TW202145179A - 顯示面板之驅動電路 - Google Patents

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陳恕增
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Abstract

本發明關於一種顯示面板之驅動電路，其驅動一顯示面板之複數畫素結構，每一畫素結構包含一發光元件，發光元件耦接於一第一電壓與一第二電壓間，驅動電路包含一電源供應電路，其耦接該些畫素結構，並提供第一電壓與第二電壓，且調整第一電壓或/及第二電壓，以調整第一電壓與第二電壓間的一電壓差，以可調整流過該些畫素結構之該些發光元件的一電流，以可降低顯示面板之閃爍。

Description

顯示面板之驅動電路
本發明關於一種驅動電路，尤其是關於顯示面板之驅動電路，其可降低畫面閃爍。
顯示面板為具顯示功能之電子裝置必備的裝備之一，其用於顯示影像。液晶顯示面板與有機發光二極體顯示面板為現在主要潮流。有機發光二極體顯示面板包含有複數畫素結構，每一畫素結構包含有一發光元件，驅動電路驅動顯示面板之該些畫素結構之該些發光元件發光，以可顯示畫面。然而，有機發光二極體顯示面板於顯示影像時會有閃爍的現象，尤其顯示面板之畫面更新速率（frame rate）是在低畫面更新速率，也就是每隔較長時間才更新畫面，閃爍更為明顯。
因此，本發明提出一種顯示面板之驅動電路，其可調整流過畫素結構之發光元件的電流，以可降低顯示面板的閃爍。
本發明之目的，在於提供一種顯示面板的驅動電路，其提供一第一電壓與一第二電壓至畫素結構之發光元件，並調整第一電壓或/及第二電壓，而調整第一電壓與第二電壓間的一電壓差，以調整驅動發光元件的一電流，而可降低顯示面板的閃爍。
本發明揭示一種顯示面板的驅動電路，其驅動一顯示面板之複數畫素結構，每一畫素結構包含一發光元件，發光元件耦接於一第一電壓與一第二電壓間。驅動電路包含一電源供應電路，其耦接該些畫素結構，並提供第一電壓與第二電壓，且調整第一電壓或/及第二電壓，以調整第一電壓與第二電壓間的一電壓差，以可調整流過該些畫素結構之該些發光元件的一電流，以可降低顯示面板之閃爍。
在說明書及請求項當中使用了某些詞彙指稱特定的元件，然，所屬本發明技術領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞稱呼同一個元件，而且，本說明書及請求項並不以名稱的差異作為區分元件的方式，而是以元件在整體技術上的差異作為區分的準則。在通篇說明書及請求項當中所提及的「包含」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。再者，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接一第二裝置，則代表第一裝置可直接連接第二裝置，或可透過其他裝置或其他連接手段間接地連接至第二裝置。
請參閱第一圖，其為本發明之驅動電路驅動顯示面板之一實施例的示意圖。如圖所示，本發明之驅動電路用於驅動一顯示面板10，驅動電路包含一掃描驅動電路20、一資料驅動電路30、一時序控制電路40與一電源供應電路50。面板10包含複數掃描線11（G0 - GN-1）、複數資料線13（S0 - SN-1）及複數畫素結構15，該些掃描線11與該些資料線13相互交錯，該些畫素結構15位於該些交錯處，且每一畫素結構15耦接一掃描線11與一資料線13。
掃描驅動電路20耦接該些掃描線11，並產生複數掃描訊號VG0 - VGN-1至該些掃描線11，該些掃描線11分別傳輸該些掃描訊號VG0 - VGN-1至每一列之畫素結構15，以掃描每一列之畫素結構15。資料驅動電路30耦接該些資料線13，並產生複數資料訊號VS0 - VSN-1至該些資料線13，該些資料線13分別傳輸該些資料訊號VS0 - VSN-1至每一行之畫素結構15，以驅動該些畫素結構15顯示影像。時序控制電路40耦接掃描驅動電路20與資料驅動電路30，以控制掃描驅動電路20與資料驅動電路30之運作的時序。電源供應電路50耦接該些畫素結構15，並提供一第一電壓VDD與一第二電壓VSS至該些畫素結構15。於本發明之一實施例中，第一電壓VDD之電壓準位大於第二電壓VSS之電壓準位。
請參閱第二圖，其為本發明之顯示面板之一畫素結構的示意圖。於第一圖實施例中，顯示面板10為主動式有機發光二極體（AMOLED）顯示面板，但並不以此為限。第二圖顯示第一圖實施例之顯示面板10之畫素結構15。如圖所示，每一畫素結構15可包含一電晶體16、一電晶體17、一儲存電容CS與一發光元件OLED。電晶體16之閘極與源極分別耦接掃描線11與資料線13，電晶體16之汲極耦接電晶體17之閘極，電晶體17之源極與汲極分別耦接第一電壓VDD與發光元件OLED之陽極端，發光元件OLED之陰極端耦接第二電壓VSS，即發光元件OLED耦接於第一電壓VDD與第二電壓VSS間，一電流從第一電壓VDD經電晶體17流過發光元件OLED至第二電壓VSS，而驅動發光元件OLED產生光線。儲存電容CS耦接於電晶體15之閘極與源極間。於本發明之一實施例中，電晶體16、17可為薄膜電晶體（TFT）。
掃描線11傳送的掃描訊號傳輸至電晶體16之閘極，以導通或截止電晶體16。當掃描訊號掃描電晶體16，而導通電晶體16時，資料訊號對儲存電容CS充電，以控制電晶體17之導通程度，即控制流過電晶體17之電流的強度，電晶體17之導通的程度越高，流過電晶體17之電流的強度愈大，也就是流過發光元件OLED之電流的強度越大，發光元件OLED發出的光線越強。如此可知，資料訊號用於決定畫素結構15之亮度。
當掃描驅動電路20掃描畫素結構15，且資料驅動電路30產生資料訊號，而對儲存電容CS充電，而導通電晶體17，讓電流流過發光元件OLED，而驅使發光元件OLED產生光線，即驅使畫素結構15顯示影像。之後，掃描驅動電路20停止掃描畫素結構15，而維持影像，直到驅動電路驅動顯示面板10更新畫面，掃描驅動電路20再次掃描畫素結構15，且資料驅動電路30產生下一資料訊號，而再次對儲存電容CS充電，以驅動畫素結構15顯示影像。然而，儲存電容CS會漏電，如此，即會影響電晶體17之導通的程度，也就會影響驅動發光元件OLED之電流的強度，所以發光元件OLED產生之光線的強度會隨著時間變弱，就會產生閃爍的現象。也就是說，如果顯示面板10的畫面更新速率（frame rate）越低，也就是顯示面板10維持一影像的時間越長，儲存電容CS漏電時間越長，閃爍會越明顯。
請一併參閱第三圖，其為本發明之驅動電路未調整提供至發光元件之兩端的第一電壓與第二電壓下，顯示面板之亮度變化的示意圖。當第一電壓VDD與第二電壓VSS保持固定不變，且顯示面板10之畫面更新速率（frame rate）從n赫茲（Hz）調整為m赫茲下，n為m的K倍，n、m、K為正數，顯示面板10的亮度明顯隨著時間增加而變小。上述畫面更新速率從n赫茲調整為m赫茲是指畫面更新速率為n赫茲下，顯示面板10更新畫面（frame）K次，而畫面更新速率為m赫茲下，顯示面板10才顯示畫面一次，差了K-1個畫面。如第三圖所示，當第一電壓VDD與第二電壓VSS保持固定不變，即第一電壓VDD與第二電壓VSS之電壓差VDS 保持固定，顯示面板10之畫面更新速率為m赫茲下，顯示面板10未更新影像前而維持影像的時間越長，即儲存電容CS未被重新充電而持續漏電的時間越長，流過發光元件OLED的電流的強度越小，顯示面板10的亮度越弱。
第三圖中的F1 、F2 、F3 、F4 、FK-2 、FK-1 、FK 是指畫面更新速率為n赫茲的第一、第二、第三、第四、第K-2、第K-1、第K個畫面週期；B1 - BK 是指相對於畫面週期F1 - FK ，顯示面板10之畫面更新速率為m赫茲下，顯示面板10的平均亮度；X1 是亮度B2 與亮度B1 的差值、X2 是亮度B3 與亮度B2 的差值、X3 是亮度B4 與亮度B3 的差值、XK-2 是亮度BK-1 與亮度BK-2 的差值、XK-1 是亮度BK 與亮度BK-1 的差值。從第三圖中可以知道，顯示面板10之畫面更新速率為m赫茲下，顯示面板10於每一個第一畫面週期F1 顯示新影像，也就是於第一個畫面週期F1 ，資料驅動電路30產生新的資料訊號並對儲存電容CS充電以顯示新影像，所以顯示面板10於第一個畫面週期F1 的亮度最強，之後維持影像到第K個畫面週期FK ，顯示面板10之亮度隨著時間變弱，如此即產生閃爍現象，而影響顯示品質。上述資料驅動電路30開始傳輸該些資料訊號至該些畫素結構15到資料驅動電路30再次開始傳輸下一複數資料訊號至該些畫素結構15的期間為一幀（Frame）週期，即為第三圖所示之兩個第一畫面週期F1 間的期間。
復參閱第一圖與第二圖，掃描驅動電路20掃描該些畫素結構15而資料驅動電路30傳輸該些資料訊號至該些畫素結構15後，掃描驅動電路20未重新掃描該些畫素結構15而資料驅動電路30未傳輸下一複數資料訊號至該些畫素結構15時，電源供應電路50可調整第一電壓VDD之電壓準位或/及第二電壓VSS之電壓準位，以調整第一電壓VDD與第二電壓VSS間的電壓差VDS 。當電壓差VDS 越大，流過電晶體17之電流越大，即流過發光元件OLED的電流越大，如此即可提高發光元件OLED的亮度。於本發明之一實施例中，資料驅動電路30傳輸該些資料訊號至該些畫素結構15後至傳輸下一複數資料訊號至該些畫素結構15前的期間，電源供應電路50可多次調整第一電壓VDD及第二電壓VSS間的電壓差VDS ，電壓差VDS 隨著時間而增加，以適度調整驅動發光元件OLED的電流，以補償儲存電容CS之漏電而對驅動發光元件OLED之電流的影響。時序控制電路40耦接電源供應電路50，時序控制電路40控制電源供應電路50調整第一電壓VDD與第二電壓VSS間之電壓差VDS 的時間。
請參閱第四圖，其為第三圖實施例之第一電壓VDD與第二電壓VSS間之電壓差VDS 與顯示面板10之亮度變化的示意圖。如圖所示，當第一電壓VDD與第二電壓VSS保持固定不變，即第一電壓VDD與第二電壓VSS之電壓差VDS 保持固定，顯示面板10之畫面更新速率為m赫茲下，隨著顯示面板10未更新影像前而維持影像的時間越長，顯示面板10的亮度越弱。第四圖所示之畫面同步訊號FS為時序控制電路40所產生，用於表示畫面週期的起始時間。
請參閱第五圖，其為本發明之驅動電路調整提供至發光元件之兩端的第一電壓與第二電壓的一實施例下，第一電壓與第二電壓間之電壓差與顯示面板之亮度變化的示意圖。於掃描驅動電路20掃描該些畫素結構15而資料驅動電路30傳輸該些資料訊號至該些畫素結構15後，掃描驅動電路20未重新掃描該些畫素結構15而資料驅動電路30未傳輸下一複數資料訊號至該些畫素結構15時，電源供應電路50於每一畫面周期F2 – FK 調整第一電壓VDD之電壓準位或/及第二電壓VSS之電壓準位，以調整第一電壓VDD與第二電壓VSS間的電壓差VDS ，且電壓差VDS 隨著時間而增加，如此可讓顯示面板10之亮度維持接近固定，而可降低閃爍。電源供應電路50依據畫面同步訊號FS調整第一電壓VDD之電壓準位或/及第二電壓VSS之電壓準位。於本發明之一實施例中，電源供應電路50可計數畫面同步訊號FS，且計數到第K個畫面同步訊號FS時重新計數，如此即可依據畫面同步訊號FS調整電壓差VDS 。於本發明之一實施例中，調整電壓差VDS 的調整值ΔV可表示如下：
Figure 02_image001
其中βj 為係數，於本發明之一實施例中，βj 可小於1，其可依據設計需求而設定，並非必定小於1。
請參閱第六圖，其為本發明之驅動電路調整提供至發光元件之兩端的第一電壓與第二電壓的另一實施例下，第一電壓與第二電壓間之電壓差與顯示面板之亮度變化的示意圖。於本發明之一實施例中，電源供應電路50於每一畫面周期F2 – FK 調整兩次第一電壓VDD之電壓準位或/及第二電壓VSS之電壓準位，以調整兩次第一電壓VDD與第二電壓VSS間的電壓差VDS ，即每隔半個畫面週期，電源供應電路50就調整一次電壓差VDS ，如此更可維持顯示面板10之亮度接近固定。由上述說明可知，於每隔一預定周期，電源供應電路50即調整電壓差VDS ，此預定周期可依據需求而決定，可為半個畫面周期、一個畫面周期、兩個畫面周期等。
第七圖為本發明之驅動電路驅動顯示面板之另一實施例的示意圖。如圖所示，電源供應電路50更可耦接一微處理器60，而由微處理器60控制電源供應電路50調整電壓差VDS 的時間。微處理器60可進一步耦接時序控制電路40，以依據時序控制電路40產生之畫面同步訊號FS控制電源供應電路50。於本發明之一實施例中，微處理器60可為電子裝置之處理器。
綜上所述，本發明之驅動電路，其可提供第一電壓與第二電壓至畫素結構之發光元件，並調整第一電壓或/及第二電壓，而調整第一電壓與第二電壓間的電壓差，以調整驅動該發光元件的電流，而可降低顯示面板的閃爍。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10:面板 11:掃描線 13:資料線 15:畫素結構 16:電晶體 17:電晶體 20:掃描驅動電路 30:資料驅動電路 40:時序控制電路 50:電源供應電路 60:微處理器 B1 - BK :亮度 CS:儲存電容 F1 – FK :畫面周期 FS:畫面同步訊號 G0 - GN-1:掃描線 OLED:發光元件 S0 - SN-1:資料線 VDD:第一電壓 VDS :電壓差 VG0 - VGN-1:掃描訊號 VS0 - VSN-1:資料訊號 VSS:第二電壓 X1 - XK-1 :亮度差值 ΔV2 -ΔVK.5 :調整值
第一圖為本發明之驅動電路驅動顯示面板之一實施例的示意圖； 第二圖為本發明之顯示面板之一畫素結構的示意圖； 第三圖為本發明之驅動電路未調整提供至發光元件之兩端的第一電壓與第二電壓下，顯示面板之亮度變化的示意圖； 第四圖為本發明之驅動電路未調整提供至發光元件之兩端的第一電壓與第二電壓下，第一電壓與第二電壓間之一電壓差與顯示面板之亮度變化的示意圖； 第五圖為本發明之驅動電路調整提供至發光元件之兩端的第一電壓與第二電壓的一實施例下，第一電壓與第二電壓間之一電壓差與顯示面板之亮度變化的示意圖； 第六圖為本發明之驅動電路調整提供至發光元件之兩端的第一電壓與第二電壓的另一實施例下，第一電壓與第二電壓間之一電壓差與顯示面板之亮度變化的示意圖；以及 第七圖為本發明之驅動電路驅動顯示面板之另一實施例的示意圖。
無
10:面板
11:掃描線
13:資料線
15:畫素結構
16:電晶體
17:電晶體
20:掃描驅動電路
30:資料驅動電路
40:時序控制電路
50:電源供應電路
CS:儲存電容
G0-GN-1:掃描線
S0-SN-1:資料線
VDD:第一電壓
VG0-VGN-1:掃描訊號
VS0-VSN-1:資料訊號
VSS:第二電壓

Claims (8)

  1. 一種顯示面板的驅動電路，其驅動一顯示面板之複數畫素結構，每一該畫素結構包含一發光元件，該發光元件耦接於一第一電壓與一第二電壓間，該驅動電路包含： 一電源供應電路，耦接該些畫素結構，並提供該第一電壓與該第二電壓，且調整該第一電壓或/及該第二電壓，以調整該第一電壓與該第二電壓間的一電壓差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，更包含： 一掃描驅動電路，耦接該顯示面板之複數掃描線，並掃描該些畫素結構；以及 一資料驅動電路，耦接該顯示面板之複數資料線，並產生複數資料訊號，而經由該些資料線傳輸該些資料訊號至該些畫素結構，以驅動該些畫素結構。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之驅動電路，其中於該資料驅動電路傳輸該些資料訊號至該些畫素結構後，該電源供應電路調整該第一電壓及該第二電壓間的該電壓差。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之驅動電路，其中於該資料驅動電路傳輸該些資料訊號至該些畫素結構後並於傳輸下一複數資料訊號至該些畫素結構前，該電源供應電路至少一次調整該第一電壓及該第二電壓間的該電壓差。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之驅動電路，其中該電源供應電路多次調整該第一電壓及該第二電壓間的該電壓差，該電壓差隨著時間而增加。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之驅動電路，其中該資料驅動電路開始傳輸該些資料訊號至該些畫素結構到開始傳輸下一複數資料訊號至該些畫素結構的期間，該電源供應電路每間隔一預定時間調整該第一電壓及該第二電壓間的該電壓差。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，一時序控制電路耦接該電源供應電路，該時序控制電路控制該電源供應電路調整該第一電壓與該第二電壓間之該電壓差的時間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該畫素結構更包含一電晶體，該電晶體耦接於該發光元件之一端與該第一電壓間，該發光元件之另一端耦接該第二電壓。
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