CN105096804B

CN105096804B - 显示面板

Info

Publication number: CN105096804B
Application number: CN201510539638.7A
Authority: CN
Inventors: 张硕文; 罗睿骐
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2018-06-01
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: DE112015006851T5; US10504407B2; TWI560670B; TW201709179A; CN105096804A; WO2017035837A1; US20170061933A1

Abstract

本发明公开了一种显示面板包含像素区块、数据电路及数据源。像素区块包含耦接于第一数据线的第一子像素以及N个第二子像素。每一个第二子像素耦接于N个第二数据线中的对应的第二数据线。数据电路包含N个开关，每一个开关耦接于对应的第二子像素。当数据源依序输出N个电压准位至第一数据线及N个第二数据线时，N个开关依序被截止。

Description

显示面板

技术领域

本发明提出一种显示面板，尤指一种窄边框的显示面板。

背景技术

随着科技日新月异，各式各样的显示器以及显示面板已被应用于日常生活中。举凡如智能型手机、平板电脑、笔记型电脑等装置，与机体一体成形的显示面板必须具备轻、薄、省电、高效能等特性。而在显示像素要求日益上升的同时，提升显示面板的像素密度，使有限面积的显示面板能够容纳最高数量的像素是当今显示面板具备竞争力的条件。

然而，以目前显示面板的应用而言，非矩形的显示面板在生活中亦常被使用。举例而言，苹果公司的智能型手表(i-watch)以及许多量测仪器的计量表，其显示面板四周的形状是以弧形的方式呈现。一般而言，显示面板具有数据源，用来产生数据信号，而数据信号会进一步透过扇出区电路(Fan Out Circuit)传送到每一个像素区块(Pixel Block)。在非矩形的显示面板中，为了缩小显示面板的走线(Layout)面积以达成窄边框的目的，显示面板会将数据电路(Data Circuit)依序以上下排列的方式分别耦接至所有的像素区块中。因此，所有像素区块的扇出区电路也必须配合所对应的数据电路的位置来分别耦接至上方或下方的数据电路。另一种情况为，显示面板会将数据电路全部设置于所有像素区块的一侧，因此，所有像素区块的扇出区电路也必须配合数据电路设置于所有像素区块的一侧。这两种情况下，显示面板都被需花费额外数据电路的走线面积，造成窄边框(Slim Border)的效果不佳，无法将显示面板的面积最佳化。

因此，发展一种矩形或非矩形的显示面板，能进一步降低走线面积，使得显示面板的面积最佳化，而达到更窄边框的功效，是非常重要的议题。

发明内容

本发明一实施例说明了一种显示面板，包含像素区块、数据电路、及数据源。像素区块包含第一子像素及N个第二子像素。第一子像素耦接于第一数据线，而每一个第二子像素耦接于N个第二数据线中的对应的第二数据线。数据电路包含N个开关，每一个开关耦接于对应的第二子像素。数据源耦接于第一数据线及N个第二数据线。其中当数据源依序输出N个电压准位至第一数据线及N个第二数据线时，N个开关依序被截止，以使第一子像素被写入对应的电压准位时，N个第二子像素中至少一个第二子像素被写入对应的电压准位，且N为正整数。

附图说明

图1为本发明第一实施例的显示面板的架构图。

图2为图1的显示面板的扇出区电路配置的示意图。

图2A为图2的显示面板内，栅极电路驱动多个像素区块的示意图。

图3为图1的显示面板的像素区块及数据电路的电路架构图。

图4为本发明第二实施例的显示面板的架构图。

其中，附图标记：

100、200 显示面板

DS 数据源

DC 数据电路

GC、CG_A、CG_B、CG_C、CG_D、CG_E及CG_F 栅极电路

Fanout 扇出区电路

10 显示区域

11 像素矩阵区域

PB₁至PB_Q 像素区块

W₁至W_Q 宽度

R₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂、R₃、G₃、B₃、R₄、G₄及B₄ 子像素

D₁至D₁₂ 数据线

S₁至S₁₀ 开关

SL 扫描线

DSIL₁及DSIL₂ 数据源线

RA₁、RA₂、RA₃、RA₄、RA₅、RA₆及RA₇ 子像素区域

具体实施方式

为让本发明更显而易懂，下文依本发明的显示装置，特举实施例配合附图详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围。

图1为本发明第一实施例的显示面板100的架构图。如图1所示，本实施例的显示面板100为圆形的显示面板。显示面板100包含了圆形的显示区域10，而显示区域10内具有多个矩形的像素区块(Pixel Block)PB₁至PB_Q，Q为正整数。这Q个像素区块PB₁至PB_Q构成了像素区域11。像素区块PB₁至PB_Q内具有多个子像素。显示面板100另包含多个数据电路(DataCircuit)DC，这些数据电路DC依序以上下交替的形式分别耦接于像素区块PB₁至PB_Q。如图1所示，像素区块PB₁的下侧耦接于数据电路DC，像素区块PB₂的上侧耦接于数据电路DC，依此类推。显示面板100另包含栅极电路(Gate Circuit)GC，这些栅极电路GC依序以上下交替的形式分别放置于像素区块PB₁至PB_Q。如图1的实施例所示，栅极电路GC放置于像素区块PB₁的上侧，栅极电路GC放置于像素区块PB₂的下侧，依此类推。而显示面板100的栅极电路如何驱动像素区块PB₁至PB_Q，将于图2A中详述。换言之，于显示面板100中，栅极电路GC与数据电路DC设于每一个像素电路PB₁至PB_Q的相反两侧。显示面板100另包含数据源DS以及扇出区电路Fanout。在本实施例中，数据源DS可为任何产生或接收外部影像数据的装置，数据源DS会产生适合于显示面板100支援的数据信号，而数据信号透过扇出区电路Fanout传送至每一个像素区块PB₁至PB_Q中。于此，扇出区电路Fanout的走线(Layout)不限于图1所示的位置，亦可为其他位置，于图2将详述。数据电路DC接收到数据信号后，将驱动对应像素区块内的子像素，以使显示面板100显示影像。于图1中的显示面板100中，W₁至W_Q表示Q个像素区块PB₁至PB_Q及其对应的数据电路DC分别的宽度。然而，W₁至W_Q可为完全相同的数值，亦可为不完全相同的数值。举例来说，当Q值变大时，表示固定面积的显示区域10内设置了更多的像素区块，因此可使用较小的W₁至W_Q的数值。如此一来，Q个像素区块PB₁至PB_Q所围成的像素阵列形状将会与显示区域10更一致。而本发明的数据源DS所产生的数据信号透过每一个像素区块PB₁至PB_Q对应的数据电路DC以驱动像素区块PB₁至PB_Q内所有子像素的方式，将于后文详述。

图2为图1的显示面板100的扇出区电路Fanout配置的示意图。如图2所示，显示面板100的扇出区电路Fanout可设置于所有像素区块PB₁至PB_Q的一侧(在此为下侧)。举例来说，在图2中，像素区块PB₁的上侧可设置栅极电路GC，像素区块PB₁的下侧可设置数据电路DC，而对应的扇出区电路Fanout可设置于数据电路DC的下侧。像素区块PB₂的上侧可设置数据电路DC，像素区块PB₂的下侧可设置扇出区电路Fanout，栅极电路GC可设置于扇出区电路Fanout的下侧。依此类推。然而，本发明的显示面板100的扇出区电路Fanout亦不限于图2所示的位置，在其它实施例中，扇出区电路Fanout可设置于其它位置而达到减少走线面积的功能。

图2A描述了显示面板100内，栅极电路GC驱动像素区块PB₁至像素区块PB_Q的示意图。如图2A所示，为了描述简化，在此以Q＝6为例绘示像素区块PB₁至像素区块PB₆的架构。并且，为了描述更为精确，在图2A中，栅极电路GC被分别标示为栅极电路GC_A、栅极电路GC_B、栅极电路GC_C、栅极电路GC_D、栅极电路GC_E、及栅极电路GC_F。图2A中的网状区域RA₁至网状区域RA₇表示子像素的区域(范围)。如图2A所示，栅极电路GC_A利用扫描线，透过如箭头方向的驱动电流驱动子像素区域RA₁，而子像素区域RA₁包含像素区块PB₃及像素区块PB₄内一部分的多个子像素。栅极电路GC_B利用扫描线，透过如箭头方向的驱动电流驱动子像素区域RA₂，而子像素区域RA₂包含像素区块PB₂至像素区块PB₅内一部分的多个子像素。栅极电路GC_C利用扫描线，透过如箭头方向的驱动电流驱动子像素区域RA₃及子像素区域RA₄，而子像素区域RA₃包含像素区块PB₂至像素区块PB₅内一部分的多个子像素，子像素区域RA₄包含像素区块PB₁至像素区块PB₆内一部分的多个子像素。栅极电路GC_D利用扫描线，透过如箭头方向的驱动电流驱动子像素区域RA₅，而子像素区域RA₅包含像素区块PB₁至像素区块PB₆内一部分的多个子像素。栅极电路GC_E利用扫描线，透过如箭头方向的驱动电流驱动子像素区域RA₆，而子像素区域RA₆包含像素区块PB₂至像素区块PB₅内一部分的多个子像素。栅极电路GC_F利用扫描线，透过如箭头方向的驱动电流驱动子像素区域RA₇，而子像素区域RA₇包含像素区块PB₃至像素区块PB₄内一部分的多个子像素。因此，经由依序透过栅极电路GC_A、栅极电路GC_B、栅极电路GC_C、栅极电路GC_D、栅极电路GC_E、及栅极电路GC_F的驱动程序，可使显示面板100内所有的子像素都被驱动。图2A的实施方式仅为示意而非用以限制本发明，亦可有其它实施方式。栅极电路GC_A～GC_F的电流驱动方向不限于图2A所描述，例如：栅极电路GC_F的驱动电流可由左至右驱动。栅极电路GC_A～GC_F驱动的区块也不限于图2A所描述，例如：栅极电路GC_F驱动的子像素区域不限于单一子像素区域RA₇，也可为单一子像素区域RA₆，且不限驱动单一子像素区域，亦可借由一栅极电路驱动多个子像素区域。除此之外，单一子像素区域内的栅极驱动电流也不限于单方向或是仅由单一栅极电路提供，例如：单一子像素区域RA₄，可同时由栅极电路GC_D和栅极电路GC_C的驱动电流所驱动。

图3为图1的显示面板100的像素区块PB₁及像素区块PB₂与数据电路DC的电路架构图。如图3所示，显示面板100的像素区块PB₁包含6个子像素，为子像素R₁、子像素G₁、子像素B₁、子像素R₂、子像素G₂、子像素B₂以及扫描线SL。这6个子像素分别耦接于数据线D₁至数据线D₆。显示面板100的像素区块PB₂包含6个子像素，为子像素R₃、子像素G₃、子像素B₃、子像素R₄、子像素G₄、子像素B₄，以及扫描线SL。这6个子像素分别耦接于数据线D₇至数据线D₁₂。在显示面板100中，每一个像素区块均有类似的结构，并且，在本实施例中，子像素的排列方式以红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素的顺序依序排列。在此为了描述简化，仅用像素区块PB₁及像素区块PB₂来说明。像素区块PB₁的下侧的数据电路DC可为多工器(MUX)，在此考虑为维度为6的多工器。像素区块PB₂的上侧的数据电路DC可为多工器(MUX)，在此亦考虑为维度为6的多工器。像素区块PB₁的数据电路DC内包含5个开关，为开关S₁、开关S₂、开关S₃、开关S₄以及开关S₅。像素区块PB₂的数据电路DC内包含5个开关，为开关S₆、开关S₇、开关S₈、开关S₉以及开关S₁₀。耦接于数据源DS的数据源线DSIL₁耦接于数据线D₆，而在像素区块PB₁其余的数据线D₁至数据线D₅分别透过开关S₁至开关S₅耦接于数据线D₆。类似地，耦接于数据源DS的数据源线DSIL₂耦接于数据线D₁₂，而在像素区块PB₂其余的数据线D₇至数据线D₁₁分别透过开关S₆至开关S₁₀耦接于数据线D₁₂。而本发明的显示面板100驱动子像素的方法将于以下详述。

这里利用一个例子来说明显示面板100如何驱动像素区块PB₁内的子像素R₁、子像素G₁、子像素B₁、子像素R₂、子像素G₂以及子像素B₂。并使用类似的驱动方式驱动像素区块PB₂内的子像素R₃、子像素G₃、子像素B₃、子像素R₄、子像素G₄、子像素B₄。以像素区块PB₁而言，假设子像素R₁、子像素G₁、子像素B₁、子像素R₂、子像素G₂以及子像素B₂的目标电压准位分别为V_R1、V_G1、V_B1、V_R2、V_G2以及V_B2。首先，扫描线SL开启，将数据线D₁至数据线D₆分别和子像素R₁至子像素B₂内部导通；接着，假设像素区块PB₁对应的数据电路DC中的开关S₁至S₅的初使状态均为截止(断路)，显示面板100内的数据源DS会产生V_R1的电压准位，并于第一个时间区间T₁内，将V_R1的电压准位透过数据源线DSIL₁传至数据线D₆中。同时，开关S₁导通，以使数据线D₆中的电压准位V_R1亦被同步传送至数据线D₁。因此，于第一个时间区间T₁内，电压准位V_R1会同时透过数据线D₆以及数据线D₁分别对子像素B₂以及子像素R₁充电。当第一个时间区间T₁结束后，开关S₁随即截止。再来，显示面板100内的数据源DS会产生V_G1的电压准位，并于第二个时间区间T₂内，将V_G1的电压准位透过数据源线DSIL₁传至数据线D₆中。同时，开关S₂导通，以使数据线D₆中的电压准位V_G1亦被同步传送至数据线D₂。因此，于第二个时间区间T₂内，电压准位V_G1会同时透过数据线D₆以及数据线D₂分别对子像素B₂以及子像素G₁充电。当第二个时间区间T₂结束后，开关S₂随即截止。再来，显示面板100内的数据源DS会产生V_B1的电压准位，并于第三个时间区间T₃内，将V_B1的电压准位透过数据源线DSIL₁传至数据线D₆中。同时，开关S₃导通，以使数据线D₆中的电压准位V_B1亦被同步传送至数据线D₃。因此，于第三个时间区间T₃内，电压准位V_B1会同时透过数据线D₆以及数据线D₃分别对子像素B₂以及子像素B₁充电。当第三个时间区间T₃结束后，开关S₃随即截止。再来，显示面板100内的数据源DS会产生V_R2的电压准位，并于第四个时间区间T₄内，将V_R2的电压准位透过数据源线DSIL₁传至数据线D₆中。同时，开关S₄导通，以使数据线D₆中的电压准位V_R2亦被同步传送至数据线D₄。因此，于第四个时间区间T₄内，电压准位V_R2会同时透过数据线D₆以及数据线D₄分别对子像素B₂以及子像素R₂充电。当第四个时间区间T₄结束后，开关S₄随即截止。再来，显示面板100内的数据源DS会产生V_G2的电压准位，并于第五个时间区间T₅内，将V_G2的电压准位透过数据源线DSIL₁传至数据线D₆中。同时，开关S₅导通，以使数据线D₆中的电压准位V_G2亦被同步传送至数据线D₅。因此，于第五个时间区间T₅内，电压准位V_G2会同时透过数据线D₆以及数据线D₅分别对子像素B₂以及子像素G₂充电。当第五个时间区间T₅结束后，开关S₅随即截止。再来，显示面板100内的数据源DS会产生V_B2的电压准位，并于第六个时间区间T₆内，将V_B2的电压准位透过数据源线DSIL₁传至数据线D₆中。因此，子像素B₂最后会被充电至V_B2的电压准位。在本实施例中，数据源线DSIL₁于不同时间区间传送不同的电压准位，以使子像素R₁、子像素G₁、子像素B₁、子像素R₂、子像素G₂以及子像素B₂最后能分别满足目标电压准位V_R1、V_G1、V_B1、V_R2、V_G2以及V_B2。上述的驱动程序可整理为以下表格：

表格A

由表格A可以看出，像素区块PB₁中的6个子像素在稳态时均可达到目标电位。然而，由表格A亦可得知，像素区块PB₁中的子像素B₂被错充电了5次。虽然像素区块PB₁中的子像素B₂有被错充电的现象，但对于整个显示面板100的影像处理时间而言，其错充电的时间相较于稳态的时间可视为极短，因此可忽略。简言之，显示面板100的像素区块PB₁的驱动方式为，数据源DS依序输出6个电压准位(V_R1、V_G1、V_B1、V_R2、V_G2以及V_B2)至数据线D₆及数据线D₁至D₅时，5个开关依序先被导通后再截止，因此造成子像素B₂被写入对应的电压准位时，其它的5个子像素(子像素R₁、子像素G₁、子像素B₁、子像素R₂、及子像素G₂)中至少一个子像素被写入其对应的电压准位。并且，子像素B₂在最后的时间区间T₆被充电。因为子像素B₂在第五个时间区间T₅已经被冲入了的V_G2的电压准位，固可视为预充电(Pre-charge)的效果。因此，在第六个时间区间T₆内，只要将子像素冲入(V_B2-V_G2)的电压即可。

然而，本发明的显示面板100其像素区块PB₁的驱动方式不限于表格A所述的驱动方式。只要能达到稳态时6个子像素的目标电压准位分别为V_R1、V_G1、V_B1、V_R2、V_G2以及V_B2，开关S₁至开关S₅可任意变换其导通或截止状态。举例而言，其它实施中的开关S₁至开关S₅在初始值可为全部导通，并依据底下表格对6个子像素充电，如下：

表格B

于表格B中，开关S₁至开关S₅为依序截止。然而，在此实施例中，虽然6个像素稳态时亦可分别达到V_R1、V_G1、V_B1、V_R2、V_G2以及V_B2的目标电压准位，然而除了子像素R₁之外，其余的子像素G₁至子像素B₂都有被错充的情况。更精准地说，子像素G₁被错充了1次，子像素B₁被错充了2次，子像素R₂被错充了3次，子像素G₂被错充了4次，而子像素B₂被错充了5次，总和的错充次数为15次。相较于表格A所用的驱动方式，表格B所用的驱动方式其子像素错充次数多了不少。因此，在本发明的实施例中，像素区块PB₁的数据电路DC的开关S₁至开关S₅先导通后截止，会比所有开关初始化全部导通再依序截止的驱动效能要优。

而显示面板100其像素区块PB₂的驱动方式类似于像素区块PB₁的驱动方式，差异之处在于驱动电流的方向不同。在像素区块PB₁中，驱动电流透过数据线D₁至D₆，将对应的电压准位充入对应的像素中(电流方向由下到上)。而在图3中，数据源DS产生的驱动电流，透过数据源线DSIL₂传至数据线D₁₂(电流方向由下到上)用以将像素B₄充电。开关S₆至开关S₁₀类似于像素区块PB₁的驱动方式，可选择性的导通或关闭，以使数据线D₁₂上的电压准位，透过由上到下的电流充入对应的子像素(R₃至G₄)。而像素区块PB₂的驱动方式因与像素区块PB₁的驱动方式及原理均类似，故不再赘述。而像素区块PB₂较为特殊之处在于，由于数据线D₁₂可视为由数据源DS将数据信号传至像素区块PB₂的走线，因此可节省额外扇出区电路Fanout的走线数量以及优化扇出区电路Fanout以及数据电路DC的位置。而显示面板100其余的像素区块皆使用与像素区块PB₁或像素区块PB₂相同的其中一种充电设计，因此可更进一步缩小显示面板100的走线面积，亦即可将显示面板100的窄边框面积最佳化。

图4为本发明第二实施例的显示面板200的架构图。如图4所示，显示面板200内的栅极电路GC及数据电路DC以像素区块为基准，为上下对称设置。而扇出区电路Fanout设置于下侧数据电路DC与栅极电路GC的中间。举例来说，像素区块PB₁及PB₂下侧的数据电路DC用于驱动像素区块PB₁，像素区块PB₁及PB₂上侧的数据电路DC用于驱动像素区块PB₂。如此设计，相较于显示面板100，其数据电路DC的高度(或是长度)可进一步的缩小。举例来说，显示面板100的数据电路DC的宽度为小于等于像素区块的宽度，而显示面板200的数据电路DC的宽度为介于像素区块的1倍宽度至2倍宽度之间。然而，显示面板200的数据电路DC的高度(或是长度)却只有显示面板100的数据电路DC的高度(或是长度)的五分之一。因此相较于显示面板100的数据电路DC面积，显示面板200的数据电路DC的高度(或是长度)可进一步的缩小。

虽然本发明实施例所用的显示面板100及200为圆形的显示面板，但本发明却不以此为限。其它实施例中的显示面板可为矩形、三角形或任何具有弧边的形状。并且，本发明实施例的数据电路DC采用维度为6的多工器，但本发明却不以此为限。其它实施例中的多工器可为任何维度大于或等于2的多工器。并且，本发明实施例中的像素区块内的子像素虽然依照红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素依序排列，但本发明并不以此排列为限，且不局限于此三种子像素。同时，像素区块内的子像素未必要依照完整的像素切割。举例来说，第一个像素区块可包含R及G的子像素，第二个像素区块可包含B及R的子像素，第三个像素区块可包含G及B的子像素。

综上所述，本发明提出一种窄边框的显示面板，其设计概念为利用某些像素中的数据线，当成数据源传输数据信号至像素区块的走线。而显示面板的驱动特性为数据电路一次可将电压准位输出至至少两个以上的子像素。由于本发明的显示面板可节省额外扇出区电路的走线数量以及优化扇出区电路以及数据电路的位置，因此可进一步缩小显示面板的边框面积。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求保护范围所做的均等变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种显示面板，其特征在于，包含：

一像素区块，包含：

一第一子像素，耦接于一第一数据线；及

N个第二子像素，每一第二子像素耦接于N个第二数据线中的一对应的第二数据线；

一数据电路，包含：

N个开关，每一开关耦接于一对应的第二子像素；及

一数据源，耦接于该第一数据线及该N个第二数据线；

其中当该数据源依序输出N个电压准位至该第一数据线及该N个第二数据线时，该N个开关依序被截止，以使该第一子像素被写入一对应的电压准位时，该N个第二子像素中至少一第二子像素被写入该对应的电压准位，且N为一正整数。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，当该数据源依序输出该N个电压准位至该第一数据线及该N个第二数据线时，该N个开关依序先被导通再被截止。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，耦接于两相邻像素区块的两数据电路设置于该两相邻像素区块的相异侧。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该N个第二子像素及该第一子像素依据一红色子像素、一绿色子像素及一蓝色子像素的顺序排列。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包含一栅极电路，该栅极电路与该数据电路设置于该像素区块的相反两侧，且该栅极电路用以驱动该显示面板中至少一个像素区块内对应的多个子像素。

6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该显示面板的多个像素区块的宽度皆相同。

7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该数据电路的宽度小于等于该像素区块的宽度。

8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该数据电路的宽度介于该像素区块的1倍宽度至2倍宽度之间。

9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该显示面板的多个像素区块的宽度不完全相同。

10.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该数据电路为一多工器。