TWI607429B - 用於顯示裝置的驅動方法及相關的驅動裝置 - Google Patents

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Description

用於顯示裝置的驅動方法及相關的驅動裝置
本發明係指一種用於顯示裝置的驅動方法及相關的驅動裝置，尤指一種能夠減輕顯示裝置中電晶體臨界電壓漂移現象的驅動方法及相關的驅動裝置。
液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）具有外型輕薄、低輻射、體積小及低耗能等優點，廣泛地應用在筆記型電腦或平面電視等資訊產品上。因此，液晶顯示器已取代傳統的陰極射線管顯示器（Cathode Ray Tube Display）成為市場主流，其中又以主動矩陣式薄膜電晶體液晶顯示器（Active Matrix TFT LCD）最受歡迎。簡單來說，主動矩陣式薄膜電晶體液晶顯示器之驅動系統主要由一時序控制器（Timing Controller）、源極驅動器（Source Driver）以及閘極驅動器（Gate Driver）所構成。源極驅動器及閘極驅動器分別控制資料線（Data Line）及掃描線（Scan Line），其在面板上相互交叉形成電路單元矩陣，而每個電路單元（Cell）包含液晶分子及電晶體。液晶顯示器的顯示原理是閘極驅動器先將掃描訊號送至電晶體的閘極，使電晶體導通，同時源極驅動器將時序控制器送來的資料轉換成輸出電壓後，將輸出電壓傳送至電晶體的源極，此時液晶一端的電壓會等於電晶體汲極的電壓，並根據汲極電壓改變液晶分子的傾斜角度，進而改變透光率達到顯示不同顏色的目的，其中美國專利US8477092與美國專利US8248341也各自提供了相異的驅動顯示方式。
為了降低液晶顯示器的功率消耗，液晶顯示器之驅動系統可動態地降低更新率，以在不影響顯示品質的情況下省去耗費於更新畫面的功率。當液晶顯示器的更新率降低至極低頻率（如1赫茲）時，液晶顯示器中每個電路單元的電晶體閘極將會長時間接收負的閘極電壓。在此狀況下，電晶體的臨界電壓會逐漸降低，進而可能導致液晶顯示器無法正常工作。因此，如何減輕電晶體的臨界電壓的漂移現象便成為業界亟欲探討之議題。
為了解決上述的問題，本發明提供一種能夠減輕顯示裝置中電晶體臨界電壓漂移現象的驅動方法及相關的驅動裝置。
於一方面，本發明揭露一種驅動方法，用於包含有複數個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體。該驅動方法包含有在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔中，調整該複數個電晶體中一第一電晶體的一第一閘極驅動訊號來關閉該第一電晶體，且在該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形；其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
於另一方面，本發明揭露一種驅動裝置，用於包含有多個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體。該驅動裝置包含有驅動模組，用來根據一控制訊號，產生控制每一像素單元中該複數個電晶體的複數個閘極驅動訊號；以及一控制模組，用來在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔中，調整該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中一第一電晶體的一第一閘極驅動訊號來關閉該第一電晶體，且在該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形；其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
於另一方面，本發明揭露一種驅動方法，用於包含有複數個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體。所述驅動方法包含有在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個電晶體中至少一第一電晶體的至少一第一閘極驅動訊號來關閉該至少一第一電晶體，且在該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形；其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
於另一方面，本發明揭露一種驅動裝置，用於包含有多個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體。所述驅動裝置包含有驅動模組，用來根據一控制訊號，產生控制每一像素單元中該複數個電晶體的複數個閘極驅動訊號；以及一控制模組，用來在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中至少一第一電晶體的至少一第一閘極驅動訊號來關閉該至少一第一電晶體，且在該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形；其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一驅動裝置10的示意圖。驅動裝置10可為一驅動晶片，用來產生驅動一顯示裝置的驅動訊號DRI。舉例來說，顯示裝置可為智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦等具有顯示面板的電子產品，且不限於此。如第1圖所示，驅動裝置10包含有一驅動模組100及一控制模組102。驅動模組100用來依據控制模組102所產生的控制訊號CON，調整驅動訊號DRI。在一實施例中，驅動訊號DRI包含有用來控制顯示裝置中各像素單元的電晶體的閘極驅動訊號及用來調整顯示裝置中像素單元的資料電壓的源極驅動訊號。為了防止像素單元中複數個串聯的電晶體的臨界電壓偏離設計值，控制模組102會於更新每一像素單元的資料電壓的資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的間隔中，關閉串聯的電晶體中至少一第一電晶體並調整控制複數個電晶體中至少一第二電晶體的閘極驅動訊號，以避免像素單元中的電晶體閘極長時間接收固定極性的電壓。如此一來，電晶體臨界電壓的偏移效應可被有效地減輕。
如第1圖所示，控制模組102包含有一處理單元104、一儲存單元106、一光感測單元108及一溫度感測單元110。處理單元104用來產生控制驅動模組100的控制訊號CON。此外，處理單元104是依據儲存單元106所儲存的設定資料SD，控制驅動模組100於資料更新區間的任意間隔中關閉串聯的電晶體中至少一第一電晶體且在至少一第二電晶體的閘極驅動訊號上產生一補償波形，以減輕電晶體臨界電壓的偏移效應。也就是說，在資料更新區間的同一間隔中，每一像素單元中串聯的電晶體中至少有一個電晶體被關閉。因此，串聯像素單元的資料電壓不會受到影響，從而避免顯示裝置所顯示的畫面發生閃爍。
另一方面，由於像素單元中電晶體臨界電壓的漂移現象會受到光及溫度影響，因此控制模組102利用光感測單元108及溫度感測單元110來感測顯示裝置所處環境光及溫度，並產生相對應的光感測訊號LS及溫度感測訊號TS作為處理單元104是否控制驅動模組100在資料更新區間的間隔中關閉第一電晶體且在第二電晶體的閘極驅動訊號上產生補償波形的依據。值得注意的是，光感測單元108及溫度感測單元110可為獨立的外接元件，且不需設置於驅動裝置10中。
關於控制模組102控制驅動模組100於資料更新區間的間隔中在控制像素單元中電晶體的詳細方式，請參考以下敘述。請參考第2圖，第2圖為本發明實施例中顯示裝置的一像素單元PIX的簡化電路圖。如第2圖所示，像素單元PIX包含有串聯的電晶體MA、MB及電容CPIX ，其中電容CPIX 之一端耦接於電晶體MB的源極且另一端耦接於一共同電壓VCOM。根據閘極驅動訊號GA、GB，電晶體MA、MB將相對應源極驅動訊號VSOURCE 輸出至電容CPIX ，以改變電容CPIX 上的資料電壓。在第2圖所示實施例中，驅動訊號DRI至少包含有每一像素單元的閘極驅動訊號GA、GB及源極驅動訊號VSOURCE 。依據不同應用及設計理念，像素單元PIX可包含有超過2個串聯的電晶體。
於顯示裝置運作時，除了在更新電容CPIX 上的資料電壓的資料更新區間內閘極驅動訊號GA、GB會提升至一閘極正電壓VGH 來導通電晶體MA、MB以外，閘極驅動訊號GA、GB通常會維持為一閘極負電壓VGL 來關閉電晶體MA、MB。為了防止電晶體MA、MB因長時間接收閘極負電壓VGL 而導致臨界電壓偏離設計值，處理單元104會透過控制訊號CON，使驅動模組100於更新每一像素單元PIX中電容CPIX 上資料電壓的資料更新區間的任意間隔中，關閉電晶體MA、MB其中之一，並輸出補償波形至電晶體MA、MB其中另外一者。在一實施例中，補償波形為最大電壓為一電壓VGM 的方波，其中電壓VGM 大於顯示裝置的最低電壓（如閘極負電壓VGL ）。如此一來，電晶體MA、MB的閘極可避免長時間接受指示關閉狀態的閘極負電壓VGL ，從而減輕臨界電壓的漂移現象。並且，由於在同一間隔中驅動模組100維持關閉電晶體MA、MB其中之一，因此電容CPIX 上的資料電壓在資料更新區間的間隔中可近乎維持不變。也就是說，透過採用上述方式來防止像素單元PIX的複數個電晶體的臨界電壓偏離設計值，顯示裝置所顯示的畫面不會發生閃爍。
請參考第3圖，第3圖為第2圖所示像素單元PIX運作時相關訊號的示意圖。如第3圖所示，閘極驅動訊號GA、GB在資料更新區間PU1 ～PU3 的一特定區間內會同時由一閘極負電壓VGL 切換至一閘極正電壓VGH ，以導通電晶體MA、MB，從而藉由源極驅動訊號VSOURCE 來改變電容CPIX 上的資料電壓。於此特定區間內完成更新資料電壓後，閘極驅動訊號GA、GB切換回閘極負電壓VGL ，以關閉電晶體MA、MB來使電容CPIX 上的資料電壓維持不變。通常來說，閘極驅動訊號GA、GB除了在資料更新區間PU1 ～PU3 的特定區間中會被切換為閘極正電壓VGH 以外，其餘時間皆會維持為閘極負電壓VGL 。由於電晶體MA、MB的閘極長時間接收閘極負電壓VGL ，電晶體MA、MB的臨界電壓會產生飄移，從而可能導致電晶體MA、MB無法進入關閉狀態。
因此，在第3圖所示實施例所示的資料更新區間PU1 與PU2 的間隔中，處理單元104會控制驅動模組100於閘極驅動訊號GA上產生一週期為TSW1 且最大電壓為電壓VGM1 的方波（即補償波形），以避免電晶體MA的臨界電壓產生飄移。值得注意的是，在資料更新區間PU1 與PU2 的間隔中，閘極驅動訊號GB維持為閘極負電壓VGL ，以關閉電晶體MB。由於在資料更新區間PU1 與PU2 的間隔中電晶體MB維持被關閉，因此電容CPIX 上的資料電壓可維持不變。在此實施例中，第3圖所示週期為TSW1 的方波於資料更新區間PU1 與PU2 間的間隔中經歷複數個週期，以在資料更新區間PU1 與PU2 間的間隔中將閘極驅動訊號GA切換至電壓VGM1 複數次。在此實施例中，電壓VGM1 為可導通電晶體MA、MB的電壓。
相似地，在資料更新區間PU2 與PU3 的間隔中，閘極驅動訊號GB上會產生一週期為TSW1 且最大電壓為電壓VGM1 的方波，以避免電晶體MB的臨界電壓產生飄移。在資料更新區間PU2 與PU3 的間隔中，閘極驅動訊號GA則維持為閘極負電壓VGL 。由於在資料更新區間PU2 與PU3 的間隔中，電晶體MA維持被關閉，因此電容CPIX 上的資料電壓維持不變。
由第3圖可知，本發明實施例在同一間隔中維持關閉電晶體MA、MB其中之一。如此一來，電容CPIX 上的資料電壓可避免因與外部電路進行多次的電荷分享而下降，從而避免顯示裝置所顯示的畫面因資料電壓變動而發生閃爍。
請參考第4圖，第4圖為第2圖所示像素單元PIX運作時相關訊號的示意圖。如第4圖所示，閘極驅動訊號GA、GB在資料更新區間PU1 ～PU3 的特定區間內會同時由閘極負電壓VGL 切換至閘極正電壓VGH ，以導通電晶體MA、MB，從而藉由源極驅動訊號VSOURCE 來更新電容CPIX 上的資料電壓。於此特定區間內完成更新資料電壓後，閘極驅動訊號GA、GB切換回閘極負電壓VGL ，以關閉電晶體MA、MB來使電容CPIX 上的資料電壓維持不變。
在第4圖所示實施例中，閘極驅動訊號GA在資料更新區間PU1 與PU2 的間隔中具有一週期為TSW2 且最大電壓為一電壓VGM2 的方波。相較於第3圖所示補償波形，第4圖所示補償波形僅會切換至電壓VGM2 一次，且第4圖所示補償波形維持為電壓VGM2 的時間接近於資料更新區間PU1 與PU2 間的間隔。換言之，週期TSW2 的半週期（0.5*TSW2 ）接近等於資料更新區間PU1 與PU2 間的間隔。在資料更新區間PU1 與PU2 的間隔中，閘極驅動訊號GB維持為閘極負電壓VGL ，以關閉電晶體MB。由於在資料更新區間PU1 與PU2 的間隔中，電晶體MB維持被關閉，因此電容CPIX 上的資料電壓維持不變。
接下來，在資料更新區間PU2 與PU3 的間隔中，閘極驅動訊號GB具有週期為TSW2 且最大電壓為電壓VGM2 的方波，以避免電晶體MB的臨界電壓產生飄移。在資料更新區間PU2 與PU3 的間隔中，閘極驅動訊號GA則維持為閘極負電壓VGL 。由於在資料更新區間PU2 與PU3 的間隔中，電晶體MA維持被關閉，因此電容CPIX 上的資料電壓維持不變。
值得注意的是，第3圖所示實施例的補償波形多次切換至電壓VGM1 而類似於一交流電訊號，而第4圖所示實施例的補償波形則僅切換至電壓VGM2 一次而類似於一直流電訊號。因此，第4圖實施例所示的補償波形耗費在轉態的功率較低。根據不同應用及設計理念，補償波形可以各式各樣的方式來實現，而不限於第3、4圖的實施例所示的補償波形。
在一實施例中，處理單元104可依據設定資料SD，調整補償波形在複數個資料更新區間之間出現的頻率。舉例來說，處理單元104可僅在複數個資料更新區間之間的複數個連續的間隔其中之一，控制驅動模組100於閘極驅動訊號GA或GB上產生補償波形。請參考第5圖，第5圖為第2圖所示像素單元PIX運作時相關訊號的示意圖。第5圖繪示有連續的5個資料更新區間PU1 ～PU5 。在此實施例中，處理單元104在資料更新區間PU1 、PU2 之間的間隔中維持閘極驅動訊號GB為閘極負電壓VGL ，並於閘極驅動訊號GA上輸出補償波形。此外，處理單元104並於資料更新區間PU4 、PU5 之間的間隔中改為維持閘極驅動訊號GA為閘極負電壓VGL ，並於閘極驅動訊號GB上輸出補償波形。由第5圖可知，處理單元104可在連續4個間隔其中之一中關閉電晶體MA、MB其中之一者，且輸出補償波形至電晶體MA、MB其中之另外一者。相較於第3圖所示相關訊號，在第5圖中處理單元104降低補償波形出現的頻率，以減少防止像素單元PIX的複數個電晶體的臨界電壓偏離設計值所需的功率消耗。
值得注意的是，第5圖所示補償波形類似於第3圖所示補償波形。根據不同應用及設計理念，第5圖所示補償波形可改為第4圖所示補償波形，且不限於此。
此外，閘極驅動訊號GA、GB在資料更新區間的間隔中的補償波形可被合適地調整。舉例來說，只要電壓VGM1 、VGM2 大於閘極負電壓VGL ，電壓VGM1 、VGM2 可根據顯示裝置的物理特性而適應性地調整。此外，當閘極驅動訊號GA、GB係以第3、4圖所示補償波形防止電晶體MA、MB的臨界電壓漂移時，單一間隔中方波的週期TSW1 、TSW2 可被合適地調整。舉例來說，第3圖所示方波的週期TSW1 可被合適地降低，以增加單一間隔中補償波形所包含的方波脈衝數目。此外，第4圖所示方波的週期TSW2 可被合適地提高，以提高單一間隔中閘極驅動訊號GA、GB維持為電壓VGM2 的時間。在本發明實施例中，設計者可通過改變儲存單元106所儲存的設定資料SD，來改變補償波形，以依據顯示裝置的物理特性最佳化顯示裝置的效能。
另一方面，由於電晶體MA、MB臨界電壓的漂移現象會受到光及溫度影響。因此，第1圖所示的處理單元104會接收相關於顯示裝置所處環境狀況的光感測訊號LS及溫度感測訊號TS，以判斷是否需要於資料更新區間的間隔中輸出補償波形。在一實施例中，由於電晶體MA、MB在接收到外界光線照射時電晶體MA、MB臨界電壓的漂移現象較為嚴重，因此處理單元104會在光感測訊號LS所指示的光通量超越一照射閾值時，判斷需要防止電晶體臨界電壓漂移，並產生相對應的控制訊號CON來調整閘極驅動訊號GA、GB的波形。在另一實施例中，由於環境溫度越高電晶體MA、MB臨界電壓的漂移越嚴重，因此處理單元104可在溫度感測訊號TS所指示的溫度超越一高溫閾值時，判斷需防止電晶體臨界電壓漂移，並產生相對應的控制訊號CON來調整閘極驅動訊號GA、GB的波形。
上述處理單元104輸出補償波形來減輕像素單元中電晶體臨界電壓漂移現象的方式可歸納為一流程60，如第6圖所示。流程60可用於一顯示裝置的驅動裝置中，用來防止顯示裝置的像素單元中串聯的電晶體臨界電壓漂移。流程60包含有以下步驟：
步驟600： 開始。
步驟602： 在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個電晶體中至少一第一電晶體的至少一第一閘極驅動訊號來關閉該至少一第一電晶體，且在該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形。
步驟604： 結束。
根據流程60，驅動裝置會在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個電晶體中至少一第一電晶體的至少一第一驅動訊號來關閉至少一第一電晶體。舉例來說，驅動裝置可將至少一第一驅動訊號調整至顯示裝置的最低電壓來使至少一第一電晶體關閉。在補償間隔中，驅動裝置另在該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形。由於在補償間隔中，至少一第一電晶體維持關閉，每一像素單元的資料電壓可維持不變，從而避免顯示裝置所顯示的畫面發生閃爍。
關於流程60詳細的運作過程，舉例說明如下。在一實施例中，顯示裝置中每一像素單元包含有3個串聯的電晶體M1～M3，其中電晶體M1耦接於一資料線，電晶體M3耦接於像素單元的液晶分子，且電晶體M2耦接於電晶體M1與M3之間。在一實施例中，驅動裝置會在一補償間隔中調整電晶體M1的閘極驅動訊號來關閉電晶體M1，並在電晶體M2、M3中至少一者的閘極驅動訊號上產生補償波形，以防止電晶體M2、M3中至少一者的臨界電壓產生漂移。在另一補償間隔中，驅動裝置調整電晶體M2的閘極驅動訊號來關閉電晶體M2，並在電晶體M1、M3中至少一者的閘極驅動訊號上產生補償波形，以此類推。在此實施例中，每一補償間隔中電晶體M1～M3其中至少一者被關閉，因此像素單元的資料電壓可維持不變，從而避免顯示裝置所顯示的畫面閃爍。
在一實施例中，驅動裝置會在一補償間隔中調整電晶體M1、M2的閘極驅動訊號來關閉電晶體M1、M2，並在電晶體M3的閘極驅動訊號上產生補償波形，以防止電晶體M3中至少一者的臨界電壓產生漂移。在另一補償間隔中，驅動裝置調整電晶體M2、M3的閘極驅動訊號來關閉電晶體M2、M3，並在電晶體M1的閘極驅動訊號上產生補償波形，以此類推。在此實施例中，每一補償間隔中電晶體M1～M3其中兩者被關閉，因此像素單元的資料電壓可維持不變，從而避免顯示裝置所顯示的畫面閃爍。
在一實施例中，補償波形可為最大電壓為一正電壓的方波。根據不同應用及設計理念，方波的週期及最大電壓可被合適地更動。舉例來說，方波的週期可小於複數個資料更新區間的間隔，以使第二電晶體的閘極驅動訊號在單一間隔中多次切換至方波的最大電壓（如第3圖所示實施例）。或者，方波的半週期（即維持為最大電壓的區間）可接近於複數個資料更新區間的間隔，以使第一電晶體的閘極驅動訊號在單一間隔中僅切換至方波的最大電壓一次（如第4圖所示實施例）。
在一實施例中，驅動裝置可於複數個資料更新區間之間的複數個連續的間隔其中之一，於第二閘極驅動訊號上產生補償波形。
在一實施例中，驅動裝置接收相關於顯示裝置所處環境狀況的環境偵測訊號（如光感測訊號LS及溫度感測訊號TS），並據以判斷是否輸出補償波形。當環境偵測訊號指示顯示裝置所處環境狀況符合補償條件時，驅動裝置即在第二閘極驅動訊號上產生補償波形。
上述處理單元104根據光感測訊號LS、溫度感測訊號TS決定是否調整閘極驅動訊號GA、GB波形的過程可歸納為一流程70，如第7圖所示。流程70可用於一顯示裝置的驅動裝置中，用來決定是否需於資料更新區間的間隔中產生補償波形來防止像素單元中電晶體臨界電壓漂移。流程70包含有以下步驟：
步驟700： 開始。
步驟702： 判斷相關於該顯示裝置所處環境的至少一環境感測訊號是否符合至少一補償條件。若符合至少一環境感測訊號符合至少一補償條件，執行步驟704；反之，執行步驟706。
步驟704： 輸出補償波形。
步驟706： 輸出正常波形。
根據流程70，驅動裝置接收相關於顯示裝置所處環境狀況的至少一環境感測訊號，以判斷顯示裝置所處環境狀況是否需要補償。當至少一環境感測訊號符合至少一補償條件時，驅動裝置輸出補償波形，以於資料更新區間的間隔中在用來控制像素單元中以串聯方式連接的複數個電晶體（如第2圖所示的電晶體MA、MB）其中之一的閘極驅動訊號上輸出補償波形。舉例來說，補償條件可為光通量超過一照射閾值或環境溫度超過一高溫閾值。當至少一環境感測訊號指示光通量超過照射閾值或環境溫度超過高溫閾值時，驅動裝置會於資料更新區間的間隔中維持關閉像素單元的複數個電晶體其中一第一電晶體且在複數個電晶體其中至少一第二電晶體的閘極驅動訊號上產生補償波形，以降低複數個電晶體臨界電壓的漂移現象。而驅動裝置判斷顯示裝置所處環境狀況不符合補償條件時，驅動裝置則輸出正常波型來驅動顯示裝置。也就是說，當顯示裝置所處環境狀況不符合補償條件時，驅動裝置不會輸出補償波形，從而降低功率消耗。
在一實施例中，驅動模組是在顯示裝置起始運作（如顯示裝置開始顯示畫面）時執行流程70，並於顯示裝置停止運作（如顯示裝置關機）時停止執行流程70。
在本發明實施例中，顯示裝置的驅動裝置可於資料更新區間的間隔中，維持關閉每一像素單元中以串聯方式連接的電晶體其中之一，並在剩餘的電晶體其中至少一者的閘極驅動訊號上輸出補償波形，以減輕電晶體臨界電壓的漂移現象。進一步地，為了降低功率消耗，驅動裝置可偵測顯示裝置的環境狀況，並在顯示裝置的環境狀況符合特定補償條件時才輸出補償波形。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧驅動裝置
100‧‧‧驅動模組
102‧‧‧控制模組
104‧‧‧處理單元
106‧‧‧儲存單元
108‧‧‧光感測單元
110‧‧‧溫度感測單元
60、70‧‧‧流程
600～604、700～706‧‧‧步驟
CON‧‧‧控制訊號
CPIX‧‧‧電容
DRI‧‧‧驅動訊號
GA、GB‧‧‧閘極驅動訊號
LS‧‧‧光感測訊號
MA、MB‧‧‧電晶體
PIX‧‧‧像素單元
PU1～PU3‧‧‧資料更新區間
SD‧‧‧設定資料
TS‧‧‧溫度感測訊號
TSW1、TSW2‧‧‧週期
VCOM‧‧‧共同電壓
VGH‧‧‧閘極正電壓
VGL‧‧‧閘極負電壓
VGM、VGM1、VGM2‧‧‧電壓
VSOURCE‧‧‧源極驅動訊號
第1圖為本發明實施例一驅動裝置10的示意圖。 第2圖為本發明實施例中顯示裝置的一像素單元的簡化電路圖。 第3圖為第2圖所示像素單元運作時相關訊號的示意圖。 第4圖為第2圖所示像素單元運作時相關訊號的示意圖。 第5圖為第2圖所示像素單元運作時相關訊號的示意圖。 第6圖為本發明實施例一流程的流程圖。 第7圖為本發明實施例一流程的流程圖。
60‧‧‧流程
600~604‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種驅動方法，用於包含有複數個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體，該驅動方法包含有： 在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個電晶體中一第一電晶體的一第一閘極驅動訊號來關閉該第一電晶體，且在該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形； 其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
  2. 如請求項1所述的驅動方法，其中該補償波形的最大電壓大於該顯示裝置的最低電壓。
  3. 如請求項1所述的驅動方法，其中該補償波形為方波。
  4. 如請求項3所述的驅動方法，其中該方波的半週期小於等於該補償間隔。
  5. 如請求項1所述的驅動方法，其中該補償間隔為連續的複數個間隔其中之一。
  6. 如請求項1所述的驅動方法，其中在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的一補償間隔中，調整該複數個電晶體中該第一電晶體的該第一閘極驅動訊號來關閉該第一電晶體，且在該複數個電晶體中該至少一第二電晶體的該至少一第二閘極驅動訊號上產生該補償波形的步驟包含有： 判斷相關於該顯示裝置所處環境的至少一環境偵測訊號是否符合至少一補償條件；以及 當該至少一環境偵測訊號符合該至少一補償條件時，調整該複數個電晶體中該第一電晶體的該第一閘極驅動訊號來關閉該第一電晶體，且在該複數個電晶體中該至少一第二電晶體的該至少一第二閘極驅動訊號上產生該補償波形。
  7. 如請求項6所述的驅動方法，其中該至少一環境偵測訊號包含有一光感測訊號及一溫度感測訊號其中至少一者。
  8. 一種驅動裝置，用於包含有多個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體，該驅動裝置包含有： 驅動模組，用來根據一控制訊號，產生控制每一像素單元中該複數個電晶體的複數個閘極驅動訊號；以及 一控制模組，用來在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中一第一電晶體的一第一閘極驅動訊號來關閉該第一電晶體，且在該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形； 其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
  9. 一種驅動方法，用於包含有複數個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體，該驅動方法包含有： 在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個電晶體中至少一第一電晶體的至少一第一閘極驅動訊號來關閉該至少一第一電晶體，且在該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形； 其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
  10. 一種驅動裝置，用於包含有多個像素單元的一顯示裝置，其中每一像素單元包含有以串聯方式連接的複數個電晶體，該驅動裝置包含有： 驅動模組，用來根據一控制訊號，產生控制每一像素單元中該複數個電晶體的複數個閘極驅動訊號；以及 一控制模組，用來在複數個資料更新區間中每兩個連續的資料更新區間之間的複數個間隔中一補償間隔，調整該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中至少一第一電晶體的至少一第一閘極驅動訊號來關閉該至少一第一電晶體，且在該複數個閘極驅動訊號中用來控制該複數個電晶體中至少一第二電晶體的至少一第二閘極驅動訊號上產生一補償波形； 其中在該複數個資料更新區間中，每一像素單元的該複數個電晶體會在一特定區間內同時導通，以更新每一像素單元的一資料電壓。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI601111B (zh) * 2017-03-29 2017-10-01 凌巨科技股份有限公司 顯示面板的驅動方法
TWI614654B (zh) * 2017-04-28 2018-02-11 友達光電股份有限公司 用於顯示面板的驅動方法
CN108417173B (zh) * 2018-05-23 2019-12-24 友达光电（昆山）有限公司 一种显示装置
CN112017606B (zh) * 2019-05-31 2023-08-08 矽创电子股份有限公司 显示面板的驱动电路及其驱动方法
CN110148390B (zh) * 2019-06-24 2021-12-03 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、其驱动方法及显示装置
TWI807958B (zh) * 2022-08-08 2023-07-01 大陸商集創北方（珠海）科技有限公司 顯示裝置的溫度補償電路及顯示裝置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1664901A (zh) * 2004-03-04 2005-09-07 精工爱普生株式会社 像素电路
TW201203199A (en) * 2010-07-06 2012-01-16 Ind Tech Res Inst Pixel driving circuit and pixel driving method
US20120147060A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Jin-Tae Jeong Pixel, display device including the same, and driving method thereof
TW201315284A (zh) * 2011-09-19 2013-04-01 Wintek Corp 發光元件驅動電路

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4123711B2 (ja) * 2000-07-24 2008-07-23 セイコーエプソン株式会社 電気光学パネルの駆動方法、電気光学装置、および電子機器
KR100883270B1 (ko) * 2002-08-08 2009-02-10 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
CN1742304A (zh) * 2003-01-28 2006-03-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于具有多于三种原色的显示器的最佳子像素排列
KR100913303B1 (ko) * 2003-05-06 2009-08-26 삼성전자주식회사 액정표시장치
KR100554911B1 (ko) * 2003-12-26 2006-02-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치
CN100442112C (zh) * 2004-02-20 2008-12-10 东芝松下显示技术有限公司 液晶显示装置
KR20060023395A (ko) * 2004-09-09 2006-03-14 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101563692B1 (ko) * 2007-10-19 2015-10-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치 및 그 구동 방법
KR20110081637A (ko) * 2010-01-08 2011-07-14 삼성전자주식회사 능동형 표시 장치의 스위칭 소자 및 그 구동 방법
JP5391106B2 (ja) * 2010-02-25 2014-01-15 株式会社ジャパンディスプレイ 画素回路、液晶装置及び電子機器
US8754913B2 (en) * 2010-04-21 2014-06-17 Lg Display Co., Ltd. Subpixel arrangement structure of display device
US9165526B2 (en) * 2012-02-28 2015-10-20 Shenzhen Yunyinggu Technology Co., Ltd. Subpixel arrangements of displays and method for rendering the same
TWI518670B (zh) * 2014-03-27 2016-01-21 友達光電股份有限公司 顯示面板及其驅動方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1664901A (zh) * 2004-03-04 2005-09-07 精工爱普生株式会社 像素电路
TW201203199A (en) * 2010-07-06 2012-01-16 Ind Tech Res Inst Pixel driving circuit and pixel driving method
US20120147060A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Jin-Tae Jeong Pixel, display device including the same, and driving method thereof
TW201315284A (zh) * 2011-09-19 2013-04-01 Wintek Corp 發光元件驅動電路

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