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TWI570700B - 顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

顯示裝置及其驅動方法 Download PDF

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TWI570700B
TWI570700B TW105114615A TW105114615A TWI570700B TW I570700 B TWI570700 B TW I570700B TW 105114615 A TW105114615 A TW 105114615A TW 105114615 A TW105114615 A TW 105114615A TW I570700 B TWI570700 B TW I570700B
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鄭曉鍾
張文地
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友達光電股份有限公司
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    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
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    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

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Description

顯示裝置及其驅動方法
本發明係有關於一種顯示裝置及其驅動方法。
隨著液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)解析度的提高，閘極線相應地增加，以控制液晶顯示器面板內對應的畫素。然而，由於閘極線數目增加，每條閘極線能被開啟時間縮短，伴隨對畫素充電時間減少，且液晶顯示器面板內的主動區域的負載增加，導致畫素無法完全充電或誤充，造成顯示品質下降或顯示異常。
承上所述，請參閱圖1，係顯示液晶顯示面板架構之示意圖。於圖1中，主動矩陣區104具有A、B、C及D四個區域，其中A區為最靠近驅動器輸出起始點，最早接收到資料訊號與閘極訊號，B區為距離源極驅動器102較遠的一端，C區為距離閘極驅動器103較遠的一端，D區為距離閘極驅動器103較遠且距離源極驅動器102較遠。當液晶面板的源極驅動器102由主動矩陣區104的A區至B區依序輸出資料訊號時，因為RC負載導致資料訊號在距離源極驅動器102較遠的一端B區會產生延遲效應，導致顯示的充電不足。當閘極驅動器103輸出閘極訊號從主動矩陣區104的A區至C區時，亦因為RC負載使得閘極訊號在距離閘極驅動器103較遠端的C區產生影響，使得閘極線關閉不完全而發生誤充現象，導致顯示的色階錯誤。而在大尺寸顯示面板中，主動矩陣區104的D區顯示品質下降或顯示異常的問題更加明顯。
為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，本發明內容之一目的是在提供一種顯示裝置及其驅動方法，藉以改善所述存在於先前技術中的問題。
發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。
本發明內容之一技術態樣係關於一種顯示裝置驅動方法，其中顯示裝置包括源極驅動器、閘極驅動器以及主動陣列區，此驅動方法包括依序提供複數源極起始訊號脈波至源極驅動器，用以控制源級驅動器依序輸出複數資料訊號至主動陣列區；以及依序提供複數閘級致能訊號脈波至閘極驅動器，用以控制閘極驅動器依序輸出複數閘極訊號至主動陣列區；其中源極起始訊號脈波之週期係逐漸加長。
根據本發明另一實施例，前述驅動方法中其閘極致能訊號脈波之週期係依序逐漸加長。
根據本發明另一實施例，前述每一閘極致能訊號脈波之週期包括工作脈波期間與截止脈波期間，其中每一工作脈波期間係實質相同，用以控制每一閘極訊號具有實質相同的訊號致能時間，且其中第N個截止脈波期間大於第(N-1)個截止脈波期間，N為閘極線數且為大於1的正整數。
根據本發明另一實施例，前述閘極致能訊號脈波中的第N個截止脈波期間與第(N-1)個截止脈波期間具有一關係: 第N個截止脈波期間=(2/(N+1))*第(N-1)個截止脈波期間，其中N為閘極線數量。
根據本發明再一實施例，前述驅動方法中，源極起始訊號脈波之週期與閘極致能訊號脈波之週期具有依序且一對一的對應關係。
為達上述目的，本發明內容之再一技術態樣係關於一種顯示裝置。前述顯示裝置，包括源極驅動器、閘極驅動器及時序控制器。源極驅動器電性連接複數條資料線，閘極驅動器電性連接複數條閘極線。時序控制器依序輸出複數源極起始訊號脈波至源極驅動器以及依序輸出複數閘極致能訊號脈波至閘極驅動器。其中，閘極驅動器依據閘極致能訊號脈波依序輸出複數閘極訊號至閘極線，且源極驅動器用以依據源極起始訊號脈波依序輸出複數資料訊號致能資料線，且其中時序控制器包含源極起始訊號脈波控制組件以控制源極起始訊號脈波之週期依序逐漸加長。
根據本發明另一實施例，其中，時序控制器另包含閘極致能訊號脈波控制組件以控制閘極致能訊號脈波之週期依序逐漸加長。
根據本發明另一實施例，時序控制器輸出之每一閘極致能訊號脈波之週期包括工作脈波期間與截止脈波期間，其中每一工作脈波期間係實質相同，用以控制每一閘極訊號具有實質相同的訊號致能時間，且其中第N個截止脈波期間大於第(N-1)個截止脈波期間，N為閘極線數且為大於1的正整數。
根據本發明另一實施例，上述時序控制器輸出之閘極致能訊號脈波中的第N個截止脈波期間與第(N-1)個截止脈波期間具有一關係:第N個截止脈波期間=(2/(N+1))*第(N-1)個截止脈波期間，其中N為閘極線數量。
根據本發明再一實施例，前述顯示裝置中，源極起始訊號脈波之週期與閘極致能訊號脈波之週期具有依序且一對一的對應關係。
因此，根據本發明之技術內容，本發明實施例藉由提供一種顯示裝置及其驅動方法，藉以改善閘級訊號因傳輸延遲造成資料誤充之問題，並可改善資料訊號位準不正確導致充電不足的現象。
在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。
為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。
除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。
為改善顯示裝置之內部RC負載所造成的延遲效應，進而使資料訊號產生充電不足或誤充影響。藉由此顯示裝置及其驅動方法來調整資料訊號的驅動模式，以減少面板內遠端畫素資料訊號完整性不足，使顯示畫面色階錯誤產生亮暗線問題。關於本發明之顯示裝置及其驅動方法的內容將以後續實施例來詳細介紹。
如圖2中，源極起始訊號脈波(STB)用來控制每一資料訊號的輸出時間(t1)進而決定每一資料訊號(Data)充電時間長度。然而，當閘極致能訊號脈波(OE)控制閘極線的開啟時間不足時，即工作脈波期間(t2)過短，將導致資料訊號電壓尚未充電至理想位準，閘極致能訊號脈波(OE)即控制閘極線進入關閉狀態，亦即進入截止脈波期間(t3)，導致如圖2中實線框201所示資料訊號充電不足現象，進而使輸出資料訊號位準不正確，導致顯示的色階錯誤。
為了解決上述充電不足的問題，更提出另一驅動方法如圖3所示，圖中閘極致能訊號脈波(OE)的工作脈波期間(t2)延長以避免閘極線開啟時間不足，此時距離閘極驅動器較遠的第n條閘極訊號(G開啟第n條閘極線，卻因RC負載延遲關係與截止脈波期間(t3)時間過短，致使第n條閘極線尚未關閉完全，第n+1條閘極訊號(G )即控制第n+1條閘極線接續開啟，使得第n條閘極線上的畫素因沒有完全關閉會誤充到第n+1條閘極線上的畫素所接收的資料訊號(Data)電壓，導致如圖3中實線框301所示的誤充現象，使得顯示色階錯誤。為了增加閘極致能訊號脈波(OE)致能的時間，使得在資料訊號輸出時間(t1)固定的情況下，壓縮了截止脈波期間(t3)，顯現此驅動方式仍有改善空間。
本發明另提出一實施例之驅動方法藉以解決上述發生的充電不足與誤充現象並可藉由圖1所示之顯示裝置的架構來執行，然而，驅動方法並不限定由顯示裝置之元件來執行，以下實施例僅用以說明本發明的實現方式之一。請參照圖1及圖4，圖1的液晶顯示面板架構包含時序控制器101、源極驅動器102、閘極驅動器103以及主動矩陣區104，其中包含N條閘極線109、M條資料線108以及呈矩陣排列的複數畫素。時序控制器101輸出訊號105、106至源極驅動器102，並輸出訊號107至閘極驅動器103。該訊號105為圖4繪示之資料訊號(Data)，訊號106為圖4繪示之源極起始訊號脈波(STB)，訊號107為圖4繪示之閘極致能訊號脈波(OE)，其中源極起始訊號脈波(STB)與閘極致能訊號脈波(OE)具有相同的週期時間長度。閘極驅動器103依據閘極致能訊號脈波(OE)依序輸出閘極訊號以開啟所對應的閘極線109，源極驅動器102依據源極起始訊號脈波(STB)依序輸出複數資料訊號(Data)至複數條資料線108，用以依序將資料訊號(Data)寫入主動矩陣區104中依序被開啟閘極線所對應的畫素，以顯示所欲呈現的畫面。
詳言之，時序控制器101藉由源極起始訊號脈波(STB) 的資料訊號輸出時間(t1)來控制每一條開啟的閘極線中畫素的資料訊號(Data)鎖存時間。另，時序控制器101亦送出閘極致能訊號脈波(OE)，每一閘極致能訊號脈波(OE)之週期包括工作脈波期間(t2)與截止脈波期間(t3)。每一工作脈波期間(t2)為閘極驅動器103輸出閘極訊號以開啟一條閘極線109所對應之一列畫素的開啟或致能時間，使得資料訊號(Data)可以寫入或顯示於主動矩陣區104中所對應的一列畫素中，其中在一個畫面或訊框期間(frame)閘極致能訊號脈波(OE)中每一工作脈波期間(t2)係固定，其時間長度足夠使畫素所需的資料訊號充電至所需電壓準位，並藉由調整每一源極起始訊號脈波(STB)週期時間依序逐漸加長，如此傳送至主動矩陣區104中距離源極驅動器102越遠端的閘極線上畫素的資料訊號輸出時間(t1)增加，例如主動矩陣區104中B區的源極起始訊號脈波(STB)週期大於A區的源極起始訊號脈波(STB)週期，亦即源極起始訊號脈波(STB)資料訊號輸出時間t1(N)大於源極起始訊號脈波(STB)資料訊號輸出時間t1(N-1)、源極起始訊號脈波(STB)資料訊號輸出時間t1(N-1)大於源極起始訊號脈波(STB)資料訊號輸出時間t1(N-2)、……源極起始訊號脈波(STB)資料訊號輸出時間t1(2)大於源極起始訊號脈波(STB) 資料訊號輸出時間t1(1)，以避免因RC負載效應產生的遠端資料訊號(Data)充電不足現象發生。
此外，隨著每一源極起始訊號脈波(STB) 週期依序逐漸加長，以控制遠端列數資料訊號(Data)鎖存時間延長，避免遠端資料訊號受RC負載影響而充電不足。在閘極致能訊號脈波(OE)的工作脈波期間(t2)固定且足夠長的情況下，閘極線109開啟時間不變，但相對應閘極線109關閉時間將隨之延長增加，使得第二條閘極線109的截止脈波期間(t3(2))時間大於第一條閘極線109的截止脈波期間(t3(1))，並可從圖4中看出最後一條閘極線109的截止脈波期間(t3(N))將會最長，其中在一個畫面或訊框期間(frame)的複數閘極致能訊號脈波(OE)中第N個截止脈波期間與該第(N-1)個截止脈波期間具有以下關係: 第N個截止脈波期間=(2/(N+1))*第(N-1)個截止脈波期間，藉以解決遠端閘極線109因可能出現的RC效應而造成關閉不完全的問題獲得解決，誤充問題亦可獲得改善。
因此，本案所提出顯示裝置之驅動方法包含由時序控制器依序提供複數源極起始訊號脈波與資料訊號至源極驅動器，其中源極起始訊號脈波係用以控制資料訊號之輸出時間，且複數源極起始訊號脈波之週期長度具有漸增的趨勢，另外時序控制器依序提供閘極致能訊號脈波至閘極驅動器，閘極驅動器依據閘極致能訊號脈波依序提供閘極訊號至對應的閘極線，源極驅動器依據源極起始訊號脈波提供複數資料訊號至對應開啟的閘極線上之畫素所連接的複數資料線。其中，每一閘極致能訊號脈波的週期包含工作脈波期間與截止脈波期間，於一訊框期間的複數閘極致能訊號脈波中，複數工作脈波期間係相同或固定，而閘極致能訊號脈波的複數截止脈波期間的時間長度則越來越長，藉此因RC負載效應產生的遠端資料訊號(Data)充電不足或誤充現象得以獲得改善。
雖然上文實施方式中揭露了本發明的具體實施例，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本發明之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。
101‧‧‧時序控制器
102‧‧‧源極驅動器
103‧‧‧閘極驅動器
104‧‧‧主動矩陣區
105、STB‧‧‧源極起始訊號脈波
106、Data‧‧‧資料訊號
107、OE‧‧‧閘極致能訊號脈波
108‧‧‧資料線
109‧‧‧閘極線
201‧‧‧充電不足現象
301‧‧‧誤充現象
G‧‧‧第n條閘極訊號
G‧‧‧第n+1條閘極訊號
t1、t1(1)～t1(N)‧‧‧資料訊號輸出時間
t2‧‧‧工作脈波期間
t3、t3(1)～t3(N)‧‧‧截止脈波期間
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 圖1係繪示依照本發明一實施例的一種顯示裝置之示意圖。 圖2係繪示一種充電不足的驅動波形示意圖。 圖3係繪示一種閘極線關閉不全的驅動波形示意圖。 圖4係繪示本發明實施例的驅動波形之示意圖。
STB‧‧‧源極起始訊號脈波
OE‧‧‧閘極致能訊號脈波
Data‧‧‧資料訊號
t1(1)‧‧‧資料訊號輸出時間
t1(2)‧‧‧資料訊號輸出時間
t1(M)‧‧‧資料訊號輸出時間
t2‧‧‧工作脈波期間
t3(1)‧‧‧截止脈波期間
t3(2)‧‧‧截止脈波期間
t3(N)‧‧‧截止脈波期間

Claims (10)

  1. 一種驅動方法，用以驅動一顯示裝置，該顯示裝置包括一源極驅動器、一閘極驅動器以及一主動陣列區，該驅動方法包括下列步驟：依序提供複數源極起始訊號脈波至該源極驅動器，用以控制該源極驅動器依序輸出複數資料訊號至該主動陣列區；以及依序提供複數閘級致能訊號脈波至該閘極驅動器，用以控制該閘極驅動器依序輸出複數閘極訊號至該主動陣列區；其中，每一該源極起始訊號脈波具有一工作脈波期間與一截止脈波期間，不同的該源極起始訊號脈波的該工作脈波期間的長度係相同，不同的該源極起始訊號脈波的該脈波截止期間的長度係依據不同的該源極起始訊號脈波而逐漸增加。
  2. 如請求項1所述之驅動方法，其中該些閘極致能訊號脈波之週期係依序逐漸加長。
  3. 如請求項2所述之驅動方法，其中每一該些閘極致能訊號脈波之該週期包括一工作脈波期間與一截止脈波期間，其中每一該些工作脈波期間係實質相同，用以控制每一該些閘極訊號具有實質相同的訊號致能時間，且其中一第N個截止脈波期間大於一第(N-1)個截止脈波期間，N為閘極線數且為大於1的正整數。
  4. 如請求項3所述之驅動方法，其中該些閘極致能訊號脈波中的該第N個截止脈波期間與該第(N-1)個截止脈波期間具有以下關係：第N個截止脈波期間=(2/(N+1))*第(N-1)個截止脈波期間，其中N為閘極線數量。
  5. 如請求項2所述之驅動方法，其中該些源極起始訊號脈波之該些週期與該些閘極致能訊號脈波之該些週期具有依序且一對一的對應關係。
  6. 一種顯示裝置，包括：一源極驅動器電性連接複數條資料線；一閘極驅動器電性連接複數條閘極線；以及一時序控制器，用以依序輸出複數源極起始訊號脈波至該源極驅動器以及依序輸出複數閘極致能訊號脈波至該閘極驅動器；其中該閘極驅動器用以依據該些閘極致能訊號脈波依序輸出複數閘極訊號至該些閘極線，且該源極驅動器用以依據該些源極起始訊號脈波依序輸出複數資料訊號致能該些資料線，且其中，每一該源極起始訊號脈波具有一工作脈波期間與一截止脈波期間，該時序控制器包含一源極起始訊號脈波控制組件用以控制不同的該源極起始訊號脈波的該工作脈波期間的長度相同，該源極起始訊號脈波控制組件更用以控制不同的該源極起始訊號脈波的該脈波截止期間的長度係依據不同的該源極起始訊號脈波而逐漸增加。
  7. 如請求項6述之顯示裝置，其中該時序控制器另包含一閘極致能訊號脈波控制組件用以控制該些閘極致能訊號脈波之週期依序逐漸加長。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該時序控制器輸出之每一該閘極致能訊號脈波之該週期包括一工作脈波期間與一截止脈波期間，其中每一該些工作脈波期間係實質相同，用以控制每一該些閘極訊號具有實 質相同的訊號致能時間，且其中一第N個截止脈波期間大於一第(N-1)個截止脈波期間，N為閘極線數且為大於1的正整數。
  9. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該時序控制器輸出之該閘極致能訊號脈波中的該第N個截止脈波期間與該第(N-1)個截止脈波期間具有以下關係：第N個截止脈波期間=(2/(N+1))*第(N-1)個截止脈波期間，其中N為閘極線數量。
  10. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該些源極起始訊號脈波之該些週期與該些閘極致能訊號脈波之該些週期具有依序且一對一的對應關係。
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