TW201312240A - 畫素結構 - Google Patents

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Abstract

一種畫素結構。畫素結構包括第一畫素單元、第二畫素單元及放電電路。第一畫素單元包括第一主動元件及第一畫素電極。第二畫素單元包括第二主動元件及第二畫素電極。第一主動元件及第二主動元件的閘極電性連接掃描線。第一主動元件及第二主動元件的汲極電性連接資料線。第一畫素電極電性連接第一主動元件的源極。第二畫素電極電性連接第二主動元件的源極。放電電路用以依據驅動線接收的驅動信號設定第二畫素電極的電壓小於臨界電壓。

Description

畫素結構
本發明是有關於一種畫素結構，且特別是有關於一種液晶顯示面板的畫素結構。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱LCD)近來已被廣泛地使用，以取代陰極射線管顯示器(CPT)。隨著半導體技術的改良，使得液晶顯示器具有低的消耗電功率、薄型量輕、解析度高、色彩飽和度高、壽命長等優點，因而廣泛地應用在各種具有顯示功能的電子產品上。在生活中，液晶顯示器可應用在筆記型電腦或桌上型電腦的液晶螢幕及液晶電視(LCD TV)等電子裝置。在教學上，液晶顯示器可應用在電子白板上。
一般而言，筆記型電腦、液晶螢幕或液晶電視等為用以顯示影像，對顏色表現的要求較高，因此在設計下會以畫面的對比度、解析度及液晶反應速度為主。而電子白板一般用以教學，因此在設計下會以顯示亮度為主。依據上述，當某些場合(例如教室或會議室)有顯示影像及進行教學的需求時，則對應需求而配置液晶電視及電子白板。由於設計的要求不同，液晶電視及電子白板無法相互替代，以致於須花費成本及空間來購置及容納相似但不同的顯示裝置。
本發明提供一種畫素結構，其放電電路依據驅動信號而決定是否設定第二素電極為小於臨界電壓，以對應顯示面板處於彩色顯示模式或白板模式。藉此，可利用同一顯示面板滿足顯示彩色影像的要求或作為電子白板的要求。
本發明提出一種畫素結構，與掃描線、驅動線以及資料線電性連接。畫素結構包括第一畫素單元、第二畫素單元及放電電路。第一畫素單元包括第一主動元件及第一畫素電極。第一主動元件具有第一閘極、第一源極及第一汲極，其中第一閘極電性連接掃描線，第一汲極電性連接資料線。第一畫素電極電性連接第一源極。第二畫素單元包括第二主動元件及第二畫素電極。第二主動元件具有第二閘極、第二源極及第二汲極，其中第二閘極電性連接掃描線，第二汲極電性連接資料線。第二畫素電極電性連接第二源極。放電電路電性連接第二畫素電極，以依據驅動線接收的驅動信號設定第二畫素電極的電壓小於臨界電壓。
在本發明之一實施例中，放電電路包括第一電容、第二電容及第一開關。第一電容電性連接第一源極。第二電容串聯第一電容且電性連接於第一電容與共通電壓之間。第一開關具有第一端、第二端及第一控制端，其中第一端電性連接第一電容及第二電容的電性連接處，第二端電性連接第二畫素電極，第一控制端電性連接驅動線。
在本發明之一實施例中，第二畫素單元更包括一液晶電容，電性連接第二畫素電極與共通電壓之間，且第二電容的電容量大於液晶電容的電容量的6倍。
在本發明之一實施例中，當掃描線接收完掃描信號先於驅動線接收完驅動信號時，畫素結構處於彩色顯示模式；當掃描線接收完掃描信號等於或晚於驅動線接收完驅動信號時，畫素結構處於白板模式。
在本發明之一實施例中，放電電路包括第二開關。第二開關具有第三端、第四端及第二控制端，其中第三端電性連接共通電壓，第四端電性連接第二畫素電極，第二控制端電性連接驅動線。
在本發明之一實施例中，當掃描線接收完掃描信號先於或等於驅動線接收完驅動信號時，畫素結構處於彩色顯示模式；當掃描線接收完掃描信號晚於驅動線接收完驅動信號時，畫素結構處於白板模式。
在本發明之一實施例中，放電電路更電性連接掃描線，以依據驅動信號及掃描線接收的掃描信號設定第二畫素電極的電壓小於臨界電壓。
在本發明之一實施例中，放電電路包括第三開關及第四開關。第三開關具有第五端、第六端及第三控制端，其中第五端電性連接共通電壓，第三控制端電性連接掃描線。第四開關具有第七端、第八端及第四控制端，其中第七端電性連接第六端，第八端電性連接第二畫素電極，第四控制端電性連接驅動線。
在本發明之一實施例中，當掃描線及驅動線同時接收完掃描信號及驅動信號時，畫素結構為彩色顯示模式；當掃描線接收完掃描信號先於或晚於驅動線接收完驅動信號時，畫素結構為白板模式。
在本發明之一實施例中，畫素結構更包括色阻區及無色阻區。色阻區對應第一畫素單元而配置。無色阻區對應第二畫素單元而配置。其中，色阻區的面積與無色阻區的面積的總和等於畫素透光區的面積。
在本發明之一實施例中，無色阻區的面積佔畫素透光區的面積的10%~30%。
在本發明之一實施例中，色阻區為紅色色阻區、綠色色阻區及藍色色阻區的其中之一。
在本發明之一實施例中，驅動線為第一掃描線。
在本發明之一實施例中，第一主動元件及第二主動元件分別為薄膜電晶體。
基於上述，本發明實施例的畫素結構，其放電電路依據驅動線的驅動信號設定第二畫素電極的電壓小於臨界電壓，以使畫素結構處於彩色顯示模式，反之，則畫素結構處於白板模式。藉此，可透過同一顯示面板達到液晶電視及電子白板的顯示要求。
為讓本發明之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器的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，顯示器100包括時序控制器110、源極驅動器120、閘極驅動器130、顯示面板140及背光模組150。顯示面板140在此以液晶顯示面板為例，並且至少包括多條掃描線141、多條資料線143、多條驅動線145及多個陣列排列的畫素P，其中每一畫素P電性連接一對應的掃描線141、一對應的資料線143及一對應的驅動線145。
閘極驅動器130電性連接時序控制器110與顯示面板140，並受控於時序控制器110依序提供多個掃描信號SC至顯示面板140的掃描線141，以依序開啟每一列畫素P。源極驅動器120電性連接時序控制器110與顯示面板140，並受控於時序控制器110提供多個畫素電壓VP至顯示面板140的資料線143，以將畫素電壓VP傳送至開啟的畫素P。背光模組150提供顯示面板140所需的面光源PL，以供顯示面板140來顯示影像。
在本實施例中，每一畫素P會受對應的掃描信號SC與對應驅動線145上的信號的控制而調整其光學效果(例如色域大小或透光率大小)，其控制方式於稍後說明。換言之，在顯示器100操作於彩色顯示模式時，則控制每一畫素P的色域為最大，以利於影像顯示，而透光率會對應的變小；在顯示器100操作於白板模式時，則控制每一畫素P增加其透光率，以利於線條或文字顯示，而色域會對應的變小。在其他實施例中，顯示面板140未配置這些驅動線145，並且每一畫素P電性連接兩相鄰的掃描線141，則畫素P受兩相鄰掃描信號SC的控制而調整其光學效果。上述可依據本領域通常知識者自行設定，本發明實施例不以此為限。
圖2為依據本發明之一實施例之圖1的畫素P的畫素透光區的分佈示意圖。請參照圖1及圖2，在本實施例中，畫素P的畫素透光區PT包括色阻區CR及無色阻區NCR，亦即色阻區CR的面積與無色阻區NCR的面積的總和等於畫素透光區PT的面積。
依據畫素P的設計，色阻區CR可以為紅色色阻區、綠色色阻區或藍色色阻區。若色阻區CR為紅色色阻區，則色阻區CR上可對應的配置紅色濾光片；若色阻區CR為綠色色阻區，則色阻區CR上可對應的配置綠色濾光片；若色阻區CR為藍色色阻區，則色阻區CR上可對應的配置藍色濾光片。此外，在無色阻區NCR中，可對應的配置白色濾光片或不配置濾光片，此可依據本領域通常知識者自行變換。
圖3A為依據本發明之第一實施例之圖1的畫素的電路結構示意圖。請參照圖3A，在本實施例中，畫素P’的結構包括第一畫素單元310、第二畫素單元320及放電電路330。其中，圖2所示之色阻區CR為對應第一畫素單元310而配置，圖2所示之無色阻區NCR為對應第二畫素單元320而配置。並且，本實施例的畫素P’的結構為適用於常態顯示黑畫面(normal black)的顯示面板。
第一畫素單元310包括第一主動元件(在此以薄膜電晶體M1為例)、第一畫素電極PE1、第一儲存電容CST1及第一液晶電容CLC1。薄膜電晶體M1的閘極電性連接掃描線141，薄膜電晶體M1的汲極電性連接資料線143，薄膜電晶體M1的源極電性連接第一畫素電極PE1。第一儲存電容CST1及第一液晶電容CLC1分別電性連接於第一畫素電極PE1與共通電壓Vcom之間。
第二畫素單元320包括第二主動元件(在此以薄膜電晶體M2為例)、第二畫素電極PE2、第二儲存電容CST2及第二液晶電容CLC1。薄膜電晶體M2的閘極電性連接掃描線141，薄膜電晶體M2的汲極電性連接資料線143，薄膜電晶體M2的源極電性連接第二畫素電極PE2。第二儲存電容CST2及第二液晶電容CLC2分別電性連接於第二畫素電極PE2與共通電壓Vcom之間。
放電電路330包括第一電容C1、第二電容C2及第一開關(在此以薄膜電晶體M3為例)。第一電容C1電性連接薄膜電晶體M1的源極。第二電容C2串聯第一電容C1且電性連接於第一電容C1與共通電壓Vcom之間。薄膜電晶體M3的源極(對應第一端)電性連接第一電容C1及第二電容C2的電性連接處，薄膜電晶體M3的汲極(對應第二端)電性連接第二畫素電極PE2，薄膜電晶體M3的閘極(對應第一控制端)電性連接驅動線145。
請參照圖1、圖2及圖3A，當薄膜電晶體M3受控於驅動線145所傳遞的信號(對應驅動信號)而導通時，第二電容C2會吸收第二儲存電容CST2及第二液晶電容CLC2所儲存的電荷，以致於第二畫素電極PE2的電壓會降低。並且，當薄膜電晶體M2為不導通且第二電容C2的電容量大於等於第二液晶電容CLC2的電容量的6倍時，第二電容C2可導致第二畫素電極PE2的電壓會小於臨界電壓，以致於對應第二畫素單元320(即對應第二畫素電極PE2)的液晶(未繪示)呈現不轉動或轉動不足而使背光模組150的光線無法穿透，等同顯示黑色。
此時，顯示面板140中每一畫素P的無色阻區NCR等同無作用，因此顯示面板140的色域會呈現最大值，以便於顯示彩色影像，其中顯示面板140可視為處於彩色顯示模式，亦即每一畫素P可視為處於彩色顯示模式。
另一方面，當薄膜電晶體M2與M3同時導通時，畫素電壓VP會透過導通的電晶體M2傳送至畫素電極PE2(即傳送至第二儲存電容CST2及第二液晶電容CLC2)，雖然受第二電容C2的影響，但畫素電極PE2的電壓仍可保持大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，此依據源極驅動器120的輸出能力而定，本發明實施例不以此為限。或者，當薄膜電晶體M2導通且薄膜電晶體M3不導通時，畫素電壓VP會透過導通的電晶體M4傳送至畫素電極PE2，而畫素電極PE2不會電性連接至第二電容C2，畫素電極PE2的電壓不受第二電容C2的影響而保持於畫素電壓VP。
此時，顯示面板140中每一畫素P的色阻區NCR可提昇每一畫素P所顯示的亮度，因此顯示面板140的亮度會增加，以便於顯示線條或文字，其中顯示面板140可視為處於白板模式，亦即每一畫素P可視為處於白板模式。
依據上述，放電電路330電性連接第二畫素電極PE2，並依據驅動線145接收的信號(對應驅動信號)設定第二畫素電極PE2的電壓小於臨界電壓。其中，基於共通電壓Vcom，臨界電壓在此為驅動液晶(未繪示)轉動至足以使光線穿透的電壓，亦即驅動液晶讓背光模組150的光線穿透而顯示最小灰階值的電壓。
圖3B至圖3F為依據本發明之實施例之圖3A的掃描線141及驅動線145的信號示意圖。請參照圖3A及圖3B，在本實施例中，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)形成後，驅動線145的脈波(對應驅動信號)才形成，亦即當掃描線141接收完掃描信號SC後，驅動線145才接收驅動信號。此時，由於薄膜電晶體M2與M3為依序導通，且導通的時間不重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受第二電容C2的影響而小於臨界電壓，在此畫素P’處於彩色顯示模式。
請參照圖3A及圖3C，在本實施例中，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)先形成，接著驅動線145的脈波(對應驅動信號)才形成，亦即當掃描線141接收至掃描信號SC後，驅動線145才接收至驅動信號。此時，由於薄膜電晶體M2與M3為依序導通，且導通的時間部分重疊，亦即薄膜電晶體M2切換至未導通時薄膜電晶體M3仍導通一段時間，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受第二電容C2的影響而小於臨界電壓，在此畫素P’處於彩色顯示模式。
請參照圖3A及圖3D，在本實施例中，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)與驅動線145的脈波(對應驅動信號)同時形成，亦即掃描線141接收至掃描信號SC與驅動線145接收至驅動信號的時間為相同。此時，由於薄膜電晶體M2與M3為同時導通，且導通的時間完全重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受畫素電壓VP的影響而大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P’處於白板模式。
請參照圖3A及圖3E，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)形成後，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145接收完驅動信號後，掃描線141才接收掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M3與M2為依序導通，且導通的時間不重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受畫素電壓VP的影響而大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P’處於白板模式。
請參照圖3A及圖3F，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)先形成，接著掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145接收至驅動信號後，掃描線141才接收至掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M3與M2為依序導通，且導通的時間部分重疊，亦即薄膜電晶體M3切換至未導通時薄膜電晶體M2仍導通一段時間，以致於第二畫素電極PE2的電壓大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P’處於白板模式。
在本實施例中，放電電路330為電性連接驅動線145，但在其他實施例中，放電電路330可以電性連接另一掃描線141。並且，參照圖3A、圖3B及圖3E，在掃描信號SC不重疊的情況下，且顯示面板140以順向掃描來驅動，則顯示面板140處於彩色顯示模式；在顯示面板140以逆向掃描來驅動的話，則顯示面板140處於白板模式。另一方面，參照圖3A、圖3C及圖3F，在掃描信號SC部分重疊的情況下，且顯示面板140以順向掃描來驅動，則顯示面板140處於彩色顯示模式；在顯示面板140以逆向掃描來驅動的話，則顯示面板140處於白板模式。
圖4A為依據本發明之第二實施例之圖1的畫素的電路結構示意圖。請參照圖3A與圖4A，畫素P’與P”不同之處在於放電電路410。放電電路410包括第二開關(在此以薄膜電晶體M4為例)。薄膜電晶體M4的源極(對應第三端)電性連接共通電壓Vcom，薄膜電晶體M4的汲極(對應第四端)電性連接第二畫素電極PE2，薄膜電晶體M4的閘極(對應第二控制端)電性連接驅動線145。
請參照圖1、圖2及圖4A，當薄膜電晶體M4受控於驅動線145所傳遞的信號(對應驅動信號)而導通時，第二畫素電極PE2的電壓會等於共通電壓Vcom，亦即設定第二畫素電極PE2的電壓為共通電壓Vcom(等同小於臨界電壓)。並且，由於第二畫素電極PE2的電壓為共通電壓Vcom(即小於臨界電壓)，以致於對應第二畫素單元320(即對應第二畫素電極PE2)的液晶(未繪示)會不轉動而顯示黑色。此時，顯示面板140處於彩色顯示模式，亦即每一畫素P處於彩色顯示模式。
另一方面，當薄膜電晶體M2導通且薄膜電晶體M4不導通時，畫素電壓VP會透過導通的電晶體M2傳送至畫素電極PE2，而畫素電極PE2不會電性連接至共通電壓Vcom，以致於畫素電極PE2的電壓受畫素電壓VP的影響而增加，甚或等於畫素電壓VP。此時，顯示面板140處於白板模式，亦即每一畫素P處於白板模式。
依據上述，放電電路410電性連接第二畫素電極PE2，並依據驅動線145接收的信號(對應驅動信號)設定第二畫素電極PE2的電壓為共通電壓Vcom，以使第二畫素電極PE2的電壓無法驅動對應第二畫素單元320的液晶而使無色阻區NCR等同無作用。
圖4B至圖4F為依據本發明之實施例之圖4A的掃描線141及驅動線145的信號示意圖。請參照圖4A及圖4B，在本實施例中，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)與驅動線145的脈波(對應驅動信號)為同時形成，亦即掃描線141接收至掃描信號SC與驅動線145接收至驅動信號的時間為相同。此時，由於薄膜電晶體M2與M4為同時導通，且導通的時間完全重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓會設定為共通電壓Vcom，在此畫素P”處於彩色顯示模式。
請參照圖4A及圖4C，在本實施例中，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)先形成後，驅動線145的脈波(對應驅動信號)才形成，亦即當掃描線141接收完掃描信號SC後，驅動線145才接收驅動信號。此時，由於薄膜電晶體M2與M4為依序導通，且導通的時間不重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓會設定為共通電壓Vcom，在此畫素P”處於彩色顯示模式。
請參照圖4A及圖4D，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)先形成，接著掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145接收至驅動信號後，接著掃描線141才接收至掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M2與M4為依序導通，且導通的時間部分重疊，亦即薄膜電晶體M2切換至不導通時薄膜電晶體M4仍導通一段時間，以致於第二畫素電極PE2的電壓設定為共通電壓Vcom，在此畫素P”處於彩色顯示模式。
請參照圖4A及圖4E，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)形成後，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145接收完驅動信號後，掃描線141才接收掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M4與M2依序導通，且導通的時間不重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓受畫素電壓VP的影響而大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P”處於白板模式。
請參照圖4A及圖4F，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)先形成，接著掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145先接收至驅動信號後，接著掃描線141才接收掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M4與M2為依序導通，且導通的時間部分重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受畫素電壓VP的影響而大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P”處於白板模式。
在本實施例中，放電電路410為電性連接驅動線145，但在其他實施例中，放電電路410可以電性連接另一掃描線141。並且，參照圖4A、圖4C及圖4E，在掃描信號SC不重疊的情況下，且顯示面板140以順向掃描來驅動，則顯示面板140處於彩色顯示模式；在顯示面板140以逆向掃描來驅動的話，則顯示面板140處於白板模式。另一方面，參照圖4A、圖4D及圖4F，在掃描信號SC部分重疊的情況下，且顯示面板140以順向掃描來驅動，則顯示面板140處於彩色顯示模式；在顯示面板140以逆向掃描來驅動的話，則顯示面板140處於白板模式。
圖5A為依據本發明之第三實施例之圖1的畫素的電路結構示意圖。請參照圖3A與圖5A，畫素P’與P’’’不同之處在於放電電路510，其中放電電路510更電性連接掃描線141。放電電路510包括第三開關(在此以薄膜電晶體M4為例)及第四開關(在此以薄膜電晶體M5為例)。薄膜電晶體M4的源極(對應第五端)電性連接共通電壓Vcom，薄膜電晶體M4的汲極(對應第六端)電性連接薄膜電晶體M5的源極(對應第七端)，薄膜電晶體M4的閘極(對應第三控制端)電性連接掃描線141。薄膜電晶體M5的汲極(對應第八端)電性連接第二畫素電極PE2，薄膜電晶體M5的閘極(對應第四控制端)電性連接驅動線145。
請參照圖1、圖2及圖5A，當薄膜電晶體M5受控於驅動線145所傳遞的信號(對應驅動信號)而導通且薄膜電晶體M6受控於掃描線141所傳遞的信號(對應掃描信號SC)而導通時，第二畫素電極PE2的電壓會等於共通電壓Vcom，亦即設定第二畫素電極PE2的電壓為共通電壓Vcom(等同小於臨界電壓)。並且，由於第二畫素電極PE2的電壓為共通電壓Vcom(即小於臨界電壓)，以致於對應第二畫素單元320(即對應第二畫素電極PE2)的液晶(未繪示)會不轉動而顯示黑色。此時，顯示面板140處於彩色顯示模式，亦即每一畫素P處於彩色顯示模式。
另一方面，當薄膜電晶體M2導通且薄膜電晶體M5及M6導通其中之一或皆不導通時，畫素電壓VP會透過導通的電晶體M4傳送至畫素電極PE2，而畫素電極PE2不會電性連接至共通電壓Vcom，以致於畫素電極PE2的電壓受畫素電壓VP的影響而增加，甚或等於畫素電壓VP。此時，顯示面板140處於白板模式，亦即每一畫素P處於白板模式。
依據上述，放電電路510電性連接第二畫素電極PE2，並依據驅動線145接收的信號(對應驅動信號)及掃描線141接收的信號(對應掃描信號)設定第二畫素電極PE2的電壓為共通電壓Vcom，以使第二畫素電極PE2的電壓無法驅動對應第二畫素單元320的液晶而使無色阻區NCR等同無作用。
圖5B至圖5F為依據本發明之實施例之圖5A的掃描線141及驅動線145的信號示意圖。請參照圖5A及圖5B，在本實施例中，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)與驅動線145的脈波(對應驅動信號)為同時形成，亦即掃描線141接收至掃描信號SC與驅動線145接收至驅動信號的時間為相同。此時，由於薄膜電晶體M2、M5及M6為同時導通，且導通的時間完全重疊，以致於第二畫素電極PE2的電壓會設定為共通電壓Vcom，在此畫素P’’’處於彩色顯示模式。
請參照圖5A及圖5C，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)先形成，接著掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145接收至驅動信號後，接著掃描線141才接收至掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M2及M5導通後，薄膜電晶體M6才導通，且導通的時間部分重疊，亦即在薄膜電晶體M2切換至不導通之前，薄膜電晶體M5及M6會保持導通，以致於第二畫素電極PE2的電壓設定為共通電壓Vcom，在此畫素P’’’處於彩色顯示模式。
請參照圖5A及圖5D，在本實施例中，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)先形成後，驅動線145的脈波(對應驅動信號)才形成，亦即當掃描線141接收完掃描信號SC後，驅動線145才接收驅動信號。此時，由於薄膜電晶體M2及M5切換至不導通後，薄膜電晶體M6才導通，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受畫素電壓VP的影響而大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P’’’處於白板模式。
請參照圖5A及圖5E，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)形成後，掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145接收完驅動信號後，掃描線141才接收掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M6切換至不導通後，薄膜電晶體M2及M5才導通，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受畫素電壓VP的影響而大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P’’’處於白板模式。
請參照圖5A及圖5F，在本實施例中，驅動線145的脈波(對應驅動信號)先形成，接著掃描線141的脈波(對應掃描信號SC)才形成，亦即當驅動線145先接收至驅動信號後，接著掃描線141才接收掃描信號SC。此時，由於薄膜電晶體M6切換至不導通時薄膜電晶體M2及M5仍導通一段時間，以致於第二畫素電極PE2的電壓會受畫素電壓VP的影響而大於等於臨界電壓，甚或等於畫素電壓VP，在此畫素P”處於白板模式。
在本實施例中，放電電路510為電性連接驅動線145，但在其他實施例中，放電電路510可以電性連接另一掃描線141。並且，參照圖5A、圖5C及圖5F，在掃描信號SC部分重疊的情況下，且顯示面板140以順向掃描來驅動，則顯示面板140處於彩色顯示模式；在顯示面板140以逆向掃描來驅動的話，則顯示面板140處於白板模式。
圖6為依據本發明之一實施例之圖2的非色阻區的比率與色域及透光率之對應示意圖。請參照圖2與圖6，曲線610為畫素P的色域的變化(基於NTSC色域)，曲線620為白板模式時畫素P的透光率的變化，曲線630為彩色顯示模式時畫素P的透光率的變化。在無色阻區NCR佔畫素透光區PT的比率為0時(即色阻區CR佔畫素透光區PT的比率為100%)，畫素P的色域約為NTSC色域的70%，並且將此時的透光率定義為100%。
當無色阻區NCR佔畫素透光區PT的比率增加時，色阻區CR佔畫素透光區PT的比率會對應的減少，以致於畫素P的色域會降低，畫素P於彩色顯示模式的透光率會降低，而畫素P於白板模式的透光率會增加。
由於畫素P的色域在小於等於NTSC色域的10%時，色彩表現會不明顯，因此可將無色阻區NCR佔畫素透光區PT的比率的上限設定為0.3(即30%)。另一方面，由於畫素P於白板模式的透光率大於等於120%的效果較為明顯，因此可將無色阻區NCR佔畫素透光區PT的比率的下限設定為0.1(即10%)。
依據上述，在考慮色域及透光率的情況下，無色阻區NCR佔畫素透光區PT的比率可設定為10%~30%，亦即無色阻區NCR的面積佔畫素透光區PT的面積的10%~30%。上述為考慮色域及透光率時的設定，但在不考慮色域及透光率的情況下，無色阻區NCR佔畫素透光區PT的比率可設定為1%~99%，此可依據本領域通常知識者自行決定。
此外，在其他實施例中，顯裝器100可搭配觸控模組以實現電子白板的畫寫功能。其中，觸控模組可以為電阻式觸控裝置、電容式觸控裝置、光學式觸控裝置、聲波式觸控裝置、電磁式觸控裝置的其中之一，本發明實施例不以此為限。
綜上所述，本發明實施例的畫素結構，其放電電路依據驅動線的驅動信號設定第二畫素電極的電壓小於臨界電壓，以使無色阻區失去作用，此時畫素結構處於彩色顯示模式。當第二畫素電極的電壓大於等於臨界電壓，無色阻區則會產生作用，此時畫素結構處於白板模式。並且，在一些實施例中，放電電路依據驅動線的驅動信號及掃描線的掃描信號設定第二畫素電極的電壓小於臨界電壓。藉此，可透過同一顯示面板達到液晶電視及電子白板的顯示要求。
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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．顯示器
110．．．時序控制器
120．．．源極驅動器
130．．．閘極驅動器
140．．．顯示面板
141．．．掃描線
143．．．資料線
145．．．驅動線
150．．．背光模組
310．．．第一畫素單元
320．．．第二畫素單元
330、410、510．．．放電電路
610、620、630．．．曲線
C1．．．第一電容
C2．．．第二電容
CLC1．．．第一液晶電容
CLC2．．．第二液晶電容
CR．．．色阻區
CST1．．．第一儲存電容
CST2．．．第二儲存電容
M1~M6．．．薄膜電晶體
NCR．．．無色阻區
P、P’、P”、P’’’．．．畫素
PE1．．．第一畫素電極
PE2．．．第二畫素電極
PL．．．面光源
PT．．．畫素透光區
SC．．．掃描信號
Vcom．．．共通電壓
VP．．．畫素電壓
圖1為依據本發明一實施例的顯示器的系統示意圖。
圖2為依據本發明之一實施例之圖1的畫素P的畫素透光區的分佈示意圖。
圖3A為依據本發明之第一實施例之圖1的畫素P的電路結構示意圖。
圖3B至圖3F為依據本發明之實施例之圖3A的掃描線141及驅動線145的信號示意圖。
圖4A為依據本發明之第二實施例之圖1的畫素P的電路結構示意圖。
圖4B至圖4F為依據本發明之實施例之圖4A的掃描線141及驅動線145的信號示意圖。
圖5A為依據本發明之第三實施例之圖1的畫素P的電路結構示意圖。
圖5B至圖5F為依據本發明之實施例之圖5A的掃描線141及驅動線145的信號示意圖。
圖6為依據本發明之一實施例之圖2的非色阻區的比率與色域及透光率之對應示意圖。
141．．．掃描線
143．．．資料線
145．．．驅動線
310．．．第一畫素單元
320．．．第二畫素單元
330．．．放電電路
C1．．．第一電容
C2．．．第二電容
CLC1．．．第一液晶電容
CLC2．．．第二液晶電容
CST1．．．第一儲存電容
CST2．．．第二儲存電容
M1~M3．．．薄膜電晶體
P’．．．畫素
PE1．．．第一畫素電極
PE2．．．第二畫素電極
Vcom．．．共通電壓

Claims (14)

  1. 一種畫素結構，與一掃描線、一驅動線以及一資料線電性連接，該畫素結構包括：一第一畫素單元，包括：一第一主動元件，具有一第一閘極、一第一源極以及一第一汲極，且該第一閘極電性連接該掃描線，該第一汲極電性連接該資料線；以及一第一畫素電極，電性連接該第一源極；一第二畫素單元，包括：一第二主動元件，具有一第二閘極、一第二源極以及一第二汲極，且該第二閘極電性連接該掃描線，該第二汲極電性連接該資料線；以及一第二畫素電極，電性連接該第二源極；以及一放電電路，電性連接該第二畫素電極，以依據該驅動線接收的一驅動信號設定該第二畫素電極的電壓小於一臨界電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該放電電路包括：一第一電容，電性連接該第一源極；一第二電容，串聯該第一電容且電性連接於該第一電容與一共通電壓之間；以及一第一開關，具有一第一端、一第二端及一第一控制端，該第一端電性連接該第一電容及該第二電容的電性連接處，該第二端電性連接該第二畫素電極，該第一控制端電性連接該驅動線。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，其中該第二畫素單元更包括一液晶電容，電性連接該第二畫素電極與該共通電壓之間，且該第二電容的電容量大於該液晶電容的電容量的6倍。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，其中當該掃描線接收完一掃描信號先於該驅動線接收完該驅動信號時，該畫素結構處於一彩色顯示模式，當該掃描線接收完該掃描信號等於或晚於該驅動線接收完該驅動信號時，該畫素結構處於一白板模式。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該放電電路包括：一第二開關，具有一第三端、一第四端及一第二控制端，該第三端電性連接一共通電壓，該第四端電性連接該第二畫素電極，該第二控制端電性連接該驅動線。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之畫素結構，其中當該掃描線接收完一掃描信號先於或等於該驅動線接收完該驅動信號時，該畫素結構處於一彩色顯示模式，當該掃描線接收完該掃描信號晚於該驅動線接收完該驅動信號時，該畫素結構處於一白板模式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該放電電路更電性連接該掃描線，以依據該驅動信號及該掃描線接收的一掃描信號設定該第二畫素電極的電壓小於該臨界電壓。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之畫素結構，其中該放電電路包括：一第三開關，具有一第五端、一第六端及一第三控制端，該第五端電性連接一共通電壓，該第三控制端電性連接該掃描線；以及一第四開關，具有一第七端、一第八端及一第四控制端，該第七端電性連接該第六端，該第八端電性連接該第二畫素電極，該第四控制端電性連接該驅動線。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之畫素結構，其中當該掃描線及該驅動線同時接收完該掃描信號及該驅動信號時，該畫素結構為一彩色顯示模式，當該掃描線接收完該掃描信號先於或晚於該驅動線接收完該驅動信號時，該畫素結構為一白板模式。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，更包括：一色阻區，對應該第一畫素單元而配置；以及一無色阻區，對應該第二畫素單元而配置；其中該色阻區的面積與該無色阻區的面積的總和等於一畫素透光區的面積。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之畫素結構，其中該無色阻區的面積佔該畫素透光區的面積的10%~30%。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之畫素結構，其中該色阻區為一紅色色阻區、一綠色色阻區及一藍色色阻區的其中之一。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該驅動線為一第一掃描線。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該第一主動元件及該第二主動元件分別為一薄膜電晶體。
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