CN102693694B - 像素电路 - Google Patents

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Abstract

一种像素电路。像素电路电性耦接至一数据线、一第一扫描线与一第二扫描线。像素电路包括一第一像素单元、一第二像素单元及一第三像素单元。第一像素单元电性耦接至数据线与第二扫描线，用以决定第一像素单元的一第一显示灰阶。第二像素单元电性耦接至数据线与第一扫描线，用以决定第二像素单元的一第二显示灰阶。第三像素单元电性耦接至数据线、第一扫描线与第二扫描线，用以决定一第三像素单元的一第三显示灰阶。

Description

像素电路
技术领域
本发明是有关于一种像素电路及其驱动方法，且特别是有关于一种用于显示平面(two-dimension，2D)影像及立体(three-dimension，3D)影像的像素电路及其驱动方法。
背景技术
近年来，随着显示技术的不断进步，使用者对于显示器的显示品质(如影像解析度、色彩饱和度等)的要求也越来越高。除了高影像解析度以及高色彩饱和度之外，对于使用者而言，显示器是否能够显示立体影像亦成为购买上的考量因素之一。然而，由于制造立体影像的技术仍未普及，以致于立体影像的来源并不普遍，亦即大部分的影音来源仍为平面影像。为了使显示器的使用不受影音来源的限制，于是部分业者遂将显示器设计为可切换显示平面影像及立体影像。
在显示技术的改良上，为了解决影像的色偏(color washout)现象，会将显示面板的单一像素分为多个显示区块，藉以补偿不同视角下的色偏现象。另一方面，为了实现立体影像的显示，避免立体影像显示下的像素干扰(cross-talk)问题，在像素的设计上需要选择单一像素中的特定显示区块作为遮蔽区。如此，在进行立体影像显示时，将使得单一像素中可用于解决色偏现象的显示区块数量减少。换言之，无法同时有效解决色偏现象以及立体影像显示的像素干扰问题。
发明内容
本发明提供一种像素电路，其具有耦接单一数据线的多个像素单元，分别决定多个区块的多个显示灰阶，以解决影像的色偏问题。
本发明提出一种像素电路，电性耦接至一数据线、一第一扫描线与一第二扫描线。像素电路包括一第一像素单元、一第二像素单元及一第三像素单元。第一像素单元电性耦接至数据线与第二扫描线，用以决定一第一像素单元的一第一显示灰阶。第二像素单元电性耦接至数据线与第一扫描线，用以决定一第二像素单元的一第二显示灰阶。第三像素单元电性耦接至数据线、第一扫描线与第二扫描线，用以决定一第三像素单元的一第三显示灰阶。
该第一像素单元包括：一第一主动元件；一第一像素电极，电性耦接至该第一主动元件的第一端；以及一第一储存电容，其中，该第一主动元件电性耦接于该数据线与该第一储存电容之间。
该第二像素单元包括：一第二主动元件；一第二像素电极，电性耦接至该第二主动元件的第一端；以及一第二储存电容，其中，该第二主动元件电性耦接于该数据线与该第二储存电容之间。
该第三像素单元包括：一第三主动元件；一第三像素电极，电性耦接至该第三主动元件的第一端；一第三储存电容，其中，该第三主动元件电性耦接于该数据线与该第三储存电容之间；以及一第四主动元件，电性耦接于该第三主动元件的第一端。
该第一扫描线，耦接该第二主动元件的第三端以及该第三主动元件的第三端，用以在一第一时间区段内开启该第二主动元件以及该第三主动元件，该第二扫描线耦接该第一主动元件的第三端以及该第四主动元件的第三端，用以在接续于该第一时间区段的一第二时间区段内开启该第一主动元件以及该第四主动元件，该数据线耦接该第一主动元件的第二端、该第二主动元件的第二端以及该第三主动元件的第二端，用以在该第一时间区段内提供一第一显示位准至该第二像素电极以及该第三像素电极，并且在该第二时间区段内提供一第二显示位准至该第一像素电极。
该第一显示位准小于该第二显示位准，且该第一显示灰阶大于该第二显示灰阶，该第二显示灰阶大于该第三显示灰阶。
该第一显示位准大于该第二显示位准，且该第二显示灰阶大于该第三显示灰阶，该第三显示灰阶大于该第一显示灰阶。
该第二显示位准为零，且该第三显示灰阶为零灰阶。
该第一像素电极位于该像素电路的边缘。
该第二像素电极位于该像素电路的边缘。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明的一种实施例的像素电路的结构示意图。
图1B是本发明的一种实施例的像素电路的电路示意图。
图2A是图1B于显示平面影像的驱动信号的时序示意图。
图2B是图1A显示平面影像的的显示示意图。
图3A是图1B于显示立面影像的驱动信号的时序示意图。
图3B是图1A显示立面影像的的显示示意图。
图4是本发明的一种实施例的像素电路的驱动方法的流程图。
附图标记说明
100、100R、100G、100B：像素电路
101：第一像素单元
103：第二像素单元
105：第三像素单元
BK1：第一区块
BK2：第二区块
BK3：第三区块
CA：电容
Cst1：第一储存电容
Cst2：第二储存电容
Cst3：第三储存电容
G1：第一栅极信号
G2：第二栅极信号
Lcom：共同电极线
LD：数据线
LS1：第一扫描线
LS2：第二扫描线
PE1：第一像素电极
PE2：第二像素电极
PE3：第三像素电极
SD1、SD2：显示信号
TP1：第一时间区段
TP2：第二时间区段
TR1、TR2、TR3、TR4：晶体管
Vcom：共同电压
VD1、VD3：第一显示位准
VD2、VD4：第二显示位准
S401、S403、S405：步骤
具体实施方式
图1A是本发明的一种实施例的像素电路的结构示意图。请参照图1A，在本实施例中，假设每一像素电路(如像素电路100)电性耦接两条扫描线(如第一扫描线LS1、第二扫描线LS2)及一条数据线(如数据线LD)。在本实施例中，像素电路100包括第一像素单元101、第二像素单元103及第三像素单元105。第一像素单元101至少包括第一主动元件(在此以晶体管TR1为例)及第一像素电极PE1，第二像素单元103至少包括第二主动元件(在此以晶体管TR2为例)及第二像素电极PE2，第三像素单元105至少包括第三主动元件(在此以晶体管TR3为例)、第四主动元件(在此以晶体管TR4为例)、第三像素电极PE3及电容CA。
图1B是图1A的像素电路的电路示意图。请参照图1A及图1B，在本实施例中，第一像素单元101更包括第一像素电极PE1与共同电极线Lcom(对应共同电压Vcom)所形成的第一储存电容Cst1。在第一像素单元101中，晶体管TR1电性耦接于第二扫描线LS2、数据线LD及第一像素电极PE1(等同于第一储存电容Cst1)之间，亦即晶体管TR1的汲极(对应第一端)电性耦接第一像素电极PE1，晶体管TR1的源极(对应第二端)电性耦接数据线LD，晶体管TR1的栅极(对应第三端)电性耦接第二扫描线LS2。
依据上述，晶体管TR1会受控于第二扫描线LS2的电压而开启或关闭。在晶体管TR1开启时，晶体管TR1会形成通道而将数据线LD当下所传递的显示信号的位准(即显示位准)提供至第一像素电极PE1。在第一像素电极PE1接收到显示位准后，则第一区块BK1的显示灰阶会依据第一像素电极PE1所接收到的显示位准而定。因此，本实施例的第一像素单元101可决定第一区块BK1所显示的灰阶值(即第一显示灰阶)。
在本实施例中，第二像素单元103更包括第二像素电极PE2与共同电极线Lcom所形成的第二储存电容Cst2。在第二像素单元103中，晶体管TR2电性耦接于第一扫描线LS1、数据线LD及第二像素电极PE2(等同于第二储存电容Cst2)之间，亦即晶体管TR2的汲极(对应第一端)电性耦接第二像素电极PE2，晶体管TR2的源极(对应第二端)电性耦接数据线LD，晶体管TR2的栅极(对应第三端)电性耦接第一扫描线LS1。
依据上述，晶体管TR2会受控于第一扫描线LS1的电压而开启或关闭。在晶体管TR2开启时，晶体管TR2会形成通道而将数据线LD当下所传递的显示位准提供至第二像素电极PE2。在第二像素电极PE2接收到数据线LD的显示位准后，则第二区块BK2的显示灰阶会依据第二像素电极PE2所接收到的显示位准而定。因此，本实施例的第二像素单元103可决定第二区块BK2所显示的灰阶值(即第二显示灰阶)。
在本实施例中，第三像素单元103更包括第三像素电极PE3与共同电极线Lcom所形成的第三储存电容Cst3。在第三像素单元105中，晶体管TR3电性耦接于第一扫描线LS1、数据线LD及第三像素电极PE3(等同于第三储存电容Cst3)之间，亦即晶体管TR3的汲极(对应第一端)电性耦接第三像素电极PE3，晶体管TR3的源极(对应第二端)电性耦接数据线LD，晶体管TR3的栅极(对应第三端)电性耦接第一扫描线LS1。晶体管TR4电性耦接于第二扫描线LS2、晶体管TR3的汲极及电容CA之间，亦即晶体管TR4的汲极电性耦接电容CA，晶体管TR4的源极电性耦接晶体管TR3的汲极，晶体管TR4的栅极电性耦接第二扫描线LS2。
依据上述，晶体管TR3会受控于第一扫描线LS1的电压而开启或关闭，晶体管TR4会受控于第二扫描线LS2的电压而开启或关闭。在晶体管TR3开启时，晶体管TR3会形成通道而将数据线LD当下所传递的显示位准提供至第三像素电极PE3。在晶体管TR4开启时，晶体管TR4会形成通道而使第三像素电极PE3电性耦接电容CA，以调整第三像素电极PE3所接收的显示位准。在第三像素电极PE3的显示位准经调整后，则第三区块BK3的显示灰阶会依据第三像素电极PE3上经调整后的显示位准而定。因此，本实施例的第三像素单元105可决定第三区块BK3的所显示的灰阶值(即第三显示灰阶)。
图2A是图1B于显示平面影像的驱动信号的时序示意图。图2B是图1A显示平面影像的的显示示意图。请参照图1A、图1B、图2A及图2B，在第一时间区段TP1内，第一栅极信号G1会输入至第一扫描线LS1，以使第一扫描线LS1形成致能的脉波，而晶体管TR2及晶体管TR3会依据第一栅极信号G1而开启，此时晶体管TR1及晶体管TR4为关闭。此时，第二像素单元103及第三像素单元105可视为致能状态，并且数据线LD当下所传递的显示信号SD1的位准为第一显示位准VD1，而第一显示位准VD1透过开启的晶体管TR2及晶体管TR3分别提供至第二像素电极PE2及第三像素电极PE3。
在接续于第一时间区段TP1的第二时间区段TP2内，第二栅极信号G2会输入至第二扫描线LS2，以使第二扫描线LS2形成致能的脉波，而晶体管TR1及晶体管TR4会依据第二栅极信号G2而开启，并且晶体管TR2及晶体管TR3为关闭。此时，第一像素单元101可视为致能状态，并且数据线LD当下所传递的显示信号SD1的位准为大于第一显示位准VD1的第二显示位准VD2，而第二显示位准VD2透过开启的晶体管TR1提供至第一像素电极PE1。并且，第三像素电极PE3会透过开启的晶体管TR4电性耦接至电容CA，以致于第三像素电极PE3的显示位准会因电荷分享而降低。
依据上述，本实施例的每一像素电路(如红色像素电路100R、绿色像素电路100G及蓝色像素电路100B)于第二时间区段TP2后，第一像素电极PE1的显示位准会大于第二像素电极PE2的显示位准，而第二像素电极PE2的显示位准会大于第三像素电极PE3的显示位准，亦即第一区块BK1所显示的灰阶值会大于第二区块BK2所显示的灰阶值，第二区块BK2所显示的灰阶值会大于第三区块BK3所显示的灰阶值。藉此，可透过第一区块BK1、第二区块BK2及第三区块BK3显示不同的灰阶值(即不同显示灰阶)，以解决平面影像的色偏问题。
图3A是图1B于显示立面影像的驱动信号的时序示意图。图3B是图1A显示立面影像的的显示示意图。请参照图1A、图1B、图3A及图3B，在第一时间区段TP1内，第一栅极信号G1会输入至第一扫描线LS1，以使晶体管TR2及晶体管TR3依据第一栅极信号G1而开启，此时晶体管TR1及晶体管TR4为关闭。此时，数据线LD当下所传递的显示信号SD2的位准为第一显示位准VD3，而第一显示位准VD3透过开启的晶体管TR2及晶体管TR3分别提供至第二像素电极PE2及第三像素电极PE3。
在第二时间区段TP2内，第二栅极信号G2会输入至第二扫描线LS2，以使晶体管TR1及晶体管TR4依据第二栅极信号G2而开启，此时晶体管TR2及晶体管TR3为关闭。此时，数据线LD当下所传递的显示信号SD2的位准为小于第一显示位准VD3的第二显示位准VD4(在此以零显示位准为例)，而第二显示位准VD4透过开启的晶体管TR1提供至第一像素电极PE1。并且，第三像素电极PE3会透过开启的晶体管TR4电性耦接至电容CA，以致于第三像素电极PE3的显示位准会因电荷分享而降低。
依据上述，本实施例的每一像素电路(如红色像素电路100R、绿色像素电路100G及蓝色像素电路100B)于第二时间区段TP2后，第一像素电极PE1的显示位准会为零显示位准，而第二像素电极PE2的显示位准会大于第三像素电极PE3的显示位准，其中，第二像素电极PE2可选择位于像素电路110的边缘，而位于像素电路110的边缘第一像素电极PE1的显示位准会小于第三像素电极PE3的显示位准且约为零显示位准，亦即位于像素电路110的边缘的第一区块BK1所显示的灰阶值会为零灰阶(亦即显示黑色)，第二区块BK2所显示的灰阶值会大于第三区块BK3所显示的灰阶值。可透过第二区块BK2及第三区块BK3显示不同的灰阶值(即不同显示灰阶)，以解决立面影像的色偏问题，并且第一区块BK1会显示零灰阶(即黑色)，以作为遮蔽区来解决显示立体影像时相邻像素之间的干扰问题。
依据上述，可汇整出一像素电路的驱动方法，适用于图1A与图1B所示的像素电路100。图4是本发明的一种实施例的像素电路的驱动方法的流程图。请参照图1A、图1B、图2A、图2B、图3A、图3B及图4，在步骤S401中，会输入第一栅极信号G1至第一扫描线LS1，以在第一时间区段TP1内致能第二像素单元103与第三像素单元105。在步骤S403中，会输入第二栅极G2信号至第二扫描线LS2，以在接续于第一时间区段TP1的第二时间区段TP2内致能第一像素单元101。
步骤S405中，输入显示信号SD至数据线LD，以在第一时间区段TP1内提供第一显示位准(如VD1或VD3)至第二像素单元103以及第三像素单元105，并且在第二时间区段TP2内提供第二显示位准(如VD2或VD4)至第一像素单元101。其中，上述步骤的顺序为用以说明，本发明实施例不以此为限，并且上述步骤的细节可参照上述图1A、图1B、图2A、图2B、图3A、图3B的实施例，在此则不再赘述。
综上所述，本发明提出一种像素电路，其透过单一数据线依序传送多个显示位准至第一像素单元、第二像素单元及第三像素单元，并且透过第一像素单元、第二像素单元及第三像素单元决定第一区块、第二区块及第三区块的显示灰阶。藉此，可不用配置额外的数据线来解决平面影像的色偏问题，因此可以确保像素电路的开口率(AR，Aperture Ratio)。并且，可将位于像素电路边缘的第一像素单元的第一像素电极设定为零显示位准(即黑色)，以透过第二区块及第三区块的显示灰阶的差异解决立面影像的色偏问题，并且透过第一区块显示作为遮蔽区，以解决显示立体影像时相邻像素之间的干扰问题。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种像素电路，电性耦接至一数据线、一第一扫描线与一第二扫描线，该像素电路包括：
一第一像素单元，电性耦接至该数据线与该第二扫描线，用以决定该第一像素单元的一第一显示灰阶；
一第二像素单元，电性耦接至该数据线与该第一扫描线，用以决定该第二像素单元的一第二显示灰阶；以及
一第三像素单元，电性耦接至该数据线、该第一扫描线与该第二扫描线，用以决定该第三像素单元的一第三显示灰阶；
其中，该第一像素单元包括：一第一主动元件；一第一像素电极，电性耦接至该第一主动元件的第一端；以及一第一储存电容，该第一主动元件电性耦接于该数据线与该第一储存电容之间；
其中，该第二像素单元包括：一第二主动元件；一第二像素电极，电性耦接至该第二主动元件的第一端；以及一第二储存电容，该第二主动元件电性耦接于该数据线与该第二储存电容之间；
其中，该第三像素单元包括：一第三主动元件；一第三像素电极，电性耦接至该第三主动元件的第一端；一第三储存电容，其中，该第三主动元件电性耦接于该数据线与该第三储存电容之间；以及一第四主动元件，电性耦接于该第三主动元件的第一端。
该第三主动元件的第一端连接该第四主动元件的第二端，该第四主动元件的第一端连接一共同电压。
2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，该第一扫描线，耦接该第二主动元件的第三端以及该第三主动元件的第三端，用以在一第一时间区段内开启该第二主动元件以及该第三主动元件，该第二扫描线耦接该第一主动元件的第三端以及该第四主动元件的第三端，用以在接续于该第一时间区段的一第二时间区段内开启该第一主动元件以及该第四主动元件，该数据线耦接该第一主动元件的第二端、该第二主动元件的第二端以及该第三主动元件的第二端，用以在该第一时间区段内提供一第一显示位准至该第二像素电极以及该第三像素电极，并且在该第二时间区段内提供一第二显示位准至该第一像素电极。
3.如权利要求2所述的像素电路，其特征在于，该第一显示位准小于该第二显示位准，且该第一显示灰阶大于该第二显示灰阶，该第二显示灰阶大于该第三显示灰阶。
4.如权利要求2所述的像素电路，其特征在于，该第一显示位准大于该第二显示位准，且该第二显示灰阶大于该第三显示灰阶，该第三显示灰阶大于该第一显示灰阶。
5.如权利要求4所述的像素电路，其特征在于，该第二显示位准为零，且该第一显示灰阶为零灰阶。
6.如权利要求5所述的像素电路，其特征在于，该第一像素电极位于该像素电路的边缘。
7.如权利要求6所述的像素电路，其特征在于，该第二像素电极位于该像素电路的边缘。
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