TW202009903A

TW202009903A - 顯示裝置

Info

Publication number: TW202009903A
Application number: TW108110490A
Authority: TW
Inventors: 李明賢; 張哲嘉
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-03-01
Also published as: TWI683304B; TW202009576A; TWI695214B; TW202009902A; TW202009914A; TWI695360B; TW202009919A; TWI679626B; TWI697882B; TW202009577A; TW202009560A; TWI691950B; TWI697881B; TW202009915A; TWI689908B; TW202009582A; TW202009565A; TW202009994A; TWI689770B; TW202009916A

Abstract

本發明提出一種顯示裝置。顯示裝置包括多個分區，各分區包括多個顯示畫素、控制線及開關。開關耦接在各該分區的多個顯示畫素與控制線間，受控於該分區內閘極線的分區致能信號以被導通或斷開。

Description

顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種分區更新顯示畫面的顯示裝置。

由於顯示裝置的大型化、高頻化及高解析化的發展，使得顯示器的消耗電力快速增加。因此，發展出分區更新顯示畫面的技術，僅針對局部的分區進行正常頻率的影像資料刷新，而在其它的大部分分區則進行降低頻率的影像資料刷新，來有效地降低顯示裝置的消耗電力。

然而，先前技術的分區更新顯示畫面的顯示裝置，同行分區共用分區控制線，當分區更新顯示畫面時，產生分區間的交互影響。當進行分區更新顯示畫面時，基於不同分區的各顯示畫素內薄膜電晶體（Thin-Film-Transistor, TFT）導通（ON）或斷開（OFF）的狀態不同，而產生分區間不同的漏電現象。上述的漏電現象，會使在不同分區間，顯示畫素產生不同的光學表現，並導致顯示器整體的顯示畫面發生畫面串擾（cross-talk），而造成顯示品質的降低。

本發明提供一種分區更新顯示畫面的顯示裝置，可有效地降低顯示裝置的消耗電力，並且提升顯示品質。

本發明的顯示裝置包括多個分區。各分區包含多個顯示畫素、控制線及開關。控制線用以傳輸分區控制信號。開關耦接在多個顯示畫素與控制線間，且受控於分區內閘極線的分區致能信號以被導通或斷開。

基於上述，本發明提出了一種分區更新顯示畫面的顯示裝置，透過在分區中提供開關，並透過開關的導通或斷開決定分區的資料刷新頻率。由於開關的導通或斷開是由分區的閘極線所控制，因此可避免其它分區於資料刷新時的影響，可改善上述在不同分區間的畫面串擾問題，確保顯示裝置在分區更新顯示畫面時也能夠維持良好的顯示品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下。

請參照圖1，圖1是本發明的第一實施例的顯示裝置的示意圖。顯示裝置100中具有排列為陣列的多個分區Z11〜Z33，其中，分區Z11〜Z31形成第一顯示行；分區Z12〜Z32形成第二顯示行；分區Z13〜Z33形成第三顯示行。在本實施例中，顯示裝置100的各分區Z11〜Z33，分別耦接多條閘極線GL1〜GLM以及多條資料傳輸線SL1〜SLN，顯示裝置100並耦接多條控制線CL1〜CL3。其中，控制線CL1〜CL3分別與各分區的資料傳輸線SL1〜SLN相鄰設置，控制線CL1〜CL3分別對應不同的顯示行。在本實施例中，僅示意地以9個分區Z11〜Z33為範例，在本發明其他實施例中，分區的數量並不以此為限，可任意調整。

以下請同步參照圖1以及圖2，其中，圖2是本發明的第一實施例的多個分區的其中一個分區的示意圖。在本實施例中，以分區Z11為範例，分區Z11包括多個顯示畫素PX11〜PXMN以及開關SW1。在細節上，顯示畫素PX11〜PX1N透過閘極線GL1接至開關SW1的控制端，顯示畫素PX1N〜PXMN透過走線CLP耦接至開關SW1的第一端，開關SW1的第二端則耦接至控制線CL1。

值得注意的，開關SW1的控制端耦接分區Z11的閘極線GL1，並依據閘極線GL1上的分區致能信號來控制開關SW1的導通或斷開，來將控制線CL1的分區控制信號導入分區Z11。

在顯示畫素PX11~PXMN的架構方面，以顯示畫素PX1N為範利，顯示畫素PX1N包括電晶體T1、T2以及畫素電容CLC。電晶體T1的控制端耦接至開關SW1的第二端，電晶體T1的第一端耦接至電晶體T2的第二端，電晶體T2的控制端耦接至對應的閘極線GL1，電晶體T2的第一端耦接至對應的資料傳輸線SLN，畫素電容CLC串接在電晶體T1的第二端及參考接地端間。

在動作細節上，當分區更新顯示畫面的動作進行時，以僅針對分區Z11進行顯示畫面更新為範例。分區Z11在資料更新模式下，對應分區Z11的閘極線GL1~GLM依據第一刷新頻率來執行閘極掃描動作，且對應分區Z11的資料料SL1~SLN同樣依據第一刷新頻率來執行資料傳輸動作，控制線CL1依據第一刷新頻率提供分區控制信號，並藉以第一刷新頻率執行分區Z11的顯示畫面刷新。在另一方面，分區Z11外的其他分區Z12~Z33工作在資料保持模式，並以相對低的第二刷新頻率執行其他分區Z12~Z33的顯示畫面刷新。在本發明實施例中，第一刷新頻率可以為60赫茲（Hz），第二刷新頻率則可以為1Hz。

細節上來說明，當分區Z11在資料更新模式下時，開關SW1可依據閘極線GL1上的分區致能信號以被導通或斷開。在當開關SW1依據閘極線GL1上的分區致能信號被導通時，控制線CL1上的分區控制信號可透過被導通的開關SW1傳送至顯示畫素PX11〜PX1N，例如透過走線CLP傳送至顯示畫素PX1N中的電晶體T1的控制端，並透過控制電晶體T1的導通動作，以使顯示畫素PX11〜PX1N執行資料刷新動作。在資料更新模式下，控制線CL1上的分區控制信號可依據相對高的第一刷新頻率進行顯示畫素PX11〜PX1N的資料刷新動作。

相對的，當分區Z11在資料保持模式下時，控制線CL1上的分區控制信號則依據相對低的第二刷新頻率進行動作，並在當開關SW1依據閘極線GL1上的分區致能信號被導通時，控制線CL1上的分區控制信號可透過被導通的開關SW1傳送至顯示畫素PX11〜PX1N，例如透過走線CLP傳送至顯示畫素PX1N中的電晶體T1的控制端，並透過控制電晶體T1的導通動作，以使顯示畫素PX11〜PX1N執行資料刷新動作。在資料保持模式下，控制線CL1上的分區控制信號可依據相對低的第二刷新頻率進行顯示畫素PX11〜PX1N的資料刷新動作。

由上述的說明可以得知，藉由在各分區Z11〜Z33內設置開關SW1，可使分區更新顯示畫面只針對其中的一個或多個分區，例如Z11，以第一刷新頻率進行顯示畫面刷新動作，針對其他的多個分區，例如Z12〜Z33，以低於第一刷新頻率的第二刷新頻率進行顯示畫面刷新動作，以降低顯示裝置的消耗電力。

藉由分區Z11的開關SW1的設置，即使同行上的多個分區Z11、Z21、Z31共用一條控制線CL1，當分區Z11工作在資料維持模式時，藉由開關SW1受到對應於第二刷新頻率的閘極線GL1的控制，使分區Z11不受其他分區Z21或Z31以第一刷新頻率進行顯示畫面刷新動作的影響，仍是以第二刷新頻率進行各顯示畫素PX11〜PXMN的資料刷新動作。即，藉由開關SW1的設置，可避免分區Z11與共用一條控制線CL1的其他分區Z21、Z31之間因刷新頻率不同所造成的交互影響。

本發明的顯示裝置100的開關SW1可以由電晶體TSW所建構，電晶體TSW的控制端耦接至閘極線GL1，並用以接收分區致能信號。電晶體TSW的第一端耦接至控制線CL1，電晶體TSW的第二端耦接至分區Z11內多個顯示畫素PX11〜PXMN中的電晶體（例如電晶體T1）的控制端。電晶體TSW與電晶體T1、T2可以是相同型態的電晶體。因此，本發明的顯示裝置100的開關SW1，可以在顯示裝置的矩陣（Array ）基板製造過程中，與矩陣基板同時製作完成，不需額外的製程成本或材料消耗。

本發明的顯示裝置100，當各分區Z11〜Z33中的一個分區Z11工作在資料更新模式時，分區Z11工作在第一刷新頻率（例如60Hz），且對應於第一刷新頻率的開關SW1被導通或斷開。當各分區Z11〜Z33中的其它分區Z12〜Z33工作在資料保持模式時，各分區Z12〜Z33工作在第二刷新頻率（例如1Hz）。因為第一刷新頻率大於第二刷新頻率，所以只有部分的分區（例如分區Z11），使用第一刷新頻率進行顯示畫面刷新動作。而其他的分區Z12〜Z33，以較低第二刷新頻率進行顯示畫面刷新動作而進入節能的耗電狀態，因此能夠降低耗電。

圖2中，開關SW1的控制端耦接分區Z11的閘極線GL1，即分區致能信號由分區Z11的閘極線GL1提供，但是本發明並不以此為限。開關SW1的控制端可以耦接分區Z11的任何一條閘極線，也就是說，分區致能信號可由各分區Z11中的閘極線GL1〜GLM之中的任何一條閘極線所提供。

圖3是用來說明本發明與先前技術的分區更新顯示畫面的顯示裝置在不同分區的漏電差異的示意圖。以下請同步參照圖2以及圖3，其中，顯示裝置100的各分區Z11〜Z33中，只有分區Z22是以第一刷新頻率（例如60Hz）工作在資料更新模式，顯示區Z22以外的其他各分區（例如Z12、Z33）則是以第二刷新頻率（例如1Hz）工作在資料保持模式。在圖3中，分區Z22是在資料更新模式，分區Z22以第一刷新頻率（例如60Hz）進行顯示畫面刷新時，分區Z22中所連接的控制線CL2、各閘極線GL1〜GLM與各資料傳輸線SL1〜SLN，都是對應第一刷新頻率進行工作，即對分區Z22內各顯示畫素PX11〜PXMN的各畫素電容CLC，以第一刷新頻率進行資料刷新。

在圖3中，分區Z12是在資料保持模式，分區Z12以第二刷新頻率（例如1Hz）進行顯示畫面刷新時，分區Z12中所連接各閘極線GL1〜GLM與各資料傳輸線SL1〜SLN是對應第二刷新頻率進行工作，但是控制線CL2因為與處於資料更新模式的分區Z22共用，所以控制線CL2是對應第一刷新頻率（例如60Hz）。雖然，分區Z12與分區Z22使用相同的控制線CL2，但是開關SW1的控制端是耦接在分區Z12的閘極線GL1，因此分區Z12的開關SW1亦是對應第二刷新頻率而被導通或斷開。所以，分區Z12藉由開關SW1隔開了分區Z22依據第一刷新頻率所執行的資料更新動作的影響。

如此一來，分區Z12與分區Z22及分區Z33上的顯示影像之間的光學表現上的差異可以被降低，也不會有畫面串擾等現象發生。因此，本發明的顯示裝置在進行分區更新顯示畫面時，仍可維持良好的顯示品質。

另外，本實施例是例示各顯示畫素PX11〜PXMN中包含2個電體體T1、T2，但是本發明不以此為限。即本發明也可適用於各顯示畫素PX11〜PXMN中包含2個以上的電晶體。

圖4是本發明的第一實施例的電路架構的示意圖。如圖4所示，本發明的分區更新顯示畫面的顯示裝置400具有多工器電路20、閘極驅動器30及源極驅動器40。多工器電路20的輸出端耦接各控制線CL1〜CL3及各資料傳輸線SL1〜SLN。當各分區Z11〜Z33中的一個分區，例如分區Z11工作在資料更新模式時，對應的多工器電路20的輸出端的控制線CL1依據第一刷新頻率進行工作。當其他分區，例如Z12、Z13工作在資料保持模式時，對應的多工器電路20的輸出端的控制線CL2、CL3依據第二刷新頻率進行工作。

另外，上述的實施例是以一個多工器電路20為範例，不過，多工器電路20可對應分區的數量任意調整，或是將多工器電路20併入多個源極驅動器40中而不獨立設置。

在另一方面，閘極驅動器30的輸出端分別耦接各閘極線GL1〜GLM，且當分區Z11工作在資料更新模式時，對應分區Z11的閘極驅動器30的輸出端工作在第一刷新頻率，當其他分區，例如分區Z21、分區Z31工作在資料保持模式時，對應分區Z21、分區Z31的閘極驅動器30的輸出端工作在第二刷新頻率。

此外，源極驅動器40的輸出端分別耦接至各資料傳輸線SL1〜SLN，且當各分區Z11工作在資料更新模式時，對應分區Z11的源極驅動器40的輸出端工作在第一刷新頻率，當其他分區，例如分區Z12、分區Z13分區工作在資料保持模式時，對應分區Z12、分區Z13的源極驅動器40的輸出端工作在第二刷新頻率。

上述的第二刷新頻率是資料保持模式中所使用的頻率，實施例是以使用1Hz進行資料保持為範例。不過，只要是第二刷新頻率小於第一刷新頻率即可。例如，若各顯示畫素PX11〜PXMN的電晶體T1或電晶體T2的斷開特性不佳而漏電較大，可考慮將資料保持模式中使用的頻率從1Hz提高至5Hz或更高，以確保分區更新顯示畫面的顯示品質。

圖5是本發明的第二實施例的多個分區Z11〜Z33的其中一個分區Z11的示意圖。與圖2的實施例不相同的是各分區Z11〜Z33多設置了開關SW2。第二實施例中，對於與第一實施例相同的部分標註相同的參照編號並省略說明，對與第一實施例的不同點進行說明。

如圖5所示，本發明的第二實施例在各分區Z11〜Z33中，分別設置二個開關，即開關SW1與開關SW2。開關SW1與開關SW2的第一端分別耦接分區Z11的控制線CL1，開關SW1與開關SW2的第二端分別耦接分區Z11內各顯示畫素PX11〜PXMN的電晶體T1的控制端，開關SW1的控制端耦接分區Z11的閘極線GL1，開關SW2的控制端耦接分區Z11的閘極線GL2。

因此，本發明的第二實施例中，藉由開關SW1與開關SW2的二個開關共同驅動分區Z11中的各顯示畫素PX11〜PXMN的各電晶體T1的控制端。在分區Z11的閘極線GL1及閘極線GL2接續使開關SW1及開關SW2導通的情況下，分區Z11中的走線CLP及各顯示畫素PX11~PXMN的各電晶體T1的控制端，將可以有更長的時間可以充電或放電至控制線CL1的電壓準位。當各電晶體T1的控制端的電壓準位與控制線CL1的電壓準位相符時，可以確保各電晶體T1正常動作，能更有效完整更新畫素電容CLC的影像資料。

圖5中，開關SW1的控制端耦接分區Z11的第一閘極線GL1，開關SW2的控制端耦接分區Z11的第二閘極線GL2，但是本發明並不以此為限。開關SW1與開關SW2的控制端可分別耦接分區Z11中的任何二條閘極線。

本發明的第二實施例中，藉由二個開關SW1、SW2來確保走線CLP及各電晶體T1的控制端的電壓準位，確保各電晶體T1正常動作，能更有效完整更新各畫素電容CLC的影像資料。但是本發明並不以此為限。即可藉由二個以上的開關來使分區Z11中的各顯示畫素PX11〜PXMN的各電晶體T1的控制端的電壓準位，更接近控制線CL1的電壓準位。

綜上所述，本發明的分區更新顯示畫面的顯示裝置藉由在各分區內增加設置一個開關，確保了各分區間不會有交互的影響。只要是在資料保持模式中的各分區，其內部各電晶體都是對應第二刷新頻率的狀態，各顯示畫素的畫素電容的漏電小。所以在資料保持模式中的各分區間，不會有光學表現上的差異，即不會有畫面串擾等現象發生。因此，本發明實施例的顯示裝置在進行分區更新顯示畫面時，仍可維持良好的顯示品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

20‧‧‧多工器電路 30‧‧‧閘極驅動器 40‧‧‧源極驅動器 100‧‧‧顯示裝置 CL1〜CL3‧‧‧控制線 CLC‧‧‧畫素電容 CLP‧‧‧走線 GL1〜GLM‧‧‧閘極線 PX11〜PXMN‧‧‧顯示畫素 SL1〜SLN‧‧‧資料傳輸線 SW1、SW2‧‧‧開關 T1、T2、TSW‧‧‧電晶體 Z11〜Z33‧‧‧分區

圖1是本發明的第一實施例的顯示裝置中包含多個分區的示意圖。圖2是本發明的第一實施例的多個分區的其中一個分區的示意圖。圖3是本發明與傳統的分區更新顯示畫面的顯示裝置在不同分區的漏電差異的示意圖。圖4是本發明的第一實施例的電路架構的示意圖。圖5是本發明的第二實施例的多個分區的其中一個分區的示意圖。

CL1‧‧‧控制線

CLC‧‧‧畫素電容

CLP‧‧‧走線

GL1~GLM‧‧‧閘極線

PX11~PXMN‧‧‧顯示畫素

SL1~SLN‧‧‧資料傳輸線

SW1‧‧‧開關

T1、T2、TSW‧‧‧電晶體

Z11‧‧‧分區

Claims

一種顯示裝置，包括：多個分區，對應多條閘極線，各該分區包括：多個顯示畫素；一控制線，用以傳輸一分區控制信號；以及一開關，耦接在多個顯示畫素與該控制線間，受控於該分區內閘極線的分區致能信號以被導通或斷開。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該分區中的該些顯示畫素排列成多個顯示行以及多個顯示列，該些顯示列分別耦接至多條閘極線，該些顯示行分別耦接多條資料傳輸線。
如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中各該顯示畫素包括：一第一電晶體，其控制端耦接至該開關的第二端；一第二電晶體，具有第一端耦接至該資料傳輸線，該第一電晶體的第一端耦接至該第二電晶體的第二端，該第二電晶體的控制端耦接至對應的各該閘極線；以及一畫素電容，串接在該第一電晶體的第二端及參考接地端間。
如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該分區致能信號由各該分區中的該些閘極線的其中之一所提供。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該開關為一電晶體，該電晶體的第一端耦接至該控制線，該電晶體的第二端耦接至該第一電晶體的控制端，該電晶體的控制端接收該分區致能信號。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中當各該分區工作在一資料更新模式時，對應的該開關被導通，且各該分區工作在一第一刷新頻率，當各該分區工作在一資料保持模式時，對應的該開關被斷開，且各該分區工作在一第二刷新頻率，其中該第一刷新頻率大於該第二刷新頻率。
如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，更包括：多工器電路，該多工器電路耦接該控制線。
如申請專利範圍第7項所述的顯示裝置，其中當各該分區工作在該資料更新模式時，對應的該多工器電路的控制線依據該第一刷新頻率進行工作，其中當各該區工作在該資料保持模式時，對應的該的控制線依據該第二刷新頻率進行工作。
如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中該第一刷新頻率為60赫茲，該第二刷新頻率為1赫茲。
如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括：多個閘極驅動器，分別耦接該些閘極線，用以分別提供多個閘極驅動信號；以及多個源極驅動器，分別耦接至該些資料傳輸線，用以分別提供多個源極驅動信號。