TW202046278A - 畫素電路、畫素電路驅動方法、以及相關的顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種畫素電路包含驅動電路、發光單元、以及多個開關電路。驅動電路用於提供驅動電流至第一節點。發光單元包含第一端和第二端，且發光單元的第一端耦接於第二節點，發光單元的第二端用於接收系統低電壓。多個開關電路並聯耦接於第一節點和第二節點之間，用於分別接收多個發光控制信號與至少一灰階控制信號。多個開關電路依據該多個發光控制信號和該至少一灰階控制信號選擇性地導通第一節點和第二節點。於每一圖框中，該多個發光控制信號提供多個脈衝，且該多個脈衝於時序上互相不重疊。

Description

畫素電路、畫素電路驅動方法、以及相關的顯示裝置
本揭示文件有關一種畫素電路、畫素電路驅動方法、以及相關的顯示裝置，尤指一種包含多個開關電路的畫素電路。
源極驅動器廣泛應用於各種顯示器中，用於提供資料電壓以控制畫素的灰階值。然而，源極驅動器包含有數位類比轉換器、緩衝器、位準偏移器、以及閂鎖器等等多種電路，使得源極驅動器的架構複雜且具需要佔有一定程度的布局空間。因此，源極驅動器不適合應用於體積小且僅需要簡單顯示功能的電子裝置之中。有鑑於此，如何提供無需依賴源極驅動器亦可產生多種灰階值的畫素電路、畫素電路驅動方法、以及顯示器，實為業界有待解決的問題。
本揭示文件提供一種畫素電路，其包含驅動電路、發光單元、以及多個開關電路。驅動電路用於提供驅動電流至第一節點。發光單元包含第一端和第二端，且發光單元的第一端耦接於第二節點，發光單元的第二端用於接收系統低電壓。多個開關電路並聯耦接於第一節點和第二節點之間，用於分別接收多個發光控制信號與至少一灰階控制信號，其中多個開關電路依據多個發光控制信號和至少一灰階控制信號選擇性地導通第一節點和第二節點。於每一圖框中，多個發光控制信號提供多個脈衝，且多個脈衝於時序上互相不重疊。
本揭示文件提供一種畫素電路驅動方法，其包含以下步驟：提供畫素電路，且畫素電路包含驅動電路、發光單元、以及多個開關電路；將至少一灰階控制信號提供至多個開關電路；將多個發光控制信號分別提供至多個開關電路；以及於每一圖框中，利用多個發光控制信號提供多個脈衝，且多個脈衝於時序上互相不重疊，以使多個開關電路依據多個脈衝和至少一灰階控制信號選擇性地導通第一節點和第二節點。驅動電路用於提供一驅動電流至一第一節點。發光單元包含第一端和第二端，且發光單元的第一端耦接於第二節點，發光單元的第二端用於接收系統低電壓。多個開關電路並聯耦接於第一節點和第二節點之間。
本揭示文件提供一種顯示裝置，其包含多個畫素電路與控制電路。多個畫素電路排列為n列，n為大於1之 正整數，且每個畫素電路包含驅動電路、發光單元、以及多個開關電路。驅動電路用於提供驅動電流至第一節點。發光單元包含第一端和第二端，發光單元的第一端耦接於第二節點，且發光單元的第二端用於接收系統低電壓。多個開關電路並聯耦接於第一節點和第二節點之間，用於分別接收多個發光控制信號與至少一灰階控制信號。多個開關電路依據多個發光控制信號和至少一灰階控制信號選擇性地導通第一節點和第二節點。控制電路用於提供多個發光控制信號與至少一灰階控制信號。其中於每一圖框中，多個發光控制信號提供多個脈衝，且多個脈衝於時序上互相不重疊。
上述的畫素電路、畫素電路驅動方法、以及顯示裝置可利用波形簡單的數位信號產生多種不同的灰階值。
100、200、700‧‧‧畫素電路
110、210、710‧‧‧驅動電路
120-1~120-n、220-1~220-2、720-1~720-n‧‧‧開關電路
222-1~222-2、722-1~722-n‧‧‧第一開關
224-1~224-2、724-1~724-n‧‧‧第二開關
226-1~226-2、726-1~726-n‧‧‧第三開關
228-1~228-2、728-1~728-n‧‧‧儲存電容
130、230、730‧‧‧發光單元
VDD‧‧‧系統高電壓
VSS‧‧‧系統低電壓
Crla~Crlb、Crlm‧‧‧灰階控制信號
N1‧‧‧第一節點
N2‧‧‧第二節點
Vref1‧‧‧第一參考電壓
Vref2‧‧‧第二參考電壓
Idr‧‧‧驅動電流
G[i]、G[1]~G[n]‧‧‧寫入控制信號
Ema~Emb、Em-1~Em-n‧‧‧發光控制信號
SST‧‧‧設置階段
EST‧‧‧發光階段
T1‧‧‧第一時段
T2‧‧‧第二時段
Pr‧‧‧預設週期
Pu1、Pu2、Pu3‧‧‧脈衝寬度
300、500、800、1000‧‧‧畫素電路驅動方法
S302~S310、S510‧‧‧流程
S802~S810、S1010‧‧‧流程
1200‧‧‧顯示裝置
1210‧‧‧控制電路
1220‧‧‧畫素電路
R[1]~R[n]‧‧‧列
1300‧‧‧控制電路
1500‧‧‧控制電路
S1‧‧‧第一控制信號
S2‧‧‧第二控制信號
S3‧‧‧第三控制信號
Vda、Vdb、Vd1~Vdn‧‧‧資料電壓
第1圖為根據本揭示文件一實施例的畫素電路簡化後的功能方塊圖。
第2圖為依據本揭示文件另一實施例的畫素電路的功能方塊圖。
第3圖為依據本揭示文件一實施例的畫素電路驅動方法的流程圖。
第4圖為提供至第2圖的畫素電路的多個控制信號在一 實施例中簡化後的波形示意圖。
第5圖為依據本揭示文件另一實施例的畫素電路驅動方法的流程圖。
第6圖為提供至第2圖的畫素電路的多個控制信號在另一實施例中簡化後的波形示意圖。
第7圖為依據本揭示文件又一實施例的畫素電路的功能方塊圖。
第8圖為依據本揭示文件又一實施例的畫素電路驅動方法的流程圖。
第9圖為提供至第7圖的畫素電路的多個控制信號在一實施例中簡化後的波形示意圖。
第10圖為依據本揭示文件又一實施例的畫素電路驅動方法的流程圖。
第11圖為提供至第7圖的畫素電路的多個控制信號在另一實施例中簡化後的波形示意圖。
第12圖為依據本揭示文件一實施例的顯示裝置簡化後的功能方塊圖。
第13圖為依據本揭示文件一實施例的驅動電路的電路示意圖。
第14圖為提供至第13圖的驅動電路的多個控制信號簡化後的波形示意圖。
第15圖為依據本揭示文件另一實施例的驅動電路的電路示意圖。
以下將配合相關圖式來說明本揭示文件的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
第1圖為根據本揭示文件一實施例的畫素電路100簡化後的功能方塊圖。畫素電路100包含驅動電路110、多個開關電路120-1~120-n、以及發光單元130，且驅動電路110用於提供驅動電流Idr。開關電路120-1~120-n並聯耦接於驅動電路110和發光單元130之間。開關電路120-1~120-n會分別被設置為導通狀態或關斷狀態，且開關電路120-1~120-n分別具有不同的導通時間。
在每一圖框(frame)中，開關電路120-1~120-n中處於導通狀態的一或多者會依序導通，而不會同時導通。因此，驅動電流Idr會依序經由開關電路120-1~120-n中導通的一或多者傳遞至發光單元130，進而控制發光單元130的發光時間長度。藉由在一圖框中選擇性且依序地導通開關電路120-1~120-n，便可基於相同大小的驅動電流Idr而讓使用者感受到總共2n種不同的灰階值，且n為正整數。
為方便說明，本實施例中的開關電路120-1~120-n的導通時間正相關於其元件編號中的索引值。例如，開關電路120-1具有最短的導通時間，而開關電路120-n具有最長的導通時間，但本揭示文件並不以此為 限。前述開關電路120-1~120-n的排列順序與導通時間之間的關係僅為示範性的實施例，實作上亦可將多種導通時間亂序分配給開關電路120-1~120-n。另外，以下以第0灰階至第(2n-1)灰階分別代表最小至最大的灰階值。
在n為3的一實施例中，最小和最大的灰階值分別為第0灰階和第7灰階。當畫素電路100顯示第0灰階時，開關電路120-1~120-3會被設置為(0,0,0)以避免驅動電流Idr流至發光單元130，其中括號中的多個欄位由左至右分別代表開關電路120-1~120-3的運作狀態，且0代表關斷狀態而1代表導通狀態。對於第1灰階至第7灰階而言，開關電路120-1~120-3的運作狀態會分別被設置為(1,0,0)、(0,1,0)、(1,1,0)、(0,0,1)、(1,0,1)、(0,1,1)、以及(1,1,1)。如前所述，開關電路120-1~120-3中被設置為導通狀態的一或多者會依序導通。因此，以第7灰階為例，當開關電路120-1~120-3的運作狀態被設置為(1,1,1)時，驅動電流Idr會依序經由開關電路120-1~120-3流至發光單元，使發光單元130的發光時間會等於開關電路120-1~120-3的導通時間總和，進而使發光單元130具有最長的發光時間。
第2圖為依據本揭示文件一實施例的畫素電路200的功能方塊圖。畫素電路200可用於實現第1圖的畫素電路100，且包含驅動電路210、多個開關電路220-1~220-2、以及發光單元230。驅動電路210用於提供驅動電流Idr至第一節點N1。發光單元230的第一端耦接於 第二節點N2，而發光單元230的第二端用於接收系統低電壓VSS。開關電路220-1~220-2並聯耦接於第一節點N1和第二節點N2之間。
開關電路220-1包含第一開關222-1、第二開關224-1、第三開關226-1、以及儲存電容228-1。第一開關222-1的第一端耦接於第一節點N1。第二開關224-1的第一端用於接收灰階控制信號Crla。第二開關224-1的第二端耦接於第一開關222-1的控制端。第二開關224-1的控制端用於接收寫入控制信號G[i]。第三開關226-1的第一端耦接於第一開關222-1的第二端。第三開關226-1的第二端耦接於第二節點N2。第三開關226-1的控制端用於接收發光控制信號Ema。儲存電容228-1的第一端耦接於第一開關222-1的控制端。儲存電容228-1的第二端用於接收第一參考電壓Vref1。
開關電路220-2相似於開關電路220-1，差異在於，開關電路220-2的第二開關224-2的第一端是用於接收灰階控制信號Crlb，開關電路220-2的第三開關226-2的控制端是用於接收發光控制信號Emb。灰階控制信號Crla不同於灰階控制信號Crlb，且發光控制信號Ema不同於發光控制信號Emb。前述開關電路220-1的其餘連接方式與元件，皆適用於開關電路220-2，為簡潔起見，在此不重複贅述。
第3圖為依據本揭示文件一實施例的畫素電路驅動方法300的流程圖。第4圖為提供至第2圖的畫素電路 200的多個控制信號在一實施例中簡化後的波形示意圖。畫素電路驅動方法300包含流程S302~S310。在流程S302中，第2圖的畫素電路200被提供。在流程S304中，多個灰階控制信號Crla~Crlb被分別提供至開關電路220-1~220-2。在流程S306中，寫入控制信號G[i]被提供至開關電路220-1~220-2，以使開關電路220-1~220-2分別自灰階控制信號Crla~Crlb接收資料電壓Vda~Vdb。在某些實施例中，開關電路220-1~220-2會平行地接收資料電壓Vda~Vdb。在流程S308中，發光控制信號Ema~Emb被分別提供至開關電路220-1~220-2。在流程S310中，發光控制信號Ema~Emb會於每一圖框中依序提供具有邏輯高準位的一個脈衝，以使開關電路220-1~220-2依據對應的脈衝和對應的資料電壓選擇性地導通第一節點N1和第二節點N2，且發光控制信號Ema~Emb提供的多個脈衝於時序上互相不重疊。
請參考第2~4圖，畫素電路驅動方法300可由包含了多個畫素電路200的一顯示裝置來執行，且顯示裝置在一圖框中的運作可區分為設置階段SST和發光階段EST。
顯示裝置會於設置階段SST中執行流程S302~S306。寫入控制信號G[i]會在設置階段SST中提供具有邏輯高準位(Logical High Level)的脈衝至第二開關224-1~224-2的控制端，以使資料電壓Vda和Vdb分別傳遞至儲存電容228-1~228-2。灰階控制信號Vda具有邏輯高準位或邏輯低準位(Logical Low Level)，以對應地導通或關 斷第一開關222-1。相似地，灰階控制信號Vdb也具有邏輯高準位或邏輯低準位，以對應地導通或關斷第一開關222-2。
顯示裝置會於發光階段EST中執行流程S302~S306。發光控制信號Ema~Emb在發光階段EST中會依序提供一個具有邏輯高準位的脈衝以導通第三開關226-1~226-2。發光控制信號Ema~Emb各自的脈衝在時序上互相不重疊，且發光控制信號Ema的脈衝之脈衝寬度小於發光控制信號Emb的脈衝之脈衝寬度。在一實施例中，發光控制信號Emb的脈衝寬度2~3倍於發光控制信號Ema的脈衝寬度。若第一開關222-1及/或第一開關222-2在設置階段SST被設置為導通狀態，則驅動電流Idr在發光階段EST中會對應地經由第一開關222-1及/或第一開關222-2與第三開關226-1及/或第三開關226-2流至發光單元130。
由上述可知，畫素電路200相似於畫素電路100於n為2的情況下之實施例，所以畫素電路200共可表現出4種灰階值，亦即第0灰階至第3灰階。當畫素電路200被設置為顯示第0灰階時，第一開關222-1~222-2會被設置為關斷狀態。因此，發光單元130於發光階段EST中不會發光。
當畫素電路200被設置為顯示第1灰階時，第一開關222-1~222-2會分別被設置為導通和關斷狀態。因此，發光單元130會於第一時段T1中發光。
當畫素電路200被設置為顯示第2灰階時，第一開關222-1~222-2會分別被設置為關斷和導通狀態。因 此，發光單元130會於第二時段T2中發光，且第二時段T2長於第一時段T1。
當畫素電路200被設置為顯示第3灰階時，第一開關222-1~222-2會被設置為導通狀態。因此，發光單元130會於第一時段T1和第二時段T2中發光。
換言之，畫素電路200無需額外的源極驅動器提供複雜的類比或數位訊號，且可以基於相同大小的驅動電流Idr讓使用者感受到多種不同的灰階值，進而有助於縮小電路布局面積與降低設計難度。
第5圖為依據本揭示文件一實施例的畫素電路驅動方法500的流程圖。第6圖為提供至第2圖的畫素電路200的多個控制信號在另一實施例中簡化後的波形示意圖。畫素電路驅動方法500相似於畫素電路驅動方法300，差異在於，在畫素電路驅動方法500的流程S510中，顯示裝置會在每一圖框中利用發光控制信號Ema~Emb的分別提供具有邏輯高準位的多個脈衝，以分別使開關電路220-1~220-2多次選擇性地導通第一節點N1和第二節點N2。
如第6圖所示，發光控制信號Ema~Emb提供的多個脈衝具有相同的脈衝寬度且在時序上互相不重疊。另外，發光控制信號Emb提供脈衝的頻率高於發光控制信號Ema。在一實施例中，發光控制信號Emb提供脈衝的頻率2~3倍於發光控制信號Ema，亦即發光控制信號Emb在每一圖框中具有的脈衝數量會2~3倍於發光控制信號Ema。由於 發光單元130的發光時間是平均分布於一個圖框之中，所以畫素電路驅動方法500能降低畫面的閃爍程度。
實作上，第2圖的第一開關222-1~222-2、第二開關224-1~224-2、以及第三開關226-1~226-2可以用合適種類的P型電晶體來實現，例如薄膜電晶體(Thin-film Transistor，簡稱TFT)或是金氧半導體電晶體等等。發光單元230可以用微發光二極體(Micro LED)或是有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，簡稱OLED)來實現。在此情況下，邏輯高準位為低電壓準位，邏輯低準位為高電壓準位。
在另一實施例中，第2圖的第一開關222-1~222-2、第二開關224-1~224-2、以及第三開關226-1~226-2是用N型電晶體來實現。此時，邏輯高準位為高電壓準位，邏輯低準位為低電壓準位。
第7圖為依據本揭示文件一實施例的畫素電路700的功能方塊圖。畫素電路700可用於實現第1圖的畫素電路100，且包含驅動電路710、多個開關電路720-1~720-n、以及發光單元730。驅動電路710用於提供驅動電流Idr至第一節點N1。發光單元730的第一端耦接於第二節點N2，發光單元730的第二端用於接收系統低電壓VSS。開關電路720-1~720-n並聯耦接於第一節點N1和第二節點N2之間。
開關電路720-1包含第一開關722-1、第二開關724-1、第三開關726-1、以及儲存電容728。第一開關722-1 的第一端耦接於第一節點N1。第二開關724-1的第一端用於接收灰階控制信號Crlm。第二開關724-1的第二端耦接於第一開關722-1的控制端。第二開關724-1的控制端用於接收寫入控制信號G[1]。第三開關726-1的第一端耦接於第一開關722-1的第二端。第三開關726-1的第二端耦接於第二節點N2。第三開關726-1的控制端用於接收發光控制信號Em-1。儲存電容728-1的第一端耦接於第一開關722-1的控制端。儲存電容728-1的第二端用於接收第一參考電壓Vref1。
開關電路720-2~720-n分別相似於開關電路720-1，差異在於，開關電路720-2~720-n的第二開關724-2~724-n的控制端是分別用於接收寫入控制信號G[2]~G[n]，開關電路720-2~720-n的第三開關726-2~726-n的控制端是分別用於接收發光控制信號Em-2~Em-n。前述開關電路720-1的其餘連接方式與對應的元件，皆分別適用於開關電路720-2~720-n，為簡潔起見，在此不重複贅述。
第8圖為依據本揭示文件一實施例的畫素電路驅動方法800的流程圖。第9圖為提供至第7圖的畫素電路700的多個控制信號在一實施例中簡化後的波形示意圖。畫素電路驅動方法800包含流程S802~S810。在流程S802中，第7圖的畫素電路700被提供。在流程S804中，灰階控制信號Crlm被提供至開關電路720-1~720-n。在流程S806中，寫入控制信號G[1]~G[n]被分別提供至開關電路 720-1~720-n，以使開關電路720-1~720-n依序接收灰階控制信號Crlm。在流程S808中，發光控制信號Em-1~Em-n被分別提供至開關電路720-1~720-n。在流程S810中，發光控制信號Em-1~Em-n於每一圖框中依序提供一個脈衝，以分別使開關電路720-1~720-n選擇性地導通第一節點N1和第二節點N2，且發光控制信號Em-1~Em-n提供的多個脈衝於時序上互相不重疊。
請參考第7~9圖，畫素電路驅動方法800可由包含了多個畫素電路700的一顯示裝置來執行，且顯示裝置在一圖框中的運作可區分為設置階段SST和發光階段EST。
顯示裝置會於設置階段SST中執行流程S802~S806。寫入控制信號G[1]~G[n]會在設置階段SST中依序提供具有邏輯高準位的脈衝至第二開關724-1~724-n的控制端，使得多個資料電壓Vd1~Vdn透過灰階控制信號Crlm依序傳遞至儲存電容728-1~728-n。資料電壓Vd1~Vdn的每一者具有邏輯高準位或邏輯低準位，以對應地導通或關斷第一開關722-1~722-n。
顯示裝置會於發光階段EST中執行流程S802~S806。發光控制信號Em-1~Em-n在發光階段EST中會依序提供一個具有邏輯高準位的脈衝，以依序導通第三開關726-1~726-n。發光控制信號Em-1~Em-n提供的多個脈衝在時序上互相不重疊，且時序上相鄰的兩個脈衝的脈衝寬度的比值為0.5或2。例如，發光控制信號Em-2的的脈衝寬度Pu2會2倍於時序上排列於前一者的發光控制信號 Em-2的脈衝寬度Pu1，且0.5倍於時序上排列於後一者的發光控制信號Em-3的脈衝寬度Pu3。若第一開關722-1~722-n中的一或多者在設置階段SST被設置為導通狀態，則驅動電流Idr在發光階段EST中會經由722-1~722-n中導通的一或多者以及第三開關726-1~726-n中對應的一或多者流至發光單元130。
例如，當畫素電路700被設置為顯示第0灰階時，第一開關722-1~722-n被設置為關斷狀態。因此，發光單元130於發光階段EST中不會發光。
又例如，當畫素電路200被設置為顯示第1灰階時，第一開關722-1會被設置為導通狀態，而第一開關722-2~722-n會被設置為關斷狀態。因此，發光單元130會於第一時段T1中發光。
再例如，當畫素電路200被設置為顯示第2灰階時，第一開關722-2會被設置為導通狀態，而第一開關722-1、722-3~722-n會被設置為關斷狀態。因此，發光單元130會於第二時段T2中發光。
再例如，當畫素電路200被設置為顯示第3灰階時，第一開關722-1~722-2會被設置為導通狀態，而第一開關722-3~722-n會被設置為關斷狀態。因此，發光單元130會於第一時段T1和第二時段T2中發光，其餘依此類推。
由上述可知，畫素電路700無需額外的源極驅動器提供複雜的類比或數位訊號，且可以基於相同大小的驅動電流Idr而讓使用者感受到2n種不同的灰階值，因而有 助於縮小電路布局面積與降低設計成本。
第10圖為依據本揭示文件一實施例的畫素電路驅動方法1000的流程圖。第11圖為提供至第7圖的畫素電路700的多個控制信號在另一實施例中簡化後的波形示意圖。畫素電路驅動方法1000相似於畫素電路驅動方法800，差異在於，在畫素電路驅動方法1000的流程S1010中，顯示裝置會在每一圖框中利用發光控制信號Em-1~Em-n分別提供具有邏輯高準位的多個脈衝，以分別使開關電路720-1~720-n多次選擇性地導通第一節點N1和第二節點N2。
如第11圖所示，發光控制信號Em-1~Em-n提供的多個脈衝具有相同的脈衝寬度且在時序上互相不重疊。在一圖框中，發光控制信號Em-1~Em-n會依序開始提供脈衝，且發光控制信號Em-1~Em-n中越晚開始提供脈衝者，會具有越多的脈衝數量。例如，發光控制信號Em-1最早開始提供脈衝而具有最少的脈衝數量，發光控制信號Em-n最晚開始提供脈衝而具有最多的脈衝數量。另外，於每一圖框中，發光控制信號Em-1~Em-n的每一者所具有的脈衝數量，會0.5倍於時序上後一者開始提供脈衝的發光控制信號，且會2倍於時序上前一者開始提供脈衝的發光控制信號。例如，發光控制信號Em-2具有的脈衝數量會2倍於發光控制信號Em-1，且會0.5倍於發光控制信號Em-3。
另外，發光控制信號Em-1~Em-n各自的脈衝以數量均分的方式劃分為多個脈衝群組，且發光控制信號 Em-1~Em-n依據一預設週期將各自的多個脈衝群組依序提供。例如，在發光階段EST中，發光控制信號Em-3每經過預設週期Pr便會提供包含4個脈衝的一個脈衝群組。
由於發光單元730的發光時間是平均分布於一個圖框之中，所以畫素電路驅動方法1000能降低畫面的閃爍程度。
實作上，第7圖的第一開關722-1~722-n、第二開關724-1~724-n、以及第三開關726-1~726-n可以用合適種類的P型電晶體來實現，例如薄膜電晶體或是金氧半導體電晶體等等。發光單元730可以用微發光二極體或是有機發光二極體來實現。在此情況下，邏輯高準位為低電壓準位，邏輯低準位為高電壓準位。
在某一實施例中，第7圖的第一開關722-1~722-n、第二開關724-1~724-n、以及第三開關726-1~726-n是用N型電晶體來實現。此時，邏輯高準位為高電壓準位，邏輯低準位為低電壓準位。
在另一實施例中，畫素電路700除了用於接收灰階控制信號Crlm，還用於接收至少一額外的灰階控制信號。多個灰階控制信號分別用於將資料電壓依序寫入開關電路720-1~720-n中對應的一或多者，且多個灰階控制信號可以平行傳輸資料電壓，進而縮短設置階段SST的時間長度。
第12圖為依據本揭示文件一實施例的顯示裝置1200簡化後的功能方塊圖。顯示裝置1200包含控制電路 1210和多個畫素電路1220。畫素電路1220可以用前述實施例中的畫素電路200或700來實現。為使圖面簡潔而易於說明，顯示裝置1200中的其他元件與連接關係並未繪示於第11圖中。
在畫素電路1220是用畫素電路200來實現的實施例中，控制電路1210會對應地為每n列(例如，列R[1]~R[n])的畫素電路1220提供寫入控制信號G[i]、以及發光控制信號Ema~Emb，且n為大於1之正整數。另外，控制電路1110會提供灰階控制信號Crla~Crlb至所有的畫素電路。
在畫素電路1220是用畫素電路700來實現的實施例中，控制電路1210會對應地為每n列的畫素電路1220提供寫入控制信號G[1]~G[n]、以及發光控制信號Em-1~Em-n，且n為大於1之正整數。另外，控制電路1210會提供灰階控制信號Crlm至所有的畫素電路。
換言之，前述實施例中的寫入控制信號G[i]、寫入控制信號G[1]~G[n]、發光控制信號Ema~Emb、以及發光控制信號Em-1~Em-n是n列中的畫素電路1120共同使用的信號。因此，顯示裝置1200在設置階段SST與發光階段EST中會平行驅動n列中的每個畫素電路1220的開關電路(亦即，開關電路120-1~120-n、220-1~220-n、或720-1~720-n)。
另外，在設置階段SST中，控制電路1210會用逐列依序設置的方式，來設置每個畫素電路1220的驅動電 路(亦即，驅動電路110、210、或710)所提供的驅動電流Idr大小。第13圖為依據本揭示文件一實施例的驅動電路1300的電路示意圖。第14圖為輸入至第13圖的驅動電路1300的多個控制信號簡化後的波形示意圖。驅動電路1300可用於實現上述實施例中的驅動電路110、210、以及710，且用於依據第一控制信號S1[n]、第二控制信號S2[n]、第三控制信號S3[n]、第一參考電壓Vref1、第二參考電壓Vref2、以及系統高電壓VDD進行運作。第14圖中的第一控制信號S1[n-1]、第二控制信號S2[n-1]、以及第三控制信號S3[n-1]為位於前一列中的驅動電路1300所接收的控制信號。
在某些無需考量元件特性變異的實施例中，上述的驅動電路110、210、以及710亦可以用第15圖的驅動電路1500來實現，或是用其他合適的電流源電路來實現。驅動電路1500只需依據第一控制信號S1、第一參考電壓Vref1、以及系統高電壓VDD進行運作，因而具有節省電路面積的優點。
綜上所述，前述實施例中的畫素電路和顯示裝置可利用波形簡單的數位信號產生多種不同的灰階值，因而無需使用結構複雜的源極驅動器，進而具有設計簡單和電路面積小等等優點。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明 書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。
在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。
以上僅為本揭示文件的較佳實施例，凡依本揭示文件請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本揭示文件的涵蓋範圍。
200‧‧‧畫素電路
210‧‧‧驅動電路
220-1~220-2‧‧‧開關電路
222-1~222-2‧‧‧第一開關
224-1~224-2‧‧‧第二開關
226-1~226-2‧‧‧第三開關
228-1~228-2‧‧‧儲存電容
230‧‧‧發光單元
VSS‧‧‧系統低電壓
Crla~Crlb‧‧‧灰階控制信號
N1‧‧‧第一節點
N2‧‧‧第二節點
Vref1‧‧‧第一參考電壓
Idr‧‧‧驅動電流
G[i]‧‧‧寫入控制信號
Ema~Emb‧‧‧發光控制信號

Claims (21)

  1. 一種畫素電路，包含：一驅動電路，用於提供一驅動電流至一第一節點；一發光單元，包含一第一端和一第二端，其中該發光單元的該第一端耦接於一第二節點，該發光單元的該第二端用於接收一系統低電壓；以及多個開關電路，並聯耦接於該第一節點和該第二節點之間，用於分別接收多個發光控制信號與至少一灰階控制信號；其中於每一圖框中，該多個發光控制信號提供多個脈衝，且該多個脈衝於時序上互相不重疊，以使該多個開關電路依據該多個脈衝和該至少一灰階控制信號選擇性地導通該第一節點和該第二節點。
  2. 如請求項1的畫素電路，其中該多個開關電路用於接收一寫入控制信號，並用於依據該寫入控制信號自該至少一灰階控制信號中的多個灰階控制信號分別接收多個資料電壓，且每個開關電路包含：一第一開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第一開關的該第一端耦接於該第一節點；一第二開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第二開關的該第一端用於接收該多個資料電壓中對應的一者，該第二開關的該第二端耦接於該第一開關的該控制端，該第二開關的該控制端用於接收該寫入控制 信號；一第三開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第三開關的該第一端耦接於該第一開關的該第二端，該第三開關的該第二端耦接於該第二節點，該第三開關的該控制端用於接收該多個發光控制信號中對應的一者；以及一儲存電容，包含一第一端和一第二端，其中該儲存電容的該第一端耦接於該第一開關的該控制端，該儲存電容的該第二端用於接收一第一參考電壓。
  3. 如請求項2的畫素電路，其中，於每一圖框中每個發光控制信號提供多個脈衝，其中，於每一圖框中，該發光控制信號所具有的一脈衝數量，會0.5倍於時序上後一者開始提供該多個脈衝的發光控制信號所具有的一脈衝數量。
  4. 如請求項1的畫素電路，其中該多個開關電路用於分別接收多個寫入控制信號，且用於依據該多個寫入控制信號依序自該至少一灰階控制信號接收多個資料電壓，且每個開關電路包含：一第一開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第一開關的該第一端耦接於該第一節點；一第二開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第二開關的該第一端用於接收該多個資料電壓 中對應的一者，該第二開關的該第二端耦接於該第一開關的該控制端，該第二開關的該控制端用於接收該多個寫入控制信號中對應的一者；一第三開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第三開關的該第一端耦接於該第一開關的該第二端，該第三開關的該第二端耦接於該第二節點，該第三開關的該控制端用於接收該多個發光控制信號中對應的一者；以及一儲存電容，包含一第一端和一第二端，其中該儲存電容的該第一端耦接於該第一開關的該控制端，該儲存電容的該第二端用於接收一第一參考電壓。
  5. 如請求項4的畫素電路，其中，於每一圖框中，每個發光控制信號提供該多個脈衝中的一個脈衝，且時序上相鄰的兩個脈衝的脈衝寬度的比值為0.5或2。
  6. 如請求項4的畫素電路，其中，於每一圖框中每個發光控制信號提供該多個脈衝中的部分脈衝，其中，於每一圖框中，該發光控制信號所具有的一脈衝數量，會0.5倍於時序上後一者開始提供該部分脈衝的發光控制信號所具有的一脈衝數量。
  7. 如請求項6的畫素電路，其中，該部分脈衝以數量均分的方式劃分為多個脈衝群組，且該發光控制 信號依據一預設週期依序提供該多個脈衝群組。
  8. 一種畫素電路驅動方法，包含：提供一畫素電路，其中該畫素電路包含：一驅動電路，用於提供一驅動電流至一第一節點；一發光單元，包含一第一端和一第二端，其中該發光單元的該第一端耦接於一第二節點，該發光單元的該第二端用於接收一系統低電壓；以及多個開關電路，並聯耦接於該第一節點和該第二節點之間；將至少一灰階控制信號提供至該多個開關電路；將多個發光控制信號分別提供至該多個開關電路；以及於每一圖框中，利用該多個發光控制信號提供多個脈衝，且該多個脈衝於時序上互相不重疊，以使該多個開關電路依據該多個脈衝和該至少一灰階控制信號選擇性地導通該第一節點和該第二節點。
  9. 如請求項8的方法，其中將該至少一灰階控制信號提供至該多個開關電路的流程包含：將該至少一灰階控制信號中的多個灰階控制信號分別提供至該多個開關電路；以及提供一寫入控制信號至該多個開關電路，以使該多個 開關電路分別自該多個灰階控制信號接收多個資料電壓；其中該多個開關電路的每一者依據該多個脈衝中一對應的脈衝和該多個資料電壓中一對應的資料電壓選擇性地導通該第一節點和該第二節點，其中若該對應的資料電壓具有一邏輯高準位，當該開關電路接收到該對應的脈衝時，該開關電路導通該第一節點和該第二節點，其中若該對應的資料電壓具有一邏輯低準位，該開關電路斷開該第一節點和該第二節點。
  10. 如請求項9的方法，其中，於每一圖框中每個發光控制信號提供多個脈衝，其中，於每一圖框中，該發光控制信號所具有的一脈衝數量，會0.5倍於時序上後一者開始提供該多個脈衝的發光控制信號所具有的一脈衝數量。
  11. 如請求項8的方法，另包含：提供該至少一灰階控制信號至該多個開關電路；以及將多個寫入控制信號分別提供至該多個開關電路，以使該多個開關電路自該至少一灰階控制信號依序接收多個資料電壓；其中該多個開關電路的每一者依據該多個脈衝中一對應的脈衝和該多個資料電壓中一對應的資料電壓選擇性地導通該第一節點和該第二節點， 其中若該對應的資料電壓具有一邏輯高準位，當該開關電路接收到該對應的脈衝時，該開關電路導通該第一節點和該第二節點，其中若該對應的資料電壓具有一邏輯低準位，該開關電路斷開該第一節點和該第二節點。
  12. 如請求項11的方法，其中，於每一圖框中每個發光控制信號提供該多個脈衝中的一個脈衝，且時序上相鄰的兩個脈衝的脈衝寬度的比值為0.5或2。
  13. 如請求項11的方法，其中，於每一圖框中每個發光控制信號提供該多個脈衝中的部分脈衝，其中，於每一圖框中，該發光控制信號所具有的一脈衝數量，會0.5倍於時序上後一者開始提供該部分脈衝的發光控制信號所具有的一脈衝數量。
  14. 如請求項13的方法，其中，該部分脈衝以數量均分的方式劃分為多個脈衝群組，且該發光控制信號依據一預設週期依序提供該多個脈衝群組。
  15. 一種顯示裝置，包含：多個畫素電路，排列為n列，且n為大於1之正整數，其中每個畫素電路包含：一驅動電路，用於提供一驅動電流至一第一節 點；一發光單元，包含一第一端和一第二端，其中該發光單元的該第一端耦接於一第二節點，該發光單元的該第二端用於接收一系統低電壓；以及多個開關電路，並聯耦接於該第一節點和該第二節點之間，用於分別接收多個發光控制信號與至少一灰階控制信號；以及一控制電路，用於提供該多個發光控制信號與該至少一灰階控制信號；以及其中於每一圖框中，該多個發光控制信號提供多個脈衝，且該多個脈衝於時序上互相不重疊，以使該多個開關電路依據該多個發光控制信號和該至少一灰階控制信號選擇性地導通該第一節點和該第二節點。
  16. 如請求項15的顯示裝置，其中該控制電路還用於提供一寫入控制信號至該多個開關電路，以使該多個開關電路自該至少一灰階控制信號中的多個灰階控制信號分別接收多個資料電壓，且每個開關電路包含：一第一開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第一開關的該第一端耦接於該第一節點；一第二開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第二開關的該第一端用於接收該多個資料電壓中對應的一者，該第二開關的該第二端耦接於該第一開關的該控制端，該第二開關的該控制端用於接收該寫入控制 信號；一第三開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第三開關的該第一端耦接於該第一開關的該第二端，該第三開關的該第二端耦接於該第二節點，該第三開關的該控制端用於接收該多個發光控制信號中對應的一者；以及一儲存電容，包含一第一端和一第二端，其中該儲存電容的該第一端耦接於該第一開關的該控制端，該儲存電容的該第二端用於接收一第一參考電壓。
  17. 如請求項16的顯示裝置，其中，於每一圖框中每個發光控制信號提供多個脈衝，其中，於每一圖框中，該發光控制信號所具有的一脈衝數量，會0.5倍於時序上後一者開始提供該多個脈衝的發光控制信號所具有的一脈衝數量。
  18. 如請求項15的顯示裝置，其中該控制電路用於分別提供多個寫入控制信號至該多個畫素電路，以使該多個畫素電路自該至少一灰階控制信號依序接收多個資料電壓，且每個開關電路包含：一第一開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第一開關的該第一端耦接於該第一節點；一第二開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第二開關的該第一端用於接收該多個資料電壓 中對應的一者，該第二開關的該第二端耦接於該第一開關的該控制端，該第二開關的該控制端用於接收該多個寫入控制信號中對應的一者；一第三開關，包含一第一端、一第二端、以及一控制端，其中該第三開關的該第一端耦接於該第一開關的該第二端，該第三開關的該第二端耦接於該第二節點，該第三開關的該控制端用於接收該多個發光控制信號中對應的一者；以及一儲存電容，包含一第一端和一第二端，其中該儲存電容的該第一端耦接於該第一開關的該控制端，該儲存電容的該第二端用於接收一第一參考電壓。
  19. 如請求項18的顯示裝置，其中，於每一圖框中，每個發光控制信號提供該多個脈衝中的一個脈衝，且時序上相鄰的兩個脈衝的脈衝寬度的比值為0.5或2。
  20. 如請求項18的顯示裝置，其中，於每一圖框中每個發光控制信號提供該多個脈衝中的部分脈衝，其中，於每一圖框中，該發光控制信號所具有的一脈衝數量，會0.5倍於時序上後一者開始提供該部分脈衝的發光控制信號所具有的一脈衝數量。
  21. 如請求項20的顯示裝置，其中，該部分 脈衝以數量均分的方式劃分為多個脈衝群組，且該發光控制信號依據一預設週期依序提供該多個脈衝群組。
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