TWI767734B - 顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置，包括第一畫素驅動電路。第一畫素驅動電路包括發光元件、第一驅動單元、第二驅動單元及控制單元。發光元件依據電流發光。第一驅動單元產生電流。第二驅動單元依據第一掃描信號驅動第一驅動單元以調整電流。控制單元依據第一發光信號控制第一驅動單元以調整電流。第一掃描信號的電壓準位分別在第一期間、第二期間及第三期間具有彼此不同的第一斜率、第二斜率及第三斜率。第一發光信號在第一期間及第三期間具有致能電壓準位，且在第二期間具有禁能電壓準位。第一期間、第二期間及第三期間依序且連續排列。

Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示技術，特別是關於一種顯示裝置。
在驅動LED面板時，顯示裝置係依據脈波寬度調變(Pulse-width modulation，PWM)信號進行操作。藉由PWM信號進行操作可能導致在顯示裝置中累積大量電流，驅動裝置的電路需要複雜的設計，以及容易導致螢幕閃爍(flicker)等等風險。因此，要如何發展能夠克服上述問題之相關技術為本領域重要之課題。
本發明實施例包含一種顯示裝置，包括串聯耦接的多個畫素驅動電路。多個畫素驅動電路中的一第一畫素驅動電路包括發光元件、第一驅動單元、第二驅動單元及控制單元。發光元件用以依據一電流發光。第一驅動單元用以產生電流。第二驅動單元用以依據一第一掃描信號驅動第一驅動單元以調整電流。控制單元用以依據一第一發光信號控制第一驅動單元以調整電流。第一掃描信號的一電壓準位分別在一第一期間、一第二期間及一第三期間具有彼此不同的一第一斜率、一第二斜率及一第三斜率。第一發光信號在第一期間及第三期間具有一致能電壓準位，且在第二期間具有一禁能電壓準位。第一期間、第二期間及第三期間依序且連續排列。
於本文中，當一元件被稱為「連接」或「耦接」時，可指「電性連接」或「電性耦接」。「連接」或「耦接」亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用「第一」、「第二」、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本發明。
除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
這裡使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非內容清楚地指示，否則單數形式「一」、「一個」和「該」旨在包括複數形式，包括「至少一個」。「或」表示「及/或」。如本文所使用的，術語「及/或」包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語「包括」及/或「包含」指定所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件的存在及/或部件，但不排除一個或多個其它特徵、區域整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。
以下將以圖式揭露本案之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本案。也就是說，在本揭示內容部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示器100的示意圖。請參照第1圖，顯示器100包括顯示裝置110、掃描裝置120、資料輸入裝置130與發光控制裝置140。在一些實施例中，顯示器100可以由玻璃基板或塑膠基板所製成，但不限於此。
在一些實施例中，掃描裝置120藉由掃描線SL(1)~SL(n)提供掃描信號，例如第2圖所示之的掃描信號GS，至顯示裝置110。資料輸入裝置130藉由資料線DL(1)~DL(m)提供資料信號，例如第2圖所示之的資料信號DTW(m)及DTA(m)，至顯示裝置110。發光控制裝置140藉由發光線EL(1)~EL(n)提供發光信號，例如第2圖所示之的發光信號EM，至顯示裝置110。其中n與m皆為正整數。
在一些實施例中，掃描裝置120、資料輸入裝置130及發光控制裝置140更用以提供如第2圖中所示的其他信號，例如驅動信號PWMD、AMPD及夾止(pinch off)信號PPO，至顯示裝置110，但本發明實施例不限於此。在各種實施例中，提供驅動信號PWMD、AMPD及夾止(pinch off)信號PPO至顯示裝置110的各種配置方式亦在本發明實施例思及範圍內。
如第1圖所示，顯示裝置110包含多級彼此串接的畫素驅動電路DV(1)~DV(n)，其中包含畫素驅動電路112。在一些實施例中，顯示裝置110中的畫素驅動電路112依據掃描裝置120、資料輸入裝置130與發光控制裝置140提供的信號進行驅動操作。
第2圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示裝置110中的畫素驅動電路200的方塊圖。畫素驅動電路200為顯示裝置110中的畫素驅動電路112的一種實施例。
如第2圖所示，畫素驅動電路200包括控制單元210、220及驅動單元230、240。如第2圖所示，在一些實施例中，畫素驅動電路200更包括電容C2及發光元件L2。在不同的實施例中，發光元件L2可以是微發光二極體(mLED)、有機發光二極體(OLED)或其他不同類型的發光元件。
如第2圖所示，驅動單元240用以依據資料信號DTA(m)產生電流I2，使得發光元件L2依據電流I2發光。在一些實施例中，資料信號DTA(m)係脈衝幅度調製(Pulse Amplitude Modulation，PAM)資料信號。在一些實施例中，驅動單元240更用以依據驅動信號AMPD調整電流I2的電流值，使得電流I2維持在發光元件L2的最佳效率點。
如第2圖所示，控制單元220用以接收電流I2，並依據發光信號EM提供電流I2至發光元件L2，使得發光元件L2依據電流I2發光。
如第2圖所示，控制單元210用以依據發光信號GE控制驅動單元240，以調整電流I2。在一些實施例中，控制單元210更用以接收具有電壓準位VDD的電壓信號DD。
如第2圖所示，驅動單元230用以透過電容C2接收掃描信號GS，並依據掃描信號GS操作驅動單元240，以調整電流I2。在一些實施例中，驅動單元230更用以依據夾止信號PPO將電流I2在特定時間截止。
如第2圖所示，發光元件L2的一端耦接控制單元220，發光元件L2的另一端用以接收具有電壓準位VSS的電壓信號SS。在一些實施例中，電壓準位VDD大於電壓準位VSS。
第3圖為根據本發明之一實施例中的畫素驅動電路200進行發光操作所繪示之時序圖310及對應的灰階亮度關係圖320。
如第3圖所示，時序圖310的橫軸對應時間，時序圖310的縱軸對應電壓準位或電流準位。時序圖310包括依序且連續排列的期間P31~P315。在一些實施例中，期間P31~P315對應一框時間(frame time)。在一些實施例中，時序圖310對應第2圖所示之不同信號，例如掃描信號GS及發光信號GE的操作。
在一些實施例中，時序圖310包含曲線C21~C29，曲線C21~C29對應第2圖所示之電流I2的依據畫素驅動電路200的不同情況進行的不同操作。舉例來說，曲線C21對應電流I2在時刻T21截止的實施例，曲線C22對應電流I2在時刻T22截止的實施例，且曲線C23對應電流I2在時刻T23截止的實施例，以此類推。在一些實施例中，電流I2截止代表通過發光元件L2的電流I2的電流準位被拉至零電流準位，因此發光元件L2不發光。換言之，在曲線C21對應的實施例中，發光元件L2從時刻T20發光至時刻T21，並在時刻T21停止發光。在曲線C22對應的實施例中，發光元件L2從時刻T20發光至時刻T22，並在時刻T22停止發光。在曲線C23對應的實施例中，發光元件L2從時刻T20發光至時刻T23，並在時刻T23停止發光，以此類推。
如第3圖所示，灰階亮度關係圖320的橫軸對應人眼觀察畫素驅動電路200時所感受到的灰階，灰階亮度關係圖320的縱軸對應畫素驅動電路200的亮度。在一些實施例中，灰階會隨著亮度增加而增加。如第3圖所示，灰階亮度關係圖320包含曲線GC2。曲線GC2代表畫素驅動電路200的不同亮度所對應的不同灰階。在一些實施例中，曲線GC2為單調遞增函數。如第3圖所示，曲線GC2在灰階較低時的斜率較小，且曲線GC2在灰階較高時的斜率較大。換言之，相較於較高灰階的狀況，在較低灰階時，灰階受到亮度的影響較為劇烈。在一些實施例中，灰階亮度關係圖320對應伽馬校正（Gamma correction）的關係圖，亦即伽馬曲線(Gamma curve)圖。
請參照灰階亮度關係圖320及時序圖310，在一些實施例中，灰階會隨著發光元件L2發光的時間長度增加而增加。舉例來說，在曲線C21對應的實施例中，發光元件L2從時刻T20發光至時刻T21，畫素驅動電路200具有對應的灰階LP21。在曲線C22對應的實施例中，發光元件L2從時刻T20發光至時刻T22，畫素驅動電路200具有對應的灰階LP22。如第3圖所示，從時刻T20至時刻T22的時間長度大於從時刻T20至時刻T21的時間長度。對應地，灰階LP22大於灰階LP21。類似地，曲線C23對應的灰階LP23大於曲線C22對應的灰階LP22。如上所述，畫素驅動電路200可以藉由在不同的時刻截止電流I2以調整畫素驅動電路200的灰階。
如第3圖所示，在期間P31，掃描信號GS從電壓準位VSI降至電壓準位VS(0)，並且具有一第一斜率。在一些實施例中，第一斜率為((VSI-VS(0))/期間P31的時間長度)。在一些實施例中，第一斜率對應低灰階。舉例來說，第一斜率對應小於或等於三十二的灰階值。
在期間P31，發光信號GE具有致能電壓準位VGL，控制單元210依據發光信號GE控制驅動單元240，且驅動單元230可以依據夾止信號PPO控制驅動單元240截止電流I2。舉例來說，依據不同的夾止信號PPO，驅動單元240可以在時刻T21、T22或T23截止電流I2，但本發明實施例不限於此。在各種實施例中，驅動單元240可以依據夾止信號PPO在期間P31中的任一時刻截止電流I2。
如第3圖所示，在期間P32，掃描信號GS從電壓準位VS(0)降至電壓準位VS(1)，並且具有一第二斜率。在一些實施例中，第二斜率為((VS(0)-VS(1))/期間P32的時間長度)。在一些實施例中，第一斜率大於第二斜率。
在期間P32，發光信號GE具有禁能電壓準位VGH，且驅動單元240可以依據夾止信號PPO在期間P32中截止電流I2。在一些實施例中，若電流I2在期間P32中截止，則畫素驅動電路200具有灰階值三十二。
如第3圖所示，在期間P33，掃描信號GS具有電壓準位VS(1)，且斜率實質上等同於零。在一些實施例中，期間P32對應的第二斜率大於零。
在期間P33，發光信號GE具有致能電壓準位VGL，控制單元210依據發光信號GE控制驅動單元240，使得驅動單元240提供電流I2至發光元件L2。若電流I2在期間P32中未被截止，則在期間P33，發光元件L2依據電流I2發光。
如第3圖所示，在期間P34，掃描信號GS從電壓準位VS(1)降至電壓準位VS(2)，並且具有一第三斜率。在一些實施例中，第三斜率為((VS(1)-VS(2))/期間P34的時間長度)。在一些實施例中，第一斜率大於第三斜率。在不同實施例中，第三斜率與第二斜率可以相同也可以不同。在一些實施例中，第三斜率大於零。
在期間P34，發光信號GE具有禁能電壓準位VGH，且驅動單元240可以依據夾止信號PPO在期間P34中截止電流I2。曲線C24對應在期間P34中截止電流I2的實施例。
請參照灰階亮度關係圖320及時序圖310，在一些實施例中，若電流I2在期間P34中截止，則畫素驅動電路200具有灰階LP24。在一些實施例中，灰階LP24對應灰階值三十三。
如第3圖所示，在期間P35，掃描信號GS具有電壓準位VS(2)，且掃描信號GS的斜率實質上等同於零。
在期間P35，發光信號GE具有致能電壓準位VGL，控制單元210依據發光信號GE控制驅動單元240，使得驅動單元240提供電流I2至發光元件L2。若電流I2在期間P34中未被截止，則在期間P35，發光元件L2依據電流I2發光。
如第3圖所示，在期間P36，掃描信號GS從電壓準位VS(2)降至電壓準位VS(3)，並且具有一第四斜率。在一些實施例中，第四斜率為((VS(2)-VS(3))/期間P36的時間長度)。在一些實施例中，第一斜率大於第四斜率。在不同實施例中，第四斜率與第二斜率及/或第三斜率可以相同也可以不同。在一些實施例中，第四斜率大於零。
在期間P36，發光信號GE具有禁能電壓準位VGH，且驅動單元240可以依據夾止信號PPO在期間P36中截止電流I2。曲線C25對應在期間P36中截止電流I2的實施例。
請參照灰階亮度關係圖320及時序圖310，在一些實施例中，若電流I2在期間P36中截止，則畫素驅動電路200具有灰階LP25。在一些實施例中，灰階LP25對應灰階值三十四。
如灰階亮度關係圖320所示，在灰階較高時，進一步提升灰階所需要的發光時間長度較長。換言之，相較於從灰階值三十二提升至灰階值三十三所對應的期間P33的時間長度，從灰階值三十三提升至灰階值三十四所對應的期間P35的時間長度較長。
如第3圖所示，在期間P37，掃描信號GS具有電壓準位VS(3)，且掃描信號GS的斜率實質上等同於零。
在期間P37，發光信號GE具有致能電壓準位VGL，控制單元210依據發光信號GE控制驅動單元240，使得驅動單元240提供電流I2至發光元件L2。若電流I2在期間P36中未被截止，則在期間P37，發光元件L2依據電流I2發光。
如第3圖所示，在期間P38，掃描信號GS從電壓準位VS(3)降至電壓準位VS(4)，並且具有一第五斜率。在一些實施例中，第五斜率為((VS(3)-VS(4))/期間P38的時間長度)。在一些實施例中，第一斜率大於第五斜率。在不同實施例中，第五斜率與第二斜率、第三斜率及/或第四斜率可以相同也可以不同。
在期間P38，發光信號GE具有禁能電壓準位VGH，且驅動單元240可以依據夾止信號PPO在期間P38中截止電流I2。曲線C26對應在期間P38中截止電流I2的實施例。
請參照灰階亮度關係圖320及時序圖310，在一些實施例中，若電流I2在期間P38中截止，則畫素驅動電路200具有灰階LP26。在一些實施例中，灰階LP26對應灰階值三十五。
如灰階亮度關係圖320所示，在灰階較高時，進一步提升灰階所需要的發光時間長度較長。換言之，相較於從灰階值三十三提升至灰階值三十四所對應的期間P35的時間長度，從灰階值三十四提升至灰階值三十五所對應的期間P37的時間長度較長。
在一些實施例中，從期間P33開始，發光信號GE具有致能電壓準位VGL的期間(例如期間P35、P37)的時間長度依據曲線GC2對應灰階依序遞增。舉例來說，相較於從灰階值K提升至灰階值(K+1)所對應的期間的時間長度，從灰階值(K+1)提升至灰階值(K+2)所對應的期間的時間長度較長。在一些實施例中，K為大於三十二之整數。
期間P39之操作類似於期間P37之操作，因此部分細節不再重複說明。在一些實施例中，期間P39的時間長度大於期間P37的時間長度。
在期間P310中，畫素驅動電路200進行類似於期間P32~P39之操作。在期間P310中，發光信號GE在致能電壓準位VGL及禁能電壓準位VGH之間切換，且發光信號GE具有致能電壓準位VGL的多個期間的多個時間長度對應灰階的增加而逐漸增加。掃描信號GS在發光信號GE具有禁能電壓準位VGH時降低，並具有彼此相同或彼此不同的斜率。掃描信號GS在發光信號GE具有致能電壓準位VGL時具有實質上等同於零的斜率。驅動單元240可以依據夾止信號PPO在發光信號GE具有禁能電壓準位VGH的期間中截止電流I2，以達到所欲灰階。
畫素驅動電路200在期間P311~P315對應電壓準位VS(L-2)、VS(L-1)及VS(L)之操作類似於畫素驅動電路200在期間P35~P37對應電壓準位VS(1)、VS(2)及VS(3)之操作，因此部分細節不再重複說明。在一些實施例中，正整數L對應畫素驅動電路200的最高灰階LP29。在一些實施例中，正整數L大於二百四十。
請參照灰階亮度關係圖320及時序圖310，曲線C27~C29分別對應畫素驅動電路200具有灰階LP27~LP29的實施例。
在一些實施例中，在期間P32、P34、P36、P38、P312及P314中，掃描信號GS的電壓準位下降。對應地，期間P32、P34、P36、P38、P312及P314被稱為下降期間。在一些實施例中，在期間P33、P35、P37、P39、P311、P13及P315中，發光元件L2依據電流I2發光。對應地，期間P33、P35、P37、P39、P311、P13及P315被稱為發光期間。
如第3圖所示，在期間P32~P315中，多個下降期間及多個發光期間交替排列。發光信號GE在發光期間中具有禁能電壓準位VGH，並且在下降期間中具有致能電壓準位VGL。
如第3圖所示，發光期間的時間長度在框時間中依序遞增。舉例來說，期間P33、P35、P37、P39、P311、P313及P315的時間長度依序遞增。每一發光期間對應畫素驅動電路200的一個灰階，且期間P31可以對應畫素驅動電路200的多個灰階。舉例來說，發光期間P32、P34、P36及P38分別對應灰階LP23、LP24、LP25及LP26，且期間P31可以對應小於或等於灰階LP23的任意灰階。
在一些先前的作法中，由於低灰階的情況所對應的發光時間非常短，低發光時間驅動類型(例如多脈衝模式(multi-pulse mode))的面板會面臨非常短暫的發光時間，使用者不容易控制及調整畫素驅動電路的灰階。
相較於上述作法，在本發明實施例中，藉由期間P31的操作精細地控制低灰階的發光時間，並且在中灰階及高灰階藉由多個下降期間及依序遞增的多個發光期間，以類數位的方式依據伽馬曲線調控灰階。如此一來，藉由掃描信號GS及發光信號GE的操作，畫素驅動電路200可以更精確的調控灰階。
第4圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示裝置110中的畫素驅動電路400的方塊圖。畫素驅動電路400為顯示裝置110中的畫素驅動電路112的一種實施例。畫素驅動電路400亦為第2圖所示之畫素驅動電路200的一種實施例。
請參照第2圖及第4圖，畫素驅動電路400包括控制單元410、420、驅動單元430、440、發光元件L4及電容C41。控制單元410、420、驅動單元430、440、發光元件L4及電容C41的功能及操作方式分別類似於控制單元210、220、驅動單元230、240、發光元件L2及電容C2，因此重複之處於此不再贅述。
如第4圖所示，控制單元410包括開關T41及電容C42。開關T41的控制端用以接收發光信號GE，開關T41的一端用以接收電壓信號DD，開關T41的另一端耦接節點N41。電容C42的一端耦接開關T41於節點N42，電容C42的一端耦接節點N43。
如第4圖所示，控制單元420包括開關T42。開關T42的一端耦接節點N44，開關T42的另一端耦接發光元件L4於節點N45。
如第4圖所示，驅動單元430包括開關T43~T46。開關T43的控制端用以接收發光信號EM，開關T43的一端用以接收夾止信號PPO，開關T43的另一端耦接節點N46。開關T44的控制端用以接收控制信號G1(n)，開關T44的一端用以接收資料信號DTW(m)，開關T44的另一端耦接節點N46。開關T45的控制端用以接收控制信號G1(n)，開關T45的一端耦接節點N43，開關T45的另一端耦接電容C41於節點N47。開關T46的控制端耦接節點N47，開關T46的一端耦接節點N43，開關T46的另一端耦接節點N46。
如第4圖所示，驅動單元440包括開關T47~T410。開關T47的控制端用以接收控制信號G2(n)，開關T47的一端用以接收資料信號DTA(m)，開關T47的另一端耦接節點N41。開關T48的控制端用以接收控制信號G2(n)，開關T48的一端耦接節點N43，開關T48的另一端耦接節點N44。開關T49的控制端耦接節點N43，開關T49的一端耦接節點N41，開關T49的另一端耦接節點N44。開關T410的控制端用以接收重置信號RST，開關T410的一端耦接節點N43，開關T410的另一端用以接收電壓信號RSTD。
在一些實施例中，發光元件L4用以依據依序流經開關T41、T49、T42的電流I4發光。
在第4圖所示之實施例中，開關T41~T410係藉由P型金屬氧化物半導體(PMOS)場效電晶體實施，但本發明實施例不限於此。在不同的實施例中，開關T41~T410也可以藉由N型金屬氧化物半導體(NMOS)場效電晶體、薄膜電晶體(TFT)或其他不同類型的開關元件實施。
第5圖為根據本發明之一實施例中的畫素驅動電路400進行發光操作所繪示之時序圖500。時序圖500依序包括期間P51~P57。在一些實施例中，時序圖500對應第4圖所示之不同信號，例如掃描信號GS、發光信號EM、GE、重置信號RST及控制信號G1(n)、G2(n)的操作。
如第5圖所示，在期間P51，重置信號RST及控制信號G1(n)具有致能電壓準位VGL，使得開關T410、T44及T45導通。此時電壓信號RSTD依序經由開關T410及T45寫入節點N43及N47以重置節點N43及N47的電壓。
如第5圖所示，在期間P52，控制信號G1(n)具有致能電壓準位VGL，使得開關T44及T45導通。掃描信號GS具有致能電壓準位VGL，使得電容C41依據掃描信號GS將節點N47的電壓拉至致能電壓準位，以導通開關T46。資料信號DTW(m)依序經由開關T44、T46及T45寫入節點N47。此時驅動單元430依據開關T46的臨界電壓準位補償節點N47的電壓。
如第5圖所示，在期間P53，掃描信號GS被拉至電壓準位VGH，使得畫素驅動電路400可以在隨後的發光期間(例如期間P57)中依據電壓準位逐漸降低的掃描信號GS進行發光操作。此時電容C41用以儲存資料信號 DTW(m)於節點N47，使得發光元件L4在之後的期間(例如期間P57)中可以依據資料信號DTW(m)發光。
如第5圖所示，在期間P54，重置信號RST具有致能電壓準位VGL，使得開關T410導通。此時電壓信號RSTD經由開關T410寫入節點N43以重置節點N43的電壓，並且導通開關T49。
如第5圖所示，在期間P55，控制信號G2(n)具有致能電壓準位VGL，使得開關T47及T48導通。資料信號DTA(m)依序經由開關T47、T49及T48寫入節點N43。此時驅動單元440依據開關T49的臨界電壓準位補償節點N43的電壓。
如第5圖所示，在期間P56，發光信號EM具有致能電壓準位VGL，使得開關T43及T42導通。在一些實施例中，開關T43及T42在發光期間(例如期間P57)之前導通，以確保發光元件L4可以在發光期間依據掃描信號GS及發光信號GE進行發光操作。
如第5圖所示，在期間P57，發光信號EM具有致能電壓準位VGL，使得開關T43及T42導通。開關T41接收具有電壓準位VDD的電壓信號DD，並且依據發光信號GE導通。開關T49依據節點N43的電壓導通。此時電流I4依序通過開關T41、T49、T42及發光元件L4，使得發光元件L4依據電流I4的電流準位發光。在一些實施例中，開關T41依據發光信號GE調整電流I4的電流準位，且開關T49依據節點N43的電壓調整電流I4的電流準位。
在期間P57，開關T46依據掃描信號GS導通，使得夾止信號PPO依序通過開關T43及T46寫入節點N43，以調整節點N43的電壓。換言之，開關T49依據夾止信號PPO及掃描信號GS調整電流I4的電流準位。
在一些實施例中，電流I4、掃描信號GS及發光信號GE在期間P57的操作類似於第2圖及第3圖所示之電流I2、掃描信號GS及發光信號GE在期間P31~P315之操作，因此部分細節不再重複說明。在一些實施例中，期間P57包含期間P31~P315。
第6圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示裝置600的示意圖。請參照第1圖及第6圖，顯示裝置600為顯示裝置110的一種實施例。如第6圖所示，顯示裝置600包含畫素驅動電路610及620。請參照第2圖、第4圖及第6圖，畫素驅動電路610及620的每一者可以具有類似於畫素驅動電路200及/或畫素驅動電路400的配置方式及連接關係。
如第6圖所示，畫素驅動電路610用以接收掃描信號GS61及發光信號GE61，並且畫素驅動電路620用以接收掃描信號GS62及發光信號GE62。在一些實施例中，畫素驅動電路610對應掃描信號GS61及發光信號GE61的操作類似於畫素驅動電路200及/或畫素驅動電路400對應掃描信號GS及發光信號GE的操作。在一些實施例中，畫素驅動電路620對應掃描信號GS62及發光信號GE62的操作類似於畫素驅動電路200及/或畫素驅動電路400對應掃描信號GS及發光信號GE的操作。因此，部分細節不再重複說明。
第7圖為根據本發明之一實施例中的畫素驅動電路610及620進行發光操作所繪示之時序圖700。
如第7圖所示，時序圖700的橫軸對應時間，時序圖700的縱軸對應電壓準位或電流準位。時序圖700包括依序且連續排列的期間P71~P721。在一些實施例中，期間P71~P721對應一框時間。在一些實施例中，時序圖700對應第6圖所示之不同信號，例如掃描信號GS61、GS62及發光信號GE61、GE62的操作。
如第7圖所示，在期間P71，掃描信號GS61降低並且具有第一斜率。發光信號GE61具有致能電壓準位VGL。畫素驅動電路610可以在期間P71中截止流經畫素驅動電路610的電流以決定畫素驅動電路610的灰階。
如第7圖所示，在期間P72~P74，掃描信號GS61降低並且具有不同於第一斜率的第二斜率。發光信號GE61具有禁能電壓準位VGH。畫素驅動電路610可以在期間P72~P74中截止流經畫素驅動電路610的電流以決定畫素驅動電路610的灰階。
如第7圖所示，在期間P75，掃描信號GS61的斜率實質上等同於零。發光信號GE61具有致能電壓準位VGL。畫素驅動電路610依據電流在期間P72~P74中是否截止而發光或不發光。
如第7圖所示，在期間P76~P78，掃描信號GS61降低並且具有不同於第一斜率的第三斜率。在各種實施例中，第三斜率及第二斜率可以相同也可以不同。發光信號GE61具有禁能電壓準位VGH。畫素驅動電路610可以在期間P76~P78中截止流經畫素驅動電路610的電流以決定畫素驅動電路610的灰階。
如第7圖所示，在期間P79，掃描信號GS61的斜率實質上等同於零。發光信號GE61具有致能電壓準位VGL。畫素驅動電路610依據電流在期間P76~P78中是否截止而發光或不發光。
如第7圖所示，在期間P710~P712，掃描信號GS61降低並且具有不同於第一斜率的第四斜率。在各種實施例中，第三斜率及第四斜率可以相同也可以不同。發光信號GE61具有禁能電壓準位VGH。畫素驅動電路610可以在期間P710~P712中截止流經畫素驅動電路610的電流以決定畫素驅動電路610的灰階。
在一些實施例中，期間P72~P74、P76~P78及P710~P712的時間長度依序遞增。在一些實施例中，期間P75及P79的時間長度依序遞增。
在期間P713中，畫素驅動電路610進行類似於期間P72~P712之操作。在期間P713中，發光信號GE61在致能電壓準位VGL及禁能電壓準位VGH之間切換，且發光信號GE61具有致能電壓準位VGL的多個期間的多個時間長度以及具有禁能電壓準位VGH的多個期間的多個時間長度對應灰階的增加而逐漸增加。掃描信號GS61在發光信號GE61具有禁能電壓準位VGH時降低，並具有彼此相同或彼此不同的斜率。掃描信號GS61在發光信號GE61具有致能電壓準位VGL時具有實質上等同於零的斜率。驅動單元610可以依據夾止信號(例如第2圖所示之夾止信號PPO)在發光信號GE61具有禁能電壓準位VGH的期間中截止流經畫素驅動電路610的電流，以達到所欲灰階。
畫素驅動電路610在期間P714、P715、P716~P718、P719、P720~P721之操作分別類似於畫素驅動電路610在期間P74、P75、P76~P78、P79、P710~P711之操作，因此部分細節不再重複說明。在一些實施例中，期間P79、P715及P719的時間長度依序遞增。在一些實施例中，期間P710~P712及P716~P718的時間長度依序遞增。
請參照第3圖及第6圖，掃描信號GS61及發光信號GE61在期間P71~P721之操作類似於掃描信號GS及發光信號GE在期間P31~P315之操作。舉例來說，期間P71對應期間P31，期間P72~P74對應期間P32，期間P75對應期間P33，期間P76~P78對應期間P34，且期間P79對應期間P35。
如第7圖所示，在期間P73，掃描信號GS62降低並且具有第一斜率。發光信號GE62具有致能電壓準位VGL。畫素驅動電路620可以在期間P73中截止流經畫素驅動電路620的電流以決定畫素驅動電路620的灰階。
如第7圖所示，在期間P74~P76，掃描信號GS62降低並且具有第二斜率。發光信號GE62具有禁能電壓準位VGH。畫素驅動電路620可以在期間P74~P76中截止流經畫素驅動電路620的電流以決定畫素驅動電路620的灰階。
如第7圖所示，在期間P77，掃描信號GS62的斜率實質上等同於零。發光信號GE62具有致能電壓準位VGL。畫素驅動電路620依據電流在期間P74~P76中是否截止而發光或不發光。
如第7圖所示，在期間P78~P710，掃描信號GS62降低並且具有第三斜率。發光信號GE62具有禁能電壓準位VGH。畫素驅動電路620可以在期間P78~P710中截止流經畫素驅動電路620的電流以決定畫素驅動電路620的灰階。
如第7圖所示，在期間P711，掃描信號GS62的斜率實質上等同於零。發光信號GE具有致能電壓準位VGL。畫素驅動電路620依據電流在期間P78~P710中是否截止而發光或不發光。
在一些實施例中，期間P74~P76及P78~P710的時間長度依序遞增。在一些實施例中，期間P77及P711的時間長度依序遞增。
在期間P712~P713中，畫素驅動電路620進行類似於期間P73~P711之操作。在期間P713中，發光信號GE62在致能電壓準位VGL及禁能電壓準位VGH之間切換，且發光信號GE62具有致能電壓準位VGL的多個期間的多個時間長度以及具有禁能電壓準位VGH的多個期間的多個時間長度對應灰階的增加而逐漸增加。掃描信號GS62在發光信號GE62具有禁能電壓準位VGH時降低，並具有彼此相同或彼此不同的斜率。掃描信號GS62在發光信號GE62具有致能電壓準位VGL時具有實質上等同於零的斜率。驅動單元620可以依據夾止信號(例如第2圖所示之夾止信號PPO)在發光信號GE62具有禁能電壓準位VGH的期間中截止流經畫素驅動電路620的電流，以達到所欲灰階。
畫素驅動電路620在期間P714~P716、P717、P718~P720、P721之操作分別類似於畫素驅動電路620在期間P74~P76、P77、P78~P710、P711之操作，因此部分細節不再重複說明。在一些實施例中，期間P711、P717及P721的時間長度依序遞增。在一些實施例中，期間P78~P710、P714~P716及P718~P720的時間長度依序遞增。
請參照第3圖及第6圖，掃描信號GS62及發光信號GE62在期間P73~P721之操作類似於掃描信號GS及發光信號GE在期間P31~P315之操作。舉例來說，期間P73對應期間P31，期間P74~P76對應期間P32，期間P77對應期間P33，期間P78~P710對應期間P34，且期間P711對應期間P35。
如上所述，發光信號GE61及GE62交替地(例如在期間P73、P75、P77及P79中)具有致能電壓準位VGL及禁能電壓準位VGH，使得流經顯示裝置600的總電流下降。
第8圖為根據本發明之一實施例中的顯示裝置110進行發光操作所繪示之時序圖800。時序圖800包括依序且連續排列的期間P81(i)~P85(i)，其中i為小於或等於n的正整數。時序圖800對應掃描信號GS(i)及發光信號GE(i)之操作。請參照第1圖及第8圖，在一些實施例中，畫素驅動電路DV(i)用以依據掃描信號GS(i)及發光信號GE(i)進行發光操作。畫素驅動電路DV(i)依據掃描信號GS(i)及發光信號GE(i)進行之操作類似於如第2圖及第3圖所示之畫素驅動電路200依據掃描信號GS及發光信號GE進行之操作，因此部分細節不再重複說明。
如第8圖所示，在第8圖中具體繪示了掃描信號GS(1)、GS(2)、GS(n)及發光信號GE(1)、GE(2)、GE(n)在期間P81(1)~P85(1)、P81(2)~P85(2)及P81(n)~P85(n)的波形。為了簡潔起見，掃描信號GS(3)~GS(n-1)及發光信號GE(3)~GE(n-1)的波形在第8圖中未示出。
在期間P81(1)，畫素驅動電路DV(1)進行類似於第5圖所示之期間P51~P55之資料寫入操作，使得資料信號被寫入畫素驅動電路DV(1)。
在期間P82(1)，畫素驅動電路DV(1)進行類似於第5圖所示之期間P57之發光操作，使得畫素驅動電路DV(1)依據在期間P81(1)寫入的資料信號發光。
在期間P83(1)，畫素驅動電路DV(1)截止用於發光的電流，使得畫素驅動電路DV(1)不發光。在一些實施例中，期間P83(1)被稱為發光間隔(Emission Blanking)期間。
在期間P84(1)，畫素驅動電路DV(1)進行類似於第5圖所示之期間P54~P55之重置操作，使得畫素驅動電路DV(1)內部的節點電壓被重置。
在期間P85(1)，畫素驅動電路DV(1)進行類似於第5圖所示之期間P57之發光操作，使得畫素驅動電路DV(1)依據在期間P81(1)寫入的資料信號發光。
在一些實施例中，期間P81(1)~P85(1)對應一個框時間。在一個框時間中，畫素驅動電路DV(1)進行一次資料寫入操作(例如在期間P81(1)中之操作)，並且依據寫入的資料信號進行兩次發光操作(例如在期間P82(1)及P85(1)中之操作)，但本發明實施例不限於此。在各種實施例中，在一個框時間中，畫素驅動電路DV(1)可以在進行一次資料寫入操作後，依據寫入的資料信號進行多次發光操作。舉例來說，在一個框時間中，畫素驅動電路DV(1)重複進行多次對應期間P84(1)~P85(1)的重置操作及發光操作。
在一些先前的作法中，在一個框時間中，畫素驅動電路在資料寫入操作後，僅進行一次發光操作。在上述作法中，框時間中發光間隔期間較長，使得閃爍(flicker)現象較為嚴重。
相較於上述作法，在本發明實施例中，在一個框時間(例如期間P81(1)~P85(1))中，畫素驅動電路DV(1)進行多次發光操作，使得框時間中的總發光時間增加且發光間隔期間對應減少。如此一來，顯示裝置110的閃爍現象降低。
如第8圖所示，掃描信號GS(i)及發光信號GE(i)在期間P81(i)~P85(i)之操作類似於掃描信號GS(1)及發光信號GE(1)在期間P81(1)~P85(1)之操作，因此部分細節不再重複說明。
如第8圖所示，期間P81(1)~P81(n)依序排列。舉例來說，期間P81(i+1)在期間P81(i)開始之後開始。在一些實施例中，期間P81(i+1)及期間P81(i)可能有部分重疊的時間。
類似地，期間P82(1)~P82(n)依序排列，期間期間P83(1)~P83(n)依序排列，P84(1)~P84(n)依序排列，且期間P85(1)~P85(n)依序排列。如此一來，第1圖所示之顯示裝置110中的多列畫素驅動電路依據掃描信號GS(1)~GS(n)及發光信號GE(1)~GE(n)依序進行發光操作。
舉例來說，在期間P82(1)~P82(n)的每一者中，掃描信號GS(1)~GS(n)的每一者依序具有第一斜率、第二斜率及第三斜率。由於期間P82(1)~P82(n)依序排列，掃描信號GS(1)~GS(n)依序具有第一斜率。對應地，畫素驅動電路DV(1)~DV(n)依序依據第一斜率發光。
在一些實施例中，期間P82(i+1)及期間P82(i)可能有部分重疊的時間，期間P83(i+1)及期間P83(i)可能有部分重疊的時間，且期間P84(i+1)及期間P84(i)可能有部分重疊的時間。
本案前述各種驅動方式及發光操作的方式係用於說明，其他各種驅動方式以及發光操作的方式都在本案思及的範圍中。
綜上所述，在本發明實施例中，畫素驅動電路200在期間P31中依據第一斜率進行低灰階的發光操作，且在期間P32~P315中依據依序遞增的多個發光期間進行中高灰階的發光操作，使得畫素驅動電路200可以更精確的調控灰階。
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。
100:顯示器
110、600:顯示裝置
120:掃描裝置 130:資料輸入裝置 140:發光控制裝置 SL(0)~SL(n):掃描線 GS、GS61、GS62、GS(1)~GS(n):掃描信號 DL(1)~DL(m):資料線 DTW(m)、DTA(m):資料信號 EL(1)~EL(n):發光線 EM、GE、GE61、GE62、GE(1)~GE(n):發光信號 PWMD、AMPD:驅動信號 PPO:夾止信號 DV(1)~DV(n)、112、200、400、610、620:畫素驅動電路 L2、L4:發光元件 210、220、410、420:控制單元 230、240、430、440:驅動單元 SS、DD、RSTD:電壓信號 310、500、700、800:時序圖 320:灰階亮度關係圖 C21~C29、GC2:曲線 T20~T23:時刻 LP21~LP29:灰階 G1(n)、G2(n):控制信號 RST:重置信號 K~N25、N51~N53、N55、N56、N61~N63、N65~N68、N41~N47:節點 P31~P315、P51~P57、P71~P721、P81(1)~P81(n)、P82(1)~P82(n)、P83(1)~P83(n)、P84(1)~P84(n):期間 VGH:禁能電壓準位 VGL:致能電壓準位 VSI、VS(0)~VS(L)、VDD、VSS:電壓準位 I2、I4:電流 T41~T410:開關 C2、C41、C42:電容
第1圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示器的示意圖。 第2圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示裝置中的畫素驅動電路的方塊圖。 第3圖為根據本發明之一實施例中的畫素驅動電路進行發光操作所繪示之時序圖及對應的灰階亮度關係圖。 第4圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示裝置中的畫素驅動電路的方塊圖。 第5圖為根據本發明之一實施例中的畫素驅動電路進行發光操作所繪示之時序圖。 第6圖為根據本案之一實施例所繪示之顯示裝置的示意圖。 第7圖為根據本發明之一實施例中的畫素驅動電路及進行發光操作所繪示之時序圖。 第8圖為根據本發明之一實施例中的顯示裝置進行發光操作所繪示之時序圖。
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GS:掃描信號
GE:發光信號
310:時序圖
320:灰階亮度關係圖
T20~T23:時刻
LP21~LP29:灰階
I2:電流
VSI、VS(0)~VS(L):電壓準位
VGH:禁能電壓準位
VGL:致能電壓準位
P31~P315:期間
C21~C29、GC2:曲線

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置，包括串聯耦接的多個畫素驅動電路，其中該些畫素驅動電路中的一第一畫素驅動電路包括： 一發光元件，用以依據一電流發光； 一第一驅動單元，用以產生該電流； 一第二驅動單元，用以依據一第一掃描信號驅動該第一驅動單元以調整該電流； 一控制單元，用以依據一第一發光信號控制該第一驅動單元以調整該電流， 其中該第一掃描信號分別在一第一期間、一第二期間及一第三期間具有彼此不同的一第一斜率、一第二斜率及一第三斜率， 該第一發光信號在該第一期間及該第三期間具有一致能電壓準位，且在該第二期間具有一禁能電壓準位，以及 該第一期間、該第二期間及該第三期間依序且連續排列。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一斜率大於該第二斜率，且該第三斜率實質上等同於零。
  3. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一掃描信號分別在一第四期間及一第五期間具有一第四斜率及一第五斜率，且該第五斜率實質上等同於零，以及 該第一期間、該第二期間、該第三期間、該第四期間及該第五期間依序且連續排列。
  4. 如請求項3所述之顯示裝置，其中該第一發光信號在該第五期間具有該致能電壓準位，且在該第四期間具有該禁能電壓準位，且該第五期間的一時間長度大於該第三期間的一時間長度。
  5. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一掃描信號在多個下降期間中下降，且該第一掃描信號在多個發光期間中具有實質上等同於零的一斜率，其中該些下降期間及該些發光期間在一框時間中交替排列，該第二期間對應該些下降期間的一者，以及該第三期間對應該些發光期間的一者。
  6. 如請求項5所述之顯示裝置，其中該第一發光信號在該些下降期間中具有該禁能電壓準位，且在該些發光期間中具有該致能電壓準位。
  7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該些發光期間的多個時間長度在該框時間中依序遞增。
  8. 如請求項5所述之顯示裝置，其中該些發光期間的每一者對應該第一畫素驅動電路的一灰階，該第一期間對應該第一畫素驅動電路的多個灰階，且該些發光期間對應的多個灰階的每一者大於該第一期間對應的該些灰階。
  9. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該些畫素驅動電路中的一第二畫素驅動電路用以依據一第二掃描信號及一第二發光信號進行發光操作， 該第二掃描信號分別在該第二期間及該第三期間具有該第一斜率及該第二斜率，以及 該第二發光信號在該第二期間具有該致能電壓準位，且在該第三期間具有該禁能電壓準位。
  10. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該第二掃描信號在一第四期間及一第五期間具有實質上等同於零的一斜率，且在一第六期間具有不等於零的一第四斜率， 該第四期間的一時間長度小於該第五期間的一時間長度，且第三期間的一時間長度小於該第六期間的一時間長度，以及 該第二期間、該第三期間、該第四期間、該第六期間及該第五期間依序且連續排列。
  11. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該第一控制信號在多個下降期間中具有該禁能電壓準位，該第一控制信號在多個發光期間中具有該致能電壓準位，該第二控制信號在該些下降期間中具有該致能電壓準位，該第二控制信號在該些發光期間中具有該禁能電壓準位，並且該些下降期間及該些發光期間在一框時間中交替排列。
  12. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該些畫素驅動電路中的一第二畫素驅動電路至一第N畫素驅動電路分別用以依據一第二掃描信號至一第N掃描信號進行發光操作， 該第一掃描信號至該第N掃描信號依序具有該第一斜率，以及 該第一掃描信號至該第N掃描信號的每一者在具有該第一斜率之後依序具有該第二斜率及該第三斜率。
  13. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一畫素驅動電路用以在一框時間中依據一資料信號依序進行一第一發光操作及一第二發光操作，且在該第一發光操作及該第二發光操作之間進行一重置操作。
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