TW201939477A - 顯示面板及顯示面板的驅動方法 - Google Patents

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蘇松宇
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Abstract

顯示面板包含資料線、掃描線、第一及第二子像素電路。第一子像素電路包含第一電晶體。第一電晶體的控制端連接掃描線，另一第一端連接資料線，且第一電晶體具有第一臨界電壓。第二子像素電路包含第二電晶體。第二電晶體的控制端連接掃描線，另一第一端連接資料線，且第二電晶體具有第二臨界電壓不同於第一臨界電壓。於第一時段，閘極驅動訊號導通第二電晶體接收資料線的資料訊號並寫入第二儲存電容。於第二時段，閘極驅動訊號導通第一電晶體接收資料線的資料訊號並寫入第一儲存電容。於第三時段，第一電晶體及第二電晶體為關斷狀態。

Description

顯示面板及顯示面板的驅動方法
本發明係關於一種顯示面板及其驅動方法；具體而言，本發明係關於顯示面板中像素電路的驅動方法。
傳統上，顯示裝置的像素陣列基板上均設置有多條掃描線及資料線。像素電路連接掃描線與資料線；而掃描電路可透過掃描線傳遞掃描訊號，以開啟每一列像素電路，使像素電路接收來自資料線傳送的資料訊號。
一般而言，每一子像素皆需要一條資料線及一條掃描線來進行驅動。然而隨著顯示裝置的解析度提高，將需要更多驅動晶片以提供更多的接腳與掃描線及資料線連接；在此同時，驅動晶片的增加將提高許多製作費用。因此，如何在解析度提高下仍能節省驅動晶片的數量成為目前需要解決的課題。
本發明之一目的在於提供一種顯示面板，可減少驅動晶片的數量。
本發明之一目的在於提供一種顯示面板的驅動方法，可驅動具有不同臨界電壓的多個子畫素電路。
顯示面板包含資料線、掃描線、第一子像素電路及第二子像素電路。第一子像素電路包含第一電晶體。第一電晶體的控制端連接掃描線，另一第一端連接資料線，且第一電晶體具有第一臨界電壓。第二子像素電路包含第二電晶體。第二電晶體的控制端連接掃描線，另一第一端連接資料線，且第二電晶體具有第二臨界電壓不同於第一臨界電壓。於第一時段，閘極驅動訊號導通第二電晶體接收資料線的資料訊號並寫入第二儲存電容。於第二時段，閘極驅動訊號導通第一電晶體接收資料線的資料訊號並寫入第一儲存電容。於第三時段，第一電晶體及第二電晶體為關斷狀態。
顯示面板的驅動方法包含下列步驟：自掃描線接收閘極驅動訊號；根據閘極驅動訊號導通第一電晶體與第二電晶體；於第一時段，閘極驅動訊號導通第二電晶體接收資料線的資料訊號並寫入第二儲存電容。於第二時段，閘極驅動訊號導通第一電晶體接收資料線的資料訊號並寫入第一儲存電容。於第三時段，第一電晶體及第二電晶體為關斷狀態。
10‧‧‧顯示面板
12‧‧‧資料電路
14‧‧‧掃描電路
16,16a‧‧‧像素電路
110‧‧‧第一子像素電路
112‧‧‧電晶體
112a‧‧‧第一端
114‧‧‧儲存電容
120‧‧‧第二子像素電路
122‧‧‧電晶體
122a‧‧‧第一端
124‧‧‧儲存電容
130‧‧‧第三子像素電路
132‧‧‧電晶體
132a‧‧‧第一端
134‧‧‧儲存電容
140‧‧‧第四子像素電路
142‧‧‧電晶體
142a‧‧‧第一端
144‧‧‧儲存電容
DL,DL1‧‧‧資料線
GL,GL1‧‧‧掃描線
圖1A為本發明顯示面板的示意圖。
圖1B為本發明顯示面板的像素電路之一實施例示意圖。
圖2A為閘極驅動訊號之一實施例示意圖。
圖2B為閘極驅動訊號之另一實施例示意圖。
圖3為像素結構中電晶體的ID-VG電性圖。
圖4為顯示面板的驅動流程圖。
圖5為顯示面板的像素電路之另一實施例示意圖。
圖6為閘極驅動訊號之另一實施例示意圖。
圖7為顯示面板的另一驅動流程圖。
圖8及圖9為顯示面板的像素電路之不同實施例示意圖。
本發明係提供一種顯示面板及顯示面板的驅動方法，可用於如液晶顯示裝置等各式顯示裝置。下文中關於第一、第二、第三之用語係為了區別相同的技術名詞，而非指特定的次序，亦非用以限制本發明。
圖1A為本發明顯示面板10的示意圖。如圖1A所示，顯示面板10包含資料線(DL,DL1)與掃描線(GL,GL1)。資料線(DL,DL1)連接於資料電路12，而掃描線(GL,GL1)連接於掃描電路14。資料線(DL,DL1)可傳遞資料電路12所產生的資料訊號，掃描線(GL,GL1)可傳遞掃描電路14所產生的閘極驅動訊號。此外，資料線(DL,DL1)與掃描線(GL,GL1)的交會處設有像素電路，例如像素電路16及16a。
像素電路較佳包含多個子像素電路。以像素電路16為例，如圖1B所示，像素電路16包含第一子像素電路110及第二子像素電路120。第一子像素電路110包含第一電晶體112及第一儲存電容114。第一電晶體112的控制端連接掃描線GL，另一第一端112a連接資料線DL。第二子像素電路120包含第二電晶體122及第二儲存電容124。同樣地，第二電晶體122的控制端連接掃描線GL，另一第一端122a連接資料線DL。藉此，第一子像素電路110及第二子像素電路120可接收同一資料線DL所傳遞的資料訊號。在圖1B之實施例，第一電晶體112與第二電晶體122位於資料線DL的同一側，且位於掃描線GL的同一側。
此外，前述第一電晶體112與第二電晶體122具有不同臨界電壓。請參考圖2A。圖2A為閘極驅動訊號之一實施例示意圖。如圖2A所示，閘極驅動訊號在一個操作循環的不同時段中具有不同的位準。舉例而言，圖1B中的第一電晶體112與第二電晶體122同為N型電晶體，其中第一電晶體112具有臨界電壓VTH1，而第二電晶體122具有臨界電壓VTH2，且VTH1<VTH2。在此實施例，閘極驅動訊號呈現隨時間遞減的步階訊號。掃描線GL根據閘極驅動訊號導通第一電晶體112與第二電晶體122。
請見圖1B及圖2A，於時段t1，閘極驅動訊號的位準大於臨界電壓VTH2，第二電晶體122被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第二儲存電容124。於時段t2，閘極驅動訊號的位準介於臨界電壓VTH1與臨界電壓VTH2之間，第一電晶體112被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第一儲存電容114。於時段t3，閘極驅動訊號的位準小於臨界電壓VTH1，此時第一電晶體112及第二電晶體122為關斷狀態。
應理解，在上述實施例中，於時段t1，雖然第一電晶體112亦會被導通並錯誤地接收資料線傳來的資料，但實際上錯誤時間相對於顯示面板於每一列子畫素的總寫入時間而言相對短暫而應可以忽略。
圖2B為閘極驅動訊號之另一實施例示意圖。如圖2B所示，閘極驅動訊號在一個操作循環的不同時段中具有不同的位準。以此實施例而言，圖1B中的第一電晶體112與第二電晶體122同為P型電晶體，其中第一電晶體112具有臨界電壓VTH1，而第二電晶體122具有臨界電壓VTH2，且VTH1>VTH2。在此實施例，閘極驅動訊號呈現隨時間遞增的步階訊號。掃描線GL根據閘極驅動訊號導通第一電晶體112與第二電晶體122。請見圖1B及圖2B，於時段t1，閘極驅動訊號的位準小於臨界電壓VTH2，第二電晶體122被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第二儲存電容124。 於時段t2，閘極驅動訊號的位準介於臨界電壓VTH1與臨界電壓VTH2之間，第一電晶體112被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第一儲存電容114。於時段t3，閘極驅動訊號的位準大於臨界電壓VTH1，此時第一電晶體112及第二電晶體122為關斷狀態。
藉此，在不同時段中，閘極驅動訊號的位準位於臨界電壓VTH1與臨界電壓VTH2所界定範圍的不同位置，改變各子像素電路的點亮狀態，使各子像素電路可依序接收同一資料線所傳遞的資料訊號。對於採用電晶體類型改變的情形，可以如圖2A或是圖2B相應調整閘極驅動訊號的形式，仍可使用如發明所提出以同一資料線對應多個子像素電路的設計。由於全部子像素所需的資料線減少，接腳的需求量也隨之減少，可以減少資料電路中驅動晶片的使用量，降低製造成本。此外，對於各子像素電路使用同一類型電晶體的情形，每一列的閘極驅動訊號較佳具有相同波形，以提供穩定的顯示效果。
圖3為像素結構中電晶體的ID-VG電性圖。圖3是以圖2A的操作方式為例來呈現ID-VG的關係。如圖3所示，縱軸為汲極電流(ID)，橫軸為閘極電壓(VG)，曲線C1及C2分別表示第一電晶體112及第二電晶體122在不同閘極電壓的汲極電流變化。如圖3所示，在區間R1，閘極電壓較小，第一電晶體112及第二電晶體122的汲極電流皆小於下界電流IL，此時例如可對應於圖2A操作中VG<VTH1的情形，第一電晶體112及第二電晶體122為關斷狀態。隨著閘極電壓增大，在區間R2，第一電晶體112的汲極電流大於上界電流IU，第二電晶體122的汲極電流小於下界電流IL，此時VTH1<VG<VTH2，第一電晶體112導通而第二電晶體122為關斷狀態。在區間R3，第一電晶體112及第二電晶體122的汲極電流皆大於上界電流IU，此時VG>VTH2，第一電晶體112及第二電晶體122被導通。
圖4為顯示面板的驅動流程圖。如圖4所示，顯示面板的驅動方法包含步驟S101、S103、S105。在步驟S101：自掃描線接收閘極驅動訊號。在步驟S103：根據閘極驅動訊號導通第二電晶體。在步驟S105：根據閘極驅動訊號導通第一電晶體。藉此設計，顯示面板可驅動具有不同臨界電壓的多個子畫素電路。需補充的是，各電晶體例如可透過摻雜量的改變而具有不同臨界電壓。以圖1B的結構為例，在對應第二電晶體122的區域進行摻雜時，將對應第一電晶體112的區域遮蔽，而在對應第一電晶體112的區域進行摻雜時，將對應第一電晶體112及第二電晶體122的區域不遮蔽，因而對應第一電晶體112及第二電晶體122的區域具有不同摻雜濃度。由於摻雜濃度與臨界電壓值具有正比關係，因此第二電晶體122可具有較第一電晶體112更大的臨界電壓。在其他例子中，可透過改變電晶體氧化層厚度，得到不同的氧化層電容值而形成不同臨界電壓。此外，亦可透過於對應第一電晶體112(參考圖1B)的區域，製作另一金屬線，形成雙閘極結構之電晶體，藉由雙閘極的結構來改變臨界電壓，以形成不同臨界電壓。
圖5為顯示面板的像素電路之另一實施例示意圖。如圖5所示，與前述實施例的差異在於，顯示面板的像素電路16更包含第三子像素電路130及第四子像素電路140。在圖5的實施例中，第三子像素電路130包含第三電晶體132及第三儲存電容134。第三電晶體132的控制端連接掃描線GL，另一第一端132a連接資料線DL。第四子像素電路140包含第四電晶體142及第四儲存電容144。同樣地，第四電晶體142的控制端連接掃描線GL，另一第一端142a連接資料線DL。藉此，第一子像素電路110、第二子像素電路120、第三子像素電路130，以及第四子像素電路140可接收同一資料線DL所傳遞的資料訊號。
在圖5之實施例，資料線DL與掃描線GL交錯設置，第一電晶體112、第二電晶體122、第三電晶體132，以及第四電晶體142位於資料線DL的同一側，且位於掃描線GL的同一側。於一實施例，子像素電路(110,120,130,140)經由對應的電晶體彼此連接。詳言之，第一電晶體112連接第一儲存電容114，第二電晶體122連接第二儲存電容124，第三電晶體132連接第三儲存電容134，第四電晶體142連接第四儲存電容144。第一電晶體112、第二電晶體122、第三電晶體132，以及第四電晶體142各自的第一端(112a,122a,132a,142a)分別連接至資料線DL。
此外，第三電晶體132與第四電晶體142具有不同臨界電壓。進一步而言，第一電晶體112、第二電晶體122、第三電晶體132，以及第四電晶體142的臨界電壓的大小互不相同。請參考圖6。圖6為閘極驅動訊號之另一實施例示意圖。如圖6所示，閘極驅動訊號在一個操作循環的不同時段中具有不同的位準。舉例而言，圖5中的電晶體(112,122,132,142)同為N型電晶體，其中第一電晶體112具有臨界電壓VTH1，第二電晶體122具有臨界電壓VTH2，第三電晶體132具有臨界電壓VTH3，第四電晶體142具有臨界電壓VTH4，且VTH1<VTH2<VTH3<VTH4。在此實施例，閘極驅動訊號呈現隨時間遞減的步階訊號。掃描線GL根據閘極驅動訊號導通電晶體(112,122,132,142)。
請見圖5及圖6，並配合參考圖7所示之驅動流程圖。在步驟S201：自掃描線接收閘極驅動訊號。在步驟S203：根據閘極驅動訊號導通第四電晶體。於時段t1，閘極驅動訊號的位準大於臨界電壓VTH4，第四電晶體142被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第四儲存電容144。
在步驟S205：根據閘極驅動訊號導通第三電晶體。於時段 t2，閘極驅動訊號的位準介於臨界電壓VTH3與臨界電壓VTH4之間，第三電晶體132被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第三儲存電容134。
在步驟S207：根據閘極驅動訊號導通第二電晶體。於時段t3，閘極驅動訊號的位準大於臨界電壓VTH2，第二電晶體122被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第二儲存電容124。
在步驟S209：根據閘極驅動訊號導通第一電晶體。於時段t4，閘極驅動訊號的位準介於臨界電壓VTH1與臨界電壓VTH2之間，第一電晶體112被導通，以接收資料線DL的資料訊號並寫入第一儲存電容114。於時段t5，閘極驅動訊號的位準小於臨界電壓VTH1，此時電晶體(112,122,132,142)為關斷狀態。藉此設計，顯示面板可驅動具有不同臨界電壓的多個子畫素電路。
藉此，在不同時段中，閘極驅動訊號的位準位於臨界電壓(VTH1,VTH2,VTH3,VTH4)所界定範圍的不同位置，改變各子像素電路的點亮狀態，使各子像素電路可依序接收同一資料線所傳遞的資料訊號。由於全部子像素所需的資料線進一步減少，接腳的需求量也隨之減少，可以進一步減少資料電路中驅動晶片的使用量，降低製造成本。此外，對於各子像素電路使用同一類型電晶體的情形，每一列的閘極驅動訊號較佳具有相同波形，以提供穩定的顯示效果。
圖8及圖9為顯示面板的像素電路之不同實施例示意圖。如圖8所示，資料線DL與掃描線GL交錯設置，與前述實施例的差異在於，第二電晶體122係設置於資料線DL相反於第一電晶體112的一側。類似地，第一電晶體112與第二電晶體122各自的第一端(112a,122a)分別連接至資料線DL。第一電晶體112與第二電晶體122具有不同臨界電壓。第一子像素電路110及第二子像素電路120可採用如圖2A所示的閘極驅動訊號進行操 作，使各子像素電路可依序接收同一資料線所傳遞的資料訊號。藉此設計可以減少資料電路中驅動晶片的使用量，降低製造成本。
如圖9所示，資料線與掃描線交錯設置，第二電晶體122係設置於資料線DL相反於第一電晶體112的一側。第三電晶體132及第四電晶體142位於掃描線GL相反於第一電晶體112及第二電晶體122之一側。換言之，第一電晶體112與第二電晶體122位於同一列，而第三電晶體132與第四電晶體142位於另一列。掃描線GL根據閘極驅動訊號導通電晶體(112,122,132,142)。第一電晶體112、第二電晶體122、第三電晶體132，以及第四電晶體142各自的第一端(112a,122a,132a,142a)分別連接至資料線DL。當第一電晶體112或第二電晶體122被導通，可接收資料線DL的資料訊號並寫入相應的儲存電容。同樣地，當第三電晶體132或第四電晶體142被導通，可接收資料線DL的資料訊號並寫入相應的儲存電容。
第一電晶體112、第二電晶體122、第三電晶體132，以及第四電晶體142具有不同臨界電壓。子像素電路(110,120,130,140)可採用如圖6所示的閘極驅動訊號進行操作，使各子像素電路可依序接收同一資料線所傳遞的資料訊號。藉此，在不同時段中，閘極驅動訊號的位準位於臨界電壓(VTH1,VTH2,VTH3,VTH4)所界定範圍的不同位置，改變各子像素電路的點亮狀態，使各子像素電路可依序接收同一資料線所傳遞的資料訊號。如前所述，藉此設計可以減少資料電路中驅動晶片的使用量，降低製造成本。除此之外，在圖9所示的實施例中，由於不同列的子像素電路可由同一條掃描線進行驅動，因而掃描線對應接腳的需求量也隨之減少，可以節省電路佈局面積，或是可進一步減少掃描電路中驅動晶片的使用量。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範 圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

Claims (8)

  1. 一種顯示面板，包含：一資料線及一掃描線；一第一子像素電路，該第一子像素電路包含一第一電晶體，該第一電晶體的一控制端連接該掃描線，另一第一端連接該資料線，且該第一電晶體具有一第一臨界電壓；一第二子像素電路，該第二子像素電路包含一第二電晶體，該第二電晶體的一控制端連接該掃描線，另一第一端連接該資料線，且該第二電晶體具有一第二臨界電壓不同於該第一臨界電壓；其中，該掃描線根據一閘極驅動訊號導通該第一電晶體與該第二電晶體，於一第一時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓之範圍外的一第一位置，導通該第二電晶體接收該資料線的一資料訊號並寫入連接該第二電晶體之一第二儲存電容；於一第二時段，該閘極驅動訊號的位準介於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓之範圍間的一第二位置，導通該第一電晶體接收該資料線的該資料訊號並寫入連接該第一電晶體之一第一儲存電容；於一第三時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓之範圍外，且位於該第二位置相反於該第一位置一側的一第三位置，該第一電晶體及該第二電晶體為關斷狀態。
  2. 如請求項1所述之顯示面板，其中該閘極驅動訊號為隨時間遞減的步階訊號。
  3. 如請求項1所述之顯示面板，其中於該第一時段，該閘極驅動訊號的位準高於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓，於該第三時段，該閘極驅動訊號的位準低於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓。
  4. 如請求項1所述之顯示面板，其中於該第一時段，該閘極驅動訊號的位 準低於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓，於該第三時段，該閘極驅動訊號的位準高於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓。
  5. 如請求項1所述之顯示面板，其中該第二電晶體係設置於該資料線相反於該第一電晶體的一側。
  6. 如請求項1所述之顯示面板，更包含：一第三子像素電路，包含一第三電晶體，該第三電晶體的一控制端連接該掃描線，另一第一端連接該資料線，且該第三電晶體具有一第三臨界電壓；以及一第四子像素電路，包含一第四電晶體，該第四電晶體的一控制端連接該掃描線，另一第一端連接該資料線，且該第四電晶體具有一第四臨界電壓，該第一臨界電壓、該第二臨界電壓、該第三臨界電壓及該第四臨界電壓的大小互不相同；其中，該資料線與該掃描線交錯設置，該第三電晶體及該第四電晶體位於該掃描線相反於該第一電晶體及該第二電晶體之一側且該掃描線根據該閘極驅動訊號導通該第三電晶體與該第四電晶體，於一第四時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第三臨界電壓及該第四臨界電壓之範圍外的一第四位置，導通該第四電晶體接收該資料線的該資料訊號並寫入連接該第四電晶體之一第四儲存電容；於一第五時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第三臨界電壓及該第四臨界電壓之範圍間的一第五位置，導通該第三電晶體接收該資料線的該資料訊號並寫入連接該第三電晶體之一第三儲存電容。
  7. 一種顯示面板的驅動方法，該顯示面板包含一資料線及一掃描線，顯示面板的驅動方法包含下列步驟：自該掃描線接收一閘極驅動訊號，其中該掃描線分別連接一第一子像 素電路的一第一電晶體的控制端及一第二子像素電路的一第二電晶體的控制端，該資料線分別連接該第一電晶體的另一第一端及該第二電晶體的另一第一端，該第一電晶體具有一第一臨界電壓，且該第二電晶體具有一第二臨界電壓不同於該第一臨界電壓；根據該閘極驅動訊號導通一第一電晶體與一第二電晶體；其中，於一第一時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓之範圍外的一第一位置，導通該第二電晶體接收該資料線的一資料訊號並寫入連接該第二電晶體之一第二儲存電容；於一第二時段，該閘極驅動訊號的位準介於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓之範圍間的一第二位置，導通該第一電晶體接收該資料線的該資料訊號並寫入連接該第一電晶體之一第一儲存電容；於一第三時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第一臨界電壓及該第二臨界電壓之範圍外，且位於該第二位置相反於該第一位置一側的一第三位置，該第一電晶體及該第二電晶體為關斷狀態。
  8. 如請求項7所述之方法，其中顯示面板包含具有一第三電晶體之一第三子像素電路以及具有一第四電晶體之一第四子像素電路，該第三電晶體具有一第三臨界電壓，且該第四電晶體具有一第四臨界電壓，該第一臨界電壓、該第二臨界電壓、該第三臨界電壓及該第四臨界電壓的大小互不相同，該方法包含下列步驟：該掃描線根據該閘極驅動訊號導通該第三電晶體與該第四電晶體，其中，於一第四時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第三臨界電壓及該第四臨界電壓之範圍外的一第四位置，導通該第四電晶體接收該資料線的該資料訊號並寫入連接該第四電晶體之一第四儲存電容；於一第五時段，該閘極驅動訊號的位準位於該第三臨界電壓及該第四臨界電壓之範圍間的一第 五位置，導通該第三電晶體接收該資料線的該資料訊號並寫入連接該第三電晶體之一第三儲存電容。
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