CN109346485B - 显示装置及补偿电容的操作方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种显示装置及补偿电容的操作方法。显示装置具有显示区以及多个非显示区。显示装置包括基板、多个像素单元、多条第一栅极线、多条第二栅极线、多条第一数据线、多条第二数据线及多个电容补偿结构。像素单元矩阵排列于基板上。第一栅极线与第二栅极线于基板上配置成列。第一数据线与第二数据线于基板上配置成行。电容补偿结构矩阵排列于非显示区中。电容补偿结构包括部分第二栅极线、绝缘层、半导体层及部分第二数据线。绝缘层配置于部分第二栅极线上。半导体层配置于绝缘层上。部分第二数据线配置于半导体层上。部分第二数据线与部分第二栅极线分别位于半导体层的相对两侧。

Description

显示装置及补偿电容的操作方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种具有电容补偿结构的显示装置以及补偿电容的操作方法。
背景技术
目前，在具有液晶显示装置的电子产品(例如：手机)中，常会在其液晶显示装置的上方中心设置有凹孔(notch)，以放置相机或感测器；甚至还会将其液晶显示装置的四个角做成圆角，以满足消费者在电子产品外观上的需求。然而，相较于液晶显示装置的其他区域，在凹孔和圆角处的栅极线上所对应的像素数量比较少，因而使得在凹孔和圆角处的栅极线的栅极负载与其他区域的栅极线的栅极负载有所不同，进而造成液晶显示装置有显示亮度不均匀且画面不连续的问题。
发明内容
本发明提供一种显示装置，包括有电容补偿结构，可具有较均匀的显示亮度，且可避免画面不连续的问题。
本发明提供一种补偿电容的操作方法，利用上述具有电容补偿结构的显示装置，可改善显示亮度不均匀且画面不连续的问题。
本发明的一种显示装置具有显示区以及多个非显示区。显示装置包括基板、多个像素单元、多条第一栅极线、多条第二栅极线、多条第一数据线、多条第二数据线及多个电容补偿结构。像素单元矩阵排列于基板上且位于显示区中。第一栅极线与第二栅极线于基板上配置成列且位于显示区中。第一数据线与第二数据线于基板上配置成行且位于显示区中。电容补偿结构矩阵排列于非显示区中。电容补偿结构包括部分第二栅极线、绝缘层、半导体层及部分第二数据线。绝缘层配置于部分第二栅极线上。半导体层配置于绝缘层上。部分第二数据线配置于半导体层上。部分第二数据线与部分第二栅极线分别位于半导体层的相对两侧。
本发明的一种补偿电容的操作方法，利用上述的显示装置，而操作方法包括以下步骤。当第二栅极线的栅极负载相较于第一栅极线的栅极负载大时，通过增加电容补偿结构中的第二数据线的电位，以降低补偿电容及第二栅极线的总电容。当第二栅极线的栅极负载相较于第一栅极线的栅极负载小时，通过降低电容补偿结构中的第二数据线的电位，以增加补偿电容及第二栅极线的总电容。当第二栅极线的电位下降时间相较于第一栅极线的电位下降时间慢时，通过增加电容补偿结构中的第二数据线的电位，以降低补偿电容及第二栅极线的总电容。当第二栅极线的电位下降时间相较于第一栅极线的电位下降时间快时，通过降低电容补偿结构中的第二数据线的电位，以增加补偿电容及第二栅极线的总电容。
在上述实施例之一的显示装置，具有电容补偿结构，可具有较均匀的显示亮度，且可避免画面不连续的问题。
在上述实施例之一的补偿电容的操作方法，可改善显示亮度不均匀且画面不连续的问题。
基于上述，本实施例的显示装置具有多个电容补偿结构，排列于非显示区中。电容补偿结构包括部分第二栅极线、绝缘层、半导体层及部分第二数据线。其中，绝缘层配置于部分第二栅极线上，半导体层配置于绝缘层上，部分第二数据线配置于半导体层上，且部分第二数据线与部分第二栅极线分别位于半导体层的相对两侧。借此设计，使得上述的显示装置可具有较均匀的显示亮度且可避免画面不连续的问题。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1A示出为本发明一实施例的一种显示装置的俯视示意图。
图1B示出为图1A中区域A的放大图。
图1C示出为图1B中交叉重叠区R的放大图。
图1D示出为图1C中沿Ⅰ-Ⅰ’剖线的剖面示意图。
图2A示出为本发明一实施例的一种补偿电容的操作方法的示意图。
图2B与图2C示出为图2A的补偿电容的操作方法的应用。
图3A示出为本发明另一实施例的一种补偿电容的操作方法的示意图。
图3B示出为图3A的补偿电容的操作方法的应用。
附图标记说明：
100、100a、100b：显示装置
101：显示区
102a、102b、102c、102d、102e：非显示区
110：基板
120：像素单元
130：第一栅极线
140、G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8：第二栅极线
150：第一数据线
160：第二数据线
170：电容补偿结构
172：绝缘层
174：半导体层
180：平面轮廓
182：圆角
184：凹孔
190：驱动元件
200：高速摄影机
210：电脑
220：点亮治具
310、310a：低电位
320、320a：波型检测元件
330、330a：高电位
A：区域
G：栅极
R：交叉重叠区
S：源极
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T(A)、T(B)：晶体管
具体实施方式
图1A示出为本发明一实施例的一种显示装置的俯视示意图。图1B示出为图1A中区域A的放大图。图1C示出为图1B中交叉重叠区R的放大图。图1D示出为图1C中沿Ⅰ-Ⅰ’剖线的剖面示意图。
请同时参照图1A与图1B，在本实施例中，显示装置100具有显示区101以及多个非显示区102a、102b、102c、102d、102e。显示装置100包括基板110、多个像素单元120、多条第一栅极线130、多条第二栅极线140、多条第一数据线150、多条第二数据线160及多个电容补偿结构170。像素单元120矩阵排列于基板110上且位于显示区101中。第一栅极线130与第二栅极线140于基板110上配置成列且位于显示区101中。第一数据线150与第二数据线160于基板110上配置成行且位于显示区101中。电容补偿结构170矩阵排列于非显示区102a、102b、102c、102d、102e中(图1B中示意地示出非显示区102a中的多个电容补偿结构170)。
接着，请同时参照图1C与图1D，电容补偿结构170包括部分第二栅极线140、绝缘层172、半导体层174及部分第二数据线160。绝缘层172配置于部分第二栅极线140上。半导体层174配置于绝缘层172上。部分第二数据线160配置于半导体层172上。部分第二数据线160与部分第二栅极线140分别位于半导体层174的相对两侧。在本实施例中，可通过改变电容补偿结构170的第二栅极线140(栅极G)和第二数据线160(源极S)之间的电位差(VGS＝栅极电位-源极电位)，来决定电容补偿结构170的半导体层174为导体或绝缘体，进而改变电容补偿结构170的补偿电容的大小。此处，半导体层174的材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或其他适合的半导体材料。
详细来说，请再参照图1A，在本实施例中，显示装置100的平面轮廓180具有圆角182或凹孔184。其中，非显示区102a位于平面轮廓180的凹孔184外，且非显示区102b、102c、102d、102e位于平面轮廓180的圆角182外。
此外，在本实施例中，第一栅极线130、第二栅极线140、第一数据线150以及第二数据线160分别电性连接于像素单元120。其中，由于第二栅极线140会延伸至圆角182外或凹孔184外的非显示区102a、102b、102c、102d、102e中，使得与第二栅极线140电性连接的像素单元120的数量相较于与第一栅极线130电性连接的像素单元120的数量少。
具体来说，在本实施例中，第二栅极线140与第二数据线160可分别延伸至非显示区102a、102b、102c、102d、102e中，并在非显示区102a、102b、102c、102d、102e中互相交叉重叠，因而形成多个交叉重叠区R，如图1B所示。其中，电容补偿结构170位于交叉重叠区R中。换言之，在第二栅极线140与第二数据线160互相交叉重叠所形成的多个交叉重叠区R中，具有电容补偿结构170。
简言之，本实施例的显示装置100具有多个电容补偿结构170，排列于非显示区102a、102b、102c、102d、102e中。电容补偿结构170包括部分第二栅极线140、绝缘层172、半导体层174及部分第二数据线160。其中，绝缘层172配置于部分第二栅极线140上，半导体层174配置于绝缘层172上，部分第二数据线160配置于半导体层174上，且部分第二数据线160与部分第二栅极线140分别位于半导体层174的相对两侧。借此设计，使得本实施例的显示装置100可具有较均匀的显示亮度且可避免画面不连续的问题。
以下将列举其他实施例以作为说明，并说明如何利用具有电容补偿结构的显示装置来进行补偿电容的操作方法。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图2A示出为本发明一实施例的一种补偿电容的操作方法的示意图。请参照图2A，在本实施例的补偿电容的操作方法中，包括显示装置100a、高速摄影机200、电脑210以及点亮治具220等。电脑210电性连接至高速摄影机200与点亮治具220。高速摄影机200可拍摄显示装置100a上的每一个像素单元120的闪烁量，并将拍摄结果传输至连接至电脑210。点亮治具220还可电性连接至显示装置100a上的驱动元件190以驱动显示装置100a。
在本实施例中，显示装置100a与图1A的显示装置100相同，于是，当显示装置100a开启时，由于显示装置100a上的毎一条第二栅极线140上的像素单元120的闪烁量可能大于或小于第一栅极线130上的像素单元120的闪烁量，因而造成显示装置100a有显示亮度不均匀且画面不连续的问题。因此，针对这样的问题，可利用本实施例的补偿电容的操作方法来对毎一条第二栅极线140所对应的电容补偿结构170进行调整如下。
当高速摄影机200检测到第二栅极线140上的像素单元120的闪烁量大于第一栅极线130上的像素单元120的闪烁量，且第二栅极线140的栅极负载相较于第一栅极线130的栅极负载大时，可在第二栅极线140的电位下降之前，通过增加电容补偿结构170中的第二数据线160的电位，例如是增加2V～3V，又例如是使第二数据线160的电位从负电位变成为正电位，以减少电容补偿结构170的VGS、降低电容补偿结构170的补偿电容以及降低第二栅极线140的总电容。具体来说，由于毎条第二栅极线140对应有多个电容补偿结构170以及多条第二数据线160，因此，可针对毎条第二栅极线140上的毎个电容补偿结构170中的第二数据线160的电位进行调整，以增加补偿电容的第二数据线160为正电位的条数，以使调整后的电容补偿结构170的补偿电容降低且使第二栅极线140的总电容降低，进而使得调整后的第二栅极线140上的像素单元120的闪烁量降低，如图2B所示。
反之，当高速摄影机200检测到第二栅极线140上的像素单元120的闪烁量大于第一栅极线130上的像素单元120的闪烁量，且第二栅极线140的栅极负载相较于第一栅极线130的栅极负载小时，可在第二栅极线140的电位下降之前，通过降低电容补偿结构170中的第二数据线160的电位，以增加电容补偿结构170的VGS、增加电容补偿结构170的补偿电容以及增加第二栅极线140的总电容。换言之，可减少补偿电容的第二数据线160为正电位的条数，以使调整后的电容补偿结构170的补偿电容增加且使第二栅极线140的总电容增加，进而使得调整后的第二栅极线140上的像素单元120的闪烁量降低，如图2C所示。
接着，在获得毎一条第二栅极线140的毎个电容补偿结构170所对应的第二数据线160的电位的调整条件之后，则可将这些调整条件烧录到驱动元件190中，以使经由本实施例的补偿电容的操作方法调整后的显示装置100a，可具有较均匀的显示亮度且可避免画面不连续的问题。
图3A示出为本发明另一实施例的一种补偿电容的操作方法。请参照图3A，在本实施例的补偿电容的操作方法中，显示装置100b可包括多个第二栅极线G1～G8，且第二栅极线G1～G8依序排列于显示装置100b中。接着，并联设置多个晶体管T1、T3、T5、T7，使第二栅极线G1、G3、G5、G7分别电性连接至对应的毎一个晶体管T1、T3、T5、T7的栅极，并使晶体管T1、T3、T5、T7的一端连接低电位310，使晶体管T1、T3、T5、T7的另一端(输出端)连接至波型检测元件320以及另一个晶体管T(A)。此时，晶体管T(A)的一端连接高电位330并使晶体管T(A)的Vgs＝0。
类似上述的方式，并联设置多个晶体管T2、T4、T6、T8，使第二栅极线G2、G4、G6、G8分别电性连接至对应的毎一个晶体管T2、T4、T6、T8的栅极，并使晶体管T2、T4、T6、T8的一端连接低电位310a，使晶体管T2、T4、T6、T8的另一端(输出端)连接至波型检测元件320a以及另一个晶体管T(B)。此时，晶体管T(B)的一端连接高电位330a并使晶体管T(B)的Vgs＝0。
于是，毎一个第二栅极线G1～G8的信号可通过与其电性连接的晶体管T1～T8的另一端(输出端)来产生出放大的信号，再通过波型检测元件320、320a来显示出其波型，如图3B所示。
请参照图3B，图中的实线为理想的电位变化(可视为第一栅极线的电位变化)，虚线为第二栅极线G1、G3、G5实际的电位变化。由图3B可知，由于第二栅极线G1、G3的电位下降时间相较于理想的电位(第一栅极线130的电位)的下降时间慢，因此，可在下个帧(frame)于第二栅极线G1、G3关闭前，通过增加电容补偿结构170中的第二数据线160的电位(或是增加补偿电容的第二数据线160为正电位的条数和减少补偿电容的第二数据线160为负电位的条数)，以降低电容补偿结构170的补偿电容及第二栅极线G1、G3的总电容。
此外，由于第二栅极线G5的电位下降时间相较于理想的电位(第一栅极线130的电位)的下降时间快时，因此，可在下个帧(frame)于第二栅极G5关闭前，通过降低电容补偿结构170中的第二数据线160的电位(或是减少补偿电容的第二数据线160为正电位的条数和增加补偿电容的第二数据线160为负电位的条数)，以增加电容补偿结构170的补偿电容及第二栅极线G5的总电容。
综上所述，在本实施例的显示装置及补偿电容的操作方法中，由于显示装置的非显示区中具有多个电容补偿结构，且电容补偿结构包括部分第二栅极线、绝缘层、半导体层及部分第二数据线。因此，当第二栅极线的栅极负载相较于第一栅极线的栅极负载大(或小)时，可通过增加(或降低)电容补偿结构中的第二数据线的电位，以降低(或增加)补偿电容及第二栅极线的总电容。当第二栅极线的电位下降时间相较于第一栅极线的电位下降时间慢(或快)时，可通过增加(或降低)电容补偿结构中的第二数据线的电位，以降低(或增加)补偿电容及第二栅极线的总电容。借此设计，使得本实施例的显示装置可具有较均匀的显示亮度且可避免画面不连续的问题，并可利用本实施例的补偿电容的操作方法改善显示亮度不均匀且画面不连续的问题。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (7)

1.一种显示装置，具有一显示区以及多个非显示区，该显示装置包括：
基板；
多个像素单元，矩阵排列于该基板上且位于该显示区中；
多条第一栅极线与多条第二栅极线，于该基板上配置成列且位于该显示区中；
多条第一数据线与多条第二数据线，于该基板上配置成行且位于该显示区中，其中所述多条第二栅极线与所述多条第二数据线分别延伸至所述多个非显示区中；
多个电容补偿结构，矩阵排列于所述多个非显示区中，各该电容补偿结构包括：
部分该第二栅极线；
一绝缘层，配置于部分该第二栅极线上；
一半导体层，配置于该绝缘层上；以及
部分该第二数据线，配置于该半导体层上，其中部分该第二数据线与部分该第二栅极线分别位于该半导体层的相对两侧，
其中，通过增加所述多个电容补偿结构中的所述多条第二数据线的一电位能够降低补偿电容及所述多条第二栅极线的总电容，并且通过降低所述多个电容补偿结构中的所述多条第二数据线的该电位能够增加补偿电容及所述多条第二栅极线的总电容。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示装置的一平面轮廓具有一圆角或一凹孔，且所述多个非显示区位于该平面轮廓的该圆角外或该凹孔外。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述多条第一栅极线、所述多条第二栅极线、所述多条第一数据线以及所述多条第二数据线分别电性连接于所述多个像素单元，其中所述多条第二栅极线电性连接的所述多个像素单元的数量相较于所述多条第一栅极线电性连接的所述多个像素单元的数量少。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中所述多条第二栅极线与所述多条第二数据线互相交叉重叠，而具有多个交叉重叠区。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中所述多个电容补偿结构位于所述多个交叉重叠区。
6.如权利要求1所述的显示装置，其中该半导体层包括单晶硅、多晶硅或非晶硅。
7.一种补偿电容的操作方法，利用如权利要求1所述的显示装置，而该操作方法包括：
当所述多条第二栅极线的栅极负载相较于所述多条第一栅极线的栅极负载大时，通过增加所述多个电容补偿结构中的所述多条第二数据线的一电位，以降低补偿电容及所述多条第二栅极线的总电容；
当所述多条第二栅极线的栅极负载相较于所述多条第一栅极线的栅极负载小时，通过降低所述多个电容补偿结构中的所述多条第二数据线的该电位，以增加补偿电容及所述多条第二栅极线的总电容；
当所述多条第二栅极线的电位下降时间相较于所述多条第一栅极线的电位下降时间慢时，通过增加所述多个电容补偿结构中的所述多条第二数据线的该电位，以降低补偿电容及所述多条第二栅极线的总电容；
当所述多条第二栅极线的电位下降时间相较于所述多条第一栅极线的电位下降时间快时，通过降低所述多个电容补偿结构中的所述多条第二数据线的该电位，以增加补偿电容及所述多条第二栅极线的总电容。
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