TW201426710A - 主動式矩陣顯示器之數位驅動 - Google Patents

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Abstract

一種用於一具有一預設的幀速率之主動式矩陣顯示器的數位驅動之方法係被描述。該顯示器係包含以複數個列以及複數個行組織的複數個像素。該方法係包含藉由一n位元的數位影像碼來表示在一幀內待被顯示的一影像的該複數個像素的每一個。該方法亦包含細分該影像幀成為子幀，該些子幀可具有實質相等的持續期間。在每個子幀內，該方法係包含依序地選擇該複數個列中的至少一列兩次。在一第一選擇之際，一第一數位碼係被寫入至該所選的列，並且在一第二選擇之際，一第二數位碼係被寫入至該所選的列。在該第二選擇以及該第一選擇之間有一預設的時間延遲。數位驅動電路亦被描述。

Description

主動式矩陣顯示器之數位驅動
本發明係有關於顯示器的數位驅動之領域。更明確地說，其係有關用於數位驅動例如是AMOLED(主動式矩陣有機發光二極體)顯示器的主動式矩陣顯示器之方法，並且有關用於例如是AMOLED顯示器的主動式矩陣顯示器之數位驅動電路。
現有技術的用於AMOLED顯示器的背板係對於每個OLED使用一像素驅動器電路，每個像素驅動器電路係驅動一預設的電流通過對應的OLED。多個像素驅動器電路圖係被實施，其都包括一驅動該預設的電流通過OLED之驅動電晶體(例如在圖1中的M1)。
在一種類比驅動方法中，一振幅調變方式係被利用，其中每個OLED係在一整個幀期間發射具有一對應於所需的灰階的強度之光。通過OLED的電流係根據一在該驅動電晶體M1的浮動閘極上的類比資料電壓來加以決定。由於此電晶體M1為了精確的電流控制較佳的是操作在飽和中，因此通過OLED的電流(以及因此OLED照度)係隨著該M1閘極電壓的平方而改變。此係在該顯示器響應中帶來非線性，限制到精確性，並且使得該顯示器對於雜訊是敏感的。一種如同在圖2中概要所示的整體顯示器架構是目前類比驅動的顯示器所使用的。在該顯示器的一邊緣處，一選擇 線驅動器積體電路係被設置。該選擇線例如是藉由一循環在一對應於該幀速率的速率之運行的1而被數位地驅動。在該顯示器的另一邊緣處，資料線驅動器電路係被設置以用於驅動該些資料線。該些資料線係藉由一類比電壓而被驅動，其係在一整個影像幀期間保持像素在一固定的照度。
在一種數位驅動方法中，一脈波寬度調變方法可被利用，其 中每個OLED係在一幀的一部分期間以單一照度發射光。在此方式中，該幀期間中的一OLED發射光的部分係具有一對應於所需的灰階之持續期間。一具有一根據資料電壓的工作比之脈波電流係被供應至每個OLED。在此種已知的方式中，一幀係被細分成n個子幀，其中n是數位地代表影像資料所用的位元數目。這些n個子幀可具有不同的持續期間，在不同的子幀持續時間之間有一比例1：2：4：8：...：2n-1。在每個子幀中，一像素(OLED)不是導通、就是關斷。以此種方式，2n種不同的灰階可被產生。如同概要地在圖3中所描繪的，一種顯示器架構係被使用，其中選擇線(例如列)係藉由專用的時序控制電路而被數位地驅動，並且其中資料線(例如行)係藉由一數位電壓而被驅動。
US2013/0141469係揭示一種用於驅動一AMOLED顯示器之 裝置，其係包括以列與行排置的OLED以及一用於驅動每個OLED的像素電路、一用於選擇每個列的像素電路之掃描線、以及一用於控制每個行的像素電路之資料線。每個OLED係在一具有一根據位元位置而定的持續期間之子幀期間，藉由利用電流脈波的掃描信號(透過該掃描線)以及信號產生(透過該資料線)來加以控制。對於對應最高有效位元的資料，OLED係被最長的驅動(最長的子幀)，而對於最低有效位元係被最短的驅動(最短的子 幀)。此方法需要高的功率消耗，並且該像素照度的利用是斷續且次佳的，並且超過六個位元的色彩深度的實施是困難的。
圖4係展示在一典型的類比像素驅動方法(虛線)以及一數位 像素驅動方法(實線)之間的比較。在一類比驅動的像素中，該像素照度在每個影像幀期間是固定的，並且其可以是每個幀不同的。該像素照度可具有2n個不同的位準。在一數位驅動的像素中，一像素在一幀期間的部分是在最大照度(導通)，並且在該幀期間的剩餘部分是在零照度(關斷)。圖4只是一示意圖而已，其並未展示用於該數位驅動方式之以子幀的細分。
本發明的實施例之一目的是提供用於例如但不限於 AMOLED顯示器的主動式矩陣顯示器的根據脈波寬度調變的數位驅動之良好的方法。
以上的目的是藉由根據本發明的實施例的一種方法及裝置 來加以達成的。
本發明的實施例的一優點是相較於習知技術的數位驅動解 決方案，其數位選擇線驅動電路是較不複雜而且較不占空間。本發明的實施例的一優點是相較於習知技術的解決方案，在該背板中的電晶體所需的切換速率可被降低。
在一第一特點中，本發明係有關於一種用於一具有一預設的幀速率之例如是一AMOLED顯示器的主動式矩陣顯示器的數位驅動之方法。該顯示器係包括邏輯上以複數個列以及複數個行組織的複數個像素。根據該第一特點的實施例之方法係包括：藉由一n位元的數位影像碼來代 表在一幀之內待被顯示的一影像的該複數個像素的每一個(待被顯示的像素強度資料)；細分該影像幀成為一自然數個子幀；在每個子幀之內依序地選擇該複數個列的每一列，其中該複數個列中的至少一列係被選擇兩次，其中在一第一選擇之際一第一數位碼係被寫入至該所選的列，並且在一第二選擇之際一第二數位碼係被寫入至該所選的列，在該第二選擇以及該第一選擇之間有一預設的時間延遲。該預設的時間延遲對於不同的子幀可以是不同的。
該些子幀在一幀之內並不一定必須具有相同的持續期間，但 是兩種可能性(實質相同的持續期間以及不同的持續期間)係被解說並且進一步發展為本發明的實施例。
每一列的該第二選擇可以發生於至少35%的該些子幀、或是 發生於至少一半的該些子幀、或是發生於至少75%，例如是80%或更多、85%或更多、或是至少90%。該複數個列的該第二選擇例如可以發生在除了最後幾個之外的所有子幀中、或是在除了前面幾個之外的所有子幀中。本發明的實施例的一優點是該些像素(例如在AMOLED顯示器的情形中是OLED)的利用可以在一幀之內被最佳化，其係在該幀期間的大部分利用來自該影像資料碼的資料來驅動該些像素。
在本發明的特定實施例中，細分該影像幀成為例如但不限於 具有實質相等的持續期間的一些子幀可包括細分該幀成為N個子幀，N係等於該位元數目n。此實施例可被應用，而不論在代表待被顯示的該影像的該數位影像碼中的該位元數目n是否等於2的一自然數的冪次。
本發明的實施例的一優點是該細分是直接而且容易實施的。
在本發明的其中在代表待被顯示的該影像的該數位影像碼 中的該位元數目n不是2的一自然數的冪次之其它實施例中，該影像幀可被細分成例如但不限於具有實質相等的持續期間的N個子幀，其中N係被選擇為超過且最接近該位元數目n之二的自然數的冪次。
在其它實施例中，該幀可被細分成例如是N個子幀的任意 數目個子幀，其中N與該位元數目n沒有預先定義的關係。
在本發明的實施例中，在第x個子幀中之一列的該第二選擇 以及該列的第一選擇之間的該預設的時間延遲可以相當於該子幀持續期間的1/2N-x。此在具有相等長度子幀的情形中可能是特別有用的。寫入至第x個子幀內的該所選的列之第一數位碼可對應於該對應的數位影像碼之第x個最低有效位元，並且該第二數位碼是一邏輯零。不論N等於n、或是N等於一超過且最接近n之二的冪次，此都可被應用。一般來說，該輸出將會是不同的：若N等於n，則所有的子幀都將會以資料來加以驅動，儘管在對應於較低重要性的位元之子幀中可能是短時間的。在其中N等於最接近且超過n之二的冪次的情形中，只有前面n個子幀將會以資料來加以驅動，而且是相對較短的子幀期間。其餘的子幀可以用零來加以驅動。
在本發明的實施例中，每個子幀可進一步被細分成時槽，例 如2n/N個時槽。這些時槽可以具有實質相等的持續期間，儘管本發明並不限於此。
在本發明的實施例中，2m-1個時槽可被指定給該n位元的影 像碼的第m個位元。
對於至少某些子幀而言，在一列的第一選擇之際寫入的第一 數位碼可以對應於該對應的n位元的數位影像碼之一第一預設的位元，並且在該列的第二選擇之際寫入的第二數位碼可以對應於該對應的n位元的數位影像碼之一第二預設的位元。可以對於在一時槽中的至少一數位碼(例如在該第一時槽中的第一數位碼)做成例外，其係為一邏輯0。在此例中，該預設的時間延遲係對應於一預設的數目個時槽。在先前的實施例中，該時間延遲可以等於該子幀持續期間的1/2N-x(對於第x個子幀而言)，但是本發明的實施例的一優點是此延遲可以利用該些時槽而被調整，以最佳化該像素(例如在AMOLED顯示器的特定情形中是OLED)的利用。在此OLED顯示器的特定情形中，OLED的最佳使用例如可以最佳化其由於老化所造成的劣化。用於該些子幀的每一個之預設的時間延遲、第一預設的位元以及第二預設的位元可以考量到獲得一良好的工作週期來加以選擇。較佳的是，在一子幀中的第一及第二選擇之間的時間延遲並不小於在一前面的子幀中之時間延遲。
在本發明的實施例中，寫入該第一碼以及寫入該第二碼係包 括利用脈波寬度調變來驅動該第一碼以及該第二碼。
根據本發明的實施例之方法的一優點是可被利用於例如是 AMOLED顯示器背板之現有的主動式矩陣顯示器背板。相較於習知技術的解決方案，只有該驅動電路的一修改是所需的。
根據本發明的實施例之方法的一優點是容許該背板的驅動 電晶體操作在線性區中，此係產生功率消耗之一顯著的縮減。
在另一特點中，本發明係有關用於以一預設的幀速率來驅動 例如是AMOLED顯示器的主動式矩陣顯示器之數位驅動電路，其係包括邏 輯上以複數個列以及複數個行組織的複數個像素，以便於顯示一待被顯示的影像之後續的幀，該影像係藉由每個像素之一n位元的數位影像碼來加以表示。該數位驅動電路係包括用於依序地選擇該複數個列的數位選擇線驅動電路、以及用於寫入數位碼至一所選的列中的像素的數位資料線驅動電路。該數位選擇線驅動電路係被調適以用於在一子幀之內依序地選擇該複數個列中的至少一列兩次，以便於在一第一選擇之際寫入一第一數位碼至該所選的列，並且在一第二選擇之際寫入一第二數位碼至該所選的列，在該第二選擇以及該第一選擇之間有一預設的時間延遲。
在一實施例中，其中該設定係使得一影像幀被細分成N個 子幀，該數位選擇線驅動電路可被調適以用於產生一用於該第一選擇之第一運行的1以及一用於該第二選擇之第二運行的1，兩者循環在N乘以該預設的幀速率，在每個子幀內的該第一選擇以及該第二選擇之間有一預設的時間延遲。以此種方式，該數位選擇線驅動電路係被調適以用於依序地選擇該複數個列中的至少一列兩次，並且較佳的是該複數個列中的大多數的列。該數位資料線驅動電路係和該數位選擇線驅動電路同步化，因而資料係在適當的時點被寫入該些像素中，例如在AMOLED顯示器的情形中的OLED像素內。該數位資料線驅動電路係被配置以在該第一運行的1寫入一第一數位碼至該所選的列，並且在該第二運行的1寫入第二數位碼至該所選的列。因此，根據在本發明中揭露的方法，數位選擇線驅動電路可被利用於依序地選擇該複數個列，並且數位資料線驅動電路可被利用於寫入數位碼至一所選的列中的像素。
該時間延遲可藉由一時間延遲決定電路來加以控制，以用於 決定在該第二選擇以及該第一選擇之間的預設的時間延遲。該時間延遲決定電路可包括一移位暫存器，例如一靜態移位暫存器或是一動態移位暫存器。在特定的實施例中，該時間延遲決定電路例如可以包括一用於循環該第一選擇之第一線性陣列的正反器(例如D型正反器)以及一用於循環該第二選擇之第二線性陣列的正反器(例如D型正反器)。根據本發明的實施例的數位驅動電路可以進一步包括一用於驅動該些列選擇線之線性陣列的多工器。在每個陣列中的正反器數目以及多工器的數目係對應於在該顯示器中的列數目。在每個陣列中，一正反器的一輸出係連接至該陣列中之下一個正反器的一輸入以及一對應的多工器的一輸入。在操作中，一第一邏輯1係前進通過該第一陣列的正反器，並且一第二邏輯1係前進通過該第二陣列的正反器，其係在每個時脈脈波前進一步，在該第一邏輯1以及該第二邏輯1之間有一對應於一預設數目個時脈脈波(並且因此對應於一預設數目個正反器)的延遲。
或者是不使用多工器，藉由時脈驅動的輸出致能電路可被使 用。在此例中，兩個選擇可能不是由相同的輸出致能電路加以驅動。由於在該移位暫存器中的兩個運行的1位元之間的延遲總是2的一冪次，因此任何避免分隔2的一冪次的線之相同的驅動之驅動設計都是一種適當的驅動設計。尤其，可行的驅動設計是具有3或5個時脈的系統，其中該些輸出致能係循環在這些3或5個時脈之間。具有其它奇數個時脈的驅動系統也是可行的，但是使用越多的時脈會複雜化該驅動設計並且因此複雜化該系統。
本發明的一第三特點係提供一種主動式矩陣顯示器，例如是 本案的非限制性的一種AMOLED顯示器，其可包括例如是OLED元件之任何適當種類的像素元件(聚合的、樹枝狀聚合的(polydendrimeric)、螢光的、或是磷光的、等等)，其係以一陣列來加以排置，並且被排置以用於藉由根據該第二特點的實施例的數位驅動電路來加以驅動。
根據該第三特點的實施例的一種例如是AMOLED顯示器的 主動式矩陣顯示器可被排置以用於藉由根據本發明的第一特點的實施例的一種方法來加以驅動。
各種特點之特定目的及優點已經在以上加以敘述。當然，將 瞭解到的是，不一定所有此種目的或優點都可根據該揭露內容的任何特定實施例來加以達成。因此，例如熟習此項技術者將會體認到該揭露內容可以用一種達成或最佳化如同在此教示的一項優點或是一組優點之方式來加以體現或實行，而不一定達成如同可能在此教示或建議的其它目的或優點。再者，所了解的是此發明內容僅僅敘述某些例子，因而並不欲限制該揭露內容的範疇。在有關於結構及操作方法方面，該揭露內容和其特點及優點一起可能是藉由參考以下結合所附的圖式閱讀的詳細說明而能夠被最佳的理解。
50‧‧‧AMOLED顯示器架構
51‧‧‧數位選擇線(列)驅動電路
52‧‧‧數位資料線(行)驅動電路
55‧‧‧AMOLED顯示器
90‧‧‧選擇線驅動電路
91、92‧‧‧正反器的陣列
912、921‧‧‧正反器
93i‧‧‧多工器
931、932‧‧‧選擇器
100‧‧‧選擇線驅動電路
101‧‧‧輸出致能電路
該圖式只是概要的，並非限制性的。在圖式中，某些元件的 尺寸可能為了說明之目的而被誇大，因而未依照尺寸繪製。
任何在申請專利範圍中的參考符號都不應被解釋為限制範 疇的。
在不同的圖式中，相同的參考符號係指相同或類似的元件。
圖1係概要地展示一習知技術AMOLED像素驅動器電路的一個例子，其中一在驅動電晶體M1的閘極上的類比電壓係決定該OLED照度。
圖2係概要地展示一習知技術的利用一類比驅動方法的AMOLED顯示器架構。
圖3係概要地展示一習知技術的利用一數位驅動方法的AMOLED顯示器架構。
圖4係展示在一如同在圖2中(虛線)的類比像素驅動方法以及一如同在圖3中(實線)的數位驅動方法之間在OLED電流輸出上的比較。
圖5係概要地展示一作為根據本發明的實施例的一主動式矩陣顯示器架構的一個例子之數位驅動的AMOLED顯示器架構。
圖6係描繪對於一具有數位表示10011011的信號，一像素在一幀期間內的光強度作為本發明的驅動電路的一實施例之一例子。
圖7係描繪對於一具有數位表示11111111的信號，一像素在一幀期間內的光強度作為本發明的驅動電路的一實施例之一例子。
圖8係描繪根據本發明的一提供一改良的工作週期之實施例，對於一具有數位表示10011011的信號，一像素在一幀期間內的光強度。
圖9是一可被利用在本發明的實施例中的選擇線驅動電路的一時間延遲決定電路的示意圖。
圖10是一包括輸出致能電路的選擇線驅動電路的一時間延遲決定電路的示意圖。
在以下的詳細說明中，許多特定的細節係被闡述以便於提供 本發明的徹底理解以及本發明如何可在特定的實施例中加以實施。然而，將會瞭解到的是，本發明的實施例可以在不一定具有所有的這些特定細節下加以實施。在其它實例中，眾所周知的方法、程序及技術並未詳細地敘述，因而不模糊該揭露內容。儘管本發明將會相關特定實施例並且參考某些圖式來加以描述，但是本發明並不受限於此。所包含且在此所述的圖式是概要的，並且不限制該揭露內容的範疇。
應注意的是該術語“包括”不應該被解譯為限制到列在之後的手段；其並不排除其它元件或步驟。因此，其係被解釋為指明所述的參照到的特點、整數、步驟或是構件的存在，但是並不排除一或多個其它特點、整數、步驟或構件、或是其之群組的存在或附加。因此，該詞句“一種裝置係包括手段A及B”的範疇不應該受限於只由構件A及B所構成的裝置。
OLED顯示器是包括一陣列的發光二極體之顯示器，其中發射的電致發光層是一有機化合物膜，其係響應於一電流來發射光。OLED顯示器可以使用被動式矩陣(PMOLED)或是主動式矩陣(AMOLED)定址設計的任一種。在OLED顯示器的情形中，本發明係有關於AMOLED顯示器。對應的定址設計係利用一薄膜電晶體背板以切換每一個別的OLED像素導通或是關斷。AMOLED顯示器係容許有比PMOLED顯示器更高的解析度以及更大的顯示器尺寸。
然而，本發明並不限於AMOLED顯示器，而是以一較廣的概念有關於主動式矩陣顯示器。任意類型的主動式矩陣顯示器都可以使用本發明的實施例的概念，儘管AMOLED顯示器就其像素元件的電流切換速 率而言是特別有利的。若主動式矩陣顯示器的像素元件可以較快的切換，則其係有利的，因為此係容許能夠獲得較高的幀速率，因此較少閃爍的影像。
根據本發明的實施例之一例如是AMOLED顯示器的主動式矩陣顯示器係包括複數個像素，該複數個像素分別包括一例如是OLED元件的像素元件。該些像素元件係以一陣列來加以排置，並且邏輯上以列與行來加以組織。在本發明的整個說明中，該術語“水平”以及“垂直”(分別相關於該術語“線”的“列”以及“行”)係被用來提供一座標系統並且為了便於解說而已。雖然可以，但是它們並不需要是指該裝置之一實際的物理方向。再者，該術語“行”及“列”或“線”係被用來描述連結在一起的陣列元件組。該連結可以是具有一笛卡兒陣列的線及行之形式；然而，本發明並不限於此。如同將會被熟習此項技術者理解的，行及線可以輕易互換，並且在此揭露內容中是這些術語欲為可互換的。再者，非笛卡兒陣列可被建構並且內含在本發明的範疇內。於是，該術語"列"或“線”以及"行"應該被廣義地解譯。為了有助於此種廣義的解譯，申請專利範圍是指邏輯上以列與行組織的。藉此表示像素元件的組係以一種拓撲上線性交叉的方式被連結在一起；然而，物理或地形的配置並不需要是如此的。例如，該些列可以是圓，並且該些行可以是這些圓的半徑，因而該些圓及半徑係在本發明中被描述為"邏輯上組織的"列與行。再者，例如是選擇線及資料線之各種線的特定名稱係欲為被用來幫助解說並且指稱一特定功能的上位名稱，因而此種特定選擇的字並不欲以任何方式限制本發明。應瞭解的是，所有這些術語只是被使用來促進所敘述的特定結構之更佳的理解，並且絕 非打算限制本發明。
在本發明的實施例中，在“第一選擇”以及“第二選擇”中參照到“選擇”的情形中，其係參考到一在該電路中使得資料能夠被引入的動作。例如，此在一種邏輯實施中可能是將來自一資料碼的一位元乘以1。或者是，其可能被看作為在一電路的一選擇線中運行一個1，此係改變一電晶體的狀態以從一資料線引入資料。因此，一第一選擇接著是一第二選擇可包括第一次引入資料，接著是第二次引入資料。
在本發明的上下文中，一個幀是單一畫面或是單一影像，其係被展示為一序列的畫面的部分。例如，許多單一影像或幀可以連續被提供來產生一視訊或是一電影。該幀速率或幀頻率是形成且顯示連續的影像(幀)所用的速率或頻率。該幀期間(fp)是一等於該幀頻率的倒數之時間間隔。其係對應於單一幀或影像的顯示期間。
一幀可被細分成子幀。在本發明的實施例中，一幀的每一個子幀的持續期間可以是實質相等的，但並不必須是如此。在那些其中每個子幀持續期間是實質相等的實施例中，每個具有一fp的持續期間之幀可被細分成N個具有一fp/N的持續期間的子幀。但是，本發明並不限於相等的持續期間的子幀。
在某些實施例中，N可以是一任意的數目。在某些實施例中，N可以等於每個用於代表該影像資料的影像色彩所用的位元數目(N=n，n位元的灰階)。譬如，範例實施例係被描述，其中子幀的數目N係等於該位元數目n，此在該敘述的例子中是8。在此例子中，8個位元係被使用於代表每個色彩，例如是用於一種24位元的RGB(紅綠藍)顯示器。然而，本 發明並不限於此，並且子幀的數目可以是不同的，例如是大於或小於8。
在那些其中該位元數目n不是二的冪次(亦即，n不是4、8、16等等)的情形中，則N可被選擇為該位元數目n，因此如同先前的N=n；或者是，N可被選擇為等於一高於但最接近n之二的冪次。在此例中，譬如，若n=5、6或7，則N=8，而若n=11、12、14，則N=16。
在一特點中，本發明係有關用於例如是AMOLED顯示器的具有一預設的幀速率之主動式矩陣顯示器的數位像素驅動之方法。該顯示器係包括邏輯上以複數個列與行組織的複數個像素。
該方法係包括藉由一n位元的數位碼來表示在一幀之內待被顯示的一影像的該複數個像素的每一個，並且細分該影像成為一數目(>1)個子幀。
該方法進一步包括每個子幀第一次選擇該複數個列的每一列，並且接著對於至少一子幀第二次選擇。此係意指至少一子幀將會依序地被選擇兩次。對應於待被表示的影像像素的像素資料的資料碼以及在某些實施例中，虛擬的資料或是重置資料(一個零)係在每次選擇被引入。在目前的選擇之較佳實施例中，此第一選擇以及第二選擇的順序係發生在至少35%的該些子幀中、或是在至少一半的該些子幀中。在某些實施例中，至少75%、80%或甚至是超過90%的子幀係被選擇兩次。
該第一選擇以及該第二選擇係依序地被執行於該些子幀中的至少一個，並且較佳的是更多個子幀。此係表示在該第一選擇以及該第二選擇之間有一時間延遲，並且此時間延遲對於每個子幀而言可以是不同的。
在其中子幀的數目N係等於位元數目(N=n)的實施例中，在第x個子幀中的時間延遲可以等於該子幀持續期間的1/2N-x。在每個子幀中被引入的資料是從最低有效位元LSB至最高有效位元MSB的順序之位元。 此將會見於n=5的例1中，並且進一步見於該說明中(n=8的例2、例3、等等)。
例1。假設該位元數目n是5並且N=n，N=5。此外，在此例子中，該些子幀係被選擇為具有實質相同的持續期間。再者，該第一選擇可以引入對應於待被表示的影像的強度值之資料，並且該第二選擇可引入一邏輯0，此係將對應的像素關斷。在此特定實施例中，一影像幀(具有一fp的幀持續期間)將會被細分成5個具有相等長度的子幀。在第一子幀中，將會有一第一選擇，在該第一選擇的期間對應於該LSB的值之資料(邏輯1或是邏輯0)係藉由顯示器像素來展示。此係發生在1/25-1=1/16的該子幀持續期間，並且接著在該第二選擇期間此第一子幀係將該像素關斷(邏輯0)。第二子幀將會在1/25-2=1/8的該子幀持續期間使得第二LSB被引入並且顯示，該像素在該子幀的其餘部分係被關斷。該過程係重複直到最後一個子幀為止，其將會在1/25-5=1子幀期間引入對應於該影像資料的MSB之資料。因此，只有最後一個子幀沒有兩個選擇步驟發生，因而該像素在此子幀的一第二部分期間並未相應地切換關斷(若影像資料需要的話，該像素可以在此子幀的整個持續期間是關斷的)。藉由使得該些像素切換關斷較長的時間期間，像素劣化可被降低，此尤其是在OLED被使用作為主動式矩陣顯示器中的像素時的情形。
此方法及時間延遲亦可應用於其中n不是二的一冪次之實 施例，並且N係等於最接近且超過n之2的冪次，因此N>n。然而，該時間延遲以及在選擇期間的資料輸入將不會最佳化幀的利用，因為有N個子幀，但是只有n位元的數位影像碼填入子幀。例如，n=5且N=8，因為其係為超過的二的冪次(23)。在此例中，每個幀係被細分為8個子幀，一項選擇係對於每個子幀來執行，但是只有前面n=5個子幀才會在該些像素中執行資料。該LSB將會被指定到第一子幀中之1/28-1=1/128的子幀期間，而該MSB將會是被指定到1/28-5=1/8的第5子幀。在最後3個子幀期間，該像素將會利用選擇來加以執行，但是沒有資料會被引入，因而其在該幀期間的其餘部分將會是關斷的。在某些情形中，例如對於n=9位元而言(因此，N=16)，該像素將會在幾乎一半的幀期間是關斷的。此在某些應用中可能是所期望的，其中該像素在大部分的幀期間應該是關斷的。在進一步的揭露內容中，若子幀的細分N等於最接近(且超過)n之二的冪次，則如同進一步所解說的，一種不同的方式(時槽方法)將會被使用於時間延遲的計算。
為何N在本發明的實施例中可被選擇為最接近(且超過)n之二的冪次之理由是由於時間延遲及選擇的最佳化。該時間延遲可被最佳化以在一子幀期間的一第一選擇中驅動影像資料碼，並且在相同的子幀期間的一第二選擇中驅動一第二影像資料碼(而不是如同先前的一個零)。本發明的不同的實施例係用以下的一般方式進行：每個子幀係進一步細分成時槽，例如2n/N個時槽，該些時槽可具有實質相同的持續期間。該MSB係被指定一數目個時槽，接著第二MSB係被指定較少的時槽、依此類推。該LSB具有被指定之最小數目個時槽。接著，對於每個子幀而言，一第一選擇係在等於被指定給該子幀的時間延遲之某一數目個時槽指定該些位元中的一 個，並且該第二選擇係在該子幀的其餘時槽指定另一位元。譬如，一碼之MSB可以在數個子幀內的選擇中之一的期間被施加至該像素。
依循相同的系統，舉例而言，對於n=5位元，並且N=8而言，在每個子幀中的一第一選擇及第二選擇期間，在根據每個資料位元的重要性而定的一數目個時槽來驅動資料至像素是可能的。首先，每個子幀可被視為具有相同的持續期間。每個子幀被細分成時槽，該些時槽亦可具有相同的持續期間。時槽的數目可以是每個子幀2n/N=25/8=4個時槽(或是整個幀為32個時槽)。現在，每個位元係根據其位置而被指定到一數目個時槽，因而在第一位元是LSB而且第n位元是MSB的情形下，第m個位元(1mn)將會被指定到2m-1個時槽。在一具有5位元EDCBA的資料碼中，該MSB位元E將會被指定到24=16個時槽。位元D將會被指定到8個時槽，C將會被指定到4個，D將會接收2個，並且A將會在20=1個時槽期間被引入到該像素中。該資料的引入是每個子幀被執行兩次，即例如是根據表1者。前面三個子幀的每一個係以兩個選擇來加以執行。第一子幀係以一個零來加以執行一時槽，該子幀的其餘部分係以資料位元E來加以執行。第二子幀係以兩個選擇來加以執行，一時槽用於位元A，並且剩餘的三個時槽用於E。第三子幀係被選擇兩次，前面2個時槽用於驅動位元B，後面2個時槽用於驅動E。對於該些位元C、D及E，剩餘的子幀只被選擇一次，該第二選擇是不需要的。此種方式，所有的位元係根據其在該資料碼中的重要性而被較長的表示，並且此係為一種均勻的方式，並且利用大部分的時槽(該幀的大部分)以用於驅動在該像素中的資料。
總之，對於此類型的驅動方法而言，在子幀的數目N係等於最接近且超過該位元數目n之2的冪次，並且該些子幀具有實質相同的持續期間的情形中，對於n位元的影像碼以及每個子幀被細分成2n/N個時槽而言，則2m-1個時槽可被指定給該n位元的影像碼的第m個位元。接著，該MSB將會是被指定給2n-1個時槽，第二MSB被指定給2n-2個、依此類推直到該LSB被指定給20個時槽(一個時槽)為止。資料的引入是每個子幀以兩個選擇來加以執行。
類似的指定可以針對一任意數目個子幀N來完成，甚至是在其中該些子幀可具有不同的持續期間的情形也是如此。此將會展示在針對於n=8的例4中。
每個列的選擇以及影像資料碼的後續寫入可包括利用例如是三角積分調變或是脈波寬度調變的調變技術來驅動該第一碼以及該第二碼(譬如是針對於由7個或更多位元所構成的影像碼)。
在進一步說明中，範例實施例係被描述其中子幀的數目n係等於8，亦即為其中8位元被使用於代表複數個色彩像素，例如是用於一 種24位元RGB(紅綠藍)顯示器的實施例。然而，本發明並不限於此，並且位元的數目可以是不同的，例如，大於或小於8。例如，本發明可以應用至4位元顯示器、高畫質顯示器(12或14位元)、或是超高畫質4k顯示器(16位元)，此亦將會稍加敘述。
在一例如是24位元RGB顯示器的彩色顯示器中，一8位元碼可分別被使用於每個色彩。該顯示器接著是包含複數個用於紅色(藉由一8位元碼來加以表示)的行、複數個用於綠色(亦藉由一8位元碼來加以表示)的行、以及複數個用於藍色(藉由一8位元碼來加以表示)的行。本發明可以應用到其它類型的彩色顯示器，例如是RGBW顯示器。
圖5係概要地展示一種數位驅動的AMOLED顯示器架構50，作為根據本發明之一特點之一特定類型的主動式矩陣顯示器。此架構50係包括一AMOLED顯示器55，其係包括一陣列的邏輯上以列與行組織的OLED像素元件(未詳細地描述在圖5中)。用於驅動這些OLED像素元件的驅動電路是根據對於該些列中的至少一列利用兩個選擇信號之數位選擇線(列)驅動電路51以及數位資料線(行)驅動電路52，該些選擇信號例如是藉由運行的1來加以實施的。數位驅動例如可以利用像是脈波寬度調變的脈波密度調變方法來加以完成。相較於現有的數位驅動架構，此架構的一優點是在該顯示器的背板中的電晶體切換可以是較慢的，並且該驅動電路可以是較不複雜且較不佔空間的。
在根據本發明之一特點的一種用於數位像素驅動之方法中，該選擇線驅動電路51係提供兩個選擇信號，例如是兩個運行的1，其係提供一第一選擇以及一第二選擇，藉此依序地選擇在每個子幀內之複數 個列中的至少一列兩次，並且較佳的是至少35%的列。在被選擇兩次的子幀內，例如是第二運行的1之第二選擇信號係具有一相對第一運行的1之固定的預設的延遲。對於每個子幀而言，此預設的延遲可以是不同的，因此致能不同的數位輸出組合，即如同進一步加以解說者。
例2。在一實施例中(進一步描繪在圖6及圖7中)，在藉由該第一選擇信號選擇一列之後，一對應於該數位影像碼的一位元之數位碼係被寫入至該列之對應的像素。例如，在藉由該第一運行的1選擇一列之際，若對應的資料位元是一邏輯1，則一像素係被切換成導通的。若該對應的資料位元是一邏輯0，則該像素係維持被切換關斷的。該第二選擇信號係切換該像素為關斷的。
在一實施例中，如同在圖6中所繪，該資料碼是一代表影像的像素強度資料之n位元的碼，例如8位元的碼。每個幀可被細分成N=n個子幀，在所舉例的狀況中是8個子幀。該方法係在該第一選擇信號變為高的之際開始於一第一子幀，其係顯示一影像幀的8位元(n位元)數位表示的最低有效位元。若該選擇信號是運行的1(本發明並不限於此)，則該第一運行的1係開始執行在該第一子幀的開始處，並且該第二運行的1係以一等於該子幀的持續期間或長度的1/128(1/2n-1)之時間延遲追隨在後。對於在一像素列中的每個像素而言，對應的影像資料位元係在藉由該第一選擇信號選擇該列之際被寫入。當對應的影像資料的最低有效位元是一邏輯1時，該對應的像素係在該第一運行的1到達(選擇)該像素列時被導通。若最低有效位元是一邏輯0，則該對應的像素係維持關斷。當該第二運行的1到達同一像素列時，該對應的資料線係被設置到一邏輯0，並且在該像素列中的所 有像素係被切換成關斷(或是保持關斷)。此過程係對於該數位影像資料的每個後續的位元重複之，但是在該第一運行的1以及該第二運行的1之間的延遲對於每個後續的子幀係加倍。例如，對於第二子幀而言，該延遲係等於該子幀持續期間的1/64(1/2n-2)，對於第三子幀而言，該延遲係等於該子幀持續期間的1/32(1/2n-3)、依此類推。最後，當在最後一個子幀到達最高有效位元時，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間係獲得一整個子幀延遲。該第二運行的1並不開始執行，因而此最後一個子幀只有被選擇一次。
在如上所述的本發明的實施例中，該像素只有在一子幀期間的一部分才是在最大強度，並且該像素在該子幀期間的剩餘部分是關斷的。此係不同於習知技術的其中該像素在一整體子幀期間內是在一固定的強度(不是導通、就是關斷)之數位驅動方法。和習知技術的數位驅動方法之一額外的差異是在本發明的實施例中，所有的子幀可具有一實質相等的長度，而在習知技術方法中所有的子幀係具有一實質不同的長度或持續期間(例如，在不同的子幀長度之間具有一個2的比例)。
圖6係對於一具有數位表示HGFEDCBA=10011011的信號，對於具有一持續期間的1/2n-x之第一選擇以及一第二關斷的選擇來描繪在一幀之中的一像素的光強度作為一例子。類似地，圖7係對於一具有數位表示HGFEDCBA=11111111的信號，對於相同的領域來描繪在一幀之中的一像素的光強度。可看出的是，對於此實施例而言，該些像素係被驅動在一最多25%(如同在圖7中者)之降低的整體工作週期、或是更低(在圖6中的15%)。尤其對應於最低有效位元的子幀係具有一非常低的工作週期：它們在該子幀期間的大部分都是關斷的。
例3。在根據本發明之一特點的一種方法的另一實施例中，該工作週期可以實質增大至幾乎100%。將注意到的是，對於利用一8位元的資料碼所舉的例子而言，應用其中N係等於一(超過)最接近之2的冪次之替代實施例是徒勞無功的，因為8是2的一冪次，因而N亦等於8並且該幀將會被細分成8個子幀。例如，用於一種n(8)位元顯示器而言，每個子幀可被分成2n/N(28/8=32)個時槽，此係在每個幀期間產生總數2n(28=256)個時槽。LSB係被指定到1個時槽，第二LSB係被指定到2個時槽，下一個位元係被指定到4個時槽、依此類推，此係加倍用於每個下一個更高有效位元的時槽數目。MSB係被指定到2n-1個時槽(在8位元的情形中是128個時槽)。相較於上述的實施例，在較低有效位元的關斷時間內，其並非是完全地切換關斷該些像素，來自最高有效位元的資訊部分係被用來驅動該些像素(例如OLED)。在本發明的實施例中，第一子幀係引入一數位0碼用於該第一選擇，並且最後一個子幀只被選擇一次。
此用於一種8位元顯示器的實施之例子係被描繪在資料線驅動表之表2中。在該例子中，該8個影像資料位元是HGFEDCBA。一幀係被細分成8個具有實質相等的持續期間的子幀，並且每個子幀係被細分成32個具有實質相等的持續期間的時槽。由於最高有效位元(H)係對應於128個時槽，並且第二最高有效位元(G)係對應於64個時槽，兩者均長於單一子幀的長度。因此，這些位元係被分散在不同的子幀上。
此外，在此實施例中，該選擇線驅動電路51係提供兩個選擇信號，例如是一第一運行的1以及一第二運行的1之兩個運行的1。例如是第一運行的1之第一選擇信號以及例如是第二運行的1之第二選擇信號 係驅動該些列。對於其中該第一及第二選擇信號被實施為運行的1的實施例而言，該第一運行的1以及該第二運行的1係循環在N乘以(8乘以)該幀速率。在每個子幀之內，該第二運行的1係以相對該第一運行的1之一固定的預設的延遲來運行。此預設的延遲對於不同的子幀可以是不同的。在每個子幀內，一第一碼係在施加該第一運行的1之際被驅動，並且一第二碼係在施加該第二運行的1之際被驅動。該第一碼係對應於該影像資料之一第一預設的位元，並且該第二碼係對應於該影像資料之一第二預設的位元。它們較佳的是以工作週期被最大化的此種方式而被分散在不同的子幀上，即例如描繪在表2中者。例如是第一運行的1之選擇信號可以切換一像素為導通的(若對應的位元是一邏輯1)或是關斷的(若對應的位元是一邏輯0)。例如是第二運行的1之第二選擇信號可以切換一像素為導通的(若對應的位元是一邏輯1)或是關斷的(若對應的位元是一邏輯0)。
在表2展示的例子中，在第一子幀中，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間固定的延遲係相當於1個時槽的持續期間(亦即，幀時間的1/2n)。在該第一子幀的一第一時槽中，該像素是關斷的(邏輯0)， 並且在該第一子幀剩餘的31個時槽中，最高有效位元(H)係驅動該像素。若最高有效位元是一邏輯1，則該像素在這31個時槽期間是導通的；若最高有效位元是一邏輯0，則該像素是關斷的。在第二子幀中，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間固定的延遲係相當於1個時槽的持續期間(亦即，該幀時間的1/2n)。在該第二子幀的一第一時槽中，最低有效位元(A)係驅動該像素，並且在該第二子幀剩餘的31個時槽中，最高有效位元(H)係驅動該像素。在第三子幀中，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間固定的延遲係相當於2個時槽的持續期間(亦即，該幀時間的1/2n-1)。在該第三子幀的一第一時槽及一第二時槽中，第二最低有效位元(B)係驅動該像素，並且在該第三子幀剩餘的30個時槽中，最高有效位元(H)係驅動該像素。在第四子幀中，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間固定的延遲係相當於4個時槽的持續期間(亦即，該幀時間的1/2n-2)。在該第四子幀的前面四個時槽中，位元C係驅動該像素，並且在該第四子幀剩餘的28個時槽中，最高有效位元(H)係驅動該像素。在第五子幀中，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間固定的延遲係相當於8個時槽的持續期間(亦即，該幀時間的1/2n-3)。在該第五子幀的前面8個時槽中，位元D係驅動該像素，並且在該第五子幀剩餘的24個時槽中，第二最高有效位元(G)係驅動該像素。在第六子幀中，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間固定的延遲係相當於8個時槽的持續期間(亦即，該幀時間的1/2n-3)。在該第六子幀的前面8個時槽中，最高有效位元(H)係驅動該像素，並且在該第六子幀剩餘的24個時槽中，第二最高有效位元(G)係驅動該像素。在第七子幀中，在該第一運行的1以及該第二運行的1之間固定的延遲係相當於16個時槽的持續期間(亦 即，該幀時間的1/2n-4)。在該第七子幀的前面16個時槽中，位元E係驅動該像素，並且在該第七子幀剩餘的16個時槽中，第二最高有效位元(G)係驅動該像素。在第八子幀中，位元(F)係驅動該像素。
在一如同在表2中所繪的實施例中，該些位元在不同的子幀上的分布係被完成，使得該第二選擇(藉由例如是第二運行的1之第二選擇信號)相對該第一選擇(藉由例如是第一運行的1之第一選擇信號)的延遲係逐步地增加。如同例如是第一運行的1之第一選擇信號，由於例如是第二運行的1之第二選擇信號亦需要運行一整個子幀，因此在其完成前一個子幀之前，其並無法開始下一個子幀。因此，對於一幀的任意兩個後續的子幀而言，在該第一選擇信號以及該第二選擇信號之間的延遲只能夠保持相同或是增長，而非減少。在表2的驅動設計的最後一個子幀中，並不需要一第二運行的1，此係使得其能夠趕上，因為在下一個幀的第一子幀中，該第二選擇信號同樣只能有一相對該第一選擇信號的短延遲(在所舉的實施例中是一個時槽或是該幀時間的1/2n)就必須開始。
一種如同在資料線驅動表的表2中所描繪的方式的一優點是可以獲得一非常良好的工作週期。例如，當代表一具有數位表示HGFEDCBA=11111111的信號時，根據該資料線驅動表的表2，在第一時槽期間，對應的像素是關斷的(邏輯0)，並且在剩餘的2n-1個時槽期間，對應的像素是導通的(邏輯1)。此係相當於一等於(2n-1)/2n的工作週期、或是對於一種8位元實施而言的99.6%的工作週期。
例如，當代表一具有數位表示HGFEDCBA=10011011的信號時，根據在表2中展示的資料線驅動表，以下的位元序列係被使用於驅動 在一幀內的像素：01111111111111111111111111111111(亦即，一個0以及31次位元H)11111111111111111111111111111111(亦即，1次位元A以及31次位元H)11111111111111111111111111111111(亦即，2次位元B以及30次位元H)00001111111111111111111111111111(亦即，4次位元C以及28次位元H)11111111000000000000000000000000(亦即，8次位元D以及24次位元G)11111111000000000000000000000000(亦即，8次位元H以及24次位元G)11111111111111110000000000000000(亦即，16次位元E以及16次位元G)00000000000000000000000000000000(亦即，32次位元F)。
此係概要地描繪在圖8中。可看出的是，在圖8中所示的實施例的工作週期(60.5%)相較於圖6中所示用於相同的資料碼之實施方式(15.1%)是顯著較高的。
表2僅展示該數位影像資料是如何可被分散在一幀上的一個例子。其它利用不同分布的實施方式也是可行的。譬如，在下一個例子中，n=8但是N係被任意地選擇；在此例中N=5，並且該些子幀並不具有相同的持續期間。
例4。在一個一般的例子中，將一幀細分成一給定數目個子幀，並且在至少一子幀中指定該影像碼的每個位元至該兩個選擇的每一個是可能的。該些子幀可具有相同的持續期間，但是在此特定實施例中每個子幀具有一不同的持續期間。進一步可能的是細分該些子幀成為時槽。該些時槽可具有相同的持續期間、或是不具有相同的持續期間。為了簡化起見，將考量其中儘管子幀不一定具有相同的持續期間，但是時槽具有相同 的持續期間(在此例中，不同的子幀將會包括不同的數目個時槽)的例子。例如，若n=8(八個位元HGFEDCBA)，並且該幀被細分成例如N=5個子幀，則第一子幀可包含128個時槽，第二子幀65個時槽，第三子幀34個時槽，並且第四子幀及第五子幀20個時槽。
在下一個步驟中，該位元影像碼之每個位元係被指定到一給定數目個時槽。最高有效位元係具有較多被指定的時槽。在此例中，該些時槽可以根據其在該n位元的資料碼中之位置m，依照該規則2m-1個時槽來加以指定到該8位元的每一個。因此，該MSB(H)將會執行27個時槽，並且該LSB(A)將會執行一個時槽(20)。該資料線驅動表的其餘部分係被展示在表3中。
根據本發明的實施例，該些列係在每個子幀中被選擇一次，並且在該些子幀的至少一個中(在此例中，最後四個子幀)被選擇第二次。
同樣地，該些位元在不同的子幀上的分布係被完成，使得該第二選擇(藉由例如是第二運行的1之第二選擇信號)相對該第一選擇(藉由例如是第一運行的1之第一選擇信號)的延遲係逐步地增加。如同例如是第一運行的1之第一選擇信號，由於例如是第二運行的1之第二選擇信號亦需要運行一整個子幀，因此在其完成前一個子幀之前，其並無法開始下一 個子幀。因此，對於一幀的任意兩個後續的子幀而言，在該第一選擇信號以及該第二選擇信號之間的延遲只能夠保持相同或是增長，而非減少。在表3的驅動設計的第一子幀中，並不需要一第二運行的1，此係使得其能夠在除了該第一幀之外的任何進一步的幀中趕上，因為在下一個幀的第二子幀中，該第二選擇信號同樣只能有一相對該第一選擇信號的短延遲(在所舉的實施例中是一個時槽)就必須開始。
在以下的例子中，不同數目個位元將會針對於其中該些列是每個子幀被選擇兩次，而在該些選擇之間有一根據該位元在該影像資料碼中的位置而定的時間延遲之情形、以及針對於其中該些子幀是細分成時槽，在至少1情形中選擇列兩次並且根據該位元在該影像資料碼中的位置來指定時槽之替代的情形來加以探究。
例5。在四位元的影像碼的情形中，n=4，該碼將會被寫成DCBA。該幀可被細分成4個子幀。該些列可以在3個子幀中被選擇兩次，該第一選擇係引入資料碼，該第二選擇係將該像素關斷。如同前述，在該第一選擇以及該第二選擇之間的時間延遲係隨著該子幀而增長。譬如，如同前述，LSB可在該第一子幀中被驅動該子幀期間的1/24-1。在該第二子幀中，下一個位元被驅動該子幀期間的1/23-1；接下來的位元在第三子幀中被驅動該子幀期間的½，並且MSB係在最後一個子幀中被驅動整體子幀。在此子幀中只需要一選擇。
或者是，每個子幀可被細分成2n/N個子幀，該N是等於或超過且最接近n的2的冪次，其在此例中剛好是n。每個子幀係被視為具有相同的持續期間並且細分成4個時槽。根據表4，該影像碼的位元將會被指 定到每個子幀中的時槽，在3個子幀中被指定兩次，而在最後一個子幀中只被指定一次。
該雙重的選擇係在該4個子幀中的3個被執行，並且來自該影像資料碼的資料係在該16個時槽中的15個被驅動。
例6。在九個位元的影像碼之情形中，n=9，該碼將會被寫成IHGFEDCBA。該幀可被細分成N=9個子幀。該些列可以在該些子幀中的8個被選擇兩次，該第一選擇係引入資料碼，該第二選擇係將該像素關斷。如同可見於前述內容的，在該第一選擇以及該第二選擇之間的時間延遲係根據該子幀期間的1/2x-1，隨著該子幀而增長，x係對應於該位元在該影像資料碼中的位置，該選擇的長度係根據該位元的重要性來加以選擇：該LSB將會是在第一子幀中被驅動1/28個子幀期間，該MSB將會是在最後一個子幀中被驅動整體子幀。
或者是，每個子幀可被細分成N個子幀，該N是等於或最接近的超過n之二的冪次，其在此例中是24=16個子幀。每個子幀係被視為具有相同的持續期間並且被細分成29/24=25=32個時槽。該影像碼的位元將會根據表5，依照和先前實施例相同的設計而被指定到時槽。
如同前述，至少一子幀係被選擇兩次(前面六個子幀係被執行兩次，其它十個子幀只被執行一次)。該些時槽係在不同的子幀中根據位元重要性而被分散在該影像碼中的位元之間：2m-1個時槽用於在該碼中的第m個位元。例如，28個時槽係被指定給該MSB(在位置I中的位元)，並且一時槽係被指定給該LSB(在位置A中的位元)。
例7。在十四位元影像碼的情形中，n=14，該碼將會被寫成NMLKJIHGFEDCBA。該幀可被細分成N=14個子幀。該些列可在13個子幀中被選擇兩次，該第一選擇係引入資料碼，該第二選擇係將該像素關斷。在選擇之間的時間延遲是和先前的實施例中相同的，該子幀期間的1/2n-x，並且如同可見於前述內容的，該選擇的長度係根據該位元的重要性來加以 選擇：該LSB將會是在第一子幀中被驅動1/213的子幀期間，該MSB將會是在最後一個子幀中被驅動整個子幀。
或者是，每個子幀可被細分成N個子幀，該N是等於或最接近的超過n之二的冪次，其在此例中是24=16個子幀。譬如，每個子幀係被視為具有相同的持續期間並且被細分成214/24=210=1024個時槽。該影像碼的位元將會根據表6，依照一種和先前的實施例類似的設計而被指定到時槽。
前面十二個子幀係以資料來加以驅動兩次(兩個選擇)，最後四個係以資料而只被驅動一次。如同前述，每個子幀的1024個時槽係根據位元重要性而被分散在該影像碼中的位元之間：2m-1個時槽用於在該碼中的第m個位元。例如，213個時槽係被指定給該MSB(在位置M中的位元)，並且一時槽係被指定給該LSB(在位置A中的位元)。
例8。在十六位元的影像碼的情形中，n=16，該碼將會被寫成QPNMLKJIHGFEDCBA。該幀可被細分成N=16個子幀。該些列可在該些子幀中的15個被選擇兩次，該第一選擇係引入資料碼，該第二選擇係將該像素關斷。在選擇之間的時間延遲是和先前的實施例中的相同，對於將會對應第x個子幀的第x個位元為該子幀期間的1/2x-1，並且如同可見於前述內容的，該選擇的長度係根據該位元的重要性來加以選擇(LSB是在第一子幀中被驅動1/215的子幀期間，該MSB是在最後一個子幀中被驅動整個子幀)。
或者是，每個子幀可被細分成N個具有相等的持續期間的子幀，該N是等於或最接近且超過n之二的冪次，其在此例中是16個子幀(和位元數目一致)。每個子幀係被細分成216/24=212=4096個時槽。該影像碼的位元將會根據表7，依照和先前的實施例相同的設計而被指定到時槽。
前面十五個子幀係以資料來加以驅動兩次(兩個選擇)，最後一個子幀係以資料而只被驅動一次。每個子幀的4096個時槽係根據位元重要性而被分散在該影像碼中的位元之間：2m-1個時槽用於在該碼中的第m個位元，因而215個時槽係被指定給該MSB(在位置Q中的位元)，並且一個時槽係被指定給該LSB(在位置A中的位元)。因為只有該第一幀的第一時槽係以一固定的0來加以驅動，因此該幀時間的其餘部分(99.97%)係以來自該影像碼的資料來加以驅動。
在以上展示的例子中，已經注意到該些選擇具有一增長的時間延遲，因而不會有兩個第一選擇同時執行在不同的子幀中、或是兩個第二選擇同時執行在不同的子幀中(無論如何，例如可以有一第一選擇執行在一子幀中、以及一第二選擇執行在一先前的子幀中)。
上述實施例的一優點是對於其在例如是AMOLED顯示器的主動式矩陣顯示器中的實施，就顯示器背板而論並不需要修改，除了若需要獲得一個高於現有的類比方式n倍之子幀速率的話，則可能會增大該選擇電晶體(在圖1中的M2)的尺寸及/或減小該像素電容(在圖1中的C1)。對於許多實施方式而言，例如是AMOLED背板之目前的主動式矩陣顯示器背板可被使用。只有該選擇線驅動器電路(例如，如同在圖9中所繪)以及該資 料線驅動器電路(選擇用於每個子幀之正確的資料位元)的一修改是所需的。
本發明的實施例的一優點是容許利用該像素的驅動電晶體(在圖1中的M1)在線性區中，而不是在飽和區中。工作在該線性區中係導致在該驅動電晶體M1上的電壓降大幅縮減(例如，從在飽和中超過4伏特到在該線性區中大約0.1V或是更低)。此將會導致該顯示器的功率消耗之顯著的縮減。其亦將會使得直接從通常用在行動設備的電池電壓來驅動該顯示器成為可能的。
在另一特點中，本發明係有關用於驅動一例如但不限於排置有像素的AMOLED顯示器的主動式矩陣顯示器之數位驅動電路，該顯示器譬如包括LCD像素元件、LED像素元件或例如是螢光OLED、磷光OLED、或發光聚合物、或多枝狀聚合物(polydendrimer)的OLED像素元件。該些像素可以在邏輯上以列與行來加以排置，因而該顯示器係形成一能夠以連續的具有一特定持續期間的幀來顯示影像之矩陣。
該數位驅動電路可包括用於依序地選擇該複數個列的數位選擇線驅動電路51、以及用於寫入藉由一n位元的影像碼來加以表示的數位影像碼至一所選的列中之對應的像素之數位資料線驅動電路52。該數位選擇線驅動電路51係被調適以用於在一子幀內依序地選擇該複數個列中的至少一列兩次，以便於在一第一選擇之際寫入一第一數位碼至該所選的列，以及在一第二選擇之際寫入一第二數位碼至該所選的列，在該第二選擇以及該第一選擇之間有一預設的時間延遲。可藉由一時間延遲決定電路加以控制的此時間延遲係對於一幀之任何兩個後續的子幀被選擇成使得在該第一選擇信號以及該第二選擇信號之間的延遲係維持相同或增長，但是 並不減少。
圖9係展示一範例的選擇線驅動電路90，其可被利用於產生具有一第一運行的1以及一第二運行的1形式的一第一選擇信號及一第二選擇信號。在圖9中所示的選擇線驅動電路90中，該第一運行的1以及該第二運行的1是分別利用D型正反器的一線性陣列91、92來加以產生，每個陣列91、92最多包括單一邏輯1，該邏輯1係在每個時脈脈波前進一個位置而通過正反器的陣列91、92。該第一運行的1係逐列地前進通過該顯示器55的線，其係在每個時脈脈波分別前進一列。該第二運行的1亦逐列地前進通過該顯示器55的線，其係在每個時脈脈波分別前進一列，但是具有一相對該第一運行的1之相當於一預設數目個時脈脈波之延遲。本發明並不受限制於D型正反器；一動態或靜態移位暫存器之任何其它適當的實施方式都可被利用。該時間延遲決定電路的一種甚至更小型的實施方式是一利用譬如兩個或三個時脈之透通閂鎖(transparent latch)。
如同可以從圖9看出的，為了不同時提供該第一及第二選擇信號至相同的列，一些例如是多工器93i的選擇器係被設置，其係使得第一及第二選擇信號兩者作為輸入，並且根據一用於控制該些選擇器93i的控制信號以使得該第一或第二選擇信號的任一個作為輸出，該控制信號可以從一控制器發出並且可以是考量到該碼需要被施加的時槽數目來加以產生的。
譬如考量到一第一運行的1以及一第二運行的1係循環通過D型正反器的陣列91、92，該第一運行的1例如是存在於正反器912並且該第二運行的1係存在於正反器921，因此在兩者之間有一個1時脈週期的延 遲。至該選擇器93i的控制信號可以是使得在一等於一第一預設數目個時槽之第一時間期間，該第一運行的1係被施加至該些列，並且在一等於一第二預設數目個時槽之第二時間期間，該第二運行的1係被施加至該些列。在該第一時間期間，該第一運行的1將會被施加至對應且連接至選擇器932的列，並且存在於該資料線驅動電路52上且由其提供的影像資料將會被置放在此對應的列上。在該第二時間期間，該第二運行的1將會被施加至對應且連接至選擇器931的列，並且存在於該資料線驅動電路52上且由其提供的影像資料將會被置放在此對應的列上。以此種方式，資料無法同時寫入兩個列，儘管例如是兩個運行的1之該兩個選擇信號是存在於該數位選擇線驅動電路51中。
替代圖9中所描繪的實施例的是，一如同在圖10中所繪的選擇線驅動電路100可被利用，其中該多工器93i已經被輸出致能電路101所取代，該輸出致能電路101係根據在選擇之間最小的延遲而被群組成區塊。奇數個時脈可被設置以用於驅動該輸出致能電路101。
先前的說明係詳細描述該揭露內容的某些實施例。然而，將會體認到的是，不論先前以文字出現的有多麼詳細，該揭露內容仍然可以用許多方式來加以實施。應注意到的是，當描述該揭露內容的某些特點或觀點時所使用的特定術語都不應該被認為是意指該術語在此被重新界定而受限於包含該揭露內容與該術語相關的特點或觀點之任何特定的特徵。
儘管以上的詳細說明已經展示、敘述並且指出本發明應用至各種實施例的新穎特點，但將會瞭解到的是，各種在所描繪的裝置或過程的形式及細節上的省略、替換及改變都可藉由熟習此項技術者來加以完 成，而不脫離本發明的精神。
90‧‧‧選擇線驅動電路
91、92‧‧‧正反器的陣列
912、921‧‧‧正反器
93i‧‧‧多工器
931、932‧‧‧選擇器

Claims (20)

  1. 一種用於一具有一預設的幀速率之主動式矩陣顯示器(55)的數位驅動之方法，該顯示器(55)係包括邏輯上以複數個列以及複數個行組織的複數個像素，該方法係包括：藉由一n位元的數位影像碼來表示在一幀之內待被顯示的一影像的該複數個像素的每一個；細分該影像幀成為一自然數個子幀；在每個子幀之內，依序地選擇該複數個列中的至少一列兩次，其中在一第一選擇之際，一第一數位碼係被寫入至該所選的列，並且在一第二選擇之際，一第二數位碼係被寫入至該所選的列，在該第二選擇以及該第一選擇之間有一預設的時間延遲。
  2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中細分該影像幀係包括細分該影像幀成為具有實質相等的持續期間的子幀。
  3. 根據前述申請專利範圍的任一項之方法，其中該複數個列的該第二選擇係發生於至少35%、至少50%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%的該些子幀。
  4. 根據申請專利範圍第3項之方法，其中該複數個列的該第二選擇係發生於除了最後幾個之外的所有子幀。
  5. 根據申請專利範圍第1至4項的任一項之方法，其中細分該影像幀成為子幀係包括細分該影像幀成為N個子幀，其中N係等於n。
  6. 根據申請專利範圍第1至4項中的任一項之方法，n並不是2的一自然數的冪次，其中細分該影像幀成為子幀係包括細分該影像幀成為N個子 幀，其中N是超過且最接近n之2的冪次。
  7. 根據前述申請專利範圍的任一項之方法，其中每個子幀係進一步被細分成時槽。
  8. 根據申請專利範圍第7項之方法，其進一步根據每個位元在該碼中的重要性來指定一數目個時槽至該n位元的影像碼的每個位元。
  9. 根據前述申請專利範圍的任一項之方法，其中在第x個子幀中的該第二選擇以及該第一選擇之間的時間延遲係相當於該子幀持續期間的1/2N-x。
  10. 根據申請專利範圍第5至8項的任一項之方法，其中每個子幀係進一步被細分成2n/N個時槽。
  11. 根據申請專利範圍第10項之方法，其進一步指定2m-1個時槽至該n位元的影像碼的第m個位元。
  12. 根據前述申請專利範圍的任一項之方法，其中在一幀內之後續的子幀中的該第二選擇以及該第一選擇之間的時間延遲係不小於在該一幀內之一較早的子幀中的該第二選擇以及該第一選擇之間的時間延遲。
  13. 根據前述申請專利範圍的任一項之方法，其中寫入該第一碼以及寫入該第二碼係包括利用脈波寬度調變來驅動該第一碼以及該第二碼。
  14. 根據前述申請專利範圍的任一項之方法，其中每個影像色彩(n位元灰階)所用的位元數目是8。
  15. 一種用於以一預設的幀速率來驅動一主動式矩陣顯示器(55)之數位驅動電路，該主動式矩陣顯示器係包括邏輯上以複數個列以及複數個行組織的複數個像素，用以顯示一待被顯示的影像之後續的幀，該影像是藉由用於每個像素的一n位元的數位影像碼來加以表示， 該數位驅動電路係包括：用於依序地選擇該複數個列的數位選擇線驅動電路(51)；用於寫入該數位影像碼至一所選的列中之對應的像素之數位資料線驅動電路(52)；其中該數位選擇線驅動電路(51)係被調適以用於在一子幀內依序地選擇該複數個列中的至少一列兩次，以便於在一第一選擇之際寫入一第一數位碼至該所選的列，並且在一第二選擇之際寫入一第二數位碼至該所選的列，在該第二選擇以及該第一選擇之間有一預設的時間延遲。
  16. 根據申請專利範圍第15項之數位驅動電路，其中該數位選擇線驅動電路(51)係包括一用於決定在該第二選擇以及該第一選擇之間的該預設的時間延遲之時間延遲決定電路。
  17. 根據申請專利範圍第16項之數位驅動電路，其中該時間延遲決定電路係包括一移位暫存器。
  18. 一種主動式矩陣顯示器(55)，其係包括被排置以用於藉由根據申請專利範圍第15至17項的任一項之一種數位驅動電路來加以驅動之一陣列的發光元件。
  19. 根據申請專利範圍第18項之主動式矩陣顯示器(55)，其中該主動式矩陣顯示器是一AMOLED顯示器。
  20. 根據申請專利範圍第19項之主動式矩陣顯示器(55)，其中該些發光元件是螢光OLED、磷光OLED、發光聚合物、多枝狀聚合物的任一種。
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