TWI695360B

TWI695360B - 顯示器驅動電路

Info

Publication number: TWI695360B
Application number: TW108106217A
Authority: TW
Inventors: 李明賢; 張哲嘉
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2020-06-01
Also published as: TW202009565A; TW202009898A; TW202009560A; TW202009902A; TW202009576A; TW202009901A; TWI697882B; TW202009582A; TWI695205B; TW202009916A; TWI697881B; TW202009903A; TW202009577A; TWI692015B; TWI744600B; TWI683304B; TWI679626B; TWI691950B; TWI695214B; TWI689908B

Abstract

本發明提供一種顯示器驅動電路，包括：至少一閘極驅動電路，每一至少一閘極驅動電路產生一驅動信號，並使顯示器像素依據每一驅動信號更新像素資料；以及至少二致能選擇電路，根據一分區掃描控制信號與驅動信號，產生一分區起始更新信號與一分區停止更新信號，並根據分區起始更新信號與分區停止更新信號致能一第一部份的至少一閘極驅動電路，使第一部份的至少一閘極驅動電路產生驅動信號，以用於更新部份的顯示器像素，並達到省電的效果。

Description

顯示器驅動電路

本發明是有關於一種顯示器驅動電路。

圖1A表示習知技術的顯示器驅動電路示意圖。其中，多個閘極驅動電路GOA[1]~GOA[8]中的每一閘極驅動電路在時間上依序產生驅動信號SR[1]~SR[8]，用以使顯示器像素的資料更新以達到更新顯示畫面的效果。如圖1A所示，以閘極驅動電路GOA[5]為範例，閘極驅動電路GOA[5]包括輸入介面用以接收致能信號ES與禁能信號DS。閘極驅動電路GOA[1]~GOA[8]依序執行掃描動作，並在正常動作下，依序產生致能的驅動信號SR[1]~SR[8]。為控制閘極驅動電路GOA[1]~GOA[8]的掃描動作，第一級的閘極驅動電路GOA[1]可接收輔助起始更新信號ST，而最後一級的閘極驅動電路GOA[8]則可接收輔助停止更新信號END。

如圖1B所示，多組的閘極驅動電路GOA[1]~GOA[4]以及GOA[5]-GOA[8]分別對應顯示器的多個區域Z1~Z2時，當顯示器只有部份畫面需要更新時，例如只有第一區域Z1或第二區域Z2需要更新時，相較於圖1A，習知技術提出另新增多組輔助起始更新信號以及輔助停止更新信號，使一組輔助起始/輔助停止更新信號(ST1/END1)控制顯示器畫面第一區域，而另一組輔助起始/輔助停止更新信號(ST2/END2)控制顯示器畫面第二區域。但此種方法的輔助起始/輔助停止更新信號組數會隨著顯示器畫面可局部更新的區域數增加而增加，例如圖1C所示，當可局部更新的區域數變為四個時，則需要四組對應的輔助起始/輔助停止更新信號分別控制每一區域，而越多組輔助起始/輔助停止更新信號表示需要的信號線越多，如此會導致顯示器的螢幕邊框變寬。

本發明提供一種顯示器驅動電路，可節省佈線面積，降低螢幕邊框的尺寸。

本發明提出一種顯示器的驅動電路，包括：多個閘極驅動電路組，分別對應該顯示器的多個顯示區域，各該閘極驅動電路組產生多個驅動信號以驅動對應的各該顯示區域；多個掃描控制信號產生器，分別對應至該些閘極驅動電路組，其中第N級的掃描控制信號產生器接收一前級驅動信號、一後級驅動信號、一輔助起始更新信號以及一輔助停止更新信號，並依據一分區掃描控制信號以選擇該前級驅動信號以及該輔助起始更新信號的其中之一以產生一分區起始更新信號，並依據該分區掃描控制信號以選擇該後級驅動信號以及該輔助停止更新信號的其中之一以產生一分區停止更新信號，其中第N級的閘極驅動電路組依據該分區起始更新信號以及該分區停止更新信號以執行閘極掃描動作，N為正整數。

基於上述，根據本發明的顯示器驅動電路，其可以動態產生分區起始/分區停止更新信號至每一可局部更新區域予以局部更新顯示器畫面，且所述顯示器驅動電路佔用的螢幕邊框不受顯示器畫面可局部更新區域數目影響，因此可達到螢幕窄邊框的效果，並節省功耗。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下，參照圖式對本發明的實施例進行說明。

圖2A是本發明的顯示器驅動電路200的一實施例，顯示器驅動電路200包括，至少一閘極驅動電路GOA[1]~GOA[8]與致能選擇電路201a~201d，為了方便說明，圖2A中將顯示器畫面設定成有兩個可局部更新區域，即第一區域Z1與第二區域Z2(但不以此為限，亦可有兩個以上)，且每一個可局部更新區域的像素由四組閘極驅動電路所驅動，即GOA[1]~GOA[4](但不以此為限，至少一組即可)，第一區域Z1的像素接收來自閘極驅動電路GOA[1]~GOA[4]在時間上依序產生的驅動信號SR[1]~SR[4]，並對應於驅動信號SR[1]~SR[4]在時間上依序更新像素資料，第二區域Z2的像素接收來自閘極驅動電路GOA[5]~GOA[8]在時間上依序產生的驅動信號SR[5]~SR[8]，並對應於驅動信號SR[5]~SR[8]在時間上依序更新像素資料。

圖2A中的致能選擇電路201a~201d，如圖2B~圖2C所示，包括多個選擇器、暫存器與及閘。每一可局部更新區域包括兩組致能選擇電路，例如第一區域Z1包括致能選擇電路201a、201b，第二區域Z2包括致能選擇電路201c、201d，致能選擇電路201a用以產生第一區域Z1的分區起始更新信號，致能選擇電路201b用以產生第一區域Z1的分區停止更新信號，致能選擇電路201c用以產生第二區域Z2的分區起始更新信號，致能選擇電路201d用以產生第二區域Z2的分區停止更新信號，圖2A中將顯示器畫面設定成有兩個可局部更新區域，因此共有四組致能選擇電路。

如圖2A~圖2C所示，致能選擇電路201a選擇輔助起始更新信號ST、ST_EXT ，並根據一選擇信號PR_{EN_1} 選擇輔助起始更新信號ST、ST_EXT 兩者之一做為分區起始更新信號ST[1]，致能選擇電路201b選擇驅動信號SR[5]與輔助停止更新信號END_EXT ，並根據一選擇信號PR_{EN_4} 選擇驅動信號SR[5]、輔助停止更新信號END_EXT 兩者之一做為分區停止更新信號END[4]，致能選擇電路201c選擇驅動信號SR[4]與輔助起始更新信號ST_EXT ，並根據一選擇信號PR_{EN_5} 選擇驅動信號SR[4]、輔助起始更新信號ST_EXT 兩者之一做為分區起始更新信號ST[5]，致能選擇電路201d選擇輔助停止更新信號END、END_EXT ，並根據一選擇信號PR_{EN_8} 選擇輔助停止更新信號END、END_EXT 兩者之一做為分區停止更新信號END[8]。當選擇信號(PR_{EN_1} 、PR_{EN_4} 、PR_{EN_5} 、PR_{EN_8} )為第一邏輯位準(例如為高位準)時，選擇器選擇接至選擇器輸入端 ”1” 的信號輸出，而當選擇信號為第二邏輯位準(例如為低位準)時，選擇器選擇接至選擇器輸入端 ”0” 的信號輸出，以致能選擇電路201c為例，當選擇信號PR_{EN_5} 為第一邏輯位準時，選擇器選擇輔助起始更新信號ST_EXT 輸出，當選擇信號PR_{EN_5} 為第二邏輯位準時，選擇器選擇驅動信號SR[4]輸出。

圖3A~圖3C是表示圖2B所示的致能選擇電路201c一具體結構。其中圖3A的致能選擇電路301與圖2B致能選擇電路201c結構上相同，差別僅在致能選擇電路301的輸入與輸出信號是以一般性的方式表示，例如當圖3A的m=4時，致能選擇電路301的輸入與輸出信號與圖2B的致能選擇電路201c相同。

參照圖2A~圖2C與圖3A~圖3C，致能選擇電路301中的選擇器302包括一第一及閘302a、一第二及閘302b、一第一或閘302c以及一第一反相閘302d，其中第一及閘302a的輸出端與第一或閘302c的第一輸入端連接，第二及閘302b的輸出端與第一或閘302c的第二輸入端連接，第一及閘302a的第一輸入端與驅動信號SR[m](例如致能選擇電路201c的選擇器與驅動信號SR[4]的連接方式)或輔助起始更新信號ST(例如致能選擇電路201a的選擇器與輔助起始更新信號ST的連接方式)或輔助停止更新信號END(例如致能選擇電路201d的選擇器與輔助停止更新信號END的連接方式)連接，第一及閘302a的第二輸入端與第一反相閘302d的輸出端連接，第二及閘302b的第一輸入端與輔助起始更新信號ST_EXT (例如致能選擇電路201a、201c的選擇器與輔助起始更新信號ST_EXT 的連接方式)或輔助停止更新信號END_EXT (例如致能選擇電路201b、201d的選擇器與輔助停止更新信號END_EXT 的連接方式)連接，第二及閘302b的第二輸入端與第一反相閘302d的輸入連接，第一或閘302c輸出輔助起始更新信號ST、ST_EXT 之一或輔助停止更新信號END、END_EXT 之一或對應的驅動信號SR[m]至對應的至少一閘極驅動電路之一，第一反相閘302d的輸入有對應的選擇信號PR_{EN_m+1} 。

致能選擇電路301中的暫存器301b與及閘301a兩者的等效電路303包括第一型電晶體T1、T2與一電容C_PR ，第一型電晶體T1的導通或關斷受控於對應的驅動信號SR[m+1]，第一型電晶體T2的導通或關斷則受控於RESET信號，第一型電晶體T1的第一端輸入有分區掃描控制信號PR_data ，第一型電晶體T1的第二端與第一型電晶體T2的第一端連接電容C_PR 的一端，電容C_PR 的另一端與第一型電晶體T2第二端連接至閘極低電壓VGL，當致能選擇電路301對應的驅動信號SR[m+1]為第一邏輯位準，電容C_PR 將分區掃描控制信號PR_data 儲存並做為對應的選擇信號PR_{EN_m+1} ，另外，致能選擇電路301中的第一型電晶體T1可由對應的虛擬像素中的同一型電晶體所構成。

以下分別對顯示器畫面局部區域更新與顯示器畫面全畫面更新兩種不同的模式進行說明。

參照圖2A~圖2C、圖3A~圖3C與圖4，當顯示器畫面操作在全畫面更新模式T_{FULL_1} 時，閘極驅動電路GOA[1]~GOA[8]在時間上依序產生驅動信號SR[1]~SR[8]至全畫面的顯示器像素，以使對應的顯示器像素在時間上依序更新像素資料。在全畫面更新模式時，分區掃描控制信號PR_data 被設定為第二邏輯位準，因此致能選擇電路201a~201d中的選擇信號(選擇信號PR_{EN_1} 、PR_{EN_4} 、PR_{EN_5} 、PR_{EN_8} )皆為第二邏輯位準，此時致能選擇電路201a選擇輔助起始更新信號ST做為分區起始更新信號ST[1]，致能選擇電路201d選擇輔助停止更新信號END做為分區停止更新信號END[8]。

當顯示器畫面要從全畫面更新模式切換為部份畫面更新模式(T_{PART_1} ，即局部區域更新模式)時，分區掃描控制信號PR_data 在進入部份畫面更新模式的前一個像框時間內(即圖4的像框[n-1]，n為正整數)的一時間範圍被設定為第一邏輯位準，所述時間範圍的決定根據要進行顯示器畫面局部更新的區域是哪一個區域以及所述區域對應的驅動信號，例如要進行顯示器畫面局部更新的區域是第二區域Z2，則分區掃描控制信號PR_data 在像框[n-1]內的驅動信號SR[5]~SR[8]出現的時間範圍內設定為第一邏輯位準，驅動信號SR[5]~SR[8]出現的時間範圍外則設定為第二邏輯位準，藉此，選擇信號PR_{EN_5} 、PR_{EN_8} 相應地變為第一邏輯位準，而選擇信號PR_{EN_1} 、PR_{EN_4} 則維持在第二邏輯位準。

當顯示器畫面進入部份畫面更新模式後(即圖4中的像框[n]~ 像框[n+m-1]的時間範圍，m為正整數)，分區掃描控制信號PR_data 在像框[n]~像框[n+m-1]的每個像框時間內的設定方式比照在像框[n-1]的設定方式，藉此，在像框[n]~像框[n+m-1]的時間範圍內致能選擇電路201c選擇輔助起始更新信號ST_EXT 做為分區起始更新信號ST[5]，致能選擇電路201d選擇輔助停止更新信號END_EXT 做為分區停止更新信號END[8]，因此在部份畫面更新模式時只有閘極驅動電路GOA[5]~GOA[8]產生驅動信號SR[5]~SR[8]，閘極驅動電路GOA[1]~GOA[4]不產生驅動信號SR[1]~SR[4]，使得在像框[n]~像框[n+m-1]的時間範圍內顯示器畫面只有第二區域Z2更新，第一區域Z1不更新。

當顯示器畫面從部份畫面更新模式切換為全畫面更新模式T_{FULL_2} 時，分區掃描控制信號PR_data 在進入全畫面更新模式的前一個像框時間內(即圖4的像框[n+m])設定為第二邏輯位準，藉此，選擇信號PR_{EN_5} 、PR_{EN_8} 相應地變為第二邏輯位準，使得致能選擇電路201a~201d中的選擇信號(PR_{EN_1} 、PR_{EN_4} 、PR_{EN_5} 、PR_{EN_8} )皆為第二邏輯位準，此時致能選擇電路201a選擇輔助起始更新信號ST做為分區起始更新信號ST[1]，致能選擇電路201d選擇輔助停止更新信號END做為分區停止更新信號END[8]。

以上對顯示器畫面局部區域更新與顯示器畫面全畫面更新兩種不同的模式進行了說明，並以顯示器畫面局部更新區域為第二區域Z2為例，但並不以此為限，若局部更新區域為第一區域Z1，只需將分區掃描控制信號PR_data 在像框[n-1]~像框[n+m-1]的設定方式改為在驅動信號SR[1]~SR[4]出現的時間範圍內設定為第一邏輯位準，驅動信號SR[1]~SR[4]出現的時間範圍外則設定為第二邏輯位準，亦可將顯示器畫面局部更新區域設定為第一區域Z1。

若顯示器畫面有兩個以上可局部更新的區域，亦可參考圖2A，對每個可局部更新的區域配置致能選擇電路，並比照上述分區掃描控制信號PR_data 的設定方式，即可動態地調整顯示器畫面局部更新的區域。

圖5是表示圖3A所示的致能選擇電路301另一具體結構，其中致能選擇電路501包括選擇器502與等效電路503，其中選擇器502與選擇器302相同，而等效電路503相較於等效電路303更包括一第二型電晶體T1B與一第二反相閘，所述第二反相閘輸入有對應的所述驅動信號SR[m+1]，第二型電晶體T1B與第一型電晶體T1A並聯連接，且所述第二型電晶體T1B的控制端連接所述第二反相閘的輸出端。

圖6A~圖6D是表示本發明的顯示器驅動電路600的另一實施例。與圖2A所示的顯示器驅動電路200不同在於，顯示器驅動電路600中每兩相鄰的致能選擇電路配置並對應同一閘極驅動電路，例如致能選擇電路601a、601b配置並對應於閘極驅動電路GOA[1]，致能選擇電路601c、601d配置並對應於閘極驅動電路GOA[2]等等以此類推。藉此，致能選擇電路601a中的暫存器與及閘的等效電路603a中的第一型電晶體T3A可由致能選擇電路601a對應的虛擬像素(Dummy Pixel)中的虛擬像素R所構成，而致能選擇電路601b中的暫存器與及閘的等效電路603b中的第一型電晶體T3B可由致能選擇電路601b對應的同一虛擬像素中的虛擬像素G所構成，並藉由來自虛擬像素的分區掃描控制信號PR_{data_} ST、PR_{data_} END，使得致能選擇電路601a~601d佔用的螢幕邊框面積縮小，並可實現顯示器畫面單一列動態更新的功能。

綜上所述，本發明的顯示器驅動電路200、600可以動態產生起始/停止更新信號至每一可局部更新區域予以局部更新顯示器畫面，且顯示器驅動電路200、600佔用的螢幕邊框不受顯示器畫面可局部更新區域數目影響，因此可達到螢幕窄邊框的效果，並節省功耗。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

GOA[1]~GOA[8]‧‧‧閘極驅動電路 SR[1]~SR[8]、SR[m]、SR[m+1]‧‧‧驅動信號 ST、ST1~ST4、ST_EXT‧‧‧輔助起始更新信號 END、END1~END4、END_EXT‧‧‧輔助停止更新信號 ST[1]、ST[5]、ST[m+1]‧‧‧分區起始更新信號 END[1]、END[4]、END[8]‧‧‧分區停止更新信號 PR_data、PR_{data_}ST、PR_{data_}END‧‧‧分區掃描控制信號 PR_{EN_5}、PR_{EN_8}、PR_{EN_ST}、PR_{EN_END}、PR_{EN_m+1}‧‧‧選擇信號 RESET‧‧‧重置信號 201a、201b、201c、201d、301、501、601a、601b、601c、601d‧‧‧致能選擇電路 302、502‧‧‧選擇器 303、503、603a、603b‧‧‧等效電路 301a、302a、302b‧‧‧及閘 301b‧‧‧暫存器 302c‧‧‧或閘 302d‧‧‧第一反相閘 T1、T2、T1A、T2A、T2B、T3A、T3B‧‧‧第一型電晶體 T_A1、T_A2、T_A3、T_A4‧‧‧畫面更新時間區間 T_B1、T_B2、T_B3‧‧‧畫面不更新時間區間 T1B‧‧‧第二型電晶體 VGL‧‧‧閘極低電壓 VGH‧‧‧閘極高電壓 C_PR、C_{PR_ST}、C_{PR_END}‧‧‧電容 T_{FULL_1}、T_{FULL_2}‧‧‧全畫面更新模式時間區間 T_{PART_1}‧‧‧部份畫面更新模式時間區間 Z1‧‧‧第一區域 Z2‧‧‧第二區域 Z3‧‧‧第三區域 Z4‧‧‧第四區域

圖1A~圖1C表示習知技術的顯示器驅動電路的示意圖。圖2A~圖2C表示本發明的顯示器驅動電路的一實施例。圖3A~圖3C表示圖2B所示的顯示器驅動電路中的致能選擇電路一具體結構。圖4表示圖2A~圖2C所示的顯示器驅動電路的部份信號時序圖。圖5表示圖3A所示的致能選擇電路另一具體結構。圖6A~圖6D表示本發明的顯示器驅動電路的另一實施例。

GOA[1]~GOA[8]‧‧‧閘極驅動電路

SR[1]~SR[8]‧‧‧驅動信號

ST[1]、ST[5]‧‧‧分區起始更新信號

END[4]、END[8]‧‧‧分區停止更新信號

ST、ST_EXT‧‧‧輔助起始更新信號

END、END_EXT‧‧‧輔助停止更新信號

201a、201b、201c、201d‧‧‧致能選擇電路

Z1‧‧‧第一區域

Z2‧‧‧第二區域

200‧‧‧顯示器驅動電路

Claims

一種顯示器的驅動電路，包括：多個閘極驅動電路組，分別對應該顯示器的多個顯示區域，各該閘極驅動電路組產生多個驅動信號以驅動對應的各該顯示區域；多個掃描控制信號產生器，分別對應至該些閘極驅動電路組，其中第N級的掃描控制信號產生器接收一前級驅動信號、一後級驅動信號、一輔助起始更新信號以及一輔助停止更新信號，並依據一分區掃描控制信號以選擇該前級驅動信號以及該輔助起始更新信號的其中之一以產生一分區起始更新信號，並依據該分區掃描控制信號以選擇該後級驅動信號以及該輔助停止更新信號的其中之一以產生一分區停止更新信號，其中第N級的閘極驅動電路組依據該分區起始更新信號以及該分區停止更新信號以執行閘極掃描動作，N為正整數。
如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中該第N級的掃描控制信號產生器包括：一第一致能選擇電路，依據該分區掃描控制信號以選擇該前級驅動信號以及該輔助起始更新信號的其中之一以產生該分區起始更新信號；以及一第二致能選擇電路，依據該分區掃描控制信號以選擇該後級驅動信號以及該輔助停止更新信號的其中之一以產生該分區停止更新信號。
如申請專利範圍第2項所述的驅動電路，其中該第一致能選擇電路包括：一選擇器，接收該前級驅動信號以及該輔助起始更新信號，依據一選擇信號以選擇該前級驅動信號或該輔助起始更新信號以產生該分區起始更新信號；以及一邏輯運算電路，針對該分區掃描控制信號以及一當級驅動信號進行邏輯運算以產生該選擇信號。
如申請專利範圍第3項所述的驅動電路，其中該選擇器包括：一第一及閘，具有第一輸入端接收該前級驅動信號；一第二及閘，具有第一輸入端接收該輔助起始更新信號；一或閘，具有二輸入端分別耦接至該第一及閘以及該第二及閘的輸出端，該或閘的輸出端產生該分區起始更新信號；以及一反向器，具有輸入端耦接至該第二及閘的第二輸入端，並接收該選擇信號，該反向器的輸出端耦接至該第一及閘的第二輸入端。
如申請專利範圍第3項所述的驅動電路，其中該邏輯運算電路包括：一暫存器，接收一運算結果以及一重置信號，暫存該運算結果以產生該選擇信號，或依據該重置信號以進行重置動作；一邏輯運算器，耦接至該暫存器，針對該分區掃描控制信號以及該當級驅動信號進行邏輯及運算以產生該運算結果。
如申請專利範圍第5項所述的驅動電路，其中該暫存器包括：一第一電晶體，其第一端產生該選擇信號，該第一電晶體的控制端接收該重置信號，該第一電晶體的第二端接收一閘極低電壓；以及一第一電容，耦接在該第一電晶體的第一端與第二端間，該邏輯運算器包括：一第二電晶體，其第一端耦接該第一電晶體的第一端，該第二電晶體的控制端接收該當級驅動信號，該第一電晶體的第二端接收該分區掃描控制信號。
如申請專利範圍第6項所述的驅動電路，其中該第一電晶體以及該第二電晶體皆為N型電晶體。
如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中第一級的掃描控制信號產生器更接收一全區起始信號，並依據該分區掃描控制信號以選擇該全區起始信號以及該輔助起始更新信號的其中之一以產生對應的該分區起始更新信號。
如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中最後一級的掃描控制信號產生器更接收一全區停止信號，並依據該分區掃描控制信號以選擇該全區停止信號以及該輔助停止更新信號的其中之一以產生對應的該分區停止更新信號。
如申請專利範圍第5項所述的驅動電路，其中該暫存器包括：一第三電晶體，其第一端產生該選擇信號，該第三電晶體的控制端接收該重置信號，該第三電晶體的第二端接收一閘極低電壓；以及一第二電容，耦接在該第三電晶體的第一端與第二端間，該邏輯運算器包括：一開關，該開關第一端耦接該第三電晶體的第一端，該開關的第二端接收該分區掃描控制信號，該開關的第一控制端耦接一反相器的輸出端，該開關的第二控制端耦接該反相器的輸入端，該反相器的輸入端接收該當級驅動信號。
如申請專利範圍第6項所述的驅動電路，其中該第一致能選擇電路的該第二電晶體由該第一致能選擇電路對應的一虛擬像素中的同一型電晶體所構成。
如申請專利範圍第11項所述的驅動電路，其中該第一致能選擇電路與該第二致能選擇電路對應同一虛擬像素。