显示装置及其控制方法
专利名称：显示装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种在一画面期间(frame)内，多次点亮像素的显示装置。
背景技术：
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode ；0LED)显示器具有体积薄、重量轻、发光效率高、驱动电压低以及制程简单等优点，因而成为新世代平面显示装置的选择之一。依其驱动方式可区分为，被动式有机发光(PM-OLED)及主动式有机发光(AM-OLED)
显示器。一般而言，主动式有机发光显示器的显示面板具有多个像素(pixel)。每一像素 至少具有一驱动晶体管以及一发光元件。发光元件根据驱动晶体管所产生的驱动电流而发光。然而，当不同像素内的驱动晶体管具有不同的临界电压(threshold voltage)时,贝Ij在相同的驱动条件下，不同的驱动晶体管可能产生不同的驱动电流，因而造成发光元件呈现不正确的亮度。为了解决不均匀临界电压的影响，现有方式是提供一种6T1C(即6个晶体管及I个电容)的像素架构。然而，6T1C的架构将造成成本的增加以及开口率(aperture ratio)的降低。
发明内容
本发明提供一种显示装置，包括多个像素以及一驱动模块。每一像素可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光。在一画面期间，驱动模块更新所有像素所储存的电荷。画面期间具有多个列期间。每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间。在编程期间，驱动模块不点亮所有像素。在点亮期间，驱动模块点亮所有像素。本发明还提供一种控制方法，适用于多个像素。本发明的控制方法包括，在一画面期间，更新所有像素所储存的电荷，该画面期间具有多个列期间，每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间；在编程期间，不点亮所有像素；以及在点亮期间，点亮所有像素。为使本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
图I为本发明一实施例的显示装置的示意图。图2A及图2B为本发明一实施例的显示装置的可能时序控制图。图3及图5为本发明的像素的可能实施例。图4及图6为本发明的像素的可能实施例的时序控制图。附图符号说明
100 :显示装置；P11 Pmn :像素；110:驱动模块；111:扫描驱动器；113:数据驱动器；310、510 :储存单元； 320、520 :驱动单元；330,530 :发光单元；340:点亮单元；350 :连接单元；361、362、561、562 :节点;411 :重置期间；412 :写入检测期间；540 :重置单元；550 :切换单元；Ssni S_SNn :扫描信号；Sdai SDAm :数据信号；200、210 :画面期间；RT1-RT1^ RTk:列期间；Scni SCNn :控制信号；SW1、SW2:开关；Sm:参考电平；In、I5。。驱动电流Ssw :切换信号；Semi Sffln :点売/[目号；SLV_EES1 :重置电平；Seesi Sm5n 重置信号；V361、V561 :电平；Tl T3、521、551、541 :晶体管;PVDD, PVEE :操作电压；MLm MLHn、MLvi MLvni :金属线；PT1 PTn、PTh PTlri、PT1^2 PTk_2 :编程期间；ET1 ETn、ET1^1 ETlri、ET1^2 ETk_2 点亮期间。
具体实施例方式图I为本发明一实施例的显示装置的示意图。如图所示，显示装置100包括像素P11 Pmn以及一驱动模块110。像素P11 Pnm均可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光。驱动模块110更新像素P11 Pmn所储存的电荷，并令像素P11 Pmn根据所储存的电荷而发光。
在一画面期间(frame)内，驱动模块110更新完所有像素P11 Pmn所储存的电荷，并多次点亮像素P11 Pmn。由于像素P11 Pnm多次呈现亮度，故使用者并不会察觉到显示装置100发生闪烁(Flicker)现象。在本实施例中，驱动模块110包括一扫描驱动器(scan driver) 111以及一数据驱动器(data driver) 113。扫描驱动器111提供扫描信号Ssni S_SNn予像素P11 P-。数据驱动器113提供数据信号Sdai SDAm予像素P11 Pmn。另外，扫描驱动器111及数据驱动器113可分别通过金属线MLhi MLHn及MLvi MLvm,提供多个控制信号予像素P11 Pmn，用以更新像素P11 Pmn所储存的电荷，或是控制像素P11 Pmn的点亮时间。在其它实施例中，控制信号可仅由扫描驱动器111、数据驱动器113、或是其它驱动器(如时钟控制器TCON ;未显示)所提供。另外，每一像素可通过单一或多个金属线，接收控制信号。在图I中，像素P11 Pmn通过金属线MLm MLlfc及MLn MLvm，接收来自扫描驱动器111及数据驱动器113的控制信号，但并非用以限制本发明。图2A为本发明一实施例的显示装置的一可能时序控制图。如图所示，画面期间 200包括列期间RT1 RTn。列期间RT1 RTn各自具有一编程期间(programming period)以及一点亮期间(emitting period)。在编程期间,不点亮像素P11 Pmn。在点亮期间，点亮像素P11 P1^藉由多次地点亮像素P11 Pnm，便可避免显示装置100所呈现的画面发生闪烁现象。在本实施例中，在编程期间RT1 1 1；，相对应列像素所储存的电荷，并且每一列期间内的编程期间皆早于点亮期间。以列期间RT1及RT2为例，在编程期间PT1，不点亮像素P11 Pmn，并更新第一列像素(如P11 Pml)所储存的电荷。在本实施例中，第一列像素P11 Pml稱接到第一扫描电极，用以接收扫描信号Ssni，并根据扫描信号Ssni，更新本身所储存的电荷。接着，在点亮期间ET1,点亮所有像素P11 P1^此时(点亮期间ET1)，第一列像素会根据更新后的电荷而发光，而其它列像素将根据原本所储存的电荷而发光。接着，在编程期间PT2,不点亮像素P11 Pmn，并更新第二列像素(如P12 Pm2)所储存的电荷。在本实施例中，第二列像素P12 Pm2耦接到第二扫描电极，用以接收扫描信号Ssn2，并根据扫描信号Ssn2，更新本身所储存的电荷。然后，在点亮期间ET2，点亮所有像素P11 Pmn。此时，第二列像素会根据更新后的电荷而发光，而其它列像素将根据原本所储存的电荷而发光。因此，在画面期间200内，驱动模块110将可更新完所有像素P11 Pmn所储存的电荷。另外，本发明并不限定如何点亮像素P11-P1^在本实施例中，是藉由驱动模块110所提供的控制信号Sm SeNn，点亮或不点亮像素P11 P 。举例而言，当控制信号Sem Sran为低电平，像素P11 Pmn不被点亮。相反地，当控制信号Scni SatoS高电平，像素P11 Pnm被点売。在图2A中，每一列期间仅更新单一列像素所储存的电荷，但并非用以限制本发明。在另一实施例中(如图2B所示)，每一列期间更新两列像素所储存的电荷。在其它实施例中，每一列期间可更新三列以上的像素。在图2B中，画面期间210具有列期间RT1 RTk。列期间RT1 RTk各自具有两编程期间以及两点亮期间。由于每一列期间内的动作方式均相同，故仅以列期间RT1为例，说明其动作流程。
列期间RT1具有编程期间PIVpPIV2以及点亮期间ET^EI^，其中编程期间PIV1早于编程期间PT"、编程期间PIV2早于点亮期间EIV1^亮期间EIV1早于点亮期间eiv2。在编程期间PIV1，扫描信号Ssni为低电平。因此，第一列像素(P11-Pnil)所储存的电荷被更新。在编程期间PT"，扫描信号Ssn2为低电平。因此，第二列像素(P12 Pm2)所储存的电荷被更新。在点亮期间EIV1及EIV2,控制信号Scni Sato为高电平，故像素P11 Pmn均被点亮。本发明并不限定如何更新像素所储存的电荷。在本实施例中，当扫描信号Ssni SSNn的一个为低电平，便可更新相对应列的像素，但并非用以限制本发明。在其它实施例中，当扫描信号Ssni SSNn为高电平时，便可更新相对应的像素。同样地，在本实施例中，当控制信号Scni Sato为高电平时，可点亮像素，而当控制 信号Sem Sato为低电平时，不点亮像素，但此揭示并非用以限制本发明。在其它实施例中，可在控制信号Sm Sato为高电平时，不点亮像素，而在控制信号Scni Sato为低电平时，点亮像素。图3为本发明的像素的一可能实例。为清楚呈现像素间的连接关系，图3呈现像素Pn、P21、P_12&P22的内部架构。不过，由于像素Pn、P21、P_12&P22的内部架构均相同，故仅以像素P11为例，说明其动作原理。如图所示，像素P11包括一储存单元310、一驱动单元320、一发光单元330、一点亮单元340以及一连接单元350。
储存单元310耦接于节点361与362之间。节点361可通过开关SW1，接收操作电压PVDD或数据信号Sdai。本发明并不限定操作电压PVDD及数据信号Sdai的来源。在一可能实施例中，操作电压PVDD或数据信号Sdai是由数据驱动器113所提供。举例而言，数据驱动器113可藉由单一金属线(如数据线)或两金属线，传送操作电压PVDD或数据信号Sdai予节点361。另外，节点361亦可通过开关SW2，接收一参考电平Sm。本发明亦不限制参考电平Sm的来源。在一可能实施例中，参考电平3 1是由数据驱动器113所提供。在本实施例中，储存单元310为一电容器，但并非用以限制本发明。任何可储存电荷的元件均可作为储存单元310。驱动单元320根据储存单元310所储存的电荷，产生一驱动电流I11,其中驱动电流I11不受到驱动单元320的临界电压(threshold voltage)的影响。在本实施例中，驱动单元320为一 P型晶体管Tl，其栅极耦接节点362，其源极接收一操作电压PVDD，其漏极耦接点亮单元340。发光单元330根据驱动电流I11而发光。本发明并不限定发光单元330的种类。在一可能实施例中，发光单元330为一有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode ；OLED)。点亮单元340用以提供驱动电流I11予发光单元330。在本实施例中，点亮单元340为一 N型晶体管T3。晶体管T3的栅极接收一点亮信号Semi，其漏极耦接晶体管Tl的漏极，其源极耦接发光单元330。本发明并不限定点亮信号Semi的来源。在一可能实施例中，点亮信号Semi是由扫描驱动器111所提供。在其它实施例中，点亮单元340可为一 P型晶体管。由于N型与P型晶体管的置换为本领域技术人员所深知，故不再赘述。连接单元350用以使驱动单元320形成一二极管连接(diode connection)。在本实施例中，连接单元350为一 P型晶体管T2，其栅极接收一扫描信号Ssni，其源极耦接节点362，其漏极耦接晶体管Tl的漏极。在其它实施例中，连接单元350可为一 N型晶体管。驱动模块110可藉由控制节点361及362的电平，使得驱动电流I11不会受到晶体管Tl的临界电压的影响。在本实施例中，驱动模块110通过扫描信号Ssni、点亮信号Semi、参考电平Sm、数据信号Sdai以及切换信号Ssw，导通或不导通晶体管Tl T3，进而达到控制节点361及362的电平。以下将说明驱动模块110的控制方式。首先，驱动模块110令节点361的电平等于操作电压PVDD，并通过扫描信号Ssni及点亮信号SEM1，导通晶体管T2及T3。在本实施例中(请参考图4)，编程期间PT1具有一重置期间411以及一写入检测期间412。在重置期间411，切换信号S_swS低电平，故可导通开关SW1。此时，节点361的电平V361等于操作电压PVDD。在此期间，扫描信号Ssni及点亮信号Semi分别为低电平及高电平。因此，晶体管T2及T3被导通。此时，节点362等于一低电平。
在写入检测期间412，驱动模块110提供一数据信号Sdai予节点361，并通过扫描信号Ssni及点亮信号SEM1，导通晶体管T2以及不导通晶体管T3。在本实施例中，由于切换信号Ssw仍为低电平，故导通开关SWl。此时，节点361接收到数据信号SDA1。在此期间，扫描信号Ssni及点亮信号Semi均为低电平。因此,晶体管T2被导通,而晶体管T3不被导通。由于晶体管T2被导通，故将晶体管Tl的栅极与漏极耦接在一起。因此，晶体管Tl形成一二极管连接，并且节点362的电平等于操作电压PVDD与晶体管Tl的临界电压Vth的总合(PVDD+Vth)。在点亮期间ET1，驱动模块110提供一参考电平Sm予节点361，并通过扫描信号Ssni及点亮信号Semi，不导通晶体管T2并导通晶体管T3。在本实施例中，切换信号Ssw为高电平，故可导通开关SW2，用以将参考电平Sm传送至节点361。此时，扫描信号Ssni及点亮信号Semi均为高电平。因此，晶体管T2不被导通，而晶体管T3被导通。由于晶体管T3被导通，故可将驱动电流I11传送至发光单元330，用以点亮发光单元330。驱动电流I11的产生公式如下所示I11 = Kn* (Vcs-Vth)2.................................(I)其中，Kn为晶体管Tl的参数，Ves为晶体管Tl的栅极与源极间的压差，Vth为晶体管Tl的临界电压。在点亮期间ET1,由于节点361的电平由数据信号Sdai变化至参考电平Sm，故节点362的电平为PVDD+Vth+Sm-SM1。将晶体管Tl的栅极与源极间的压差带入式(I)，便可得到下式I11 = Kn* (PVDD+Vth+SLV1-SM1-PVDD-Vth)2......(2)化简后可得下式I11 = Ki^(Slvi-Sdai)2.......................................(3)由式(3)可知，驱动电流I11F会受到晶体管Tl的临界电压的影响。因此，当各像素内的晶体管Tl的临界电压不均匀时，不均匀的临界电压并不会影响各发光单元的亮度。图5为本发明的像素的另一可能实施例。由于像素P11 Pnm的内部电路结构均相同，故仅以像素P11为例。如图所示，像素P11包括一储存单元510、一驱动单元520、一发光单元530、一重置单元540以及一切换单元550。
储存单元510耦接于节点561与562之间。驱动单元520根据储存单元510所储存的电荷，产生一驱动电流1500。在本实施例中，驱动单元520为一 P型晶体管521，其栅极耦接节点562，其源极接收操作电压PVDD，其漏极耦接发光单元530。在本实施例中，驱动电流I5tltl不受到驱动单元520的临界电压的影响。发光单元530根据驱动电流I5tltl而发光，并与驱动单元520串联于操作电压PVDD与PVEE之间。重置单元540用以对节点562进行放电。在本实施例中，重置单元540为一 N型晶体管541，其栅极接收一重置信号Skesi，其漏极一重置电平SW_KES1，其源极耦接节点562。本发明并不限制重置信号S■与重置电平SW_KES1的来源。在一可能实施例中，重置信号Skesi由扫描驱动器111所提供，而重置电平SW_KES1由数据驱动器113所提供。切换单元550耦接节点562与驱动单元520。在本实施例中，切换单元550为一 P型晶体管551，其栅极接收一扫描信号Ssni，其源极耦接节点562，其漏极耦接晶体管521的 漏极。在本实施例中，驱动模块110通过操作电压PVDD、PVEE、扫描信号Ssni、重置信号Skesi、数据信号Sdai及重置电平SW_KES1，控制节点561及562的电平，进而使得驱动电流I5tltl不会受到驱动单元520的临界电压的影响。以下将说明驱动模块110的控制方法。请参考图6，在编程期间PT1内的一重置写入期间611，驱动模块110提供一数据信号Sdai予节点561,并通过重置信号Skesi ,导通晶体管541。在本实施例中，重置信号SKESi为高电平，故可导通晶体管541。因此，节点562的电平等于重置电平SW_KES1。在本实施例中，扫描信号Ssni为低电平，故导通晶体管551。在其它实施例中，在重置写入期间611，扫描信号Ssni可为高电平，用以不导通晶体管551。由于操作电压PVEE为高电平，故不点亮发光单元530。在检测期间612，节点561被维持在数据信号Sdai的电平，并通过重置信号Skesi及扫描信号Ssni,不导通晶体管541以及导通晶体管551。在本实施例中，重置信号Skesi为低电平，因此，晶体管541不被导通。由于扫描信号Ssni为低电平，故可导通晶体管551。由于晶体管551被导通，故晶体管521为一二极管连接。因此，节点562的电平等于操作电压PVDD与晶体管521的临界电压Vth之和(即PVDD+Vth)。此时，由于操作电压PVEE为高电平，故发光单元530不被点亮。在点亮期间ET1，驱动模块110提供一参考电平Sm予节点561，并通过重置信号Seesi及扫描信号Ssni，不导通晶体管541及551。由于节点561的电平由Sdai变化至Slvi,因此，节点562的电平等于PVDD+Vth+Sm-SM1。本发明并不限定参考电平Sm的来源。在一可能实施例中，驱动模块110内的数据驱动器113可通过单一金属线，在不同期间，传送数据信号Sdai或参考电平Sm予节点561。在本实施例中，由于扫描信号Ssni及重置信号Skesi分别为高电平及低电平，因此，不导通晶体管541及551。此时，由于操作电压PVEE为低电平，故可点亮发光单元530。由于节点562的电平为PVDD+Vth+Sm_SM1，因此，当晶体管521根据上式⑴而产生驱动电流I■予发光单元530时，其所产生的驱动电流I■并不会受到晶体管521的临界电压的影响。由于在一画面期间内，多次点亮或不点亮所有像素，故可避免使用者察觉到显示装置所发生的闪烁现象。另外，在不点亮像素的期间(编程期间)，更新至少一列像素所储存的电荷，便可确保显示装置呈现正确的画面。再者，藉由图3及图5的像素结构，可避免像素内的驱动单元的不均匀临界电压所造成的影响。因此，在提供相同的数据信号予像素时，像素可呈现相同的亮度。除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属技术领域中具有通常知识者的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
权利要求
1.一种显示装置，包括 多个像素，每一像素可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光；以及一驱动模块，在一画面期间，更新这些像素所储存的电荷，该画面期间具有多个列期间，每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间，在这些编程期间，该驱动模块不点亮这些像素，在这些点亮期间，该驱动模块点亮这些像素。
2.如权利要求I所述的显示装置，其中每一列期间内的该编程期间早于该点亮期间。
3.如权利要求I所述的显示装置，其中每一列期间具有一第一编程期间、一第二编程期间、一第一点亮期间以及一第二点亮期间，该第一编程期间早于该第二编程期间，该第二编程期间早于该第一点亮期间，该第一点亮期间早于该第二点亮期间。
4.如权利要求I所述的显示装置，其中在这些编程期间中的一第一编程期间，该驱动模块更新这些像素中的一第一部分像素，在这些编程期间中的一第二编程期间，该驱动模块更新这些像素中的一第二部分像素，该第一部分像素耦接一第一扫描电极，该第二部分像素耦接一第二扫描电极。
5.如权利要求I所述的显示装置，其中每一像素具有 一储存单元，耦接于一第一节点与一第二节点之间； 一驱动单元，根据该储存单元所储存的电荷，产生一驱动电流，其中该驱动电流不受到该驱动单元的临界电压的影响； 一发光单元，根据该驱动电流而发光； 一点亮单元，在这些发光期间，提供该驱动电流予该发光单元；以及 一连接单元，用以使该驱动单元形成一二极管连接。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中该驱动单元为一第一晶体管，其栅极耦接该第二节点，其源极接收一第一操作电压； 该连接单元为一第二晶体管，其栅极接收一扫描信号，其源极耦接该第二节点，其漏极耦接该第一晶体管的漏极； 该点亮单元为一第三晶体管，其栅极接收一点亮信号，其漏极耦接该第一晶体管的漏极，其源极耦接该发光单元。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中在该编程期间具有一重置期间以及一写入检测期间， 在该重置期间，该驱动模块令该第一节点的电平等于该第一操作电压，并通过该扫描信号及该点亮信号，导通该第二及第三晶体管； 在该写入检测期间，该驱动模块提供一数据信号予该第一节点，并通过该扫描信号及该点亮信号，导通该第二晶体管以及不导通该第三晶体管； 在该点亮期间，该驱动模块提供一参考电平予该第一节点，并通过该扫描信号及该点亮信号，不导通该第二晶体管及导通该第三晶体管。
8.如权利要求I所述的显示装置，其中每一像素包括 一储存单元，耦接于一第一节点与一第二节点之间； 一驱动单元，根据该储存单元所储存的电荷，产生一驱动电流，其中该驱动电流不受到该驱动单元的临界电压的影响； 一发光单兀，根据该驱动电流而发光，并与该驱动单兀串联于一第一操作电压与一第二操作电压之间； 一重置单元，用以放电该第二节点； 一切换单元，耦接第二节点与该驱动单元。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中该驱动单元为一第一晶体管，其栅极耦接该第二节点，其源极接收该第一操作电压，其漏极耦接该发光单元； 该重置单元为一第二晶体管，其栅极接收一重置信号，其漏极接收一重置电平，其源极耦接该第二节点； 该切换单元为一第三晶体管，其栅极接收一扫描信号，其源极耦接该第二节点，其漏极耦接该第一晶体管的漏极。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中在该编程期间具有一重置写入期间以及一检测期间， 在该重置写入期间，该驱动模块提供一数据信号予该第一节点，并通过该重置信号，导通该第二晶体管； 在该检测期间，将该第一节点维持在该数据信号的电平，并通过该重置信号及该扫描信号，不导通该第二晶体管以及导通该第三晶体管； 在该点亮期间，该驱动模块提供一参考电平予该第一节点，并通过该重置信号及该扫描信号，不导通该第二及第三晶体管。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中在该写入重置期间，该驱动模块通过该扫描信号，导通该第三晶体管。
12.如权利要求10所述的显示装置，其中在该写入重置期间，该驱动模块通过该扫描信号，不导通该第三晶体管。
13.如权利要求10所述的显示装置，其中在该编程期间，该驱动模块令该第二操作电压为一第一电平，用以不点亮该发光单元，在该点亮期间，该驱动模块令该第二操作电压为一第二电平，用以点亮该发光单元。
14.如权利要求5或8所述的显示装置，其中该发光单元为一有机发光二极管。
15.一种控制方法，适用于多个像素，该控制方法包括 在一画面期间，更新这些像素所储存的电荷，该画面期间具有多个列期间，每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间； 在该编程期间，不点亮这些像素；以及 在该点亮期间，点亮这些像素。
16.如权利要求15所述的控制方法，其中每一列期间内的该编程期间早于该点亮期间。
17.如权利要求15所述的控制方法,其中每一列期间具有一第一编程期间、一第二编程期间、一第一点亮期间以及一第二点亮期间，该第一编程期间早于该第二编程期间，该第二编程期间早于该第一点亮期间，该第一点亮期间早于该第二点亮期间。
18.如权利要求15所述的控制方法，其中在这些编程期间中的一第一编程期间，更新这些像素中的一第一部分像素，在这些编程期间中的一第二编程期间，更新这些像素中的一第二部分像素，该第一部分像素耦接一第一扫描电极，该第二部分像素耦接一第二扫描电极。
全文摘要
一种显示装置及其控制方法。该显示装置，包括多个像素以及一驱动模块。每一像素可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光。在一画面期间，驱动模块更新所有像素所储存的电荷。画面期间具有多个列期间。每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间。在编程期间，驱动模块不点亮所有像素。在点亮期间，驱动模块点亮所有像素。
文档编号G09G3/20GK102800274SQ20111022720
公开日2012年11月28日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年5月26日
发明者陈泽源, 吴易霖 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种在一画面期间(frame)内，多次点亮像素的显示装置。
背景技术：
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode ；0LED)显示器具有体积薄、重量轻、发光效率高、驱动电压低以及制程简单等优点，因而成为新世代平面显示装置的选择之一。依其驱动方式可区分为，被动式有机发光(PM-OLED)及主动式有机发光(AM-OLED)
显示器。一般而言，主动式有机发光显示器的显示面板具有多个像素(pixel)。每一像素 至少具有一驱动晶体管以及一发光元件。发光元件根据驱动晶体管所产生的驱动电流而发光。然而，当不同像素内的驱动晶体管具有不同的临界电压(threshold voltage)时,贝Ij在相同的驱动条件下，不同的驱动晶体管可能产生不同的驱动电流，因而造成发光元件呈现不正确的亮度。为了解决不均匀临界电压的影响，现有方式是提供一种6T1C(即6个晶体管及I个电容)的像素架构。然而，6T1C的架构将造成成本的增加以及开口率(aperture ratio)的降低。
发明内容
本发明提供一种显示装置，包括多个像素以及一驱动模块。每一像素可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光。在一画面期间，驱动模块更新所有像素所储存的电荷。画面期间具有多个列期间。每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间。在编程期间，驱动模块不点亮所有像素。在点亮期间，驱动模块点亮所有像素。本发明还提供一种控制方法，适用于多个像素。本发明的控制方法包括，在一画面期间，更新所有像素所储存的电荷，该画面期间具有多个列期间，每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间；在编程期间，不点亮所有像素；以及在点亮期间，点亮所有像素。为使本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
图I为本发明一实施例的显示装置的示意图。图2A及图2B为本发明一实施例的显示装置的可能时序控制图。图3及图5为本发明的像素的可能实施例。图4及图6为本发明的像素的可能实施例的时序控制图。附图符号说明
100 :显示装置；P11 Pmn :像素；110:驱动模块；111:扫描驱动器；113:数据驱动器；310、510 :储存单元； 320、520 :驱动单元；330,530 :发光单元；340:点亮单元；350 :连接单元；361、362、561、562 :节点;411 :重置期间；412 :写入检测期间；540 :重置单元；550 :切换单元；Ssni S_SNn :扫描信号；Sdai SDAm :数据信号；200、210 :画面期间；RT1-RT1^ RTk:列期间；Scni SCNn :控制信号；SW1、SW2:开关；Sm:参考电平；In、I5。。驱动电流Ssw :切换信号；Semi Sffln :点売/[目号；SLV_EES1 :重置电平；Seesi Sm5n 重置信号；V361、V561 :电平；Tl T3、521、551、541 :晶体管;PVDD, PVEE :操作电压；MLm MLHn、MLvi MLvni :金属线；PT1 PTn、PTh PTlri、PT1^2 PTk_2 :编程期间；ET1 ETn、ET1^1 ETlri、ET1^2 ETk_2 点亮期间。
具体实施例方式图I为本发明一实施例的显示装置的示意图。如图所示，显示装置100包括像素P11 Pmn以及一驱动模块110。像素P11 Pnm均可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光。驱动模块110更新像素P11 Pmn所储存的电荷，并令像素P11 Pmn根据所储存的电荷而发光。
在一画面期间(frame)内，驱动模块110更新完所有像素P11 Pmn所储存的电荷，并多次点亮像素P11 Pmn。由于像素P11 Pnm多次呈现亮度，故使用者并不会察觉到显示装置100发生闪烁(Flicker)现象。在本实施例中，驱动模块110包括一扫描驱动器(scan driver) 111以及一数据驱动器(data driver) 113。扫描驱动器111提供扫描信号Ssni S_SNn予像素P11 P-。数据驱动器113提供数据信号Sdai SDAm予像素P11 Pmn。另外，扫描驱动器111及数据驱动器113可分别通过金属线MLhi MLHn及MLvi MLvm,提供多个控制信号予像素P11 Pmn，用以更新像素P11 Pmn所储存的电荷，或是控制像素P11 Pmn的点亮时间。在其它实施例中，控制信号可仅由扫描驱动器111、数据驱动器113、或是其它驱动器(如时钟控制器TCON ;未显示)所提供。另外，每一像素可通过单一或多个金属线，接收控制信号。在图I中，像素P11 Pmn通过金属线MLm MLlfc及MLn MLvm，接收来自扫描驱动器111及数据驱动器113的控制信号，但并非用以限制本发明。图2A为本发明一实施例的显示装置的一可能时序控制图。如图所示，画面期间 200包括列期间RT1 RTn。列期间RT1 RTn各自具有一编程期间(programming period)以及一点亮期间(emitting period)。在编程期间,不点亮像素P11 Pmn。在点亮期间，点亮像素P11 P1^藉由多次地点亮像素P11 Pnm，便可避免显示装置100所呈现的画面发生闪烁现象。在本实施例中，在编程期间RT1 1 1；，相对应列像素所储存的电荷，并且每一列期间内的编程期间皆早于点亮期间。以列期间RT1及RT2为例，在编程期间PT1，不点亮像素P11 Pmn，并更新第一列像素(如P11 Pml)所储存的电荷。在本实施例中，第一列像素P11 Pml稱接到第一扫描电极，用以接收扫描信号Ssni，并根据扫描信号Ssni，更新本身所储存的电荷。接着，在点亮期间ET1,点亮所有像素P11 P1^此时(点亮期间ET1)，第一列像素会根据更新后的电荷而发光，而其它列像素将根据原本所储存的电荷而发光。接着，在编程期间PT2,不点亮像素P11 Pmn，并更新第二列像素(如P12 Pm2)所储存的电荷。在本实施例中，第二列像素P12 Pm2耦接到第二扫描电极，用以接收扫描信号Ssn2，并根据扫描信号Ssn2，更新本身所储存的电荷。然后，在点亮期间ET2，点亮所有像素P11 Pmn。此时，第二列像素会根据更新后的电荷而发光，而其它列像素将根据原本所储存的电荷而发光。因此，在画面期间200内，驱动模块110将可更新完所有像素P11 Pmn所储存的电荷。另外，本发明并不限定如何点亮像素P11-P1^在本实施例中，是藉由驱动模块110所提供的控制信号Sm SeNn，点亮或不点亮像素P11 P 。举例而言，当控制信号Sem Sran为低电平，像素P11 Pmn不被点亮。相反地，当控制信号Scni SatoS高电平，像素P11 Pnm被点売。在图2A中，每一列期间仅更新单一列像素所储存的电荷，但并非用以限制本发明。在另一实施例中(如图2B所示)，每一列期间更新两列像素所储存的电荷。在其它实施例中，每一列期间可更新三列以上的像素。在图2B中，画面期间210具有列期间RT1 RTk。列期间RT1 RTk各自具有两编程期间以及两点亮期间。由于每一列期间内的动作方式均相同，故仅以列期间RT1为例，说明其动作流程。
列期间RT1具有编程期间PIVpPIV2以及点亮期间ET^EI^，其中编程期间PIV1早于编程期间PT"、编程期间PIV2早于点亮期间EIV1^亮期间EIV1早于点亮期间eiv2。在编程期间PIV1，扫描信号Ssni为低电平。因此，第一列像素(P11-Pnil)所储存的电荷被更新。在编程期间PT"，扫描信号Ssn2为低电平。因此，第二列像素(P12 Pm2)所储存的电荷被更新。在点亮期间EIV1及EIV2,控制信号Scni Sato为高电平，故像素P11 Pmn均被点亮。本发明并不限定如何更新像素所储存的电荷。在本实施例中，当扫描信号Ssni SSNn的一个为低电平，便可更新相对应列的像素，但并非用以限制本发明。在其它实施例中，当扫描信号Ssni SSNn为高电平时，便可更新相对应的像素。同样地，在本实施例中，当控制信号Scni Sato为高电平时，可点亮像素，而当控制 信号Sem Sato为低电平时，不点亮像素，但此揭示并非用以限制本发明。在其它实施例中，可在控制信号Sm Sato为高电平时，不点亮像素，而在控制信号Scni Sato为低电平时，点亮像素。图3为本发明的像素的一可能实例。为清楚呈现像素间的连接关系，图3呈现像素Pn、P21、P_12&P22的内部架构。不过，由于像素Pn、P21、P_12&P22的内部架构均相同，故仅以像素P11为例，说明其动作原理。如图所示，像素P11包括一储存单元310、一驱动单元320、一发光单元330、一点亮单元340以及一连接单元350。
储存单元310耦接于节点361与362之间。节点361可通过开关SW1，接收操作电压PVDD或数据信号Sdai。本发明并不限定操作电压PVDD及数据信号Sdai的来源。在一可能实施例中，操作电压PVDD或数据信号Sdai是由数据驱动器113所提供。举例而言，数据驱动器113可藉由单一金属线(如数据线)或两金属线，传送操作电压PVDD或数据信号Sdai予节点361。另外，节点361亦可通过开关SW2，接收一参考电平Sm。本发明亦不限制参考电平Sm的来源。在一可能实施例中，参考电平3 1是由数据驱动器113所提供。在本实施例中，储存单元310为一电容器，但并非用以限制本发明。任何可储存电荷的元件均可作为储存单元310。驱动单元320根据储存单元310所储存的电荷，产生一驱动电流I11,其中驱动电流I11不受到驱动单元320的临界电压(threshold voltage)的影响。在本实施例中，驱动单元320为一 P型晶体管Tl，其栅极耦接节点362，其源极接收一操作电压PVDD，其漏极耦接点亮单元340。发光单元330根据驱动电流I11而发光。本发明并不限定发光单元330的种类。在一可能实施例中，发光单元330为一有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode ；OLED)。点亮单元340用以提供驱动电流I11予发光单元330。在本实施例中，点亮单元340为一 N型晶体管T3。晶体管T3的栅极接收一点亮信号Semi，其漏极耦接晶体管Tl的漏极，其源极耦接发光单元330。本发明并不限定点亮信号Semi的来源。在一可能实施例中，点亮信号Semi是由扫描驱动器111所提供。在其它实施例中，点亮单元340可为一 P型晶体管。由于N型与P型晶体管的置换为本领域技术人员所深知，故不再赘述。连接单元350用以使驱动单元320形成一二极管连接(diode connection)。在本实施例中，连接单元350为一 P型晶体管T2，其栅极接收一扫描信号Ssni，其源极耦接节点362，其漏极耦接晶体管Tl的漏极。在其它实施例中，连接单元350可为一 N型晶体管。驱动模块110可藉由控制节点361及362的电平，使得驱动电流I11不会受到晶体管Tl的临界电压的影响。在本实施例中，驱动模块110通过扫描信号Ssni、点亮信号Semi、参考电平Sm、数据信号Sdai以及切换信号Ssw，导通或不导通晶体管Tl T3，进而达到控制节点361及362的电平。以下将说明驱动模块110的控制方式。首先，驱动模块110令节点361的电平等于操作电压PVDD，并通过扫描信号Ssni及点亮信号SEM1，导通晶体管T2及T3。在本实施例中(请参考图4)，编程期间PT1具有一重置期间411以及一写入检测期间412。在重置期间411，切换信号S_swS低电平，故可导通开关SW1。此时，节点361的电平V361等于操作电压PVDD。在此期间，扫描信号Ssni及点亮信号Semi分别为低电平及高电平。因此，晶体管T2及T3被导通。此时，节点362等于一低电平。
在写入检测期间412，驱动模块110提供一数据信号Sdai予节点361，并通过扫描信号Ssni及点亮信号SEM1，导通晶体管T2以及不导通晶体管T3。在本实施例中，由于切换信号Ssw仍为低电平，故导通开关SWl。此时，节点361接收到数据信号SDA1。在此期间，扫描信号Ssni及点亮信号Semi均为低电平。因此,晶体管T2被导通,而晶体管T3不被导通。由于晶体管T2被导通，故将晶体管Tl的栅极与漏极耦接在一起。因此，晶体管Tl形成一二极管连接，并且节点362的电平等于操作电压PVDD与晶体管Tl的临界电压Vth的总合(PVDD+Vth)。在点亮期间ET1，驱动模块110提供一参考电平Sm予节点361，并通过扫描信号Ssni及点亮信号Semi，不导通晶体管T2并导通晶体管T3。在本实施例中，切换信号Ssw为高电平，故可导通开关SW2，用以将参考电平Sm传送至节点361。此时，扫描信号Ssni及点亮信号Semi均为高电平。因此，晶体管T2不被导通，而晶体管T3被导通。由于晶体管T3被导通，故可将驱动电流I11传送至发光单元330，用以点亮发光单元330。驱动电流I11的产生公式如下所示I11 = Kn* (Vcs-Vth)2.................................(I)其中，Kn为晶体管Tl的参数，Ves为晶体管Tl的栅极与源极间的压差，Vth为晶体管Tl的临界电压。在点亮期间ET1,由于节点361的电平由数据信号Sdai变化至参考电平Sm，故节点362的电平为PVDD+Vth+Sm-SM1。将晶体管Tl的栅极与源极间的压差带入式(I)，便可得到下式I11 = Kn* (PVDD+Vth+SLV1-SM1-PVDD-Vth)2......(2)化简后可得下式I11 = Ki^(Slvi-Sdai)2.......................................(3)由式(3)可知，驱动电流I11F会受到晶体管Tl的临界电压的影响。因此，当各像素内的晶体管Tl的临界电压不均匀时，不均匀的临界电压并不会影响各发光单元的亮度。图5为本发明的像素的另一可能实施例。由于像素P11 Pnm的内部电路结构均相同，故仅以像素P11为例。如图所示，像素P11包括一储存单元510、一驱动单元520、一发光单元530、一重置单元540以及一切换单元550。
储存单元510耦接于节点561与562之间。驱动单元520根据储存单元510所储存的电荷，产生一驱动电流1500。在本实施例中，驱动单元520为一 P型晶体管521，其栅极耦接节点562，其源极接收操作电压PVDD，其漏极耦接发光单元530。在本实施例中，驱动电流I5tltl不受到驱动单元520的临界电压的影响。发光单元530根据驱动电流I5tltl而发光，并与驱动单元520串联于操作电压PVDD与PVEE之间。重置单元540用以对节点562进行放电。在本实施例中，重置单元540为一 N型晶体管541，其栅极接收一重置信号Skesi，其漏极一重置电平SW_KES1，其源极耦接节点562。本发明并不限制重置信号S■与重置电平SW_KES1的来源。在一可能实施例中，重置信号Skesi由扫描驱动器111所提供，而重置电平SW_KES1由数据驱动器113所提供。切换单元550耦接节点562与驱动单元520。在本实施例中，切换单元550为一 P型晶体管551，其栅极接收一扫描信号Ssni，其源极耦接节点562，其漏极耦接晶体管521的 漏极。在本实施例中，驱动模块110通过操作电压PVDD、PVEE、扫描信号Ssni、重置信号Skesi、数据信号Sdai及重置电平SW_KES1，控制节点561及562的电平，进而使得驱动电流I5tltl不会受到驱动单元520的临界电压的影响。以下将说明驱动模块110的控制方法。请参考图6，在编程期间PT1内的一重置写入期间611，驱动模块110提供一数据信号Sdai予节点561,并通过重置信号Skesi ,导通晶体管541。在本实施例中，重置信号SKESi为高电平，故可导通晶体管541。因此，节点562的电平等于重置电平SW_KES1。在本实施例中，扫描信号Ssni为低电平，故导通晶体管551。在其它实施例中，在重置写入期间611，扫描信号Ssni可为高电平，用以不导通晶体管551。由于操作电压PVEE为高电平，故不点亮发光单元530。在检测期间612，节点561被维持在数据信号Sdai的电平，并通过重置信号Skesi及扫描信号Ssni,不导通晶体管541以及导通晶体管551。在本实施例中，重置信号Skesi为低电平，因此，晶体管541不被导通。由于扫描信号Ssni为低电平，故可导通晶体管551。由于晶体管551被导通，故晶体管521为一二极管连接。因此，节点562的电平等于操作电压PVDD与晶体管521的临界电压Vth之和(即PVDD+Vth)。此时，由于操作电压PVEE为高电平，故发光单元530不被点亮。在点亮期间ET1，驱动模块110提供一参考电平Sm予节点561，并通过重置信号Seesi及扫描信号Ssni，不导通晶体管541及551。由于节点561的电平由Sdai变化至Slvi,因此，节点562的电平等于PVDD+Vth+Sm-SM1。本发明并不限定参考电平Sm的来源。在一可能实施例中，驱动模块110内的数据驱动器113可通过单一金属线，在不同期间，传送数据信号Sdai或参考电平Sm予节点561。在本实施例中，由于扫描信号Ssni及重置信号Skesi分别为高电平及低电平，因此，不导通晶体管541及551。此时，由于操作电压PVEE为低电平，故可点亮发光单元530。由于节点562的电平为PVDD+Vth+Sm_SM1，因此，当晶体管521根据上式⑴而产生驱动电流I■予发光单元530时，其所产生的驱动电流I■并不会受到晶体管521的临界电压的影响。由于在一画面期间内，多次点亮或不点亮所有像素，故可避免使用者察觉到显示装置所发生的闪烁现象。另外，在不点亮像素的期间(编程期间)，更新至少一列像素所储存的电荷，便可确保显示装置呈现正确的画面。再者，藉由图3及图5的像素结构，可避免像素内的驱动单元的不均匀临界电压所造成的影响。因此，在提供相同的数据信号予像素时，像素可呈现相同的亮度。除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属技术领域中具有通常知识者的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
权利要求
1.一种显示装置，包括 多个像素，每一像素可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光；以及一驱动模块，在一画面期间，更新这些像素所储存的电荷，该画面期间具有多个列期间，每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间，在这些编程期间，该驱动模块不点亮这些像素，在这些点亮期间，该驱动模块点亮这些像素。
2.如权利要求I所述的显示装置，其中每一列期间内的该编程期间早于该点亮期间。
3.如权利要求I所述的显示装置，其中每一列期间具有一第一编程期间、一第二编程期间、一第一点亮期间以及一第二点亮期间，该第一编程期间早于该第二编程期间，该第二编程期间早于该第一点亮期间，该第一点亮期间早于该第二点亮期间。
4.如权利要求I所述的显示装置，其中在这些编程期间中的一第一编程期间，该驱动模块更新这些像素中的一第一部分像素，在这些编程期间中的一第二编程期间，该驱动模块更新这些像素中的一第二部分像素，该第一部分像素耦接一第一扫描电极，该第二部分像素耦接一第二扫描电极。
5.如权利要求I所述的显示装置，其中每一像素具有 一储存单元，耦接于一第一节点与一第二节点之间； 一驱动单元，根据该储存单元所储存的电荷，产生一驱动电流，其中该驱动电流不受到该驱动单元的临界电压的影响； 一发光单元，根据该驱动电流而发光； 一点亮单元，在这些发光期间，提供该驱动电流予该发光单元；以及 一连接单元，用以使该驱动单元形成一二极管连接。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中该驱动单元为一第一晶体管，其栅极耦接该第二节点，其源极接收一第一操作电压； 该连接单元为一第二晶体管，其栅极接收一扫描信号，其源极耦接该第二节点，其漏极耦接该第一晶体管的漏极； 该点亮单元为一第三晶体管，其栅极接收一点亮信号，其漏极耦接该第一晶体管的漏极，其源极耦接该发光单元。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中在该编程期间具有一重置期间以及一写入检测期间， 在该重置期间，该驱动模块令该第一节点的电平等于该第一操作电压，并通过该扫描信号及该点亮信号，导通该第二及第三晶体管； 在该写入检测期间，该驱动模块提供一数据信号予该第一节点，并通过该扫描信号及该点亮信号，导通该第二晶体管以及不导通该第三晶体管； 在该点亮期间，该驱动模块提供一参考电平予该第一节点，并通过该扫描信号及该点亮信号，不导通该第二晶体管及导通该第三晶体管。
8.如权利要求I所述的显示装置，其中每一像素包括 一储存单元，耦接于一第一节点与一第二节点之间； 一驱动单元，根据该储存单元所储存的电荷，产生一驱动电流，其中该驱动电流不受到该驱动单元的临界电压的影响； 一发光单兀，根据该驱动电流而发光，并与该驱动单兀串联于一第一操作电压与一第二操作电压之间； 一重置单元，用以放电该第二节点； 一切换单元，耦接第二节点与该驱动单元。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中该驱动单元为一第一晶体管，其栅极耦接该第二节点，其源极接收该第一操作电压，其漏极耦接该发光单元； 该重置单元为一第二晶体管，其栅极接收一重置信号，其漏极接收一重置电平，其源极耦接该第二节点； 该切换单元为一第三晶体管，其栅极接收一扫描信号，其源极耦接该第二节点，其漏极耦接该第一晶体管的漏极。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中在该编程期间具有一重置写入期间以及一检测期间， 在该重置写入期间，该驱动模块提供一数据信号予该第一节点，并通过该重置信号，导通该第二晶体管； 在该检测期间，将该第一节点维持在该数据信号的电平，并通过该重置信号及该扫描信号，不导通该第二晶体管以及导通该第三晶体管； 在该点亮期间，该驱动模块提供一参考电平予该第一节点，并通过该重置信号及该扫描信号，不导通该第二及第三晶体管。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中在该写入重置期间，该驱动模块通过该扫描信号，导通该第三晶体管。
12.如权利要求10所述的显示装置，其中在该写入重置期间，该驱动模块通过该扫描信号，不导通该第三晶体管。
13.如权利要求10所述的显示装置，其中在该编程期间，该驱动模块令该第二操作电压为一第一电平，用以不点亮该发光单元，在该点亮期间，该驱动模块令该第二操作电压为一第二电平，用以点亮该发光单元。
14.如权利要求5或8所述的显示装置，其中该发光单元为一有机发光二极管。
15.一种控制方法，适用于多个像素，该控制方法包括 在一画面期间，更新这些像素所储存的电荷，该画面期间具有多个列期间，每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间； 在该编程期间，不点亮这些像素；以及 在该点亮期间，点亮这些像素。
16.如权利要求15所述的控制方法，其中每一列期间内的该编程期间早于该点亮期间。
17.如权利要求15所述的控制方法,其中每一列期间具有一第一编程期间、一第二编程期间、一第一点亮期间以及一第二点亮期间，该第一编程期间早于该第二编程期间，该第二编程期间早于该第一点亮期间，该第一点亮期间早于该第二点亮期间。
18.如权利要求15所述的控制方法，其中在这些编程期间中的一第一编程期间，更新这些像素中的一第一部分像素，在这些编程期间中的一第二编程期间，更新这些像素中的一第二部分像素，该第一部分像素耦接一第一扫描电极，该第二部分像素耦接一第二扫描电极。
全文摘要
一种显示装置及其控制方法。该显示装置，包括多个像素以及一驱动模块。每一像素可储存电荷，并根据所储存的电荷而发光。在一画面期间，驱动模块更新所有像素所储存的电荷。画面期间具有多个列期间。每一列期间具有至少一编程期间以及至少一点亮期间。在编程期间，驱动模块不点亮所有像素。在点亮期间，驱动模块点亮所有像素。
文档编号G09G3/20GK102800274SQ20111022720
公开日2012年11月28日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年5月26日
发明者陈泽源, 吴易霖 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司
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