TWI718777B

TWI718777B - 提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置

Info

Publication number: TWI718777B
Application number: TW108142480A
Authority: TW
Inventors: 葉碧純
Original assignee: 敦泰電子股份有限公司
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2021-02-11
Also published as: TW202121387A

Abstract

本發明提供一種提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置，此提高顯示裝置刷新率的驅動方法包括下列步驟：將一顯示面板上，每一條水平線上的畫素分為至少一第一組畫素以及一第二組畫素；在每一條水平線上，配置一第一組掃描線，電性連接該第一組畫素；在每一條水平線上，配置一第二組掃描線，電性連接該第二組畫素；當第一組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第二組畫素的資料線對應之顯示電壓；以及當第二組掃描線致能時，根據顯示資料，提供下一條水平線的第一組畫素對應之顯示電壓。

Description

提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置的技術，更進一步來說，本發明係關於一種提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置。

第1圖為先前技術的主動矩陣有機發光二極體(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode，AMOLED)面板的畫素電路之示意圖。請參考第1圖，此主動矩陣有機發光二極體面板的畫素包括多工器薄膜電晶體101、掃描用薄膜電晶體102、驅動用薄膜電晶體103以及有機發光二極體104。多工器薄膜電晶體101配置在有機發光二極體面板的資料線與資料驅動電路之間。一般在有機發光二極體面板，會使用多工器的設計，主要是為了減少資料驅動電路晶片到畫素之間的走線，以減少面板的下邊界面積與減少資料驅動電路的腳位數目(pin counts)。

第2圖為先前技術的主動矩陣有機發光二極體面板的多工器之驅動電路示意圖。第3圖為先前技術的主動矩陣有機發光二極體面板的多工器之驅動波形示意圖。請同時參考第2圖以及第3圖。當多工訊號mux1致能時，資料驅動電路對資料線201充電，把資料線201上的RC(電阻電容)充飽後，再將多工訊號mux1禁能，並致能多工訊號mux2。當多工訊號mux2致能時，資料驅動電路對資料線202充電，把資料線202上的RC(電阻電容)充飽後，再將多工訊號mux2禁能。

當依序把資料線201以及202的RC充飽後，掃描訊號Scan[n-1]致能，畫素的掃描用薄膜電晶體102被導通，此時，驅動用薄膜電晶體103亦開始被導通，利用資料電壓控制驅動用薄膜電晶體103的電流(Ids)，進而控制發光亮度的大小。

由上述第1圖~第3圖的電路操作可知，控制此畫素電路是否充飽的主要有兩個因素，第一為多工訊號(mux1、mux2)致能的時間長短，第二個為掃描用薄膜電晶體102被導通(turn-on)的時間。另外，掃描用薄膜電晶體102被導通的時間也會影響亮度補償(mura補償)的程度。其中，mura補償電路並未繪示於圖示中。

以第2圖為例，一條水平線的掃描時間即切割為2個多工訊號(mux1、mux2)與掃描用薄膜電晶體102被導通的時間，且2個多工訊號的致能時間與掃描用電晶體102的導通時間皆不能重疊(overlap)。以目前 FHD+20：9(2220×1080)的面板，幀率60Hz，一條掃描線的時間約為6.9us左右，分配給每個多工路徑開啟的時間約為2.0us，掃描用薄膜電晶體開啟的時間約為2.0us。如果要支持高幀率至120Hz，一條line時間縮短為3.45us左右，分配給每個多工路徑開啟的時間為1us，掃描用薄膜電晶體開啟的時間約為lus。此時，顯示面板極有可能發生資料線與畫素電路皆無法充飽的現象，因而造成畫面亮度異常與造成嚴重的亮度不平均(mura現象)。因此，在目前先前技術中，若要支援高幀率至120Hz，並不會採用多工器的設計。為了增加充電時間，一般會採用全出腳位的設計方式，來解決上述的顯示異常問題。然而，此全出腳位的設計方式又將增加下邊緣，且資料驅動晶片必須塞入更多源極驅動通道(source channel)，造成顯示裝置的成本增加。

本發明的一目的在於提供一種提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置，可以增加顯示裝置的更新率，縮小顯示裝置的邊緣與減少驅動IC出source pin數，且可維持一定的亮度不均(mura)補償時間。

有鑒於此，本發明提供一種提高顯示裝置刷新率的驅動方法，此方法包括下列步驟：將一顯示面板上，每一條水平線上的畫素分為至少一第一組畫素以及一第二組畫素；在每一條水平線上，配置一第一組掃描線，電性連接該第一組畫素；在每一條水平線上，配置一第二組掃描線，電性連接該第二組畫素；當第一組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第二組畫素的資料線對應之顯示電壓；以及當第二組掃描線致能時，根據顯示資料，提供下一條水平線的第一組畫素的資料線對應之顯示電壓。

本發明另外提供一種顯示裝置，此顯示裝置包括一顯示面板以及一資料驅動電路。顯示面板包括多數個水平線以及一多工電路。每一個水平線包括多數個第一組畫素、多數個第二組畫素、一第一組掃描線以及一第二組掃描線。第K個水平線的第一組掃描線電性連接到第K個水平線的第一組畫素。第K個水平線的第二組掃描線電性連接到第K個水平線的第二組畫素。多工電路包括多數個資料輸入端、多數個第一組畫素通道以及多數個第二組畫素通道。第一組畫素通道對應的耦接到每一條水平線上的多數個第一組畫素。第二組畫素通道對應的耦接到每一條水平線上的多數個第二組畫素。資料驅動電路電性連接多工電路的些資料輸入端。當第I條水平線的第一組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第I條水平線的第二組畫素的資料線對應之顯示電壓；以及當第I條水平線的第二組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第I+1條水平線的第一組畫素對應之顯示電壓，其中，I、K為自然數。

依照本發明較佳實施例所述之提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置，上述顯示面板的每一該些畫素包括一掃描用薄膜電晶體、一驅動用薄膜電晶體以及一有機發光二極體。掃描用薄膜電晶體包括一第一源汲極、一第二源汲極以及一閘極，其中，掃描用薄膜電晶體的閘極耦接第一組掃描線，掃描用薄膜電晶體的第一源汲極耦接對應的資料線。驅動用薄膜電晶體包括一第一源汲極、一第二源汲極以及一閘極，其中，驅動用薄膜電晶體的閘極耦接該掃描用薄膜電晶體的第二源汲極，驅動用薄膜電晶體的第一源汲極耦接一第一電源電壓。有機發光二極體包括一陽極以及一陰極，有機發光二極體的陽極耦接驅動用薄膜電晶體的第二源汲極，有機發光二極體的陰極耦接一第二電源電壓。

依照本發明較佳實施例所述之提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置，上述第一組畫素被分成至少一第一子畫素以及一第二子畫素，其中，當第I條水平線的第二組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第二組掃描線致能的第一期間，提供第I+1條水平線的第一組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓；以及在第I條水平線的第二組掃描線致能的第二期間，提供第I+1條水平線的第一組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。

依照本發明較佳實施例所述之提高顯示裝置刷新率的驅動方法以及使用其之顯示裝置，上述第二組畫素被分成至少一第一子畫素以及一第二子畫素，其中，當第I條水平線的第一組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第一組掃描線致能的第一期間，提供第I條水平線的第二組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓；以及在第I條水平線的第一組掃描線致能的第二期間，提供第I條水平線的該第二組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。

本發明的精神在於利用將面板上的水平線分割為至少兩個水平掃描線，並且水平線上的畫素亦對應地分割為至少兩組。藉由分時驅動的方式，在啟動上一條掃描時，給資料電壓到下一條未掃描的像素，同時，上一條掃描線的資料電壓在掃描時同時灌入畫素中。藉此，可保持完整一條掃描線的時間做充電，且多工器開啟的時間也相對應的可以拉長。因此，本發明可以增加顯示裝置的更新率，縮小邊緣與減少驅動晶片輸出至源極腳位的數目，且可維持一定的mura補償時間。

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。

101‧‧‧多工器薄膜電晶體

102‧‧‧掃描用薄膜電晶體

103‧‧‧驅動用薄膜電晶體

104‧‧‧有機發光二極體

201、202‧‧‧資料線

401‧‧‧顯示面板

402‧‧‧資料驅動電路

403‧‧‧水平線

404‧‧‧多工電路

405‧‧‧第一組畫素

406‧‧‧第二組畫素

407‧‧‧第一組掃描線

408‧‧‧第二組掃描線

M1、M2、M3、M4‧‧‧薄膜電晶體

S601~S606‧‧‧本發明實施例的各步驟

S701~S702‧‧‧本發明實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之步驟S605的子步驟

S801~S802‧‧‧本發明實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之步驟S606的子步驟

第1圖為先前技術的主動矩陣有機發光二極體面板的畫素電路之示意圖。

第2圖為先前技術的主動矩陣有機發光二極體面板的多工器之驅動電路示意圖。

第3圖為先前技術的主動矩陣有機發光二極體面板的多工器之驅動波形示意圖。

第4圖繪示為本發明一較佳實施例的顯示裝置之示意圖。

第5圖繪示為本發明一較佳實施例的顯示裝置之操作波形示意圖。

第6圖繪示為本發明一較佳實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之流程圖。

第7圖繪示為本發明一較佳實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之步驟S605的子步驟流程圖。

第8圖繪示為本發明一較佳實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之步驟S606的子步驟流程圖。

第4圖繪示為本發明一較佳實施例的顯示裝置之示意圖。請參考第4圖，此顯示裝置包括一顯示面板401以及一資料驅動電路402(未完整繪示)。顯示面板包括多數個水平線403以及一多工電路404。每一個水平線403包括第一組畫素405、第二組畫素406、一第一組掃描線407以及一第二組掃描線408。第一組掃描線407電性連接到第一組畫素405。第二組掃描線408電性連接到第二組畫素406。在此實施例中，一條水平線403的畫素被分為奇數組畫素405以及偶數組畫素406，另外，這兩組畫素分別耦接到不同的掃描線上。

此第4圖的舉例中，多工電路404例如是一個資料輸入端對應四個畫素通道的多工器。然，本領域具有通常知識者應當知道，多工電路404僅用來作為示範性的舉例，實際應用本發明時，資料輸入端的數目係根據資料驅動電路402的腳位數目決定。同樣地，本發明畫素通道的數目亦根據資料線的數目決定。在此多工電路404包括第一組畫素通道(薄膜電晶體M1、M3)以及第二組畫素通道(薄膜電晶體M2、M4)。在此實施例中，第一組畫素405亦被分為第一子畫素P1以及第二子畫素P3，分別耦接薄膜電晶體M1、M3。同樣地，第二組畫素406亦被分為第一子畫素P2以及第二子畫素P4，分別耦接薄膜電晶體M2、M4。

第一組畫素通道的薄膜電晶體M1、M3對應的耦接到第一組畫素405。第二組畫素通道的薄膜電晶體M2、M4對應的耦接到第二組畫素406。資料驅動電路402電性連接多工電路404的資料輸入端。為了更加清楚的說明本發明，每個掃描線分別標示了Scan[N-2]、Scan[N-1]、Scan[N]、Scan[N+1]，資料線上分別標示了D1、D2、D3、D4，並且在多工電路404的每個薄膜電晶體M1、M2、M3、M4的閘極分別標示了mux1、mux2、mux3、mux4。再者，在此實施例中，仍以主動矩陣有機發光二極體做舉例。而本圖示中的畫素僅以單一薄膜電晶體作為示意，詳細的畫素電路可以參考第1圖。然，本領域具有通常知識者應當知道，本發明提出的驅動電路架構也可適用於不同型態的顯示面板，故本發明不以主動矩陣有機發光二極體為限。

第5圖繪示為本發明一較佳實施例的顯示裝置之操作波形示意圖。請同時參考第4圖以及第5圖，當顯示資料Data N輸出時，此時mux1與mux2依序被致能，薄膜電晶體M1、M3依序被開啟，並分別針對第一子畫素P1對應之資料線D1以及第二子畫素P3對應之資料線D3進行充電(以上述第1圖架構為例，例如是對資料線D1與D3上的電阻電容充電)。此期間，由於掃描線Scan[N-1]被致能，此時之前資料線D2與D4所儲存的資料電壓將分別被轉移到子畫素P2與子畫素P4。此時，可以對子畫素P2與P4中的掃描用薄膜電晶體充到對的電壓，不受資料線D1與D3正在充電的影響。

接下來，當顯示資料Data N+1輸出時，此時mux3與mux4依序被致能，薄膜電晶體M2、M4依序被開啟，並分別針對第一子畫素P2對應之資料線D2以及第二子畫素P4對應之資料線D4進行充電。此期間，Scan[N]被致能，此時之前資料線D1與D3儲存的資料電壓被轉移到對應的子畫素，如子畫素P2和P4，可以對掃描用薄膜電晶體充到對的電壓，不受資料線D2與D4正在充電的影響。以此類推，顯示資料Data N+2輸出的期間，對資料線D1與D3充電，並將之前資料線D2與D4儲存的資料電壓被轉移到對應的子畫素，如子畫素P2和P4。

對照先前技術，本發明提出的驅動方式，多工器薄膜電晶體101開啟的時間與掃描用薄膜電晶體102開啟的時間不需要全部擠在一條掃描線的時間內完成，可以分屬在兩條掃描線的時間完成，這樣可以增加對資料線的充電時間與增加掃描用薄膜電晶體102開啟的時間。

第6圖繪示為本發明一較佳實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之流程圖。請參考第6圖，此提高顯示裝置刷新率的驅動方法包括下列步驟：

步驟S601：開始。

步驟S602：將一顯示面板上，每一條水平線上的畫素分為至少一第一組畫素以及一第二組畫素。如上述實施例所述，將偶數畫素和奇數畫素分開。

步驟S603：在每一條水平線上，配置一第一組掃描線，電性連接該第一組畫素。

步驟S604：在每一條水平線上，配置一第二組掃描線，電性連接該第二組畫素。

步驟S605：第一組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第二組畫素的資料線對應之顯示電壓。如上述第4與第5圖的實施例，在掃描線Scan[N-2]致能的時間，顯示資料Data N輸出，並且mux3與mux4依序被致能，薄膜電晶體M2、M4依序被開啟，以分別針對資料線D2與D4進行充電。

步驟S606：第二組掃描線致能時，根據顯示資料，提供下一條水平線的第一組畫素對應之顯示電壓。如上述實施例，當顯示資料Data N輸出時，此時mux1與mux2依序被致能，薄膜電晶體M1、M3依序被開啟，並分別針對資料線D1與D3進行充電，此期間，Scan[N-1]被致能，此時之前資料線D2與D4所儲存的資料電壓被轉移到畫素。由於畫素被分組，資料充電和電壓轉移到畫素的動作可以同時進行，故即便更新率上升，也有足夠的時間對資料線充電以及對畫素充電。

第7圖繪示為本發明一較佳實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之步驟S605的子步驟流程圖。請參考第7圖，此步驟S605包括下列步驟：

步驟S701：當第I條水平線的第一組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第一組掃描線致能的第一期間，提供第I條水平線的第二組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。如第4圖以及第5圖所示，在掃描線Scan[N-2]致能的期間，薄膜電晶體M2被開啟，第二組掃描線的第一子畫素P2依照資料Data N-1對資料線D2進行充電。

步驟S702：在第I條水平線的第一組掃描線致能的第二期間，提供第I條水平線的第二組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。如第4圖以及第5圖所示，在掃描線Scan[N-2]致能的期間，薄膜電晶體M4被開啟，第二組掃描線的第二子畫素P4依照資料Data N-1對資料線D4進行充電。

第8圖繪示為本發明一較佳實施例的提高顯示裝置刷新率的驅動方法之步驟S606的子步驟流程圖。請參考第8圖，此步驟S606包括下列步驟：

步驟S801：當第I條水平線的第二組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第二組掃描線致能的第一期間，提供第I+1條水平線的第一組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。如第4圖以及第5圖所示，在掃描線Scan[N-1]致能的期間，薄膜電晶體M1被開啟，第一組掃描線的第一子畫素依照資料Data N對資料線D1進行充電。

步驟S802：在第I條水平線的第二組掃描線致能的第二期間，提供第I+1條水平線的第一組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。如第4圖以及第5圖所示，在掃描線Scan[N-1]致能的期間，薄膜電晶體M3被開啟，第一組掃描線的第二子畫素依照資料Data N對資料線D3進行充電。

綜上所述，本發明的精神在於利用將面板上的水平線分割為至少兩個水平掃描線，並且水平線上的畫素亦對應地分割為至少兩組。藉由分時驅動的方式，在啟動上一條掃描時，給資料電壓到下一條未掃描的像素，同時，上一條掃描線的資料電壓在掃描時同時灌入畫素中。藉此，可保持完整一條掃描線的時間做充電，且多工器開啟的時間也相對應的可以拉長。因此，本發明可以增加顯示裝置的更新率，縮小邊緣與減少驅動晶片至源極的腳位數目，且維持一定的mura補償時間。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。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。

S601~S606‧‧‧本發明實施例的各步驟

Claims

一種提高顯示裝置刷新率的驅動方法，包括：

將一顯示面板上，每一條水平線上的畫素分為至少一第一組畫素以及一第二組畫素；

在每一條水平線上，配置一第一組掃描線，電性連接該第一組畫素；

在每一條水平線上，配置一第二組掃描線，電性連接該第二組畫素；

當第一組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第二組畫素的資料線對應之顯示電壓；以及

當第二組掃描線致能時，根據顯示資料，提供下一條水平線的第一組畫素的資料線對應之顯示電壓。
如申請專利範圍第1項所記載之提高顯示裝置刷新率的驅動方法，其中，該顯示面板的每一該些第一組畫素包括：

一掃描用薄膜電晶體，包括一第一源汲極、一第二源汲極以及一閘極，其中，該掃描用薄膜電晶體的閘極耦接第一組掃描線，該掃描用薄膜電晶體的第一源汲極耦接對應的資料線；

一驅動用薄膜電晶體，包括一第一源汲極、一第二源汲極以及一閘極，其中，該驅動用薄膜電晶體的閘極耦接該掃描用薄膜電晶體的第二源汲極，該驅動用薄膜電晶體的第一源汲極耦接一第一電源電壓；以及

一有機發光二極體，包括一陽極以及一陰極，該有機發光二極體的陽極耦接該驅動用薄膜電晶體的第二源汲極，該有機發光二極體的陰極耦接一第二電源電壓。
如申請專利範圍第1項所記載之提高顯示裝置刷新率的驅動方法，其中，該些第二組畫素被分成至少一第一子畫素以及一第二子畫素，其中，

當第I條水平線的第一組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第一組掃描線致能的第一期間，提供第I條水平線的該第二組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓；以及

在第I條水平線的第一組掃描線致能的第二期間，提供第I條水平線的該第二組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。
如申請專利範圍第1項所記載之提高顯示裝置刷新率的驅動方法，其中，該些第一組畫素被分成至少一第一子畫素以及一第二子畫素，其中，

當第I條水平線的第二組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第二組掃描線致能的第一期間，提供第I+1條水平線的該第一組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓；以及

在第I條水平線的第二組掃描線致能的第二期間，提供第I+1條水平線的該第一組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。
一種顯示裝置，包括：

一顯示面板，包括：

多數個水平線，每一個水平線包括：

多數個第一組畫素；

多數個第二組畫素；

一第一組掃描線，其中，第K個水平線的第一組掃描線電性連接到第K個水平線的第一組畫素；以及

一第二組掃描線，其中，第K個水平線的第二組掃描線電性連接到第K個水平線的第二組畫素；

一多工電路，包括：

多數個資料輸入端；

多數個第一組畫素通道，對應的耦接到每一條水平線上的多數個第一組畫素；以及

多數個第二組畫素通道，對應的耦接到每一條水平線上的多數個第二組畫素；

一資料驅動電路，電性連接該多工電路的該些資料輸入端，其中，

當第I條水平線的第一組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第I條水平線的第二組畫素的資料線對應之顯示電壓；以及

當第I條水平線的第二組掃描線致能時，根據顯示資料，提供第I+1條水平線的第一組畫素的資料線對應之顯示電壓，

其中，I、K為自然數。
如申請專利範圍第5項所記載之顯示裝置，其中，該顯示面板的每一該些第一組畫素包括：

一掃描用薄膜電晶體，包括一第一源汲極、一第二源汲極以及一閘極，其中，該掃描用薄膜電晶體的閘極耦接第一組掃描線，該掃描用薄膜電晶體的第一源汲極耦接對應的資料線；

一驅動用薄膜電晶體，包括一第一源汲極、一第二源汲極以及一閘極，其中，該驅動用薄膜電晶體的閘極耦接該掃描用薄膜電晶體的第二源汲極，該驅動用薄膜電晶體的第一源汲極耦接一第一電源電壓；以及

一有機發光二極體，包括一陽極以及一陰極，該有機發光二極體的陽極耦接該驅動用薄膜電晶體的第二源汲極，該有機發光二極體的陰極耦接一第二電源電壓。
如申請專利範圍第5項所記載之顯示裝置，其中，該些第二組畫素被分成至少一第一子畫素以及一第二子畫素，其中，

當第I條水平線的第一組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第一組掃描線致能的第一期間，提供第I條水平線的該第二組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓；以及

在第I條水平線的第一組掃描線致能的第二期間，提供第I條水平線的該第二組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。
如申請專利範圍第5項所記載之顯示裝置，其中，該些第一組畫素被分成至少一第一子畫素以及一第二子畫素，其中，

當第I條水平線的第二組掃描線致能時，根據顯示資料，在第I條水平線的第二組掃描線致能的第一期間，提供第I+1條水平線的該第一組畫素的第一子畫素對應的資料線對應之顯示電壓；以及

在第I條水平線的第二組掃描線致能的第二期間，提供第I+1條水平線的該第一組畫素的第二子畫素對應的資料線對應之顯示電壓。