TW201310412A - 一種驅動方法及使用該方法之顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種顯示器之驅動方法，該方法至少包含：提供一顯示驅動裝置，尤其是一液晶顯示驅動裝置，具有一個由複數個像素排列成矩陣狀之像素矩陣；在一圖框中之一第一時間區間內對該像素矩陣施加具一極性信號之影像信號，其中該極性信號為一第一極性信號或一極性相反之第二極性信號；以及在該圖框中之一第二時間區間內，停止施加該影像信號至該像素矩陣，其中使該像素矩陣中任意一像素所施加之極性在改變一次之後，維持至少連續兩圖框不變。

Description

一種驅動方法及使用該方法之顯示裝置
本發明有關於一種驅動方法，特別是有關於一種顯示面板之驅動方法及其使用該方法之顯示裝置。
在薄膜電晶體液晶顯示器中，圖像的顯示係藉由改變加載於每個像素的電壓，以改變與該像素區域對應的液晶分子層兩側之電場來控制其扭轉角度或排列，進而控制光的通過量來實現的。而液晶分子卻具有這樣一種特性：若加載於液晶層兩側之電場方向長時間保持不變，則液晶分子之物理特性會遭到破壞或有殘留電荷分布於其中，即無法再根據電場的變化來做以往相應的轉動。因此，每隔一定時間就必須改變加載在液晶層兩側之電場的方向，使液晶分子交替在相反的方向上偏轉，以防止其物理特性遭到破壞。目前常見之反轉驅動模式有：圖框反轉驅動(Frame Inversion)模式、行反轉驅動(Column Inversion)模式、列反轉驅動(Line/Row Inversion)模式及點反轉驅動(Dot Inversion)模式等。
第1圖至第4圖分別繪示在四種驅動模式下，在三個連續圖框中，源極輸出訊號和對應畫素的電壓差之極性。在四個驅動模式下，每當圖框改變時，子畫素的電壓差之極性從正(+)改變到負(－)或從負(－)改變到正(+)。在第1圖至第4圖中，僅繪示三個相鄰圖框。
如第1圖所示，在圖框反轉模式中，面板中所有畫素的電壓極性均相同，不是正就是負。如果在第一圖框中所有子畫素的電壓極性均為正時，那麽在第二圖框中則改變成負，且隨後在第三圖框中改變成正。
如第2圖所示，在行反轉模式中，同一行中的所有子畫素的電壓差之極性均相同(不是正就是負)，但在下一行中反轉。舉例來說，在第一圖框中，行(1)中的所有子畫素的電壓差之極性均為正，且行(2)中的所有子畫素的電壓差之極性均為負，行(3)中的所有子畫素的極性均為正。當所述圖框改變成第二圖框時，行(1)中的所有子畫素的極性均反轉成負，且行(2)中的所有子畫素的極性均反轉成正，行(3)中的所有子畫素的極性均為負。當所述圖框改變成第三圖框時，行(1)中的所有子畫素的極性再次改變成正，且行(2)中的所有子畫素的極性再次改變成負，行(3)中的所有子畫素的極性再次改變為正。
如第3圖所示，在列反轉模式中，同一列中的所有子畫素的極性均相同(不是正就是負)，但在下一列中反轉。舉例來說，在第一圖框中，列(1)中的所有子畫素的極性均為正，列(2)中的所有子畫素的極性均為負，且列(3)中的所有子畫素均為正。當所述圖框改變成第二圖框時，列(1)中的所有子畫素的極性均反轉成負，列(2)中的所有子畫素的極性均反轉成正，且列(3)中的所有子畫素的極性均反轉成負。當所述圖框改變成第三圖框時，列(1)中的所有子畫素的極性再次改變為正，列(2)中的所有子畫素的極性再次改變為負，且列(3)中的所有子畫素極性再次改變為正。
如第4圖所示，在點反轉模式中，任何相鄰的子畫素的極性彼此均不同。舉例來說，在第一圖框中，行(1)與列(1)交叉位置處的子畫素極性為正，但其相鄰子畫素行(1)與列(2)交叉位置處的子畫素極性和行(2)與列(1)交叉位置處的子畫素極性均為負。當所述圖框改變成第二圖框，行(1)與列(1)交叉位置處的子畫素極性反轉成負，且其相鄰子畫素行(1)與列(2)交叉位置處的子畫素極性和行(2)與列(1)交叉位置處的子畫素極性均反轉成正。當所述圖框改變成第三圖框時，行(1)與列(1)交叉位置處的子畫素極性再次改變為正，而其相鄰子畫素行(1)與列(2)交叉位置處的子畫素極性，和行(2)與列(1)交叉位置處的子畫素極性再次改變為負。
在上述習知之四種反轉模式中，如果一子畫素在第一圖框中的極性均為正時，那麽在第二圖框中則需改變成負，且隨後在第三圖框中又再次改變成正，如此大的源極驅動電壓切換將導致大的功率消耗，且現在顯示器，以液晶顯示器為例，其更新率約為每秒60張(或每秒75張)圖框，對於僅顯示靜態畫面來說，如此高的更新率會造成許多不必要的功率消耗。
因此，如何降低驅動液晶顯示器時之功率消耗，即成為器求之目標。
本發明之一目的即是在提供一種顯示器，尤其是液晶顯示器之顯示驅動方法，藉由減少交替在相反極性方向上之電壓差加壓的次數，來減低功率消耗。
本發明之另一目的即是在提供一種顯示器之驅動方法，以及額外於一圖框時間中增加停止掃描訊號以及資料訊號送出之時段，並配合停止供應或降低或休眠該汲極驅動器或/和源極驅動器之驅動電壓或電流來減低功率消耗。該方法更可以此降低顯示器、液晶顯示器更新率。
本發明之另一目的即是在提供一種顯示器、液晶顯示器之驅動方法，同時於一圖框時間中，將源極驅動器之驅動功率降低來減低功率消耗。該方法更可以此降低液晶顯示器更新率。
根據本發明之一態樣係在提供一種驅動方法，係用以驅動一顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一第一驅動電路，一第二驅動電路，複數條第一信號線耦接於該第一驅動電路，以及複數條第二信號線耦接於該第二驅動電路，其中該些條第一信號線交叉該些條第二信號線並於交叉處形成複數個像素而構成一像素矩陣，該方法至少包括：對該像素矩陣施加具一極性信號之影像信號，其中該極性信號為一第一極性信號或一極性相反之第二極性信號；以及使該像素矩陣中至少一像素所施加之該極性信號維持至少連續兩圖框不變。
在一實施例中，更包括使該像素矩陣中至少一列像素所施加之該極性信號維持至少連續兩個圖框不變。
在一實施例中，更包括更包括使該像素矩陣中至少一像素或至少一列像素所施加之該極性信號維持至少連續6個圖框不變。
在一實施例中，該極性信號為一電壓信號或一電流信號。
在一實施例中，更包括在一圖框中之一第一時間區間內，對部分該像素矩陣施加該極性信號；以及在該圖框中之一第二時間區間內，停止施加該極性信號或施加一休眠信號、一靜止信號。
在一實施例中，其中係由該第二驅動電路透過該些條第二信號線選擇部分或全部該像素矩陣，以及由該第一驅動電路透過該些第一信號線對選擇之該部分或全部像素矩陣施加該極性信號之影像信號。
在一實施例中，其中在該圖框中之該第二時間區間內，該第二驅動電路或及該第一驅動電路被停止或減少供應電流或電壓。
在一實施例中，其中該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第二時間區間內所要求之功率，小於該第一驅動電路或該第二驅動電路在該第一時間區間內所要求之功率。
在一實施例中，該第一驅動電路或/及該第二驅動電路在該第二時間區間內消耗之平均功率，小於該第一驅動電路或/及該第二驅動電路在該第一時間區間內消耗之平均功率。
在一實施例中，該圖框可以有複數個第一時間區間或及複數個第二時間區間。
在一實施例中，其中(該第二時間區間)/(該第一時間區間+該第一時間區間)大於0.3。
在一實施例中，對該像素矩陣施加電壓信號，更包括：將該像素矩陣分成複數個區；在一圖框中之複數個時間區間內分別對該些區施加一極性訊號；以及在該圖框中之其餘時間區間內分別對該些區停止施加該極性訊號或施加一休眠信號、一靜止信號。
在一實施例中，對該像素矩陣施加一極性信號，更包括：對該像素矩陣之至少任兩相鄰行、任兩相鄰列或任兩相鄰像素分別施加該第一極性信號與該第二極性信號。
在一實施例中，對該像素矩陣施加一極性信號，更包括：對該像素矩陣之所有像素施加該第一極性信號或該第二極性信號。
在一實施例中，對該像素矩陣施加一極性信號，更包括：對該像素矩陣之至少兩相鄰行、至少兩相鄰列或至少兩相鄰像素同時施加該第一極性信號或該第二極性信號。
在一實施例中，該顯示驅動裝置中對應每一像素單元至少包含兩個或兩個以上的薄膜電晶體開關、一雙閘極薄膜電晶體、一輕摻雜汲極薄膜電晶體。
在一實施例中，該顯示驅動裝置中對應每一像素單元之一閘極單元為一非晶矽薄膜電晶體、一氧化物薄膜電晶體(Oxide TFT)。
在一實施例中，該顯示驅動裝置中是以一第一頻率切換圖框時，該第二驅動電路是以一第二頻率驅動該些掃瞄線，其中該第二頻率大於該第一頻率。
在一實施例中，顯示驅動裝置為一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS微機電顯示器、一矽基微型顯示器、一主動矩陣或半導體矽晶片矩陣。
根據本發明之另一態樣係在提供一種顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一時序控制器、一驅動積體電路用以執行上述之驅動方法。而顯示驅動裝置可為一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS微機電顯示器、一矽基微型顯示器、一主動矩陣或半導體矽晶片矩陣。
根據本發明之另一態樣係在提供一種驅動方法，係用以驅動一顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一第一驅動電路，一第二驅動電路，複數條第一信號線耦接於該第一驅動電路，以及複數條第二信號線耦接於該第二驅動電路，其中該些條第一信號線交叉該些條第二信號線並於交叉處形成複數個像素而構成一像素矩陣，該方法至少包括：在一圖框中之一第一時間區間內，對部分該像素矩陣施加一影像信號；以及在該圖框中之一第二時間區間內停止施加該影像信號，或施以一休眠信號或施以一靜止信號。
在一實施例中，該圖框可以有複數個第一時間區間，或及複數個第二時間區間。
在一實施例中，係由該第二驅動電路透過該些條第二信號線選擇部分或全部該像素矩陣，以及由該第一驅動電路透過該些第一信號線對選擇之該部分或全部像素矩陣施加該影像信號。
在一實施例中，在該圖框中之該第二時間區間內，該第二驅動電路及或該第一驅動電路被停止或降低供應電流或電壓。
在一實施例中，該第二時間區可為第一驅動電路或及該第二驅動電路之休眠時間或靜止時間。
在一實施例中，該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第二時間區間內所需之功率，小於該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第一時間區間內所需之功率。
在一實施例中，該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第二時間區間內消耗之平均功率，小於該第一驅動電路或/及該第二驅動電路在該第一時間區間內消耗之平均功率。
在一實施例中，其中(該第二時間區間)/(該第一時間區間+該第一時間區間)大於0.3。
在一實施例中，其中(該第二時間區間)/(該第一時間區間+該第一時間區間)大於0.6。
在一實施例中，對該像素矩陣施加一極性信號，其中該極性信號為一第一極性信號或一極性相反之第二極性信號；以及使該像素矩陣中至少一像素所施加之該極性信號維持至少連續兩圖框不變。
在一實施例中，其中當該像素矩陣之該影像信號是以一第一頻率切換該極性信號之極性時，該第二驅動電路是以一第二頻率驅動該些掃瞄線，其中該第二頻率大於該第一頻率。
在一實施例中，其中該第一頻率為0.1~30Hz，該第二頻率為40~200Hz。
在一實施例中，其中該顯示驅動裝置對應每一該等像素單元至少包含兩個或兩個以上的薄膜電晶體開關、一雙閘極薄膜電晶體、一輕摻雜汲極薄膜電晶體。
在一實施例中，其中該顯示驅動裝置中對應每一該等畫素單元之一第二驅動電路為一非晶矽薄膜電晶體、一氧化物薄膜電晶體(Oxide TFT)。
在一實施例中，其中該顯示驅動裝置為一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS微機電顯示器、一矽基微型顯示器、一主動矩陣或半導體矽晶片矩陣。
根據本發明之另一態樣係在提供一種顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一時序控制器、一驅動積體電路用以執行上述之驅動方法。而顯示驅動裝置可為一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS微機電顯示器、一矽基微型顯示器、一主動矩陣或半導體矽晶片矩陣。
綜合上述所言，為了降低整體液晶顯示器之功率消耗，本發明之液晶顯示器驅動方法，除了藉由減少液晶分子在圖框切換時交替在相反方向上偏轉的次數外，更藉由將顯示一圖框之時間再區分成：閘極驅動器和源極驅動器之驅動時間段，以及閘極驅動器和源極驅動器之休眠時間段或靜止時間段，其中，源極驅動器僅在閘極驅動器驅動掃描線之時間段送出資料訊號，而在閘極驅動器未驅動掃描線之時間段中，亦停止供應資料訊號至資料線，因此可停止供應或降低源極驅動器以及閘極驅動器之驅動電壓或驅動電流，來依此達到雙重降低功率消耗之目的。
為了降低整體液晶顯示器之功率消耗，本發明之液晶顯示器驅動方法，除了藉由減少液晶分子在圖框切換時交替在相反方向上偏轉的次數外，更藉由將顯示一圖框之時間再區分成：閘極驅動器和源極驅動器之驅動時間段，以及閘極驅動器和源極驅動器之休眠時間段或靜止時間段，其中，源極驅動器僅在閘極驅動器驅動掃描線之時間段送出資料訊號，而在閘極驅動器未驅動掃描線之時間段中，亦停止供應資料訊號至資料線，因此可停止供應或降低源極驅動器以及閘極驅動器之驅動電壓，來依此達到雙重降低功率消耗之目的。
此外，動態影像(如電影、動畫、運動畫面等)、靜態緩慢影像(如生態攝影、翻頁廣告等)或靜態保持影像(如圖片、照片、靜態平面廣告、文字等)，均可應用本發明上述之液晶顯示器驅動方法進行顯示。
以下將以數實施例來說明本發明之應用，其中先講述藉由減少液晶分子在圖框切換時交替在相反方向上偏轉次數來降低功率消耗之技術，接著再講述藉由區分一圖框時間來降低功率消耗之技術。以下是以圖框反轉驅動(Frame Inversion)模式來解釋本發明減少液晶分子交替在相反方向上偏轉次數之技術特徵，然而，上述之應用亦可使用在行反轉驅動(Column Inversion)模式、列反轉驅動(Line/Row Inversion)模式及點反轉驅動(Dot Inversion)模式。
請參照第5圖，其繪示習知顯示器、液晶顯示器使用固定式共用電極電壓進行驅動時，某一像素於相鄰圖框之驅動波形示意圖。在理想情形下，共用電極之電壓波形501係維持固定不動，像素電極之電壓波形502、503及504則不停地上下變動，其中電壓波形502、503及504分別表示不同灰階所需要的驅動電壓大小，當畫素電極的電壓值高於共用電極的電壓值，使得畫素電極之電壓減去共用電極之電壓所形成之電壓差為正時稱為正極性；當共用電極的電壓值高於畫素電極的電壓值，使得畫素電極之電壓減去共用電極之電壓所形成之電壓差為負時稱為負極性。以電壓波形502為例，在某一固定灰階之情形下，在不同的圖框(Frame)中，位於液晶(Liquid Crystal,CLC)兩端的電壓，一次為正極性，一次為負極性。
第6A圖，其繪示根據本發明一實施例液晶顯示器使用固定式共用電極電壓進行驅動時，某一畫素於相鄰圖框之驅動波形示意圖。共用電極之電壓波形501係維持固定不動，畫素電極之電壓波形502、503及504則不停地上下變動，其中電壓波形502、503及504分別表示不同灰階所需要的驅動電壓大小，當畫素電極的電壓值高於共用電極501的電壓值，使得畫素電極之電壓減去共用電極之電壓所形成之電壓差為正時稱為正極性；當共用電極的電壓值501高於畫素電極的電壓值，使得畫素電極之電壓減去共用電極之電壓所形成之電壓差為負時稱為負極性。其中，根據本發明在至少相鄰兩圖框，圖框N(Frame N)以及圖框N+1(Frame N+1)，在某一固定灰階之情形下，位於液晶(Liquid Crystal,LC)兩端的電壓均為負極性，在其後之相鄰兩圖框，圖框N+2(Frame N+2)以及圖框N+3(Frame N+3)，在某一固定灰階之情形下，位於液晶電容兩端的電壓均為正極性。
參照第6B圖所示，其繪示根據本發明一實施例將上述之驅動方法應用於顯示器、液晶顯示器來進行多圖框反轉(Multi-Frame Inversion)驅動時，面板畫素在相鄰四圖框之極性示意圖。其中在第N圖框中，面板中所有子畫素的畫素電極與共用電極間之電壓差均為負，亦即共用電極的電壓值保持高於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+1圖框時，面板中所有子畫素的畫素電極與共用電極間之電壓差仍保持為負，亦即共用電極的電壓值仍高於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+2圖框時，面板中所有子畫素的畫素電極與共用電極間之電壓差將改變成正，亦即共用電極的電壓值低於畫素電極的電壓值。藉由此種驅動方式，原本相鄰圖框之液晶分子在圖框切換時必需交替在相反方向上進行偏轉，然本發明之方法，可至少讓相鄰圖框之液晶分子在圖框切換時並不需交替在相反方向上進行偏轉，也就是說，讓液晶分子至少在兩相鄰圖框之時間中保持在正電壓差或負電壓差之同一偏轉方向，因此施加於畫素電極的電壓值，於相鄰圖框時間中並不需要大幅度之變化，而可大幅降低功率消耗。值得注意的是，本發明上述是以圖框反轉驅動模式來說明本發明之實施，然本發明亦可應用於行反轉驅動模式、列反轉驅動模式及點反轉驅動模式。例如，當本發明應用於行反轉驅動模式時，在相鄰之兩圖框，面板中其中之一行，若在第N圖框中的畫素電極與共用電極間之電壓差為負，亦即讓共用電極的電壓值高於畫素電極的電壓值，當所述圖框改變成第N+1圖框時，面板中該行之子畫素畫素電極與共用電極間之電壓差仍保持為負，亦即讓共用電極的電壓值仍高於畫素電極的電壓值，直至所述圖框改變成第N+2圖框時，面板中該行之子畫素畫素電極與共用電極間之電壓差才會改變成正，亦即讓共用電極的電壓值低高於畫素電極的電壓值，依此可至少讓相鄰圖框之像素電壓、資料信號在圖框切換時並不需交替在相反方向上進行偏轉。
參照第6C圖所示，其繪示根據本發明一實施例，將上述之驅動方法應用於液晶顯示器來進行多行反轉(Multi-Column Inversion)驅動時，面板畫素在相鄰四圖框之電壓差示意圖。其中在某一圖框中，同一行中的所有子畫素與共用電極間的電壓差均相同(不是正就是負)，且此電壓差可維持至少兩圖框。例如，在第N圖框中，行(1)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差均為正，亦即共用電極的電壓值低於畫素電極的電壓值，而行(2)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差均為負，亦即共用電極的電壓值保持高於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+1圖框時，行(1)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差均維持為正，亦即讓共用電極的電壓值仍低於畫素電極的電壓值，而行(2)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差亦維持為負，亦即讓共用電極的電壓值保持高於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+2圖框時，行(1)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差改變為負，亦即讓共用電極的電壓值高於畫素電極的電壓值，而行(2)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差改變為正，亦即讓共用電極的電壓值低高於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+3圖框時，行(1)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差維持為負，亦即讓共用電極的電壓值保持高於畫素電極的電壓值，而行(2)中的所有子畫素與共用電極間之電壓差維持為正，亦即讓共用電極的電壓值保持低於畫素電極的電壓值。藉由此種驅動方式，原本相鄰圖框同一行之液晶分子在圖框切換時必需交替在相反方向上進行偏轉，然本發明之方法，可至少讓相鄰圖框同一行之液晶分子在圖框切換時並不需要施加交替在相反方向上的電壓訊號，也就是說，讓同一行之像素電壓、資料信號至少在兩相鄰圖框之時間中保持在正電壓差或負電壓差之同一電壓訊號，因此施加於畫素電極的電壓值，於相鄰圖框時間中並不需要大幅度之變化，驅動電路因而可大幅降低功率消耗。
此外，本發明之驅動方法亦可用以驅動連續3行具相同電壓差之驅動模式中，如第6D圖所示，其中，在第N圖框中，行(1)、行(2)和行(3)中的所有子畫素的電壓差均為正，亦即共用電極的電壓值低於畫素電極的電壓值，而行(4)、行(5)和行(6)中的所有子畫素的電壓差均為負，亦即共用電極的電壓值高於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+1圖框時，行(1)、行(2)和行(3)中的所有子畫素的電壓差均維持為正，亦即共用電極的電壓值保持低於畫素電極的電壓值，而行(4)、行(5)和行(6)中的所有子畫素的電壓差亦維持為負，亦即共用電極的電壓值保持高於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+2圖框時，行(1)、行(2)和行(3)中的所有子畫素的電壓差改變為負，亦即讓共用電極的電壓值高於畫素電極的電壓值，而行(4)、行(5)和行(6)中的所有子畫素的電壓差改變為正，亦即共用電極的電壓值低於畫素電極的電壓值。當所述圖框改變成第N+3圖框時，行(1)、行(2)和行(3)中的所有子畫素的電壓差維持為負，亦即共用電極的電壓值保持高於畫素電極的電壓值，而行(4)、行(5)和行(6)中的所有子畫素的電壓差維持為正，亦即共用電極的電壓值保持低於畫素電極的電壓值，依此，施加於畫素電極的電壓值，於相鄰圖框時間中並不需要大幅度之變化，且施加於畫素電極的電壓值，於相鄰行的極性切換次數減少，而可大幅降低功率消耗。
此外，本發明像素電極之極性變化頻率是可變的，例如，若原本之像素電極之極性變化頻率是60赫茲，利用本發明之方法，由於畫素電極之極性變化至少維持兩圖框不變，因此畫素電極之極性變化頻率將至少低於30赫茲。換言之，在一實施例中，若原本之畫素電極之極性變化頻率為f赫茲，當畫素電極之極性變化至少維持N圖框不變時，此時畫素電極之極性變化頻率將降低f/N赫茲。
另一方面，本發明上述之應用，是讓像素電壓、資料信號至少在兩相鄰圖框之時間中保持在正電壓差或負電壓差之同一偏轉方向，然在其他之實施例中，亦可讓液晶分子在三連續圖框之時間中保持在一電壓差之同一偏轉方向，然後在讓液晶分子在兩連續圖框之時間中保持在另一電壓差之同一偏轉方向。換言之，本發明連續圖框之同一電壓差偏轉方法，可為任何數目之連續圖框組合，不以上述實施例為限，只要在至少兩連續圖框時間中，讓液晶分子保持在同一電壓差之極性信號，即可達到降低功率消耗之目的。
此外，本發明更將一圖框之時間再區分成：閘極驅動器和源極驅動器之驅動時間段，以及閘極驅動器和源極驅動器之休眠時間段或靜止時間段。其中源極驅動器僅在掃描線被驅動之時間段送出資料訊號，而在掃描線未被驅動之時間段，源極驅動器停止送出資料訊號，因此可停止供應或降低源極驅動器或及極驅動器之驅動電壓或驅動電流，來達到降低功率消耗之目的。在一實施例中，閘極驅動器和源極驅動器之驅動時間佔一圖框之時間至少小於80%。而在另一實施例中，可採不連續驅動之方式，在一圖框時間分段驅動閘極驅動器和源極驅動器，讓顯示一圖框所需傳送之掃描訊號以及資料訊號，在一圖框時間之部分時段中送出，在此實施例下，每一段閘極驅動器和源極驅動器之時間佔一圖框之時間至少小於40%。
第7圖係繪示根據本發明一實施例之面板顯示驅動裝置之方塊圖。其中，面板顯示驅動裝置700的顯示面板701包含顯示單元陣列。顯示單元陣列一般是行列式的矩陣，而各顯示單元則由源極驅動器730與閘極驅動器720分別經由資料線731與掃描線721所控制。閘極驅動器720與源極驅動器730通常以一個或多個積體電路串接而成，例如第7圖中源極驅動器730即包括L個源極驅動器730(0)至730(L－1)，L為正整數。每一源極驅動器730(0)至730(L－1)各自具有X個資料輸出端，例如源極驅動器730(0)具有731(0)~731(X-1)個資料輸出端，而L個源極驅動用以驅動M條資料線。各顯示單元740分別具有開關741(例如薄膜電晶體)、液晶電容742與儲存電容743。開關741依據對應掃描線之訊號，而使對應資料線之資料傳送至液晶電容742與儲存電容743。液晶電容742與儲存電容743則分別基於共同電壓Vcom與儲存電壓Vst而儲存資料線之資料。源極驅動器730根據時序控制器710所提供之點陣化圖像資料，而驅動對應之顯示單元。閘極驅動器720將經由掃描線721(0)~721(N)以逐行方式開啟對應行之顯示單元。配合閘極驅動器720之時序，源極驅動器730(0)~730(L－1)亦經由M條資料線將顯示資料傳送至對應之顯示單元，各顯示單元在所指定的時刻會顯示所指定的顏色。其中該面板顯示驅動裝置700可使用於一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS(微機電)顯示器或一矽基微型顯示器中。在一實施例中，顯示驅動裝置中之每一該等像素單元至少包含兩個或兩個以上的薄膜電晶體開關、一雙閘極薄膜電晶體、一輕摻雜汲極薄膜電晶體。而閘極驅動器720對應每一該等畫素單元之一閘極單元為一非晶矽薄膜電晶體、一氧化物薄膜電晶體(Oxide TFT)。
第8圖所示為根據本發明一實施例，在一圖框時間中，閘極驅動器送出掃描線驅動訊號之時序圖。請合併參照第7圖和第8圖，其中圖框N具有一圖框時間800，此圖框時間800更包括：閘極驅動器和源極驅動器之驅動時間段801，以及閘極驅動器和源極驅動器之休眠時間段802。其中在驅動時間段802，閘極驅動器送出掃描線驅動訊號以掃描掃描線721(0)~721(N)，同時源極驅動器730對應送出資料訊號。而於休眠時間段802，閘極驅動器720停止送出掃描線驅動訊號給掃描線721(0)~721(N)，同時源極驅動器730對應停止送出資料訊號。於休眠時間段802中，供應給閘極驅動器720和源極驅動器730之電壓將被停止或者降低，藉以降低整體能源消耗。此外，在一實施例中，(該驅動時間段801)/(該驅動時間段801+休眠時間段802)大於0.3。更佳為(該驅動時間段801)/(該驅動時間段801+休眠時間段802)大於0.6。此外，在一實施例中，閘極驅動器720和源極驅動器730在該休眠時間段802內所需之功率，小於閘極驅動器720和源極驅動器730在該驅動時間段801內所需之功率。在另一實施例中，閘極驅動器720和源極驅動器730在該休眠時間段802內所消耗之平均功率，小於閘極驅動器720和源極驅動器730在該驅動時間段801內所消耗之平均功率。
依此，根據本發明，於時間段801時，時序控制器710控制閘極驅動器720掃描顯示面板701之多條掃描線721(0)~721(N)時，致能(或開啟)每一個源極驅動器730(0)~730(L-1)，而使每一個源極驅動器730(0)~730(L-1)經由資料輸出端傳送訊號至顯示面板701中對應之資料線。當顯示面板701之多條掃描線721(0)~721(N)被掃描完後，進入時間段802，此時會禁能(或關閉)每一個源極驅動器730(0)~730(L-1)之資料輸出端，而使每一個源極驅動器730(0)~730(L-1)停止傳送訊號至顯示面板701中對應之資料線，直至此圖框時間800結束，而進入下一圖框N+1。本實施例中是假設在一圖框時間中，當各資料線送出一完整圖框(frame)之資料後，即禁能每一個源極驅動器730(0)~730(L-1)之資料輸出端，而使每一個源極驅動器730(0)~730(L-1)停止傳送訊號至顯示面板701，此時由於顯示單元儲存電容743之關係，可使得最後一畫面持續保持在顯示螢幕上，直至本圖框時間結束。此外，為避免因電壓維持率下降，導致之顯示失真，因此於本發明中，可讓儲存電容之電容值明顯大於液晶電容，藉此，提高顯示訊號的電壓維持率。於一實施例中，該等儲存電容之電容值大於等於液晶電容之電容值之十倍甚或五十倍。藉此，提高顯示訊號的電壓維持率。依此，本發明在一圖框時間中，係採不連續驅動之方式，驅動閘極驅動器720和源極驅動器730，讓顯示一圖框所需傳送之掃描訊號以及資料訊號，在一圖框時間之部分時段中，即驅動閘極驅動器720和源極驅動器730加以完成，而在其餘之時段，例如在時間段803時，讓閘極驅動器720和源極驅動器730處於休眠狀態，亦即停止供應或降低閘極驅動器720和源極驅動器730之驅動電壓，來達到降低功率消耗之目的。
例如，在一實施例中，當液晶顯示器更新率從60Hz降低10Hz，亦即掃描一圖框所需時間從16.67ms增加為100ms時，對於一1024×768之液晶顯示器而言，在習知之驅動方法中，是將原本掃描完768條掃描線所需之時間從16.67ms增加為100ms時，亦即原本掃描1條掃描線之時間只需21.7us現在增加為130us，因此，根據習知之驅動方法，雖然降低了更新率，但是閘極驅動器720和源極驅動器730在一圖框之時問中，仍是持續進行掃描掃描線以及傳送資料至資料線之工作，因此就閘極驅動器720和源極驅動器730而言在功率消耗上並未實質降低，至多僅因降低更新率節省切換圖框時之功率相號。然而，根據本發明，當液晶顯示器更新率從60Hz降低10Hz，亦即掃描一圖框所需時間從16.67ms增加為100ms時，對於一具有1024*768個畫素單元之液晶顯示器而言，在本發明之驅動方法中，掃描1條掃描線之時間仍保持在21.7us，因此掃描完768條掃描線所需之時間仍為16.67ms，而在剩餘之時間(100ms-16.67ms)中，閘極驅動器720和源極驅動器730將處於休眠之狀態，亦即將閘極驅動器720和源極驅動器730之工作電壓關閉或降低，因此就閘極驅動器720和源極驅動器730而言在功率消耗上將實質降低。
另一方面，根據本發明當源極驅動器730是以第一頻率切換影像信號中之極性信號時，閘極驅動器720是以一第二頻率驅動掃瞄線，其中該第二頻率大於該第一頻率。該第一頻率為0.1~30Hz，該第二頻率為40~200Hz。
此外，值得注意的是，在本發明之驅動方法中，掃描1條掃描線之時間並不必須限定在21.7us，只需掃描完768條掃描線所需之時間在100ms內，且保有部分之剩餘時間，可將閘極驅動器720和源極驅動器730之工作電壓關閉或降低，則仍可具有功率消耗實質降低之優點。此外，本案亦不限定768條掃描線需同時掃描完成，亦即，本案可進行不連續之掃描，也就是說，將768條掃描線分成數群，分散在一圖框時間中分別進行掃描，且複數個休眠時段，排列在該些掃描時段間，藉以分隔每一掃描時段，其中所謂之休眠時段是將閘極驅動器720和源極驅動器730之工作電壓關閉或降低。
值得注意的是，在本發明之上述實施例中，係將一圖框時間800區分成兩時段，閘極驅動器720送出掃描線驅動訊號時間段801，以及閘極驅動器720停止送出掃描線驅動訊號時間段802，然在其他之實施例中，亦可將閘極驅動器送出掃描線驅動訊號之時段分散在一圖框時間中，只要所有之掃描線在此圖框時間中均能被掃描到即可。例如，將掃描線721(0)~721(N)分成至少2群，而於一圖框時間中，由閘極驅動器720分群掃描，先掃描其中一群，同時源極驅動器730對應送出資料訊號，並於該群掃描完成後，將閘極驅動器720以及源極驅動器730先行禁能一段時間，再由閘極驅動器720掃描另一群，同時源極驅動器730對應送出資料訊號。由於在一圖框時間之部分時段中，閘極驅動器720以及源極驅動器730是處於不工作之休眠狀態，此時閘極驅動器720和源極驅動器730之工作電壓關閉或降低，因此整體之功率消耗可降低。
此外本發明上述不連續驅動方法，亦可配合本案所提出之多圖框反轉驅動模式、多行反轉驅動模式、多列反轉驅動模式及多點反轉驅動模式等，來進行液晶分子之驅動。例如，以配合本發明所提出之圖框反轉驅動模式為例，請參閱第7圖和第9圖所示，在本實施例中，一圖框時段僅被區分成閘極驅動器720和源極驅動器730之驅動時間段903，和閘極驅動器720和源極驅動器730之休眠時間段904，然讚其他之實施例中，可依使用狀況，增加上述該些時間段。在第N圖框之驅動時間段903中，利用不連續驅動源極驅動器730之方式，讓源極驅動器730送出低於共用電極電壓值901之資料訊號902，讓面板中所有子畫素的極性均為負，並在第N圖框之之休眠時間段904中，關閉或降低閘極驅動器720和源極驅動器730之工作電壓。當所述圖框改變成第N+1圖框時，同樣的，在第N+1圖框之驅動時間段903中，利用不連續驅動源極驅動器730之方式，讓源極驅動器730送出低於共用電極電壓值901之資料訊號902，讓面板中所有子畫素的極性均為負，並在第N+1圖框之之休眠時間段904中，關閉或降低閘極驅動器720和源極驅動器730之工作電壓。當所述圖框改變成第N+2圖框時，此時，在第N+2圖框之驅動時間段903中，利用不連續驅動源極驅動器730之方式，讓源極驅動器730送出高於共用電極電壓值901之資料訊號902，以讓面板中所有子畫素的極性均為正，並在第N+2圖框之休眠時間段904中，關閉或降低閘極驅動器720和源極驅動器730之工作電壓，依此類推。藉由此方法，可讓閘極驅動器720和源極驅動器730在每一圖框時間中具有休眠時段，因此可讓閘極驅動器720和源極驅動器730之功率消耗降低，且更藉由在至少兩連續圖框時間中，讓像素電壓、資料信號保持在同一極性信號，減少極性信號轉換次數，達到降低功率消耗之目的。
綜合上述所言，本發明之顯示驅動方法，除了可藉由減少像素電壓、資料信號在圖框切換時交替在相反方向上極性信號轉換的次數外，更藉由將顯示一圖框之時間再區分成：閘極驅動器和源極驅動器之驅動時間段，以及閘極驅動器和源極驅動器之休眠時間段或靜止時間段，其中，源極驅動器僅在閘極驅動器驅動掃描線之時間段送出資料訊號，而在閘極驅動器未驅動掃描線之時間段中，亦停止供應資料訊號至資料線，因此可停止供應或降低源極驅動器以及閘極驅動器之驅動電壓，來依此達到雙重降低功率消耗之目的。此外，本案上述之驅動方法可由一顯示裝置之驅動積體電路或時序控制器來執行，或由一顯示裝置之驅動積體電路和時序控制器來共同執行，而不用建置額外之驅動元件。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
501、502、503及504．．．電壓波形
700．．．面板顯示驅動裝置
701．．．顯示面板
710．．．時序控制器
720．．．閘極驅動器
721．．．掃描線
721(0)~721(N)．．．掃描線
730．．．源極驅動器
730(0)至730(L－1)．．．源極驅動器
731．．．資料線
731(0)~731(X-1)．．．資料輸出端
740．．．顯示單元
741．．．開關
742．．．液晶電容
743．．．儲存電容
800．．．圖框時間
801．．．驅動時間段
802．．．休眠時間段
901．．．共用電極電壓值
902．．．資料訊號
903．．．驅動時間段
904．．．休眠時間段
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：
第1圖所示為習知圖框反轉驅動模式下源極輸出訊號和對應畫素的極性。
第2圖所示為習知行反轉驅動模式下源極輸出訊號和對應畫素的極性。
第3圖所示為習知列反轉驅動模式下源極輸出訊號和對應畫素的極性。
第4圖所示為習知點反轉驅動模式下源極輸出訊號和對應畫素的極性。
第5圖繪示習知液晶顯示器使用固定式共用電極電壓於圖框反轉驅動模式之驅動波形示意圖。
第6A圖繪示根據本發明一實施例液晶顯示器使用固定式共用電極電壓於圖框反轉驅動模式下之驅動波形示意圖。
第6B圖繪示根據本發明一實施例之液晶顯示器多圖框反轉驅動模式下，面板中所有畫素在相鄰三圖框之極性示意圖。
第6C圖所示，其繪示根據本發明一實施例進行多行反轉驅動時，面板畫素在相鄰四圖框之極性示意圖。
第6D圖所示，其繪示根據本發明一實施例進行多行反轉驅動時，面板畫素在相鄰四圖框之極性示意圖。
第7圖係繪示根據本發明一實施例之面板顯示驅動裝置之方塊圖。
第8圖所示為根據本發明一實施例在一圖框時間中，閘極驅動器送出掃描線驅動訊號之時序圖。
第9所示為根據本發明一實施例來進行液晶分子驅動之時序圖。
901．．．共用電極電壓值
902．．．資料訊號
903．．．驅動時間段
904．．．休眠時間段

Claims (37)

  1. 一種驅動方法，係用以驅動一顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一第一驅動電路，一第二驅動電路，複數條第一信號線耦接於該第一驅動電路，以及複數條第二信號線耦接於該第二驅動電路，其中該些條第一信號線交叉該些條第二信號線並於交叉處形成複數個像素而構成一像素矩陣，該方法至少包括：對該像素矩陣施加具一極性信號之影像信號，其中該極性信號為一第一極性信號或一極性相反之第二極性信號；以及使該像素矩陣中至少一像素所施加之該極性信號維持至少連續兩圖框不變。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中更包括使該像素矩陣中至少一列像素所施加之該極性信號維持至少連續兩個圖框不變。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中更包括使該像素矩陣中至少一像素或至少一列像素所施加之該極性信號維持至少連續6個圖框不變。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該極性信號為一電壓信號或一電流信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，更包括：在一圖框中之一第一時間區間內，對部分該像素矩陣施加該極性信號；以及在該圖框中之一第二時間區間內，停止施加該極性信號或施加一休眠信號、一靜止信號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之驅動方法，其中係由該第二驅動電路透過該些條第二信號線選擇部分或全部該像素矩陣，以及由該第一驅動電路透過該些第一信號線對選擇之該部分或全部像素矩陣施加該極性信號之影像信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之驅動方法，其中在該圖框中之該第二時間區間內，該第二驅動電路或及該第一驅動電路被停止或減少供應電流或電壓。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之驅動方法，其中該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第二時間區間內所需之功率，小於該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第一時間區間內所需之功率。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之驅動方法，其中該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第二時間區間內消耗之平均功率，小於該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第一時間區間內消耗之平均功率。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之驅動方法，該圖框可以有複數個第一時間區間或及複數個第二時間區間。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之驅動方法，其中(該第二時間區間)/(該第一時間區間+該第一時間區間)大於0.3。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，對該像素矩陣施加電壓信號，更包括：將該像素矩陣分成複數個區；在一圖框中之複數個時間區間內分別對該些區施加一極性訊號；以及在該圖框中之其餘時間區間內分別對該些區停止施加該極性訊號或施加一休眠信號、一靜止信號。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中對該像素矩陣施加一極性信號，更包括：對該像素矩陣之至少任兩相鄰行、任兩相鄰列或任兩相鄰像素分別施加該第一極性信號與該第二極性信號。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中對該像素矩陣施加一極性信號，更包括：對該像素矩陣之所有像素施加該第一極性信號或該第二極性信號。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中對該像素矩陣施加一極性信號，更包括：對該像素矩陣之至少兩相鄰行、至少兩相鄰列或至少兩相鄰像素同時施加該第一極性信號或該第二極性信號。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該顯示驅動裝置中對應每一像素單元至少包含兩個或兩個以上的薄膜電晶體開關、一雙閘極薄膜電晶體、一輕摻雜汲極薄膜電晶體。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該顯示驅動裝置中對應每一像素單元之一閘極單元為一非晶矽薄膜電晶體、一氧化物薄膜電晶體(Oxide TFT)。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該顯示驅動裝置中是以一第一頻率切換圖框時，該第二驅動電路是以一第二頻率驅動該些掃瞄線，其中該第二頻率大於該第一頻率。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該顯示驅動裝置為一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS微機電顯示器、一矽基微型顯示器、一主動矩陣或半導體矽晶片矩陣。
  20. 一種顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一時序控制器、一驅動積體電路用以執行申請專利範圍第1到18項任一項所述之方法。
  21. 一種驅動方法，係用以驅動一顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一第一驅動電路，一第二驅動電路，複數條第一信號線耦接於該第一驅動電路，以及複數條第二信號線耦接於該第二驅動電路，其中該些條第一信號線交叉該些條第二信號線並於交叉處形成複數個像素而構成一像素矩陣，該方法至少包括：在一圖框中之一第一時間區間內，對部分該像素矩陣施加一影像信號；以及在該圖框中之一第二時間區間內，停止施加該影像信號或施以一休眠信號、一靜止信號。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，該圖框可以有複數個第一時間區間，或及複數個第二時間區間。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中係由該第二驅動電路透過該些條第二信號線選擇部分或全部該像素矩陣，以及由該第一驅動電路透過該些第一信號線對選擇之該部分或全部像素矩陣施加該影像信號。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之驅動方法，其中在該圖框中之該第二時間區間內，該第二驅動電路及或該第一驅動電路被停止或降低供應電流或電壓。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中該第二時間區可為第一驅動電路或及該第二驅動電路之休眠時間或靜止時間。
  26. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第二時間區間內所需之功率，小於該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第一時間區間內所需之功率。
  27. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第二時間區間內消耗之平均功率，小於該第一驅動電路或及該第二驅動電路在該第一時間區間內消耗之平均功率。
  28. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中(該第二時間區間)/(該第一時間區間+該第一時間區間)大於0.3。
  29. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中(該第二時間區間)/(該第一時間區間+該第一時間區間)大於0.6。
  30. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，對該像素矩陣施加一極性信號，其中該極性信號為一第一極性信號或一極性相反之第二極性信號；以及使該像素矩陣中至少一像素所施加之該極性信號維持至少連續兩圖框不變。
  31. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中當該像素矩陣之該影像信號是以一第一頻率切換該極性信號之極性時，該第二驅動電路是以一第二頻率驅動該些掃瞄線，其中該第二頻率大於該第一頻率。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之驅動方法，其中該第一頻率為0.1~30Hz，該第二頻率為40~200Hz。
  33. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中該顯示驅動裝置對應每一該等像素單元至少包含兩個或兩個以上的薄膜電晶體開關、一雙閘極薄膜電晶體、一輕摻雜汲極薄膜電晶體。
  34. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中該顯示驅動裝置中對應每一該等畫素單元之一第二驅動電路為一非晶矽薄膜電晶體、一氧化物薄膜電晶體(Oxide TFT)。
  35. 如申請專利範圍第21項所述之驅動方法，其中該顯示驅動裝置為一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS微機電顯示器、一矽基微型顯示器、一主動矩陣或半導體矽晶片矩陣。
  36. 一種顯示驅動裝置，其中該顯示驅動裝置至少包括一時序控制器、一驅動積體電路用以執行申請專利範圍第21到36項任一項所述之方法。
  37. 如申請專利範圍第36項所述裝置，其中該顯示驅動裝置為一液晶顯示器、一電子泳動法顯示器、一有機發光二極體、一電濕潤法顯示器、一MEMS微機電顯示器、一矽基微型顯示器、一主動矩陣或半導體矽晶片矩陣。
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