CN111798779B

CN111798779B - 用于可挠性显示面板的备用线路系统及其自动切换方法

Info

Publication number: CN111798779B
Application number: CN202010679946.0A
Authority: CN
Inventors: 欧懿夫; 徐明樟
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2040-07-15
Also published as: CN111798779A

Abstract

用于可挠性显示面板的备用线路系统及其备用线路系统的自动切换方法。备用线路系统包括主要线路、断路开关、备用线路、控制开关及比较电路。断路开关与主要线路串接于第一节点与第二节点之间，预设为导通，且反应于控制电压而截止。控制开关与备用线路串接于第一节点与第二节点之间，预设为截止，且反应于控制电压而导通。比较电路比较第一节点的第一电压及第二节点的第二电压，并且依据比较结果提供控制电压。

Description

用于可挠性显示面板的备用线路系统及其自动切换方法

技术领域

本发明有关于一种备用线路技术，且特别是有关于一种用于可挠性显示面板的备用线路系统及其备用线路系统的自动切换方法。

背景技术

显示面板技术的发展趋势为窄边框设计，而使用柔性基板弯折技术可使电路弯折至面板下方使得边框变窄。然而，使用柔性基板弯折技术可能会产生金属走线断线的现象，影响电路运作，因此需要新型的线路系统来克服断线的问题。

发明内容

本发明提供一种用于可挠性显示面板的备用线路系统及其备用线路系统的自动切换方法，可自动断开异常的主要线路及启用正常的控备用线路。

本发明的用于可挠性显示面板的备用线路系统，包括主要线路、断路开关、备用线路、控制开关及比较电路。断路开关与主要线路串接于第一节点与第二节点之间，预设为导通，且反应(响应)于控制电压而截止。控制开关与备用线路串接于第一节点与第二节点之间，预设为截止，且反应于(响应于)控制电压而导通。比较电路比较第一节点的第一电压及第二节点的第二电压，并且依据比较结果提供控制电压。

本发明的用于可挠性显示面板的备用线路系统的自动切换方法，包括下列步骤。通过比较电路初始化控制电压，以导通断路开关且截止控制开关，其中断路开关与主要线路串接于第一节点与第二节点之间，并且控制开关与备用线路串接于第一节点与第二节点之间。通过比较电路比较第一节点的第一电压及第二节点的第二电压。当第一电压与第二电压的一压差小于等于预设电压时，通过比较电路提供控制电压至断路开关及控制开关以维持导通断路开关且截止控制开关。当第一电压与第二电压的压差大于预设电压时，通过比较电路提供控制电压至断路开关及控制开关以维持截止断路开关且导通控制开关。

基于上述，本发明实施例的用于可挠性显示面板的备用线路系统及其备用线路系统的自动切换方法，通过比较电路的即时监控主要线路于弯折区两端的压差，以便可反应(响应)主要线路的线路状态而设定/切换控制电压，以自动断开异常的主要线路及启用正常的控备用线路。因此，不需人工判断或其他维修方式，降低维护的成本。

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，并配合所附图示作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的可挠性显示面板的系统示意图。

图2A至图2C为依据本发明的一实施例的可挠性显示面板的备用线路系统的自动切换方法的流程图。

图3为依据本发明的一实施例的可挠性显示面板的驱动时序示意图。

图4为依据本发明一实施例的可挠性显示面板的备用线路系统的电路示意图。

图5为依据本发明一实施例的可挠性显示面板的备用线路系统的配置示意图。

附图标记列表

FDP：可挠性显示面板

ADP：显示区

100：备用线路系统

TRA、TRA1、TRA2：主要线路

SWA：断路开关

TRB、TRB1、TRB2：备用线路

SWB：控制开关

CMP：比较电路

CDT：检测电路

CT1：控制器

a：第一节点

Va：第一电压

Vb：第二电压

b：第二节点

Vc：控制电压

c：控制节点

RBL：弯折区

SDT：检测信号

Sst：线路状态信号

Sdr：驱动信号

CP：比较器

DATA：数据信号

EDG1、EDG2：边缘

HSYNC：水平同步信号

INT：反相器

LCM：中线

Pframe：画面期间

R1：第一电阻

R2：第二电阻

R3：第三电阻

R4：第四电阻

R5：第五电阻

S_Sensing：感测信号

T1：第一晶体管

T2：第二晶体管

T3：第三晶体管

VBP：垂直后沿期间

Vdt：检测电压

VFP：垂直前廊期间

VSYNC：垂直同步信号

VW：垂直同步脉冲期间

S201、S210～S217、S220～S226：步骤

具体实施方式

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。

应当理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非内容清楚地指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。“或”表示“及/或”。如本文所使用的，术语“及/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”及/或“包括”指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、区域整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或添加。

图1为依据本发明一实施例的可挠性显示面板的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，可挠性显示面板FDP上至少配置有显示区ADP及备用线路系统100，并且备用线路系统100包括主要线路TRA、断路开关SWA、备用线路TRB、控制开关SWB、比较电路CMP、检测电路CDT及控制器CT1。显示区ADP中可例如配置像素阵列(未绘示)、源极驱动器(未绘示)、栅极驱动器(未绘示)等。

断路开关SWA与主要线路TRA串接于第一节点a与第二节点b之间。断路开关SWA反应于控制电压Vc的初始电平而导通(亦即预设为导通)，且反应于控制电压Vc的转态而截止。控制开关SWB与备用线路TRB串接于第一节点a与第二节点b之间，反应于控制电压Vc的初始电平而截止(亦即预设为截止)，且反应于控制电压Vc的转态而导通。

比较电路CMP耦接至第一节点a、第二节点b及控制节点c，并且控制节点c耦接至断路开关SWA及控制开关SWB，其中可挠性显示面板FDP的弯折区RBL位于第一节点a与第二节点b之间。比较电路CMP接收第一节点a的第一电压Va及第二节点b的第二电压Vb，并且比较第一电压Va及第二电压Vb，以依据比较结果提供控制电压Vc至控制节点c。

当主要线路TRA无断裂或断裂较轻微时，主要线路TRA的线路阻抗会较低，亦即第一节点a与第二节点b之间的压差会较小。此时，比较电路CMP可将控制电压Vc维持于初始电平(例如为低电压电平)，以维持断路开关SWA的导通及控制开关SWB的截止。反之，当主要线路TRA或断裂较严重或完全断裂时，主要线路TRA的线路阻抗会非常高，亦即第一节点a与第二节点b之间的压差会变得很高。此时，比较电路CMP可将控制电压Vc转态(例如转换至高电压电平)，以截止断路开关SWA及导通控制开关SWB。

藉此，通过比较电路CMP的即时监控，控制电压Vc可反应于主要线路TRA的线路状态而被设定/切换，因此不需人工判断或其他维修方式，即可使显示面板自动断开异常的主要线路TRA，并且使用备用线路TRB供应可挠性显示面板FDP驱动所需的信号。

在本发明实施例中，检测电路CDT耦接至控制节点c，以检测控制电压Vc，并且依据检测结果提供检测信号SDT至控制器CT1。控制器CT1接收检测信号SDT后，依据检测信号SDT提供线路状态信号Sst至可挠性显示面板FDP的外部，以指示主要线路TRA的线路阻抗及/或线路状态。藉此，可由检测电路CDT回传检测信号SDT至控制器CT1，以得知目前主要线路TRA的线路阻抗及/或线路状态。

在本发明实施例中，控制器CT1可提供驱动信号Sdr或检测电压Vdt至第一节点a，其中在点片模式中，控制器CT1可提供驱动信号Sdr，并且在检测模式中，在接收检测信号SDT之前，控制器CT1提供检测电压Vdt。在本发明实施例中，检测电压Vdt可等于黑显示电压(亦即显示区APD不会显示影像的电压)。

在本发明实施例中，比较电路CMP的误差范围值设定约±10mV(即预设电压)以内视为正常误差，异常的主要线路TRA(轻微破损或断线的线路)的阻抗约会大于10k欧姆(Ohm)甚至更高。换言之，在主要线路TRA的电流大于1uA以上时，可判断出异常的走线。一般而言，正常的主要线路TRA的阻抗应会小于1Ohm，不至于影响线路的判断。

并且，在点片模式中，比较电路CMP的做动时间例如限缩于6微秒(us)以内。换言之，在画面刷新率60Hz且分辨率为QHD(亦即2560×1440)的显示面板中，比较电路CMP必须在一条水平扫描线的时间长度内完成比较。

此外，在点片模式中，控制开关的开启时间必须小于0.5us。换言之，在画面刷新率60Hz且分辨率为QHD(亦即2560×1440)的显示面板中，一条水平扫描线的时间长度为6.5us，其中的5us以上都会使用于显示区ADP的像素电路(未绘示)的补偿。若控制开关SWB开启的时间大于0.5us则会影响像素电路(未绘示)的补偿。

图2A至图2C为依据本发明的一实施例的可挠性显示面板的备用线路系统的自动切换方法的流程图。请参照图1及图2A至图2C，在本实施例中，会通过控制器CT1决定备用线路系统100操作于点片模式或检测模式(步骤S201)，其中点片模式参照图2B所示，并且检测模式参照图2C所示。

如图2B所示，在点片模式中，通过控制器CT1提供驱动信号Sdr至第一节点a(步骤S210)，并且通过比较电路CMP初始化控制电压Vc，以导通断路开关SWA且截止控制开关SWB(步骤S211)。在步骤S212中，通过比较电路CMP比较第一节点a的第一电压Va及第二节点b的第二电压Vb。当第一电压Va与第二电压Vb的压差小于等于预设电压时，亦即第一电压Va约等于第二电压Vb，通过比较电路CMP提供控制电压Vc至断路开关SWA及控制开关SWB以维持导通断路开关SWA且截止控制开关SWB(步骤S213)。并且，驱动信号Sdr通过断路开关SWA传递，但备用线路TRB无信号的传递(步骤S214)。最后，驱动信号Sdr传递至可挠性显示面板FDP，以使可挠性显示面板FDP正常点片(步骤S215)。

当第一电压Va与第二电压Vb的压差大于预设电压时，亦即第一电压Va不等于第二电压Vb，通过比较电路CMP提供控制电压Vc至断路开关SWA及控制开关SWB以维持截止断路开关SWA且导通控制开关SWB(步骤S216)。并且，断开主要线路TRA，并且启用备用线路TRB进行驱动信号Sdr的传递(步骤S217)。进而，驱动信号Sdr也可传递至可挠性显示面板FDP，使可挠性显示面板FDP正常点片(步骤S215)。

如图2C所示，在检测模式中，通过控制器CT1提供检测电压Vdt至第一节点a(步骤S220)，并且通过比较电路CMP初始化控制电压Vc，以导通断路开关SWA且截止控制开关SWB(步骤S221)。在步骤S222中，通过比较电路CMP比较第一节点a的第一电压Va及第二节点b的第二电压Vb。当第一电压Va与第二电压Vb的压差小于等于预设电压时，亦即第一电压Va约等于第二电压Vb，通过比较电路CMP提供具有第一电平(例如低电压电平)的控制电压Vc(步骤S223)。接着，通过检测电路CDT检测控制电压Vc以提供检测信号SDT至控制器CT1，并且通过控制器CT1判断主要线路TRA是否断线且提供线路状态信号Sst至可挠性显示面板FDP的外部。

图3为依据本发明一实施例的可挠性显示面板的驱动时序示意图。请参照图3，在本实施例中，画面(帧)期间Pframe大致分为垂直空间期间及画面显示期间，垂直空间期间至少包括垂直同步脉冲期间VW、垂直后沿期间VBP及垂直前廊期间VFP。其中，一个画面期间Pframe可通过垂直同步信号VSYNC来界定，垂直同步脉冲期间VW、垂直后沿期间VBP及垂直前廊期间VFP及水平扫描期间可通过水平同步信号HSYNC来界定。数据信号DATA用以指示显示数据的传送时序。

在本发明实施例中，当可挠性显示面板FDP操作于画面期间Pframe的垂直空白期间时，控制器CT1可决定备用线路系统100操作于检测模式；反之，当可挠性显示面板FDP操作于画面期间的画面显示期间时，控制器CT1可决定备用线路系统100操作于点片模式。其中，垂直空白期间是可挠性显示面板FDP在不同画面之间，可挠性显示面板FDP输出黑画面的期间，此时可以不传送任何信号。

在本发明实施例中，若是严重断线，第二节点b会是浮接的状态，第一节点a应会给予黑画面电压(例如2V)。在垂直空白期间中，控制节点c的输出结果若等于2V，则可判定主要线路TRA明显断线。

在垂直空白期间检测断线的方式中，若控制器CT1输出的检测电压Vdt为0V则与浮接无区别，因此控制器CT1输出的检测电压Vdt不得为0V。若黑画面电压不为0V，则可由控制器CT1先设定判断断线的临界值电压，大于界值则判定为断线。

在垂直空白期间检测断线的方式中，控制器CT1可在垂直空白期间中送出固定电压的检测电压Vdt，以进行量测。其中，垂直空白期间至少需大于50us。换言之，在画面刷新率60Hz且分辨率为QHD(亦即2560×1440)的显示面板中，至少需要8条水平扫描线的时间长度。并且，若画面刷新率越高或是分辨率越高，则所需的水平扫描线的时间长度为越多条。然而，垂直空白期间应小于200us，才不会对画面显示造成其他影响。

在本发明实施例仲，检测电路CDT可单纯判定比较电路CMP输出的控制电压Vc的数位(数字)电压值。控制器CT1可依照回传的数位电压值确认主要线路TRA是否断线。亦即，控制器CT1可回读不同的控制节点c的电压值并做判断。

在本发明实施例中，可使用减法器做为比较电路CMP的设计，可输出相减后的控制节点c的数位电压，再将控制节点c的数位电压回传至控制器CT1进行阻值判断。

在本发明实施例中，可设定不同判定标准来分辨主要线路TRA的阻值状况。假设条件如下：主要线路TRA的电流为10uA，控制节点c的回读电压为1V，则主要线路TRA的阻抗为0.1MOhm，主要线路TRA明显断线；主要线路TRA电流10uA，控制节点c的回读电压为10mV，则主要线路TRA的阻抗为1kOhm，主要线路TRA轻微断线；主要线路TRA电流10uA，控制节点c的回读电压小于1mV，则主要线路TRA的阻抗为100Ohm，主要线路TRA为正常。

图4为依据本发明一实施例的可挠性显示面板的备用线路系统的电路示意图。请参照图1及图4，在本实施例中，断路开关SWA包括第一晶体管T1，其中第一晶体管T1具有电性连接第一节点a的第一端、电性连接第二节点b的第二端、以及接收控制电压Vc的控制端。

控制开关SWB包括反相器INT及第二晶体管T2。反相器INT接收控制电压Vc以提供控制电压Vc的反相电压。第二晶体管T2具有电性连接第一节点a的第一端、电性连接第二节点b的第二端、以及接收控制电压Vc的反相电压的控制端。

比较电路CMP包括比较器CP、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4，比较器CP、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4可操作为类比减法器。比较器CP具有第一输入端、第二输入端及提供控制电压Vc的输出端。第一电阻R1耦接于第二节点b与比较器CP的第一输入端之间。第二电阻R2耦接于比较器CP的第一输入端与比较器CP的输出端之间。第三电阻R3耦接于第一节点a与比较器CP的第二输入端之间。第四电阻R4耦接于比较器CP的第二输入端与接地端点。

检测电路CDT包括第三晶体管T3及第五电阻R5。第三晶体管T3具有电性连接第一节点a的第一端、接收控制电压Vc的第二端、以及接收感测信号S_Sensing的控制端，其中感测信号S_Sensing可自可挠性显示面板FDP的外部接收，但本发明实施例不以此为限。第五电阻R5耦接于第三晶体管T3的第二端与接地端点之间。

图5为依据本发明一实施例的可挠性显示面板的备用线路系统的配置示意图。请参照图1及图5，在本实施例中，其中相同或相似的元件使用相同或相似的标号。以主要线路TRA1及备用线路TRB1构成的第一组线路而言，主要线路TRA1靠近可挠性显示面板FDP的第一边缘EDG1，并且备用线路TRB1靠近可挠性显示面板FDP中相对于第一边缘EDG1的第二边缘EDG2。以主要线路TRA2及备用线路TRB2构成的第二组线路而言，主要线路TRA2靠近可挠性显示面板FDP的第二边缘EDG2，并且备用线路TRB2靠近可挠性显示面板FDP中相对于第二边缘EDG2的第一边缘EDG1。藉此，可降低主要线路TRA1及备用线路TRB1同时破损的可能，并且降低主要线路TRA2及备用线路TRB2同时破损的可能。

另一方面，主要线路TRA1及TRA2较备用线路TRB1及TRB2靠近可挠性显示面板FDP的边缘EDG1及EDG2，并且备用线路TRB1及TRB2较主要线路TRA1及TRA2靠近可挠性显示面板FDP的中线LCM。藉此，可降低备用线路TRB1及TRB2破损的可能。

综上所述，本发明实施例的用于可挠性显示面板的备用线路系统及其备用线路系统的自动切换方法，通过比较电路的即时监控主要线路于弯折区两端的压差，以便可反应主要线路的线路状态而设定/切换控制电压，以自动断开异常的主要线路及启用正常的备用线路。因此，不需人工判断或其他维修方式，降低维护的成本。并且，通过备用线路供应可挠性显示面板驱动所需的信号，可延长可挠性显示面板的使用寿命。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视随附的权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种用于可挠性显示面板的备用线路系统，包括：

一主要线路；

一断路开关，与该主要线路串接于一第一节点与一第二节点之间，预设为导通，且反应于一控制电压而截止；

一备用线路；

一控制开关，与该备用线路串接于该第一节点与该第二节点之间，预设为截止，且反应于该控制电压而导通；

一比较电路，用以比较该第一节点的一第一电压及该第二节点的一第二电压，并且依据比较结果提供该控制电压。

2.如权利要求1所述的备用线路系统，其中该可挠性显示面板的一弯折区位于该第一节点与该第二节点之间。

3.如权利要求1所述的备用线路系统，其中该断路开关包括一第一晶体管，该第一晶体管具有电性连接该第一节点的一第一端、电性连接该第二节点的一第二端、以及接收该控制电压的一控制端。

4.如权利要求1所述的备用线路系统，其中该控制开关包括：

一反相器，接收该控制电压以提供该控制电压的一反相电压；以及

一第二晶体管，具有电性连接该第一节点的一第一端、电性连接该第二节点的一第二端、以及接收该反相电压的一控制端。

5.如权利要求1所述的备用线路系统，其中该比较电路包括：

一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端及提供该控制电压的一输出端；

一第一电阻，耦接于该第二节点与该第一输入端之间；

一第二电阻，耦接于该第一输入端与该输出端之间；

一第三电阻，耦接于该第一节点与该第二输入端之间；以及

一第四电阻，耦接于该第二输入端与一接地端点之间。

6.如权利要求1所述的备用线路系统，还包括一检测电路，该检测电路检测该控制电压以提供一检测信号。

7.如权利要求6所述的备用线路系统，其中该检测电路包括：

一第三晶体管，具有电性连接该第一节点的一第一端、接收该控制电压的一第二端、以及接收一感测信号的一控制端；以及

一第五电阻，耦接于该第二端与一接地端点之间。

8.如权利要求6所述的备用线路系统，还包括一控制器，该控制器提供一驱动信号至该第一节点，并且接收该检测信号后提供一线路状态信号至该可挠性显示面板的外部。

9.如权利要求8所述的备用线路系统，其中在接收该检测信号之前，该控制器提供一检测电压至该第一节点。

10.如权利要求9所述的备用线路系统，其中该检测电压等于一黑显示电压。

11.如权利要求1所述的备用线路系统，其中该主要线路靠近该可挠性显示面板的一第一边缘，并且该备用线路靠近该可挠性显示面板中相对于该第一边缘的一第二边缘。

12.如权利要求1所述的备用线路系统，其中该主要线路较该备用线路靠近该可挠性显示面板的一边缘，并且该备用线路较该主要线路靠近该可挠性显示面板的一中线。

13.一种用于可挠性显示面板的备用线路系统的自动切换方法，包括：

通过一比较电路初始化一控制电压，以导通一断路开关且截止一控制开关，其中该断路开关与一主要线路串接于一第一节点与一第二节点之间，并且该控制开关与一备用线路串接于该第一节点与该第二节点之间；

通过该比较电路比较该第一节点的一第一电压及该第二节点的一第二电压；

当该第一电压与该第二电压的一压差小于等于一预设电压时，通过该比较电路提供一控制电压至该断路开关及该控制开关以维持导通该断路开关且截止该控制开关；以及

当该第一电压与该第二电压的该压差大于该预设电压时，通过该比较电路提供该控制电压至该断路开关及该控制开关以维持截止该断路开关且导通该控制开关。

14.如权利要求13所述的自动切换方法，其中该可挠性显示面板的一弯折区位于该第一节点与该第二节点之间。

15.如权利要求13所述的自动切换方法，还包括：

通过一控制器决定该备用线路系统操作于一点片模式或一检测模式；

当该备用线路系统操作于该点片模式时，通过该控制器提供一驱动信号至该第一节点；以及

当该备用线路系统操作于该检测模式时，通过该控制器提供一检测电压至该第一节点。

16.如权利要求15所述的自动切换方法，还包括：

当该备用线路系统操作于该检测模式时，通过一检测电路检测该控制电压以提供一检测信号至该控制器，并且通过该控制器提供一线路状态信号至该可挠性显示面板的外部。

17.如权利要求15所述的自动切换方法，其中通过该控制器决定该备用线路系统操作于该点片模式或该检测模式包括：

当该可挠性显示面板操作于一画面期间的一垂直空白期间时，该控制器决定该备用线路系统操作于该检测模式；以及

当该可挠性显示面板操作于该画面期间的一画面显示期间时，该控制器决定该备用线路系统操作于该点片模式。

18.如权利要求15所述的自动切换方法，其中该检测电压等于一黑显示电压。

19.如权利要求13所述的自动切换方法，还包括：

当该第一电压与该第二电压的该压差小于等于该预设电压时，通过该比较电路提供具有一第一电平的该控制电压；以及

当该第一电压与该第二电压的该压差大于该预设电压时，通过该比较电路提供具有相对于该第一电平的一第二电平的该控制电压。