TWI417831B - 顯示器及其驅動方法 - Google Patents

Description

顯示器及其驅動方法

本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種兩線反轉的顯示器及其驅動方法。

請參照圖1，其係繪示習知顯示器之電路示意圖。在習知之技術中，顯示器100包括畫素陣列102、資料驅動電路104、掃描驅動電路106、資料驅動線108、掃描驅動線110以及共用電極114。其中，資料驅動電路104係透過多條資料驅動線108連接至畫素陣列102，以提供資料訊號。掃描驅動電路106係透過多條掃描驅動線110，以提供掃描驅動訊號。共用電極114係電性耦接至畫素陣列102，以提供共用電位。

在圖1中，資料驅動線108與掃描驅動線110共同的交會處係被定義出多個子畫素，而四個子畫素則可構成畫素陣列102中的一個畫素112。其中，如圖2所示，四個子畫素202、204、206與208之顏色分別依序為綠色(G)、藍色(B)、紅色(R)與白色(W)(排列成2x2的矩陣)。在顯示器100被寫入資料時，掃描驅動電路106係用來開啟整列(row)的子畫素(水平方向)，以讓資料驅動電路104之資料訊號可以被傳送至子畫素之電容(未繪示)的一端，電容的另一端則為接收共用電極114傳來之共用電位。因此，根據資料訊號與共用電位間之電壓差則可用來定義子畫素的極性。

以目前常使用之列反轉(row inversion)為例，在圖1之畫素陣列102中，第一、三列的子畫素被定義為正極性(資料訊號之電壓大於共用電位)，第二、四列的子畫素被定義為負極性(資料訊號之電壓小於共用電位)。在一畫面時間中，若各畫素中的子畫素排列為田字型時，第一列中的第一個子畫素與第三列中的第一子個畫素的顏色是相同的，但第一列的第一個子畫素與第二列的第一個子畫素的顏色並不相同。依此類推，在畫素陣列102中，相鄰畫素中相同顏色之子畫素的極性將會是相同。亦即，對於同一個顏色而言，以列反轉的技術來進行驅動時，將使此顏色的驅動方式成為圖框反轉(frame inversion)的驅動方式(也就是同一個顏色在一個圖框中呈現完全相同的極性，而在下一個圖框中完全改變為另一種極性)。此種驅動方法將使得畫面產生閃爍的情形。

請參照圖3A，其係繪示習知之顯示器為常態黑色模式時之灰階示意圖。在圖3A之常暗型(normally black mode)顯示器中，假設在整個圖框中包括有灰階區塊(受驅動狀態)300與黑色區塊(非驅動狀態)306，第一資料驅動線302通過部分之灰階區塊300與部分之黑色區塊306，第二資料驅動線304則僅通過灰階區塊300。

請接著參照圖3B～3C，其係分別繪示第一資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖與串擾狀態示意圖。在圖3B中，資料訊號310(粗黑實線)係為由第一資料驅動線302所提供，共用電位308(細黑實線)為由圖1之共用電極114所提供。其中，資料訊號310的更新頻率與共用電位308之轉換頻率預設為相同頻率。而且，在共用電位308中每個子畫素的時間週期為T，也就是說，為使能夠達成列反轉之目的，共用電位308每隔一個時間T，即需提高或降低其電壓位準。如圖3B所示，第一資料驅動線302之受驅動狀態的子畫素中，資料訊號310與共用電位308之間具有第一壓差312(可視為反相)。從第一時間點316開始(灰階區塊300與黑色區塊306之交界)，資料訊號310與共用電位308就被調整為同相。而在第二時間點318之後(黑色區塊306與灰階區塊300之交界)，資料訊號310與共用電位308間之壓差就會變回第一壓差312。但由於資料訊號310之電壓非常大，因此將使得共用電位308與資料訊號310產生耦合效應，而使得在第一時間點316與第二時間點318之間的共用電位308因為資料訊號310的轉換而耦合出如標號320所標示的串擾(crosstalk)區(如圖3C所示)。

請參照圖3D～3E，其係分別繪示圖3A之第二資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖與串擾狀態示意圖。在圖3D中，資料訊號324(粗黑實線)係為由第二資料驅動線304所提供，共用電位322(細黑實線)為由圖1之共用電極114所提供。如圖3D所示，第二資料驅動線304之受驅動狀態的子畫素中，資料訊號324與共用電位322之間具有第一壓差328。因第二資料驅動線304受第一資料驅動線302之資料訊號324之轉換的影響，因此第二資料驅動線304上與第一資料驅動線302之黑色區塊306相鄰之子畫素的共用電位322亦會受到第一資料驅動線302上之資料訊號310的大電壓影響而產生耦合效應。故，如圖3E所示的共用電位322會出現串擾區，而在串擾區中的共用電322與資料訊號324之間的電位差異會比原先設計的標準電位差異來得更大。因此，第二資料驅動線304上之部分子畫素因受黑色區塊306上之資料訊號310的影響，被影響之第二資料驅動線304上之部分子畫素的亮度將比原本畫面之亮度更亮。

在習知之技術中，在田字型的四色子畫素矩陣中使用列反轉進行驅動時，將會造成在同一畫面時間中相同顏色之子畫素的極性均相同，而使畫面較容易產生閃爍，而且在與非驅動狀態之子畫素相鄰的受驅動子畫素的共用電位將被非驅動狀態之子畫素的資料訊號影響而造成失真。

本發明的目的就是在提供一種顯示器，其可以解決因圖框反轉所造成的閃爍問題。

本發明的再一目的是提供一種顯示器驅動方法，其可降低資料訊號與共用電位間之串擾。

本發明提出一種顯示器，此顯示器包括畫素陣列、資料驅動線、閘極驅動線與共用電極。上述之畫素陣列具有第一畫素、第二畫素與第三畫素。此第一畫素與第二畫素相鄰，第一畫素與第三畫素相鄰，每一畫素包括多個子畫素，每一子畫素均代表一對應顏色。上述之資料驅動線電性耦接至第一畫素與第二畫素。上述之閘極驅動線電性耦接至第一畫素與第三畫素。上述之共用電極電性耦接至第一畫素、第二畫素與第三畫素，以提供共用電位至第一畫素、第二畫素與第三畫素。其中，資料驅動線分別提供資料訊號至第一畫素與第二畫素，以使第一畫素與第二畫素中代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極而言具有不同極性，且第一畫素與第三畫素中代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極而言具有相同極性。

在本發明的較佳實施例中，上述之對應顏色包括紅色、綠色、藍色與白色。

在本發明的較佳實施例中，上述之每一畫素中的子像素依照各自代表之對應顏色的排列係為相同。

在本發明的較佳實施例中，上述之資料訊號之頻率為共用電位之頻率的兩倍。

在本發明的較佳實施例中，當子畫素之一處於受驅動狀態時，提供至子畫素之資料訊號與共同電位間具有第一壓差。

在本發明的較佳實施例中，當子畫素之一處於非驅動狀態時，提供至子畫素之資料訊號與共同電位間具有第二壓差，且第一壓差大於第二壓差。

在本發明的較佳實施例中，當第一畫素中耦接至資料驅動線的兩相鄰子畫素依序分別處於受驅動狀態與非驅動狀態時，資料訊號與共用電位間之壓差係於對應兩相鄰子畫素之共用電位的二分之一期間時由第一壓差轉為第二壓差。

在本發明的較佳實施例中，當第一畫素中耦接至資料驅動線的兩相鄰子畫素依序分別處於非驅動狀態與受驅動狀態時，資料訊號與共用電位間之壓差係於對應兩相鄰子畫素之共用電位的二分之一期間時由第二壓差轉為第一壓差。

本發明再提出一種顯示器驅動方法。此顯示器包括由第一畫素、第二畫素與第三畫素組成之畫素陣列、電性耦接至第一畫素與第二畫素之資料驅動線、電性耦接至第一畫素與第三畫素之閘極驅動線以及電性耦接至第一畫素、第二畫素與第三畫素之共用電極。其中每一畫素包括多個子畫素，每一子畫素代表一對應顏色。此顯示器驅動方法為分別提供資料訊號至第一畫素與第二畫素。其次，分別提供共用電位至第一畫素、第二畫素與第三畫素。接著，使第一畫素與第二畫素中代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極而言具有不同極性。然後，使第一畫素與第三畫素中代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極而言具有相同極性。

本發明因採用兩線反轉(two line inversion)，因此可以解決因圖框反轉(frame inversion)所造成的閃爍問題，並降低資料訊號與共用電位間之串擾

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參照圖4A，其係繪示依照本發明一實施例之一種顯示器之電路示意圖。在圖4中，此顯示器400包括畫素陣列402、資料驅動電路404、掃描驅動電路406、資料驅動線408、掃描驅動線410以及共用電極414。其中，畫素陣列402係由多數個子畫素所構成，且資料驅動線408與掃描驅動線410共同的交會處被定義出多個子畫素。而且，一個子畫素的區域係為由兩相鄰資料驅動線408以及相對應之兩相鄰掃描驅動線410所定義。

在本實施例中，資料驅動電路404係藉由多條資料驅動線408電性耦接至畫素陣列402，且每條資料驅動線408係控制畫素陣列中相對應的一行(縱向)子畫素，以提供資料訊號。掃描驅動電路406係藉由多條閘極驅動線410電性耦接至畫素陣列402，且每條閘極驅動線410係控制畫素陣列402中的相對應的一列(水平方向)子畫素，以提供閘極訊號。共用電極414係電性耦接至畫素陣列402，以提供共用電位給畫素陣列402中的每個子畫素。

在本發明之較佳實施例中，係將各畫素中的子畫素排列為2x2的田字型，並以此定義為一個畫素412為例做說明，但實際上自當不以此為限。請參照圖5，其係繪示依照本發明一實施例之一種單一畫素之顏色排列示意圖。此畫素412例如是包含四個子畫素502、504、506與508，且其顏色分別是綠色(G)、藍色(B)、紅色(R)與白色(W)。

請繼續參照圖4A，在顯示器400被寫入資料時，掃描驅動電路406係用來開啟整列的子畫素(水平方向)，以讓資料驅動電路404之資料訊號可以被傳送至子畫素之電容(未繪示)的一端，電容的另一端則為接收共用電極414傳來之共用電位。其中，共用電極414可以例如是一塊電極板以連接所有電容的另一端、多個小電極板或是多數個電極條，但均不以此為限。

請接著參照圖4A與4B，圖4B繪示依照本發明一實施例之一種部分畫素陣列之示意圖。在本實施例中，係以三個相鄰的畫素430、432與434為例做說明。其中，畫素430中之子畫素430a、430b與畫素434中之子畫素434a、434b係自同一資料驅動線408接收資料訊號。同理，畫素430中之子畫素430c、430d與畫素434中之子畫素434c、434d係自同一資料驅動線408接收資料訊號。畫素432中之子畫素432a、432b自同一資料驅動線408接收資料訊號，畫素432中之子畫素432c、432d自同一資料驅動線408接收資料訊號。畫素430中之子畫素430a、430c與畫素432中之子畫素432a、432c係自同一閘極驅動線410接收閘極訊號。同理，畫素430中之子畫素430b、430d與畫素432中之子畫素432b、432d係自同一閘極驅動線410接收閘極訊號。另外，畫素434中之子畫素434a、434c係自同一閘極驅動線410接收閘極訊號，畫素434中之子畫素434b、434d係自同一閘極驅動線410接收閘極訊號。

在圖4B中，在提供資料訊號與共用電位給畫素430與434時，係使畫素430與434中之代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極414而言具有不同極性。另外，在提供資料訊號與共用電位給畫素430與432時，係使畫素430與432中代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極414而言具有相同極性。

在本發明之較佳實施例中，畫素430、432與434的顏色排列可以均不相同。以圖5為例，畫素430中之子畫素502、504、506、508之顏色排列可以例如是綠色(G)、藍色(B)、紅色(R)與白色(W)，畫素432中之子畫素502、504、506、508之顏色排列可以例如是綠色(G)、紅色(R)、藍色(B)與白色(W)，畫素434中之子畫素502、504、506、508之顏色排列可以例如是綠色(G)、藍色(B)、與白色(W)紅色(R)。

接著，請參照圖6，其係繪示依照本發明一實施例之一種顯示器驅動方法之步驟流程圖。請同時參照圖4A與圖6，在顯示器400中，欲在畫素陣列402中顯示畫面時，則在一畫面時間中由閘極驅動線路406依序提供閘極訊號至每一列(水平方向)的每個子畫素，以開啟子畫素。在一列的子畫素被開啟後，資料驅動電路404將資料訊號傳送每一行(縱向)的第一個子畫素(步驟S602)。

在本實施例中，當資料訊號被傳送至每一行的第一個子畫素時，共用電極414將共用電位傳送至每個子畫素中之電容與共正電極414連接之一端(步驟S604)。其中，在本實施例中，步驟S602與604可以是先後或同時，並不以本實施例中所述為限。

在本發明之較佳實施例中，第一列的每個子畫素均被寫入資料訊號後，則閘極驅動電路406則關閉第一列之子畫素，並開啟第二列之子畫素，以使資料驅動電路404能對第二列的每個子畫素作寫入。

接著，在資料驅動電路404與共用電極414分別提供資料訊號與共用電位給如圖4B之畫素430與432時，係使畫素430與432中代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極而言具有相同極性(步驟S606)。

然後，在資料驅動電路404與共用電極414分別提供資料訊號與共用電位給如圖4B之畫素430與434時，則使畫素430與434中之代表同樣之對應顏色之子畫素相對於共用電極414而言具有不同極性(步驟S608)。

請參照圖7A與7B，其分別繪示依照本發明一實施例之一種圖3A之第一資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖與串擾狀態示意圖。在本實施例中，依據上述的顯示器驅動法方法，因此可將共用電位之轉換頻率調整為資料訊號之更新頻率的一半。如熟悉該項技藝者可以輕易得知，若單一畫素為由3x3的子畫素矩陣構成時，可將共用電位之轉換頻率調整為資料訊號之更新頻率的三分之一。在本發明之較佳實施例中，由於本發明為利用兩線反轉(two line inversion)，因此，與圖3A及3B相比，共用電位708每隔兩個子畫素才需要提高或降低電壓位準。亦即，共用電位708在經過2T的時間後才需要作電壓轉換，因此可以達到降低功耗的效果。

在圖7A中，資料訊號710(粗黑實線)係為由圖3A之第一資料驅動線302所提供，共用電位708(細黑實線)為由圖4之共用電極414所提供。圖3A之第一資料驅動線302之受驅動狀態的子畫素中，資料訊號710與共用電位708之間具有第一壓差712。從第一時間點716時(灰階區塊300與黑色區塊306之交界)開始，資料訊號710與共用電位708就被調整為幾乎同相(但仍可具有第二壓差)。其中，如熟悉該像技藝者可以輕易知曉，第二壓差可以趨近於0或為等於0，其得視設計時需求而定。

在第二時間點718時(黑色區塊306與灰階區塊300之交界)，資料訊號710與共用電位708間之壓差從第二壓差變為第一壓差712。如圖7B所示，雖然共用電位708與資料訊號710仍會產生耦合效應，而造成共用電位708之波形在第一時間點716與第二時間點718之間因為資料訊號710的轉換而耦合出如標號720所標示的串擾(crosstalk)區。但在本實施例中，本實施例實可降低串擾區的數目。

請參照圖7C～7D，其係分別依照本發明一實施例之一種圖3A之第二資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖與串擾狀態示意圖。在圖7C中，資料訊號724(粗黑實線)係為由第二資料驅動線304所提供，共用電位722(細黑實線)為由圖4之共用電極414所提供。如圖7C所示，第二資料驅動線304之受驅動狀態的子畫素中，資料訊號724與共用電位722之間具有第一壓差728。因第二資料驅動線304受第一資料驅動線302之資料訊號324之轉換的影響，因此第二資料驅動線304上與第一資料驅動線302之黑色區塊306相鄰之子畫素的共用電位722仍會受到資料訊號724的大電壓影響而產生耦合效應，並使得在第一時間點716與第二時間點718之間的共用電位722因為資料訊號710的轉換而耦合出如標號720所標示的串擾(crosstalk)區。但在本實施例中，本實施例實可降低串擾區的數目。

綜上所述，在本發明之顯示器與顯示器驅動方法，因採用兩線反轉(two line inversion)，因此可以解決因圖框反轉(frame inversion)所造成的閃爍問題。另外，本發明還可降低資料訊號與共用電位間之降低串擾區的數目，並達到降低功耗的效果。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，當可作些許之更動與潤飾，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。

100、400．．．顯示器

102、402．．．畫素陣列

104、404．．．資料驅動電路

106、406．．．掃描驅動電路

108、408．．．資料驅動線

110、410．．．閘極驅動線

112、412、430、432、434．．．畫素

114、414．．．共用電極

202、204、206、208、430a、430b、430c、430d、432a、432b、432c、432d、434a、434b、434c、434d、502、504、506、508．．．子畫素

300．．．灰階區塊

302．．．第一資料驅動線

304．．．第二資料驅動線

306．．．黑色區塊

308、322、708、722．．．共用電位

310、324、710、724．．．資料訊號

312、328、712、728．．．壓差

316、318、716、718．．．上升緣

320、326、720、726．．．串擾區

S602～S608．．．各個步驟流程

圖1繪示習知顯示器之電路示意圖。

圖2繪示習知單一畫素之顏色排列示意圖。

圖3A繪示習知之顯示器為常態黑色模式時之灰階示意圖。

圖3B繪示圖3A之第一資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖。

圖3C繪示圖3A之第一資料線之資料訊號與共用電位之串擾狀態示意圖。

圖3D繪示圖3A之第二資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖。

圖3E繪示圖3A之第二資料線之資料訊號與共用電位之串擾狀態示意圖。

圖4A繪示依照本發明一實施例之一種顯示器之電路示意圖。

圖4B繪示依照本發明一實施例之一種部分畫素陣列之示意圖。

圖5繪示依照本發明一實施例之一種單一畫素之顏色排列示意圖。

圖6繪示依照本發明一實施例之一種顯示器驅動方法之步驟流程圖。

圖7A繪示依照本發明一實施例之一種圖3A之第一資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖。

圖7B繪示依照本發明一實施例之一種圖3A之第一資料線之資料訊號與共用電位之串擾狀態示意圖。

圖7C繪示依照本發明一實施例之一種圖3A之第二資料線之資料訊號與共用電位之理想狀態示意圖。

圖7D繪示依照本發明一實施例之一種圖3A之第二資料線之資料訊號與共用電位之串擾狀態示意圖。

400．．．顯示器

402．．．畫素陣列

404．．．資料驅動電路

406．．．掃描驅動電路

408．．．資料驅動線

410．．．閘極驅動線

412．．．畫素

414．．．共用電極

Claims (14)

1. 一種顯示器，包括：一畫素陣列，具有一第一畫素、一第二畫素與一第三畫素，該第一畫素與該第二畫素相鄰，該第一畫素與該第三畫素相鄰，每一該些畫素包括多個子畫素，每一該些子畫素代表一對應顏色；至少一資料驅動線，電性耦接至該第一畫素與該第二畫素；至少一閘極驅動線，電性耦接至該第一畫素與該第三畫素；以及一共用電極，電性耦接至該第一畫素、該第二畫素與該第三畫素，以提供一共用電位至該第一畫素、該第二畫素與該第三畫素；其中，該資料驅動線分別提供一資料訊號至該第一畫素與該第二畫素，以使該第一畫素與該第二畫素中代表同樣之該對應顏色之該些子畫素相對於該共用電極而言具有不同極性，該第一畫素與該第三畫素中代表同樣之該對應顏色之該些子畫素相對於該共用電極而言具有相同極性，且每一該些畫素中的所有子畫素相對於該共用電極的極性為相同。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該對應顏色包括紅色、綠色、藍色與白色。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器，其中每一該些畫素中的該些子像素依照各自代表之該對應顏色的排列係為相同。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該資料訊號之頻率為該共用電位之頻率的兩倍。
5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示器，其中當該些子畫 素之一處於一受驅動狀態時，提供至該子畫素之該資料訊號與該共同電位間具有一第一壓差。
6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示器，其中當該些子畫素之一處於一非驅動狀態時，提供至該子畫素之該資料訊號與該共同電位間具有一第二壓差，且該第一壓差大於該第二壓差。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中當該第一畫素中耦接至該資料驅動線的兩相鄰子畫素依序分別處於該受驅動狀態與該非驅動狀態時，該資料訊號與該共用電位間之壓差係於對應該兩相鄰子畫素之該共用電位的二分之一期間時由該第一壓差轉為該第二壓差。
8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中當該第一畫素中耦接至該資料驅動線的兩相鄰子畫素依序分別處於該非驅動狀態與該受驅動狀態時，該資料訊號與該共用電位間之壓差係於對應該兩相鄰子畫素之該共用電位的二分之一期間時由該第二壓差轉為該第一壓差。
9. 一種顯示器驅動方法，該顯示器包括由一第一畫素、一第二畫素與一第三畫素組成之一畫素陣列、電性耦接至該第一畫素與該第二畫素之至少一資料驅動線、電性耦接至該第一畫素與該第三畫素之至少一閘極驅動線以及電性耦接至該第一畫素、該第二畫素與該第三畫素之一共用電極，其中每一該些畫素包括多個子畫素，每一該些子畫素代表一對應顏色，該顯示器驅動方法包括：分別提供一資料訊號至該第一畫素與該第二畫素；分別提供一共用電位至該第一畫素、該第二畫素與該第三畫素； 使該第一畫素與該第三畫素中代表同樣之該對應顏色之該些子畫素相對於該共用電極而言具有相同極性；以及使該第一畫素與該第二畫素中代表同樣之該對應顏色之該些子畫素相對於該共用電極而言具有不同極性，且每一該些畫素中的所有子畫素相對於該共用電極的極性為相同。
10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器驅動方法，其中該資料訊號之頻率為該共用電位之頻率的兩倍。
11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示器驅動方法，其中當該些子畫素之一處於一受驅動狀態時，提供至該子畫素之該資料訊號與該共同電位間具有一第一壓差。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示器驅動方法，其中當該些子畫素之一處於一非驅動狀態時，提供至該子畫素之該資料訊號與該共同電位間具有一第二壓差，且該第一壓差大於該第二壓差。
13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示器驅動方法，其中當該第一畫素中耦接至該資料驅動線的兩相鄰子畫素依序分別處於該受驅動狀態與該非驅動狀態時，該資料訊號與該共用電位間之壓差係於對應該兩相鄰子畫素之該共用電位的二分之一期間時由該第一壓差轉為該第二壓差。
14. 如申請專利範圍第12項所述之顯示器驅動方法，其中當該第一畫素中耦接至該資料驅動線的兩相鄰子畫素依序分別處於該非驅動狀態與該受驅動狀態時，該資料訊號與該共用電位間之壓差係於對應該兩相鄰子畫素之該共用電位的二分之一期間時由該第二壓差轉為該第一壓差。