱动该显示器上相对应于所判断的分辨率的范围的像素电路以显示影像。

15.如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)另包含该显示器的时序数据控制电路根据所判断的分辨率重新安排数据时序。

16.如权利要求15所述的方法，其中该显示器的时序数据控制电路根据所判断的分辨率重新安排数据时序是该显示器的时序数据控制电路根据所判断的分辨率产生一控制信号以驱动一显示器的栅极驱动电路。

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