CN107578744B - 面板驱动电路及面板驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面板驱动电路及面板驱动方法。该面板驱动电路包含第一开关单元、第二开关单元及第一电容。第一开关单元的输入端用以接收启动信号，而控制端用以接收第一时脉信号。第一开关单元根据第一时脉信号导通以于输出端输出启动信号。第二开关单元的输入端用以接收驱动电压，而控制端与第一开关单元的输出端于第一节点电连接以接收启动信号。第一电容具有第一端及第二端，其中第一端用以接收第二时脉信号，第二端电连接第一节点。当第二开关单元根据启动信号导通时，第二时脉信号通过第一电容产生耦合电压至第一节点，驱动电压通过第二开关单元输出以驱动面板。本发明可输出稳定的驱动信号，使面板图像亮度更加稳定。

Description

面板驱动电路及面板驱动方法

技术领域

本发明文件是关于一种面板驱动电路，特别是关于一种可以增强驱动信号输出能力的面板驱动电路及面板驱动方法。

背景技术

一般而言，面板需要驱动电路的驱动以产生图像，通过驱动电路产生的驱动信号使像素电极可以根据数据信号而发光。

然而，面板驱动电路的输出会受到驱动电路中的漏电流的影响，导致输出的驱动信号难以在一个图像讯框时间中维持着稳定电压，而造成图像亮度在同一图像讯框中产生不稳定的现象。

发明内容

为了改善前述驱动信号不稳定的情形，于本发明文件的一实施态样提出一种面板驱动电路。面板驱动电路包含第一开关单元、第二开关单元及第一电容。第一开关单元具有输入端、输出端及控制端，其中输入端用以接收启动信号，控制端用以接收第一时脉信号。第一开关单元根据第一时脉信号导通以于输出端输出启动信号。第二开关单元具有输入端、输出端及控制端，其中第二开关单元的输入端用以接收驱动电压，第二开关单元的控制端与第一开关单元的输出端于第一节点电连接以接收启动信号。第一电容具有第一端及第二端，其中第一端用以接收第二时脉信号，第二端电连接第一节点。当第二开关单元根据启动信号导通时，第二时脉信号通过第一电容产生耦合电压至第一节点，驱动电压通过第二开关单元输出以驱动面板。

此外，于本发明文件的另一实施态样提出一种面板驱动方法。面板驱动方法用于面板驱动电路。面板驱动电路包含第一开关单元、第二开关单元及第一电容，其中第一开关单元与第二开关单元于第一节点电连接，第一电容的一端电连接至第一节点。面板驱动方法包含：于第一时段时，提供具有第一电位的启动信号至第一开关单元以及提供第一时脉信号导通第一开关单元，使启动信号导通至第一节点，以使第一节点具有第一电位以导通第二开关单元，第二开关单元导通驱动电压以输出至面板；于第二时段时，提供第二时脉信号至第一电容，第二时脉信号通过第一电容产生耦合电压至第一节点以使第一节点升压至升压电位。

通过本发明文件揭示的面板驱动电路及面板驱动方法，面板驱动电路得以输出稳定的驱动信号，使面板图像亮度更加稳定。

附图说明

图1为本发明文件的一实施例的面板驱动电路的电路图。

图2为本发明文件的一实施例的信号时序波型图。

图3为本发明文件的一实施例的面板驱动电路的电路图。

图4为本发明文件的一实施例的面板驱动电路的电路图。

图5为本发明文件的一实施例的面板驱动电路的电路图。

图6为本发明文件的一实施例的面板驱动电路的电路图。

附图标号

100、300、400、500、600：面板驱动电路

200：显示面板

C1、C2、C3：电容

CK1：第一时脉信号

CK2：第二时脉信号

EM：驱动信号

M1～M10：开关单元

P、Q：节点

RST：重置电路

STV：启动信号

T1～T5：时段

T51～T56：时间区间

VG1：驱动电压

VG2：重置电压

具体实施方式

下文举实施例配合所附图式作详细说明，但所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明,而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明揭示内容所涵盖的范围。

在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中，在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。

请参阅图1，图1绘示本发明文件的一实施例的面板驱动电路100的电路图。根据此实施例，面板驱动电路100用以产生驱动信号EM以驱动一显示面板200。面板驱动电路100包含有开关单元M1～M3、电容C1～C2及重置电路RST。其中，重置电路RST包含开关单元M4～M8。于此例中，开关单元M1～M8为N型晶体管(N-type thin film transistor,N-typeTFT)，其等根据高电位的电压导通，并根据低电位的电压关断。于另一实施例中，开关单元M1～M8可为P型晶体管(P-type thin film transistor,P-type TFT)，则其等根据低电位的电压导通，并根据高电位的电压关断。为方便说明，下文将仅以各开关单元皆为N型晶体管为例。

于一实施例中，驱动信号EM用以控制显示面板200的发光阶段。于部分实际应用中，显示面板200可以是多个像素分别由多个有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode,OLED)构成的OLED显示面板，驱动信号EM用以控制显示面板200当中各像素的有机发光二极管的发光状态。于部分实际应用中，显示面板200可以是包含背光模块(图中未示)的液晶显示面板，驱动信号EM用以控制显示面板200当中的背光模块的发光状态。

于一实施例中，当面板驱动电路100产生的驱动信号EM为高准位时，使显示面板200当中的有机发光二极管或背光模块进入发光阶段，另一方面，当面板驱动电路100产生的驱动信号EM为低准位时，则使显示面板200当中的背光模块或有机发光二极管停止发光。

一般而言，在显示面板200的驱动流程中除了上述提到的发光阶段还可能包含重置阶段、数据写入阶段及/或补偿阶段，但本发明文件并不以此为限。相较于重置、数据写入或补偿等阶段，一般来说，发光阶段的持续时间较长，因此，面板驱动电路100需要提供在较长时间具有稳定电压准位的驱动信号EM。若驱动信号EM随着时间而衰减或变化，将可能导致显示的亮度下降或闪烁。

开关单元M1用以接收启动信号STV，并根据第一时脉信号CK1导通以将启动信号STV于其输出端输出。开关单元M2用以接收驱动电压VG1，在各开关单元为N型晶体管的例子中，驱动电压VG1为一高电位定电压。开关单元M2的控制端与开关单元M1的输出端于节点Q处相连，因此开关单元M2可根据节点Q的电位导通以将驱动电压VG1输出为驱动信号EM。

开关单元M3的输入端接收第一时脉信号CK1，控制端则连接至开关单元M1的输出端(即连接节点Q)，而其输出端与电容C2于节点P相连，并连接至重置电路RST的开关单元M4的控制端。其中，当开关单元M3导通时，第一时脉信号CK1将被发送至开关单元M4的控制端。

开关单元M4的输入端与开关单元M7的输出端相连，开关单元M4的输出端与开关单元M8的输出端及开关单元M5、M6的控制端相连。其中开关单元M7用以根据第二时脉信号CK2导通以接收驱动电压VG1，当驱动电压VG1通过开关单元M7及M4后，将进一步导通开关单元M5及M6。

开关单元M5的输出端连接至节点Q，而开关单元M6的输出端连接至开关单元M2的输出端。开关单元M5、M6输入端皆接收重置电压VG2，重置电压VG2为低电压准位的定电压。因此，当开关单元M5、M6导通时，重置电压VG2被导通至节点Q及开关单元M2的输出端，以将节点Q及开关单元M2的输出端的电位拉低。

电容C1的一端接收第二时脉信号CK2，而另一端则连接节点Q。电容C2的一端同样接收第二时脉信号CK2，而另一端连接至节点P。关于面板驱动电路100的作动将辅以图2作详细说明。

图2绘示本发明文件的一实施例的用于面板驱动电路100的各信号的时序波型图。在图2的第一时段T1，启动信号STV处于高电压准位，而第一时脉信号CK1亦处于高电压准位。因此，开关单元M1导通以将启动信号STV发送至节点Q，使节点Q具有启动信号STV的电位，并进一步导通开关单元M2，而驱动电压VG1通过开关单元M2以输出为驱动信号EM来驱动显示面板200。于一实施例中，驱动信号EM用以驱动显示面板200当中的发光单元，例如各像素的有机发光二极管或背光模块，但本发明文件并不以此为限。

同时，开关单元M3及重置电路RST的开关单元M8也因为开关单元M1输出端的电位而被导通。其中，当开关单元M8导通时，低电位的重置电压VG2将通过开关单元M8以将开关单元M5、M6关断。因此，重置电压VG2无法被导通至节点Q和开关单元M2的输出端。

接着，在第二时段T2时，第一时脉信号CK1处于低电压准位，开关单元M1关断，使节点Q的电位处于浮动状态。而第二时脉信号CK2处于高电压准位，故第二时脉信号CK2通过电容C1产生耦合电压至节点Q，以使节点Q的电位被抬升至升压电位。其中，节点Q的升压电位为第一时段T1时的启动信号STV提供的电位及第二时段T2时的第二时脉信号CK2的耦合电压两者的叠加电位，如图2所示。

节点Q的电位用以控制开关单元M2的开关状态，一般来说若节点Q的电位处于浮动状态(即无定电压源持续维持节点Q的电位)，则可能因为晶体管的漏电流导致节点Q的电位下降，举例来说漏电流可能通过与节点Q相连的开关单元M5。于此实施方式中，在第二时段T2内通过第二时脉信号CK2提升节点Q的电位，使节点Q的电位持续保持在高于开关单元M2的门槛电压，可确保开关单元M2持续导通。

于第二时段T2期间，因为开关单元M1输出端(即节点Q)的电位为高电压准位，开关单元M3于此时段仍处于导通状态，故节点P将接收到低电压准位的第一时脉信号CK1。

此外，于第二时段T2内，开关单元M7为导通状态，开关单元M4为关断状态，重置电路RST的开关单元M5、M6仍然维持关断状态。

而在第三时段T3中，第一时脉信号CK1回到高电压准位，使开关单元M1导通。因为此时的启动信号STV处于低电压准位，开关单元M1将低电压准位输出至节点Q，同时关断开关单元M3、M8及M2。

于第四时段T4时，第二时脉信号CK2处于高电压准位，而开关单元M3为关断状态，故第二时脉信号CK2可通过电容C2产生耦合电压至节点P，以进一步将开关单元M4导通。同时，开关单元M7也因为第二时脉信号CK2而导通，故高电压准位的驱动电压VG1将通过开关单元M7及M4以进而导通开关单元M5及M6。当开关单元M5及M6被导通后，重置电压VG2被导通至节点Q及开关单元M2的输出端，以将节点Q及开关单元M2输出端的电位拉低至重置电压VG2的电位。

由上述可知，通过电容C1将第二时脉信号CK2耦合至节点Q(第二时段T2)，可以抬升节点Q的电位以持续维持开关单元M2的完整导通，进而增强驱动信号EM的输出能力。进一步来说，请见图2中的第五时段T5，于一实施例中，第五时段T5对应到显示面板200的发光阶段，面板驱动电路100用以在第五时段T5中输出稳定于高电压准位的驱动信号EM。

于第五时段T5内的时间区间T51中面板驱动电路100的操作状态类似在前述的第一时段T1，启动信号STV处于高电压准位，而第一时脉信号CK1亦处于高电压准位。因此，开关单元M1导通以将启动信号STV发送至节点Q，使节点Q具有启动信号STV的电位，并进一步导通开关单元M2，而驱动电压VG1通过开关单元M2以输出为驱动信号EM来驱动显示面板200。

于第五时段T5内的时间区间T52中面板驱动电路100的操作状态类似在前述的第二时段T2，第一时脉信号CK1处于低电压准位，开关单元M1关断，使节点Q的电位处于浮动状态。而第二时脉信号CK2处于高电压准位，故第二时脉信号CK2通过电容C1产生耦合电压至节点Q，以使节点Q的电位被抬升至升压电位。

于第五时段T5内的时间区间T53中面板驱动电路100的操作状态，不同于前述的第三时段T3，此时，启动信号STV处于高电压准位，当第一时脉信号CK1亦处于高电压准位将开关单元M1导通时，使节点Q具有启动信号STV的电位。

于第五时段T5内的时间区间T54中面板驱动电路100的操作状态类似在前述的第二时段T2，第一时脉信号CK1处于低电压准位，开关单元M1关断，使节点Q的电位处于浮动状态。而第二时脉信号CK2处于高电压准位，故第二时脉信号CK2通过电容C1产生耦合电压至节点Q，再次使节点Q的电位被抬升至升压电位。依此类推，在于第五时段T5内的时间区间T56，节点Q的电位再次被抬升至升压电位。

于第五时段T5中，启动信号STV皆处于高电压准位，故于第五时段T5中，每当第二时脉信号CK2处于高电压准位时(例如时间区间T52、T54及T56)，皆可通过电容C1产生耦合电压以持续抬升节点Q的电位，以使开关单元M2于此图像讯框的时间中皆可维持稳定的导通，使得驱动信号EM能稳定的输出。

于本发明文件的一实施例中，开关单元M7亦可移除以简化电路，如图3所示。图3绘示本发明文件的一实施例的面板驱动电路300的电路图。在图3中，面板驱动电路300大致架构与面板驱动电路100相同，然其中的开关单元M7被移除，改以开关单元M4直接接收第二时脉信号CK2。亦即，当开关单元M4根据节点P的电位导通时，第二时脉信号CK2若处于高电压准位，则可通过开关单元M4以将开关单元M5、M6导通。图2的信号时序波型同样适用于面板驱动电路300，需特别说明的是，在第四时段T4，开关单元M3已先由启动信号STV关断，高电压准位的第二时脉信号CK2经由电容C2提升节点P的电位，藉此节点P的电位导通开关单元M4，此时将高电压准位的第二时脉信号CK2导通至开关单元M5及M6，将节点Q的电位及开关单元M2输出端的电位拉低。

于本发明文件的另一实施例中，亦可增加开关单元于面板驱动电路100的节点Q及开关单元M1输出端之间。请见图4绘示本发明文件的一实施例的面板驱动电路400的电路图。相较于面板驱动电路100，面板驱动电路400更具有开关单元M9。开关单元M9设置于节点Q及开关单元M1输出端之间，并接收第一时脉信号CK1。当第一时脉信号CK1处于高电压准位时，开关单元M1、M9被导通，使启动信号STV可发送至节点Q。而当第一时脉信号CK1处于低电压准位时，开关单元M9关断，进而防止了节点Q的电流回流而产生漏电现象。图2的信号时序波型同样适用于面板驱动电路400。

而于本发明文件的又一实施例中，可将面板驱动电路400的开关单元M9改以单向开关的形式设置，如图5绘示本发明文件的一实施例的面板驱动电路500的电路图所示。面板驱动电路500中，开关单元M10取代了面板驱动电路400中的开关单元M9。其中开关单元M10的控制端与其输入端相连。当开关单元M1导通时，启动信号STV若处于高电压准位，则开关单元M10被导通。而当启动信号STV处于低电压准位，开关单元M10被关断，因此节点Q的电流亦不会回流而产生漏电现象。

应理解的是，单向的开关单元M10亦可以二极管(diode)取代(图未示)。其中二极管的正端连接开关单元M1的输出端，而二极管的负端则连接节点Q。因此，当二极管接收到顺向偏压时则导通，而节点Q的电位对二极管来说为逆向偏压，故二极管不导通，进而防止了可能的漏电现象。

于本发明文件的再一实施例中，可于面板驱动电路100中开关单元M2的输出端与节点Q之间增设电容，以进一步辅助节点Q的电位，如图6绘示本发明文件的一实施例的面板驱动电路600的电路图所示。在图6中，面板驱动电路600具有电容C3。电容C3的两端分别连接开关单元M2的输出端与节点Q。当开关单元M2导通时，驱动电压VG1被输出作为驱动信号EM。于此同时，驱动信号EM的电压将通过电容C3耦合至节点Q，故可进一步辅助节点Q的电位抬升，维持开关单元M2的稳定导通。

通过上述各面板驱动电路的揭示，驱动信号EM可以稳定驱动显示面板中的发光电路，例如显示面板中各像素的有机发光二极管或显示面板的背光模块，面板图像可以获得完整且稳定的亮度呈现。

虽然本发明的实施例已揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定为准。

Claims (10)

1.一种面板驱动电路，其特征在于，包含：

一第一开关单元，具有一输入端、一输出端及一控制端，其中该输入端用以接收一启动信号，该控制端用以接收一第一时脉信号，该第一开关单元根据该第一时脉信号导通以于该输出端输出该启动信号；

一第二开关单元，具有一输入端、一输出端及一控制端，其中该第二开关单元的该输入端用以接收一驱动电压，该第二开关单元的该控制端与该第一开关单元的该输出端于一第一节点电连接以接收该启动信号；以及

一第一电容，具有一第一端及一第二端，其中该第一端用以接收一第二时脉信号，该第二端电连接该第一节点；

其中当该第二开关单元根据该启动信号导通时，该第二时脉信号通过该第一电容产生一耦合电压至该第一节点，该驱动电压通过该第二开关单元输出以驱动一面板。

2.如权利要求1所述的面板驱动电路，其特征在于，更包含：

一第三开关单元，具有一输入端、一输出端及一控制端，其中该第三开关单元的该输入端接收该第一时脉信号，该第三开关单元的该控制端电连接该第一开关单元的该输出端；

一重置电路，分别电连接该第一开关单元的该输出端、该第一节点、该第二开关单元的该输出端，以及于一第二节点电连接该第三开关单元的该输出端；以及

一第二电容，具有一第一端及一第二端，其中该第二电容的该第一端用以接收该第二时脉信号，该第二电容的该第二端电连接该第二节点。

3.如权利要求2所述的面板驱动电路，其特征在于，该重置电路包含：

一第四开关单元，电连接该第二节点以根据该第二节点的电位导通；

一第五开关单元，电连接该第四开关单元及该第一节点，并接收一重置电压；以及

一第六开关单元，电连接该第四开关单元及该第二开关单元的该输出端，并接收该重置电压；

其中当该第四开关单元导通时，该第五开关单元及该第六开关单元根据该第二时脉信号导通以分别进一步将该重置电压导通至该第一节点及该第二开关单元的该输出端。

4.如权利要求1所述的面板驱动电路，其特征在于，更包含：

一第七开关单元，设置于该第一开关单元及该第一节点之间，用以根据该第一时脉信号将该第一开关单元及该第一节点导通。

5.如权利要求1所述的面板驱动电路，其特征在于，更包含：

一第三电容，具有一第一端及一第二端，其中该第三电容的该第一端电连接该第一节点，该第三电容的该第二端电连接该第二开关单元的该输出端。

6.一种面板驱动方法，其特征在于，用于一面板驱动电路，该面板驱动电路包含一第一开关单元、一第二开关单元及一第一电容，其中该第一开关单元与该第二开关单元于一第一节点电连接，该第一电容的一端电连接至该第一节点，该面板驱动方法包含：

于一第一时段时，提供具有一第一电位的一启动信号至该第一开关单元以及提供一第一时脉信号导通该第一开关单元，使该启动信号导通至该第一节点，以使该第一节点具有该第一电位以导通该第二开关单元，该第二开关单元导通一驱动电压以输出至一面板；

于一第二时段时，提供一第二时脉信号至该第一电容，该第二时脉信号通过该第一电容产生一耦合电压至该第一节点以使该第一节点升压至一升压电位。

7.如权利要求6所述的面板驱动方法，其特征在于，更包含：

于一第三时段时，提供具有一第二电位的该启动信号至该第一开关单元及提供该第一时脉信号以导通该第一开关单元，使该启动信号导通至该第一节点，以使该第一节点具有该第二电位以关断该第二开关单元。

8.如权利要求6所述的面板驱动方法，其特征在于，该面板驱动电路更包含一第三开关单元及一重置电路，该第三开关单元与该第一开关单元耦接，该重置电路用以提供一重置电压至该第一节点及该第二开关单元，且该重置电路于一第二节点与该第三开关单元耦接，该面板驱动方法更包含：

于该第一时段时，使该第一开关单元提供的该启动信号导通该第三开关单元；

于该第二时段时，提供该第一时脉信号至该第三开关单元，使该第三开关单元将该第一时脉信号导通至该重置电路，该重置电路根据该第一时脉信号停止作动以不输出该重置电压。

9.如权利要求8所述的面板驱动方法，其特征在于，更包含：

于一第三时段时，提供具有一第二电位的该启动信号至该第一开关单元及提供该第一时脉信号以导通该第一开关单元，使该启动信号通过该第一开关单元以关断该第三开关单元。

10.如权利要求9所述的面板驱动方法，其特征在于，该面板驱动电路更包含一第二电容，该第二电容的一端耦接该第二节点，该面板驱动方法更包含：

于一第四时段时，提供该第二时脉信号至该第二电容，该第二时脉信号通过该第二电容致动该重置电路，以使该重置电路提供该重置电压至该第一节点及该第二开关单元。