CN101174388B - 具有时间多任务驱动电路的显示面板及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露一种具有时间多任务驱动电路的显示面板及其驱动方法，包括多条互相垂直的扫描线与数据线，并有一第一像素连接至一扫描线与一数据线，第二像素则分别与另一扫描线与第一像素连接，使第一像素与第二像素共享相同数据线；且该二像素分别受第一开关与第二开关的控制，选择性地自数据线分别传送第一数据信号与第二数据信号至第一像素与第二像素中。本发明藉由减少数据线与开关的数目进而达到降低成本与增加开口率的功效；更可结合插入黑画面技术来提高画面动态质量。

Description

具有时间多任务驱动电路的显示面板及其驱动方法

技术领域

本发明有关一种显示面板，特别是关于一种具有时间多任务驱动电路的显示面板及其驱动方法，且其亦可同时结合黑画面插入(Black imageinsertion)技术。 

背景技术

液晶显示器活用其薄型、轻量、低耗电力及不会带来环境上的负担等的特性，在各应用领域中使用占有率相当地高。一般液晶显示器通常采用主动矩阵驱动电路来控制显示面板的作动，且随着显示技术的蓬勃发展，如何提高显示质量与降低成本乃是目前业界所努力克服的二大课题。 

一般主动矩阵驱动电路的示意图参图1所示，在主动矩阵式液晶显示面板100中，每个像素10具有一薄膜晶体管(TFT)12作为开关，其栅极连接至水平向的扫描线14，漏极连接至垂直向的数据线16，而源极连接至液晶电极，如图1所示。显示面板同一时间一次启动一条水平扫描线14，以将该条在线的所有薄膜晶体管12打开，而经由垂直数据线16送入数据信号至对应的像素10中。接着关闭薄膜晶体管12，直到下次再重新写入信号，其间使得电荷保存在像素电容18上；此时再启动下一条扫描线，经由数据线输入数据信号至对应像素中；如此依序将整个画面的数据信号写入，再重新自第一条重新写入信号。其中，多条数据线16由数据驱动器20所驱动，多条扫描线14则由扫描驱动器22所驱动，如此即可控制主动矩阵式显示面板中每一个像素10可根据输入的数据信号作动而将影像显示在显示面板上。然而此种同一列像素中的每一像素须分别对应一条数据线的电路设计存在有数据线数量过多，导致所需的数据驱动器数量亦相对增多的问题，不但会增加成本且太多的数据线亦会降低显示面板的开口率(aperture ratio)。 

为改良上述缺点，习知另外提出一种同一列像素中每二相邻像素共享数据线的驱动电路，如图2所示，其改变像素与数据线的连接关系，使同一列像素中二相邻像素共享同一条数据线，以图2的左像素24与右像素26为例， 左像素24与右像素26共同连接至一条数据线28，且左像素24亦连接至第一扫描线30，而右像素则同时连接至第一扫描线30与第二扫描线32。其中，左像素24是以薄膜晶体管242作为控制的开关，薄膜晶体管242的栅极电性连接至扫描线30，源/漏极则分别电性连接至数据线28及一像素电容244，使薄膜晶体管242可根据该扫描线30选择性地导通，以自该数据线28传送数据信号至左像素24中；右像素26是由薄膜晶体管262与264所控制，该薄膜晶体管262的栅极电性连接至扫描线30，源/漏极则分别与薄膜晶体管264的栅极及扫描线32相连接，而薄膜晶体管264的源/漏极电性连接至数据线28与像素电容266，使薄膜晶体管262与264可根据该扫描线30与32选择性地导通，以自该数据线28传送数据信号至右像素26中。 

然而，上述利用同列二像素共享数据线的电路设计虽然可以降低成本并减少数据线与数据驱动器数量，但在该二像素中仍须使用至三个薄膜晶体管，使其开口率仍无法有效提升；再加上左右像素不对称设置，使得数据线二侧的像素具有不同的馈入电压，恐导致该二像素显示的亮度不同所造成的奇偶线与闪烁的问题。 

当然，除了降低成本与开口率的考虑之外，为了提高液晶显示器的显示质量，制造商更会运用所谓的插入黑画面(Black insertion)的技术来使液晶显示器的视觉效果更好，其在相邻的帧与帧之间插入一黑画面，使帧与帧的颜色变化看起来比较明显，进而改善画面动态质量。目前插入黑画面的方式通常不是采取适时的将背光模块(Blacklight)关掉以显现黑画面，就是采用数据处理方式来插入黑画面；而目前以数据处理方式为主轴，其将频率提高一倍，一半的时间馈入原本的像素数据信号，另一半的时间使像素变黑。然而，要在相邻的帧与帧之间插入一黑画面，负责写入数据信号的数据驱动器的频率频率则必须因此增加一倍。若再配合前述共享数据线的驱动电路设计，频率频率则会倍增到4倍，而此种高频率频率的数据驱动器不但不容易制作且容易会发生对液晶像素写入时间不足的问题等。 

基于前述共享数据线的驱动电路设计虽然减少数据线与数据驱动的使用数量，但也因而增加薄膜晶体管的数量，导致开口率下降，频率提高一半，若要有黑画面插入的效果，则频率增加至4倍。有鉴于此，本发明提出一种具有时间多任务驱动电路的显示面板，并可同时结合黑画面插入技术，以改善存在于先前技术中的该等缺失。 

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种具有时间多任务驱动电路的显示面板及其驱动方法，其利用同列相邻的二像素共享一条数据线的驱动方式，且每个像素仅利用一个开关来控制作动，以同时减少数据线的数目与开关数目，进而达到降低成本与增加开口率的功效。 

本发明的另一目的是在提供一种具有时间多任务驱动电路的显示面板及其驱动方法，其可同时结合插入黑画面技术，以便在不增加频率的前提下提高显示画面的动态质量。 

本发明的再一目的是在提供一种具有时间多任务驱动电路的显示面板，其利用最少的开关数目达到控制每个像素作动的目的，故可提高制程良率(yield)。 

根据上述目的本发明提出一种具有时间多任务驱动电路的显示面板，其包括互相垂直的多条平行的扫描线与数据线，其中包含有一第一扫描线与一第二扫描线以及一第一数据线；并有一第一像素分别与第一扫描线与第一数据线连接；一第二像素分别与第二扫描线与第一像素连接；另有一第一开关设置于第一像素中，并根据第一扫描线的控制选择性地自第一数据线传送第一数据信号至第一像素；以及一第二开关设置于第二像素中，并根据第一描线与第二扫描线的控制而选择性地自第一数据线传送第二数据信号至第二像素中。 

本发明更可配合上述的显示面板提出一种时间多任务驱动，配合上述的结构，首先致能(enable)第一扫描线与第二扫描线；再输入第二数据信号至第一数据线，使第二数据信号输入至第一像素与第二像素，而后失能(disenable)第二扫描线；；接着输入第一数据信号至第一数据线，使第一数据信号输入至第一像素后即可失能第一扫描线，如此即完成第一像素与第二像素的驱动。以此类推，其余像素亦依据此方式进行驱动。 

上述的电路设计更可配合一插入黑画面技术，以便在相邻的帧与帧之间插入黑画面。 

底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。 

附图说明

图1为一般主动矩阵驱动电路的示意图； 

图2为习知面板于同一列像素中二相邻像素共享数据线的驱动电路示意图； 

图3为本发明的具有时间多任务驱动电路的显示面板的电路示意图； 

图4为本发明在驱动液晶显示面板上的像素作动的时序图； 

图5为本发明配合插入黑画面技术在驱动液晶显示面板上的像素作动的时序图；和 

图6为本发明的另一实施例的电路示意图。 

附图标记 

10像素              12薄膜晶体管 

14扫描线            16数据线 

18像素电容          20数据驱动器 

22扫描驱动器        24左像素 

242薄膜晶体管       244像素电容 

26右像素            28数据线 

262、264薄膜晶体管  266像素电容 

30第一扫描线        32第二扫描线 

40第一像素 

402第一薄膜晶体管   404第一像素电容 

42第二像素 

422第二薄膜晶体管   424第二像素电容 

44第三像素 

442第三薄膜晶体管   444第三像素电容 

46第四像素 

462第四薄膜晶体管   464第四像素电容 

48第五像素 

482第五薄膜晶体管   484第五像素电容 

50、52、54、56、58像素 

具体实施方式 

本发明提出的一种具有时间多任务驱动电路的显示面板及其驱动方法乃是利用同列相邻的二像素共享一条数据线的驱动方式，使相邻二像素仅利用二个薄膜晶体管作为开关即可，以有效取代习知相邻像素共享数据线需要三个晶体管开关，故可以同时减少数据线的数目与晶体管开关数目，进而达到降低成本与增加开口率的功效。此外，更可配合插入黑画面技术来提高显示画面的动态质量。 

请参阅图3所示，图所示，图中显示本发明的二相邻像素共享数据线的驱动电路的部份示意图，在此液晶显示面板上设置有多条平行的扫描线S1～Sm，以及多条平行的数据线D1～Dm，且数据线D1～Dm与该些扫描线S1～Sm互相垂直。在此是以第一数据线D1以及第一扫描线S1、第二扫描线S2与第三扫描线S3以及其中的像素40至46为例来详细说明本发明的精神。 

如图3所示，在此显示面板中，一第一像素40分别连接第一扫描线S1与第一数据线D1，且第一像素40由第一薄膜晶体管402所控制，以根据第一扫描线S1的控制选择性地自第一数据线D1传送第一数据信号至第一像素40。一第二像素42分别连接第二扫描线S2与第一像素40，其由一第二薄膜晶体管422所控制，以根据第一扫描线S1与第二扫描线S2的控制而选择性地自第一数据线D1传送第二数据信号至第二像素42。同样地，一第三像素44分别连接第二扫描线S2与第一数据线D1，且第三像素40由第三薄膜晶体管442所控制，以根据第二扫描线S2的控制选择性地自第一数据线D1传送第三数据信号至第三像素44。一第四像素46分别连接第三扫描线S3与第三像素44，其由一第四薄膜晶体管462所控制，以根据第二扫描线S2与第三扫描线S3的控制而选择性地自第一数据线D1传送第四数据信号至第四像素46。其中，第一像素40与第三像素44位于第一数据线D1的左侧，且第二像素42与第四像素46位于第一数据线D1的右侧，且相邻同列的第一像素40与第二像素42以及同列的第三像素44与第四像素46共享一条数据线D1即可。当然，第一像素40、第二像素42、第三像素44以及第四像素46等与数据线D1的位置并不一定要如图3所示，亦可将第一像素40与第三像素44置于第一数据线D1的右侧且第二像素42与第四像素46置于第一数据线D1的左侧…等不同的实施态样，只要第一像素40与第二像素42、第三像素44与第四像素46为显示面板上的同一列相邻像素，且皆共享一条数据线即符合本发明的精神。 

详言之，请再参图3所示，第一像素40的作动是由第一薄膜晶体管402作为控制开关，第一薄膜晶体管402的栅极电性连接至第一扫描线S1，第一源/漏极与第二源/漏极则分别连接第一数据线D1与第一像素电容404。第二像素42的作动是由第二薄膜晶体管422作为控制开关，第二薄膜晶体管422的栅极电性连接至第二扫描线S2，第一源/漏极以及第二源/漏极则分别电性连接至第一像素40中第一薄膜晶体管402与第一像素电容404之间以及第二像素电容424。同理，第三像素44的作动是由第三薄膜晶体管442作为控制开关，第三薄膜晶体管442的栅极电性连接至第二扫描线S2，第一源/漏极与第二源/漏极则分别连接第一数据线D1与第三像素电容444。第四像素46的作动是由第四薄膜晶体管462作为控制开关，第四薄膜晶体管462的栅极电性连接至第三扫描线S3，其第一源/漏极以及第二源/漏极则分别电性连接至第三像素44中第三薄膜晶体管442与第三像素电容444之间以及第四像素电容464。 

其中，上述的第一薄膜晶体管402、第二薄膜晶体管422、第三薄膜晶体管442以及第四薄膜晶体管462可为P型场效晶体管或N型场效晶体管。 

在说明完图3的电路结构之后，接续说明其作动时序图，请参阅图4，其是扫描线S1、S2与S3的扫描线号及其对应的像素40、42、44与46的作动时序图，请同时参图3及图4所示，此液晶显示面板中每一像素的时间多任务驱动方法包括：在时间区段T1中，先致能第一扫描线S1与第二扫描线S2，以开启第一薄膜晶体管402、第二薄膜晶体管422与第三薄膜晶体管输入第二数据信号至第一数据线D1，此时第二数据信号会输入至第一像素电容404、第二像素电容424与第三像素电容464；再于时间区段T2中，失能第二扫描线S2，以关闭第二薄膜晶体管422与第三薄膜晶体管442，并输入第一数据信号至第一数据线D1，使第一数据信号写入该第一像素电容中而取代第二数据信号。在时间区段T3时，则失能第一扫描线S1关闭第一薄膜开关402，且致能第二扫描线S2与第三扫描线S3，此时开启第三薄膜晶体管442、第四薄膜晶体管462与第五薄膜晶体管482，以输入第四数据信号至第一数据线D1，使第四数据信号输入至第三像素电容444、第四像素电容464与第五像素电容484；再于时间区段T4中，失能第三扫描线S3来关闭第四薄膜晶体管462与薄膜第五晶体管482，以输入第三数据信号至第一扫描线D1，使第三数据信号写入至第三像素电容444而取代第四数据信号；而后再失能 第二扫描线S2。以此类推，即可控制此液晶显示面板中的所有像素产生作动。 

当然，上述的时间多任务驱动方法更可同时配合一插入黑画面技术，以便在相邻的帧与帧之间插入黑画面，进而提高画面动态质量。 

请同时参考图3及图5所示，当帧为奇数帧时，控制奇数列的像素40、42、48、50、56、58的晶体管可根据扫描线S1～S6而依序开启，给奇数列的像素40、42、48、50、56、58分别以上述的时间多任务驱动方法馈入每个像素本身相对所属的电压，并给偶数列的像素44、46、52、54馈入接近共通电压V_com的值，以使偶数列的像素44、46、52、54全部产生黑画面。相对地，当帧为偶数帧时，控制偶数列的像素44、46、52、54的晶体管可根据扫描线S 1～S6而依序开启，可给偶数列的像素44、46、52、54藉由前述时间多任务驱动方法馈入每个像素本身所属的相对电压，且给奇数列的像素40、42、48、50、56、58馈入接近共通电压V_com的值，如此亦可使奇数列的像素40、42、48、50、56、58全部产生黑画面。 

再者，除了图3的实施例之外，本发明更具有不同的实施例，只要其电路设计符合同列相邻的二像素共享一条数据线的原则即可。请参阅图6所示，其与图3的差异即在于该第一像素40与该第四像素46位于数据线D1的右侧，而该第二像素42与该第三像素44则位于数据线D1的左侧；其余的连接关系与驱动方式皆与图3的实施例相同，故于此不再赘述。 

综上所述，本发明主要是利用同列相邻的二像素共享一条数据线的驱动方式，且每个像素仅利用一个开关来控制作动，以同时减少数据线的数目与开关数目，进而达到降低成本与增加开口率的目的。更可在不增加频率的前提下结合插入黑画面技术来提高显示画面的动态质量。 

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。 

Claims (8)

1.一种具有时间多任务驱动电路的液晶显示面板，该液晶显示面板包括：

多条平行的扫描线，其中包含有一第一扫描线与一第二扫描线；

多条平行的数据线，其与该些扫描线互相垂直，且该些数据线中包含一第一数据线；

一第一像素，分别连接该第一扫描线与该第一数据线；

一第二像素，分别连接该第二扫描线与该第一像素；

一第一开关，设置于该第一像素中，并根据该第一扫描线的控制选择性地自该第一数据线传送一第一数据信号至该第一像素；以及

一第二开关，设置于该第二像素中，并根据该第一扫描线与该第二扫描线的控制而选择性地自该第一数据线传送一第二数据信号至该第二像素。

2.如权利要求1所述的具有时间多任务驱动电路的液晶显示面板，其中该第一开关与该第二开关为薄膜晶体管。

3.如权利要求1所述的具有时间多任务驱动电路的液晶显示面板，其中该显示面板的时间多任务驱动方法包括：

致能该第一扫描线与第二扫描线；

输入该第二数据信号至该第一数据线，使该第二数据信号输入至该第一像素与该第二像素；

失能该第二扫描线；

输入该第一数据信号至该第一数据线，使该第一数据信号输入至该第一像素；以及

失能该第一扫描线。

4.如权利要求3所述的具有时间多任务驱动电路的液晶显示面板，其中时间多任务驱动方法更可配合一插入黑画面技术，以便在相邻的帧与帧之间插入黑画面。

5.如权利要求4所述的具有时间多任务驱动电路的液晶显示面板，其中该帧为奇数帧时，可给奇数列的像素以该时间多任务驱动方法馈入相对地电压，且给偶数列的像素馈入接近共通电压的值，以产生黑画面。

6.如权利要求4所述的具有时间多任务驱动电路的液晶显示面板，其中该帧为偶数帧时，可给偶数列的像素以该时间多任务驱动方法馈入相对地电压，且给奇数列的像素馈入接近共通电压的值，以产生黑画面。

7.一种显示面板的时间多任务驱动方法，该显示面板包含有一第一像素分别连接一第一扫描线与一第一数据线，一第二像素分别连接一第二扫描线与该第一像素，一第一开关可根据该第一扫描线的控制选择性地自该第一数据线传送一第一数据信号至该第一像素，且一第二开关可根据该第一扫描线与该第二扫描线的控制而选择性地自该第一数据线传送一第二数据信号至该第二像素；该时间多任务驱动方法包括：

致能该第一扫描线与第二扫描线；

输入该第二数据信号至该第一数据线，使该第二数据信号输入至该第一像素与该第二像素；

失能该第二扫描线；

输入该第一数据信号至该第一数据线，使该第一数据信号输入至该第一像素；以及

失能该第一扫描线。

8.如权利要求7所述的显示面板的时间多任务驱动方法，其中该时间多任务驱动方法更可配合一插入黑画面技术，以便在相邻的帧与帧之间插入黑画面。

Images