TWI736267B - 驅動方法及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種驅動方法，應用於顯示裝置；所述顯示裝置用於顯示多幀圖像，所述顯示裝置定義有第一顯示區及第二顯示區，所述驅動方法包括如下步驟：在第一驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像；在第二驅動時段，接收指紋識別開始訊號，驅動所述第一顯示區保持顯示一幀圖像，驅動至少部分所述第二顯示區保持顯示白畫面，並驅動所述第二顯示區識別指紋；在第三驅動時段，接收指紋識別結束訊號，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像。本發明還提供一種顯示裝置。

Description

驅動方法及顯示裝置
本發明涉及顯示及指紋識別技術領域，尤其涉及一種驅動方法及應用該驅動方法的顯示裝置。
一種傳統的顯示裝置同時具有圖像顯示及指紋識別的功能。該顯示裝置包括薄膜電晶體基板、設置於薄膜電晶體基板上的指紋識別電路以及液晶顯示面板。薄膜電晶體基板輸出顯示訊號驅動液晶顯示面板顯示圖像，指紋識別電路輸出指紋識別訊號識別指紋。而輸出顯示訊號時，會產生雜訊，影響指紋識別。
本發明一方面提供一種驅動方法，應用於顯示裝置；所述顯示裝置用於顯示多幀圖像，所述顯示裝置定義有第一顯示區及第二顯示區，所述驅動方法包括如下步驟：在第一驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像；在第二驅動時段，接收指紋識別開始訊號，驅動所述第一顯示區保持顯示一幀圖像，驅動至少部分所述第二顯示區保持顯示白畫面，並驅動所述第二顯示區識別指紋；在第三驅動時段，接收指紋識別結束訊號，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像。
本發明另一方面提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括：蓋板，所述蓋板一表面定義有第一顯示區及第二顯示區；以及顯示面板，位於所述蓋板遠離所述表面的一側，所述顯示面板包括驅動基板，所述顯示面板在所述驅動基板的驅動下顯示圖像，所述驅動基板上設置有驅動器，所述驅動器用於在第一驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯 示區共同顯示圖像，在第二驅動時段，接收指紋識別開始訊號，驅動所述第一顯示區保持顯示一幀圖像，驅動至少部分所述第二顯示區保持顯示白畫面，並驅動所述第二顯示區識別指紋，在第三驅動時段，接收指紋識別結束訊號，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像。
上述驅動方法，藉由在第一驅動時段及第三驅動時段驅動第一顯示區及第二顯示區共同顯示圖像，在第二驅動時段驅動第一顯示區保持顯示一幀圖像，驅動第二顯示區保持顯示白畫面，並驅動第二顯示區識別指紋，有利於避免圖像訊號寫入過程中對指紋識別的影響。
10:顯示裝置
11:表面
12:顯示區
121:第一顯示區
122:第二顯示區
123:畫素區域
13:非顯示區
14:驅動基板
15:顯示面板
16:蓋板
GL1、GL2......GLm-2、GLm-1、GLm:閘極線
DL1、DL2......DLn-1、DLn:資料線
171:顯示電路
172:指紋識別電路
18:驅動器
T:作動週期
T1:第一驅動時段
T2:第二驅動時段
T3:第三驅動時段
t1:第一時刻
t2:第二時刻
圖1為本發明實施例提供的顯示裝置的平面結構示意圖。
圖2為圖1中顯示裝置的剖面結構示意圖。
圖3為圖2中驅動基板的平面結構示意圖。
圖4為位於第一顯示區的畫素區域中顯示電路的電路結構示意圖。
圖5為位於第二顯示區的畫素區域中顯示電路及指紋識別電路的電路結構示意圖。
圖6為本發明一實施例提供的顯示裝置的及驅動器的工作過程示意圖。
圖7為本發明另一實施例提供的驅動器的工作過程示意圖。
請參閱圖1，本實施例提供的顯示裝置10用於顯示圖像。顯示裝置10例如為智能手機、平板電腦等。本實施例提供的顯示裝置10為智能手機。具體的，本實施例提供的顯示裝置10為兼具圖像顯示及指紋識別的顯示裝置。
請繼續參閱圖1，顯示裝置10的表面11上定義有顯示區12及包圍顯示區12的非顯示區13。顯示區12用於顯示圖像。非顯示區13為不透光材料，顯示裝置10被非顯示區13遮蔽的部分用於排布走線、設置電路元器件等。
請繼續參閱圖1，顯示區12定義有第一顯示區121及第二顯示區122。第一顯示區121及第二顯示區122相鄰相接。本實施例中，第一顯示區121為矩形，第二顯示區122為矩形，第一顯示區121及第二顯示區122邊長相等的 邊相鄰相接構成矩形的顯示區12。第一顯示區121用於顯示圖像。第二顯示區122用於顯示圖像及識別指紋。
請參閱圖2，顯示裝置10包括顯示面板15及蓋板16。表面11為蓋板16的表面。顯示面板15位於蓋板16遠離表面11的一側。顯示面板15包括驅動基板14，顯示面板15用於根據驅動基板14的驅動顯示圖像，並用於在第二顯示區122具有手指觸摸時識別指紋。本實施例中，顯示面板15為液晶顯示面板。於其他實施例中，顯示面板15可為發光二極體顯示面板等。顯示面板15還包括其他結構(例如液晶層、對向基板等)，此處僅對與本實施例相關的結構進行說明。
請參閱圖3，驅動基板14一表面上設置有多條閘極線(包括閘極線GL1至GLm)及多條資料線(包括資料線DL1至DLn)。多條閘極線相互平行。部分閘極線位於第一顯示區121，其餘閘極線位於第二顯示區122。多條資料線相互平行，每條資料線貫穿第一顯示區121及第二顯示區122。多條閘極線及多條資料線絕緣交叉排列。
請繼續參閱圖3，每兩條相鄰的閘極線及每兩條相鄰的資料線圍合定義一畫素區域123。請一併參閱圖2及圖3，第一顯示區121及第二顯示區122分別具有複數畫素區域123。所有畫素區域123排列為多行多列的畫素陣列。請參閱圖4，驅動基板14上位於第一顯示區121內的每一畫素區域123設置有顯示電路171。請參閱圖5，驅動基板14上位於第二顯示區122內的至少部分畫素區域123設置有顯示電路171及指紋識別電路172。本實施例中，第二顯示區122內包括指紋識別區域。手指觸摸指紋識別區域時，顯示裝置10可識別所述手指的指紋。第二顯示區122中位於指紋識別區域之內的畫素區域123設置有顯示電路171及指紋識別電路172，第二顯示區122中其餘畫素區域123僅設置有顯示電路171。
請繼續參閱圖3，每條閘極線連接同一行的複數畫素區域123中的顯示電路171。每條資料線連接同一列的複數畫素區域123中的顯示電路171。
請繼續參閱圖3，驅動基板14還包括驅動器18。驅動器18與每條閘極線、每條資料線、每一顯示電路171以及每一指紋識別電路172電連接。驅動器18驅動每一顯示電路171以實現圖像顯示。驅動器18驅動每一指紋識別電路172以實現指紋識別。
請參閱圖6，顯示裝置10工作於複數作動週期T。驅動器18工作於複數第一驅動時段T1、複數第二驅動時段T2及複數第三驅動時段T3。在每一作動週期T，一個第一驅動時段T1、一個第二驅動時段T2及一個第三驅動時段T3依次出現。
以下對應用於顯示裝置10，具體的，應用於驅動器18的驅動方法進行闡述。
請繼續參閱圖6，在第一驅動時段T1，驅動器18驅動輸出閘極驅動訊號至閘極線GL1至GLm，並輸出圖像訊號至資料線DL1至DLn，資料線DL1至DLn向各顯示電路171寫入圖像訊號，以驅動顯示裝置10顯示圖像。本實施例中，驅動器18由閘極線GL1至GLm的順序依次輸出閘極驅動訊號，此過程也可稱之為“掃描”。驅動器18完成一次閘極線GL1至GLm的掃描，顯示裝置10即顯示一幀圖像。顯示裝置10在第一驅動時段T1期間以第一頻率顯示圖像。本實施例中，所述第一頻率為60赫茲，也即，顯示裝置10在1s內顯示60幀圖像。每相鄰的兩幀圖像之間具有一時間間隙，顯示裝置10在所述時間間隙不顯示圖像。本實施例中，每相鄰的兩幀圖像之間的所述時間間隙長度相同。
在第一驅動時段T1，第一顯示區121及第二顯示區122根據所述圖像訊號共同顯示圖像。也即，在第一驅動時段T1，顯示裝置10顯示的每一幀圖像的其中一部分由第一顯示區121顯示，另一部分由第二顯示區122顯示。以圖1中所示的方位為例，顯示裝置10顯示的每一幀圖像的上部分由第一顯示區121顯示，下部分由第二顯示區122顯示。
請繼續參閱圖6，在第一時刻t1，驅動器18接收到指紋識別開始訊號，則驅動器18開始進入第二驅動時段T2。本實施例中，驅動器18接收到指紋識別開始訊號的時刻在上述的時間間隙內，也即，第一時刻t1在上述時間間隙內，則不會影響第一時刻t1之前的一幀圖像的完整顯示。
本實施例中，指紋識別開始訊號是在表面11檢測到指紋識別區域存在手指觸摸後，顯示裝置10生成的訊號。
在第二驅動時段T2，顯示區12停止更新圖像。驅動器18停止更新資料線DL1至DLn上的圖像訊號。具體的，驅動器18控制資料線DL1至DLn寫入位於第一顯示區121的顯示電路171的圖像訊號保持為顯示上一幀圖像時的圖像訊號，驅動器18控制資料線DL1至DLn寫入位於第二顯示區122的每一 顯示電路171的圖像訊號相同，以控制第二顯示區122整體顯示白畫面。第二顯示區122顯示的白畫面用於提供指紋識別過程中所需的光源光(指紋識別時光源光入射至手指，被指紋反射，根據手指反射的光可識別手指指紋)。
於其他實施例中，在第二驅動時段T2，驅動器18控制第二顯示區122中部分畫素區域123顯示白畫面。並且，驅動器18控制資料線DL1至DLn輸出至距離第一顯示區121最遠的一行畫素區域123中的顯示電路171的圖像訊號相同，使得距離第一顯示區121最遠的一行畫素區域123顯示白畫面、黑畫面或灰畫面，有利於減小圖像訊號的對指紋識別的干擾。
請繼續參閱圖6，在第二驅動時段T2，驅動器18還輸出指紋識別驅動訊號GOP_Reset及GOP_Read至每一指紋識別電路172，並接收指紋識別感應訊號Readout(見圖5)，根據指紋識別感應訊號Readout識別指紋。其中，如何根據指紋識別驅動訊號GOP_Reset及GOP_Read獲得指紋識別感應訊號Readout、如何根據指紋識別感應訊號Readout識別指紋可採用本領域慣用的方法，本實施例中不再贅述。
圖6所示的指紋識別驅動訊號GOP_Reset及GOP_Read輸出過程為一個指紋掃描週期，所述一個指紋掃描週期的時長與第一驅動時段T1時顯示一幀圖像的時長相同，有利於簡化驅動器18的訊號輸出過程。
於其他實施例中，一個指紋掃描週期的時長可不與第一驅動時段T1時顯示一幀圖像的時長相同。於其他實施例中，請參閱圖7，也可延長第二驅動時段T2，以在第二驅動時段T2實現複數指紋掃描週期。
在第二驅動時段T2，相當於在顯示裝置10顯示的相鄰兩幀圖像之間的時間段進行指紋識別，如上述的，顯示裝置10在第一驅動時段T1時以第一頻率顯示圖像，若在第二驅動時段T2也以該第一頻率顯示圖像，則顯示裝置10顯示圖像的時間段可能與識別指紋的時間段重合，影響指紋識別。故本實施例中，在第一時刻t1接收到指紋識別開始訊號後，將顯示裝置10顯示圖像的第一頻率降低為第二頻率，則延長了相鄰兩幀圖像之間的所述時間間隙，以便識別指紋。本實施例中，將60赫茲的第一頻率降低為30赫茲的第二頻率。於其他實施例中，第二頻率可為其他數值。第二頻率根據第二驅動時段T2的時長確定，進一步的，根據指紋掃描週期的時長及數量確定。
本實施例中，顯示裝置10在整個第二驅動時段T2皆保持以第二頻率顯示圖像。於其他實施例中，顯示裝置10僅在有指紋識別驅動訊號GOP_Reset及GOP_Read輸出的子時段內以第二頻率顯示圖像，而在第二驅動時段T2無指紋識別驅動訊號GOP_Reset及GOP_Read輸出的子時段內，恢復以第一頻率顯示圖像。本實施例中藉由在整個第二驅動時段T2皆保持以第二頻率顯示圖像，有利於簡化訊號輸出過程，有效減少了第一頻率及第二頻率之間的切換次數。
在第二時刻t2，驅動器18接收到指紋識別結束訊號，則驅動器18開始進入第三驅動時段T3。本實施例中，驅動器18接收指紋識別結束訊號的時刻不在指紋掃描週期內，則有利於避免影響指紋識別。
在第三驅動時段T3，驅動器18的工作過程與第一驅動時段基本相同，此處不再贅述。
本發明實施例提供的驅動方法、驅動器18及顯示裝置10，藉由在第一驅動時段T1及第三驅動時段T3驅動第一顯示區121及第二顯示區122共同顯示圖像，在第二驅動時段T2驅動第一顯示區121保持顯示一幀圖像，驅動第二顯示區122保持顯示白畫面，並驅動第二顯示區122識別指紋，有利於避免圖像訊號寫入過程中對指紋識別的影響。
本技術領域之普通技術人員應當認識到，以上之實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明之限定，只要於本發明之實質精神範圍之內，對以上實施例所作之適當改變及變化均落於本發明要求保護之範圍之內。
10:顯示裝置
11:表面
12:顯示區
121:第一顯示區
122:第二顯示區
13:非顯示區

Claims (12)

  1. 一種驅動方法，應用於顯示裝置，所述顯示裝置用於顯示多幀圖像，所述顯示裝置定義有第一顯示區及第二顯示區；其改良在於，所述驅動方法包括如下步驟：在第一驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像；在第二驅動時段，接收指紋識別開始訊號，驅動所述第一顯示區保持顯示一幀圖像，驅動至少部分所述第二顯示區保持顯示白畫面，並驅動所述第二顯示區識別指紋；在第三驅動時段，接收指紋識別結束訊號，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像；接收所述指紋識別開始訊號的時刻及接收所述指紋識別結束訊號的時刻處於所述顯示裝置顯示的相鄰兩幀圖像之間的時間間隙。
  2. 如請求項1所述的驅動方法，其中：在所述第二驅動時段，接收所述指紋識別開始訊號，驅動所述第一顯示區保持顯示接收到所述紋識別開始訊號的前一幀圖像。
  3. 如請求項1所述的驅動方法，其中：在所述第一驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同以第一頻率顯示圖像；在所述第二驅動時段中至少部分子時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同以第二頻率顯示圖像，所述第二頻率小於所述第一頻率。
  4. 如請求項3所述的驅動方法，其中：在整個所述第二驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同以所述第二頻率顯示圖像。
  5. 如請求項3或4所述的驅動方法，其中，在所述第二驅動時段識別指紋的時長與在所述第一驅動時段顯示一幀圖像的時長相同。
  6. 如請求項5所述的驅動方法，其中，所述第一頻率為所述第二頻率的兩倍。
  7. 如請求項1至4任一項所述的驅動方法，其中，所述顯示裝置包括複數畫素區域，所述複數畫素區域排列為包括多行多列的畫素陣列，所述 畫素陣列中距離所述第一顯示區最遠的一行畫素區域在所述第二驅動時段顯示白畫面、黑畫面或灰畫面。
  8. 如請求項1所述的驅動方法，其中，所述指紋識別開始訊號在檢測到所述第二顯示區域存在手指觸摸後產生。
  9. 一種顯示裝置，其改良在於，所述顯示裝置包括：蓋板，所述蓋板一表面定義有第一顯示區及第二顯示區；以及顯示面板，位於所述蓋板遠離所述表面的一側，所述顯示面板包括驅動基板，所述顯示面板在所述驅動基板的驅動下顯示圖像，所述驅動基板上設置有驅動器，所述驅動器用於在第一驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像，在第二驅動時段，接收指紋識別開始訊號，驅動所述第一顯示區保持顯示一幀圖像，驅動至少部分所述第二顯示區保持顯示白畫面，並驅動所述第二顯示區識別指紋，在第三驅動時段，接收指紋識別結束訊號，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同顯示圖像，所述驅動器接收所述指紋識別開始訊號的時刻及接收所述指紋識別結束訊號的時刻處於所述顯示裝置顯示的相鄰兩幀圖像之間的時間間隙。
  10. 如請求項9所述的顯示裝置，其中，所述驅動器用於在所述第二驅動時段，接收所述指紋識別開始訊號，驅動所述第一顯示區保持顯示接收到所述紋識別開始訊號的前一幀圖像。
  11. 如請求項9所述的顯示裝置，其中，所述驅動器還用於：在所述第一驅動時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同以第一頻率顯示圖像；在所述第二驅動時段中至少部分子時段，驅動所述第一顯示區及所述第二顯示區共同以第二頻率顯示圖像，所述第二頻率小於所述第一頻率。
  12. 如請求項9至11任一項所述的顯示裝置，其中：所述顯示裝置包括複數畫素區域，所述複數畫素區域排列為包括多行多列的畫素陣列，所述驅動器還用於驅動所述畫素陣列中距離所述第一顯示區最遠的一行畫素區域在所述第二驅動時段顯示白畫面、黑畫面或灰畫面。
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