TWI443627B - 掃描驅動裝置及其驅動訊號產生方法 - Google Patents

Description

掃描驅動裝置及其驅動訊號產生方法

本發明是有關於有機發光二極體顯示器之技術領域，且特別是有關於一種有機發光二極體顯示器的掃描驅動裝置及其驅動訊號產生方法。

傳統有機發光二極體顯示器之畫素電路架構因其驅動電晶體之介電層會有殘留電荷，導致有機發光二極體顯示器於轉換畫面時會有殘影(Image Retention)的問題，臨限電壓補償電路因會將畫素驅動電晶體閘級電壓重置，可改善殘影現象，但無法完全解決。

本發明提供一種掃描驅動裝置，用以改善畫面殘影的問題。

本發明另提供一種掃描驅動裝置之驅動訊號產生方法。

本發明提出一種掃描驅動裝置，其包含有複數級掃描驅動單元，其中每一掃描驅動單元更包含有移位暫存器與控制電路。移位暫存器係用以接收第一輸入訊號、時脈訊號與時脈訊號之反相訊號，並據以產生掃描訊號與第一控制訊號。控制電路係用以接收第二輸入訊號、時脈訊號、時脈訊號之反相訊號與第一控制訊號，並依據第二輸入訊號、時脈訊號與時脈訊號之反相訊號來產生第二控制訊號。

本發明另提出一種掃描驅動裝置之驅動訊號產生方法，此 驅動訊號產生方法包括：提供多級掃描驅動單元，每級掃描驅動單元包括移位暫存器與控制電路；提供時脈訊號與時脈訊號之反相訊號至每一移位暫存器與每一控制電路；提供每一移位暫存器之第一輸入訊號，並使每一移位暫存器依據時脈訊號、時脈訊號之反相訊號與所接收到之第一輸入訊號來產生掃描訊號與第一控制訊號；以及提供每一控制電路之第二輸入訊號，並使每一控制電路依據時脈訊號、時脈訊號之反相訊號與所接收到之第二輸入訊號來產生第二控制訊號。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1所示為其中一種畫素的畫素電路。如圖1所示，畫素10之畫素電路包括有驅動電晶體102、開關電晶體104、儲存電容106以及有機發光二極體108。驅動電晶體102的第一端電性連接至電源電壓OVDD，驅動電晶體102的第二端則透過有機發光二極體108電性連接參考電壓OVSS。儲存電容106電性連接驅動電晶體102的閘極端與驅動電晶體102的第一端。開關電晶體104的閘極端用以接收掃描訊號SCAN，開關電晶體104的第一端用以接收資料電壓VDATA，開關電晶體104的第二端電性連接至驅動電晶體102的閘極端。

圖2(A)所示為另一種畫素的畫素電路。如圖2(A)所示，畫素20之畫素電路包括有補償電路202、開關電晶體204以及有機發光二極體206。補償電路202的內部除了包含有上述畫素10之驅動電晶體102、開關電晶體104與儲存電容106之外，還包含有用以補償驅動電晶體102之臨界電壓(threshold voltage)的至少一個電子元件(未繪示)。開關電晶體204的第一端係透過補償電路202電性連接至電源電壓OVDD，開關電晶體204的第二端則透過有機發光二極體206電性連接參考電壓OVSS，而閘極端係用以接收控制訊號EM。

控制訊號EM係用以控制開關電晶體204的關閉時間，以決定是否允許電流通過補償電路202中的驅動電晶體102。當開關電晶體204關閉(turned off)時，補償電路202中之驅動電晶體102就不會有電流通過。藉此，便可將驅動電晶體102之介電層的殘留電荷加以釋放，進而改善畫面的殘影問題。

圖2(B)所示為再一種畫素的畫素電路。在圖2(B)中，標示與圖2(A)中之標示相同者表示為相同的物件或訊號。圖2(B)所示之畫素30與圖2(A)所示之畫素20的不同之處，在於補償電路202與開關電晶體204的位置為互換。

圖3為依照本發明一實施例之掃描驅動裝置的示意圖。此掃描驅動裝置係用以驅動圖2所示之畫素20或圖3所示之畫素30(詳後述)。請參照圖3，此掃描驅動裝置300包含有複數級掃描驅動單元(如標示310與320所示)，每一掃描驅動單元又包含有一移位暫存器(如標示312與322所示)與一控制電路(如標示314與324所示)。每一移位暫存器皆具有一輸入訊號接收端IN、一時脈接收端CKA、一時脈接收端CKB、一掃描訊號輸出端SOUT與一控制訊號輸出端EMOUT。每一移位暫存器係透過其輸入訊號接收端IN、時脈接收端CKA與時脈接收端CKB分別接收第一輸入訊號、時脈訊號CK與時脈訊號CK之反相訊號XCK，或是透過其輸入訊號接收端IN、時脈接收端CKA與時脈接收端CKB分別接收第一輸入訊號、時脈訊號CK之反相訊號XCK與時脈訊號CK。

在接收到上述三種訊號之後，每一移位暫存器便據以產生一掃描訊號(如標示SCAN[1]與SCAN[2]所示)與一第一控制訊號(如標示EM[1]與EM[2]所示)，並自其掃描訊號輸出端SOUT與控制訊號輸出端EMOUT分別輸出這二個訊號。每一掃描訊號係用以提供至一畫素20中的補償電路202，或是提供至一畫素30中的補償電路202。而每一第一控制訊號原是用以提供至一畫素20中之開關電晶體204的閘極端，或是提供至一畫素30中之開關電晶體204的閘極端，以控制對應開關電晶體204的關閉時間。

此外，每一控制電路係用以接收第二輸入訊號、時脈訊號CK、時脈訊號CK之反相訊號XCK與對應之移位暫存器所輸出的第一控制訊號，並依據所接收到之第二輸入訊號、時脈訊號CK與時脈訊號CK之反相訊號XCK來延遲所接收到之第一控制訊號的相位以及延長所接收到之第一控制訊號之脈衝致能時間，以形成一第二控制訊號(如標示EMOUT[1]與EMOUT[2]所示)，並據以產生第二控制訊號之反相訊號(如標示E[1]與E[2]所示)。

在此例中，掃描驅動單元310係為第一級掃描驅動單元，因此其移位暫存器312所接收之第一輸入訊號可以是一時序控制器(timing controller)所提供之一第一起始掃描訊號VST1，而其控制電路314所接收之第二輸入訊號則可以是一第二起始掃描訊號VST2。此第二起始掃描訊號亦可由同一個時序控制器來提供。此外，掃描驅動單元320係為第二級掃描驅動單元，而在第二級掃描驅動單元至最後一級掃描驅動單元(未繪示)中，每一移位暫存器所接收之第一輸入訊號包括是前一級掃描驅動單元所輸出之掃描訊號，而每一控制電路所接收 之第二輸入訊號包括是前一級掃描驅動單元所輸出之第二控制訊號的反相訊號。另外需說明的是，在掃描驅動裝置300中，單數級掃描驅動單元中之移位暫存器電性連接時脈訊號CK與時脈訊號CK之反相訊號XCK的方式與偶數級掃描驅動單元中之移位暫存器所採用的電性連接方式為相反。

此外，在此例中，每一控制電路包括有一傳輸閘(如標示314-1與324-1所示)、一反及閘(如標示314-2與324-2所示)、一第一反閘(如標示314-3與324-3所示)與一第二反閘(如標示314-4與324-4所示)。每一傳輸閘的輸入端係用以接收對應的第二輸入訊號，且每一傳輸閘的二個控制端係分別用以接收時脈訊號CK與時脈訊號CK之反相訊號XCK，以依據時脈訊號CK與時脈訊號CK之反相訊號XCK決定是否輸出所接收到之第二輸入訊號。每一反及閘的其中一輸入端用以接收對應的第一控制訊號，另一輸入端電性連接對應傳輸閘之輸出端以接收對應傳輸閘之輸出訊號，並據以產生對應的第二控制訊號。每一第一反閘之輸入端係電性連接對應反及閘的輸出端以接收對應的第二控制訊號，並據以產生對應的第二控制訊號的反相訊號。而每一第二反閘之輸入端係電性連接對應之第一反閘的輸出端以接收對應之第二控制訊號的反相訊號，並據以產生對應之第二控制訊號的反相訊號的反相訊號(如標示EMOUT[1]’與EMOUT[2]’所示)。在此例中，每一第二控制訊號的反相訊號的反相訊號乃是用以提供至一畫素20中之開關電晶體204的閘極，或是提供至一畫素30中之開關電晶體204的閘極。

另外需說明的是，在掃描驅動裝置300中，單數級掃描驅動單元中之傳輸閘電性連接時脈訊號CK與時脈訊號CK之反相訊號XCK的方式與偶數級掃描驅動單元中之傳輸閘所採用 的電性連接方式為相反。

圖4係繪示圖3所示掃描驅動裝置之部分訊號的其中一種時序。在圖4中，標示與圖3中之標示相同者表示為相同的訊號。此外，在圖4中，係以標示401來表示第一起始掃描訊號VST1的其中一脈衝；以標示402來表示第二起始掃描訊號VST2的其中一脈衝；以標示403來表示時脈訊號CK的其中一脈衝；以標示404來表示時脈訊號CK之反相訊號XCK的其中一脈衝；以標示405來表示掃描訊號SCAN[1]的其中一脈衝；以標示406來表示第一控制訊號EM[1]的其中一脈衝；以標示407來表示第一控制訊號EM[2]的其中一脈衝；以標示408來表示第二控制訊號EMOUT[1]的其中一脈衝；並以標示409來表示第二控制訊號EMOUT[2]的其中一脈衝。

由圖4所示之時序可知，掃描驅動裝置300可藉由控制電路314來延遲移位暫存器312所輸出之第一控制訊號EM[1]的相位，並延長第一控制訊號EM[1]的脈衝致能時間，以形成第二控制訊號EMOUT[1]。同樣地，掃描驅動裝置300可藉由控制電路324來延遲移位暫存器322所輸出之第一控制訊號EM[2]的相位，並延長第一控制訊號EM[2]的脈衝致能時間，以形成第二控制訊號EMOUT[2]。由於第二控制訊號EMOUT[1]與EMOUT[2]二者的脈衝致能時間皆被延長，使得對應畫素20或畫素30中之開關電晶體204的關閉時間也會被延長。如此，便可延長對應畫素20或畫素30之補償電路202中之驅動電晶體102的無電流時間，進而將驅動電晶體102之介電層的殘留電荷的釋放時間拉長。藉此，便可改善有機發光二極體顯示器在轉換畫面時的殘影問題。

此外，由圖4所示的時序亦可知，第二控制訊號EMOUT[1] 與EMOUT[2]二者的脈衝致能時間長度係與第二起始掃描訊號VST2的脈衝致能時間長度有關，因此可藉由調整第二起始掃描訊號VST2的脈衝致能時間長度來改變第二控制訊號EMOUT[1]與EMOUT[2]二者的脈衝致能時間長度。

請再參照圖3，由於第二控制訊號EMOUT[1]與其反相訊號的反相訊號EMOUT[1]’為同相，故二者任一皆可提供給對應畫素20或畫素30中之開關電晶體204的閘極。同理，由於第二控制訊號EMOUT[2]與其反相訊號的反相訊號EMOUT[2]’為同相，故二者任一皆可提供給對應畫素20或畫素30中之開關電晶體204的閘極。

雖然以上說明係以圖2(A)與圖2(B)所示的畫素電路為例，然此並非用以限制本發明，本領域具有通常知識者當知，凡是需要控制訊號EM的有機發光二極體畫素電路，便可應用本發明。

根據上述各實施例之教示，本領域具有通常知識者當可歸納出本發明之掃描驅動裝置的驅動訊號產生方法的一些基本步驟，如圖5所示。圖5即為依照本發明一實施例之驅動訊號產生方法的流程圖。請參照圖5，所述驅動訊號產生方法的步驟包括：提供多級掃描驅動單元，每級掃描驅動單元包括移位暫存器與控制電路(如步驟S502所示)；提供時脈訊號與時脈訊號之反相訊號至每一移位暫存器與每一控制電路(如步驟S504所示)；提供每一移位暫存器之第一輸入訊號，並使每一移位暫存器依據時脈訊號、時脈訊號之反相訊號與所接收到之第一輸入訊號來產生掃描訊號與第一控制訊號(如步驟S506所示)；以及提供每一控制電路之第二輸入訊號，並使每一控制電路依據時脈訊號、時脈訊號之反相訊號與所接收到之第二輸 入訊號來產生第二控制訊號(如步驟S508所示)。

綜上所述，本發明解決前述問題的主要方式，乃是利用本發明之掃描驅動裝置中的移位暫存器來產生第一控制訊號，並利用此掃描驅動裝置中的控制電路來延遲第一控制訊號的相位以及延長第一控制訊號之脈衝致能時間，以形成第二控制訊號。第一控制訊號原是用來決定畫素中之驅動電晶體的無電流時間，在藉由上述手段取得第二控制訊號後，便可改用第二控制訊號來延長驅動電晶體的無電流時間，藉以將驅動電晶體之介電層的殘留電荷的釋放時間拉長。如此一來，便可改善有機發光二極體顯示器在轉換畫面時的殘影問題。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、20、30‧‧‧畫素

102‧‧‧驅動電晶體

104、204‧‧‧開關電晶體

106‧‧‧儲存電容

108、206‧‧‧有機發光二極體

202‧‧‧補償電路

300‧‧‧掃描驅動裝置

310、320‧‧‧掃描驅動單元

312、322‧‧‧移位暫存器

314、324‧‧‧控制電路

314-1、324-1‧‧‧傳輸閘

314-2、324-2‧‧‧反及閘

314-3、324-3‧‧‧第一反閘

314-4、324-4‧‧‧第二反閘

IN‧‧‧輸入訊號接收端

CKA、CKB‧‧‧時脈接收端

SOUT‧‧‧掃描訊號輸出端

EMOUT‧‧‧控制訊號輸出端

401~409‧‧‧脈衝

CK‧‧‧時脈訊號

EM‧‧‧控制訊號

EM[1]、EM[2]‧‧‧第一控制訊號

EMOUT[1]、EMOUT[2]‧‧‧第二控制訊號

E[1]、E[2]‧‧‧第二控制訊號之反相訊號

EMOUT[1]^’ 、EMOUT[2]^’ ‧‧‧第二控制訊號之反相訊號的反相訊號

OVDD‧‧‧電源電壓

OVSS‧‧‧參考電壓

SCAN、SCAN[1]、SCAN[2]‧‧‧掃描訊號

VDATA‧‧‧資料電壓

VST1‧‧‧第一起始掃描訊號

VST2‧‧‧第二起始掃描訊號

XCK‧‧‧時脈訊號之反相訊號

S502~S508‧‧‧步驟

圖1所示為其中一種畫素的畫素電路。

圖2(A)為另一種畫素的畫素電路。

圖2(B)所示為再一種畫素的畫素電路。

圖3為依照本發明一實施例之掃描驅動裝置的示意圖。

圖4係繪示圖3所示掃描驅動裝置之部分訊號的其中一種時序。

圖5即為依照本發明一實施例之驅動訊號產生方法的流程圖。

300‧‧‧掃描驅動裝置

310、320‧‧‧掃描驅動單元

312、322‧‧‧移位暫存器

314、324‧‧‧控制電路

314-1、324-1‧‧‧傳輸閘

314-2、324-2‧‧‧反及閘

314-3、324-3‧‧‧第一反閘

314-4、324-4‧‧‧第二反閘

IN‧‧‧輸入訊號接收端

CKA、CKB‧‧‧時脈接收端

SOUT‧‧‧掃描訊號輸出端

EMOUT‧‧‧控制訊號輸出端

CK‧‧‧時脈訊號

XCK‧‧‧時脈訊號之反相訊號

SCAN[1]、SCAN[2]‧‧‧掃描訊號

EM[1]、EM[2]‧‧‧第一控制訊號

EMOUT[1]、EMOUT[2]‧‧‧第二控制訊號

E[1]、E[2]‧‧‧第二控制訊號之反相訊號

EMOUT[1]^’ 、EMOUT[2]^’ ‧‧‧第二控制訊號之反相訊號的反相訊號

VST1‧‧‧第一起始掃描訊號

VST2‧‧‧第二起始掃描訊號

Claims (9)

1. 一種掃描驅動裝置，包含複數級掃描驅動單元，其中每一該些掃描驅動單元更包含：一移位暫存器，用以接收一第一輸入訊號、一時脈訊號與該時脈訊號之反相訊號，並據以產生一掃描訊號與一第一控制訊號；以及一控制電路，用以接收一第二輸入訊號、該時脈訊號、該時脈訊號之反相訊號與該第一控制訊號，並依據該第一控制訊號、該第二輸入訊號、該時脈訊號與該時脈訊號之反相訊號來產生一第二控制訊號；其中，該第二控制訊號的相位晚於該第一控制訊號，該第二控制訊號之脈衝致能時間長於該第一控制訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之掃描驅動裝置，其中在第一級掃描驅動單元中，該移位暫存器所接收之該第一輸入訊號包括是一第一起始掃描訊號，而該控制電路所接收之該第二輸入訊號包括是一第二起始掃描訊號。
3. 如申請專利範圍第2項所述之掃描驅動裝置，其中該第一起始掃描訊號與該第二起始掃描訊號皆由一時序控制器所提供。
4. 如申請專利範圍第1項所述之掃描驅動裝置，其中在第二級掃描驅動單元至最後一級掃描驅動單元中，每一移位暫存器所接收之該第一輸入訊號包括是前一級掃描驅動單元所 輸出之該掃描訊號，而每一控制電路所接收之該第二輸入訊號包括是前一級掃描驅動單元所輸出之該第二控制訊號的反相訊號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之掃描驅動裝置，其中每一控制電路包括：一傳輸閘，該傳輸閘的輸入端係用以接收該第二輸入訊號，而該傳輸閘的二個控制端則分別用以接收該時脈訊號與該時脈訊號之反相訊號，以依據該時脈訊號與該時脈訊號之反相訊號決定是否輸出所接收到之該第二輸入訊號；一反及閘，該反及閘的其中一輸入端用以接收該第一控制訊號，另一輸入端電性連接該傳輸閘之輸出端以接收該傳輸閘之輸出訊號，據以產生該第二控制訊號；一第一反閘，其輸入端電性連接該反及閘的輸出端以接收該第二控制訊號，並據以產生該第二控制訊號之反相訊號；以及一第二反閘，其輸入端電性連接該第一反閘的輸出端以接收該第二控制訊號之反相訊號，並據以產生該第二控制訊號之反相訊號的反相訊號。
6. 一種掃描驅動裝置之驅動訊號產生方法，該驅動訊號產生方法包括：提供多級掃描驅動單元，每級掃描驅動單元包括一移位暫存器與一控制電路；提供一時脈訊號與該時脈訊號之反相訊號至每一移位暫存器與每一控制電路； 提供每一移位暫存器之一第一輸入訊號，並使每一移位暫存器依據該時脈訊號、該時脈訊號之反相訊號與所接收到之該第一輸入訊號來產生一掃描訊號與一第一控制訊號；以及提供每一控制電路之一第二輸入訊號，並使每一控制電路依據該第一控制訊號、該時脈訊號、該時脈訊號之反相訊號與所接收到之該第二輸入訊號來產生一第二控制訊號；其中，該第二控制訊號的相位晚於該第一控制訊號，該第二控制訊號之脈衝致能時間長於該第一控制訊號。
7. 如申請專利範圍第6項所述之驅動訊號產生方法，其係以一第一起始掃描訊號來作為第一級掃描驅動單元所接收之該第一輸入訊號，並以一第二起始掃描訊號來作為第一級掃描驅動單元所接收之該第二輸入訊號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之驅動訊號產生方法，其中該第一起始掃描訊號與該第二起始掃描訊號皆由一時序控制器所提供。
9. 如申請專利範圍第6項所述之驅動訊號產生方法，其中在第二級掃描驅動單元至最後一級掃描驅動單元中，係以前一級掃描驅動單元所輸出之該掃描訊號來作為下一級掃描驅動單元所接收之該第一輸入訊號，並以前一級掃描驅動單元所輸出之該第二控制訊號的反相訊號來作為下一級掃描驅動單元所接收之該第二輸入訊號。