TWI652815B - 顯示面板 - Google Patents

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Abstract

一種顯示面板。畫素陣列包括多個第一子畫素、耦接這些第一子畫素的第一源極線、與這些第一子畫素顯示同色光的多個第二子畫素以及耦接這些第二子畫素的第二源極線。多工器電路包括耦接於第一源極線與源極驅動器之間的第一開關以及耦接於第二源極線與源極驅動器之間的第二開關。第一補償電容耦接於第一源極線與參考電壓之間，其中第一補償電容的電容值相關於第一開關的截止時間點。第二補償電容耦接於第二源極線與參考電壓之間，其中第二補償電容的電容值相關於第二開關的截止時間點，其中第一開關的截止時間點不同於第二開關的截止時間點。

Description

顯示面板
本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種顯示面板。
在現在的顯示器技術中，源極驅動器透過多工器電路將畫素電壓傳送至畫素，以減少源極驅動器中的資料通道的數目是種常見的手段。
然而若是多工器中對於所驅動的子畫素的比例超過1：4，就會影響所傳送的畫素電壓，使得多工器所驅動的顯示同色光的子畫素的電壓不一致，進而因此造成顯示面板的亮暗線現象發生。
本發明的實施例提供一種顯示面板，利用補償電容可以抑制顯示面板的亮暗線現象的發生。
本發明的一實施例中的顯示面板包括畫素陣列、多工器電路、第一補償電容以及第二補償電容。畫素陣列包括多個第一子畫素、耦接這些第一子畫素的第一源極線、與這些第一子畫素顯示同色光的多個第二子畫素以及耦接這些第二子畫素的第二源極線。多工器電路包括耦接於第一源極線與源極驅動器之間的第一開關以及耦接於第二源極線與源極驅動器之間的第二開關。第一補償電容耦接於第一源極線與參考電壓之間，其中第一補償電容的電容值相關於第一開關的截止時間點。第二補償電容耦接於第二源極線與參考電壓之間，其中第二補償電容的電容值相關於第二開關的截止時間點，其中第一開關的截止時間點不同於第二開關的截止時間點。
基於上述，本發明的實施例中的顯示面板將使用同組多工器並且顯示同色的子畫素的補償電容大小設計為不相同，子畫素所對應的補償電容的電容值大小與對應的多工器的開啟順序相反，因此可以抑制顯示面板的亮暗線現象的發生。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為依據本發明一實施例的顯示面板的結構示意圖。請參照圖1，顯示面板100包括畫素陣列110、多工器電路120、第一補償電容單元130、第二補償電容單元140，顯示面板100更包括源極驅動器150。在本實施例中，顯示面板100是包括源極驅動器150，但在其他實施例中，源極驅動器150可以配置於耦接顯示面板100的電路板（例如柔性電路板（FPC））上。
畫素陣列110包括成陣列排列的多個畫素PX、多條第一源極線112與多條第二源極線114，以及多條閘極線116，並且圖1所示僅作為示例，但實際上畫素PX、第一源極線112、第二源極線114及閘極線116的數目並不以此為限，亦即畫素PX、第一源極線112、第二源極線114及閘極線116的數目是2以上的整數。其中，各個畫素PX耦接對應的源極線（如112或114所示）及對應的閘極線116，以接收對應的掃描信號SCAN，其中每個畫素PX還包括多個子畫素，例如左邊的畫素PX包括多個第一子畫素R1、G1與B1，右邊的畫素PX包括多個第二子畫素R2、G2與B2，用以分別顯示紅色、綠色與藍色的色光。第一源極線112耦接這些第一子畫素R1、G1與B1，第二源極線114耦接這些第二子畫素R2、G2與B2。在本實施例中，每個畫素PX的子畫素數目為三個，但在其他實施例中每個畫素的子畫素數目並不以此為限。
具體來說，子畫素R1與子畫素R2用以顯示相同的紅色色光，子畫素G1與子畫素G2用以顯示相同的綠色色光，子畫素B1與子畫素B2用以顯示相同的藍色色光。相同的色光例如是所發射色光的中心波長（顏色）與亮度相同，也就是說用以顯示相同色光的子畫素的發光元件實質上相同，例如子畫素R1與子畫素R2的發光元件實質上相同。
第一補償電容單元130耦接於第一源極線112與參考電壓（例如共同電壓VCOM）之間，第二補償電容單元140耦接於第二源極線114與參考電壓（例如共同電壓VCOM）之間。在此，第一補償電容單元130與第二補償電容單元140可以被配置於畫素陣列110之外，例如第一補償電容單元130與第二補償電容單元140可以被配置於畫素陣列110中相較於源極驅動器150的另一側。第一補償電容單元130包括第一補償電容Cp1、Cp2、Cp3，分別耦接第一子畫素R1、G1與B1，第二補償電容單元140包括第二補償電容Cp4、Cp5、Cp6，分別耦接第二子畫素R2、G2與B2。在本實施例中，第一補償電容Cp1、Cp2、Cp3及第二補償電容Cp4、Cp5、Cp6用以針對各個子畫素（如R1、G1、B1、R2、G2、B2）的補償時間的不同作電壓性的補償（其於稍後說明），換言之，對應於同色的子畫素（如第一子畫素G1及第二子畫素G2）的第一補償電容（如Cp2）的電容值與第二補償電容（如Cp5）的電容值彼此不相同。
多工器電路120包括第一開關單元122及第二開關單元124。第一開關單元122耦接於第一源極線112的第一端，第一補償電容單元130耦接於第一源極線112的第二端，第二開關單元124耦接於第二源極線114的第一端，並且第二補償電容單元140耦接於第二源極線114的第二端。
在本實施例中，多工器電路120耦接於畫素陣列110與源極驅動器150之間，源極驅動器150例如耦接時序控制器（在此未繪示），以依據時序控制器所提供的顯示資料XDD產生資料電壓DATA，多工器電路120將資料電壓DATA傳送至畫素陣列110。具體來說，第一開關單元122耦接於第一源極線112與源極驅動器150之間，第二開關單元124耦接於第二源極線114與源極驅動器150之間。第一開關單元122包括多個第一開關mux1、mux2以及mux3，分別透過第一源極線112耦接在第一子畫素R1、G1和B1以及源極驅動器150之間，也就是說，第一開關mux1可以將源極驅動器150所產生的資料電壓DATA傳送至第一子畫素R1以驅動第一子畫素R1，第一開關mux2可以將資料電壓DATA傳送至第一子畫素G1以驅動第一子畫素G1，第一開關mux3可以將資料電壓DATA傳送至第一子畫素B1以驅動第一子畫素B1。另一方面，第二開關單元124也包括多個第二開關mux4、mux5以及mux6，其作用與第一開關mux1、mux2和mux3相似，用以分別驅動第二子畫素R2、G2與B2，其中第一開關mux1、mux2、mux3及第二開關mux4、mux5、mux6共同耦接至源極驅動器150，以接收同一資料電壓DATA，亦即第一開關mux1、mux2、mux3及第二開關mux4、mux5、mux6在同一時間最多導通其中之一。
在本實施例中，上述的第一開關mux1、mux2、mux3及第二開關mux4、mux5、mux6是以開關電晶體的方式實施，例如是使用P通道電晶體（PMOS），然而本發明並不受限於此，在其他的實施例中，這些開關也可以藉由N通道電晶體（NMOS）的方式實施或者是互補電晶體（CMOS），本技術領域中具有通常知識者可依據上述實施方式以及通常知識而依照實際需求作適當調整。在此不再贅述。
在本實施例中，發出同色光的子畫素的第一補償電容的電容值與第二補償電容的電容值會與所對應的關關的截止時間有關，舉例來說，第一補償電容Cp1與第二補償電容Cp4分別對應於發出同色光的第一子畫素R1與第二子畫素R2，而且第一補償電容Cp1的電容值相關於所對應的第一開關mux1的截止時間點，第二補償電容Cp4的電容值相關於第二開關mux4的截止時間點，其中第一開關mux1的截止時間點不同於第二開關mux4的截止時間點，因此第一補償電容Cp1的電容值與第二補償電容Cp4的電容值不相同。以此類推，分別對應於第一子畫素G1與第二子畫素G2的第一補償電容Cp2的電容值與第二補償電容Cp5的電容值不相同，分別對應於第一子畫素B1與第二子畫素B2的第一補償電容Cp3的電容值與第二補償電容Cp6的電容值也不相同。具體來說，本發明實施例中對應於發出同色光的子畫素的第一補償電容的電容值與第二補償電容的電容值之間的大小關係與第一開關單元122和第二開關單元124中開關（如mux1~mux6）的斷開（截止）順序相反，以下將會詳細闡述。
圖2為依據本發明一實施例的子畫素的電路結構示意圖。請參照圖1及圖2，圖2的子畫素電路結構可適用在顯示面板100的任一子畫素，例如第一子畫素R1、G1、B1及第二子畫素R2、G2、B2中的任一者。在本實施例中，第一子畫素R1、G1、B1與第二子畫素R2、G2、B2分別包括第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第一電容C1以及發光二極體LED。在本實施例中，發光二極體LED為有機發光二極體或者是微發光二極題（uLED），第一電晶體T1、第二電晶體T2與第三電晶體T3以P通道電晶體作為示例，然而本發明並不限制於此，在某些實施例中，第一電晶體T1、第二電晶體T2與第三電晶體T3可以是N通道電晶體（NMOS），發光二極體LED可以是有機發光二極體（OLED）、無機的發光二極體（LED）或是其他固態發光元件，本技術領域中具有通常知識者可依據實施方式以及通常知識而依照實際需求作適當調整。
在本實施例中，第一電晶體T1的源極端耦接第一電壓，第一電容C1耦接於第二電壓與第一電晶體T1的閘極端之間，其中第一電壓及第二電壓的其中之一為第一源極線112或第二源極線114所傳送的資料電壓DATA，第一電壓及第二電壓的其中另一為不同於共同電壓VCOM的系統電壓VDD。在本實施例中，第一電壓是資料電壓DATA，第二電壓是系統電壓VDD。
在一實施例中，第一電晶體T1提供驅動電流給發光二極體LED。第二電晶體T2的源極端耦接第一電晶體T1的汲極端，第二電晶體T2的汲極端耦接第一電晶體T1的閘極端，第二電晶體T2的閘極端則用以接收掃描信號SCAN，並且第二電晶體T2受控於掃描信號SCAN以導通或斷開。第三電晶體T3具有耦接第一電晶體T1的汲極端的源極端，並且第三電晶體T3的閘極端接收發光信號EM，以受控於發光信號EM以導通或斷開。發光二極體LED耦接於第三電晶體T3的汲極端與共同電壓VCOM之間，並依據第三電晶體T3的導通或斷開狀態來決定是否接收來自第一電晶體T1的驅動電流而發光。
圖3為依據本發明一實施例的子畫素電路結構的動作波形示意圖。請參照圖1、圖2及圖3，在子畫素R1、G1、B1、R2、B2與G2中，第二電晶體T2受控於掃描信號SCAN以導通或斷開，多工器電路120中的多個開關mux1、mux2、mux3、mux4、mux5以及mux6分別接收開關信號MUX1、MUX2、MUX3、MUX4、MUX5以及MUX6以導通或斷開，子畫素R1、G1、B1、R2、B2與G2則根據所接收的資料電壓DATA進行顯示。
在本實施例中，在斷開狀態期間OFF中，掃描信號SCAN為禁能準位（例如高準位），此時第二電晶體T2為斷開狀態，而在水平掃描期間ON中，掃描信號SCAN為致能準位（例如低準位），此時第二電晶體T2為導通狀態，並且開關mux1、mux2、mux3、mux4、mux5以及mux6於水平掃描期間ON內依序導通。詳細來說，開關信號MUX1、MUX2、MUX3、MUX4、MUX5以及MUX6會依序致能（如致能期間t1、t2、t3、t4、t5與t6所示），使得多工器電路120中的開關mux1、mux2、mux3、mux4、mux5以及mux6依序在水平掃描期間ON內被導通，讓子畫素R1、G1、B1、R2、B2與G2分別接收所對應的資料電壓DATA。
在本實施例中，假設子畫素的寫入順序為G1、G2、R1、R2、B1，最後是B2。在掃描信號SCAN致能的時候（亦即水平掃描期間ON），對應於子畫素G1的第一開關mux2首先在致能期間t2內被導通，使得子畫素G1接收要顯示的資料電壓DATA。在經過致能期間t2後，在截止時間點tp2第一開關mux2被關閉。接著，對應於子畫素G2的第二開關mux5在致能期間t5內被導通，在截止時間點tp5被關閉，之後以此類推，第一開關mux1、第二開關mux4、第一開關mux3與第二開關mux6先後在致能期間t1、t4、t3與t6被導通，並且在截止時間點tp1、tp4、tp3與tp6被斷開。也就是說，對應於同色光的子畫素的第一開關與第二開關的截止時間點不相同，而在本實施例中，第一開關mux1、mux2、mux3的截止時間與第二開關mux4、mux5、mux6的截止時間全部不相同。
如上所述，第一開關mux1、mux2、mux3的截止時間點tp1、tp2、tp3早於對應的第二開關mux4、mux5、mux6的截止時間點tp4、tp5、tp6，因此第一源極線112對第一子畫素R1、G1、B1進行充電的第一補償時間tc1、tc2、tc3會分別大於第二源極線114對第二子畫素R2、G2、B2的第二補償時間tc4、tc5、tc6，其中第一補償時間tc1、tc2、tc3分別為截止時間點tp1、tp2、tp3至水平掃描期間ON的截止時間點（亦即掃描信號SCAN中對應的上升沿的時間點），第二補償時間tp4、tp5、tp6為截止時間點tp4、tp5、tp6至水平掃描期間ON之截止時間點。
圖4為依據本發明一實施例的顯示面板的部分結構示意圖。進一步來說，圖4為顯示面板100的部分結構示意圖，為了說明方便，圖4僅繪示與子畫素G1與子畫素G2相關的部分，其餘子畫素的部分則忽略，但顯示同色光的子畫素之間的關係可以此類推，在此不再贅述。以下請同步參照圖1至圖4。
在本實施例中，第一開關mux2在截止時間點tp2被斷開後，在第一補償時間tc2中，子畫素G1中的第一電容C1仍因為第一源極線112的等效電容（例如圖4所示的Cdata1）中存在的電荷而繼續被充電；第二開關mux5在截止時間點tp5被斷開後，子畫素G2中的第一電容C1同樣因為第二源極線114的等效電容（例如圖4所示的Cdata2）中存在的電荷而在第二補償時間tc5中繼續被充電。
圖5為不具有補償電容的子畫素電路結構的電壓隨時間變化的示意圖。請參照圖4及圖5，在沒有補償電容的顯示面板中，亦即沒有圖1中的第一補償電容單元130及第二補償電容單元140，第一開關mux2在截止時間點tp2被斷開後，子畫素G1中的第一電容C1在第一補償時間tc2中繼續被充電，其電壓變化曲線如曲線V1所示；子畫素G2中的第一電容C1在第一補償時間tc5中的電壓變化曲線如曲線V2所示，由於截止時間點tp2早於截止時間點tp5，因此子畫素G1與子畫素G2各自的第一電容C1被充電的時間長短不同（第一補償時間tc2大於第二補償時間tc5），因此兩者之間存在電壓差ΔVG，此電壓差ΔVG會造成子畫素G1與子畫素G2顯示的色光之間有偏差，亦即同色光的亮度有差異。
再回到圖1，本實施例的第一補償電容Cp1、Cp2或Cp3的電容值相關於第一開關mux1、mux2、mux3的截止時間點tp1、tp2、tp3，第二補償電容Cp4、Cp5或Cp6的電容值相關於第二開關mux4、mux5、mux6的截止時間點tp4、tp5、tp6。並且，第一開關mux1、mux2、mux3的截止時間點tp1、tp2、tp3分別早於第二開關mux4、mux5、mux6的截止時間點tp4、tp5、tp6，因此第一補償電容Cp1、Cp2及Cp3的電容值分別小於第二補償電容Cp4、Cp5及Cp6中對應者的電容值，以平衡補償時間（亦即資料電壓DATA寫入後的充電時間）不同所造成的差異。
具體來說，如圖4的實施例所示，第一開關mux2所對應的截止時間點tp2會早於第二開關mux5所對應的截止時間點tp5，並且第一補償電容Cp2的電容值Ccomp1被設計為小於第二補償電容Cp5的電容值Ccomp2。在一實施例中，電容值Ccomp1可設計為1fF（femtofarad），電容值Ccomp2可設計為400fF。另外需說明的是，在一實施例中，屬於同一畫素PX的子畫素的補償電容的電容值可以相同，例如子畫素R1與B1所對應的第一補償電容Cp1與Cp3可以設計為同一電容值Ccomp1，而子畫素R2與B2所對應的第二補償電容Cp4與Cp6可以設計為同一電容值Ccomp2。在另一實施例中，屬於同畫素PX的子畫素的補償電容的電容值可以不相同，本發明並不限制於此。
圖6A與圖6B分別為依據本發明一實施例的發出相同色光的兩個子畫素電路結構的示意圖。請參照圖6A與圖6B，圖6A例如為子畫素G1的電路結構的示意圖，圖6B例如為子畫素G2的電路結構的示意圖。在第一補償時間tc2中，子畫素G1的第一電晶體T1與第二電晶體T2為導通狀態，子畫素G1的第三電晶體T3為斷開狀態，此時第一補償電容Cp2進行放電，而充電的電流I1會通過第一電晶體T1與第二電晶體T2達到電容C1的一端。同樣地，在第二補償時間tc5中，子畫素G2的第一電晶體T1與第二電晶體T2為導通狀態，子畫素G2的第三電晶體T3為斷開狀態，此時第二補償電容Cp5進行放電，使充電的電流I2通過第一電晶體T1與第二電晶體T2達到電容C1的一端。並且，第二補償時間tc5較短於第一補償時間tc2。但是，為了使子畫素G1及G2的電容C1具有相同的充電效果，亦即在相同灰階值的條件下儲存相同的電荷，第二補償電容Cp5的電容值Ccomp2可以設計為大於第一補償電容Cp2的電容值Ccomp1，使得電流I2會大於電流I1，藉此讓子畫素G2的電容C1的充電效果與子畫素G1的電容C1的充電效果相近或相同。
綜上所述，本發明的一實施例中的顯示面板通過耦至源極線的補償電容，對顯示同色耦接同一多工器電路的子畫素進行電壓性補償，其中補償電容的電容值大小與顯示同色的子畫素的補償時間相關，亦即較早開啟的多工器所對應的補償電容會小於較晚開啟的多工器所對應的補償電容，因此可以抑制顯示面板的亮暗線現象的發生。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示面板
110‧‧‧畫素陣列
112‧‧‧第一源極線
114‧‧‧第二源極線
116‧‧‧閘極線
120‧‧‧多工器電路
122‧‧‧第一開關單元
124‧‧‧第二開關單元
130‧‧‧第一補償電容單元
140‧‧‧第二補償電容單元
150‧‧‧源極驅動器
C1‧‧‧第一電容
Ccomp1、Ccomp2‧‧‧電容值
Cdata1、Cdata1‧‧‧等效電容
Cp1、Cp2、Cp3‧‧‧第一補償電容
Cp4、Cp5、Cp6‧‧‧第二補償電容
DATA‧‧‧資料電壓
EM‧‧‧發光信號
LED‧‧‧發光二極體
MUX1、MUX2、MUX3、MUX4、MUX5、MUX6‧‧‧開關信號
mux1、mux2、mux3‧‧‧第一開關
mux4、mux5、mux6‧‧‧第二開關
OFF‧‧‧斷開狀態期間
ON‧‧‧水平掃描期間
PX‧‧‧畫素 R1、G1、B1‧‧‧第一子畫素
R2、G2、B2‧‧‧第二子畫素
SCAN‧‧‧掃描信號
t1、t2、t3、t4、t5、t6‧‧‧致能期間
T1‧‧‧第一電晶體
T2‧‧‧第二電晶體
T3‧‧‧第三電晶體
tc1、tc2、tc3‧‧‧第一補償時間
tc4、tc5、tc6‧‧‧第二補償時間
tp1、tp2、tp3、tp4、tp5、tp6‧‧‧截止時間點
V1、V2‧‧‧電壓變化曲線
VCOM‧‧‧共同電壓
VDD‧‧‧系統電壓
XDD‧‧‧顯示資料
圖1為依據本發明一實施例的顯示面板的結構示意圖。 圖2為依據本發明一實施例的子畫素的電路結構示意圖。 圖3為依據本發明一實施例的子畫素電路結構的動作波形示意圖。 圖4為依據本發明一實施例的顯示面板的部分結構示意圖。 圖5為不具有補償電容的子畫素電路結構的電壓隨時間變化的示意圖。 圖6A與圖6B分別為依據本發明一實施例的發出相同色光的兩個子畫素電路結構的示意圖。

Claims (9)

  1. 一種顯示面板，包括： 一畫素陣列，包括： 多個第一子畫素； 一第一源極線，耦接該些第一子畫素； 多個第二子畫素，與該些第一子畫素顯示同色光；以及 一第二源極線，耦接該些第二子畫素； 一多工器電路，包括： 一第一開關，耦接於該第一源極線與一源極驅動器之間；以及 一第二開關，耦接於該第二源極線與該源極驅動器之間； 一第一補償電容，耦接於該第一源極線與一參考電壓之間，其中該第一補償電容的電容值相關於該第一開關的截止時間點； 一第二補償電容，耦接於該第二源極線與該參考電壓之間，其中該第二補償電容的電容值相關於該第二開關的截止時間點，其中該第一開關的截止時間點不同於該第二開關的截止時間點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該第一開關及該第二開關於一水平掃描期間內依序導通。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的顯示面板，其中在該水平掃描期間，該第一開關的一截止時間點早於該第二開關的一截止時間點，並且該第一補償電容的電容值小於該第二補償電容的電容值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示面板，其中該第一源極線對該些第一子畫素的一第一補償時間大於該第二源極線對該些第二子畫素的一第二補償時間，以致於該第一補償電容的電容值小於該第二補償電容的電容值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示面板，其中該第一補償時間為該第一開關的該截止時間點至該水平掃描期間之一截止時間點，該第二補償時間為該第二開關的截止時間點至該水平掃描期間之該截止時間點。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該第一開關耦接於該第一源極線的第一端，該第一補償電容耦接於該第一源極線的第二端，該第二開關耦接於該第二源極線的第一端，並且該第二補償電容耦接於該第二源極線的第二端。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該些第一子畫素及該些第二子畫素分別包括： 一第一電晶體，具有耦接一第一電壓的一源極端、一閘極端、及一汲極端； 一第一電容，耦接於一第二電壓與該第一電晶體的該閘極端之間； 一第二電晶體，具有耦接該第一電晶體的該汲極端的一源極端、接收一掃描信號的一閘極端、及耦接該第一電晶體的該閘極端的一汲極端； 一第三電晶體，具有耦接該第一電晶體的該汲極端的一源極端、接收一發光信號的一閘極端、及一汲極端；以及 一有機發光二極體，耦接於該第三電晶體的該汲極端與一共同電壓之間； 其中，該第一電壓及該第二電壓的其中之一為該第一源極線或該第二源極線所傳送的一資料電壓，該第一電壓及該第二電壓的其中另一為不同於該共同電壓的一系統電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該參考電壓為一共同電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該源極驅動器配置於耦接該顯示面板的一電路板上。
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