TWI840981B

TWI840981B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI840981B
Application number: TW111137381A
Authority: TW
Inventors: 盧峻煥; 沈同燮
Original assignee: 南韓商樂金顯示科技股份有限公司
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2024-05-01

Abstract

根據本公開的實施例的顯示裝置可以包括：包含連接到資料線和閘極線的多個像素的顯示面板；被配置為透過劃分資料電壓被施加到資料線的主動週期和未施加資料電壓的空白週期來驅動的資料驅動器；被配置為向閘極線施加掃描訊號的閘極驅動器；以及被配置為控制具有不同最高目標亮度的多個頻帶之一驅動的多個像素的控制器，其中在空白週期期間將殘餘電壓施加到資料線，並且在殘餘電壓施加到資料線的多個頻帶中的至少一個中具有與施加到多個頻帶中的另一個頻帶中的資料線的殘餘電壓不同的電壓位準。

Description

顯示裝置

本公開的實施例係關於一種顯示裝置，更具體來說係關於一種能夠改善由於例如閃爍及汙點的不均勻性引起的一致性劣化的顯示裝置。

在螢幕上實現多種資訊的顯示裝置是資訊通訊時代的一項重要技術，並且一直朝著更薄、更輕、更便攜、高性能的方向發展。因此，能夠以輕量且薄的形式製造的顯示裝置已成為關注焦點。使用自發光元件的顯示裝置不僅由於低電壓驅動而在功耗方面具有優勢，而且還具有優異的高速響應速度、高發光效率、視角和對比度，並且正在被研究作為下一代顯示設備。顯示裝置透過以矩陣形式排列的多個子像素來實現影像。該些子像素中的每一個包括發光元件和像素電路，例如獨立地驅動發光元件的多個電晶體。

這種平板顯示器的具體示例可以包括液晶顯示器(LCD)、量子點顯示器(QD)、場發光顯示裝置(FED)、有機發光二極體(OLED)顯示器等。不需要單獨的光源的有機發光二極體顯示器作為緊湊型裝置和鮮豔色彩顯示的手段而備受矚目，它使用有機發光二極體(OLED)自身發光，具有響應速度快、對比度高、發光效率高、亮度高、視角大的優點。

包括有機發光二極體的有機發光二極體顯示裝置具有各種優點，因為該裝置基於像素中的發光裝置產生的光來顯示影像。然而，在驅動週期或驅動訊號的操作條件下，由於像素內部線之間的耦合導致的例如閃爍和污點的不一致性缺陷可能會出現一致性缺陷。這可能是降低對顯示設備的影像品質的滿意度的因素。

因此，已經開發了各種驅動技術來解決影像異常，並且為了提高影像品質，需要透過控制像素的驅動條件來提高操作性能。

本公開的實施例的目的是提供一種能夠透過控制像素電路的驅動電壓條件來改善閃爍和一致性劣化的顯示裝置。

在本公開的一個方面，提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，包括連接到資料線和閘極線的多個像素；資料驅動器，被配置為透過劃分主動週期及空白週期來驅動，在該主動週期中，資料電壓施加資料電壓到資料線，在空白週期中，資料電壓被施加；閘極驅動器，被配置為向閘極線施加掃描訊號；以及控制器被配置為控制該些像素被以在具有不同最高目標亮度的多個頻帶之一者中驅動，其中一殘餘電壓於該空白週期可被施加於該資料線，以及其中在該些頻帶中的至少一者中施加至該資料線的該殘餘電壓的一電壓位準不同於在該些頻帶中的其餘頻帶中施加至該資料線的該殘餘電壓。

除了上述本公開的技術問題之外，本公開的其他特徵和優點可以在下文中描述，或者本領域具有通常知識者將從這些描述中清楚地理解。

根據本公開的實施例，可以透過將殘餘電壓施加到多個頻帶中的每一個頻帶來減少殘餘電壓的缺陷並提高顯示面板的一致性以提高影像品質。

根據本公開的效果不限於以上示例的內容，本公開可以包括更多的各種效果。

透過下面結合附圖詳細描述的實施例，本公開的優點和特徵及其方法將變得顯而易見。然而，本公開不限於以下發明的實施例，而是將以各種不同的形式實施。提供這些實施例僅是為了說明本說明書的發明內容是完整的，並且向本說明書領域的具有通常知識者完整地告知本公開的範圍，並且說明書將由申請專利範圍的範圍限定。

附圖中發明的用於解釋本說明書中的實施例的形狀、尺寸、比例、角度、數量等是示例性的，並且本說明書的實施例不限於圖示的內容。除此之外，在描述實施例時，如果確定相關已知技術的詳細描述可能不必要地模糊實施例的主旨，則將省略其詳細描述。

在本說明書中使用「包括」、「具有」、「組成」、「包含」等術語的情況下，應理解為能夠添加其他部分或元素，除非使用「僅」。當元素以單數表示時，除非另有明確說明，否則可能包括不包括複數的情況。

除此之外，在解釋元件時，即使沒有單獨的明確描述，也應解釋為包括誤差範圍。

在與空間關係相關的描述中，例如，當使用「在…之上」、「上方」、「上面」、「下方」、「底下」、「下面」、「低於」、「附近」、「接近」、「相鄰」等術語來描述兩個元素的位置關係時，除非使用「直接」、「僅」等術語，否則應理解為一個或多個元素可以進一步「插入」在元素之間。

在描述時間關係的情況下，例如，當時間關係被描述為「後續」、「之後」、「下一個」、「於是」、「之前」時，它可能包括不連續的情況，除非使用「立即」或「直接」。

當本文使用諸如「第一」、「第二」等術語來描述各種元件或組件時，應認為這些元件或組件不限於此。這些術語在本文中僅用於將一個元素與其他元素區分開來。因此，以下提及的第一元件可以是本公開的技術概念中的第二元件。

術語「至少一個」應理解為包括一個或多個相關元素的所有可能組合。例如，「第一、第二和第三元素中的至少一個」的含義可以表示第一、第二和第三元素中的兩個或更多個元素以及第一、第二或第三元素中的每一個的所有組合。

本說明書各實施例的特徵可以部分地或全部地相互組合或耦合，並且可以在技術上進行各種聯繫或操作。除此之外，各個實施例可以相互獨立地實施，也可以關聯地一起實施。

在下文中，將參照附圖描述根據本公開的顯示裝置的實施例。在為每幅附圖的部件添加附圖標記時，相同的部件可以盡可能地具有相同的附圖標記，即使它們在不同的附圖中表示。除此之外，為便於說明，附圖所示的部件的比例可能與實際不同，因此附圖所示的比例不限於此。

在下文中，將參照附圖詳細描述本公開的實施例。

圖1是根據本公開實施例的顯示裝置的方塊圖。

參考圖1，顯示裝置10可以包括：包括多個像素的顯示面板100；向該些像素中的每一個提供閘極訊號的閘極驅動器300；向該些像素中的每一個提供資料訊號的資料驅動器400；發光訊號產生器500；以及用於將發光訊號提供給該些像素中的每一個的控制器200。

控制器200可以根據顯示面板100的尺寸和解析度處理從外部輸入的影像資料RGB，並將處理後的影像資料提供給資料驅動器400。控制器200可以使用從外部輸入的同步訊號SYNC，例如，點時脈訊號CLK、資料致能訊號DE、水平同步訊號Hsync和垂直同步訊號Vsync以產生多個閘極控制訊號GCS、資料控制訊號DCS和發光控制訊號ECS。產生的該些閘極控制訊號GCS、資料控制訊號DCS和發光控制訊號ECS可以被提供給閘極驅動器300、資料驅動器400和發光訊號產生器500以分別控制閘極驅動器300、資料驅動器400和發光訊號產生器500。

控制器200可以與各種處理器組合配置，例如微處理器、移動（mobile）處理器、應用處理器等，這取決於控制器安裝到的裝置。

控制器200可以產生訊號，使得像素可以以各種刷新率驅動。也就是說，控制器200可以產生驅動相關訊號，使得像素在可變刷新率(VRR)模式下被驅動或者可在第一刷新率和第二刷新率之間切換。例如，控制器200可以簡單地改變時脈訊號的速度，產生同步訊號以產生水平空白或垂直空白，或者使用閘極驅動器300作為遮光（mask）法進而以各種刷新率驅動像素。

除此之外，控制器200可以產生用於以第一刷新率驅動像素的各種訊號，並且具體來說，當以第一刷新率驅動時，可以產生發光控制訊號ECS以使發光訊號產生器500產生具有第一工作比（duty ratio）的發光訊號EM。於此之後，控制器200可以以第二刷新率驅動像素，並且可以產生用於以第二刷新率驅動像素的各種訊號。特別地，當以第二刷新率驅動像素時，控制器可以產生發光控制訊號ECS，使得發光訊號產生器500產生具有不同於第一工作比的第二工作比的發光訊號EM。

閘極驅動器300可以根據從控制器200提供的閘極控制訊號GCS將掃描訊號SC提供給閘極線GL。儘管圖1示出閘極驅動器300與顯示面板100的一側間隔開，但閘極驅動器300的數量和佈置位置不限於此。也就是說，閘極驅動器300可以以板內閘極(GIP)方法設置在顯示面板100的一側或兩側。

資料驅動器400根據從控制器200提供的資料控制訊號DCS將影像資料RGB轉換成資料電壓Vdata，並透過資料線DL將轉換後的資料電壓Vdata提供給像素。

在顯示面板100中，多條閘極線GL、多條發光線EL和多條資料線DL可以相互交叉，並且該些像素中的每一個可以連接到閘極線GL、發光線EL和資料線DL。具體來說，一個像素透過閘極線GL接收來自閘極驅動器300的閘極訊號，透過資料線DL接收來自資料驅動器400的資料訊號，透過發光線EL接收發光訊號EM，及透過電源線接收各種電源訊號。於此，閘極線GL提供掃描訊號SC，發光線EL提供發光訊號EM，資料線DL提供資料電壓Vdata。然而，根據各種實施例，閘極線GL可以包括多條掃描訊號線，並且資料線DL可以另外包括多條電源線VL。除此之外，發光線EL可以包括多條發光訊號線。除此之外，一個像素接收高電位電壓或第一電源電壓ELVDD和低電位電壓或第二電源電壓ELVSS。除此之外，可以透過一條或多條電源線VL提供第一和第二偏壓電壓V1和V2。

除此之外，每個像素包括發光裝置ELD和用於控制發光裝置ELD的驅動的像素電路。於此，發光裝置ELD包括陽極、陰極和位於陽極和陰極之間的有機發光層。像素電路包括多個開關裝置、驅動開關裝置和電容。於此，開關裝置可以由薄膜電晶體（TFT）構成，並且在像素電路中，驅動薄膜電晶體根據充入電容的資料電壓與參考電壓之間的差值來控制提供給發光裝置ELD的電流量，從而調整由發光裝置ELD發光的光量。除此之外，多個開關薄膜電晶體接收透過閘極線GL提供的掃描訊號SC和透過發光線EL提供的發光訊號EM，以將資料電壓Vdata充電到電容。

根據本公開的實施例的顯示裝置10可以包括用於驅動包括多個像素的顯示面板100、閘極驅動器300、資料驅動器400、發光訊號產生器500和用於控制它們的控制器200。於此，發光訊號產生器500可以被配置為調整發光訊號EM的工作比。例如，發光訊號產生器500可以包括用於調整發光訊號EM的工作比的移位寄存器和鎖存器。當根據控制器200產生的發光控制訊號ECS以第一刷新率驅動像素電路時，發光訊號產生器500可以產生具有第一工作比的發光訊號並將發光訊號提供給像素電路。當以第二刷新率驅動像素電路時，發光訊號產生器500可以被配置為產生具有不同於第一工作比的第二工作比的發光訊號並將其提供給像素電路。

圖2A至圖2C是根據本公開實施例的顯示裝置的像素電路示出的電路圖。

圖2A至圖2C僅示例了用於說明的像素電路，像素電路不限於此，只要其具有能夠透過施加發光訊號EM(n)來控制發光裝置ELD的發光的結構即可。例如，像素電路可以包括附加掃描訊號、與其連接的開關薄膜電晶體、以及被施加附加初始化電壓的開關薄膜電晶體，並且開關裝置之間的連接關係或電容的連接位置可以不同地設置。也就是說，如果根據發光訊號EM(n)的工作比的變化來控制發光裝置ELD的發光並且可以根據刷新率來控制發光，則可能使用了具有各種結構的像素電路。例如，可能使用3T1C、4T1C、6T1C、7T1C、7T2C等各種像素電路。在下文中，為了描述方便將描述包括圖2A至圖2C的7T1C的像素電路的顯示裝置。

參考圖2A，該些像素P中的每一個可以包括像素電路和連接到像素電路的發光裝置ELD，該像素電路包括驅動電晶體DT。

像素電路可以透過控制流過發光裝置ELD的驅動電流Id來驅動發光裝置ELD。像素電路可以包括驅動電晶體DT、第一至第六電晶體T1至T6以及儲存電容Cst。電晶體DT和T1至T6中的每一個可以包括第一電極、第二電極和閘極電極。第一和第二電極中的一個可以是源極電極，並且第一和第二電極中的另一個可以是汲極電極。

電晶體DT和T1至T6中的每一個可以是P型金屬氧化物半導體場效電晶體（PMOS電晶體）或N型金屬氧化物半導體場效電晶體（NMOS電晶體）。在圖2A和2B的實施例中，第一電晶體T1是N型金屬氧化物半導體場效電晶體，而其他電晶體DT和T2至T6是P型金屬氧化物半導體場效電晶體。另外，如圖2C所示的實施例中，第一電晶體T1也被設置為P型金屬氧化物半導體場效電晶體。

在下文中，以第一電晶體T1為N型金屬氧化物半導體場效電晶體，其餘電晶體DT、T2至T6為P型金屬氧化物半導體場效電晶體的情況為例進行說明。因此，第一電晶體T1透過被施加邏輯高電壓而導通，而其他電晶體DT、T2至T6透過被施加邏輯低電壓而導通。

根據示例，構成像素電路的第一電晶體T1可以作為補償電晶體，第二電晶體T2可以作為資料供應電晶體，第三和第四電晶體T3和T4可以作為發光控制電晶體，並且第五和第六電晶體T5和T6可以作為偏壓電晶體。

發光裝置ELD可以包括像素電極（或陽極）和陰極。發光裝置ELD的像素電極可以連接到第五節點N5，陰極電極可以連接到第二電源電壓ELVSS。

驅動電晶體DT可以包括連接到第二節點N2的第一電極、連接到第三節點N3的第二電極以及連接到第一節點N1的閘極電極。驅動電晶體DT可以基於第一節點N1的電壓（或者稍後描述的電容Cst中儲存的資料電壓）向發光裝置ELD提供驅動電流Id。

第一電晶體T1可以包括連接到第一節點N1的第一電極、連接到第三節點N3的第二電極以及接收第一掃描訊號SC1(n)的閘極電極。響應於第一掃描訊號SC1(n)，第一電晶體T1可以導通並且將資料訊號Vdata傳輸到第一節點N1。第一電晶體T1可以二極體連接（diode-connected）在第一節點N1和第三節點N3之間，以對驅動電晶體DT的閾值電壓Vth進行取樣。第一電晶體T1可以是補償電晶體。

電容Cst可以在第一節點N1和第四節點N4之間連接或形成。電容Cst可以儲存或維持提供的資料訊號Vdata。

第二電晶體T2具有連接至資料線DL（或接收資料訊號Vdata）的第一電極、連接至第二節點N2的第二電極以及接收第三掃描訊號SC3(n)的閘極電極。響應於第三掃描訊號SC3(n)，第二電晶體T2可以而導通並且將資料訊號Vdata傳輸到第二節點N2。第二電晶體T2可以是資料供應電晶體。

第三電晶體T3和第四電晶體T4（或第一和第二發光控制電晶體）可以在第一電源電壓ELVDD和發光裝置ELD之間連接，並且可以形成電流移動路徑，由驅動電晶體DT產生的驅動電流Id流經電流移動路徑。

第三電晶體T3可以包括連接到第四節點N4以接收第一電源電壓ELVDD的第一電極、連接到第二節點N2的第二電極以及用於接收發光訊號EM(n)的閘極電極。

類似地，第四電晶體T4可以包括連接到第三節點N3的第一電極、連接到第四節點N5(或發光裝置ELD的像素電極)的第二電極、以及接收發光訊號EM(n)的閘極電極。

響應於發光訊號EM(n)，第三電晶體T3和第四電晶體T4可以導通，並且在這種情況下，驅動電流Id被提供給發光裝置ELD，並且發光裝置ELD可以以具有對應於驅動電流Id的亮度發光。

第五電晶體T5可以包括連接到第三節點N3的第一電極、接收第一偏壓電壓V1的第二電極、以及接收第二掃描訊號SC2(n)的閘極電極。

第六電晶體T6可以包括連接到第五節點N5的第一電極、接收第二偏壓電壓V2的第二電極、以及接收第二掃描訊號SC2(n)的閘極電極。在圖2A中，第五電晶體T5和第六電晶體T6的閘極電極被配置為共同接收第二掃描訊號SC2(n)。然而，本公開不限於此，如圖2B和圖2C所示，第五電晶體T5和第六電晶體T6的閘極電極可以被配置為接收單獨的掃描訊號以被獨立控制。

第六電晶體T6可以包括連接到第五節點N5的第一電極、連接到第二偏壓電壓V2的第二電極以及接收第二掃描訊號SC2(n)的閘極電極。響應於第二掃描訊號SC2(n)，第六電晶體T6可以在發光裝置ELD發光之前（或者發光裝置ELD發光之後）導通，並且可以透過使用第二偏壓電壓V2初始化發光裝置ELD的像素電極（或陽極電極）。發光裝置ELD可以具有形成在像素電極和陰極電極之間的寄生電容。除此之外，寄生電容在發光裝置ELD發光的同時被充電，使得發光裝置ELD的像素電極可以具有特定的電壓。因此，藉由透過第六電晶體T6向發光裝置ELD的像素電極施加第二偏壓電壓V2，可以初始化在發光裝置ELD中累積的電荷量。

圖3是用於解釋圖2中所示的顯示裝置的像素電路和發光裝置的驅動圖。

參考圖3，該些像素P中的每一個可以初始化充電至像素電路或剩餘在像素電路中的電壓。具體來說，可以去除前一幀中儲存的資料電壓Vdata和驅動電壓VDD的影響。因此，該些像素P中的每一個可以顯示對應於新資料電壓Vdata的影像。

像素電路的操作可以包括初始化週期、取樣週期和發光週期，但這僅是示例並且不必限於此順序。

在下文中，將參照圖3A至圖3C詳細描述針對每個初始化週期、取樣週期和發光週期驅動像素電路的過程。

圖3A對應於初始化週期。初始化週期是驅動電晶體DT的閘極電極的電壓被初始化的週期。

如圖3A所示，第一掃描訊號SC1(n)為邏輯高電壓，並且第一電晶體T1導通。第二掃描訊號SC2(n)為邏輯低電壓，並且第五電晶體T5和第六電晶體T6導通。隨著第一和第五電晶體T1和T5導通，連接到第一節點N1的驅動電晶體DT的閘極電極被初始化為第一偏壓電壓V1。除此之外，隨著第六電晶體T6導通，發光裝置ELD的像素電極（或陽極電極）被初始化為第二偏壓電壓V2。然而，如上所述，第五電晶體T5和第六電晶體T6的閘極電極可以被配置為透過接收單獨的掃描訊號而被獨立控制。也就是說，在初始化週期中並不總是需要同時向驅動電晶體DT的源極電極和發光裝置ELD的像素電極施加偏壓電壓。

圖3B繪示了取樣週期。在圖3B中，輸入邏輯低電壓作為第三掃描訊號SC3(n)，並且第二電晶體T2導通。隨著第二電晶體T2導通，當前幀的電壓Vdata被施加到連接到第二節點N2的驅動電晶體DT的汲極電極。第一電晶體T1保持導通狀態。由於驅動電晶體DT在第一電晶體T1導通時處於二極體連接狀態，連接到第一節點N1的驅動電晶體DT的閘極電極的電壓變為Vdata-|Vth|。也就是說，第一電晶體T1可以二極體連接在第一節點N1和第三節點N3之間，以對驅動電晶體DT的閾值電壓Vth進行取樣。

圖3C繪示了發光週期。發光週期是發光裝置ELD以對應於在消除取樣的閾值電壓Vth之後的驅動電流發光的週期。

在圖3C中，發光訊號EM(n)為邏輯低電壓，並且第三電晶體T3和第四電晶體T4導通。

隨著第三電晶體T3導通，連接到第四節點N4的第一電源電壓ELVDD透過第三電晶體T3被施加到連接到第二節點N2的驅動電晶體DT的汲極。驅動電晶體DT透過第四電晶體T4提供給發光裝置ELD的驅動電流Id獨立於驅動電晶體DT的閾值電壓Vth的值，因此驅動電晶體DT的閾值電壓Vth可以被補償。

圖4繪示了根據本公開實施例的顯示裝置中一幀的掃描訊號的操作。

參考圖4，該些像素P中的每一個以固定頻率被驅動，並且可以在可變刷新率（VRR）模式下被驅動，其中用於更新資料電壓Vdata的刷新率在需要高速驅動時增加以操作像素電路，在需要低速驅動時降低刷新率來操作像素電路，從而降低功耗。

該些像素P中的每一個可以透過一幀內的刷新幀和保持幀的組合來驅動。

舉例來說，在以120赫茲的刷新率驅動的情況下，可以僅由刷新幀驅動，在以60赫茲驅動刷新率時，可以交替驅動刷新幀和保持幀。也就是說，刷新幀和保持幀可以在一幀中交替驅動60次。

據此，在低速驅動時，刷新幀和保持幀被交替驅動，在保持幀中，發光裝置ELD的像素電極透過像素電路的第六電晶體T6週期性地初始化，從而減少驅動電晶體DT的磁滯特性。

在這種情況下，從閘極驅動器300提供以驅動第六電晶體T6的第二掃描訊號SC2(1)、SC(n/2)、SC2(n)可以以比從控制器200提供給顯示面板100的驅動頻率高兩倍的頻率驅動。

舉例來說，如果刷新率為120赫茲，則驅動頻率可以在120赫茲操作，並且用於導通薄膜電晶體的第二掃描訊號SC2(1)、SC(n/2)、SC2(n)可以在240赫茲操作。也就是說，由於第二掃描訊SC2(1)、SC(n/2)、SC2(n)在驅動頻率的兩倍的頻率下驅動，因此第六電晶體T6的導通次數增加並且第五節點N5被更頻繁地初始化，從而改善了驅動電晶體DT的驅動性能。

圖5繪示了根據本公開實施例的顯示裝置中像素電路的每個頻帶的調光程度。

參考圖5，顯示面板100可以包括多個頻帶Band1至Band13，以根據操作環境不同地應用目標亮度Lv。該些頻帶Band1至Band13可以是用於調整調光程度的參考。例如，第一頻帶Band1可以是用於根據日光中的環境照度要求最高的最大目標亮度Lv的情況的設置。第二頻帶Band2可以是針對白天在陰涼處（shade）的情況的設置。第七頻帶Band7可以是陰天的設置，第八頻帶Band8可以是夜間環境的設置。第十三頻帶Band13可以是暗室環境的設置。除此之外，還可以根據各種使用環境和應用對頻段進行進一步細分和分類。

該些頻帶Band1至Band13可以改變調光程度以在特定灰階調整亮度級數。另外，目標亮度Lv可以被設定為使得該些頻帶Band1至Band13具有相同數量的亮度級數。例如，第一頻帶Band1的目標亮度Lv和第二頻帶Band2的目標亮度Lv可以具有256級的差異。

用於調整亮度的調光級別可以從0到100%變化。即使是相同的灰階，調光程度也因頻帶而異，因此表現出的亮度也可能不同。例如，第一頻帶Band1的最大目標亮度Lv可以具有100％的調光程度。除此之外，調光程度可以透過施加到像素的資料電壓來調整，或者可以根據發光訊號EM(n)的工作比來調整。

圖6繪示了根據本公開實施例的顯示裝置中像素電路的每個頻帶的調光程度的調整方法。

參考圖6，可以根據施加到像素的資料電壓Vdata的工作比或發光訊號EM(n)的工作比中的至少一個來調整該些頻帶Band1至Band13的調光程度。

在該些頻帶Band1至Band13中，一個頻帶的最大目標亮度Lv可以與另一頻帶的最小目標亮度Lv相同。例如，第一頻帶Band1的最小目標亮度Lv可以是第二頻帶Band2的最大目標亮度Lv。

由於第一頻帶至第七頻帶Band1至Band7具有相對高的目標亮度Lv，因此每個灰階的亮度變化量可能較大。在這種情況下，由於亮度對應於資料電壓Vdata，因此可以透過改變資料電壓Vdata來調整調光程度。

在第八至第十三頻帶Band8至Band13中，由於目標亮度Lv相對較低，並且每個灰階的亮度變化量較小，如果透過資料電壓Vdata調整調光程度，像素可能無法正常驅動。因此，可以透過發光訊號EM(n)的工作比來調整第八至第十三頻帶Band8至Band13中的調光程度。

也就是說，在第一頻帶至第七頻帶Band1至Band7中，發光訊號EM(n)的工作比可以是固定的或常數，並且可以透過改變資料電壓Vdata來調整調光程度。另一方面，在第八至第十三頻帶Band8至Band13中，資料電壓Vdata可以是固定的或常數，並且可以透過改變發光訊號EM(n)的工作比來調整調光程度。

圖7A示出了根據本公開實施例的顯示裝置的資料電壓和殘餘（parking）電壓；圖7B示出了根據像素電路中的發光訊號的工作比的第二節點的波形變化。

參考圖7A，施加資料電壓的週期可以是主動週期，並且不施加資料電壓的週期可以是空白週期。在主動週期期間可以包括刷新幀，並且在空白週期中可以包括刷新幀和保持幀。

當資料線DL在空白週期處於浮接（floating）狀態時，相鄰的第一節點N1和第二節點N2可能會受到耦合的影響，從而可能導致閃爍。

因此，對於可變刷新率（VRR）模式等的驅動，可以在資料電壓Vdata被施加到資料線DL之後並且在下一幀的資料電壓Vdata被施加之前的空白週期施加殘餘電壓Vpark。

在施加特定電壓位準的殘餘電壓Vpark的情況下，由於需要用一個殘餘電壓Vpark來控制所有灰階的閃爍表現，因此在特定灰階中根據資料電壓Vdata與殘餘電壓Vpark之間的關係可能會出現例如應變的缺陷（mura）。由此引起的應變等缺陷可以稱為殘餘電壓缺陷（Vpark mura）。

除此之外，當在空白週期施加特定電壓位準的殘餘電壓Vpark時，由於依序施加到閘極線GL的第二掃描訊號SC2以驅動頻率兩倍的頻率操作，可以操作位於顯示面板100中間部分的多個像素使第六電晶體T6導通。因此，資料線DL和第五節點N5之間發生耦合，這可能導致顯示面板100的中心區域中的殘餘電壓缺陷（Vpark mura），從而降低一致性。

根據殘餘電壓Vpark的電壓位準，殘餘電壓缺陷對低灰階更敏感，並且發光裝置ELD可能會不必要地發光。

參考圖7B，即使資料電壓Vdata和殘餘電壓Vpark處於相同位準，發光特性也可能根據發光訊號EM(n)的工作比而不同。

如圖6所示，第一頻帶至第七頻帶Band1至Band7具有相對高的目標亮度Lv，發光訊號EM(n)的工作比可以固定，調光程度可以透過改變資料電壓Vdata來調整。另外，在第八至第十三頻帶Band8至Band13中，可以固定資料電壓Vdata，透過改變發光訊號EM(n)的工作比來調整調光程度。

因此，由於第一頻帶至第七頻帶Band1至Band7使用相同的發光訊號EM(n)的工作比，所以發光特性也相同。另一方面，在第八至第十三頻帶Band8至Band13中，由於透過發光訊號EM(N)的工作比來調整調光程度，因此發光特性可能彼此不同。

也就是說，在與根據發光訊號EM(n)導通/關斷的第三電晶體T3連接的第二節點N2中，電壓波形可以根據發光訊號EM(n)的工作比而變化。

舉例來說，如果發光訊號EM(n)的工作比在90%操作，則在施加殘餘電壓Vpark的空白週期中，即使在發光訊號EM(n)不應用的期間第二節點node2的電壓波形也可以持續保持。除此之外，如果發光訊號EM(n)的工作比為4%，則第二節點node2的電壓波形可以僅在施加發光訊號EM(n)的時刻改變。

也就是說，由於所需殘餘電壓Vpark的電壓位準根據亮度而不同，因此為了減少閃爍現象和殘餘電壓缺陷，需要針對該些頻帶Band1到Band13中的每一個施加不同的殘餘電壓Vpark。

圖8示出了根據本公開實施例的顯示裝置中根據殘餘電壓產生的殘餘電壓缺陷。

參考圖8，區域A是在低灰階區間中識別出殘餘電壓缺陷的區域，可以使用黑色光電壓Vblack和藍色光電壓Vblue來計算最佳殘餘電壓Vpark。

該些像素中的每一個的子像素可以是發出不同顏色的光的第一至第三子像素。例如，第一子像素可以發出紅色光，第二子像素可以發出綠色光，第三子像素可以發出藍色光。除了紅色光、綠色光和藍色光之外，第一至第三子像素可以各自獨立地被驅動或共同驅動以表現顏色。除此之外，可以以最低電壓位準驅動從第三子像素發出的藍色光，並且可以以最高電壓位準驅動黑色光。

在這種情況下，殘餘電壓Vpark越接近黑色光電壓Vblack，殘餘電壓缺陷可能會顯得越暗。換言之，若將殘餘電壓Vpark設定為第一位準Vpark1，則第一至第三子像素的紅色光、綠色光和藍色光均向上耦合（up-coupled），從而可能發生黑暗可見（dark visible）的殘餘電壓缺陷。

相反地，如果殘餘電壓Vpark被設定為接近藍色光電壓Vblue的第二位準Vpark2，則可能由於雙耦合的影響而產生偏紅色的殘餘電壓缺陷。

因此，需要將殘餘電壓Vpark設定為藍色光電壓Vblue與黑色光電壓Vblack之間的內部分割點（internal division point），以平衡資料電壓Vdata與殘餘電壓Vpark之間的差異。

圖9A至圖9B是用於解釋根據本公開的實施例的顯示裝置中計算的最佳殘餘電壓的圖。

如圖9所示，該些頻帶Band1至Band13分別表示不同的目標亮度Lv。在該些頻帶Band1至Band13中，第一頻帶至第七頻帶Band1至Band7可以具有相同的發光特性，而第八至第十三頻帶Band8至Band13可以透過改變發光訊號EM(n)的工作比來控制調光程度。因此，最佳殘餘電壓Vpark可能由於不同的發光特性而彼此不同。

在這種情況下，在發光特性不同的第七頻帶Band7和第十三頻帶Band13中，可以根據黑色光電壓Vblack和藍色光電壓Vblue之間的特定比率的關係式計算最佳殘餘電壓Vpark。

舉例來說，第七頻帶Band7的最大目標亮度Lv可以是100尼特（nits），第十三頻帶Band13的最大目標亮度Lv可以是4尼特。第七頻帶Band7的44個灰階和第十三頻帶Band13的205個灰階各對應於2尼特的亮度水平，並且在高於2尼特的亮度水平下殘餘電壓缺陷未被識別。

為了平衡資料電壓Vdata和殘餘電壓Vpark之間的差異，需要將殘餘電壓Vpark設定為藍色光電壓Vblue和黑色光電壓Vblack之間的內部分割點。第七頻帶Band7中的最佳殘餘電壓Vpark_a可以根據透過視覺評估實驗得出的[方程式1]來計算。

[方程式1]

在方程式1中，Vpark_a為第七頻帶Band7中的最佳殘餘電壓，Vblack為黑色光電壓，Vblue(G1)為第一灰階G1中的藍色光電壓。舉例來說，灰階G1可以是44灰階。

類似地，在具有最低最大目標亮度Lv的第十三頻帶Band13中，最佳殘餘電壓Vpark_b可以比在第七頻帶Band7中的一者更接近黑色光電壓Vblack，並且可以根據[方程式2]計算

[方程式2]

在方程式2中，Vpark_b為第十三頻帶Band13中的最佳殘餘電壓，Vblack為黑色光電壓，Vblue(G2)為第二灰階G2中的藍色光電壓。於此，第二灰階G2可以是比第一灰階G1更高的灰階，例如可以是205灰階。

另外，對於剩餘的具有不同的發光特性的第八至第十二頻帶Band8至Band12，每個殘餘電壓Vpark可以透過在第七頻帶Band7中計算的最佳殘餘電壓Vpark_a和在第十三頻帶Band13中計算的最佳殘餘電壓Vpark_b的線性插值（linear interpolation）得到。

因此，透過將在空白週期針對該些頻帶Band1至Band13的每一個計算出的殘餘電壓Vpark施加到資料線DL，可以降低殘餘電壓缺陷（Vpark mura）。

除此之外，隨著殘餘電壓缺陷的降低，可以提高顯示面板100的一致性並且可以提高影像品質。

根據本公開的實施例的顯示裝置可以描述如下。

在本公開的一個方面，提供了一種顯示裝置，包括：顯示面板，包括連接到資料線和閘極線的多個像素；資料驅動器，被配置為透過劃分主動週期及空白週期來驅動，在該主動週期中，資料電壓施加資料電壓到資料線，在空白週期中，資料電壓被施加；閘極驅動器，被配置為向閘極線施加掃描訊號；以及控制器被配置為控制該些像素被以在具有不同最高目標亮度的多個頻帶之一者中驅動。在這種情況下，可以在空白週期期間將殘餘電壓施加到資料線，並且在該些頻帶中的至少一個頻帶中施加到資料線的殘餘電壓具有與在該些頻帶中的另一個頻帶中施加到資料線的殘餘電壓的電壓位準不同的電壓位準。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，所述多個頻帶可以包括第一頻帶至第十三頻帶，並且在第一頻帶至第十三頻帶中，可以根據發光訊號的工作比或資料電壓的大小來調整調光程度。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，第一頻帶至第七頻帶中的發光訊號的工作比可以是固定的，並且資料電壓可以是可變的。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，第一頻帶至第七頻帶可以具有相同的發光特性。在第一頻帶至第七頻帶中的每一個中，像素的發光特性可以相同。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，可以透過方程式1計算第七頻帶中的殘餘電壓。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，在第八至第十三頻帶中，發光訊號的工作比可以是可變的，而資料電壓可以是固定的。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，第十三頻帶中的殘餘電壓可以透過方程式2計算。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，可以使用黑色光的電壓和藍色光的電壓的比值來計算殘餘電壓。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，第一頻帶至第七頻帶的殘餘電壓可以相同。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，第八頻帶至第十二頻帶的殘餘電壓可以透過第七頻帶和第十三頻帶的殘餘電壓之間的線性插值來計算。

在根據本公開的實施例的顯示裝置中，控制器可以根據刷新率改變驅動頻率，並且閘極驅動器可以施加頻率高於驅動頻率的掃描訊號。

在根據本公開實施例的顯示裝置中，掃描訊號的頻率可以是驅動頻率的兩倍。

在本公開的上述示例中描述的特徵、結構、效果等包括在本公開的至少一個實施例中，並且不必限於僅一個實施例。除此之外，本公開所屬領域的具有通常知識者可以相對於其他示例組合或修改在本公開的至少一個示例中示出的特徵、結構、效果等。因此，與這些組合和修改有關的內容應被解釋為包含在本公開的範圍內。

儘管已經參考附圖更詳細地描述了本公開的實施例，但是本公開不一定限於這些實施例，並且在不脫離本公開的技術精神的範圍內可以進行各種修改。因此，本公開所發明的實施例並不旨在限制本公開的技術精神，而是示例性地解釋本公開，並且本公開的技術精神的範圍不受這些實施例的限制。因此，應當理解，上述實施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。本公開的保護範圍應由所附申請專利範圍來解釋，凡在其等同範圍內的技術思想，均應理解為包含在本公開的範圍之內。

10:顯示裝置 100:顯示面板 200:控制器 300:閘極驅動器 400:資料驅動器 500:發光訊號產生器 Band,Band1~Band13:頻帶 CLK:點時脈訊號 Cst:儲存電容 DCS:資料控制訊號 DE:致能訊號 DL:資料線 DT:驅動電晶體 ECS:發光控制訊號 EL:發光線 ELD:發光裝置 ELVDD:第一電源電壓 ELVSS:第二電源電壓 EM,EM(n):發光訊號 GCS:閘極控制訊號 GL:閘極線 Hsync:水平同步訊號 Vsync:垂直同步訊號 N1~N5:節點 P:像素 RGB:影像資料 SC,SC(n):掃描訊號 SC1(n):第一掃描訊號 SC2(n):第二掃描訊號 SC3(n):第三掃描訊號 T1~T6:電晶體 V1,V2:偏壓電壓 Vdata:資料電壓 Vblack:黑光電壓 Vgreen:綠光電壓 Vred:紅色光電壓 VL:電源線 Vpark:殘餘電壓

圖1是根據本公開實施例的顯示裝置的方塊圖；圖2A至圖2C是根據本公開實施例的顯示裝置的像素電路的電路圖。圖3A至圖3C是用於解釋根據本公開實施例的顯示裝置的像素電路和發光裝置的驅動圖。圖4繪示了根據本公開實施例的顯示裝置中一幀的掃描訊號的操作。圖5繪示了根據本公開實施例的顯示裝置中像素電路的每個頻帶的調光（dimming）程度。圖6繪示了根據本公開實施例的顯示裝置中像素電路的每個頻帶的調光程度的調整方法。圖7A繪示了根據本公開實施例的顯示裝置的資料電壓和殘餘電壓，圖7B繪示了第二節點根據像素電路中的發光訊號的工作比的波形變化。圖8繪示了根據本公開實施例的顯示裝置中根據殘餘電壓產生的殘餘電壓缺陷（mura）。圖9A至圖9B是用於解釋根據本公開的實施例的顯示裝置中計算的最佳殘餘電壓的圖。

10:顯示裝置

100:顯示面板

200:控制器

300:閘極驅動器

400:資料驅動器

500:發光訊號產生器

CLK:點時脈訊號

DE:致能訊號

Vsync:垂直同步訊號

Hsync:水平同步訊號

RGB:影像資料

DCS:資料控制訊號

GCS:閘極控制訊號

GL:閘極線

DL:資料線

VL:電源線

ECS:發光控制訊號

EL:發光線

Vdata:資料電壓

V1,V2:偏壓電壓

SC:掃描訊號

EM:發光訊號

ELVDD:第一電源電壓

ELVSS:第二電源電壓

P:像素

Claims

一種顯示裝置，包含：一顯示面板，包含多個像素，該些像素連接至一資料線與一閘極線；一資料驅動器，用於透過劃分施加一資料電壓至該資料線之一主動週期以及未施加該資料電壓的一空白週期來驅動；一閘極驅動器，用於施加一掃描訊號於該閘極線；以及一控制器，用於控制該些像素被以在具有不同最高目標亮度的多個頻帶之一者中驅動，其中一殘餘電壓於該空白週期施加於該資料線，以及其中在該些頻帶中的至少一者中施加至該資料線的該殘餘電壓的一電壓位準不同於在該些頻帶中的其餘頻帶中施加至該資料線的該殘餘電壓，其中該殘餘電壓係使用一黑色光與一藍色光之一電壓比計算。
如請求項1所述的顯示裝置，其中該些頻帶包含第一頻帶至第十三頻帶，其中該第一頻帶至該第十三頻帶的多個調光程度係根據一發光訊號的一工作比或該資料電壓的大小調整。
如請求項2所述的顯示裝置，其中，於該第一頻帶至該第七頻帶中，該發光訊號的該工作比為固定值並且該資料電壓是可變的。
如請求項3所述的顯示裝置，其中該第一頻帶至該第七頻帶具有相同之發光特性。
如請求項3所述的顯示裝置，其中，於該第七頻帶中，該殘餘電壓V_{park_a}係基於在一第一灰階G1中的一黑色光電壓V_black以及一藍色光電壓V_blue透過下列方程式1計算：
如請求項2所述的顯示裝置，其中，在該第八至該第十三頻帶中，該發光訊號的該工作比是可變的並且該資料電壓為固定值。
如請求項6所述的顯示裝置，其中，在該第十三頻帶中，該殘餘電壓V_{park_b}係基於在一第二灰階G2中的一黑色光電壓V_black以及一藍色光電壓V_blue透過下列方程式2計算：
如請求項2所述的顯示裝置，其中該第一頻帶至該第七頻帶的該些殘餘電壓為相同值。
如請求項2所述的顯示裝置，其中該第八至該第十三頻帶的該殘餘電壓係透過該第七頻帶的該殘餘電壓與該第十三頻帶的該殘餘電壓之間的線性插值計算。
如請求項1所述的顯示裝置，其中該控制器根據一更新率改變一驅動頻率，其中該閘極驅動器施加具有比該驅動頻率更高之頻率的該掃描訊號至該閘極線。
如請求項10所述的顯示裝置，其中該掃描訊號的頻率為該驅動頻率的兩倍。
如請求項1所述的顯示裝置，其中該殘餘電壓為該藍色光電壓與該黑色光電壓之間的內部分割點。