TWI729776B - 具有圖框率切換的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置 - Google Patents

具有圖框率切換的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置 Download PDF

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Abstract

一種可切換多數圖框率的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，包含一時序控制單元、一面板驅動單元及一發光占空比控制單元，時序控制單元根據輸入的一圖框率，以延伸垂直消隱時間來改變該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間及垂直消隱時間，使得該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間等於基準顯示時間；面板驅動單元根據輸入的圖框資料及圖框時序，依時序控制單元所改變的圖框率對應的圖框期間中的顯示時間及垂直消隱時間，驅動一主動矩陣有機發光二極體顯示面板，以將輸入的圖框資料顯示於主動矩陣有機發光二極體顯示面板；發光占空比控制單元於該圖框率對應的圖框期間，施加多數發光脈衝至主動矩陣有機發光二極體顯示面板。

Description

具有圖框率切換的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置
本發明係關於一種具有圖框率切換的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，尤指一種可維持主動矩陣有機發光二極體顯示亮度不變的具有圖框率切換的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置。
由於主動矩陣有機發光二極體(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED) 面板的快速響應特性，其可大幅改善動態的顯示效果，但在靜態顯示時則需滿足省電需求，因此，圖框率(frame rate)的切換便有其必要性，故在AMOLED顯示驅動裝置的設計上，需考慮在切換的過程中避免因圖框率切換而造成顯示上的變異，以及降低電路設計的複雜度與使用上的困難度。
以目前習知的AMOLED顯示驅動裝置的設計，如需達成不同圖框率的切換，一般需要使用不同的面板驅動時序(panel driving timing)來驅動AMOLED 面板，此將導致面板充電時間的不同，進而造成面板顯示亮度的改變；且因為需使用多種不同的面板驅動時序，故AMOLED顯示驅動裝置需要較大之記憶體以儲存多種不同的設定，並在時序控制上還需保留足夠的轉換時間，導致驅動電路設計之困難；此外，對於不同的面板充電時間所造成的顯示亮度變化，不僅需要搭配其他功能做補償(如Gamma)以降低其變化，同時也會影響到AMOLED面板其他特性表現(如Mura)。
因此，在習知AMOLED顯示驅動裝置的設計上，實仍存在有諸多缺失而有予以改善之必要。
本發明之目的主要係在提供一種具有圖框率切換的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其在圖框率切換時藉由控制顯示驅動時間不變及控制整個圖框的發光占空比(emission duty ratio) 不變，可維持主動矩陣有機發光二極體顯示亮度不變。
為達前述目的，本發明提出一種主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其切換於多數圖框率以進行顯示驅動，每一圖框率對應一圖框期間，每一圖框期間具有一顯示時間及一垂直消隱時間，該多數圖框率中的一最高圖框率對應的圖框期間中的顯示時間為一基準顯示時間，該主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置包含：一時序控制單元，根據輸入的一圖框率，以延伸垂直消隱時間來改變該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間及垂直消隱時間，使得該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間等於該基準顯示時間；一面板驅動單元，根據輸入的圖框資料及圖框時序，依該時序控制單元所改變的該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間及垂直消隱時間，驅動一主動矩陣有機發光二極體顯示面板，以將輸入的該圖框資料顯示於該主動矩陣有機發光二極體顯示面板；以及一發光占空比控制單元，於該圖框率對應的圖框期間，施加多數發光脈衝至該主動矩陣有機發光二極體顯示面板。
以上概述與接下來的詳細說明皆為示範性質，是為了進一步說明本發明的申請專利範圍，而有關本發明的其他目的與優點，將在後續的說明與圖式加以闡述。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明的實施方式，並不用於限定本發明。
圖1顯示以本發明的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置11驅動一主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示面板13進行顯示的示意圖，其中，主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置11包括一面板驅動單元111、一發光占空比控制單元113、及一時序控制單元115，其可根據輸入的圖框資料及圖框時序，來驅動主動矩陣有機發光二極體顯示面板13，以將輸入的圖框資料顯示於主動矩陣有機發光二極體顯示面板13，此外，主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置11亦可由例如為應用處理器(AP)的外部控制所設定。
前述主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置11可切換於多數圖框率FR-i (i=1~n，n為大於1的整數)以進行顯示驅動，其中，用以進行顯示驅動的圖框率資訊是包含於輸入的圖框時序中，或是可由應用處理器(AP)所設定。且如圖1所示，圖框率FR-1, FR-2, FR-3,…FR-n為依序增加，亦即，圖框率FR-n為多數圖框率中的最高圖框率，而每一圖框率FR-i對應一圖框期間15，每一圖框期間15具有一顯示時間(DT)及一垂直消隱時間(VB)，其中，該最高圖框率FR-n對應的圖框期間15中的顯示時間(DT)定義為一基準顯示時間(SDT)。
由於主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置11是切換於多數圖框率FR-1, FR-2, FR-3,…FR-n來進行顯示驅動，為達到圖框率變動但面板亮度不變之目的，前述時序控制單元115根據輸入的圖框率FR-i，以延伸垂直消隱時間(VB)的方式來改變該圖框率FR-i對應的圖框期間15中的顯示時間(DT)及垂直消隱時間(VB)，使得該圖框率FR-i對應的圖框期間15中的顯示時間(DT)等於該基準顯示時間(SDT)。
請參考圖2所示為前述時序控制單元115的控制範例，其是以多數圖框率為60Hz、90Hz及120Hz為例來說明，其中120Hz為最高圖框率，如圖所示，圖框率120Hz對應的圖框期間151中的顯示時間(DT)為基準顯示時間(SDT)，而圖框率120Hz對應的圖框期間151減去該基準顯示時間(SDT)則為其垂直消隱時間(VB)；對於圖框率90Hz，其對應的圖框期間152中的顯示時間(DT)改變為相等於該基準顯示時間(SDT)，而垂直消隱時間(VB)則延伸成為等於圖框率90Hz對應的圖框期間152減去該基準顯示時間(SDT)；同樣地，對於圖框率60Hz，其對應的圖框期間155中的顯示時間(DT)改變為相等於該基準顯示時間(SDT)，而垂直消隱時間(VB)則延伸成為等於圖框率60Hz對應的圖框期間155減去該基準顯示時間(SDT)。
基於前述時序控制單元115所改變的圖框率FR-i對應的圖框期間15中的顯示時間(DT=SDT)及垂直消隱時間(VB)，面板驅動單元111根據輸入的圖框資料及圖框時序，依時序控制單元115所改變的圖框率FR-i對應的圖框期間15，驅動主動矩陣有機發光二極體顯示面板13，以將輸入的圖框資料顯示於主動矩陣有機發光二極體顯示面板13。
同時，為達到圖框率變動但面板亮度不變的目的，於圖框率FR-i對應的圖框期間15，前述發光占空比控制單元113是施加多數發光脈衝(emission pulse)至於該主動矩陣有機發光二極體顯示面板13，其中，所施加的發光脈衝的個數是使得圖框率FR-i對應的圖框期間15的發光占空比(emission duty ratio cycle)為一固定的預設值，亦即，對所有圖框率FR-i，對應的發光占空比為保持不變。
請參考圖3所示為前述發光占空比控制單元113的控制範例，其是以多數圖框率為60Hz、68.6Hz、80Hz、96Hz及120Hz為例來說明，其中120Hz為最高圖框率。如圖所示，當切換為最高圖框率120Hz以進行顯示驅動時，發光占空比控制單元113於對應的圖框期間151中所施加的發光脈衝的個數為N個，當中，N為大於1的整數，於此範例中，N=4，亦即，於對應的圖框期間151中，發光占空比控制單元113施加4個發光脈衝。
而為使得圖框率FR-i對應的圖框期間15的發光占空比維持不變，當切換至非為該最高圖框率FR-n(於此範例中，120Hz)的一特定圖框率FR-j (j=1~n-1)( 於此範例中，60Hz、68.6Hz、80Hz或96Hz)以進行顯示驅動時，發光占空比控制單元113所施加的發光脈衝的個數為M個，M為特定圖框率FR-j對應的圖框期間15除以一基本發光脈衝週期(emission cycle time)所決定，當中，該基本發光脈衝週期為最高圖框率FR-n對應的圖框期間151除以N。於此範例中，該基本發光脈衝週期為1/120秒÷4=1/480秒，故以圖框率96Hz進行顯示驅動時，發光占空比控制單元113所施加的發光脈衝的個數M=1/96秒÷1/480秒=5；以圖框率80Hz進行顯示驅動時，發光占空比控制單元113所施加的發光脈衝的個數M=1/80秒÷1/480秒=6；以圖框率68.6Hz進行顯示驅動時，發光占空比控制單元113所施加的發光脈衝的個數M=1/68.6秒÷1/480秒=7；以圖框率60Hz進行顯示驅動時，發光占空比控制單元113所施加的發光脈衝的個數M=1/60秒÷1/480秒=8。依此方式，亦可計算出介於上述任二圖框率之間的一圖框率對應的發光脈衝的個數。
再者，該特定圖框率FR-j對應的一發光脈衝週期為該特定圖框率對應的圖框期間15除以M。於此範例中，圖框率96Hz對應的發光脈衝週期為1/96秒÷5=1/480秒；圖框率80Hz對應的發光脈衝週期為1/80秒÷6=1/480秒；圖框率68.6Hz對應的發光脈衝週期為1/68.6秒÷7=1/480.2秒；圖框率60Hz對應的發光脈衝週期為1/60秒÷8=1/480秒。依此方式，亦可計算出介於上述任二圖框率之間的一圖框率對應的發光脈衝週期。需注意的是，計算出的發光脈衝週期可微調為使M個發光脈衝能完整施加於特定圖框率FR-j對應的圖框期間15，且維持該特定圖框率FR-j對應的圖框期間15的發光占空比為該固定的預設值。
此外，每一圖框率對應一發光頻率，發光頻率定義為圖框率乘以發光脈衝的個數，如圖3所列圖框率120Hz、96Hz、80Hz、68.6Hz及60Hz的發光頻率分別為480Hz、480 Hz、480 Hz、480.2 Hz及480 Hz，其大致相等或變化量極小。需注意的是，當有例如介於上述任二圖框率之間的一圖框率對應發光頻率變化較大時，可藉由調整該圖框率的發光脈衝週期或增加發光脈衝的個數以降低該圖框率對應的發光頻率的變化量。
由以上之說明可知，以本發明的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置11，其藉由簡單地控制顯示驅動時間不變及控制整個圖框的發光占空比不變，可避免因圖框率切換而造成顯示上的變異，有效達成了圖框率變動但面板亮度不變之目的。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
11:主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置 13:主動矩陣有機發光二極體顯示面板 111:面板驅動單元 113:發光占空比控制單元 115:時序控制單元 15,151,152,155:圖框期間
圖1顯示以本發明之一實施例驅動一主動矩陣有機發光二極體顯示面板進行顯示的示意圖。 圖2顯示本發明的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置的時序控制單元的控制範例。 圖3顯示本發明的主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置的發光占空比控制單元的控制範例。
15,151,152,155:圖框期間

Claims (10)

  1. 一種主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，可切換多數圖框率以進行顯示驅動，每一圖框率對應一圖框期間，每一圖框期間具有一顯示時間及一垂直消隱時間，該多數圖框率中的一最高圖框率對應的圖框期間中的顯示時間為一基準顯示時間，該主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置包含： 一時序控制單元，根據輸入的一圖框率，以延伸垂直消隱時間來改變該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間及垂直消隱時間，使得該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間等於該基準顯示時間； 一面板驅動單元，根據輸入的圖框資料及圖框時序，依該時序控制單元所改變的該圖框率對應的圖框期間中的顯示時間及垂直消隱時間，驅動一主動矩陣有機發光二極體顯示面板，以將輸入的該圖框資料顯示於該主動矩陣有機發光二極體顯示面板；以及 一發光占空比控制單元，於該圖框率對應的圖框期間，施加多數發光脈衝至該主動矩陣有機發光二極體顯示面板。
  2. 如請求項1所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，該發光占空比控制單元所施加的發光脈衝的個數是使得該圖框率對應的圖框期間的發光占空比為一固定的預設值。
  3. 如請求項2所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，該時序控制單元是將垂直消隱時間延伸成為等於該圖框率對應的圖框期間減去該基準顯示時間。
  4. 如請求項2所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，輸入的該圖框率是包含於輸入的該圖框時序中。
  5. 如請求項2所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，輸入的該圖框率是由一應用處理器(AP)所設定。
  6. 如請求項2所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，當切換至最高圖框率以進行顯示驅動時，該發光占空比控制單元所施加的發光脈衝的個數為N個，當中，N為大於1的整數。
  7. 如請求項6所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，當切換至非為該最高圖框率的一特定圖框率以進行顯示驅動時，該發光占空比控制單元所施加的發光脈衝的個數為M個，M為該特定圖框率對應的圖框期間除以一基本發光脈衝週期所決定，當中，該基本發光脈衝週期為該最高圖框率對應的圖框期間除以N。
  8. 如請求項7所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，該特定圖框率對應的一發光脈衝週期為該特定圖框率對應的圖框期間除以M，該發光脈衝週期可微調為使得M個發光脈衝完整施加於該特定圖框率對應的圖框期間，且維持該特定圖框率對應的圖框期間的發光占空比為該固定的預設值。
  9. 如請求項8所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，每一圖框率對應的一發光頻率為該圖框率乘以其發光脈衝的個數，且該多數圖框率對應的發光頻率大致相等。
  10. 如請求項9所述之主動矩陣有機發光二極體顯示驅動裝置，其中，以一圖框率進行顯示驅動時，藉由調整該圖框率的發光脈衝週期時間或增加其發光脈衝的個數以降低該圖框率對應的發光頻率的變化量。
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