TW529000B - Image display apparatus - Google Patents

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Takayuki Ouchi
Yoshiyuki Kaneko
Toshihiro Satou
Yoshiro Mikami
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Hitachi Ltd
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Description

529000 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 發明範圍· 本發明與主動矩陣型圖像顯示裝置有關，尤其是與具有 如下之圖像顯示裝置有關，特別是在選擇期間之外依然保 持選擇期間所寫入的訊號電壓，且該訊號電壓係用來控制 顯示元件之電子光學特性者。更詳細而言，本發明係與如 下之圖像顯示裝置有關：該圖像顯示裝置係依照應顯示之 影像訊號強度，控制訊號電壓維持期間，來進行多階調顯 示；而上述訊號電壓具有2值。 相關技術描述 近年來，隨著高資訊化時代的來臨，市場對個人電腦、 便攜型資訊終端機、資訊通訊機器或相關之複合型產品方 面的需求大幅上漲。在這類產品中，以採用薄型、輕量、 反應速度快的顯示器為佳，而上述顯示裝置中則採用了自 發光型有機LED元件（OLED)等。 圖21A、圖21B顯示了向來之有機LED顯示裝置之像 素。在圖2 1 A中，閘線2 2和資料線2 1之各交點上連接了第 一薄膜晶體（TFT) Tsw23。而在第一薄膜晶體（TFT) Tsw23上則 連接了電容Cs25 (其係用來保存資料）與第二薄膜晶體 Tdr24(其係用來控制流向有機LED2 6之電流）。 圖2 1 B顯示了用來控制上述元件之波形。與資料訊號 Vsig28對應之電壓，係透過第一 TFT晶體而被施加於第二TFT 晶體上。而上述第一 TFT晶體係因閘電壓Vgh29而成為〇N狀 態。第二TFT之導電率，係因施加於該第二TFT之閘上的訊 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂
線 529000 A7
唬電壓而決定；而流向有機LED之電流，㈣施加於電流 :應線27之電壓Vdd在TFT和有機哪元件（負載元件）間被 分壓而決足。在此，如Vsig4類比式多值結構的話，則第 TFTi特性必須在顯不裝置之顯示區域内具呈現均勾才 行。然而卻因TFT(其包含非單結“之主動層）之電子特性 <不均勾，敌無法滿足上述要求。 ^了解決上述問題，而有數位式驅動方法被提出；其係 將第二TFT當成開關，且流向有機咖之電流具有⑽、俯 裝 :值。階調顯示’㈣過對電流之流動時間的控制而時 的例子。 柯丁者#為孩万法-般所知 、圖22為該驅動方法之曲線圖。在圖中，縱軸為垂直方向 《知描線的位置；而橫軸為時間，顯示相當^自的量。 訂 二上：所知的驅動万法中’把-幀期間分成4個次 幢，亚設有：垂直掃描期間，並 度；以及發光期…長；Γ二具有共通長 2，...，24嘲。 ”長度因“貞而加權成卜 如上所逑，如把垂直掃描期間和發光期間分離 垂直掃描期間確實是無法進行發 ^ 丁兔尤的因此-幀所占之發 先時間就被縮短了。因此，為了確保發光 短垂直掃描期間才行。然而，由於T$w之〇Nb:2 直掃描期間7垂直掃描線數m之間是料加權的，如考声到 王動矩陣中之固有配線電容和阻抗 考慮到 間’就必須具有較大之垂直掃描期間」：了:崔_ 口如’ _示8個次 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210^^7 2 ^ 每一次幀大約預設為丨咖的垂直掃描期間。在此 u下除用於發光之8ms外還需加上丨幀之一半，故每 —垂直掃描必須具有一般之16倍速。 為胛決上述問題，則如使垂直掃描多重化，並使垂直掃 描和發光同時進行即可。此時之曲線圖如圖23所示。圖” 中所不者為3位元之驅動例，其包含3個垂直掃描，以及正 顯示中的狀況。該驅動方法的基本概念係揭示於，電視學 會影像顯示系統資料Η_4「利用AC形之電漿顯示之中間 階碉動畫顯示」（年3月12曰），或將之應用於主動矩 陣型液晶的專利第2954329號之中。然而，關於上述垂直掃 描夕重化之驅動方法之實際結構，並未有明確揭示。 此^，一般而言，使用數位化資料來進行高精密度、多 階碉顯示的情形’由於數位資料量的增加，故有必要使驅 動電路的動作速度高速化，同時並增大驅動電路的電路規 模。因此，使用數位化資料來進行高精密度、多階調顯示 的過私中，會產生耗電I增大的問題，故低耗電量是努力 的目標。 再者，把顯示期間分割成幾個次幀並對每個幀實施〇N · OFF控制的方法，也會產生如下問題：在進行如同電視般 之動畫顯TF之際，在連續幀之間有資料混合存在，故導致 動畫影像品質劣化。 發明概要 本發明的目的在於提供一種影圖像顯示裝置，其奸構具 有如下特徵··採用數位式驅動，具高精密度之圖像顯示二 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 刀 ，i減小電路規模，立 力口。此外.，本發明還提供_種2階調數亦可抑制耗電増 顯示之次.貞，其在進行動書影；：像顯示裝置’其設有非 劣化。 一〜像_示時，不會導致畫質的 為達成上述目的，本發 型圖像顯亍』貝見了如下結構：在主動矩陣 和垂直掃η η I、_ ~ 重化，並使顯示期間 示。 5日.心丁’而達成高畫值之數位式驅動顯
在本發明上，採如纟 t , . 、、口構·針對位元數m之數位資料， 在η個順序電路（n< #甘私山、 ）上她加上逑设數位元之數位資料， H出曰奸邏輯計算後，並根據該結果來規定垂直择描 之電壓狀態；在此—結構中，將上述實施多重 且上述之順序電路中之一、 t J個係以父替万式輸入複 料；以及/或對一線問鎖採並列方式施加數位 貝^ ’並使〈與上述多重化之垂直掃描时，且對上述線 :鎖中<至少其中之―，以交替方式輸人複數之位元資 料。 、如此可抑制電路規模的增大及降低耗電，並實現爪位元 之階调顯示。 圖式之簡要說明 圖1為本發明之一實施型態之圖像顯示裝置之區塊圖。 圖2A、圖2B為實施例1之驅動曲線之說明圖。 圖3為實施例1之垂直驅動器之結構圖。 圖4 A、圖4 B、圖4 C為實施例1之垂直驅動器之控制波 本纸蘇尺度適用巾國國家標準(Cns) A4規格(2ι〇Χ297公复) 529000 A7 B7 五、發明説明（5 ) 形圖。 圖5為實施例1之水平驅動器之結構圖。 圖6A、圖6B、圖6C為實施例丨之水平驅動器之控制波 形圖。 圖7 A、圖7B為貫施例3之6位元階調顯示之驅動曲線之 說明圖。 圖8為實施例3之6位元階調顯示之垂直驅動器之結構 圖。 圖9為實施例3之6位元階調顯示之水平驅動器之結構 圖。 圖10A、圖10B為實施例4之8位元階調顯示之驅動曲線 之說明圖。 圖1 1為實施例4之8位元階調顯示之垂直驅動器之結構 圖。 圖1 2為實施例4之8位元階調顯示之水平驅動器之結構 圖。 圖1 3 A、圖1 3 B為實施例5之1 〇位元階調顯示之驅動曲 線之說明圖。 圖14為實施例5之10位元階調顯示之垂直驅動器之結構 圖1 5為實施例6之1 〇位元階調顯示之水平驅動器之結構 圖。 圖16A、圖16B為實施例7在幀期間中具有非顯示期間 之1 0位元階調顯示之驅動曲線說明圖。 ------------ . __-8~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)' '--- 529000
圖1 7為實施例7之垂直驅動器之結構圖。 圖1 8為實施例7之水平驅動器之結構圖。 圖1 9 A、圖1 9 B為根據實施例7施加於垂直驅動器、水 平驅動器之驅動波形圖。 圖2 0為（根據本發明之其他實施型態之）圖像顯示裝置之 區塊圖。
圖21A、圖21B為向來之例有機led之像素及驅動方法 之說明圖。 圖2 2為向來之例有機led之數位驅動曲線之說明圖。 圖2 3為垂直掃描多重化之驅動曲線之說明圖。 裝 發明之具體實施型態 以下，利用圖式來針對本發明之複數之實施型態進行說 明。 " (貫施例1)
圖1為（第一實施型態之）圖像顯示裝置的主要部分之區 塊圖。圖像顯示裝置包含：圖像訊號輸入端子iS 換為2、記憶體3、垂直掃描脈衝產生電路4、水平掃描脈 衝產生電路5、垂直驅動器6、水平驅動器7、主動矩陣型 有機LED面板8、控制電路9、輸入切換器丨〇。此外，如下 二者合稱為顯示部11，其包含：垂直驅動器6，其包含在 輸入部之輸入切換器1〇-1 ;水平驅動器7，其包含在同一 輸入部之輸入選擇切換器10_2 ;以及主動矩陣型有機led 面板8。顯示邵11採用在同一基板上之TF 丁驅動結構。 以下說明各區塊之動作。在控制電路9上，形成各種與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529000 A7 B7 五、發明説明（7 ) -- 輸入之圖像訊號同步之控制訊號，並提供給各電路。在垂 直掃描脈衝產生電路4上，依據來自控制電路9之控制訊 號，產生可讓有機LED面板8進行垂直掃描之脈衝，:由輸 入部之輸入切換器丨0-丨且藉由垂直驅動器6，來實施有: LED面板8之垂直掃描。在水平掃描脈衝產生電路5上，與 來自控制兒路9之控制訊號同步，經由輸入選擇切換器^ 2取得記憶體3之各位元之各圖像訊號，來形成對朝水平方 向並列之顯示像素之寫入脈衝。該寫入脈衝係藉由水平驅 動器7，配合垂直掃描之定時，施加於有機LED面板8上。 在顯不部1 1上，針對垂直驅動器6所選擇之行像素，從 水平驅動斋7輸出與數位資料之各位元相對應之所定2值電 壓，且該所定電壓被寫入各像素中；而上述數位資料之2 位元係將圖像訊號進行A/D轉換所獲得。而顯示部u之主 動矩陣型有機LED面板包含水平320像素、垂直2 40像素之 顯示區域。 為了以上述驅動方法來顯示多階調圖像，可採取如圖 2A、圖2B之多重化垂直掃描。圖2A所顯示者為圖像訊號 6位兀之數位資料的情形。從最下位位元（LSB )到從最上位 位儿（MSB )’ 以13〇'1：)1、52、53、54、55來表示。此時 可採取具有如下之掃描方式：使之和每位元相對應，且各 沿著貫線L 0、L 1、L 2、L 3、L 4、L· 5挪動相位進行掃 描’且係採取時間分割之掃描。在此，相對於幀期間，如 各位元之垂直掃描期間為1 / 2以下的話，則b 5 (MSB)之掃 描期間就完全不會和下位位元㈣或^之掃描期間加權。 本紙張尺度適用中國國家標準297公釐）-- 529000 A7
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始脈衝GOst為1H期間〇N狀態（IH為水平掃描期間卜隨 後，在b0之發光期間^^乙為以顯示階調數所分割之幀^ 間·在6位兀方面約為1 / 6 3幀期間，且為1 η之整數倍，在 此’ 1L-9Η。此時之幀期間為63L + 6H=573H)上，在 t=l〇H時’開始脈衝μμον狀態；其後，在期間 2L-18H上’在t==29H時開始脈衝G2st呈〇N狀態；在 4L-36H上，在t==66H時開始脈衝G3sti〇N狀態；在 8L-72H上’在t=139H時開始脈衝〇4以呈〇1^狀態；以 及，在16L=144H上，在t = 2 84H時開始脈衝G5sq〇N 狀·怒、。上述開始脈衝間的期間分別被用於圖像顯示上。 如圖 4B 所示，GDE〇、GDm、GDE2、GDE3、GDE4 為把工 h 期間以此順序進行等間隔分割後之脈衝列。如圖2 a、圖 2B中時刻t = t0所示之時間一般，如為由BC0〜BC4之所有各 位元電路進行資料輸出的情形，則把上述脈衝列；或如圖 2中時刻t = t 1 一般，如為只由BC1、BC3、BC4輸出的情形， 則把如圖4 C所示之脈衝列，分別施加於圖3結構之垂直驅 動器即可。 如在位元處理電路B C 1上切換b 1和b 5，則在最初之垂 直掃描線G 1上，在時刻〇、時刻丨〇 + (丨/ 5 ) η、時刻 2 9 + (2/5 )Η、時刻 66 + (3/5 )Η、時刻 139 + (4/5 )Η、時刻 284 + (1/5)Η上’分別被施加電壓Vgh ;而上述電壓之期間 約Η / 5 ’可使TFT呈Ο N狀態。如上所述，當垂直掃描期間 在幀期間之1/2以下（24 0H)時，因從Gist到G5st為止，及 從G5st到Gist為止的間隔，分別為274H和298H之故，即使共 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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線 發明説明（10 ::::移？存器12-1和邏輯計算電路υ-1，其時間也 列i 外’因把1Η進行位元數分割之故，在同-時 、:二ΓΓ之垂直掃描線連接之TFT呈〇Ν狀態而使訊號 々匕和的現象，並不會發生。 ^上述^構之垂直驅動器，如把偏移暫存器、邏輯計算 兒路部及積和部當成一單位 ,^ . 丁、加的話，可在不導致增 加垂直万向配線的情況下，容易地增加位元數。另一方 述結構般’把輸入進行切換，並把複數位元以 同一W電路處理，則與其是帶來數位資料之位元數，不 ;:=Γ:制電路規模的增大。再者，發光時間的總和 可使用約1巾貞的㈣，提高發光的效率。 圖5顯示水平驅動哭乏έ士饍 助叩之、、、口構。在水平驅動器7中，在每工 系統之偏移暫存器和每位元，設有閃鎖電路14_〇、14_ 1 14 2 14·3、14·4’並把其輸出和資料輸出控制訊號 麵、鹏、咖、職3、鹏依序進行積和。問銷電路 14」之輸入’係設置選擇開關並把資料匯流排db卜鹏切 換使用。 基本《驅動波形圖如圖6Α、圖6Β、圖Μ所示。參考圖 6 A，資料匯流排DB〇、Dm、〇Β2、DB3、加4，依照需要從 幀記憶體取出所記憶的圖像資料，並列輸出最多5:元： 的圖像資料，^後輸人到各閃鎖電路15中。該資料輸入， 在1 Η期間内與偏移暫存器輸出同步並重複水平方向像素數 320次、。隨後:依照資料閃鎖訊號DL，而被收納於閃鎖電 路内之線1己憶體中。然後，在丨Η期間内，依照㈤劭、 13- A7
DDE1、DDE2、DDE3、DDE4的順序呈現〇N狀態，且與數位 資料對應之高強度電壓Vdh、低強度電壓知被施加於數 位線上。上述對數位線之電壓施加之定時，係與上述垂直 掃描之定時一致。 因此，在圖2A、圖2B中，如t = tl所示之時刻般，如在5 位兀中僅有3位元輸出的情形，則如圖4 c所示般，有如圖 6 C所示之脈衝列被施加。如此一來，最下位位元資料的 Vdh施加，係被維持於1L = 9H ;而最上位位元資料的vdh 施加，係被維持於32L = 288H。在圖2A、圖2B中，t = tO所 示之時刻，如圖6 B所示般係把全部位元輸出，而相對的， t = tl所示之時刻，係在5位元中僅有3位元輸出。 如上所述’在頭示邵1 1上，流到有機LED的電流被控制 在只有ON · 0FF2值。亦即，在像素之開關晶體上，閘訊號 Vgh和資料訊號Vdh、Vdl之間，係處於非飽和狀態動作 的關係；又，在驅動器晶體上，資料訊號V d h與施加電壓 V d d (其係對有機LED之電流供應線施加）之間，亦處於非 飽和狀態動作的關係。蓄積電容C s被進行如下設定：當開 關晶體處於OFF狀態時，它會控制驅動器晶體之閘電壓變 化，而不至於因流向有機LED之電流變化而導致階調顯示 的變化。 此外，本發明並不僅限定於上述之實施型態。像素内之 TFT數量並不限於2個，而可以更多。雖然，前述以TFT結 構的例子來顯示水平驅動器、垂直驅動器，但事實上只要 主動矩陣部和連接部份為TFT的話，就不會影響本發明的 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱） 529〇〇0 發明説明（ 12 政果。譬如，垂直驅動之偏移暫存器部份亦可採用外接式 積體電路結構。 此外，以上係針對有機LED顯示裝置做了說明，但顯示 Z件並不僅限於發光元件，該驅動電路結構，當然亦適用 於如下之顯示裝置：採用其他主動矩陣型之顯示裝置，譬 使用南速切換開關之液晶或電場放射元件（fed )者。 進仃水平多重化掃描的情形，如上所示，垂直掃描期間 Τι如為幢期間Tfr之1/2以下的話，就可以使用共通之輸 =兒路來處理貧料輸出期間不加權之兩個位元資料，因此 可從垂直驅動電路、水平驅動電路雙方減少丨位元量的電 路。 如上所示，共用1位元量的資料，且從垂直驅動電路減 少順序電路、從水平驅動電路減少線閂鎖電路的情形，在 悄期間巾，對順序電路或、線㈣電路整體實際輸人資料且 =用電路的比率，可用動作率Rmv來表示，其公式⑴如 Rmv=Tvscxm/(Tfrxn) ·..( 1) f上式中’瓜·輸入位元數，n ··垂直驅動器或水平驅動 器之位元處理電路Be數。 在（1)式中，Tvsc/Tfr的比率Rvs，譬如為4〇%的情形， 其動作率Rmv=Rvsxm/n=4〇x6/5=〇 48，即最多為* 8 %。並原因 為，在順序電路/線閃鎖電路之中，複數位元且非共用之4 位元量之電路之動作率均僅有4〇%之故。 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公着）
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線 529000 A7 B7 五、發明説明（13 ) 如以1 Η期間之長度來考慮，在複數位元間未共用順序電 路或線閂鎖電路，且垂直掃描期間Tvsc和幀期間Tfr相等的 情形，如顯示裝置與實施例1同為朝垂直方向240行結構的 場合，1 H = Tvsc/240=Tfr/240，每位元之選擇期間則為 1 H/6=Tfr(6x240)=Tfr/1440。 另一方面，如實施例1般’在共用順序電路或線閂鎖電 路，以5段電路處理6位元資料的情形下，如上所述，垂直 掃描期間/幀期間的比率Rvs如為40% ，則 lH=Tvsc/240=0.4><Tfr/240=Tfr/600，因此每位元之選擇期間則為 lH/5=Tfr(5x600)=Tfr/3000。與複數位元且共用電路的情形相 較，每位元之選擇期間則為（Tfr/1440)/(Tfr/3000)=0.48，即動作 率R m v變短。 因此’在實施例1中，成功地減小了電路規模，但卻以 約2倍的速度進行驅動。因增加動作速度則會導致耗電的 增大’故應該以儘量降低速度較為理想。 為了更減小電路，可採取進一步縮短垂直掃描期間的方 式’然而’如此作法反而會成為1 Η的期間更短、TFT的〇 N 時間更短以及畫質的劣化的要因。為了避免此一現象，在 減小私路規模的同時，應儘量拉長垂直掃描期間，並提昇 上述順序電路或線閃鎖電路整體的動作率Rmv才行。 …以下說明如何彳疋昇動作率R m v的順序。如上所述，動作 率Rmv-(垂直掃描期間）χ (輸入位元數爪）"（幀期間）χ (順 序或線閂鎖電路之段數η)}，因此，利用比率Rvs =(垂直 掃描期間）/(鴨期間），則可改寫成公式（2): 本紙張尺度ϋϋϊ家鮮(CNS)--- 529000
Rmv=Rvsxm/n 如此一.來，對某輸入位元數 大Rvs，且儘量減小順序或線 一方法，以實施例2進行說明。 (實施例2) m，如要使Rmv變大，則加 閂鎖電路之段數n即可？此 在如圖2Α、圖⑼的動作條件下，在 元資料對應之上述垂直驅動 財位 _ A L '、斤电路及其邏輯計赏 電路、或上述水平驅動電路 、铒彳^ ^ λ 义、，泉閂鎖電路的動作時間，相 當於圖2B所示之資料利用時間。 相 在此例中，在縱向線所示時彡丨 、 吁刻上’因使用5個位元資料 《故，因此’垂直驅動電路之雨 貝序私路及其邏輯計算電 路、或水平驅動電路之線閂銷泰 门鎖％路至少需要5個才行。亦 即，在以m (> η)位元之數位資料爽 ，、竹+進仃多階碉顯示之顯示 裝置上’垂直驅動電路之順序電路及其邏輯計算電路之數 目為η個時，η之最小值在巾貞期間中，相當利時刻輸入之 位元資料之數目的最大值。 另一方面，可對垂直掃描期間丁 vsc之最大值進行如下定 義。在m位元圖像資料之各個位元之悄内決定發光期間 t 1 〇 11 1、…，t 1 m後’為了在n段順序電路i 3及線閂鎖電 路15上將之顯示出來，在某個資料被輸入後，進行第n個 資料之輸入之際，只要上述某資料之垂直掃描期間Twc終 了即可。在本發明的顯示方式方面，因把幀期中間之多數 充當顯示期間，故在下述說明中，將水平選擇期間1H(即 資料寫入期間）加以忽視。 ____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 529000 A7 B7
五、發明説明（15 ) 在某個資料被輸入到第η個資料被輸入之間所經過的 間，相當.於某個資料到第η+ 1個資料為止各位元所分配之 發光期間的總和，因此如該值經常比Tvsc大的話， 可用 η段之電路來進行顯示。
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譬如，把幀期間設為Tfr = 2m-1，則當在m位元圖像資料 之各個位元之幀内的發光期間t丨〇、t n、·.·，t丨m分別為 11\(\=1，2，..，111) = 2^1^時，把資料位元之輸入順序訂為 DBO、DBm、··、DB2、DBm-1時，讓對應之發光期間 11 x和上述資料位元之輸入順序一致而重新排列來形成順 列，從所形成的順列中求出含連續之任意n(<m)個總和f 並把其中之最小值當作Tvscmax時，並設定垂直掃描期間 TvscSTvscmax)，則垂直驅動電路中之順序電路之段數n或 水平驅動電路中之線閂鎖電路之段數η可以比資料位元爪 的數目更小’且可故足垂直掃描期間tvsc使驅動電路之動 作率Rmv為最大，採上述結構之圖像顯示裝置，可減小電 路規模，且降低耗電量。 以下針對在如下之圖像顯示裝置中，使驅動電路之動作 率R m v成為最大時之圖像資料之輸入順序進行說明。而在 該圖像顯示裝置中，針對6位元之圖像資料，其垂直驅動 私路、水平驅動電路分別包含3段之順序電路以及線閂鎖 ^ ^ ° 幀期間為Tfr二26·1的話，則當圖像資料之各個位元之幀 内的务光期間 11 〇、11 1、· · ·，11 6 以 11 X (X = 1，2, · 6) = 2X-丨 L 進 行定義時，則具有與實施例1所述的資料輸入順序： 本紙張尺度適用中_家鱗(CNS) A4規格(21GX297公爱) 529000 A7 B7 五、發明説明（16 ) 〇’1’2’3,4,5,0，1，2,3,4,5，··以及每個位元之發光期間之 順歹1J : 1 L，2L，4L 8 T ι 〇 〇 τ ι τ ，―l，《L，16L，32L，1L，2L，4L，8L， 16L，3 2L，.·。在此如依照順序計算每3位元的發光期間之 和的話，則每3位元的發光期間之總和如下： 發光期間之總和：7L，14L，28L，56l，49L，35l， 7L，14L，28L，56L，49L，35L，.·，而丁 vscma=7L 之故， 故動作率Rmv-7L/63L><6/3 = 0.22，動作率為最大22%。 為了提昇動作率，只要加大3位元發光期間之總和之最 小值即可，故改變順序使發光期間短的位元儘量不連續即 可。如使發光期間短的位元和發光期間長的位元成為交替 狀的話，則資料輸入順序：〇，5，丨，3，2，4，〇，5 1 3 2 4, ··而每位元之發光期間（tbx) : 1L，32L，2l, 8l，4L， 16L，1L，32L，2L，8L，4L，16L，·.。 3位元的發光期間之總和：3 5L，421，i 4l，2 8L· ? i l 4 9 L，3 5 1，421，…，而與Tvscmax= 1 4 L相較，動作率為最大 4 4 % ;亦即，與使用實施例1之資料輸入順序相較提昇了 3 倍。 (貫施例3 ) 如上所述，以實施例2所述之順序實施資料之交替後， 在6位元之圖像資料上，與使用實施例ι之資料順序時相 較，動作率提昇了 2倍。然而其動作率仍然在5 〇 %以下。 以下說明如何進一步提昇動作率。 如實施例2中所述’為了在垂直驅動器、水平驅動器中 分別具有η段之位元處理電路的結構中實現m位元圖像資 -19- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(21〇 x 297公釐） 529000 A7 B7 五、發明説明（17 ) 料，垂直掃描期間Tvsc必須保持在最小且連續之η位元的 發光期間之總和以下才行。 在此，如把η位元的發光期間之總和設定為tlbn，在tlbn 被輸入到垂直驅動電路之順序電路或水平驅動電路之資料 線閂鎖電路後，其意味著，把下一個資料輸入同一上述順 序電路或資料線閂鎖電路前的時間。因此，在從tlbn減去 垂直掃描期間Tvsc後的期間，並未對同一上述順序電路或 資料線閂鎖電路輸入資料，亦即，其為電路未被使用的期 間。所以，如使tlbn之最大值tlbnmax和Tvsc之差變小，則可 提昇電路之動作率。因為是Tvsc = tlbn之最小值tlb腿in之 故，所以只有把tlbnmin/tlbnmax加大。 在實施例2的情形，tlbn之最小值tlbnmin=Tvscmax=14L，其 與tlbnmax= 4 9 L之間的差為3倍以上。其原因在於，在發光 期間最長之位元5上，其發光期間t b 5 = 3 2 L比tlbnmin更長 之故。換言之，在tlbn之中，含位元5的僅有這些，比 tlbnmin還大，使順序電路或資料線閂鎖電路之非使用期間 變長，故降低了電路之動作率R m v。因此，如超過最長發 光期間（發光期間為tlbnmin=Tvscmax)的情形，則將之分為二 份，進行2次輸入即可。 圖7 A、圖7 B、圖8、圖9所示的實施例，係應用上述方 法而在如下電路上實現6位元資料；而該電路係指，在3個 上述垂直驅動電路之順序電路及其邏輯計算電路、或上述 水平驅動電路之線閂鎖電路。 圖7A、圖7B所示為，把6位元資料之最大加權位元分為 ___^_ . 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） A7
士決疋資料之輸入順序，使垂直 之動作率變高時之多重垂直择描的狀態，二二：路 元處理電路所輸出之資料的狀態。 U寺… 圖8為實現圖7八、圖7β之動作，垂直驅動電路上之電路 :構例。（’圖9為實現圖7A、圖7B之動作，水平驅動電 :二電路結構例。如圖7A、圖7B所示，如在鴨期間； 把頭-期間最大之“分為二份，則動作率 即大幅度超過了 5〇%。 不 在本貫施例中’相對於6位元之數位資料，上述垂直驅 動電路之順序電路及其邏輯計算電路、或上述水平驅動電 路〈線閃鎖電路的數量為其一半之3位元即可，故可達成 大幅減小電路規模’並大幅降低耗電量。由於可進行6位 元之階調顯示，敌對PC等之圖像顯示裝置而言，可提供良 好之圖像顯示品質。 此外’在把發光期間最長之位元之發光期間分為二份的 万法上’在上述說明中’係將32[分成兩個“：，然而， 本發明並不僅限於採用兩個發光期間相同的方法。在上述 的例子中，當然亦可將之分為1 7乙、1 5 L·來進一步提昇動 作率；此一情況的動作率最大值為8丨％。 (實施例4) 接著，利用8位元資料，說明動作率變成最高之實施 Ή圖1 0 Α圖1 〇 B、圖1 1、圖1 2所示的實施例，係應用 貝她例〇的方法，在如下的結構上實現8位元資料；而該結 構在垂直驅動電路及水平驅動電路中分別包含3段位元處 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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理電路。 圖10A.、圖10B所示為，把8位元資料之最大加權位元 (在圖中為b 7 )分為二份，決定資料之輸入順序，使垂直掃 $期間變長、電路之動作率變高時之多重垂直掃描的狀 怂，以及當時從各位元處理電路所輸出之資料的狀態。此 外’圖11為實現圖10A、圖1〇B之動作，垂直驅動電路之 結構例。又，圖12為水平驅動電路上之結構例。 又，在本貫施例中，其電路規模雖與6位元之圖像顯示 裝置相同，但卻可進行更高畫值之8位元的顯示品質，在 電路規模的減小和耗電量的降低方面效果也更佳。此外， 其輸入切換部的結構比6位元者更精簡化，實現了更單純 的切換控制，此為一大特色。 (實施例5 ) 接著，使用1 0位元貧料，針對最高動作率之實施例進行 說明。圖13A、圖13B、圖M所示的實施例，係應用實施 例3的方法，在如下的結構上實現1〇位元資料；而該結構 在垂直驅動電路及水平驅動電路中分別包含4段位元處理 電路。 圖13A、圖13B所示為，把10位元資料之最大加權位元 (在圖中為b 9 )分為一份，決定資料之輸入順序，使垂直掃 描期間變長、電路之動作率變高時之多重垂直掃描的狀 怨’以及當時從各位元處理電路所輸出之資料的狀態。此 外，圖1 4為實現圖1 3 A、圖1 3 B之動作之水平驅動電路的 結構例。圖1 5為實現圖13 A、圖丨3 B之水平驅動電路之構 裝 訂
529000 發明説明 20 f例。又，如圖13A '圖13B所示，如把在幢期間中之最 的b9二分為b9_#b9_b ’則動作率Rmv=85%。 (實施例6) 、人此實施例，4了提昇畫值，而設置了在幢期間中經常處 於非顯示之次幀。圖16A、圖16B、圖17、圖18、圖 、圖19B所示實施例’係應用與上述同樣的方法，在 如下的結構上實現1G位元資料；而該結構在垂直驅動電路 及水平驅動電路中分別包含4段位元處理電路。 八圖1_6A、圖16B所示為：把1()位元資料之最大加權位元 =為二份，決定資料之輸入順序，使垂直掃描期間變長、 :路《動作率變高時之多重垂直掃描的狀態；在各賴中設 置t發光之期間bb(在圖中為塗上黑色的部份）時之多重垂 直掃描的狀態；以及當時從各位元處理電路所輸出之資料 的狀態。此外，圖17為實現圖16A '圖16B之動作之垂直 驅動電路的結構例。圖丨8為實現圖丨6 A、圖1 6B之動作之 水平驅動電路的結構例。又’圖19八 '圖i9B所示為，（在 ，16A、圖16B中）在t = tb所示時刻上，施加於垂直驅動 咨、水平驅動電器上的驅動波形。 對應於非發光之期間bb，為了讓垂直掃描電路輸出邙 號，故在選擇開關之輸入中Gbst呈現增加；而該輸出訊號 的動作的目的4 ’讓位元處理電路BC2輸出選擇掃描脈 衝。此時施加於GDE上之驅動波形，係如圖丨9 a所示之脈 衝列。水平驅動電器方面係施加如圖丨9：8所示之脈衝列’ 但因非顯示而不進行輸出，故與GDE2不同，DDE2的輸出為 本紙張尺度適财準(CNS)A4_(21GX29m)_
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OFF狀態。 為：輸：上述之脈衝列，和實施例5相較， 朴“處理電路之组合有所不同 ： 無不同。實施如圖16A、圖i ，各、，構万面亚 ㈣輯…動，則動作率 (實施例7) 二：示二，在包含顯示部之基板上裝設_體時之 二構:因把觸體安裝在同—基板上，故與 為同步’從記憶體取出之位 動哭中。p , &疋貝枓’會直接輸入到水平驅 裝 之::、广吊，位元資料對應之鴨記憶體係、包含m張 d 6己’fe體平面；雖同時輸出 却愔蝴a壯+ 儿·^貝、村，但如為把幀 料:：女！ 基板上的情形，在以控制訊號輸出之資 t址《中’不僅是線，輕元都可以進行指定。如此- 訂 ί ’水平驅動電路只要1段之㈣鎖電路即可，故可減小 电路規模及減小耗電量。 本1明，在圖像顯不元件（其係根據數位資料來控 制顯示元件之2值狀態’並驅動顯示元件）上，可加大在丄 t貞期間_示期間所占的比率’且加長分配於垂直掃描的 時間’因此實現了具有如下特徵的圖像顯示裝置：明亮、 南品質之圖像顯示’減輕垂直驅動電路之負荷，以及即使 增加階調數亦不會帶來高耗電，且成本低廉。

Claims (1)

  1. 529000
    裝 種圖像顯示裝置’其係依照位元數m來決定階調數， 對位元數政數位資料之圖像訊號進衫階調顧示， 、上述圖像顯示裝置包含：顯示部，其在配置於矩陣上 ，像素内具有f料保有功能’並依照所保有的資料進行 顯示；垂直驅動電路，其係將構成上述顯示部之矩陣狀 顯示元件，以每列進行依序選擇掃描；水平驅動電路， 其係對垂直驅動電路所選擇之列的顯示元件，依據岸趣 示圖像訊號之數位資料，從預先分配好之2值電壓ϋ 行寫入電壓；其利用上述垂直驅動電路、水平驅Μ 路，與上述應顯示圖像訊號同步的情況下，在 間，將各顯示像素奸至》、m次之選擇掃描，以進行多 階調顯示； 其特徵在於：上述垂直驅動電路包含：一順序電路 (n<m)，以及其輸出之邏輯計算電路；而上述順序電路 (輸入，從最終段輸出前的期間41幀期間之^ ;且六 魏 替利用複數之輸入系統來對上述“固順序電路中之最： 一個進行輸入。 2. -種圖像顯示裝置，其係依照位元數爪來決定階調數， 對位兀數m之數位資料之圖像訊號進行多階調顯示， 、上述圖像顯示裝置包含：顯示部，其在配置於矩陣上 足像素内具有資科保有功能，並依照㈣有的資科進行 顯示；垂直驅動電路，其係將構成上述顯示部之矩陣狀 顯示元件，以每列料依序選擇掃描；水平驅動電路， 其係對垂直驅動電路所搜搭 各所峻擇《列的顯示元件，依據應顯 -25- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) 像訊號之數位，資料，從預先分配好之2值電壓中佳 仃寫入電壓；依照應顯示圖像訊號之數位資料，立^ 示期間中預先利用上述垂直驅動電路、水平_ =頭 ，與上述應顯示圖像訊號同步的情況下，在i鴨：間： 將各顯示像素進行至^次之選擇掃描，且以于: 係依照應顯示圖像訊號之數位資料來預先決定「以= 多階調顯示； 、仃 其特徵在於··上述垂直驅動電路包含·· η個順序電路 (n<m)，以及其輸出之邏輯計算電路；而上述順序電路 之輸入的最终段輸出前的期間，比連續輸入之任音之 位元顯示期間總和之最小值職，且交替利用複數之= 入系統來對上述―順序電路中之最少—個進行輸入。 如申請專利範圍第2項之圖像顯示裝置，其中 上述順序電路之輸入’如最大加權位元之發光期間比 该順序電路最終段輸出前的期間為長時，則將該發光期 間分為二份，在1幀期間中分2次輸入。 如申請專利範圍第i項之圖像顯示裝置，其中 ~上述垂直驅動電'路，在各幀期間中，產生和上述圖像 έ "虎之數位F、料不對應之掃描脈衝，且相對於依該掃描 脈衝所選擇掃描之行，使來自上述水平驅動電路之資料 均成非顯示狀態。 .種圖像—示裝置，其係依照位元婁丈m來決定階調數， 對位凡數hi之數位資料之圖像訊號進行多階調顯示， 上逑圖像顯示裝置包含：顯示部，其在配置於矩陣上 529000
    A B c D_ j •之像素内具有資料保有功能，並所 :示;垂直驅動電路’其係將構成= Γ元件’以每列進行依序選擇掃描；水平驅動電t 八係對垂直驅動電路所選擇之列的顯示元 示圖像訊號之數位資料，從預先分配好之 = 電壓；其係利用上述垂直驅動電路、水平二 與上述應頰不圖像訊號同步的情況下，在^卣 間’將各顯示像素進行至少m次之選擇掃描，以進行= 階調顯示； k订夕 其特徵在於：與依上述垂直㈣電路而被選擇掃描 列同步’上述水平驅動電路包含η個線資料問鎖電 (曰ηπ) ’且依照把邏輯訊號順次加入的結果來輸出上 顯示元件之顯示訊號，且該線資料閂鎖電路中至少一 的係把複數之位元資料訊號進行交替輸人；而上 述避輯訊號為如下兩者之和：上述線資料閂鎖電路之每 位元的輸出；以及控制訊號，其係分劃水平掃描期間。 6. 如申叫專利範圍第5項之圖像顯示裝置，其中 上逑垂直驅動電路，係依照把邏輯訊號順次加入的 果，來規足施加於上述主動矩陣之垂直掃描線之電壓，· 而上述邏輯訊號為如下兩者之和··每位元順序電路和其 輸出之邏輯計算結果；以及控制訊號，其係分割水平掃 描期間。 7. 如申請專利範圍第5項之圖像顯示裝置，其中 上述顯示元件，在上述主動矩陣之垂直掃描線上，把 期 ： 述 個 結
    -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) I^^OX297公釐) .閘極與第_薄膜晶體 極與水平掃描緣連接.匕逑弟—薄膜晶體係把沒 係把第二薄膜… 述弟—薄膜晶體之源極上 該第…閉極與蓄積電容的電極連接；又， 晶體與有機LED連接，當圖像訊號被 動期m述有機咖有電流持續流 n故維持顯示狀態。 8·如申清專利範圍第5項之圖像顯示裝置，其中 直驅動電路及水平驅動電路，係在主動矩陣基 板上含有薄膜晶體。 •圖像頭不裝置，其在基板上形成顯示部及驅動電 路；L其係依照位元數111來決定階調數，對位元數m之數 位;貝料之圖像訊號進行多階調顯示， ^ 特彳政在於·上述驅動電路包含垂直驅動電路及水平 ^動包路，而上述垂直驅動電路包含·· η個順序電路 (m)以及邏輯计异電路，其係連接於該順序電路之 各自的輸出側；而上述順序電路中之至少一個，在工幀 期間中具有複數之輸入。 10·一種圖像顯示裝置，其在基板上形成顯示部及驅動電 路，其係依照位元數m來決定階調數，對位元數m之數 位資料之圖像訊號進行多階調顯示·， 其特徵在於：上述驅動電路包含垂直驅動電路及水平 驅動電路；上述水平驅動電路包含η個線資料閂鎖電路 (n<m)，該線資料閂鎖電路中之至少一個，有複數之位 元貧料訊號輸入；且係依照把邏輯訊號順次加入的結果 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 529000 六 、申請專利範圍 .來控制上述顯示部而上述邏 上述順序電路之每位元輸出，以〔’、·如下兩者之和： 控制訊號。 及刀割水平掃描期間的 11. 如2相範圍幻”之圖像顯示 把6位元之數位資料之圖 ’、中 元加權之顯示期間進行控制，二亍多:二依照各位 上述垂直驅動電路包含：3個顺序叙π， 順序電路之各自的輸出側的邏輯計算；路：：：接於該 料之輸入順序以如下條件來決定 ’且二位元資 之發光期間分為二份，在 s 17 °力作把最大位元 ;A ^ ^ ^ "中至少對各顯示像辛進行 和續輸入之任意3位元之發光:間二 、… f 述順序電路之輸入被從該順序㊉路 《取、又輸出前的期間更大。 /、包各 12. 如申請專利範圍第1〇項之圖像顯示裝置，並中 把二位元之數位資料之圖像訊號在"貞中， 兀加椎《顯示期間進行控制，來進行多階調顯示；，，、、 J垂直驅動B路包含：3個順序電路，及 順序電路之各自的輸出側的邏輯計算電路…：：： 叙輸人卿以如下料來決定··加_作把最大位貝 之發光期間分為二份，力 大么几 .,6在1幀中至少對各顯示像素進行9 = ?“，且連續輸入之任意3位元之發光期間之她 曰比上逑順序電路之輸入被從該順序電i 之取、，又輸出削的期間更大。 13· —種圖像顯示裝罾，甘/ I其係把數位資料之圖像訊號以多階 -29- 529000 六、申請專利範圍 .調顯示； _/、特徵為包含·記憶體，其係用來將數位圖像訊號之 輸入至少維持u貞量；顯示部，其在配置於矩陣上之像 素内具有貧料保有功能，並依照所保有的資料進行顯 不； 一垂直驅動兒路’其係將構成上述顯示部之矩陣狀顯示 元件’以每列進行順次選擇掃描； 水平驅動電路，其係對垂直驅動電路所選擇之列的顯 示元件，依據應顯示圖像訊號之數位資料，從預先分配 好之2值電壓中進行寫入電壓； /脈衝產生電路’其係用來產生掃描脈衝，而該掃描脈 衝係用來分別驅動上述水平及垂直驅動電路； 位元選擇兒路，將輸出自垂直掃描脈衝及上述記憶體 者《圖像資料分別輸人上述垂直驅動電路及上述水平驅 動電路時，該位元選擇電路可進行每位元之選擇切換； 以及 L制私路，其係用來控制各掃描脈衝及上述記憶體之 輸出，使之在上述顯示元件上維持同步。 ⑷如申請專利範圍第13項之圖像顯示裝置，其中 其在同一基板上包含··上述顯示部；上述垂直驅動電 路，以及上述水平驅動電路。 a-種圖像顯示裝置，其係把數位資料之圖像訊號以多階 碉顯示； 其特徵為包含··記憶體，其係用來將數位圖像訊號之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） -30- 529000 申請專利範圍 ^至少維㈣量，且可把任意之1位元的資料進行輸 能 顯^^其在配置於矩陣上之像素内具有資料維持功 並依”?、所維持的資料進行顯示； -件χ 一力了路’其係將構成上述顯示部之矩陣狀顯示 兀件’以母列進行順次選擇掃描； 水：驅動電路’其係對垂直驅動電路所選擇之列的顧 示元件’依據應顯示圖像訊號之數位資料，從預先分配 好之2值電壓中進行寫入電壓； 〃 " 脈衝產生電路，其係用來產生掃描脈衝，而該掃描脈 衝係用來分別驅動上述水平及垂直驅動電路； 位元選擇電路，在把圖像資料分別輸入上述垂直驅動 電路及^述水平驅動電路時，該位元選擇電路可進行每 位7G(選擇切帛，而上述圖像資料係輸出自&直掃描脈 衝及上述記憶體者；以及 控制私路，其係用來担制各掃描脈衝及上述記憶體之 輸出，使之在上述顯示元件上維持同步，而上述垂直驅 動電路及上述水平驅動電路係在同一基板上。 -31· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐）
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