CN110556078A - 显示装置 - Google Patents

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lines
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管建勋
廖振伸
张智超
陈鸿祥
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Chunghwa Picture Tubes Ltd
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China Picture Pipe Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种显示装置。显示装置包括显示面板、背光板以及栅极驱动电路；显示面板具有多条第一扫描线与多条源极线；背光板与所述显示面板重叠配置，具有多条第二扫描线与多条数据线；以及，栅极驱动电路分别通过多个接脚以耦接至多条第一扫描线与多条第二扫描线，分别传送多个第一扫描信号至多条第一扫描线，以及分别传送多个第二扫描信号至多条第二扫描线。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种具有矩阵式背光板的显示装置。
背景技术
随着高科技的发展，视频产品，特别是数字化的视频或图像装置已经成为在一般日常生活中所常见的产品。目前最受注目的显示器是配合光电技术与半导体制造技术所发展的平面显示器，例如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)。由于液晶显示器具有低电压操作、无辐射线散射、重量轻以及体积小等优点，而成为近年来显示器研究的主要课题。
传统液晶显示器的背光板根据架构上的不同可大致分为侧光式及直下式两种架构。目前液晶显示器大多数采用侧光式背光板，其是将发光二极管(Light EmittingDiode，LED)设置于背光模块边缘(edge)，并利用反光板、导光板以及扩散片将光源均匀地扩散至液晶显示器的所有区域。而直下式背光则是将发光二极管等间距地设置于背光板内，并利用导光板将光线均匀地分散至显示面板的所有区域中。
为进一步提高液晶显示器的对比以及达到省电需求，近年来背光板加入了区域调光的技术(local dimming)，意即通过背光板控制集成电路(integrated circuit，IC)调整脉冲调变(Pulse Width Modulation，PWM)占空比(duty cycle)以针对各个区域的面板画面进行不同亮度的调整。由于背光板的发光二极管的配置不同，区域控制技术也同样有所限制。由于侧光式背光板的发光二极管仅仅设置于背光板的单一侧边，故只能进行单一座标方向的调光，且针对远离具有发光二极管的侧边的调光效果也相对较差。此外，由于直下式背光板的发光二极管分布于背光板中，故可进行两个座标方向的定位，进而针对特定区域进行调光。
现有技术架构中，由于电路架构已于设计阶段固定，显示面板的控制与背光板的分区无法自由改动。因此，这将限制面板显示的多样性。假设利用背光板的分区调光技术进而增加面板显示的细腻度，势必增加背光板分区以及同步增加更多的发光二极管控制集成电路至电路中的情况。此种情况将造成成本及电路复杂程度，且驱动电路势必增加与放大。
发明内容
本发明是针对一种显示装置，通过矩阵式显示面板与背光板解决具有固定显示分区的显示面板与背光板会限制显示画面的问题。
本发明的显示装置，包括显示面板、背光板以及栅极驱动电路显示面板具有多条第一扫描线与多条源极线；背光板与显示面板重叠配置，具有多条第二扫描线与多条数据线；栅极驱动电路分别通过多个接脚以耦接至多条第一扫描线与多条第二扫描线，分别传送多个第一扫描信号至多条第一扫描线，以及分别传送多个第二扫描信号至多条第二扫描线。
基于上述，本发明实施例所述的显示装置除了通过矩阵式显示面板与背光板解决限制显示画面的问题以外，还同时让显示面板与背光板共用栅极驱动电路以让整个显示装置的成本降低。换言之，本发明实施例可设置显示面板与背光板上的扫描线以进一步调整显示画面，并将显示面板与背光板上的扫描线耦接至同一个栅极驱动电路(同一颗栅极集成电路)，进而降低成本及电路复杂程度。
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
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1示出本发明一实施例的显示装置的示意图；
图2示出本发明一实施例的栅极驱动电路的波形图；
图3示出本发明另一实施例的显示装置的示意图；
图4示出本发明另一实施例的显示装置的波形图；
图5示出本发明另一实施例的显示装置的示意图；
图6示出本发明另一实施例的显示装置的波形图；
图7示出本发明另一实施例的显示装置的示意图；
图8示出本发明一实施例的显示装置的结构的示意图；
图9示出本发明另一实施例的显示装置的结构的示意图。
附图标号说明：
100、300、500、700、800、900：显示装置；
110：显示面板；
120：背光板；
130：栅极驱动电路；
P_G1-P_Gn：第一扫描线；
BL_G1-BL_Gm：第二扫描线；
S1-Sn：源极线；
D1-Dm：数据线；
G1-Gn：第一接脚；
Gn+1-Gn+m：第二接脚；
Gr1-Gri：第一扫描线组；
P1-Pn、Pn+1-Pn+m：扫描信号；
STV：起始扫描信号；
310：时序控制器；
320：源极驱动电路；
330：数据电路；
810：显示面板；
820：第一电路板；
830：背光板；
840：第二电路板；
8201：第一传输导线；
8401：第二传输导线；
910：桥接基板。
具体实施方式
图1示出本发明一实施例的显示装置的示意图。请参照图1，显示装置100包括显示面板110、背光板120以及栅极驱动电路130。显示面板110可重叠配置于背光板120上。显示面板110可具有多条第一扫描线P_G1-P_Gn与多条源极线S1-Sn。背光板120可具有多条第二扫描线BL_G1-BL_Gm与多条数据线D1-Dm。第一扫描线P_G1-P_Gn可分别与源极线S1-Sn相交于显示面板110上。而第二扫描线BL_G1-BL_Gm可分别与数据线D1-Dm相交于背光板120上。栅极驱动电路130具有多个接脚，其中多个接脚包括多个第一接脚G1-Gn与多个第二接脚Gn+1-Gn+m。在本实施例中，栅极驱动电路130的第一接脚G1-Gn可分别耦接至第一扫描线P_G1-P_Gn，栅极驱动电路130的第二接脚Gn+1-Gn+m则可分别耦接至第二扫描线BL_G1-BL_Gm。栅极驱动电路130可分别经由第一接脚G1-Gn传送多个第一扫描信号至第一扫描线P_G1-P_Gn，并分别经由第二接脚Gn+1-Gm+n传送多个第二扫描信号至第二扫描线BL_G1-BL_Gm。栅极驱动电路130可以被设置于单一集成电路中。值得注意的是，第一接脚G1-Gn的数量可等于第二接脚Gn+1-Gn+m的数量，或者，第一接脚G1-Gn的数量也可大于第二接脚Gn+1-Gn+m的数量，没有固定的限制。
在此请注意，本发明实施例中，通过单一个集成电路来建构栅极驱动电路130，并利用栅极驱动电路130来产生用以扫描显示面板110的第一扫描信号，以及用以扫描背光板120的第二扫描信号，可简化显示装置100的硬件配置的复杂度，并可有效降低所需要的布局面积。
图2示出本发明一实施例的栅极驱动电路的波形图。请参照图1与图2，时序控制器可传送第一起始扫描信号STV至栅极驱动电路130以触发栅极驱动电路130依据第一起始扫描信号STV产生多个第一扫描信号P1-Pn。在本实施例中，栅极驱动电路130可通过移位寄存器(shift register)将所接收的第一起始扫描信号STV，依据一段预设时间为延迟单位，来依序于第一接脚G1-Gn产生第一扫描信号P1-Pn，其中预设时间可以为任意设置的一段时间。详细而言，栅极驱动电路130可将第一起始扫描信号STV延迟一段预设时间，以于第一个第一接脚G1产生第一个第一扫描信号P1。栅极驱动电路130可将第一个第一扫描信号P1延迟一段预设时间，以于第二个第一接脚G2产生第二个第一扫描信号P2。栅极驱动电路130可将第n-1个第一扫描信号P1延迟一段预设时间，以于第n个第一接脚Gn产生第n个第一扫描信号Pn。藉此，栅极驱动电路130可依序于第一接脚G1-Gn产生第一扫描信号P1-Pn。此外，栅极驱动电路130可依据第一接脚的最后者Gn所产生的最后一个第一扫描信号Pn以作为第二起始扫描信号，并依据第二起始扫描信号以产生多个第二扫描信号Pn+1-Pn+m。换言之，栅极驱动电路130可通过移位寄存器将最后一个第一扫描信号Pn以一段预设时间为延迟单位依序于第二接脚Gn+1-Gn+m产生第二扫描信号Pn+1-Pn+m。详细而言，栅极驱动电路130可将第一接脚的最后者Gn所产生的最后一个第一扫描信号Pn延迟一段预设时间，以于第一个第二接脚Gn+1产生第一个第二扫描信号Pn+1。栅极驱动电路130可将第一个第二扫描信号Pn+1延迟一段预设时间，以于第二个第二接脚Gn+2产生第二个第二扫描信号Pn+2。栅极驱动电路130可将第m-1个第二扫描信号Pn+m-1延迟一段预设时间，以于第m个第二接脚Gn+m产生第m个第二扫描信号Pn+m。藉此，栅极驱动电路130可依序于第二接脚Gn+1-Gn+m产生第二扫描信号Pn+1-Pn+m。
关于栅极驱动电路130的硬件架构，可通过本领域技术人员所熟知的Gate IC可采用COG(Chip On Glass)或是COF(Chip On Film)等方式设置，或是阵列基板上栅极驱动电路(Gate on Array，GOA)来实施。
图3示出本发明另一实施例的显示装置的示意图。请参照图3，显示装置300包括显示面板110、背光板120以及栅极驱动电路130，其中栅极驱动电路130可通过第一脚位G1-Gn耦接至第一扫描线P_G1-P_Gn与第二扫描线BL_G1-BL_Gm。显示面板110上的第一扫描线P_G1-P_Gn的数量可大于背光板120上的第二扫描线BL_G1-BL_Gm的数量。第一扫描线P_G1-P_Gn可分为多个第一扫描线组Gr1-Gri。各第一扫描线组Gr1-Gri可具有一条以上的第一扫描线。第一扫描线组Gr1-Gri的第一扫描线的数量并没有一定的限制。背光板120上的第二扫描线BL_G1-BL_Gm则可分别直接连接至各第一扫描线组Gr1-Gri中的任一条第一扫描线。举例而言，第二扫描线BL_G1可直接连接至第一扫描线组Gr1中的第一条第一扫描线(即第一扫描线P_G1)，而第二扫描线BL_G2可直接连接至第一扫描线组Gr2中的第一条第一扫描线(即第一扫描线P_G3)，以及第二扫描线BL_Gm可直接连接至第一扫描线组Gri中的第一条第一扫描线(即第一扫描线P_Gn-1)。背光板120上的第二扫描线BL_G1-BL_Gm还可分别直接连接至各第一扫描线组Gr1-Gri中的任一条第一扫描线。举例而言，第二扫描线BL_G1可直接连接至第一扫描线组Gr1中的第一条第一扫描线(即第一扫描线P_G1)，而第二扫描线BL_G2可直接连接至第一扫描线组Gr2中的第二条第一扫描线(即第一扫描线P_G4)，以及第二扫描线BL_Gm可直接连接至第一扫描线组Gri中的第二条第一扫描线(即第一扫描线P_Gn)。此外，栅极驱动电路130可采用阵列基板行驱动(Gate Driver on Array，GOA)的方法将栅极驱动电路130直接设置于阵列(Array)基板上，从而可以省去栅极驱动集成电路的部分。藉此，可从材料成本以及制作工艺两方面降低成本。
并且，显示装置300还可包括时序控制器310、源极驱动电路320以及数据电路330。时序控制器310可耦接至栅极驱动电路130，并传送第一扫描信号至栅极驱动电路130。源极驱动电路320可耦接至多条源极线S1-Sn，并依序依据多个第一扫描信号传送多个源极驱动信号至源极线S1-Sn。数据电路330可耦接至多条数据线D1-Dm，并依序依据多个第二扫描信号传送多个数据信号至数据线D1-Dm。
在此请注意，本发明实施例中，背光板120的第二扫描线BL_G1-BL_Gm可分别耦接至显示面板110的第一扫描线组Gr1-Gri，以使栅极驱动电路130不需要额外的接脚以传送第二扫瞄信号至第二扫描线BL_G1-BL_Gm，进而减少显示装置300的线路数目以有效地简化硬件配置的复杂度。
数据电路330可对应第二扫描线BL_G1-BL_Gm的被启动时序，来产生对应的数据信号至数据线D1-Dm，并藉此控制背光板120的发光状态。
关于本发明实施例的时序控制器310、源极驱动电路320以及数据电路330的硬件架构。其中，时序控制器310以及源极驱动电路320可应用本领域技术人员所熟知的显示装置的时序控制电路以及源极驱动电路来实施。而关于数据电路330，则可以利用本领域技术人员所熟知的背光板的控制电路来实施，没有特定的限制。
图4示出本发明另一实施例的显示装置的波形图。请参照图4，栅极驱动电路可产生与第一扫描信号P1-Pn中的一部份同步的第二扫描信号Pn+1-Pn+m。例如说，第二扫描信号Pn+1-Pn+m可为与第一扫描信号P1、P3、...Pn相同的信号。当然，在本发明其他实施例中，第二扫描信号Pn+1-Pn+m可设置为与第一扫描信号P2、P4、...Pn相同的信号。本实施例中，m可以小于n。
图5示出本发明另一实施例的显示装置的示意图。请参看图5，显示装置500包括显示面板110、背光板120以及栅极驱动电路130，其中栅极驱动电路130可通过第一脚位G1-Gn耦接至第一扫描线P_G1-P_Gn与第二扫描线BL_G1-BL_Gm。显示装置500的显示面板110上的第一扫描线P_G1-P_Gn的数量可等于背光板120上的第二扫描线BL_G1-BL_Gn的数量。背光板120上的第二扫描线BL_G1-BL_Gn可分别直接连接至显示面板110上的第一扫描线P_G1-P_Gn。换言之，背光板120上的第二扫描线BL_G1-BL_Gn可通过一对一的方式直接连接至显示面板110上的第一扫描线P_G1-P_Gn。于此情况下，栅极驱动电路130的多个第一脚位G1-Gn可直接视为多个第二脚位。栅极驱动电路130所产生的多个第一扫描信号也可直接视为多个第二扫描信号。藉此，栅极驱动电路130可产生多个第一扫描信号，以分别直接传送多个第一扫描信号至第一扫描线P_G1-P_Gn与第二扫描线BL_G1-BL_Gn。
图6示出本发明另一实施例的显示装置的波形图。请参照图6，栅极驱动电路可产生与第一扫描信号P1-Pn完全同步的第二扫描信号Pn+1-Pn+m。例如说，在本实施例中，n可以等于m，且第二扫描信号Pn+1-Pn+m分别与第一扫描信号P1-Pn同步。
图7示出本发明另一实施例的显示装置的示意图。请参看图7，显示装置700包括显示面板110、背光板120以及栅极驱动电路130，其中栅极驱动电路130可通过第一脚位G1-Gn耦接至第一扫描线P_G1-P_Gn与第二扫描线BL_G1-BL_Gm。显示装置700的显示面板110上的第一扫描线P_G1-P_Gn的数量可大于背光板120上的第二扫描线BL_G1-BL_Gm的数量。背光板120上的相邻的第二扫描线间设置的第一扫描线的数量可完全相同、完全不同或部份相同。在图7中，每两条第二扫描线线间均可间隔任意数量的第一扫描线，且间隔在每两条第二扫描线线间中的第一扫描线的数量并不需要完全相同。举例而言，第二扫描线BL_G1与第二扫描线BL_G2之间可设置一条第一扫描线，而第二扫描线BL_G2与第二扫描线BL_G3之间可设置两条第一扫描线。请注意，上述的说明不用以限制第二扫描线的配置方式，在其他实施例中，第二扫描线BL_G1与第二扫描线BL_G2之间也可设置多条第一扫描线，而第二扫描线BL_G2与第二扫描线BL_G3之间可设置一条或两条以上的第一扫描线。
图8示出本发明一实施例的显示装置的结构的示意图。请参看图8，显示装置800还包括第一电路板820以及第二电路板840。显示面板810用以承载栅极驱动电路130。第一电路板820耦接显示面板810，并具有多条第一传输导线8201。第二电路板840耦接背光板830，并具有多条第二传输导线8401。多条第一传输导线8201可耦接至栅极驱动电路130的中与第一接脚不同的多个第二接脚(如图1所示)，或者是耦接至栅极驱动电路130的多个第一接脚中的部份或全部接脚(如图3、图5、图7所示)。多条第二传输导线8401分别耦接在第一传输导线8201以及第二扫描线BL_G1-BL_Gm间。详细而言，栅极驱动电路130可通过多条第一传输导线8201将多个第二扫描信号传送至第二电路板840，并通过多条第二传输导线8401将多个第二扫描信号传送至第二扫描线BL_G1-BL_Gm。此外，栅极驱动电路130可通过玻璃覆晶封装(Chip on Glass，COG)的方法耦接至显示面板810的第一扫描线P_G1-P_Gn。第一电路板820与第二电路板840可以是硬性印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)或软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，并没有特别的限制。并且，显示面板810还可用以承载源极驱动电路320，而背光板830还可用以承载数据电路330，以及第一电路板820还可用以承载时序控制器310，其中时序控制器310可经由显示面板810耦接至栅极驱动电路130。
图9示出本发明另一实施例的显示装置的结构的示意图。请参看图9，显示装置900还包括桥接基板910。桥接基板910用以承载栅极驱动电路130，并耦接显示面板810与背光板830间。显示面板810的多条第一扫描线P_G1-P_Gn可经由桥接基板910耦接至栅极驱动电路130的多个第一接脚。而背光板830的多条第二扫描线可经由桥接基板910耦接至栅极驱动电路130中与第一接脚不同的多个第二接脚(如图1所示)，或者是耦接至栅极驱动电路130的多个第一接脚中的部份或全部接脚(如图3、图5、图7所示)。详细而言，由于桥接基板910已耦接于显示面板810与背光板830间，栅极驱动电路130可直接经由桥接基板910将多个第一扫描信号传送至多条第一扫描线P_G1-P_Gn，以及直接经由桥接基板910将多个第二扫描信号传送至第二扫描线BL_G1-BL_Gm。此外，栅极驱动电路130可通过薄膜覆晶封装(Chip on Film，COF)的方法耦接至显示面板810的第一扫描线P_G1-P_Gn以及背光板830的第二扫描线BL_G1-BL_Gm。桥接基板910可以是硬性印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)或软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，并没有特别的限制。并且，显示面板810还可用以承载源极驱动电路320，而背光板830还可用以承载数据电路330，以及第一电路板820还可用以承载时序控制器310，其中时序控制器310可经由显示面板810以及桥接基板910耦接至栅极驱动电路130。
综上所述，本发明实施例所述的显示装置除了通过矩阵式显示面板与背光板解决限制显示画面的问题以外，还同时让显示面板与背光板共用栅极驱动电路以让整个显示装置的成本降低。换言之，本发明实施例可设置显示面板与背光板上的扫描线以进一步调整显示画面，并将显示面板与背光板上的扫描线耦接至同一个栅极驱动电路(同一颗栅极集成电路)，进而降低成本及电路复杂程度。此外，可以挑选栅极驱动电路的一部份的多个第一接脚以作为多个第二接脚。藉此，显示装置可减少整体走线的数目以进一步降低成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板，具有多条第一扫描线与多条源极线；
背光板，与所述显示面板重叠配置，具有多条第二扫描线与多条数据线；以及
栅极驱动电路，分别通过多个接脚以耦接至所述多条第一扫描线与所述多条第二扫描线，分别传送多个第一扫描信号至所述多条第一扫描线，以及分别传送多个第二扫描信号至所述多条第二扫描线。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，其中多个接脚包括多个第一接脚与多个第二接脚，分别耦接所述多条第一扫描线以及所述多条第二扫描线。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
时序控制器，耦接至所述栅极驱动电路，传送第一起始扫描信号至所述栅极驱动电路；
源极驱动电路，耦接至所述多条源极线，所述源极电路依序依据所述多个第一扫描信号传送多个源极驱动信号至所述多条源极线；以及
数据电路，耦接至所述多条数据线，所述数据电路依序依据所述多个第二扫描信号传送多个数据信号至所述多条数据线。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述栅极驱动电路用以：
接收第一起始扫描信号，并依据所述第一起始扫描信号以产生所述多个第一扫描信号；以及
依据所述多条第一扫描线的最后者以作为第二起始扫描信号，依据所述第二起始扫描信号以产生所述多个第二扫描信号，
其中所述栅极驱动电路延迟所述第一起始扫描信号，以依序产生所述多个第一扫描信号，
其中所述栅极驱动电路延迟所述第二起始扫描信号，以依序产生所述多个第二扫描信号。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当所述多条第二扫描线的数量小于所述多条第一扫描线的数量时，所述第二扫描线分别直接连接至部分的所述多条第一扫描线。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当所述多条第二扫描线的数量等于所述多条第一扫描线的数量时，所述多条第二扫描线分别直接连接至所述多条第一扫描线，且所述多个脚位的其中一同时连接至所述多条第一扫描线的其中一以及所述多条第二扫描线的其中一。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多条第一扫描线区分为多个第一扫描线组，所述第二扫描线分别直接连接至所述多个第一扫描线组中的其中一第一扫描线。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，相邻的第二扫描线间设置的第一扫描线的数量均相同、均不同或部份相同。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
第一电路板，耦接所述显示面板；以及
第二电路板，耦接所述背光板。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板用以承载所述栅极驱动电路，以及所述第一电路板与所述第二电路板分別具有多条第一传输导线與多条第二传输导线，
其中所述多条第一传输导线耦接至所述显示面板，以及所述多条第二传输导线分别耦接在所述第一传输导线以及所述多条第二扫描线间。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，还包括：
桥接基板，用以承载所述栅极驱动电路，并耦接所述显示面板与所述背光板，
其中所述多条第一扫描线经由所述桥接基板耦接至所述显示面板，以及所述多条第二扫描线经由所述桥接基板耦接至所述背光板。
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