TWI677863B - 顯示裝置以及利用共電壓調變之驅動方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種顯示裝置的驅動方法。該顯示裝置包含資料線、掃描線、及像素單元，每一像素單元包含一像素電極及一共電極。該驅動方法包含下列步驟：當該顯示裝置從一第一訊框週期進入一第二訊框週期，將一共電壓的電壓位準從一第一共電壓位準切換至一第二共電壓位準，並同時改變該像素電極的電壓位準；在該第二訊框週期的資料週期的期間，依據一掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的顯示資料寫入該些像素單元；以及在該第二訊框週期的重置週期的期間，依據該掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的重置資料寫入該些像素單元。

Description

顯示裝置以及利用共電壓調變之驅動方法
本發明所揭露之實施例係關於顯示驅動，尤指一種顯示裝置的驅動方法，其可在同一訊框週期(frame period)的期間將顯示資料與重置資料寫入像素單元並且在訊框週期之間的過渡(transition)的期間調變一共電壓(common voltage)，以及一種相關的顯示裝置。
如第1圖所示，一傳統的色彩序列顯示裝置中的一像素102包含有複數個傳輸閘TY1、TY2、TD1和TD2，以及複數個儲存電容CS1和CS2，其中儲存電容CS1和CS2中之每一者係耦接至一參考電壓VR(例如：一共電壓，耦接至一液晶電容CLC)。在一訊框週期的期間，該些傳輸閘TD1和TY2開啟，該些傳輸閘TY1和TD2關閉，儲存於儲存電容CS1之一資料電壓VD1被傳送至液晶電容CLC，並且將一資料線DL上之一資料電壓VD2暫存於儲存電壓CS2。在下一個訊框週期的期間，該些傳輸閘TY1和TD2開啟，該些傳輸閘TD1和TY2關閉，暫存於儲存電壓CS2之資料電壓VD2被傳送至該液晶電容CLC，並且儲存電容CS1用於暫存待寫入資料。由於該傳統的色彩序列顯示裝置需要採用多個電晶體和電容以傳送和暫存顯示資料，像素102的大小無法再被縮減。例如，像素102的大小無法被縮減至4μm×4μm以下。
因此，需要一種新穎的顯示驅動機制以提供不需暫存顯示資料的一簡易的像素設計。
依據本發明之例示性實施例，一種顯示裝置的驅動方法，其在同一訊框週期(frame period)的期間將顯示資料與重置資料寫入像素單元並且在訊框週期之間的過渡的期間調變一共電壓，以及一種相關的顯示裝置，被提出以解決該些上述問題。
依據本發明之一實施例，揭露了一種顯示裝置的例示性驅動方法。 該顯示裝置包含複數個資料線、複數個掃描線、及耦接至該些資料線與該些掃描線之複數個像素單元，每一像素單元包含一像素電極及一共電極，一液晶電容係形成於該像素電極與該共電極之間，該些像素單元各自的共電極係耦接至一共電壓。該例示性驅動方法包含以下步驟：當該顯示裝置從一第一訊框週期進入一第二訊框週期，將該共電壓的電壓位準從一第一共電壓位準切換至異於該第一共電壓位準之一第二共電壓位準，並同時改變所述每一像素單元之像素電極的電壓位準，以致跨過所述每一像素單元之液晶電容兩端之電壓的大小在該共電壓的電壓位準切換前後是相同的；在該第二訊框週期的一資料週期(data period)的期間，依據一掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的顯示資料寫入該些像素單元；以及在該第二訊框週期的一重置週期(reset period)的期間，依據該掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的重置資料寫入該些像素單元。
依據本發明之一實施例，揭露了一種例示性顯示裝置。該例示性顯示裝置包含複數個資料線、複數個掃描線、複數個像素單元、一控制電路以及一驅動器電路。該些像素單元耦接至該些資料線與該些掃描線，其中每一像素單元包含一像素電極及一共電極，一液晶電容係形成於該像素電極與該共電極之間，且該些像素單元各自的共電極係耦接至一共電壓。該控制電路係用來提供該共電壓，其中當該顯示裝置從一第一訊框週期進入一第二訊框週期，該控 制電路將該共電壓的電壓位準從一第一共電壓位準切換至異於該第一共電壓位準之一第二共電壓位準。該驅動器電路係耦接至該些資料線與該些掃描線，其中當該控制電路將該共電壓的電壓位準從該第一共電壓位準切換至該第二共電壓位準，該驅動器電路同時驅動該些掃描線以重置該些像素單元之像素電極各自的電壓位準，以致跨過所述每一像素單元之液晶電容兩端之電壓的大小在該共電壓的電壓位準切換前後是相同的；在該第二訊框週期的一資料週期的期間，該驅動器電路依據一掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的顯示資料寫入該些像素單元；以及在該第二訊框週期的一重置週期的期間，該驅動器電路依據該掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的重置資料寫入該些像素單元。
具有該技術領域普通技能者，在閱讀以下多張圖片所示的實施例之實施方式後，本發明的該些與其他目的必然將變得顯而易見。
102‧‧‧像素
200,700,1100‧‧‧顯示裝置
220‧‧‧驅動器電路
222,722‧‧‧閘極驅動器
226,726‧‧‧源極驅動器
210‧‧‧控制電路
230,1130‧‧‧背光模組
232‧‧‧紅色發光二極體(簡稱「LED_R」)
234‧‧‧綠色發光二極體(簡稱「LED_G」)
236‧‧‧藍色發光二極體(簡稱「LED_B」)
1132‧‧‧白色發光二極體(簡稱「LED_W」)
2021,1,2021,2,...,2021,N,2022,1,2022,2,...,2022,N,..., 202M,1,202M,2,...,202M,N‧‧‧像素單元
DL,DL1,DL2,...,DLN,DLO,1,DLO,2,...,DLO,N,DLE,1,DLE , 2,...,DLE,N‧‧‧資料線
SL1,SL2,...,SLM,SLP1,SLP2,...,SLPM,SLN1,SLN2,...,SLNM‧‧‧掃描線
TG,TY1,TY2,TD1,TD2‧‧‧傳輸閘
CS,CS1,CS2‧‧‧儲存電容
CL,CLC‧‧‧液晶電容
Y1,Y2,...,YM‧‧‧一列像素單元
LED_R‧‧‧紅色發光二極體
LED_G‧‧‧綠色發光二極體
LED_B‧‧‧藍色發光二極體
LED_W‧‧‧白色發光二極體
VD1,VD2‧‧‧資料電壓
VR,VREF‧‧‧參考電壓
VC,VCOM‧‧‧共電壓
PE‧‧‧像素電極
NP,NN‧‧‧控制端
NI‧‧‧輸入端
NO‧‧‧輸出端
FR1,FR2‧‧‧全彩訊框
F_R1,F_G1,F_B1 F_R2,F_G2,F_B2‧‧‧子訊框
RST‧‧‧全域重置訊號
L1,L2‧‧‧共電壓位準
DP‧‧‧資料週期
RP‧‧‧重置週期
F1,F2,F3,F4,F_1,F_2,F_3,F_4,F_5,F_6,F_7,F_8,F_9,F_10‧‧‧訊框週期
TDS,TRS‧‧‧掃描時間週期
TF1,TFM,TE1,TE2,TE3,tdd,tdw,tlc‧‧‧時間週期
T1,T2,T3,T4‧‧‧時間點
LC_Y1 LC_YM‧‧‧液晶響應
DA_Y1,DA_Y2,DA_Y3,DA_Y4,...,DA_YM-1,DA_YM‧‧‧資料
1000,1010,1020‧‧‧步驟
第1圖為一傳統色彩序列顯示裝置中之一像素的示意圖。
第2圖為依據本發明之一實施例之一種例示性顯示裝置的示意圖。
第3圖為依據本發明之一實施例之第2圖所示之該顯示裝置的例示性操作時序的示意圖。
第4圖為第2圖所示之該顯示裝置用於顯示包含複數個子訊框的輸入訊框相關的一時序圖。
第5圖為依據本發明之一實施例之第2圖所示之該些列的像素單元在該驅動時序上的例示性液晶反應的示意圖。
第6圖為依據本發明之一實施例之第2圖所示之該些組掃描線以及該些資料線的 例示性掃描時序的示意圖。
第7圖為依據本發明另一實施例之一例示性顯示裝置的示意圖。
第8圖為依據本發明之一實施例之第7圖所示之該些組掃描線以及該些資料線的例示性掃描時序的示意圖。
第9圖為依據本發明之一實施例之第7圖所示之該些組掃描線以及該些資料線的例示性掃描時序的示意圖。
第10圖為依據本發明之一實施例之一種顯示裝置的例示性驅動方法的流程圖。
第11圖為依據本發明之一實施例之一種例示性顯示裝置的示意圖。
第12圖為依據本發明之一實施例之第11圖所示之該顯示裝置的例示性操作時序的示意圖。
當一顯示裝置係在進入一訊框週期(例如：在前一個訊框週期與目前訊框週期之間的過渡的期間)，該顯示裝置之本發明所提出的驅動機制可在維持液晶材料的直流(direct current,DC)平衡時切換一共電壓的電壓位準，本發明所提出的驅動機制可顯示一資料訊框以及一重置訊框(例如：一暗訊框、一亮訊框或一預定灰階訊框)。透過本發明所提出的驅動機制的輔助，該顯示裝置可在不需預先暫存顯示資料的前提下具有一簡易的像素設計(例如：一2T1C像素(每一像素中有兩個電晶體與一個電容)或一1T1C像素(每一像素中有一個電晶體與一個電容))。為了便於說明，以下先提供一色彩序列(color-sequential)顯示裝置使用本發明所提出的驅動機制的實施例，這些並非試圖限制本發明之專利範圍。
第2圖為依據本發明之一實施例之一種例示性顯示裝置的示意圖。該顯示裝置200可藉由一色彩序列顯示裝置實現，諸如一色彩序列矽基液晶(liquid crystal on silicon,LCOS)顯示器，其可包含(但不限於)：複數個資料線DL1~DLN(N係大於1的一正整數)諸如資料線{DL1,DL2,...,DLN}、M組掃描線SL1~SLM(M係大於1的一正整數)諸如該些組掃描線{SL1,SL2,...,SLM}、複數個像素單元2021,1~202M,N諸如像素單元{{2021,1,2021,2,...,2021,N},{2022,1,2022,2,...,2022,N},...,{202M,1,202M,2,...,202M,N}}、一控制電路210、一驅動器電路220以及一背光模組230。於本實施例中,該些像素單元2021,1~202M,N係耦接至該些資料線DL1~DLN以及該些組掃描線SL1~SLM，且可排列成M列與N行，其中每一像素單元可耦接至一資料線以及一組掃描線，且每一組掃描線諸如一組掃描線SLi可包含(但不限於)複數個掃描線SLPi與SLNi(i=1,2,...,M)。每一像素單元可包含(但不限於)一像素電極及一共電極，以及一液晶電容係形成於該像素電極與該共電極之間，其中該些像素單元2021,1~202M,N各自的共電極可耦接至一共電壓VCOM。例如，該些像素單元2021,1~202M,N包含一像素電極PE與一共電極CE，一液晶電容CL係形成於像素電極PE與共電極CE之間，且共電極CE係耦接至共電壓VCOM。
在本實施例中，每一像素單元另包含一傳輸閘與一儲存電容，其中該傳輸閘的一控制端係耦接至一掃描線(該掃描線係耦接至該像素單元)，該傳輸閘的一輸入端係耦接至一資料線(該資料線係耦接至該像素單元)，該傳輸閘的一輸出端係耦接至該儲存電容與該像素單元之像素電極。例如，該像素單元2021,1可包含一傳輸閘TG與一儲存電容CS，其中傳輸閘TG的一控制端NP係耦接至掃描線SLP1，傳輸閘TG的一控制端NN係耦接至掃描線SLN1，傳輸閘TG的一輸入端NI係耦接至資料線DL1，且傳輸閘TG的一輸出端NO係耦接至儲存電容CS與像素電極PE。儲存電容CS另耦接至一參考電壓VREF諸如共電壓VCOM、一接地電壓或一預定電壓。
控制電路210係耦接至該些像素單元2021,1~202M,N，其可提供及/或 調變共電壓VCOM。控制電路210係另耦接至驅動器電路220和背光模組230，且可用於控制驅動器電路220與背光模組230之操作時序。例如，驅動器電路220可包含一閘極驅動器222和一源極驅動器226，其中閘極驅動器222係耦接至該M組掃描線SL1~SLM(或該些掃描線SLP1~SLPM和SLN1~SLNM)，而源極驅動器226係耦接至該些資料線DL1~DLN。控制電路210可控制閘極驅動器222以掃描/啟用(enable)該M組掃描線SL1~SLM，並且控制源極驅動器226以提供對應的資料。 背光模組230可包含至少一發光裝置，其中於本實施例中該至少一發光裝置諸如發光二極體(light emitting diode，可簡稱為「LED」)可藉由一紅色發光二極體(可簡稱為「LED_R」)232、一綠色發光二極體(可簡稱為「LED_G」)234和一藍色發光二極體(可簡稱為「LED_B」)236實現。控制電路210可控制紅色發光二極體232、綠色發光二極體234和藍色發光二極體236的激發時序。
藉由控制該M組掃描線SL1~SLM的掃描時序，透過該些資料線DL1~DLN提供對應的資料，並及時調變共電壓VCOM，顯示裝置200不需暫存顯示資料即可提供快速的訊框切換與良好的影像品質。請參考第3圖連同第2圖，第3圖為依據本發明之一實施例之第2圖所示之顯示裝置200的例示性操作時序的示意圖。於本實施例中，在一訊框週期F1的期間(例如：對應至一正極訊框)，共電壓VCOM可具有一共電壓位準L1(例如：0V)。閘極驅動器222依據在一時間點T1的一掃描序列驅動該M組掃描線SL1~SLM以重置該些像素單元2021,1~202M,N。 例如，閘極驅動器222一次可驅動一組掃描線(即一次啟用一列像素單元)以將暗/黑色資料(或暗/黑色訊框資料)寫入該些像素單元2021,1~202M,N，其中當閘極驅動器222掃描一組掃描線，源極驅動器226可透過該些資料線DL1~DLN將一暗/黑色電壓寫入一列對應的像素單元中的每一像素單元，以致該列對應的像素單元中的每一像素電極可具有一暗/黑色電壓位準(例如：6V)。
當顯示裝置200在一時間點T2從訊框週期F1進入一訊框週期F2(例 如：對應至一負極訊框)，控制電路210可將共電壓VCOM的電壓位準從共電壓位準L1切換至一共電壓位準L2(例如：6V)，並同時控制閘極驅動器222以驅動該M組掃描線SL1~SLM以同時改變一整個訊框的像素資料，以致跨過每一像素單元之液晶電容兩端之電壓的大小在共電壓VCOM的電壓位準切換前後是相同的(例如：6V)。例如，閘極驅動器222可因應控制電路210提供的一全域重置訊號RST同時驅動該M組掃描線SL1~SLM，從而重置該些像素單元2021,1~202M,N之像素電極各自的電壓位準，其中源極驅動器226可透過該些資料線DL1~DLN將另一暗/黑色電壓寫入該些像素單元2021,1~202M,N，且每一像素電極可具有另一暗/黑色電壓位準(例如：0V)。
切換每一液晶電容的端電壓以維持該直流平衡後，在訊框週期F2的一資料週期的期間，閘極驅動器222可依據該掃描序列驅動該M組掃描線SL1~SLM以將該些資料線DL1~DLN傳送的顯示資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N。在訊框週期F2的一重置週期RP的期間，閘極驅動器222可依據該掃描序列驅動該M組掃描線以將該些資料線DL1~DLN傳送的重置資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N，從而再次重置每一像素單元。例如，該重置資料可為暗/黑色資料(或暗/黑色訊框資料)以致每一像素電極的電壓位準可被設至所述另一暗/黑色電壓位準(例如：0V)。
接著，當顯示裝置200在一時間點T3從訊框週期F2進入一訊框週期F3(例如：對應至一正極訊框)，控制電路210可將共電壓VCOM的電壓位準從共電壓位準L2切換至共電壓位準L1(例如：0V)，並同時控制閘極驅動器222以驅動該M組掃描線SL1~SLM以同時改變一整個訊框的像素資料以從而在液晶材料上維持該直流平衡。例如，閘極驅動器222可因應全域重置訊號RST同時驅動該M組掃描線SL1~SLM，以致每一像素單元之像素電極的電壓位準可被設定至該暗/黑色電壓位準(例如：6V)。由於顯示裝置200的驅動操作在訊框週期F3/F4的 期間可與在訊框週期F2者相同/相似，為了簡明起見，重複敘述在此不再贅述。
連同上述驅動操作，顯示裝置200可在不同的訊框週期的期間輪流地激發紅色發光二極體232、綠色發光二極體234及藍色發光二極體236以在一簡易的像素架構達成高的訊框更新率(frame refresh rate)。例如，在訊框週期F2的期間，控制電路210可啟用紅色發光二極體232以發出紅光以致顯示裝置200可顯示一紅色影像；在訊框週期F3的期間，控制電路210可啟用綠色發光二極體234以發出綠光以致顯示裝置200可顯示一綠色影像；在訊框週期F4的期間，控制電路210可啟用藍色發光二極體236以發出藍光以致顯示裝置200可顯示一藍色影像，以此類推。換句話說，訊框週期F2/F3/F4可被視為採用色彩序列技術的一子訊框週期(sub-frame period)諸如一單色訊框週期(single-color frame period)。
請連同第2圖參考第4圖，第4圖為第2圖所示之該顯示裝置用於顯示包含複數個子訊框(單色訊框)的一輸入訊框(一全彩訊框)相關的一時序圖。 在本實施例中，除了第3圖所示的該操作時序，第4圖另繪示每一子訊框與該輸入訊框之間的關係。例如，源極驅動器226可接收藉由解壓縮一全彩訊框FR1之影像資料所產生的一紅色子訊框F_R1之影像資料、一綠色子訊框F_G1之影像資料、以及一藍色子訊框F_B1之影像資料。在訊框週期F_1~F_6的期間，控制電路210可輪流地激發紅色發光二極體232、綠色發光二極體234及藍色發光二極體236，以致顯示裝置200可在訊框週期F_1的期間顯示具有正極性的紅色子訊框F_R1，在訊框週期F_2的期間顯示具有負極性的綠色子訊框F_G1，在訊框週期F_3的期間顯示具有正極性的藍色子訊框F_B1，在訊框週期F_4的期間顯示具有負極性的紅色子訊框F_R1，在訊框週期F_5的期間顯示具有正極性的綠色子訊框F_G1，而在訊框週期F_6的期間顯示具有負極性的藍色子訊框F_B1。應該注意的是，與該傳統的色彩序列技術(其連續顯示相同顏色的兩個子訊框)相比， 顯示裝置200可輪流地顯示不同的單色子訊框。色分離現象可被避免/改善。
同樣地，針對全彩訊框FR1之後的一全彩訊框FR2，顯示裝置200可在訊框週期F_7的期間顯示具有正極性的紅色子訊框F_R2，在訊框週期F_8的期間顯示具有負極性的綠色子訊框F_G2，在訊框週期F_9的期間顯示具有正極性的藍色子訊框F_B2，在訊框週期F_10的期間顯示具有負極性的紅色子訊框F_R2，以此類推，其中紅色子訊框F_R2的影像資料、綠色子訊框F_G2的影像資料、以及藍色子訊框F_B2的影像資料係藉由解壓縮全彩訊框FR2的影像資料所產生的。
此外，由於每一訊框週期可包含一資料週期與一重置週期，液晶材料可在一亮態與暗態之間被切換。例如，在訊框週期F_1的期間，一列像素單元Y1的液晶材料可逐漸地從一亮態被切換至一暗態(如第4圖所示之液晶響應LC_Y1)，且一列像素單元YM的液晶材料可逐漸地從一暗態被切換至一亮態(如第4圖所示之液晶響應LC_YM)。因此，每一列像素單元的在一訊框中的亮度可依據時間與液晶材料的一光學狀態之間的關係被決定。請連同第2圖參考第5圖，第5圖為依據本發明之一實施例之第2圖所示之該列像素單元Y1與該列像素單元YM在該驅動時序上的例示性液晶響應的示意圖。在本實施例中，閘極驅動器222驅動該M組掃描線SL1~SLM以將該顯示資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N所需的掃描時間週期TDS可等於閘極驅動器222驅動該M組掃描線SL1~SLM以將該重置資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N所需的一掃描時間週期TRS。因此，在該些列的像素單元Y1~YM的液晶材料接收資料電壓(一液晶響應之一明亮部分)的期間，各自的時間週期可相同，並且，在該些列的像素單元Y1~YM的液晶材料接收重置電壓(一液晶響應之一黑暗部分)的期間，各自的時間週期可相同。整個訊框可具有均勻的亮度。例如，在該列像素單元Y1接收資料電壓的期間的時間週期TF1可與在該列像素單元YM接收資料電壓的期間的時 間週期TFM一致。
在某些實施例中，為了確保其各自的掃描線驅動操作可在一訊框週期的期間的一資料週期與一重置週期內完成，閘極驅動器222驅動該M組掃描線SL1~SLM以將該顯示資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N所需的掃描時間週期TDS與閘極驅動器222驅動該M組掃描線SL1~SLM以將該重置資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N所需的掃描時間週期TRS中之至少一者短於或等於一對應的訊框週期的一半。
應該注意的是掃描時間週期TDS/TRS越短，在該些列的像素單元Y1~YM接收資料電壓的期間，該各自的時間週期越長，意思是該液晶響應之該明亮部分可較長。換句話說，每一像素單元可具有較佳的光學效率。首先，請參考第6圖，其為依據本發明之一實施例之第2圖所示之該M組掃描線SL1~SLM以及該些資料線DL1~DLN的例示性掃描時序的示意圖。在本實施例中，第2圖所示之閘極驅動器222一次啟用一列像素單元，以將源極驅動器226提供的該些資料/重置電壓寫入該列像素單元，其中資料DA_Y1~DA_YM(或該些資料/重置電壓)可被依序寫入該些列的像素單元Y1~YM。藉由例子中的方式但不限於此，資料DA_Y1可包含被寫入該N個像素單元2021,1~2021,N(該列像素單元Y1)的N個資料/重置電壓。
除了一次啟用一列像素單元，本發明所提出的驅動方法可啟用多個列的像素單元以提升一掃描速率。請一起參考第7圖與第8圖，第7圖為依據本發明另一實施例之一例示性顯示裝置的示意圖。第8圖為依據本發明之一實施例之第7圖所示之該M組掃描線SL1~SLM以及該些資料線DL1~DLN的例示性掃描時序的示意圖，其中上述該些資料線DL1~DLN可分別實施成資料線{DLO,1,DLE,1}~{DLO,N,DLE,N}諸如資料線{{DLO,1,DLE,1},{DLO,2,DLE,2},...,{DLO,N,DLE,N}}。在本實施例中，第7圖所示之閘極驅動器722一次啟用兩列像素單元， 以將源極驅動器726提供的顯示/重置電壓寫入兩列像素單元。第7圖所示之顯示裝置700的架構係建基於第2圖所示之顯示裝置200的架構，其中主要差異在於，源極驅動器726係透過複數個資料線DLO,1~DLO,N耦接至奇數列的像素單元Y1,Y3,YM-1並且係透過複數個資料線DLE,1~DLE,N耦接至偶數列的像素單元Y2,Y4,YM。在第8圖所示之實施例中，資料{DA_Y1,DA_Y3,...,DA_YM-1}(資料電壓或重置電壓)可被寫入該些奇數列的像素單元{Y1,Y3,...,YM-1}，並且資料{DA_Y2,DA_Y4,...,DA_YM}(資料電壓或重置電壓)可被寫入該些偶數列的像素單元{Y2,Y4,...,YM}。為了示意之目的，M被假設為一偶數。然而，本發明不限於此。
在第6圖所示之一列像素單元被啟用的期間的時間週期TE1等於第8圖所示之一列像素單元被啟用的期間的時間週期TE2的情況下，驅動第7圖所示之該M組掃描線SL1~SLM所需的掃描時間週期可為驅動第2圖所示之該M組掃描線SL1~SLM所需的掃描時間週期的一半。因此，在液晶材料停留在一明亮部分的期間的時間週期可被增加，其改善了光學效率。
此外，在該列像素單元被啟用的期間的時間週期越長，該液晶材料具有的響應時間就越足夠，每一像素單元可具有更佳的光學效率。請參考第9圖，其為依據本發明之一實施例之第7圖所示之該M組掃描線SL1~SLM以及該些資料線DLO,1~DLO,N以及DLE,1~DLE,N的例示性掃描時序的示意圖。在本實施例中，第7圖所示之閘極驅動器722一次啟用兩列像素單元，以將源極驅動器726提供的資料/重置電壓寫入兩列像素單元。第9圖所示之驅動操作與第8圖所示之驅動操作之間的主要差異在於，第9圖所示之時間週期TE3為第8圖所示之時間週期TE2的兩倍。因此，在驅動第7圖所示之該M組掃描線SL1~SLM所需的掃描時間等於驅動第2圖所示之該M組掃描線SL1~SLM所需的掃描時間的情況下，由於在一列像素單元的期間的時間週期增加，該液晶材料可具有相對足夠的響應時 間，其改善了光學效率。
簡單來說，本發明所提出的驅動機制可依據一掃描序列驅動複數個掃描線，從而輪流地啟用該些像素單元的列，其中該些像素單元一次有至少一列像素單元被啟用。
應該注意的是，雖然第2圖/第7圖所示之每一像素單元係耦接至複數個掃描線，但本發明不限於此。在另一種設計中，第2圖/第7圖所示之一像素單元中的一傳輸閘可藉由一P型金屬氧化物半導體場效電晶體(P-type metal-oxide semiconductor field effect transistor,PMOSFET)或一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-type metal-oxide semiconductor field effect transistor,NMOSFET)被實現，其中每一像素單元可被耦接至一單一的掃描線。
第10圖為依據本發明之一實施例之一種顯示裝置的例示性驅動方法的流程圖。為了示意之目的，第10圖所示之該驅動方法係參考第2圖所示之顯示裝置200與第3圖所示之操作時序作敘述，但本發明不限於此。此外，假設結果大致上相同，步驟即可依第10圖所示之確切的順序被執行，亦可補充其他步驟，第10圖所示之該驅動方法可總結如下。
步驟1000：當顯示裝置200從訊框週期F1進入訊框週期F2，控制電路210可將共電壓VCOM之電壓位準從一第一共電壓位準(例如：共電壓位準L1)切換至異於該第一共電壓位準之一第二共電壓位準(共電壓位準L2)，並同時改變所述每一像素單元之像素電極的電壓位準，以致跨過所述每一像素單元之液晶電容兩端之電壓的大小在共電壓VCOM的電壓位準切換前後是相同的。
步驟1010：在訊框週期F2的資料週期DP的期間，驅動電路220(例如：閘極驅動器222)可依據一掃描序列驅動該些掃描線SLP1~SLPM與SLN1~SLNM以將該些資料線DL1~DLN傳送的顯示資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N。
步驟1020：在訊框週期F2的重置週期RP的期間，驅動電路220(例如：閘極驅動器222)可依據該掃描序列驅動該些掃描線SLP1~SLPM與SLN1~SLNM以將該些資料線DL1~DLN傳送的重置資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N。
在某些實施例中，該些像素單元2021,1~202M,N中之每一者於第一訊框週期F1的期間被重置以後，控制電路210可將共電壓VCOM的電壓位準切換至該第二共電壓位準(步驟1000)。
在某些實施例中，驅動電路220可同時驅動該些掃描線SLP1~SLPM與SLN1~SLNM以重置該些像素單元2021,1~202M,N之像素電極各自的電壓位準，從而改變在該些訊框週期F1與F2之間的過渡的期間改變每一像素單元之該像素電極的電壓位準(步驟1000)。在某些其他實施例中，直接重置該些像素單元2021,1~202M,N之像素電極各自的電壓位準是可行的。例如，控制電路210可將重置電壓直接施加於該些像素單元2021,1~202M,N之像素電極(步驟1000)。
在某些實施例中，在共電壓VCOM的電壓位準被切換至該第二共電壓位準之前，該些像素單元2021,1~202M,N之像素電極可分別具有第一重置電壓位準(例如：6V)；此狀況下，該些像素單元2021,1~202M,N之像素電極各自的電壓位準可分別被設定至第二重置電壓位準(例如：0V)(步驟1000)，其中關於每一像素單元之像素電極，該第一重置電壓位準減去該第一共電壓位準(例如：0V-6V)等於該第二共電壓位準減去該像素電極之第二重置電壓位準(例如：0V-6V)。
在某些實施例中，在步驟1000中，藉由將該些像素單元2021,1~202M,N之像素電極各自的電壓位準分別設定至第一重置電壓位準(步驟1010)，每一像素單元之像素電極的電壓位準可被改變。當該重置資料在重置週期RP的期間被寫入該些像素單元2021,1~202M,N(步驟1020)，該些像素單元2021,1~202M,N之像素 電極分別具有第二重置電壓位準，其中關於所述每一像素單元，一對應的第二重置電壓位準(例如：0V)可等於一對應的第一重置電壓位準(例如：0V)。
在某些實施例中，將不同的重置電壓位準施加於不同的像素單元是可行的，其中該液晶響應時間可相應地被控制。由於熟習此技藝者在閱讀以上針對第1~9圖之段落後，已可了解第10圖所示之每一步驟的操作，為簡明起見，細節在此不再贅述。
本發明所提出的驅動機制可應用於一色彩濾波(color-filter)顯示裝置。請一同參考第11圖與第12圖，第11圖為依據本發明之一實施例之一種例示性顯示裝置的示意圖，第12圖為依據本發明之一實施例之第11圖所示之顯示裝置1100的例示性操作時序的示意圖。顯示裝置1100的架構可建基於第2圖所示之顯示裝置200的架構，其中主要差異在於，顯示裝置1100可藉由一色彩濾波顯示裝置諸如一色彩濾波矽基液晶顯示器被實現。因此，包含於背光模組1130的一發光裝置可藉由可持續被激發的一白色發光二極體(可簡稱為「LED_W」)1132被實現。
在一時間週期tdw的期間，閘極驅動器222可依據一掃描序列驅動該M組掃描線SL1~SLM以將顯示資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N。在一時間週期tlc的期間，一列像素單元的液晶材料對接收到的資料電壓起反應(一液晶響應之一明亮部分)。在一時間週期tdd的期間，閘極驅動器222可依據該掃描序列驅動該M組掃描線SL1~SLM以重置該些像素單元2021,1~202M,N(例如：將重置資料諸如暗資料、亮資料或預定灰階資料寫入該些像素單元2021,1~202M,N)。在訊框週期之間的過渡的期間(例如在一正極訊框與一負極訊框之間切換)，顯示裝置1100能在維持於液晶材料上之一直流平衡時，調變/切換共電壓VCOM。由於熟習此技藝者在閱讀以上針對第1~10圖之段落後，已可了解第11圖所示之顯示裝置1100的操作與第12圖所示之相關的操作時序，為簡明起見，細節在此不再 贅述。
透過本發明所提出的驅動機制的輔助，該顯示裝置可在不需預先暫存顯示資料的前提下具有一簡易的像素設計(例如：一2T1C像素或一1T1C像素)，以致一像素的大小可相應地被縮減(例如：在一色彩序列驅動方案中其大小為2.5μm×2.5μm)。
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。

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置的驅動方法，該顯示裝置包含複數個資料線、複數個掃描線、及耦接至該些資料線與該些掃描線之複數個像素單元，每一像素單元包含一像素電極及一共電極，一液晶電容係形成於該像素電極與該共電極之間，該些像素單元各自的共電極係耦接至一共電壓，該驅動方法包含：當該顯示裝置從一第一訊框週期進入一第二訊框週期，將該共電壓的電壓位準從一第一共電壓位準切換至異於該第一共電壓位準之一第二共電壓位準，並同時改變所述每一像素單元之像素電極的電壓位準，以致跨過所述每一像素單元之液晶電容兩端之電壓的大小在該共電壓的電壓位準切換前後是相同的，其中該顯示裝置在該第一訊框週期內使用該第一共電壓位準而不使用該第二共電壓位準，且在該第二訊框週期內使用該第二共電壓位準而不使用該第一共電壓位準；在該第二訊框週期的一資料週期的期間，依據一掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的顯示資料寫入該些像素單元；以及在該第二訊框週期的一重置週期的期間，依據該掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的重置資料寫入該些像素單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中將該共電壓的電壓位準從該第一共電壓位準切換至該第二共電壓位準之步驟在該些像素單元中之每一者於該第一訊框週期的期間被重置以後執行。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中改變所述每一像素單元之像素電極的電壓位準之步驟包含：同時驅動該些掃描線以重置該些像素單元之像素電極各自的電壓位準。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中在該共電壓的電壓位準被切換至該第二共電壓位準之前，該些像素單元之像素電極分別具有第一重置電壓位準；以及該改變所述每一像素單元之像素電極的電壓位準之步驟包含：將該些像素單元之像素電極各自的電壓位準分別設定至第二重置電壓位準；其中關於所述每一像素單元之像素電極，該像素電極的第一重置電壓位準減去該第一共電壓位準等於該第二共電壓位準減去該像素電極之第二重置電壓位準。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中驅動該些掃描線以將該顯示資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期等於驅動該些掃描線以將該重置資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中驅動該些掃描線以將該顯示資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期與驅動該些掃描線以將該重置資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期中之至少一者短於或等於該第二訊框週期的一半。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該些像素單元係被排列成複數個列；當依據該掃描序列驅動該些掃描線，該些像素單元的列輪流被啟用(enable)，以及該些像素單元一次有至少一列像素單元被啟用。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該改變所述每一像素單元之像素電極的電壓位準之步驟包含有：分別將該些像素單元之像素電極各自的電壓位準設定至第一重置電壓位準；其中當該重置資料被寫入該些像素單元，該些像素單元之像素電極分別具有第二重置電壓位準；以及關於所述每一像素單元，一對應的第二重置電壓位準等於一對應的第一重置電壓位準。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該重置資料係暗資料、亮資料或預定灰階資料。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該顯示裝置係一色彩序列(color-sequential)顯示裝置；以及該驅動方法另包含：在該第一訊框週期的期間，發出一第一色彩的光以顯示具有該第一色彩的一影像；以及在該第二訊框週期的期間，發出異於該第一色彩之一第二色彩的光以顯示具有該第二色彩的一影像。
  11. 一種顯示裝置，包含：複數個資料線；複數個掃描線；複數個像素單元，耦接至該些資料線與該些掃描線，其中每一像素單元包含一像素電極及一共電極，一液晶電容係形成於該像素電極與該共電極之間，且該些像素單元各自的共電極係耦接至一共電壓；一控制電路，用來提供該共電壓，其中當該顯示裝置從一第一訊框週期進入一第二訊框週期，該控制電路將該共電壓的電壓位準從一第一共電壓位準切換至異於該第一共電壓位準之一第二共電壓位準，使該顯示裝置在該第一訊框週期內使用該第一共電壓位準而不使用該第二共電壓位準，且在該第二訊框週期內使用該第二共電壓位準而不使用該第一共電壓位準；以及一驅動器電路，耦接至該些資料線與該些掃描線，其中當該控制電路將該共電壓的電壓位準從該第一共電壓位準切換至該第二共電壓位準，該驅動器電路同時驅動該些掃描線以重置該些像素單元之像素電極各自的電壓位準，以致跨過所述每一像素單元之液晶電容兩端之電壓的大小在該共電壓的電壓位準切換前後是相同的；在該第二訊框週期的一資料週期的期間，該驅動器電路依據一掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的顯示資料寫入該些像素單元；以及在該第二訊框週期的一重置週期的期間，該驅動器電路依據該掃描序列驅動該些掃描線以將該些資料線傳送的重置資料寫入該些像素單元。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該控制電路在該些像素單元中之每一者於該第一訊框週期的期間被重置以後將該共電壓的電壓位準從該第一共電壓位準切換至該第二共電壓位準。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中在該共電壓的電壓位準被切換至該第二共電壓位準之前，該些像素單元之像素電極分別具有第一重置電壓位準；當該控制電路將該共電壓的電壓位準從該第一共電壓位準切換至該第二共電壓位準，該驅動器電路將該些像素單元之像素電極各自的電壓位準分別設定至第二重置電壓位準；以及關於所述每一像素單元之像素電極，該像素電極的第一重置電壓位準減去該第一共電壓位準等於該第二共電壓位準減去該像素電極之第二重置電壓位準。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該驅動器電路驅動該些掃描線以將該顯示資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期等於該驅動器電路驅動該些掃描線以將該重置資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該驅動器電路驅動該些掃描線以將該顯示資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期與該驅動器電路驅動該些掃描線以將該重置資料寫入該些像素單元所需的掃描時間週期中之至少一者短於或等於該第二訊框週期的一半。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該些像素單元係被排列成複數個列；該驅動器電路依據該掃描序列驅動該些掃描線以輪流啟用(enable)該些像素單元的列，以及該些像素單元一次有至少一列像素單元被啟用。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中當該控制電路將該共電壓的電壓位準從該第一共電壓位準切換至該第二共電壓位準，該驅動器電路分別將該些像素單元之像素電極各自的電壓位準設定至第一重置電壓位準；當該驅動器電路將該重置資料寫入該些像素單元，該些像素單元之像素電極分別具有第二重置電壓位準；以及關於所述每一像素單元，一對應的第二重置電壓位準等於一對應的第一重置電壓位準。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該重置資料係暗資料、亮資料或預定灰階資料。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該顯示裝置係一色彩序列(color-sequential)顯示裝置；以及該顯示裝置另包含：一第一發光裝置，耦接至該控制電路，其中在該第一訊框週期的期間，該控制電路啟用該第一發光裝置以發出一第一色彩的光；及一第二發光裝置，耦接至該控制電路，其中在該第二訊框週期的期間，該控制電路啟用該第二發光裝置以發出異於該第一色彩之一第二色彩的光；其中該顯示裝置在該第一訊框週期的期間顯示具有該第一色彩的一影像，且在該第二訊框週期的期間顯示具有該第二色彩的一影像。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該顯示裝置係一色彩濾波(color-filter)顯示裝置。
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