TWI413077B - 影像顯示器 - Google Patents

Description

影像顯示器

本發明係有關於一種影像顯示器。

影像顯示器通常具有一像素矩陣，其中包括呈矩陣排列的複數個像素、以及負責傳遞掃描信號掃描該些像素的複數條掃描線(scan lines)。此外，影像顯示器通常更具有一掃描驅動器(scan driver)、一源極驅動器(source driver)、以及耦接該源極驅動器至該些像素的複數條資料線(data line)。掃描驅動器負責產生上述掃描信號。源極驅動器負責將顯示資料轉換為電位值，由該些資料線傳遞至正在掃描的該些像素，以設定其像素電極的電位。以液晶螢幕為例，各像素所對應之液晶物質將隨著像素電極之電位轉動，以顯示各種亮度。

然而，各像素與其上、下方之掃描線間存在寄生電容；掃描線上的掃描信號變異(上升、或下降，rising edge、或falling edge)很容易藉由寄生電容反映在像素電極之電位上，導致像素的亮度偏移。上述現象稱為饋通(feedthrough)效應。

饋通效應會嚴重影響影像顯示器的畫面品質，為本技術領域亟需解決的一項問題。

本發明揭露一種影像顯示器，其中揭露一種像素矩陣結構，可有效解決饋通效應對半源極驅動(Half Source Driver，HSD)面板、2G1D面板、…等類似面板的影響。

此段敘述本發明所揭露之像素矩陣的結構規則。像素矩陣的複數個列各自包括：複數個第一色像素、複數個第二色像素、一第一掃描線、以及一第二掃描線，其中，該第一掃描線負責傳遞一第一掃描信號掃描該等第一色像素，且該第二掃描線負責傳遞一第二掃描信號掃描該等第二色像素。

此外，本發明影像顯示器的一種實施方式更揭露一源極驅動器(source driver)。該源極驅動器針對上述第一色像素提供一第一色資料-電壓轉換，且針對上述第二色像素提供一第二色資料-電壓轉換。藉由源極驅動器，顯示資料轉換為電壓值用以寫入掃描中的像素。上述第一色資料-電壓轉換採用一第一色伽馬值(gamma value)；且上述第二色資料-電壓轉換採用一第二色伽馬值。該第一色伽馬值不同於該第二色伽馬值。

在本發明影像顯示器的另一種實施方式中，上述第一色與第二色像素分別採用一第一與一第二開口率製作。該第一開口率不同於該第二開口率。

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

本案揭露一種影像顯示器，其中包括一像素矩陣。

第1圖顯示本案像素矩陣的一種實施方式。像素矩陣100的每一列均遵循一結構規則。以一列102為例，其中包括複數個紅色像素(標號為R)、複數個綠色像素(標號為 G)、複數個藍色像素(標號為B)、一掃描線(scan line)Scan₁、以及一掃描線Scan₂。掃描線Scan₁與Scan₂各自負責傳遞一掃描信號，以掃描各自所控制的像素。如圖所示，列102中所有紅色像素R之掃描皆由掃描線Scan₁負責，列102中所有綠色像素G之掃描皆由掃描線Scan₂負責，而列102上的藍色像素B之掃描則部分由掃描線Scan₁負責、部分由掃描線Scan₂負責。

同樣的結構規則亦應用在像素矩陣100的其他列104、106、108中。總結之，此結構規則令像素矩陣的各列至少具有兩色像素以及兩條掃描線，其中，第一色像素之掃描統一由第一掃描線負責，且第二色像素之掃描統一由第二掃描線負責。在存在第三色像素的例子中，各列的第三色像素可部分由該列之第一掃描線負責掃描、部分由該列之第二掃描線負責掃描。對應至像素矩陣100，上述第一色、第二色、第三色像素可分別為紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)像素。

上述結構規則有利於改善饋通效應對畫面的影響。

此段以一列102為例說明之。由於紅色像素R一致由掃描線Scan₁掃描，掃描線Scan₁與Scan₂對該些紅色像素R所產生的饋通效應一致。紅色像素R之像素電極在抵達設定電位後，將一同受掃描線Scan₁與Scan₂的信號變異影響；影響因素包括：掃描線Scan₁的信號下降變異falling edge，或/以及掃描線Scan₂的信號上升、下降變異rising、falling edge。類似地，由於綠色像素G一致由掃描線Scan₂掃描，該些綠色像素G會有近似的饋通效應。綠色像素G之像素電極到達預設電位後，會一同受掃描 線Scan₂的信號下降變異falling edge影響。相較於紅色像素R，綠色像素G所受的饋通效應較輕微。

由於所有紅色像素R所受之饋通效應近乎一致、所有綠色像素G所受之饋通效應近乎一致、且紅色像素R所承受的饋通效應遠較綠色像素G嚴重，因此，本發明更提出一種技術，在影像顯示器之源極驅動器中，針對紅色像素R設計一紅色資料-電壓轉換，並且針對綠色像素設計一綠色資料-電壓轉換，其中，紅色資料-電壓轉換考慮較嚴重的饋通效應，而綠色資料-電壓轉換考慮較輕微的饋通效應。

本發明更提出一種實施方式，其中包括以一般資料-電壓轉換之伽馬值(gamma value)補償饋通效應。一般而言，伽馬值愈高，轉換後相對電位愈高。此實施方式令上述紅色資料-電壓轉換採用一紅色伽馬值，上述綠色資料-電壓轉換採用一綠色伽馬值，並且令紅色伽馬值高於綠色伽馬值，使饋通效應較嚴重的紅色像素得以獲得較多的補償。

此外，由於人眼對於藍色較不敏感，因此可不考慮像素矩陣100中的藍色像素B饋通效應。

若考慮藍色像素B之饋通效應，亦可在源極驅動器中更針對藍色像素B設計一藍色資料-電壓轉換。相較於紅色、綠色資料-電壓轉換，該藍色資料-電壓轉換對於饋通效應之補償可較不嚴謹。第2圖圖解上述技術。影像顯示器200包括一像素矩陣202、一掃描驅動器204、以及一源極驅動器206。像素矩陣202遵循本發明所揭露之結構規則。掃描驅動器204負責提供像素矩陣202內所有掃描 線掃描信號，以循序掃描像素矩陣202。源極驅動器206負責將影像顯示器之控制單元(未顯示在圖中)所提供的顯示資料轉換為電壓值供像素矩陣202內掃描中的像素使用。針對第一色像素，源極驅動器206提供一第一色資料-電壓轉換208；且針對第二色像素，源極驅動器206提供一第二色資料-電壓轉換210；此外，在具有第三色像素的例子中，源極驅動器206更針對第三色像素提供一第三色資料-電壓轉換212。第一色、第二色、與第三色資料-電壓轉換208、210、與212將分別補償第一色、第二色、與第三色像素所受之饋通效應。

除了上述方式(在源極驅動器中補償饋通效應)，亦可藉由調整開口率補償饋通效應。例如，以一特定開口率製作紅色像素R，且以另一特定開口率製作綠色像素G，且令綠色像素G之開口率低於紅色像素R之開口率。由於紅色像素R的饋通效應較嚴重，透過開口率較大(與綠色像素G比較)的設計，可以達到補償效果，使其與綠色像素G透光亮度一致來降低顯示上的差異性。

此外，透過加大像素與掃描線之間的距離，可以減少彼此之間的耦合電容效應，但是會犧牲像素的開口率；若藉由本篇實施例中排列方式，紅色像素R與綠色像素G的饋通效應已經一致並且可以補償，則僅需再考慮藍色像素的饋通問題。由於人眼對於藍色的感受程度較不敏銳，若以像素與掃描線的距離設計改善饋通問題，則此距離無須太大(只要讓藍色的亮度差異使人眼可以接受即可)，因此可不需要犧牲太多開口率來達成此設計。回到第1圖所示之實施方式，可見其對於資料線亦有特殊設計。如圖 所示，資料線乃一對一對地安排在像素矩陣100上，用以傳送資料電位D₁-D₇。以一對資料線112與114為例，兩者電性連結在一起，所共同傳送的信號為D₂。資料線112耦接一行122之單數列(列102、106)像素，並且耦接一行124之雙數列(列104與108)像素。資料線114耦接一行126之單數列(列102、106)像素，並且耦接一行128之雙數列(列104與108)像素。此外，另一對資料線116與118亦是電性連結在一起，所共同傳送的信號為D₃。資料線116耦接一行124之單數列(列102、106)像素，並且耦接一行126之雙數列(列104與108)像素。資料線118耦接一行128之單數列(列102、106)像素，並且耦接一行130之雙數列(列104與108)像素。在一畫面週期(frame)中，D₂與D₃傳遞相反極性之電壓信號。第1圖所示之資料線配置形成行反轉(column inversion)面板。

上述各對資料線所傳遞資料在一畫面週期中可維持其極性(維持+極性或維持-極性)，故利於一預充(pre-charge)技術實行-掃描線驅動器可令各列之掃描線Scan₁與Scan₂上的掃描信號部分重疊。

第3圖揭露本發明之像素矩陣的另一種實施方式。觀察像素矩陣300中各列，皆遵循本發明所揭露之結構規則。各列至少具有兩色像素(如紅色像素R與綠色像素G)以及兩條掃描線(如一列302具有掃描線Scan₁與Scan₂)，其中，第一色像素(R)之掃描統一由第一掃描線負責，且第二色像素(G)之掃描統一由第二掃描線負責。此外，像素矩陣300具有第三色像素(藍色像素B)，各列的第三色像素(B)可部分由該列之第一掃描線負責掃描、部分由該 列之第二掃描線負責掃描。

像素矩陣300同樣利於饋通效應補償，可搭配如前所述之技術，在源極驅動器(第2圖之元件206)中作饋通補償、或以開口率作饋通補償。

此外，第3圖所示實施方式對於資料線另有特殊設計。如圖所示，資料線乃一對一對地安排在像素矩陣300上。以一對資料線312與314為例，兩者電性連結在一起，所共同傳送的信號為D₂。資料線312耦接像素矩陣300中行322列302、304之像素，並且耦接像素矩陣300中行324列306、308之像素。資料線314耦接像素矩陣300中行326列302、304之像素，並且耦接像素矩陣300中行328列306、308之像素。此外，另一對資料線316與318亦是電性連結在一起，所共同傳送的信號為D₃。資料線316耦接像素矩陣300中行324列302、304之像素，並且耦接像素矩陣300中行326列306、308之像素。資料線318耦接像素矩陣300中行328列302、304之像素，並且耦接像素矩陣300中行330列306、308之像素。在一畫面週期(frame)中，D₂與D₃傳遞相反極性之電壓信號。第3圖所示之資料線配置形成行反轉(column inversion)面板。

上述各對資料線所傳遞資料在一畫面週期中可維持其極性(維持+極性或維持-極性)，故利於一預充(pre-charge)技術實行-掃描線驅動器可令各列之掃描線Scan₁與Scan₂上的掃描信號部分重疊。

第1與第3圖並非用來限定本發明之範圍，兩圖所示之內容僅為本發明兩種實施方式，其中採用本發明所揭露 之結構規則。並且，因以目前的製程、設計考量而提供的上述實施例。但是上述第一色、第二色、第三色像素也可分別為綠色(G)、藍色(B)、紅色(R)像素，或者可為藍色(B)、紅色(R)、綠色(G)像素。或者不限定為藍色、綠色、紅色，亦可為其他混色的搭配。本發明所揭露之結構規則-像素矩陣的各列至少具有兩色像素以及兩條掃描線，其中，第一色像素之掃描統一由第一掃描線負責，且第二色像素之掃描統一由第二掃描線負責-適用於各種顯示器技術中。

100‧‧‧像素矩陣

102-108‧‧‧像素矩陣100中四列

112、114‧‧‧一對資料線

116、118‧‧‧一對資料線

122-130‧‧‧像素矩陣100中五行

200‧‧‧影像顯示器

202‧‧‧像素矩陣

204‧‧‧掃描驅動器

206‧‧‧源極驅動器

208‧‧‧第一色資料-電壓轉換

210‧‧‧第二色資料-電壓轉換

212‧‧‧第三色資料-電壓轉換

300‧‧‧像素矩陣

302-308‧‧‧像素矩陣300中四列

312、314‧‧‧一對資料線

316、318‧‧‧一對資料線

322-330‧‧‧像素矩陣300中五行

B‧‧‧藍色像素

D₁-D₇‧‧‧資料電位

G‧‧‧綠色像素

R‧‧‧紅色像素

Scan₁、Scan₂‧‧‧一列102之兩條掃描線

第1圖顯示本案像素矩陣的一種實施方式；第2圖顯示本案影像顯示器的一種實施方式；以及第3圖顯示本案像素矩陣的另一種實施方式。

100‧‧‧像素矩陣

102-108‧‧‧像素矩陣100中四列

112、114‧‧‧一對資料線

116、118‧‧‧一對資料線

122-130‧‧‧像素矩陣100中五行

B‧‧‧藍色像素

D₁-D₇‧‧‧資料電位

G‧‧‧綠色像素

R‧‧‧紅色像素

Scan₁、Scan₂‧‧‧一列102之兩條掃描線

Claims (20)

1. 一種影像顯示器，包括：一像素矩陣，其中各列包括：複數個第一色像素；複數個第二色像素；一第一掃描線，用以傳遞一第一掃描信號以掃描該等第一色像素；以及一第二掃描線，用以傳遞一第二掃描信號以掃描該等第二色像素，其中，同一列之上述複數個第一色與第二色像素係沿掃描線方向交錯佈置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示器，其中，該像素矩陣各列內，所有第一色像素皆耦接該第一掃描線且所有第二色像素皆耦接該第二掃描線。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示器，更包括：耦接該像素陣列的一源極驅動器，針對上述第一色像素提供一第一色資料-電壓轉換，以及針對上述第二色像素提供提供一第二色資料-電壓轉換。
4. 如申請專利範圍第3項所述之影像顯示器，其中上述第一色資料-電壓轉換採用一第一色伽馬值，上述第二色資料-電壓轉換採用一第二色伽馬值，該第一色伽馬值不同於該第二色伽馬值。
5. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示器，其中上述第一色與第二色像素分別採用一第一與一第二開口率製作，該第一開口率不同於該第二開口率。
6. 如申請專利範圍第2項所述之影像顯示器，其中該像素矩陣的各列更包括： 複數個第三色像素，部分由該第一掃描線以該第一掃描信號掃描，且部分由該第二掃描線以該第二掃描信號掃描。
7. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示器，其中上述第一色、第二色與第三色像素分別為紅色、綠色、與藍色像素。
8. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示器，更包括：耦接該像素陣列的一源極驅動器，針對上述第一色像素提供一第一色資料-電壓轉換，針對上述第二色像素提供提供一第二色資料-電壓轉換，並且針對上述第三色像素提供一第三色資料-電壓轉換。
9. 如申請專利範圍第8項所述之影像顯示器，更包括一掃描驅動器，用以產生該像素矩陣各列之上述第一與第二掃描信號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之影像顯示器，更包括複數對資料線，耦接該源極驅動器至該像素矩陣。
11. 如申請專利範圍第10項所述之影像顯示器，其中上述複數對資料線中一第一對資料線包括：一第一資料線，耦接該像素矩陣一第一行之單數列像素、並且耦接該像素矩陣一第二行之雙數列像素；以及一第二資料線，耦接該像素矩陣一第三行之單數列像素、並且耦接該像素矩陣一第四行之雙數列像素，其中，該第一資料線電性連結該第二資料線。
12. 如申請專利範圍第11項所述之影像顯示器，其中上述複數對資料線中一第二對資料線包括：一第三資料線，耦接該像素矩陣上述第二行之單數列 像素、並且耦接該像素矩陣上述第三行之雙數列像素；以及一第四資料線，耦接該像素矩陣上述第四行之單數列像素、並且耦接該像素矩陣一第五行之雙數列像素，其中，該第三資料線電性連結該第四資料線。
13. 如申請專利範圍第12項所述之影像顯示器，其中上述第一對資料線於一畫面週期中傳遞一第一極性之電位，且上述第二對資料線於該畫面週期中傳遞一第二極性之電位。
14. 如申請專利範圍第13項所述之影像顯示器，其中該掃描驅動器令各列之上述第一與第二掃描信號重疊。
15. 如申請專利範圍第14項所述之影像顯示器，其中上述第一色、第二色與第三色像素分別為紅色、綠色、與藍色像素。
16. 如申請專利範圍第10項所述之影像顯示器，其中上述複數對資料線中一第一對資料線包括：一第一資料線，耦接該像素矩陣一第一行一第一與一第二列像素、並且耦接該像素矩陣一第二行一第三與一第四列像素；以及一第二資料線，耦接該像素矩陣一第三行上述第一與第二列像素、並且耦接該像素矩陣一第四行上述第三與第四列像素，其中，該第一資料線電性連結該第二資料線，且上述第一與第二列相鄰，上述第三與第四列相鄰。
17. 如申請專利範圍第16項所述之影像顯示器，其中上述複數對資料線中一第二對資料線包括： 一第三資料線，耦接該像素矩陣上述第二行上述第一與第二列像素、並且耦接該像素矩陣上述第三行上述第三與第四列像素；以及一第四資料線，耦接該像素矩陣上述第四行上述第一與第二列像素、並且耦接該像素矩陣一第五行上述第三與第四列像素，其中，該第三資料線電性連結該第四資料線。
18. 如申請專利範圍第17項所述之影像顯示器，其中上述第一對資料線於一畫面週期中傳遞一第一極性之電位，且上述第二對資料線於該畫面週期中傳遞一第二極性之電位。
19. 如申請專利範圍第18項所述之影像顯示器，其中該掃描驅動器令各列之上述第一與第二掃描信號重疊。
20. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中上述第一色、第二色與第三色像素分別為紅色、綠色、與藍色像素。