CN1953027A - 控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种控制系统，具有扫描驱动器，其包括数据信号线以及扫描驱动器。数据信号线提供数据予像素。扫描驱动器在依序的期间内，控制像素的亮度，使得当数据信号线在第一及第二期间所提供的数据不相同时，则像素在第三及第四期间的亮度亦不相同。像素在第三及第四期间为发光状态。

Description

控制系统
技术领域
本发明是有关于一种主动式有机电激发光显示器，特别是有关于一种可调整最大亮度的主动式有机电激发光显示器。
背景技术
电发光显示器包括，有机电激发光二极管(Organic Light EmittingDiode；OLED)显示器以及高分子电发光二极管(Polymeric Light EmittingDiode；PLED)显示器。依驱动方式可将有机电激发光二极管区分为无源矩阵有机电激发光二极管(PM-OLED)及有源矩阵有机电激发光二极管(AM-OLED)。AMOLED显示器具有体积薄、重量轻、自发光的高发光效率以及低驱动电压等优点，且具有广视角、高对比、高应答速度、全彩化及可挠曲化的特性。
AMOLED显示器是由电流所驱动。AMOLED显示器的每一像素区具有至少一薄膜晶体管(Thin Film Transistor；以下简称TFT)，包括驱动TFT，用于调整驱动电流的大小。驱动TFT根据电容所储存的电压，调整驱动电流的大小，用于控制像素区的亮度及灰阶值。
AMOLED显示器所呈现的灰阶值可由多个串联电阻所构成的分压电路来提供。图1a显示已知分压电路的示意图。如图所示，分压电路10是由多个电阻串联于高电压源Vcc与低电压源Gnd之间所构成。每一个分压点的电压值，即代表一灰阶值。
假设，分压电路10的分压点110所提供的电压可使得AMOLED显示器呈现的最大亮度为100nits。但一个分压电路仅能提供一个代表最大亮度的灰阶值，故若欲使AMOLED显示器具有可调整亮度的功能时，则需要多组的分压电路提供多个最大亮度。
图1b显示已知分压电路的另一示意图。通过控制分压电路中的电阻值，便可改变分压点的分压值。如图所示，分压电路10可使AMOLED显示器呈现的最大亮度为100nits，而分压电路12可使AMOLED显示器呈现的最大亮度为150nits，分压电路14可使AMOLED显示器呈现的最大亮度为200nits。利用多个分压电路虽可调整AMOLED显示器的最大亮度，但需额外增加元件的成本，并增加AMOLED显示器的体积。
发明内容
本发明提供一种控制系统，用于控制第一像素单元是否接收第一数据信号。本发明的控制系统具有扫描驱动器，其包括第一、第二及第三移位暂存单元以及第一处理单元。第一移位暂存单元根据第一启始信号，提供第一脉冲信号。第二移位暂存单元根据第一脉冲信号，产生第二脉冲信号，用于点亮第一像素单元。第三移位暂存单元根据第二脉冲信号，产生第三脉冲信号。第一处理单元根据第一、第二及第三脉冲信号，使第一像素单元接收第一数据信号。通过控制第一启始信号的周期比(duty cycle)，便可决定该第一像素单元发光时间。
本发明还提供一种控制系统，其具有显示装置。该显示装置包括，显示面板、电发光驱动器、数据驱动器以及扫描驱动器。显示面板具有第一像素单元。电发光驱动器提供启始信号。数据驱动器提供第一数据信号予第一像素单元。扫描驱动器提供第一及第二扫描信号予第一像素单元。第一像素单元根据第一扫描信号，接收第一数据信号，并根据第二扫描信号而发光。扫描驱动器包括第一、第二及第三移位暂存单元以及第一处理单元。第一移位暂存单元根据第一启始信号，提供第一脉冲信号。第二移位暂存单元根据第一脉冲信号，产生第二脉冲信号，用于点亮第一像素单元。第三移位暂存单元根据第二脉冲信号，产生第三脉冲信号。第一处理单元根据第一、第二及第三脉冲信号，使第一像素单元接收第一数据信号。通过控制第一启始信号的周期比(duty cycle)，便可决定该第一像素单元发光时间。
本发明亦提供一种控制系统，用于控制像素。该控制系统包括，数据信号线以及扫描驱动器。数据信号线提供数据予像素。扫描驱动器控制像素的发光时间，使得当数据信号线在第一及第二期间所提供的数据不相同时，则像素在第三及第四期间的亮度亦不相同。第一、第二、第三及第四期间依次接续，并且像素在第三及第四期间为发光状态。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1a显示已知分压电路的示意图。
图1b显示已知分压电路的另一示意图。
图2a显示本发明的电子装置的示意图。
图2b显示本发明的显示装置20的示意图。
图3显示本发明的扫描驱动器的第一实施例。
图4为本发明的扫描驱动器的时序图。
图5显示本发明的扫描驱动器的第二实施例。
图6为本发明的扫描驱动器的第三实施例。
[主要元件标号说明]
10、12、14：分压电路；    110：分压点；
2：电子装置；             20：显示装置；
25：数字模拟转换器；      21：显示面板；
22：数据驱动器；
23：扫描驱动器；
33：移位暂存器；
34～37、64：处理单元；
341、342、351、352、361、362、371、372：逻辑单元；
31、32：像素单元；
311、313、314、321、323、324：晶体管；
312、322：电容；
315、325：发光元件；
371～374：缓冲器；
61～63：次像素；
ENBV：垂直输出致能信号；
P11～Pmn：像素单元；
D1～Dm、DS、DSR、DSG及DSB：数据信号；
STV、STVR、STVG、STVB：启始信号；
SD1～SDn、XS1～XSn、XS1R、XS1G、XS1B：扫描信号；
VSR1～VSR4、VSR1R～VSR3R、VSR1G～VSR2c、VSR1B～VSR2B：移位暂存单元；
SS1～SS4：脉冲信号。
具体实施方式
通过控制像素里的发光元件的发光时间，便可进而控制显示装置的亮度。图2a显示本发明的控制系统的示意图。本发明的控制系统可为电子装置，例如个人数字助理(PDA)、屏幕、笔记本型计算机、桌上型计算机或是蜂窝式电话。电子装置2包括显示装置20以及数字模拟转换器(DAC)25。数字模拟转换器25用于提供电源予显示装置20。
图2b为显示装置20的示意图。如图所示，显示装置20包括，具有像素单元P11～Pmn的显示面板21、数据驱动器22、扫描驱动器23以及电发光驱动器24。数据驱动器22、扫描驱动器23以及电发光驱动器24可被整合成集成电路(IC)。
数据驱动器22提供数据信号D1～Dm予像素单元P11～Pmn。扫描驱动器23接收电发光驱动器24所输出的启始信号STV，并利用扫描信号S1～Sn以及XS1～XSn控制像素单元P11～Pmn。像素单元P11～Pmn根据扫描信号SD1～SDn接收数据信号D1～Dm，并根据扫描信号XS1～XSn而发光。
图3为扫描驱动器的一可能实施例。为方便说明，本实施例的扫描驱器23仅控制二个像素单元。图3所示的像素单元仅为一实施例，并非用于限制本发明。
扫描驱动器23包括，移位暂存器33以及处理单元34～37。移位暂存器33具有移位暂存单元VSR1～VSR4，其根据启始信号STV的周期比(dutycycle)，依序产生脉冲信号SS1～SS4。
处理单元34具有逻辑单元341及342。逻辑单元341的一输入端为浮接状态，而另一输入端接收脉冲信号SS1。逻辑单元342的一输入端耦接逻辑单元341的输出端，而另一输入端接收脉冲信号SS2。由于逻辑单元341的一输入端为浮接状态，为避免误动作，故逻辑单元342的输出端并不会控制像素单元。
处理单元35具有逻辑单元351及352。逻辑单元351接收脉冲信号SS1及SS2，而逻辑单元352接收逻辑单元351的输出信号以及脉冲信号SS3，用于产生扫描信号SD1。像素单元31根据扫描信号SD1，接收数据信号DS。扫描信号XSD1为脉冲信号SS2，用于控制像素单元31是否发光。
处理单元36具有逻辑单元361及362。逻辑单元361接收脉冲信号SS2及SS3，而逻辑单元362接收逻辑单元361的输出信号以及脉冲信号SS4，用于产生扫描信号SD2。像素单元32根据扫描信号SD2，接收数据信号DS。扫描信号XSD2为脉冲信号SS3，用于控制像素单元32是否发光。
处理单元37具有逻辑单元371及372。逻辑单元371接收脉冲信号SS3及SS4。逻辑单元372的一输入端接收逻辑单元371的输出信号，而另一输入端为浮接状态。由于逻辑单元372的一输入端为浮接状态，为避免误动作，故逻辑单元372的输出端并不会控制像素单元。
在本实施例中，逻辑单元341、351、361及371均为异或门(XOR gate)，而逻辑单元342、352、362及372均为与门(AND gate)。
图4为本发明的扫描驱动器的时序图。请搭配图3，当移位暂存器33接收到启始信号STV时，移位暂存单元VSR1～VSR4便会开始依序产生脉冲信号SS1～SS4。
像素单元31根据处理单元35所接收到的脉冲信号SS1～SS3，接收数据信号DS。如图4所示，在期间P1，脉冲信号SS1为低逻辑电平，而脉冲信号SS2及SS3为高逻辑电平，故扫描信号SD1为高逻辑电平。由于扫描信号SD1为高逻辑电平，故可导通晶体管311。数据信号DS透过晶体管311传送至电容312，使得电容312开始充电。当电容312充电至第一默认值时，则晶体管313会被导通，用于输出驱动电流I1。由于扫描信号XSD1在期间P1亦为高逻辑电平，故晶体管314会被导通。当晶体管314将驱动电流I1传送至发光元件315时，则发光元件315会被点亮。
在期间P2时，扫描信号XSD1为低逻辑电平，故发光元件315会被熄灭。由于扫描信号SD2为高逻辑电平，故电容322开始充电，使得晶体管323提供驱动电流I2。由于扫描信号XSD2为高逻辑电平，故驱动电流I2将流经发光元件325，用于点亮发光元件325。
在期间P3时，扫描信号XSD2为低逻辑电平，故发光元件325会被熄灭。在期间P4时，扫描信号XSD1为高逻辑电平，使得晶体管314会被导通。由于电容312的电压仍维持在第一默认值，故晶体管313可产生驱动电流I1予发光元件315，用于点亮发光元件315。
在期间P5时，由于扫描信号SD1为高逻辑电平，故电容312根据数据信号DS而重新充电至第二默认值。晶体管313根据电容312的电压而重新产生驱动电流I1。此时，由于扫描信号XSD1亦为高逻辑电平，故发光元件315会被点亮。
电容312在期间P4的电压是由晶体管311在期间P1所接收到的数据信号DS所决定。而电容312在期间P5的电压是由晶体管311在期间P5所接收到的数据信号DS所决定。因此，虽然发光元件315在期间P4及P5均被点亮，但若在期间P1的数据信号DS不同于在期间P5数据信号DS时，则发光元件315在期间P4的亮度将不同于在期间P5时的亮度。
在期间P6时，扫描信号XSD2为高逻辑电平，使得晶体管324会被导通。由于电容322的电压可导通晶体管323，故驱动电流I2可流入发光元件325，用于点亮发光元件325。
在期间P7时，由于扫描信号SD2为高逻辑电平，故电容322根据数据信号DS而重新被充电。晶体管323根据电容322的电压而重新产生新的驱动电流I2。此时，由于扫描信号XSD2亦为高逻辑电平，故发光元件325会被点亮。
电容322在期间P6的电压是由晶体管321在期间P2所接收到的数据信号DS所决定。而电容322在期间P7的电压是由晶体管321在期间P7所接收到的数据信号DS所决定。因此，虽然发光元件315在期间P6及P7均被点亮，但若在期间P2的数据信号DS不同于在期间P7数据信号DS时，则发光元件315在期间P6的亮度将不同于在期间P7时的亮度。
以像素单元31为例，由于启始信号STV在期间P8内仅有一个周期，故发光元件315在期间P1～P4的发光状态为亮-暗-亮。若将晶体管314替换成PMOS或是反相启始信号STV的周期比，便可使得发光元件315的发光状态为暗-亮-暗。当启始信号STV在期间P8具有二个周期时，则发光元件315在期间P1～P4的发光状态为亮-暗-亮-暗-亮。
每个状态发光的维持时间是由启始信号STV的周期比所决定。假设，显示面板呈现一画面的时间为16.63ms，而显示面板的所有发光元件在一画面时间内的发光状态为亮-暗-亮的状情况，在一画面时间内，当发光元件的发光时间总合为16.63ms时，则显示面板可呈现100％亮度；当发光元件的发光时间总合为13.304ms时，则显示面板可呈现80％亮度；当发光元件的发光时间总合为8.315ms时，则显示面板可呈现50％亮度。
举例而言，发光元件315在期间P1、P4、P5均会发光，若发光时间的总合(即为期间P1、P4、P5的时间总合)为13.304ms时，则显示面板可呈现80％亮度。因此，通过控制启始信号STV的周期比便可控制显示面板的发光元件的发光时间，进而控制显示面板的亮度。使用者可根据实际需要，调整显示面板的亮度，而达到省电的效果。
图5显示本发明的扫描驱动器的第二实施例。如图所示，逻辑单元342、352、362及372还接收垂直输出致能信号(vertical output enable signal；ENBV)。缓冲器371～374具有放大的功能。缓冲器371用于放大扫描信号SD1，使其能够导通晶体管311。缓冲器372用于放大扫描信号XSD1，使其能够导通晶体管314。缓冲器373用于放大扫描信号SD2，使其能够导通晶体管321。缓冲器374用于放大扫描信号XSD2，使其能够导通晶体管321。
图6为本发明的扫描驱动器的第三实施例。显示面板的像素单元P11～Pmn各自具有三个次像素，用于显示红色、绿色及蓝色。为方便说明，图6仅显示一个像素单元，其包括次像素61～63，分别显示红色、绿色及蓝色。
当启始信号STVB输入至移位暂存单元VSR1B时，则移位暂存单元VSR1B～VSR3B依序产生脉冲信号。处理单元64接收移位暂存单元VSR1B～VSR3B所输出的脉冲信号，用于产生扫描信号SD1。次像素61～63根据扫描信号SD1接收数据信号DSR、DSG及DSB。移位暂存单元VSR2B所输出的脉冲信号为扫描信号XSD1B，用于点亮次像素63。
当启始信号STVR输入至移位暂存单元VSR1R时，则移位暂存单元VSR2R所产生的脉冲信号作为扫描信号XSD1R，用于点亮次像素61。
当启始信号STVG输入至移位暂存单元VSR1G时，则移位暂存单元VSR2G所产生的脉冲信号作为扫描信号XSD1G，用于点亮次像素62。
通过控制启始信号STVR、STVG及STVB的周期比(duty cycle)，便可控制次像素61～63的发光时间。
综上所述，本发明通过控制启始信号STV的周期比，便可控制显示面板的像素单元的发光时间。当像素单元的发光时间愈长时，则显示面板的亮度愈亮，反之亦然。因此，使用者可根据实际的需要，调整显示面板的亮度。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种控制系统，用于控制第一像素单元是否接收第一数据信号，该控制系统，包括：
扫描驱动器，包括：
第一移位暂存单元，根据第一启始信号，提供第一脉冲信号；
第二移位暂存单元，根据该第一脉冲信号，产生第二脉冲信号，用于点亮该第一像素单元；
第三移位暂存单元，根据该第二脉冲信号，产生第三脉冲信号；以及
第一处理单元，控制该第一像素单元，使其根据该第一、第二及第三脉冲信号，接收该第一数据信号；
其中，通过控制该第一启始信号的周期比，便可决定该第一像素单元发光时间。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中该第一处理单元包括：
第一逻辑单元，具有第一及第二输入端以及第一输出端，该第一及第二输入端分别接收该第一及第二脉冲信号，当该第一脉冲信号的逻辑电平等于该第二脉冲信号的逻辑电平时，则该第一输出端输出第一逻辑电平，当该第一脉冲信号的逻辑电平不同于该第二脉冲信号的逻辑电平时，则该第一输出端输出第二逻辑电平；以及
第二逻辑单元，具有第三及第四输入端以及第二输出端耦接该第一像素单元，该第三及第四输入端分别耦接该第一输出端及该第三脉冲信号，当该第一逻辑单元的输出信号及该第三脉冲信号之一者为该第一逻辑电平时，则该第二输出端输出该第一逻辑电平，当该第一逻辑单元的输出信号及该第三脉冲信号均为该第二逻辑电平时，则该第二输出端输出该第二逻辑电平。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中该第二逻辑单元还具有第五输入端，用于接收控制信号，当该第一逻辑单元的输出信号、该控制信号及该第三脉冲信号之一者为该第一逻辑电平时，则该第二输出端输出该第一逻辑电平，当该第一逻辑单元的输出信号、该控制信号及该第三脉冲信号均为该第二逻辑电平时，则该第二输出端输出该第二逻辑电平。
4.根据权利要求1所述的控制系统，还包括：
第四移位暂存单元，根据第二启始信号，提供第四脉冲信号；
第五移位暂存单元，根据该第四脉冲信号，产生第五脉冲信号，用于点亮第二像素单元；
第六移位暂存单元，根据第三启始信号，提供第六脉冲信号；以及
第七移位暂存单元，根据该第六脉冲信号，产生第七脉冲信号，用于点亮第三像素单元；
其中，该第一处理单元控制该第一、第二及第三像素单元，使其根据该第一、第二及第三脉冲信号，接收该第一数据信号、第二及第三数据信号，并且通过控制该第一、第二及第三启始信号的周期比，控制该第一、第二及第三像素单元的发光时间。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其中该第一、第二及第三像素单元分别呈现红色、蓝色及绿色。
6.一种控制系统，包括：
显示装置，包括：
显示面板，具有第一像素单元；
电发光驱动器，用于提供启始信号；
数据驱动器，用于提供第一数据信号予该第一像素单元；以及
扫描驱动器，提供第一及第二扫描信号予该第一像素单元，该第一像素单元根据该第一扫描信号，接收该第一数据信号，并根据该第二扫描信号而发光；该扫描驱动器包括：
第一移位暂存单元，根据第一启始信号，提供第一脉冲信号；
第二移位暂存单元，根据该第一脉冲信号，产生第二脉冲信号，作为该第二扫描信号；
第三移位暂存单元，根据该第二脉冲信号，产生第三脉冲信号，以及
第一处理单元，根据该第一、第二及第三脉冲信号，产生该第一扫描信号；
其中，通过控制该第一启始信号的周期比，便可决定该第一像素单元的发光时间。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其中该第一处理单元包括：
第一逻辑单元，具有第一及第二输入端以及第一输出端，该第一及第二输入端分别接收该第一及第二脉冲信号，当该第一脉冲信号的逻辑电平等于该第二脉冲信号的逻辑电平时，则该第一输出端输出第一逻辑电平，当该第一脉冲信号的逻辑电平不同于该第二脉冲信号的逻辑电平时，则该第一输出端输出第二逻辑电平；以及
第二逻辑单元，具有第三及第四输入端以及第二输出端耦接该第一像素单元，该第三及第四输入端分别耦接该第一输出端及该第三脉冲信号，当该第一逻辑单元的输出信号及该第三脉冲信号之一者为该第一逻辑电平时，则该第二输出端输出该第一逻辑电平，当该第一逻辑单元的输出信号及该第三脉冲信号均为该第二逻辑电平时，则该第二输出端输出该第二逻辑电平。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其中该第二逻辑单元还具有第五输入端，用于接收控制信号，当该第一逻辑单元的输出信号、该控制信号及该第三脉冲信号之一者为该第一逻辑电平时，则该第二输出端输出该第一逻辑电平，当该第一逻辑单元的输出信号、该控制信号及该第三脉冲信号均为该第二逻辑电平时，则该第二输出端输出该第二逻辑电平。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其中该第一逻辑单元为异或门，该第二逻辑单元为与门。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其中该显示面板还包括第二及第三像素单元。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其中该数据驱动单元还提供第二及第三数据信号。
12.根据权利要求11所述的控制系统，其中该显示面板还包括第二及第三像素，并且该数据驱动器还输出第二及第三数据信号，其中，该扫描驱动器，还包括：
第四移位暂存单元，根据第二启始信号，提供第四脉冲信号；
第五移位暂存单元，根据该第四脉冲信号，产生第五脉冲信号，用于点亮该第二像素单元；
第六移位暂存单元，根据第三启始信号，提供第六脉冲信号；以及
第七移位暂存单元，根据该第六脉冲信号，产生第七脉冲信号，用于点亮该第三像素单元；
其中，该第一处理单元还控制该第二及第三像素单元，使其根据该第一、第二及第三脉冲信号，接收该第二及第三数据信号，并且通过该第一、第二及第三启始信号的周期比，控制该第一、第二及第三像素单元的发光时间。
13.根据权利要求12所述的控制系统，其中该第一、第二及第三像素单元分别呈现红色、蓝色及绿色。
14.根据权利要求6所述的控制系统，还包括数字模拟转换器，用于提供电源予该显示装置。
15.根据权利要求6所述的控制系统，还包括用于提供电源予该显示装置的装置。
16.一种控制系统，用于控制像素，该控制系统，包括：
数据信号线，用于提供数据予该像素；以及
扫描驱动器，用于控制该像素的发光时间，使得当该数据信号线在第一及第二期间所提供的该数据不相同时，则该像素在第三及第四期间的亮度亦不相同；
其中，该第一、第二、第三及第四期间依次接续，并且该像素在该第三及第四期间为发光状态。
17.根据权利要求16所述的控制系统，还包括电容，其中该像素在该第三期间的亮度是由该电容的电荷所决定，而该电容的电荷是由在第一期间的该数据所决定。
18.根据权利要求17所述的控制系统，其中该像素在该第四期间的亮度是由该电容的电荷所决定，而该电容的电荷是由在第二期间的该数据所决定。
19.根据权利要求18所述的控制系统，其中该第二期间与该第四期间具有相同的时间范围。
20.根据权利要求16所述的控制系统，其中该第一、第二、第三及第四期间的长短是由该扫描驱动器的启始信号的周期比所决定。
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