TW201712654A - 顯示面板的驅動方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種顯示面板的驅動方法，包括提供具有多個畫素結構的顯示面板。將每一畫素結構之畫面週期(frame period)切割成第一畫面週期以及第二畫面週期，當於第一畫面週期時，施予畫素結構第一電壓，且當於第二畫面週期時，施予畫素結構第二電壓，第一電壓不同於第二電壓。將顯示面板之灰階範圍依序分成第一灰階區域、第二灰階區域、第三灰階區域以及第四灰階區域。在第一灰階區域以及第三灰階區域中，第一電壓以及第二電壓之差值隨著灰階值的增加而增加。在第二灰階區域以及第四灰階區域中，第一電壓以及第二電壓之差值隨著灰階值的增加而減少。

Description

顯示面板的驅動方法

本發明是有關於一種驅動方法，且特別是有關於一種顯示面板的驅動方法。

隨著科技的進步，顯示器的技術也不斷地發展。輕、薄、短、小的平面顯示器（Flat Panel Display, FPD）逐漸取代傳統厚重的陰極映像管顯示器（Cathode Ray Tube, CRT）。在現行的顯示器產品當中，為了解決側視角偏白（color washout）的情形，會將對應一個顏色的畫素單元在空間上分成兩個區域，並藉由適當的電路設計使得在同一個灰階時針對畫素單元內的兩個區域施加不同的畫素電壓，而在兩個區域內形成兩種不同的亮度，藉此改善測視角color washout的問題。

然而，近年來由於人們追求高畫質以及高解析度的顯示品質，故顯示器的技術不斷地朝向呈現高解析度的方向發展。在高解析度的顯示器中，傳統的在空間上將畫素單元劃分為兩個區域並施加不同電壓的作法會使得顯示面板損失太多的穿透率。

本發明提供一種顯示面板的驅動方法，可以提升顯示面板的功效，並有效地提升視角以及色度。

本發明提供一種顯示面板的驅動方法，包括提供一顯示面板，且顯示面板包括多個畫素結構。將每一畫素結構之一畫面週期（frame period）切割成一第一畫面週期以及一第二畫面週期，其中當於第一畫面週期時，施予畫素結構一第一電壓，且當於第二畫面週期時，施予畫素結構一第二電壓。第一電壓不同於第二電壓。將顯示面板之一灰階範圍依序分成一第一灰階區域、一第二灰階區域、一第三灰階區域以及一第四灰階區域。在第一灰階區域中，第一電壓以及第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而增加。在第二灰階區域中，第一電壓以及第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而減少。在第三灰階區域中，第一電壓以及第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而增加。在第四灰階區域中，第一電壓以及第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而減少。

基於上述，本發明藉由將畫素結構之畫面週期切割成第一畫面週期以及第二畫面週期並在此兩個畫面週期期間分別提供不同的特定電壓，能夠在不損失穿透率的前提下，解決側視角偏白（color washout）的情形。由於穿透率並未被犧牲，故顯示面板的功效可以被提升，且顯示面板的視角以及色度亦能有效地被提升。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是本發明一實施例的顯示面板中10的畫素陣列的上視示意圖。顯式面板10具有顯示區AA以及圍繞所述顯示區AA的非顯示區PA。在顯示區AA內配置有由多條資料線DL、多條掃描線SL以及多個畫素結構P構成的畫素陣列。另一方面，在顯示面板10的非顯示區PA內具有閘極驅動裝置GD以及源極驅動裝置SD。

請參照圖1，在本實施例中，掃描線SL與資料線DL彼此交越設置，且掃描線SL與資料線DL之間夾有絕緣層。換言之，掃描線SL的延伸方向與資料線DL的延伸方向不平行，較佳的是，掃描線SL的延伸方向與資料線DL的延伸方向垂直。基於導電性的考量，掃描線SL與資料線DL一般是使用金屬材料。然，本發明不限於此，根據其他實施例，掃描線SL與資料線DL也可以使用其他導電材料。例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、其它合適的材料或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。

另外，畫素結構P包括主動元件TFT以及畫素電極PE。主動元件TFT可以是底部閘極型薄膜電晶體或是頂部閘極型薄膜電晶體，且主動元件TFT包括閘極、通道、源極以及汲極（未繪示）。主動元件TFT與對應的一條掃描線SL及對應的一條資料線DL電性連接。另外，主動元件TFT與畫素電極PE電性連接。所述閘極、源極以及汲極例如是金屬材料。另一方面，通道的材質可選擇為非晶矽、多晶矽或是氧化物半導體材料(例如氧化銦鎵鋅（Indium-Gallium-Zinc Oxide, IGZO）、氧化鋅（ZnO）、氧化錫（SnO）、氧化銦鋅（Indium-Zinc Oxide, IZO）、氧化鎵鋅（Gallium-Zinc Oxide, GZO）、氧化鋅錫（Zinc-Tin Oxide, ZTO）或氧化銦錫（Indium-Tin Oxide, ITO），但本發明不限於此。

畫素電極PE可為穿透式畫素電極、反射式畫素電極或是半穿透半反射式畫素電極。穿透式畫素電極之材質包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層。反射式畫素電極之材質包括具有高反射率的金屬材料。

請再次參照圖1，掃描線SL位於顯示區AA並且延伸至非顯示區PA而與位於非顯示區PA的閘極驅動裝置GD電性連接，且資料線DL位於顯示區AA並且延伸至非顯示區PA而與位於非顯示區PA的源極驅動裝置SD電性連接。也就是說，閘極驅動裝置GD以及源極驅動裝置SD可以分別藉由掃描線SL以及資料線DL針對對應的畫素結構P提供驅動訊號或是驅動電壓以驅動液晶的導向。

圖2是本發明的顯示面板的驅動時序圖。在習知的顯示面板中，每一畫素結構P具有畫面週期（frame period）T。在本實施例中，每一畫素結構的畫面週期T被平均分割成第一畫面週期t1以及第二畫面週期t2，如圖2所示。也就是說，第一畫面週期t1的時間長度等於第二畫面週期t2的時間長度。當顯示面板10顯示第一畫面週期t1之畫面時，驅動裝置IC會將第一電壓V1提供給對應的畫素結構P。另一方面，當顯示面板10於第二畫面週期t2時，驅動裝置IC會將第二電壓V2提供給相同的畫素結構P。其中第一電壓V1不同於第二電壓V2。在本實施例中，是以第一電壓V1大於第二電壓V2為例示，但本發明不限於此。在其他實施例中，第二電壓V2亦可以大於第一電壓V1。

圖3是本發明的顯示面板的灰階驅動電壓波形圖。在圖3中，X軸代表灰階而Y軸則代表電壓均方根值（root mean square voltage, Vrms）。請參照圖3，在本發明中，灰階範圍依序被分成第一灰階區域R1、第二灰階區域R2、第三灰階區域R3以及第四灰階區域R4。其中第一灰階區域R1為0灰階至L1灰階之間，第二灰階區域R2為L1灰階至L2灰階之間，第三灰階區域R3為L2灰階至L3灰階之間，而第四灰階區域R4為L3灰階至256灰階之間。

圖4是本發明一實施例的顯示面板的灰階驅動電壓波形圖。請同時參照圖3以及圖4，在本實施例中，L1灰階為32灰階，L2灰階為128灰階，而L3灰階則為224灰階。換言之，在本實施例中，第一灰階區域R1為0灰階至32灰階之間，第二灰階區域R2為32灰階至128灰階之間，第三灰階區域R3為128灰階至224灰階之間，而第四灰階區域R4為224灰階至256灰階之間。

請參照圖3，在第一灰階區域R1中，第一電壓V1以及第二電壓V2之差值隨著灰階值的增加而增加。在第二灰階區域R2中，第一電壓V1以及第二電壓V2之差值隨著灰階值的增加而減少。在第三灰階區域R3中，第一電壓V1以及第二電壓V2之差值隨著灰階值的增加而增加。在第四灰階區域R4中，第一電壓V1以及第二電壓V2之差值隨著灰階值的增加而減少。

詳細來說，在第一灰階區域R1中，第二電壓V2為固定值，而第一電壓V1則是隨著灰階值增加而增加，以使得第一電壓V1以及第二電壓V2之差值隨著灰階值的增加而增加。另一方面，在第二灰階區域R2中，第一電壓V1為固定值，而第二電壓V2則是隨著灰階值增加而增加，以使得第一電壓V1以及第二電壓V2之差值隨著灰階值的增加而減少。除此之外，在第三灰階區域R3中，第二電壓V2為固定值，而第一電壓V1則是隨著灰階值增加而增加，以使得第一電壓V1以及第二電壓V2之差值隨著灰階值的增加而增加。在第四灰階區域R4中，第一電壓V1隨著灰階值的增加而增加，且第二電壓V2亦隨著灰階值的增加而增加。值得注意的是，在第四灰階區域R4中，由於第二電壓V2增加的幅度相較於第一電壓V1增加的幅度來得快，故在第四灰階區域R4中，第一電壓V1以及第二電壓V2之差值會隨著灰階值的增加而減少。

另一方面，當畫素結構P的灰階為128灰階時，第一電壓V1以及第二電壓V2之間的差值會介於1.4伏特至3.5伏特之間，以造成如圖4所繪示之波形，並提升色度視角。更進一步來說，當畫素結構P的灰階為128灰階時，第一電壓V1以及第二電壓V2之間的差值較佳為1.8伏特，以達到較高的色度視角。除此之外，當畫素結構P的灰階為4灰階至251灰階時，第一電壓V1的電壓值會大於第二電壓V2的電壓值。然而，當畫素結構P的灰階為0灰階至4灰階之間以及251灰階至256灰階之間時，第一電壓V1的電壓值實質上等於第二電壓V2的電壓值。

表1為本實施例以及現有技術之色偏值以及色度視角之比較： 表1

由表1可以得知，相較於現有的技術，本實施例藉由將畫素結構之畫面週期切割成第一畫面週期以及第二畫面週期並在此兩個畫面週期期間分別提供不同的特定電壓，能夠達到較低的色偏值以及較佳的色度視角。換言之，本實施例的Gamma曲線相較於現有技術會更接近理想的Gamma 2.2曲線，達到更佳的顯示效果。

圖5是本發明另一實施例的顯示面板的灰階驅動電壓波形圖。本實施例與圖4的實施例相似，故相似的內容在此不再贅述。本實施例與圖4的實施例的差異點在於，在本實施例中，L1灰階為84灰階，L2灰階為144灰階，且L3灰階為200灰階。也就是說，在本實施例中，第一灰階區域R1為0灰階至84灰階之間，第二灰階區域R2為84灰階至144灰階之間，第三灰階區域R3為144灰階至200灰階之間，第四灰階區域R4為200灰階至256灰階之間。值得注意的是，上述灰階L1~L3是以單點為例示，但本發明不限於此。在其他實施例中，灰階L1~L3亦可以分別是一個範圍。舉例來說，L1灰階可以為80灰階至90灰階之間，L2灰階可以為128灰階至150灰階之間，且L3灰階可以為177灰階至200灰階之間。也就是說，第一灰階區域R1為0灰階至80到90灰階之間，第二灰階區域R2為80到90灰階至128到150灰階之間，第三灰階區域R3為128到150灰階至177到200灰階之間，第四灰階區域R4為177到200灰階至256灰階之間。

類似於圖4的實施例，本實施例藉由將畫素結構之畫面週期切割成第一畫面週期以及第二畫面週期並在此兩個畫面週期期間分別提供不同的特定電壓，且當畫素結構P的灰階為L2灰階時，第一電壓V1以及第二電壓V2之間的差值會介於1.4伏特至3.5伏特之間，亦能達到降低色偏值以及提高色度視角等功效。

綜上所述，本發明藉由將畫素結構之畫面週期切割成第一畫面週期以及第二畫面週期並在此兩個畫面週期期間分別提供不同的特定電壓，能夠在不損失穿透率的前提下，解決側視角偏白（color washout）的情形。由於穿透率並未被犧牲，故顯示面板的功效可以被提升，且顯示面板的視角以及色度亦能有效地被提升。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧顯示面板
AA‧‧‧顯示區
PA‧‧‧非顯示區
SL‧‧‧掃描線
DL‧‧‧資料線
P‧‧‧畫素結構
TFT‧‧‧主動元件
PE‧‧‧畫素電極
GD‧‧‧閘極驅動裝置
SD‧‧‧源極驅動裝置
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
T‧‧‧畫面週期
t1‧‧‧第一畫面週期
t2‧‧‧第二畫面週期
R1‧‧‧第一灰階區域
R2‧‧‧第二灰階區域
R3‧‧‧第三灰階區域
R4‧‧‧第四灰階區域
L1、L2、L3‧‧‧灰階值

圖1是本發明一實施例的顯示面板中的畫素陣列的上視示意圖。 圖2是本發明的顯示面板的驅動時序圖。 圖3是本發明的顯示面板的灰階驅動電壓波形圖。 圖4是本發明一實施例的顯示面板的灰階驅動電壓波形圖。 圖5是本發明另一實施例的顯示面板的灰階驅動電壓波形圖。

V1‧‧‧第一電壓

V2‧‧‧第二電壓

R1‧‧‧第一灰階區域

R2‧‧‧第二灰階區域

R3‧‧‧第三灰階區域

R4‧‧‧第四灰階區域

L1、L2、L3‧‧‧灰階值

Claims (11)

1. 一種顯示面板的驅動方法，包括： 提供一顯示面板，其包括多個畫素結構； 將每一畫素結構之一畫面週期(frame period)切割成一第一畫面週期以及一第二畫面週期，其中當於該第一畫面週期時，施予該畫素結構一第一電壓，且當於該第二畫面週期時，施予該畫素結構一第二電壓，該第一電壓不同於該第二電壓； 將該顯示面板之一灰階範圍依序分成一第一灰階區域、一第二灰階區域、一第三灰階區域以及一第四灰階區域； 在該第一灰階區域中，該第一電壓以及該第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而增加； 在該第二灰階區域中，該第一電壓以及該第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而減少； 在該第三灰階區域中，該第一電壓以及該第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而增加；以及 在該第四灰階區域中，該第一電壓以及該第二電壓之一差值隨著灰階值的增加而減少。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中： 該第一灰階區域為0灰階至L1灰階之間，該第二灰階區域為L1灰階至L2灰階之間，該第三灰階區域為L2灰階至L3灰階之間，且該第四灰階區域為L3灰階至256灰階之間， L1灰階為80至90灰階之間， L2灰階為128至150灰階之間，且 L3灰階為177至200灰階之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中： 該第一灰階區域為0灰階至L1灰階之間，該第二灰階區域為L1灰階至L2灰階之間，該第三灰階區域為L2灰階至L3灰階之間，且該第四灰階區域為L3灰階至256灰階之間， L1灰階為32灰階， L2灰階為128灰階， L3灰階為224灰階。
4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示面板的驅動方法，其中當該畫素結構的灰階為128時，該第一電壓以及該第二電壓的差值介於1.4伏特至3.5伏特之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中該第一電壓的電壓值大於該第二電壓的電壓值。
6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中在該第一灰階區域中，該第二電壓固定，且該第一電壓隨著灰階值的增加而增加。
7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中在該第二灰階區域中，該第一電壓固定，且該第二電壓隨著灰階值的增加而增加。
8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中在該第三灰階區域中，該第二電壓固定，且該第一電壓隨著灰階值的增加而增加。
9. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中在該第四灰階區域中，該第一電壓隨著灰階值的增加而增加，且該第二電壓隨著灰階值的增加而增加。
10. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中當該畫素結構的灰階為4至251時，該第一電壓的電壓值大於該第二電壓的電壓值。
11. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板的驅動方法，其中該第一畫面週期的時間等於該第二畫面週期的時間。