TW202001837A - 顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種顯示裝置，包括多條掃描線、多條資料線、多個畫素單元、多個閘極驅動電路以及多條連接線。掃描線沿著第一方向延伸。資料線沿著第二方向延伸。多個畫素單元沿著第一方向排列成多行，且沿著第二方向排列成多列。閘極驅動電路沿著第一方向延伸，且每個閘極驅動電路橫跨畫素單元中的至少兩個。相鄰的兩列畫素單元之間包括至少兩個閘極驅動電路。多條連接線沿著第二方向延伸，且電性連接至閘極驅動電路。至少部分連接線重疊於資料線。連接線包括多條輸出線以及多條訊號線。輸出線電性連接至掃描線。
Description
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具有閘極驅動電路的顯示裝置。
閘極驅動電路基板技術（Gate on Array；GOA）指的是在製作顯示裝置時，直接將閘極驅動電路形成於主動元件陣列基板上，以代替外接之驅動晶片的技術。
一般而言，閘極驅動電路是設置在顯示裝置的顯示區之外，位於顯示裝置的邊框位置。然而，閘極驅動電路通常佔了邊框面積的很大一部分。嚴重的影響了顯示裝置的外觀。因此，要如何解決前述問題是目前顯示裝置領域中重要的課題之一。
本發明提供一種顯示裝置，可以改善閘極驅動電路佔據邊框面積的問題。
本發明的一種顯示裝置，包括多條掃描線、多條資料線、多個畫素單元、多個閘極驅動電路以及多條連接線。掃描線沿著第一方向延伸。資料線沿著第二方向延伸。多個畫素單元沿著第一方向排列成多行，且沿著第二方向排列成多列。閘極驅動電路沿著第一方向延伸，且每個閘極驅動電路橫跨畫素單元中的至少兩個。相鄰的兩列畫素單元之間包括至少兩個閘極驅動電路。多條連接線沿著第二方向延伸，且電性連接至閘極驅動電路。至少部分連接線重疊於資料線。連接線包括多條輸出線以及多條訊號線。輸出線電性連接至掃描線。
基於上述，在本發明的至少一實施例中，閘極驅動電路設置於畫素單元之間，藉此能縮小顯示裝置的邊框面積。
為讓本發明的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裝置的上視示意圖。
請參考圖1，本實施例的顯示裝置100包括有顯示區AR以及非顯示區BR，其中，非顯示區BR位於顯示區AR的一側，或是非顯示區BR環繞顯示區AR。換言之，非顯示區BR可位於顯示區AR的其中一側邊，且可依不同需求而調整。舉例而言，非顯示區BR係環繞於顯示區AR，應用於矩形顯示區時，非顯示區BR可位於顯示區AR的其中一側邊、兩側邊、三側邊或四側邊；應用於非矩形顯示區或圓形顯示區時，非顯示區BR可鄰近於顯示區AR，形成顯示區AR的部分周邊或全部周邊為非顯示區BR。一般來說，閘極驅動電路（Gate on Array；GOA）通常是製作在顯示面板的非顯示區BR上，例如是位於邊框的位置。然而，在本發明實施例中，閘極驅動電路是設置在顯示區AR中。以下，將對如何設置閘極驅動電路於顯示區AR中進行說明。
圖2為依據本發明一實施例的畫素陣列的排列示意圖。
顯示裝置100的顯示區AR中包括畫素陣列101，畫素陣列101包括多條掃描線(SL1、SL2)、多條資料線(DL1~DL3)、多個畫素單元(PU1~PU6)、多個閘極驅動電路DR以及多條連接線L。在圖2中僅繪出六個畫素單元以及一個閘極驅動電路。但需注意的是，顯示面板100實際上應包括更多個畫素單元以及閘極驅動電路。
掃描線(SL1、SL2)沿著第一方向D1延伸。資料線(DL1~DL3)沿著第二方向D2延伸。畫素單元(PU1~PU6)沿著第一方向D1排列成多行（Column），且沿著第二方向D2排列成多列（row）。
畫素單元PU2~PU6的設置方式與畫素單元PU1的設置方式相同，因此，僅以畫素單元PU1做為代表來說明。
在本實施例中，每個畫素單元(PU1~PU6)具有對應的兩條掃描線(SL1、SL2)、對應的三條資料線(DL1~DL3)以及對應的六個次畫素(P1~P6)。次畫素P1電性連接掃描線SL1與資料線DL1。次畫素P2電性連接掃描線SL1與資料線DL2。次畫素P3電性連接掃描線SL2與資料線DL1。次畫素P4電性連接掃描線SL1與資料線DL3。次畫素P5電性連接掃描線SL2與資料線DL2。次畫素P6電性連接掃描線SL2與資料線DL3。在一些實施例中，相同行的次畫素可以為相同顏色之次畫素，但本發明不以此為限。
雖然在本實施例中是以每個畫素單元(PU1~PU6)具有對應的兩條掃描線(SL1、SL2)、對應的三條資料線(DL1~DL3)以及對應的六個次畫素(P1~P6)為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，每個畫素單元具有對應的四條掃描線、對應的六條資料線以及對應的十二個次畫素。
閘極驅動電路DR沿著第一方向D1延伸，且每個閘極驅動電路DR橫跨畫素單元(PU1~PU6)中的至少兩個。
在本實施例中，每列畫素單元對應了兩條掃描線(SL1、SL2)，換句話說，相鄰的兩列畫素單元之間包括至少兩個閘極驅動電路DR。對應的兩條掃描線(SL1、SL2)分別電性連接至對應的兩個閘極驅動電路DR。
多條連接線L沿著第二方向D2延伸，且電性連接至閘極驅動電路DR。在本實施例中，至少部分連接線L重疊於資料線DL1、資料線DL2及/或資料線DL3。在本實施例中，部分連接線L重疊於資料線DL2，且至少部分資料線互相重疊。舉例來說，畫素單元(PU1、PU4)的資料線DL3重疊於畫素單元(PU2、PU5)的資料線DL1，畫素單元(PU2、PU5)的資料線DL3重疊於畫素單元(PU3、PU6)的資料線DL1，但本發明不以此為限。然而為了方便說明，圖2所繪示之連接線L並未重疊於資料線DL1、資料線DL2及/或資料線DL3，且資料線DL1和資料線DL3並未互相重疊。
由於連接線L重疊於資料線DL1、資料線DL2及/或資料線DL3，因此可以降低連接線L對顯示裝置之開口率的影響。
連接線L包括多條輸出線（繪於圖3）以及多條訊號線（繪於圖3）。輸出線電性連接至掃描線(SL1、SL2)。舉例來說，輸出線電性連接閘極驅動電路DR至對應的掃描線(SL1、SL2)，訊號線電性連接閘極驅動電路DR至其他元件。
圖3為依據本發明一實施例的閘極驅動電路的電路圖。圖4為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的電路圖，其中圖4之電路圖為圖3之電路圖的等效電路。在此必須說明的是，圖3、圖4的實施例沿用圖2的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
請同時參考圖3、圖4，在本實施例中，閘極驅動電路DR包括主動控制單元X1、升壓單元X2、下拉單元X3、預充電控制器X4以及輸出單元X5。在一些實施例中，閘極驅動電路DR還包括防漏電單元X6。
升壓單元X2電性連接至主動控制單元X1。下拉單元X3電性連接至主動控制單元X1。預充電控制器X4電性連接至主動控制單元X1。輸出單元X2電性連接至升壓單元X2。防漏電單元X6電性連接至主動控制單元X1。
更具體地說，下拉單元X3包括主動元件T1，主動控制單元X1包括主動元件T2~T7以及電阻R，預充電控制器X4包括主動元件T8、T9，防漏電單元X6包括主動元件T10，升壓單元X2包括主動元件T11，輸出單元X5包括主動單元T12。主動單元T1~T12各自具有控制端、第一端以及第二端。
主動單元T1的控制端電性連接至主動元件T2的控制端、主動元件T3的控制端、主動元件T4的第二端、電阻R以及主動元件T5的第一端。主動元件T1的第二端電性連接至輸出線SR0。主動單元T1的第二端電性連接至主動元件T3的第二端、主動元件T5的第二端以及訊號線XDONB。
主動元件T2的控制端電性連接至主動元件T1的控制端、主動元件T3的控制端、主動元件T4的第二端、電阻R以及主動元件T5的第一端。主動元件T2的第一端電性連接至主動元件T7的第二端、主動元件T10的第二端、主動元件T5的控制端、主動元件T9的第一端以及主動元件T8的第二端。主動元件T2的第二端電性連接至主動元件T3的第一端。
主動元件T3的控制端電性連接至主動元件T1的控制端、主動元件T2的控制端、主動元件T4的第二端、電阻R以及主動元件T5的第一端。主動元件T3的第一端電性連接至主動元件T2的第二端。主動元件T3的第二端電性連接至主動單元T1的第二端、主動元件T5的第二端以及訊號線XDONB。
主動元件T4的控制端電性連接至主動元件T4的第一端以及訊號線XCK。主動元件T4的第二端電性連接至主動元件T1的控制端、主動元件T2的控制端、主動元件T3的控制端、電阻R以及主動元件T5的第一端。
主動元件T5的控制端電性連接至主動元件T2的第一端、主動元件T7的第二端、主動元件T10的第二端、主動元件T9的第一端以及主動元件T8的第二端。主動元件T5的第一端電性連接至主動單元T1的控制端、主動元件T2的控制端、主動元件T3的控制端、主動元件T4的第二端以及電阻R。主動元件T5的第二端電性連接至主動單元T1的第二端、主動元件T3的第二端以及訊號線XDONB。
主動元件T6的控制端電性連接至訊號線XCK。主動元件T6的第一端電性連接至訊號線VGH以及主動元件T10的控制端。主動元件T6的第二端電性連接至電阻R
主動元件T7的控制端電性連接至輸出線SR0以及主動元件T7的第一端。主動元件T7的第二端電性連接至主動元件T2的第一端、主動元件T5的控制端、主動元件T10的第二端、主動元件T9的第一端以及主動元件T8的第二端。
主動元件T8的控制端電性連接至訊號線STV。主動元件T8的第一端電性連接至訊號線U2D。主動元件T8的第二端電性連接至主動元件T2的第一端、主動元件T5的控制端、主動元件T10的第二端、主動元件T9的第一端以及主動元件T7的第二端。
主動元件T9的控制端電性連接至輸出線SR1。主動元件T9的第一端電性連接至主動元件T2的第一端、主動元件T5的控制端、主動元件T10的第二端、主動元件T8的第二端以及主動元件T7的第二端。主動元件T9的第二端電性連接至訊號線D2U。
主動元件T10的控制端電性連接至訊號線VGH以及主動元件T6的第一端。主動元件T10的第一端電性連接至主動元件T11的控制端以及主動元件T12的控制端。主動元件T10的第二端電性連接至主動元件T2的第一端、主動元件T5的控制端、主動元件T9的第一端、主動元件T8的第二端以及主動元件T7的第二端。
主動元件T11的控制端電性連接至主動元件T10的第一端以及主動元件T12的控制端。主動元件T11的第一端電性連接至主動元件T11的第二端、主動元件T12的第二端以及輸出線SR0。
主動元件T12的控制端電性連接至主動元件T10的第一端以及主動元件T11的控制端。主動元件T12的第一端電性連接至訊號線CK。主動元件T12的第二端電性連接至主動元件T11的第一端、主動元件T11的第二端以及輸出線SR0。
雖然本實施例的閘極驅動電路DR之電路圖是以圖2為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，閘極驅動電路DR還可以為具有其他形式之電路圖的驅動電路。
圖5A為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。圖5B為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。圖5C為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。圖5D為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。
圖5A~圖5D之閘極驅動電路對應了圖4之電路圖。圖5A~圖5D為閘極驅動電路不同位置的俯視示意圖，圖5A之最左側接續圖5B之最右側，圖5B之最右側接續圖5C之最左側，且圖5C之最右側接續圖5D之最左側。
在圖5A~圖5D中，閘極驅動電路DR周圍的連接線L以及資料線DL的數量僅是用於示意，圖5A~圖5D省略繪示了部分的資料線DL。此外，於巨觀情況下，連接線L以及資料線DL沿著方向D2延伸，然而由於連接線L以及資料線DL可能為鋸齒狀（zigzag）或其他形狀，因此局部的連接線L以及局部的資料線DL可能與方向D2夾有夾角。
在本實施例中，下拉單元X3包括主動元件T1（下拉主動元件），主動元件T1重疊於資料線DL中的兩條以上。舉例來說，主動元件T1示由多個薄膜電晶體A1~A9串在一起而構成，薄膜電晶體A1~A9的汲極彼此電性相連，源極彼此電性相連，且閘極彼此電性相連。雖然在本實施例中是以主動元件T1包括九個薄膜電晶體為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，主動元件T1包括九個以上的薄膜電晶體，例如包括十二個薄膜電晶體。
在較佳的實施例中，閘極驅動電路DR於第二方向D2延伸的長度等於主動元件T1於第二方向D2延伸的長度。也可以說閘極驅動電路DR的寬度較佳不超過主動元件T1的寬度W1，主動元件T1的寬度W1例如為19.5微米±5%，但本發明不以此為限。在一些實施例中，寬度W1小於30微米，藉此改善通道熱效應（Channel heating）問題，但本發明不以此為限。
在本實施例中，升壓單元X2包括主動元件T11（升壓主動元件），主動元件T11重疊於資料線DL中的兩條以上。舉例來說，主動元件T11示由多個薄膜電晶體B1~B8串在一起而構成，薄膜電晶體B1~B8的汲極彼此電性相連，源極彼此電性相連，且閘極彼此電性相連。雖然在本實施例中是以主動元件T11包括八個薄膜電晶體為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，主動元件T11包括八個以上的薄膜電晶體，例如包括十二個薄膜電晶體。
在本實施例中，輸出單元X5包括主動元件T12（輸出主動元件），主動元件T12重疊於資料線DL中的兩條以上。舉例來說，主動元件T12示由多個薄膜電晶體C1~C10串在一起而構成，薄膜電晶體C1~C10的汲極彼此電性相連，源極彼此電性相連，且閘極彼此電性相連。雖然在本實施例中是以主動元件T12包括十個薄膜電晶體為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，主動元件T12包括十個以上的薄膜電晶體，例如包括十五個薄膜電晶體。
在較佳的實施例中，閘極驅動電路DR於第二方向D2延伸的長度等於主動元件T12於第二方向D2延伸的長度。也可以說閘極驅動電路DR的寬度較佳不超過主動元件T12的寬度W2，主動元件T12的寬度W2例如為19.5微米±5%，但本發明不以此為限。在一些實施例中，寬度W2小於30微米，藉此改善通道熱效應（Channel heating）問題，但本發明不以此為限。
輸出單元X5與下拉單元X3分別鄰近於閘極驅動電路DR的左右兩端，且升壓單元X2鄰近於輸出單元X5。換句話說，閘極驅動電路DR中體積較大的主動元件T1、主動元件T11以及主動元件T12靠近閘極驅動電路DR的左右兩端設置，可以減少閘極驅動電路DR中橫跨主動元件T1與主動元件T12的走線，藉此縮小閘極驅動電路DR的寬度。
在本實施例中，主動元件T7、主動元件T12、主動元件T11以及主動元件T1藉由與資料線DL重疊之輸出線SR0而連接至同條掃描線SL，藉此增加線路佈局的彈性。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示裝置101‧‧‧畫素陣列A1~A9、B1~B8‧‧‧薄膜電晶體AR‧‧‧顯示區BR‧‧‧非顯示區CK、D2U、RST、STV、U2D、VGH、XCK、XDONB‧‧‧訊號線D1、D2‧‧‧方向DL1~DL3‧‧‧資料線DR‧‧‧閘極驅動電路L‧‧‧連接線R‧‧‧電阻SL1、SL2‧‧‧掃描線SR0、SR1‧‧‧輸出線T1~T12‧‧‧主動元件P1~P6‧‧‧次畫素PU1~PU6‧‧‧畫素單元X1‧‧‧主動控制單元X2‧‧‧升壓單元X3‧‧‧下拉單元X4‧‧‧預充電控制器X5‧‧‧輸出單元X6‧‧‧防漏電單元W1、W2‧‧‧寬度
圖1為依據本發明一實施例的一種顯示裝置的上視示意圖。 圖2為依據本發明一實施例的一種畫素陣列的排列示意圖。 圖3為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的電路圖。 圖4為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的電路圖。 圖5A為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。 圖5B為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。 圖5C為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。 圖5D為依據本發明一實施例的一種閘極驅動電路的局部俯視示意圖。
101‧‧‧畫素陣列
D1、D2‧‧‧方向
DL1~DL3‧‧‧資料線
DR‧‧‧閘極驅動電路
L‧‧‧連接線
SL1、SL2‧‧‧掃描線
P1~P6‧‧‧次畫素
PU1~PU6‧‧‧畫素單元
Claims (13)
- 一種顯示裝置，包括： 多條掃描線，沿著第一方向延伸； 多條資料線，沿著第二方向延伸； 多個畫素單元，沿著該第一方向排列成多行，且沿著該第二方向排列成多列； 多個閘極驅動電路，沿著該第一方向延伸，且每個該些閘極驅動電路橫跨該些畫素單元中的至少兩個，其中相鄰的兩列畫素單元之間包括至少兩個閘極驅動電路；以及 多條連接線，沿著該第二方向延伸，且電性連接至該些閘極驅動電路，其中至少部分該些連接線重疊於該些資料線，該些連接線包括多條輸出線以及多條訊號線，該些輸出線電性連接至該些掃描線。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中每個該些畫素單元具有對應的兩條掃描線、對應的三條資料線以及對應的六個次畫素。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該對應的兩條掃描線包括第一掃描線與第二掃描線，該對應的三條資料線包括第一資料線、第二資料線與第三資料線，該對應的六個次畫素包括： 一第一次畫素，電性連接該第一掃描線與該第一資料線； 一第二次畫素，電性連接該第一掃描線與該第二資料線； 一的第三次畫素，電性連接該第二掃描線與該第一資料線； 一第四次畫素，電性連接該第一掃描線與該第三資料線； 一第五次畫素，電性連接該第二掃描線與該第二資料線； 一第六次畫素，電性連接該第二掃描線與該第三資料線。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中每個該些畫素單元具有對應的四條掃描線、對應的六條資料線以及對應的十二個次畫素。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該對應的兩條掃描線分別電性連接至對應的兩個閘極驅動電路。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中至少部分資料線互相重疊。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中每個該些閘極驅動電路包括： 一主動控制單元； 一升壓單元，電性連接至該主動控制單元； 一下拉單元，電性連接至該主動控制單元； 一預充電控制器，電性連接至該主動控制單元；以及 一輸出單元，電性連接至該升壓單元。
- 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中每個該些閘極驅動電路更包括： 一防漏電單元，電性連接至該主動控制單元。
- 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中於至少一閘極驅動電路中，該至少一閘極驅動電路的該輸出單元與該至少一閘極驅動電路的該下拉單元分別鄰近於該至少一閘極驅動電路的左右兩端。
- 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中該下拉單元包括一下拉主動元件，該下拉主動元件重疊於該些資料線中的兩條以上。
- 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該些閘極驅動電路於該第二方向延伸的長度等於該下拉主動元件於該第二方向延伸的長度。
- 如申請專利範圍第5項所述的顯示裝置，其中該輸出單元包括一輸出主動元件，該輸出主動元件重疊於該些資料線中的兩條以上。
- 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該些閘極驅動電路於該第二方向延伸的長度等於該輸出主動元件於該第二方向延伸的長度。
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