TWI529695B - 顯示面板及其中之信號傳送方法 - Google Patents

Description

顯示面板及其中之信號傳送方法

本發明內容是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種顯示面板中之多工器電路。

傳統的液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)通常包括掃描驅動器(Scan Driver)和資料驅動器(Data Driver)。掃描驅動器耦接於多條掃描線，且每一條掃描線傳送掃描信號至像素，使得中像素的電晶體。資料驅動器耦接於多條資料線，且每一條資料線傳送資料信號至像素中的電晶體。

隨著平面顯示器的解析度需求不斷地提高，本領域的技術人員也在研究和開發超高解析度的產品，如：具解析度4K×2K的電視機以及具解析度2048×1546的平板電腦。在現有技術中，以較高解析度的面板設計而言，通常可由積體電路晶片透過多工器(Multiplexer，MUX)架構在掃描線的掃描期間內傳送影像信號，使得影像信號透過多工器架構相應地傳送至資料線。

然而，當顯示器的解析度提高時，掃描線的掃描期間會變得更短，因此多工器架構的操作期間也變得更短。舉例來說，在全高清(Full HD)解析度1920×1080的顯示器中，每條掃描線的掃描期間為8.68μs，此時若採用1對3的多工器架構，則每條資料線能透過多工器架構接收影像信號的期間為1.89μs，而當解析度再提高至4K×2K時，則每條掃描線的掃描期間進一步縮短至1.89μs，若採用1對3的多工器架構，則每條資料線能透過多工器架構接收影像信號的期間只剩下0.45μs。如此一來，每條資料線能接收影像信號的期間會太短，必定造成資料線於透過多工器架構所接收的影像信號會有所誤差，引起顯示器的畫面出現顯示異常情形。

本發明內容之一實施方式係關於一種顯示面板，其包含複數條掃描線、複數條資料線以及一多工器電路。前述資料線與前述掃描線相互交錯配置。多工器電路包含複數個開關，前述開關的第一端分別電性耦接於前述資料線之一端，前述開關用以響應複數個控制信號而導通。前述資料線用以於前述控制信號的致能期間透過前述開關接收複數個影像資料信號，前述控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有部分重疊的致能期間。

本發明內容之另一實施方式係關於一種信號傳送方法，適用於如上所述之顯示面板。此方法包含傳送複數 個控制信號至相應之前述開關，使得前述開關依據前述控制信號導通，其中前述控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有部分重疊的致能期間；以及於前述控制信號的致能期間透過前述開關傳送複數個影像資料信號至前述資料線。

本發明內容之次一實施方式係關於一種顯示面板，其包含複數條掃描線、複數條資料線以及一多工器電路。前述資料線與前述掃描線相互交錯配置。多工器電路包含複數個開關，前述開關的第一端分別電性耦接於前述資料線之一端，前述開關用以響應複數個控制信號而導通。前述資料線用以於前述控制信號的致能期間透過前述開關接收複數個影像資料信號，前述控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有相異的脈衝寬度。

本發明內容之又一實施方式係關於一種信號傳送方法，適用於如上所述之顯示面板。此方法包含：傳送複數個控制信號至相應之前述開關，使得前述開關依據前述控制信號導通，其中前述控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有相異的脈衝寬度；以及於前述控制信號的致能期間透過前述開關傳送複數個影像資料信號至前述資料線。

本發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要元件或界定本發明的範圍。

100、100a‧‧‧顯示面板

110‧‧‧顯示陣列

120‧‧‧多工器電路

DL1~DLN‧‧‧資料線

GL1~GLM‧‧‧掃描線

CTRL1~CTRLK‧‧‧控制信號

M11~M1K、M21~M2K、...、Md1~MdK‧‧‧開關

CT1~CTK‧‧‧控制線

S1~SP‧‧‧影像信號線

SL1~SLP、SLR、SLG、SLB‧‧‧影像資料信號

Pixel_R、Pixel_G、Pixel_B‧‧‧資料信號

T1、T2、T3‧‧‧期間

W1、W2、W3‧‧‧脈衝寬度

第1圖是依照本發明實施例繪示一種顯示面板的示意圖；第2圖是依照本發明實施例繪示一種如第1圖所示顯示面板的部分示意圖；第3圖是依照本發明實施例繪示如第2圖所示信號的時序示意圖；以及第4圖是依照本發明其他實施例繪示如第2圖所示信號的時序示意圖。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為使便於理解，下述說明中相同元件將以相同之符號標示來說明。

在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論， 以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。

關於本文中所使用之『約』、『大約』或『大致』一般通常係指數值之誤差或範圍於百分之二十以內，較好地是於百分之十以內，而更佳地則是於百分之五以內。文中若無明確說明，其所提及的數值皆視作為近似值，例如可如『約』、『大約』或『大致』所表示的誤差或範圍，或其他近似值。

其次，在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

另外，關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。

第1圖是依照本發明實施例繪示一種顯示面板的示意圖。如第1圖所示，顯示面板100包含顯示陣列110以及多工器電路120，其中多工器電路120電性耦接顯示陣列110。

顯示陣列110包含複數條資料線(如：N條資料線DL1~DLN，N為正整數)以及複數條掃描線(如：M條掃描線GL1~GLM，M為正整數)，且上述資料線與掃描線相互交錯配置，以形成一個畫素陣列。在本實施例中，資料線DL1~DLN係耦接多工器電路120，並用以依據多工器 電路120的操作接收影像資料信號。

此外，多工器電路120包含複數個開關，且這些開關分別電性耦接於資料線DL1~DLN，並用以響應複數個控制信號CTRL1~CTRLK而導通。具體而言，如第1圖所示，多工器電路120包含第1組開關M11~M1K、第2組開關M21~M2K、...以及第d組開關Md1~MdK，其中上述開關M11~M1K、M21~M2K、...、Md1~MdK的第一端分別電性耦接於資料線DL1~DLN，d、K為正整數。

其次，第1組開關M11~M1K分別用以接收控制信號CTRL1~CTRLK，並分別由控制信號CTRL1~CTRLK所控制而導通。類似地，第d組開關Md1~MdK分別用以接收控制信號CTRL1~CTRLK，並分別由控制信號CTRL1~CTRLK所控制而導通。其它開關的配置依此類推，故於此不再贅述。

實作上，本文中所述開關可以是類比開關、數位開關、薄膜電晶體開關或其它類型的開關，本領域具通常知識者可依據實際需求選用適當類型的開關來製作多工器電路，在此並不限制上述開關的類型。在一些實施例中，上述開關更可包含以銦鎵鋅氧化物(InGaZn Oxide,IGZO)為材料製作的電晶體。

在一些實施例中，如第1圖所示，顯示面板100可更包含複數條控制線CT1~CTK，且這些控制線CT1~CTK用以分別傳送控制信號CTRL1~CTRLK。此外，控制線CT1~CTK分別電性耦接於第1組開關M11~M1K的控制端， 且分別電性耦接於第d組開關Md1~MdK的控制端，依此類推。

再者，於控制信號CTRL1~CTRLK的致能期間，上述資料線DL1~DLN可用以分別透過開關M11~M1K、M21~M2K、...、Md1~MdK接收複數個影像資料信號SL1~SLP，其中P為正整數。具體而言，於控制信號CTRL1~CTRLK的致能期間，開關M11~M1K分別響應於控制信號CTRL1~CTRLK而導通，使得影像資料信號SL1透過開關M11~M1K分別傳送至相應的資料線。類似地，於控制信號CTRL1~CTRLK的致能期間，開關Md1~MdK分別響應於控制信號CTRL1~CTRLK而導通，使得影像資料信號SLP透過開關Md1~MdK分別傳送至相應的資料線。其它開關的操作依此類推，故於此不再贅述。

實作上，顯示面板100可為一高解析度面板，例如：Full HD 1080高畫質解析度(1920×1080)面板、4K2K(3840×2160)超高解析度面板，或是甚至具更高解析度的面板。在一些實施例中，控制信號CTRL1~CTRLK的致能期間中至少一者可等於或小於約1.89微秒(μs)，或是等於或小於約0.45微秒(μs)。

在進一步實施例中，顯示面板100可更包含複數條影像信號線S1~SP，其中影像信號線S1~SP用以傳送影像資料信號SL1~SLP，並各自與一組相應的開關電性耦接。具體而言，影像信號線S1電性耦接第1組開關M11~M1K的第二端，影像信號線SP電性耦接第d組開關Md1 ~MdK的第二端，依此類推。

另一方面，當面板解析度提高時，由於多工器電路的操作期間變短，因此每條資料線能接收影像信號的期間也相應地變短，導致資料線透過多工器電路所接收的影像信號可能會有所誤差。為了避免此種情形，上述控制信號CTRL1~CTRLK中至少二控制信號係經同步地啟始且具有部分重疊的致能期間。具體說明如下所述。

第2圖是依照本發明實施例繪示一種如第1圖所示顯示面板的部分示意圖，其中為了方便及清楚說明起見，第2圖僅繪示1對3的多工器電路(包含開關M11~M13)，並配合相應的控制信號CTRL1~CTRL3、影像資料信號SL及資料線DL1~DL3作例示說明，但本發明並不以此為限。換言之，在不脫離本發明之精神和範圍內，本領域具通常知識者可將本發明的概念應用於1對X(X大於1)的多工器電路及其所在的顯示面板中。其次，第3圖是依照本發明實施例繪示如第2圖所示信號的時序示意圖。為清楚說明起見，下述操作是以第2圖配合第3圖來作例示說明。

如第2圖和第3圖所示，控制信號CTRL1~CTRL3會在單一掃描線的掃描期間內致能或產生，且控制信號CTRL1和CTRL2係經同步地啟始，其中控制信號CTRL1的致能期間T1與控制信號CTRL2的致能期間T2部分重疊(如：期間T2較長於期間T1)，控制信號CTRL3的致能期間T3不與期間T2和T1重疊。在不同實施例中，控制信號CTRL1具有脈衝寬度W1，控制信號CTRL2具有脈衝寬 度W2，且脈衝寬度W2大於脈衝寬度W1。

其次，在一些實施例中，開關M11~M13分別相應紅色、綠色及藍色子畫素於多工器電路中配置。開關M11~M13分別依據控制信號CTRL1~CTRL3導通，使得資料線DL1~DL3透過開關M11~M13接收相應不同顏色子畫素的影像資料信號SLR、SLG、SLB，其中上述影像資料信號SLR、SLG、SLB互不重疊。

在一些實施例中，於進行畫素行反轉(pixel column inversion)驅動的情形下，上述影像資料信號SLR、SLG、SLB具相同極性(如：相同正極性或負極性)。

操作上，控制信號CTRL1和CTRL2經同步地啟始，使得開關M11和M12分別依據控制信號CTRL1和CTRL2同步地導通。此時，相應紅色子畫素的影像資料信號SLR會經由開關M11和M12分別傳送至資料線DL1和DL2，使得資料線DL1和DL2經充電而具有相應於影像資料信號SLR的準位，此時顯示面板100a中相應的子畫素便可接收資料線DL1上相應形成的資料信號Pixel_R。

需說明的是，因資料線DL2亦依據影像資料信號SLR進行充電，故可藉由上述操作對資料線DL2作預先充電，以減少資料信號的轉換幅度及轉換時間，亦可避免因資料線上電壓的充電不足而導致每個畫素中欲充電達到的畫素電壓有錯誤的問題。

接著，當開關M11依據控制信號CTRL1關斷時，開關M12仍然依據控制信號CTRL2導通(因期間T2較長 於期間T1)。此時，相應綠色子畫素的影像資料信號SLG會經由開關M12傳送至資料線DL2，使得資料線DL2經充電而轉變成具有相應於影像資料信號SLG的準位，此時顯示面板100a中相應的子畫素便可接收資料線DL2上相應形成的資料信號Pixel_G。

然後，在開關M11和M12均關斷後，控制信號CTRL3啟始，使得開關M13依據控制信號CTRL3導通。此時，相應藍色子畫素的影像資料信號SLB會經由開關M13傳送至資料線DL3，使得資料線DL3經充電而具有相應於影像資料信號SLB的準位，此時顯示面板100a中相應的子畫素便可接收資料線DL3上相應形成的資料信號Pixel_B。

如此一來，當面板解析度被要求提高時，藉由將兩相鄰控制信號間的時間間隔縮減，並增加單一控制信號的致能期間，便可增加多工器電路中開關的導通時間，藉此解決因多工器電路的操作期間變短而導致每條資料線能接收影像信號的期間變短的問題，避免每條資料線的充電時間不足的限制。此外，由於相應的資料線亦可依據影像資料信號進行預先充電，以減少資料信號的轉換幅度及轉換時間，亦可避免因資料線上電壓的充電不足而導致每個畫素中欲充電達到的畫素電壓有錯誤的情形。

第4圖是依照本發明其他實施例繪示如第2圖所示信號的時序示意圖。相較於第3圖，第4圖中的控制信號CTRL3與控制信號CTRL1、CTRL2同步地啟始，其中控制 信號CTRL1的致能期間T1、控制信號CTRL2的致能期間T2以及控制信號CTRL3的致能期間T3彼此部分重疊(如：期間T3較長於期間T1，期間T2較長於期間T1)。在不同實施例中，相較於第3圖，第4圖中的控制信號CTRL3具有脈衝寬度W3，且脈衝寬度W1、W2和W3彼此均相異，例如：脈衝寬度W3大於脈衝寬度W2，脈衝寬度W2大於脈衝寬度W1。

操作上，如第2圖和第3圖所示，控制信號CTRL1、CTRL2和CTRL3經同步地啟始，使得開關M11、M12和M13分別依據控制信號CTRL1、CTRL2和CTRL3同步地導通。此時，相應紅色子畫素的影像資料信號SLR會經由開關M11、M12和M13分別傳送至資料線DL1、DL2和DL3，使得資料線DL1、DL2和DL3經充電而具有相應於影像資料信號SLR的準位，此時顯示面板100a中相應的子畫素便可接收資料線DL1上相應形成的資料信號Pixel_R。

類似地，因資料線DL2和DL3亦依據影像資料信號SLR進行充電，故可藉由上述操作對資料線DL2和DL3作預先充電，以減少資料信號的轉換幅度及轉換時間，亦可避免因資料線上電壓的充電不足而導致每個畫素中欲充電達到的畫素電壓有錯誤的問題。

接著，當開關M11依據控制信號CTRL1關斷時，開關M12和M13仍然分別依據控制信號CTRL2和CTRL3導通(因期間T2和T3均較長於期間T1)。此時，相應綠色子畫素的影像資料信號SLG會經由開關M12和M13分 別傳送至資料線DL2和DL3，使得資料線DL2和DL3經充電而轉變成具有相應於影像資料信號SLG的準位，此時顯示面板100a中相應的子畫素便可接收資料線DL2上相應形成的資料信號Pixel_G。

然後，當開關M12依據控制信號CTRL2關斷時，開關M13仍然依據控制信號CTRL3導通(因期間T3較長於期間T2)。此時，相應藍色子畫素的影像資料信號SLB會經由開關M13傳送至資料線DL3，使得資料線DL3經充電而轉變成具有相應於影像資料信號SLB的準位，此時顯示面板100a中相應的子畫素便可接收資料線DL3上相應形成的資料信號Pixel_B。

如此一來，同樣可解決因多工器電路的操作期間變短而導致每條資料線能接收影像信號的期間變短的問題，避免每條資料線的充電時間不足的限制，同時避免因資料線上電壓的充電不足而導致每個畫素中欲充電達到的畫素電壓有錯誤的情形。

本發明內容之另一些實施方式係關於一種信號傳送方法，其適用於如上所述之顯示面板中。為清楚說明起見，下述信號傳送方法是以第1~4圖所示實施例來作例示說明，然不以其為限。

信號傳送方法包含下述步驟。首先，如第1圖所示，傳送控制信號CTRL1~CTRLK至相應的開關M11~M1K、M21~M2K、...、Md1~MdK，使得開關M11~M1K、M21~M2K、...、Md1~MdK依據控制信號CTRL1~CTRLK 導通，其中控制信號CTRL1~CTRLK中至少二控制信號係經同步地啟始，且具有部分重疊的致能期間或是相異的脈衝寬度(如第3圖所示)，或者更進一步地，控制信號CTRL1~CTRLK均經同步地啟始，且彼此均有部分重疊的致能期間或是彼此均具有相異的脈衝寬度(如第4圖所示)。然後，如第1圖所示，於控制信號CTRL1~CTRLK的致能期間透過開關M11~M1K、M21~M2K、...、Md1~MdK傳送影像資料信號SL1~SLP分別至資料線DL1~DLN。

在一些實施例中，於進行畫素行反轉(pixel column inversion)驅動的情形下，上述傳送影像資料信號SL1~SLP分別至資料線DL1~DLN的步驟更可包含：於掃描期間，透過上述開關M11~M1K、M21~M2K、...、Md1~MdK中分別相應紅色、綠色及藍色子畫素的開關傳送具相同極性的影像資料信號分別至資料線DL1~DLN。

在上述實施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行，上述方法僅為實施例，並非用以限定本發明。

由上述本發明之實施例可知，應用上述顯示面板可解決因面板解析度提高而導致每條資料線能接收影像信號的期間變短的問題，避免每條資料線的充電時間不足的限制，同時亦可對相應的資料線進行預先充電，以減少資料信號的轉換幅度及轉換時間，且避免因資料線上電壓的充電不足而導致每個畫素中欲充電達到的畫素電壓有錯誤的情形。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域具通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

CTRL1~CTRL3‧‧‧控制信號

SLR、SLG、SLB‧‧‧影像資料信號

Pixel_R、Pixel_G、Pixel_B‧‧‧資料信號

T1、T2、T3‧‧‧期間

W1、W2‧‧‧脈衝寬度

Claims (14)

1. 一種顯示面板，包含：複數條掃描線；複數條資料線，該些資料線與該些掃描線相互交錯配置；以及一多工器電路，該多工器電路包含複數個開關，該些開關的第一端分別電性耦接於該些資料線之一端，該些開關用以響應複數個控制信號而導通；其中該些資料線用以於該些控制信號的致能期間透過該些開關接收複數個影像資料信號，該些控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有部分重疊的致能期間。
2. 如請求項1所述之顯示面板，其中該些控制信號均經同步地啟始且彼此均有部分重疊的致能期間。
3. 如請求項1或2所述之顯示面板，更包含：複數條影像信號線，各自電性耦接於該些開關的第二端，並用以傳送該些影像資料信號。
4. 如請求項3所述之顯示面板，其中於一掃描期間內，該些影像信號線中之一者係用以傳送分別相應紅色、綠色及藍色子畫素且具相同極性的影像資料信號，且相應紅色、綠色及藍色子畫素之該些影像資料信號互不重疊。
5. 如請求項1或2所述之顯示面板，其中該顯示面板 係為一高解析度面板，該高解析度面板中所傳送之該些控制信號的致能期間中至少一者等於或小於約1.89微秒，或是等於或小於約0.45微秒。
6. 一種信號傳送方法，適用於如請求項1所述之顯示面板，該方法包含：傳送複數個控制信號至相應之該些開關，使得該些開關依據該些控制信號導通，其中該些控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有部分重疊的致能期間；以及於該些控制信號的致能期間透過該些開關傳送複數個影像資料信號至該些資料線。
7. 如請求項6所述之信號傳送方法，其中該些控制信號均經同步地啟始且彼此均有部分重疊的致能期間。
8. 如請求項6或7所述之信號傳送方法，其中於該些控制信號的致能期間透過該些開關傳送該些影像資料信號至該些資料線的步驟更包含：於一掃描期間，透過該些開關中分別相應紅色、綠色及藍色子畫素的開關傳送具相同極性的影像資料信號至該些資料線。
9. 一種顯示面板，包含：複數條掃描線；複數條資料線，該些資料線與該些掃描線相互交錯配 置；以及一多工器電路，該多工器電路包含複數個開關，該些開關的第一端分別電性耦接於該些資料線之一端，該些開關用以響應複數個控制信號而導通；其中該些資料線用以於該些控制信號的致能期間透過該些開關接收複數個影像資料信號，該些控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有相異的脈衝寬度。
10. 如請求項9所述之顯示面板，其中該些控制信號均經同步地啟始，且該些控制信號的脈衝寬度彼此均相異。
11. 如請求項9或10所述之顯示面板，其中於一掃描期間，該些資料線用以透過該些開關中分別相應紅色、綠色及藍色子畫素的開關接收具相同極性的影像資料信號。
12. 如請求項9或10所述之顯示面板，其中該顯示面板係為一高解析度面板，該高解析度面板中所傳送之該些控制信號的致能期間中至少一者等於或小於約1.89微秒，或是等於或小於約0.45微秒。
13. 一種信號傳送方法，適用於如請求項9所述之顯示面板，該方法包含：傳送複數個控制信號至相應之該些開關，使得該些開關依據該些控制信號導通，其中該些控制信號中至少二控制信號係經同步地啟始且具有相異的脈衝寬度；以及 於該些控制信號的致能期間透過該些開關傳送複數個影像資料信號至該些資料線。
14. 如請求項13所述之信號傳送方法，其中該些控制信號均經同步地啟始，且該些控制信號的脈衝寬度彼此均相異。