TWI616861B - 主動矩陣式液晶顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種主動矩陣式液晶顯示裝置，其包含形成矩陣之多條資料線與多條掃描線。多個次畫素單元排列於矩陣之第一列，並包含排列於第一列之第一子畫素單元與第二子畫素單元。第一子畫素單元包含第一電晶體與第二電晶體，第一電晶體的控制端電性連接至第一掃描線。第二電晶體的控制端電性連接至第二掃描線，且第一電晶體的第一端電性連接於第二電晶體的第一端。第二子畫素單元包含第三電晶體。第三電晶體的控制端電性連接至第一掃描線，第三電晶體的第一端與第二電晶體的第二端電性連接至第一資料線。

Description

主動矩陣式液晶顯示裝置

本案是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於半源極驅動HSD(Half Source Driving)畫素陣列的顯示裝置。

隨著顯示裝置的快速發展，人們在任何場合任何時間都會使用大大小小的顯示裝置，例如：手機、電腦等。在使用顯示裝置的同時，每次顯示裝置的畫面變動時皆會造成不同的耗電量，而耗電量也直接影響了人們對於使用顯示裝置的更多顧慮。

顯示裝置的各種元件往往通過精密設計進行整合，以在降低耗電量的同時保證較佳的顯示效果。顯示裝置中需要設置大量的掃描驅動電路與資料驅動電路以驅動顯示裝置中的各個畫素。相較於資料驅動電路，掃描驅動電路的成本與耗電量均較低，因此可通過合理設計以減少資料線的數量，從而使用較少的資料驅動晶片，進而達到降低顯示裝置的耗電量的目的。

舉例來說，現有技術中半源極驅動HSD(Half Source Driving)畫素陣列的左右相鄰的子畫素共用一條資料線，使得資料線的數目相較於傳統顯示裝置的資料線數目減半。同一行的相鄰子畫素連接不同的掃描線，同一行相隔一個子畫素的子畫素連接相同的掃描線，使得掃描線的數目相較於傳統顯示裝置的掃描線數目加倍，以降低顯示裝置的耗電量。

然而，由於掃描線的數目加倍使得顯示裝置的開口率會降低，從而影響到顯示裝置的效能。且由於在半源極驅動畫素陣列時，兩個相鄰的子畫素連接至同一條資料線，兩個相鄰子畫素中的其中一個子畫素是透過相鄰的子畫素進行充電，從而導致各個畫素的充電率差異，而產生亮暗線。

因此，如何改善半源極驅動畫素陣列開口率與亮暗線的問題，為本領域待改進的問題之一。

本案之一態樣是在提供一種顯示裝置，包含多條資料線、多條掃描線以及多個次畫素單元。多條掃描線與多條資料線形成N列M行之矩陣，其中N與M為正整數。多個次畫素單元排列於矩陣之第一列，包含第一子畫素單元與第二子畫素單元。第一子畫素單元排列於第一列，包含第一電晶體與第二電晶體。第一電晶體的控制端電性連接至多條掃描線中的第一掃描線。第二電晶體的控制端電性連接至多條掃描線中的第二掃描線，且第一電晶體的第一端電性連接 於第二電晶體的第一端。第二子畫素單元排列於該第一列，包含第三電晶體與第四電晶體。第三電晶體的控制端電性連接至第一掃描線，且第三電晶體的第一端與第二電晶體的第二端電性連接至多條資料線中的第一資料線。

因此，根據本案之技術態樣，本案之實施例藉由提供一種顯示裝置，藉以有效改善半源極驅動畫素陣列開口率與亮暗線的問題。

100A、100B‧‧‧顯示面板

200‧‧‧掃描信號波

SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6‧‧‧子畫素單元

P1、P2、P3、P4、P5、P6‧‧‧子畫素電極

G1~GM+1‧‧‧掃描線

D1~DN+1‧‧‧資料線

G11、G12、G21、G22‧‧‧子掃描線

T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9‧‧‧電晶體

C1、C2、C3、C4‧‧‧週期

VS1、VS2、VS3‧‧‧掃描信號

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種顯示面板的示意圖；第2圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種掃描信號波的波形圖；以及第3圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種顯示面板的示意圖。

以下揭示提供許多不同實施例或例證用以實施本發明的不同特徵。特殊例證中的元件及配置在以下討論中被用來簡化本揭示。所討論的任何例證只用來作解說的用途，並不會以任何方式限制本發明或其例證之範圍和意義。此外，本揭示在不同例證中可能重複引用數字符號且/或字 母，這些重複皆為了簡化及闡述，其本身並未指定以下討論中不同實施例且/或配置之間的關係。

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『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，而『耦接』或『連接』還可指二或多個元件相互操作或動作。

在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。如本文所用，詞彙『與/或』包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任何組合。本案文件中提到的「及/或」是指表列元件的任一者、全部或至少一者的任意組合。

請參閱第1圖。第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種顯示面板100A的示意圖。如第1圖所繪示，顯示面板100A包含多條資料線D1~DN+1、多條掃描線 G1~GM+1與多個畫素單元。掃描線G1~GM+1配置於列的方向上，資料線D1~DN+1配置於行的方向上。多條資料線D1~DN+1與多條掃描線G1~GM+1形成M列N行之矩陣，其中N與M為正整數。同一列上相鄰之兩個子畫素單元形成一個畫素單元。例如排列於同一列之子畫素單元SP1與子畫素單元SP2形成一個畫素單元，排列於同一列之子畫素單元SP3與子畫素單元SP4形成一個畫素單元，排列於同一列之子畫素單元SP5與子畫素單元SP6形成一個畫素單元，其餘依此類推。如第1圖所繪示，子畫素單元SP1、子畫素單元SP2、子畫素單元SP3與子畫素單元SP4排列於第一列，也就是掃描線G1與掃描線G2之間，子畫素單元P5與子畫素單元P6排列第二列，也就是掃描線G2與掃描線G3之間。

如第1圖所繪示，子畫素單元SP1包含電晶體T1與電晶體T2，電晶體T1的控制端電性連接至掃描線G1，電晶體T1的一端電性連接於電晶體T2的一端，電晶體T1的另一端電性連接於子畫素電極P1。電晶體T2的控制端電性連接至掃描線G2，電晶體T2的一端電性連接於電晶體T1的一端，電晶體T2的另一端連接至資料線D1。子畫素單元SP2包含電晶體T3，電晶體T3的控制端電性連接至掃描線G1，電晶體T3的一端與資料線D1電性連接，電晶體T3的另一端與子畫素單元P2電性連接。在一些實施方式中，電晶體T1的一端係為直接連接於電晶體T2的一端。在一些實施方式中，電晶體T1的一端和電晶體T2的一端為通過導線直接相連，其中所述導線的材料，舉例而言，可以為金屬、 合金、或是透明導電材料等。在一些實施方式中，當電晶體T1和電晶體T2之間的資料電壓傳遞不需要通過畫素電極來傳導，則可以使得傳輸路徑上的電阻電容負載降低。

如第1圖所繪示，在一些實施例中，顯示裝置100A更包含子掃描線G11，子掃描線G11配置於行的方向上，並耦接於掃描線G1與電晶體T1之控制端之間。子掃描線G11由掃描線G1大致沿行方向延伸，並耦接於電晶體T1的控制端。

如第1圖所繪示，子畫素單元SP3包含電晶體T4與電晶體T5，電晶體T4的控制端電性連接至掃描線G1，電晶體T4的一端電性連接於電晶體T5的一端，電晶體T4的另一端電性連接於子畫素電極P3。電晶體T5的控制端電性連接至掃描線G2，電晶體T5的一端電性連接於電晶體T4的一端，電晶體T5的另一端連接至資料線D2。子畫素單元SP4包含電晶體T6，電晶體T6的控制端電性連接至掃描線G1，電晶體T6的一端與資料線D2電性連接，電晶體T6的另一端與子畫素單元P4電性連接。

如第1圖所繪示，在一些實施例中，顯示裝置100A更包含子掃描線G12，子掃描線G12配置於行的方向上，並耦接於掃描線G1與電晶體T4之控制端之間。子掃描線G12由掃描線G1大致沿行方向延伸，並耦接於電晶體T5的控制端。

如第1圖所繪示，子畫素單元SP5包含電晶體T7與電晶體T8，電晶體T7的控制端電性連接至掃描線 G2，電晶體T7的一端電性連接於電晶體T8的一端，電晶體T7的另一端電性連接於子畫素電極P5。電晶體T8的控制端電性連接至掃描線G3，電晶體T8的一端電性連接於電晶體T7的一端，電晶體T8的另一端連接至資料線D1。子畫素單元SP6包含電晶體T9，電晶體T9的控制端電性連接至掃描線G2，電晶體T9的一端與資料線D1電性連接，電晶體T9的另一端與子畫素單元P6電性連接。

如第1圖所繪示，在一些實施例中，顯示裝置100A更包含子掃描線G21，子掃描線G21配置於行的方向上，並耦接於掃描線G2與電晶體T7之控制端之間。子掃描線G21由掃描線G2大致沿行方向延伸，並耦接於電晶體T8的控制端。

在本案之一些實施例中，掃描線G1~GM+1與掃描驅動器(未繪示)電性連接，資料線D1~DN+1與資料驅動器(未繪示)電性連接。掃描驅動器輸出掃描信號至掃描線G1~GM+1。資料驅動器輸出資料電壓至資料線D1~DN+1。

請參閱第2圖。第2圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種掃描信號波200的波形圖。掃描信號VS1為輸入至掃描線G1之掃描信號，掃描信號VS2為輸入至掃描線G2之掃描信號，掃描信號VS3為輸入至掃描線G3之掃描信號。如第2圖所繪示，掃描信號VS3之波形圖與掃描信號VS2之波形圖相同，但掃描信號VS3之脈衝信號相較於掃描信號VS2之脈衝信號晚一個週期。

請一併參閱第1圖與第2圖。如第2圖所繪示， 於週期C1，掃描信號VS1與掃描信號VS2分別輸入脈衝信號至掃描線G1與掃描線G2。此時，電晶體T1與電晶體T2導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T1與電晶體T2輸入至子畫素電極P1中。與此同時，資料線D1之資料電壓亦通過電晶體T3輸入到子畫素電極P2。於周期C1，子畫素電極P3和子畫素電極P4亦分別接收到通過資料線D2所傳輸的資料電壓。

於週期C2，掃描信號VS1與掃描信號VS3分別輸入脈衝信號至掃描線G1與掃描線G3。此時，電晶體T3導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T3輸入至子畫素電極P2中。電晶體T6也導通，資料線D2之資料電壓通過電晶體T6輸入至子畫素電極P4。

於週期C3，掃描信號VS2輸入脈衝信號至掃描線G2。此時，電晶體T9導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T9輸入至子畫素電極P6中。

於週期C4，掃描信號VS2與掃描信號VS3分別輸入一脈衝信號至掃描線G2與掃描線G3。此時，電晶體T7與電晶體T8導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T7與電晶體T8輸入至子畫素電極P5中。

請參閱第3圖，第3圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種顯示面板100B的示意圖。於第1圖之顯示面板100A中，相鄰兩列之子畫素單元相同。而於第3圖之顯示面板100B中，相鄰兩列之子畫素單元不同。例如，於第1圖中，排列於第一列之子畫素單元SP1與排列於第二列之子畫素 單元SP5相同，且排列於第一列之子畫素單元SP2與排列於第二列之子畫素單元SP6相同。而於第3圖中，排列於第一列之子畫素單元SP1與排列於第二列之相鄰的子畫素單元SP5不相同，且排列於第一列之子畫素單元SP2與排列於第二列之相鄰的子畫素單元SP6不相同。其餘依此類推。再者，於第3圖中，排列於第一列之子畫素單元SP1是與排列於第二列之不相鄰的子畫素單元SP6相同，此外，排列於第一列之子畫素單元SP2與排列於第二列之子不相鄰的畫素單元SP5相同。其餘依此類推

第3圖之顯示面板100B中的子畫素單元SP1~子畫素單元SP4與第1圖之顯示面板100A中的子畫素單元SP1~子畫素單元SP4相同，在此不再重複贅述。

如第3圖所繪示，子畫素單元SP5包含電晶體T7，電晶體T7的控制端電性連接至掃描線G2，電晶體T7的一端與資料線D1電性連接，電晶體T7的另一端與子畫素電極P5電性連接。子畫素單元SP6包含電晶體T8與電晶體T9，電晶體T8的控制端電性連接至掃描線G3，電晶體T8的一端電性連接於電晶體T9的一端，電晶體T8的另一端電性連接至資料線D1。電晶體T9的控制端電性連接至掃描線G2，電晶體T9的一端電性連接於電晶體T8的一端，電晶體T9的另一端連接於子畫素電極P6。

如第3圖所繪示，在一些實施例中，顯示裝置100B更包含子掃描線G22，子掃描線G22配置於行的方向上，並耦接於掃描線G2與電晶體T9之控制端之間。子掃描 線G22由掃描線G2大致沿行方向延伸，並耦接於電晶體T的控制端。

請一併參閱第2圖與第3圖。如第2圖所繪示，於週期C1，掃描信號VS1與掃描信號VS2分別輸入脈衝信號至掃描線G1與掃描線G2。此時，電晶體T1與電晶體T2導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T1與電晶體T2輸入至子畫素電極P1中。

於週期C2，掃描信號VS1與掃描信號VS3分別輸入脈衝信號至掃描線G1與掃描線G3。此時，電晶體T3導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T3輸入至子畫素電極P2中。

於週期C3，掃描信號VS2輸入脈衝信號至掃描線G2。此時，電晶體T7導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T7輸入至子畫素電極P5中。

於週期C4，掃描信號VS2與掃描信號VS3分別輸入一脈衝信號至掃描線G2與掃描線G3。此時，電晶體T8與電晶體T9導通，資料線D1之資料電壓透過電晶體T8與電晶體T9輸入至子畫素電極P6中。

如上所述，於本案實施例中之顯示面板100A與顯示面板100B中，子畫素單元中的子畫素電極均無須透過其他子畫素單元而進行充電，從而有效改善亮暗線的問題。此外，於本案實施例中之顯示面板100A與顯示面板100B中，將子掃描線排列於行的方向，從而增加顯示面板100A與顯示面板100B之開口率。

由上述本案之實施方式可知，本案之實施例藉由提供一種顯示裝置，且特別是有關於半源極驅動HSD(Half Source Driving)畫素陣列的顯示裝置，藉以有效改善半源極驅動畫素陣列開口率與亮暗線的問題。

另外，上述例示包含依序的示範步驟，但該些步驟不必依所顯示的順序被執行。以不同順序執行該些步驟皆在本揭示內容的考量範圍內。在本揭示內容之實施例的精神與範圍內，可視情況增加、取代、變更順序及/或省略該些步驟。

雖然本案已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100A‧‧‧顯示面板

SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6‧‧‧子畫素單元

P1、P2、P3、P4、P5、P6‧‧‧子畫素電極

G1~GM+1‧‧‧掃描線

D1~DN+1‧‧‧資料線

G11、G12、G21‧‧‧子掃描線

T1~T9‧‧‧電晶體

Claims (9)

1. 一種主動矩陣式液晶顯示裝置，包含：複數條資料線；複數條掃描線，與該些資料線定義出一矩陣；以及複數個次畫素單元，排列於該矩陣之一第一列，包含：一第一子畫素單元，排列於該第一列，包含：一第一電晶體，該第一電晶體的一控制端電性連接至該些掃描線中的一第一掃描線；以及一第二電晶體，該第二電晶體的一控制端電性連接至該些掃描線中的一第二掃描線，且該第一電晶體的一第一端電性連接於該第二電晶體的一第一端；一第二子畫素單元，排列於該第一列，包含：一第三電晶體，該第三電晶體的一控制端電性連接至該第一掃描線，且該第三電晶體的一第一端與該第二電晶體的一第二端電性連接至該些資料線中的一第一資料線；以及一第三子畫素單元，排列於該第一列，並相鄰於該第二子畫素單元，其中該第三子畫素單元包含：一第四電晶體，該第四電晶體的一控制端電性連接至該第一掃描線；以及一第五電晶體，該第五電晶體的一控制端電性連接至該第二掃描線，且該第五電晶體之一第一端電性連接於該第四電晶體之一第一端。
2. 如請求項第1項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，其中該第一電晶體之一第二端電性連接至該第一子畫素單元之一第一子畫素電極，且該第三電晶體之一第二端電性連接至該第二子畫素單元之一第二子畫素電極。
3. 如請求項第1項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，其中該些掃描線配置於該些列的方向上，該些資料線配置於該些行的方向上，其中該顯示裝置更包含一第一子掃描線，該第一子掃描線配置於該些行的方向上，並耦接於該第一掃描線與該第一電晶體之該控制端之間。
4. 如請求項第1項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，更包含一第四子畫素單元，排列於該第一列，並相鄰於該第三子畫素單元，其中該第四子畫素單元包含：一第六電晶體，該第六電晶體的一控制端電性連接至該第一掃描線，且該第六電晶體的一第一端與該第五電晶體的一第二端電性連接至該些資料線中的一第二資料線。
5. 如請求項第4項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，更包含一第二子掃描線，該第二子掃描線配置於該些行的方向上，並耦接於該第一掃描線與該第四電晶體之該控制端之間。
6. 如請求項第1項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，更包含一第三子畫素單元，排列於該矩陣之一第二列，其中該第三子畫素單元包含：一第四電晶體，該第四電晶體的一控制端電性連接至該第二掃描線；以及一第五電晶體，該第五電晶體的一控制端電性連接至該些掃描線中的一第三掃描線，且該第四電晶體之一第一端電性連接於該第五電晶體之一第一端。
7. 如請求項第6項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，更包含一子掃描線，該子掃描線配置於該些行的方向上，並耦接於該第二掃描線與該第四電晶體之該控制端之間。
8. 如請求項第7項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，更包含一第四子畫素單元，排列於該矩陣之該第二列，其中該第四子畫素單元包含：一第六電晶體，該第六電晶體的一控制端電性連接至該第二掃描線，且該第六電晶體的一第一端與該第五電晶體的一第二端電性連接至該第一資料線。
9. 如請求項第1項所述之主動矩陣式液晶顯示裝置，更包含一第三子畫素單元，排列於該矩陣之一第二列，其中該第三子畫素單元包含： 一第四電晶體，該第四電晶體的一控制端電性連接至該第二掃描線。