TWI459365B - Display device and scan driver - Google Patents

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Description

顯示裝置及掃描驅動器
本發明是有關於一種顯示裝置的驅動電路，特別是指一種掃描驅動器。
顯示裝置中，位於同一列的像素電路會透過一條掃描線電連接在一起，且該掃描線還會電連接到掃描驅動器。由於像素電路的列數眾多，所以顯示裝置需在各列像素電路兩側預留頗大空間來鋪設這些掃描線，連帶擴張了顯示裝置的寬度，而違背使用者對於顯示裝置的輕薄短小期待。
常見改善顯示裝置寬度的方法是將部分掃描線走線於第一層電路，將其餘掃描線走線於第二層電路，利用多層次的電路設計，減縮單層鋪線寬度，達到降低顯示裝置寬度的目的。
不過，各層電路的金屬材料並不相同，且掃描驅動器和各列像素電路的距離也不同，所以掃描驅動器藉由掃描線送出的信號抵達各列像素電路的時間會有些差異，導致顯示裝置播放畫面時有深淺不一的橫紋。
因此，本發明之目的，即在提供一種顯示裝置和掃描驅動器，調整各列像素電路的掃描致能時間，以改善畫面品質。
於是，本發明顯示裝置，包含：M×N個呈矩陣排列的像素電路；M條掃描線，每一掃描線電連接位於同一列的像素電路；N條資料線，每一資料線電連接位於同一行的像素電路；一掃描驅動器，依序致能該等掃描線，以驅動對應列像素電路；一資料驅動器，藉由各資料線電連接到對應行像素電路；其中，相鄰掃描線的電路特性不同，且該掃描驅動器會根據各掃描線的電路特性調整各掃描線的結束致能時間。
較佳地，其中一條掃描線的電阻率高於其相鄰掃描線的電阻率；該掃描驅動器使該其中一條掃描線的結束致能時間相較其相鄰掃描線的結束致能時間提早一段電阻補償時間；其中，兩相鄰掃描線的致能時間保持不重疊。且較佳地，該掃描驅動器維持該其中一條掃描線和其相鄰掃描線的開始致能時間。
較佳地，該其中一條掃描線與該掃描驅動器的距離越遠，該掃描驅動器使用的該電阻補償時間越長。
較佳地，各像素電路包括一個電連接一共同電壓源的液晶電容；當該其中一條掃描線與該共同電壓源的距離小於其相鄰掃描線與該共同電壓源的距離，該掃描驅動器使該其中一條掃描線的結束致能時間相較其相鄰掃描線的結束致能時間提早一段電容補償時間；其中，兩相鄰掃描線的致能時間保持不重疊。且較佳地，該掃描驅動器維持該其中一條掃描線和其相鄰掃描線的開始致能時間。
而本發明掃描驅動器，適用於一顯示裝置中，該顯示裝置包含M×N個呈矩陣排列的像素電路及M條掃描線，每一掃描線電連接位於同一列的像素電路，其中第(4k+1)條掃描線和第(4k+3)條掃描線是透過對應列像素電路中位於一旁側的那個像素電路來電連接到該掃描驅動器，第(4k+2)條掃描線和第(4k+4)條掃描線是透過對應列像素電路中位於另一旁側的那個像素電路來電連接到該掃描驅動器，且該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線電路特性不同，該第(4k+2)條掃描線和該第(4k+4)條掃描線電路特性不同，M=4K+4，k=0~K；該掃描驅動器根據各掃描線的電路特性調整各掃描線的結束致能時間。
較佳地，其中該第(4k+1)條掃描線的電阻率低於該第(4k+3)條掃描線的電阻率，其中，該掃描驅動器使該第(4k+3)條掃描線的結束致能時間相較該第(4k+1)條掃描線的結束致能時間提早一段電阻補償時間，並且維持該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的開始致能時間；其中，該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的致能時間保持不重疊。
較佳地，該第(4k+3)條掃描線與該掃描驅動器的距離越遠，該掃描驅動器使用的該電阻補償時間越長。
較佳地，各像素電路包括一個電連接一共同電壓源的液晶電容，其中，當該第(4k+1)條掃描線與該共同電壓源的距離大於該第(4k+3)條掃描線與該共同電壓源的距離，該掃描驅動器使該第(4k+3)條掃描線的結束致能時間相較該第(4k+1)條掃描線的結束致能時間提早一段電容補償時間，並且維持該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的開始致能時間；其中，該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的致能時間保持不重疊。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明顯示裝置100之較佳實施例包含一時序控制器1、一掃描驅動器2、一資料驅動器3以及M×N個呈矩陣排列的像素電路6。並且，顯示裝置100更包含M條掃描線Gm 和N條資料線Dn ，m=1~M，n=1~N，M=4K+4，每一掃描線Gm 電連接掃描驅動器2和位於同一列的像素電路6，每一資料線Dn 電連接資料驅動器3和位於同一行的像素電路6。
各個像素電路6包括一電晶體M及彼此並聯的一液晶電容C1 和一儲存電容C2 ，電晶體M以控制端電連接相關掃描線Gm ，以第一端電連接相關資料線Dn ，液晶電容C1 則跨接於電晶體M的第二端和一共同電壓源VCOM 間。
顯示裝置100中，掃描驅動器2受時序控制器1控制而依序致能該等掃描線Gm 來驅動對應列像素電路6，如圖2。當一像素電路6所電連接的掃描線Gm 被致能，相關電晶體M會導通，且相關液晶電容C1 會根據所電連接的資料線Dn 和共同電壓源VCOM 來扭轉該液晶電容C1 內液晶分子(圖未示)的轉向角度，進而決定該像素電路6的光穿透度，以供像素電路6根據一背光源(圖未示)發光。而相關儲存電容C2 則在該掃描線Gm 下一次被致能前，維持住液晶電容C1 的電壓，以使液晶分子維持住轉向而讓像素電路6持續顯示出所期望的亮度。
如圖1所示，本例是沿著各列像素電路6中最左側者的左方區域來鋪設第奇數條掃描線，沿著各列像素電路6中最右側者的右方區域來鋪設第偶數條掃描線。也就是說，假設M=4K+4，掃描線G1 、G3 、G5 ...、G4K+1 、G4K+3 會從該等列像素電路的一側電連接至掃描驅動器2，而掃描線G2 、G4 、G6 ...、G4K+2 、G4K+4 會從該等列像素電路的另一側電連接至掃描驅動器2，所以顯示裝置100整體寬度除了決定於一列上的像素電路數目，也決定於掃描線總數。
為了縮減顯示裝置100整體寬度，本例利用多層電路來分攤掃描線的鋪設，將電連接第(4k+1)列像素電路的掃描線G4k+1 走線於第一層電路(圖未示)，將電連接第(4k+3)列像素電路的掃描線G4k+3 走線於第二層電路(圖未示)，k=0~K。而另一側的電路鋪設中，是將電連接第(4k+2)列像素電路的掃描線G4k+2 走線於第一層電路，將電連接第(4k+4)列像素電路的掃描線G4k+4 走線於第二層電路。
不過，這兩層電路的電阻率不一致，所以掃描線G4k+1 被致能時的波形會不同於掃描線G4k+3 被致能時的波形，掃描線G4k+2 和G4k+4 波形也因而存在差異。鑒於這兩對掃描線的情況相似，下文僅針對掃描線G4k+1 和G4k+3 進行說明。
舉例來說，如圖3所示，在第一層電路電阻率小於第二層電路電阻率的情況下，當掃描線G4k+1 被致能，第(4k+1)列像素電路收到的掃描線信號波形會有較陡的上升緣和下降緣；而當掃描線G4k+3 被致能，第(4k+3)列像素電路收到的掃描線信號波形其上升緣和下降緣則相對較緩。所以，當掃描線結束致能時，第(4k+1)列像素電路的儲存電容C2 跨壓會較第(4k+3)列像素電路的儲存電容C2 跨壓急遽下降，造成相鄰兩列像素電路發光差異並導致播放畫面出現深淺不一的橫紋。
請注意，圖3中是為了方便比較掃描線G4k+1 和G4k+3 的致能時序，而對齊掃描線的開始致能時間，但在實際致能時序中，這些掃描線的致能時間彼此錯開如圖2。稍後介紹的圖4也是基於類似理由。
因此，本例的掃描驅動器2特地調整致能時序，維持掃描線的開始致能時間，使掃描線G4k+3 的結束致能時間相較掃描線G4k+1 的結束致能時間提早一段適當的電阻補償時間，以減緩橫紋現象。
實施態樣可參考圖3，維持掃描線的開始致能時間，不更動低電阻率電路層上的掃描線結束致能時間，而使高電阻率電路層上的掃描線的結束致能時間提早一段電阻補償時間。另一實施態樣可參考圖4，維持掃描線的開始致能時間，並使低電阻率電路層上的掃描線的結束致能時間延後一段電阻補償時間，但不更動高電阻率電路層上的掃描線結束致能時間。請注意，圖2的一掃描線致能結束後，會經過一段保護帶時間，下一掃描線才開始致能，且保護帶時間大於前述電阻補償時間，因此圖3和圖4的實施態樣仍會維持相鄰掃描線致能時間保持不重疊，當然相鄰列像素電路6的液晶分子也就不會同時因為資料線Dn 而扭轉。
又，圖1的掃描驅動器2是遠離第1列像素電路且接近第(4K+4)列像素電路而設置，所以掃描驅動器2發出的信號到達各列像素電路的時間會隨著像素電路6的列序號增加而遞減，且電阻補償時間也會隨著像素電路6的列序號增加而減少。較佳地，電阻補償時間之於像素電路6列序號呈現如圖5的遞減線性關係，但在其他應用中，也可以是遞減對數關係或其他，只要符合電阻補償時間反比於像素電路6列序號即可。
同理，本發明領域具有通常知識者可以輕易推知，在第一層電路電阻率大於第二層電路電阻率的情況下，掃描驅動器2會維持掃描線的開始致能時間，並使掃描線G4k+1 的結束致能時間相較掃描線G4k+3 的結束致能時間提早一段適當的電阻補償時間。
此外，所有像素電路6的液晶電容C1 會電連接走線於第三層電路(圖未示)的共同電壓源VCOM 。而第一~三層電路的設置位置都相當接近，所以會發生電容效應而在第一、三層電路間形成第一浮游電容(stray capacitance)，在第二、三層電路間形成第二浮游電容。通常兩層電路的距離越小，其間形成的浮游電容越大。而這兩個浮游電容大小不同在掃描線結束致能時，也造成相鄰兩列像素電路發光差異並導致播放畫面出現深淺不一的橫紋。
因而掃描驅動器2在第一浮游電容小於第二浮游電容的情況下，維持掃描線的開始致能時間，使掃描線G4k+3 的結束致能時間相較掃描線G4k+1 的結束致能時間提早一段適當的電容補償時間。另一方面，掃描驅動器2在第一浮游電容大於第二浮游電容的情況下，維持掃描線的開始致能時間，使掃描線G4k+1 的結束致能時間相較掃描線G4k+3 的結束致能時間提早一段適當的電容補償時間。其中，保護帶時間大於前述電容補償時間，所以相鄰掃描線致能時間保持不重疊。
只是，各浮游電容大小僅相關於與第三層電路的間距，無關於各列像素電路與掃描驅動器2的距離，所以電容補償時間與像素電路6列序號無相關性，見圖6。
此外，關於右側的電路鋪線，可以如上述般將掃描線G4k+2 走線於第一層電路，將掃描線G4k+4 走線於第二層電路。在另一實施例中，也可以將掃描線G4k+2 走線於第二層電路，將掃描線G4k+4 走線於第一層電路。且熟悉本技藝者依據前述說明可輕易推知如何對應調整致能時間，減緩橫紋現象。
綜上所述，前述較佳實施例中，掃描驅動器2會根據第一層電路和第二層電路的特性，調整該等掃描線Gm 的結束致能時間，以縮小相鄰兩列像素電路6的發光差異並減緩播放畫面的深淺橫紋現象，有效改善畫面品質，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100．．．顯示裝置
1．．．時序控制器
2．．．掃描驅動器
3．．．資料驅動器
6．．．像素電路
C1 ．．．液晶電容
C2 ．．．儲存電容
D1 ~DN ．．．資料線
M．．．電晶體
G1 ~G4K+4 ．．．掃描線
VCOM ．．．共同電壓源
圖1是一方塊圖，說明本發明顯示裝置之較佳實施例；
圖2是一示意圖，說明掃描線依序被致能；
圖3是一示意圖，說明掃描線信號調整的實施態樣；
圖4是一示意圖，說明掃描線信號調整的另一實施態樣；
圖5是一示意圖，說明電阻補償時間之於像素電路列序號的相關性；及
圖6是一示意圖，說明電容補償時間之於像素電路列序號的相關性。
100．．．顯示裝置
1．．．時序控制器
2．．．掃描驅動器
3．．．資料驅動器
6．．．像素電路
C1 ．．．液晶電容
C2 ．．．儲存電容
D1 ~DN ．．．資料線
M．．．電晶體
G1 ~G4K+4 ．．．掃描線
VCOM ．．．共同電壓源

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，包含：M×N個呈矩陣排列的像素電路；M條掃描線，每一掃描線電連接位於同一列的像素電路；N條資料線，每一資料線電連接位於同一行的像素電路；一掃描驅動器，依序致能該等掃描線，以驅動對應列像素電路；一資料驅動器，藉由各資料線電連接到對應行像素電路；其中，相鄰掃描線的電路特性不同，且該掃描驅動器會根據各掃描線的電路特性調整各掃描線的結束致能時間；其中，其中一條掃描線的電阻率高於其相鄰掃描線的電阻率；該掃描驅動器使該其中一條掃描線的結束致能時間相較其相鄰掃描線的結束致能時間提早一段電阻補償時間；其中，兩相鄰掃描線的致能時間保持不重疊。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該掃描驅動器維持該其中一條掃描線和其相鄰掃描線的開始致能時間。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該其 中一條掃描線與該掃描驅動器的距離越遠，該掃描驅動器使用的該電阻補償時間越長。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，各像素電路包括一個電連接一共同電壓源的液晶電容；當該其中一條掃描線與該共同電壓源的距離小於其相鄰掃描線與該共同電壓源的距離，該掃描驅動器使該其中一條掃描線的結束致能時間相較其相鄰掃描線的結束致能時間提早一段電容補償時間；其中，兩相鄰掃描線的致能時間保持不重疊。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中，該掃描驅動器維持該其中一條掃描線和其相鄰掃描線的開始致能時間。
  6. 一種掃描驅動器，適用於一顯示裝置中，該顯示裝置包含M×N個呈矩陣排列的像素電路及M條掃描線，每一掃描線電連接位於同一列的像素電路，其中第(4k+1)條掃描線和第(4k+3)條掃描線是透過對應列像素電路中位於一旁側的那個像素電路來電連接到該掃描驅動器，第(4k+2)條掃描線和第(4k+4)條掃描線是透過對應列像素電路中位於另一旁側的那個像素電路來電連接到該掃描驅動器，且該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線電路特性不同，該第(4k+2)條掃描線和該第(4k+4)條掃描線電路特性不同，M=4K+4，k=0~K；該掃描驅動器根據各掃描線的電路特性調整各掃描線的結束致能時間。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之掃描驅動器，其中該第(4k+1)條掃描線的電阻率低於該第(4k+3)條掃描線的電阻率，其中，該掃描驅動器使該第(4k+3)條掃描線的結束致能時間相較該第(4k+1)條掃描線的結束致能時間提早一段電阻補償時間，並且維持該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的開始致能時間；其中，該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的致能時間保持不重疊。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之掃描驅動器，其中，該第(4k+3)條掃描線與該掃描驅動器的距離越遠，該掃描驅動器使用的該電阻補償時間越長。
  9. 依據申請專利範圍第6項所述之掃描驅動器，各像素電路包括一個電連接一共同電壓源的液晶電容，其中，當該第(4k+1)條掃描線與該共同電壓源的距離大於該第(4k+3)條掃描線與該共同電壓源的距離，該掃描驅動器使該第(4k+3)條掃描線的結束致能時間相較該第(4k+1)條掃描線的結束致能時間提早一段電容補償時間，並且維持該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的開始致能時間；其中，該第(4k+1)條掃描線和該第(4k+3)條掃描線的致能時間保持不重疊。
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