TWI411993B

TWI411993B - 平面顯示裝置

Info

Publication number: TWI411993B
Application number: TW099146671A
Authority: TW
Inventors: Chia Wei Chang; Hsin Yu Lin
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2013-10-11
Also published as: US20120169695A1; CN102136247B; CN102136247A; TW201227664A

Description

平面顯示裝置

本發明是有關於一種平面顯示裝置，且特別是有關於一種具有時序控制電路的平面顯示裝置。

隨著平面顯示科技的發展，消費者對於平面顯示裝置的畫面品質也越來越講究。其中，影響此畫面品質的因素之一即為薄膜電晶體的閘極電壓的均勻性。

圖1是習知之平面顯示裝置的示意圖。請參照圖1，習知之平面顯示裝置100至少包含閘極電壓供應電路模組110、閘極驅動電路120與顯示面板130。顯示面板130包含多條掃描線GL₁ ~GL_m ，多條資料線DL₁ ~DL_n 與多個像素P_1,1 ~P_m,n 。其中為了清楚表達各個像素、掃描線與資料線的相互關係，在此定義像素P_x,y 是電性耦接至掃描線GL_x 與資料線DL_y 的像素，且1≦x≦m，1≦y≦n。舉例來說，像素P_1,1 是一個電性耦接至掃描線GL₁ 與資料線DL₁ 的像素，並以此類推。具體而言，閘極電壓供應電路模組110輸出閘極電壓V1至閘極驅動電路120，閘極驅動電路120據此閘極電壓V1產生脈衝掃描訊號A，並將脈衝掃描訊號A依序傳送至掃描線GL₁ ~GL_m 中，以控制電性耦接至同一掃描線GL_x 的像素P_x,1 ~P_x,n 是否從其各自相對應的資料線DL₁ ~DL_n 接收顯示資料。因此，脈衝掃描訊號A與閘極電壓V1相關。

由於脈衝掃描訊號A傳送至電性耦接於同一掃描線GL_x 的像素P_x,1 ~P_x,n 的距離不同，所以脈衝掃描訊號A在傳送過程中會因導線的寄生電阻與電容影響而有失真的現象。因此，每一個像素P_x,y 所接收到的脈衝掃描訊號A便會因為訊號傳送的距離不同而有所差異，進而影響畫面品質。為降低此現象，脈衝掃描訊號A的下降緣會帶有削角V1a。然而，此方法僅改善了電性耦接至同一掃描線GL_x 的像素P_x,1 ~P_x,n 的脈衝掃描訊號A的失真現象，亦即僅能改善水平方向的訊號失真現象。實際上，掃描線GL₁ ~GL_m 自閘極驅動電路120所接收的脈衝掃描訊號A也會因為訊號傳送的距離不同而有失真的現象，但前述的方式並不能解決這種垂直方向上的訊號失真現象。所以，垂直方向上的畫面品質仍然會因此而易有顯色差異。

本發明提供一種平面顯示裝置的時序控制電路，以提供可調整脈衝掃描訊號之削角斜率的閘極電壓。

本發明另提供一種顯示面板，以提高畫面品質。

本發明提出一種平面顯示裝置的時序控制電路，其包括閘極電壓供應電路模組、控制電路模組以及閘極電壓調整電路模組。閘極電壓供應電路模組用以產生並輸出閘極電壓。控制電路模組在平面顯示裝置顯示一幀畫面的期間中，隨顯示此幀畫面的時間不同而至少輸出一次控制訊號。閘極電壓調整電路模組電性耦接至控制電路模組與閘極電壓供應電路模組。其中，此閘極電壓調整電路模組根據控制電路模組所輸出的控制訊號，決定如何調整與閘極電壓供應電路模組電性耦接處的原始閘極電壓的變化速度。而且，原始閘極電壓的變化速度隨時間的調整為逐漸減緩或逐漸增加，且閘極電壓與原始閘極電壓相關。

在本發明之一實施例中，上述之閘極電壓調整電路模組包括多個並聯的電阻以及多個開關。此些並聯的電阻一端共同電性耦接至原始閘極電壓。每一開關電性耦接於此些並聯的電阻之一以及預設電位之間，且由控制電路模組所輸出的控制訊號決定是否導通。其中，在任一開關被導通時會提供原始閘極電壓相對應的一條放電路徑而使原始閘極電壓逐漸下降。

在本發明之一實施例中，上述之閘極電壓調整電路模組包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一開關以及第二開關。第一電阻與第二電阻的一端電性耦接於原始閘極電壓，而第三電阻電性耦接於原始閘極電壓及預設電位之間。第一開關電性耦接於第一電阻的另一端及預設電位之間，且第二開關電性耦接於第二電阻的另一端及預設電位之間。其中，控制電路模組所輸出的至少一次控制訊號用以控制第一開關與第二開關是否導通。

在本發明之一實施例中，上述之閘極電壓調整電路模組包括可變電阻。可變電阻電性耦接於原始閘極電壓及預設電位之間，此可變電阻接收控制電路模組所輸出的至少一次控制訊號，並根據所接收的控制訊號而決定可變電阻的電阻值。

本發明另提出一種顯示面板，其包括多條資料線、多條掃描線以及多個像素。此些資料線各用以提供顯示資料。此些掃描線延第一方向排列，且此些掃描線用以傳送脈衝掃描訊號。又，每一像素電性耦接至掃描線其中之一及資料線其中之一。其中，掃描線所各自傳送的脈衝掃描訊號在下降緣具有削角，且各削角的斜率沿著第一方向而朝同一趨勢變化。

在本發明之一實施例中，上述之顯示面板更包括時序控制電路。此時序控制電路包括閘極電壓供應電路模組、控制電路模組以及閘極電壓調整電路模組。閘極電壓供應電路模組用以產生並輸出一閘極電壓。控制電路模組在平面顯示裝置顯示一幀畫面的期間中，隨顯示此幀畫面的時間不同而至少輸出兩次控制訊號。閘極電壓調整電路模組電性耦接至控制電路模組與閘極電壓供應電路模組。其中，此閘極電壓調整電路模組根據控制電路模組所輸出的控制訊號，決定如何調整與閘極電壓供應電路模組電性耦接處的原始閘極電壓的變化速度。而且，閘極電壓為脈衝掃描訊號的極限值。

在本發明中，由於閘極電壓調整電路模組可根據控制電路模組所輸出之控制訊號來決定如何調整原始閘極電壓的變化速度，藉此補償將閘極電壓提供至不同掃描線時，不同長度的訊號傳遞路線中的寄生電阻電容效應所生的影響。因此，本發明之平面顯示裝置可降低垂直方向上的脈衝掃描訊號不均勻性所造成的影像品質不良的狀況。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖2是本發明一實施例之一種平面顯示裝置的示意圖，圖3是圖2之時序控制電路及閘極驅動電路的示意圖。請先參照圖2，本實施例之平面顯示裝置200包括顯示面板210。顯示面板210包括多條掃描線GL₁ ~GL_m 、多條資料線DL₁ ~DL_n 以及多個像素P_1,1 ~P_m,n 。在本實施例中，例如是以900*1600個像素，900條掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 和1600條資料線DL₁ ~DL₁₆₀₀ 為例。其中為了清楚表達各個像素、掃描線與資料線的相互關係，在此定義像素P_x,y 是電性耦接至掃描線GL_x 與資料線DL_y 的像素，且1≦x≦900，1≦y≦1600。舉例來說，像素P_1,2 是一個電性耦接至掃描線GL₁ 與資料線DL₂ 的像素，並以此類推。資料線DL₁ ~DL₁₆₀₀ 用以提供顯示資料。掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 沿第一方向D1排列且用以傳送脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 。其中，掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 所各自傳送的脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 在下降緣具有削角Ga/Gb/Gc，且各削角的斜率沿著第一方向D1而朝同一趨勢變化，例如為逐漸減緩或逐漸增加。

承上述，為了使脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 之各削角的斜率可變化，本實施例之平面顯示裝置200更包含時序控制電路220。請合併參照圖2與圖3，時序控制電路220包括閘極電壓供應電路模組221、控制電路模組222以及閘極電壓調整電路模組223。閘極電壓供應電路模組221產生並輸出閘極電壓Vgh。控制電路模組222在平面顯示裝置200顯示一幀畫面的期間中，隨顯示此幀畫面的時間不同而至少輸出一次控制訊號CT。閘極電壓調整電路模組223電性耦接至控制電路模組222與閘極電壓供應電路模組221。其中，閘極電壓調整電路模組223根據控制電路模組222所輸出的控制訊號CT，決定如何調整原始閘極電壓(節點R的電壓)的變化速度。而且，原始閘極電壓的變化速度隨時間的調整為逐漸減緩或逐漸增加，閘極電壓Vgh與原始閘極電壓相關，且閘極電壓Vgh是脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 的極限值。

具體來說，閘極電壓調整電路模組223例如包括多個並聯的電阻以及多個開關，而在本實施例中，例如是以三個電阻與兩個開關為例，但其並非用以限定本發明。為了清楚說明本發明，在此假設此三個電阻分別為第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3，而此兩開關分別是第一開關W1以及第二開關W2。第一電阻R1、第二電阻R2與第三電阻R3的一端電性耦接於原始閘極電壓，且第三電阻R3電性耦接於原始閘極電壓及預設電位D之間。第一開關W1電性耦接於第一電阻R1的另一端及預設電位D之間，且第二開關W2電性耦接於第二電阻R2的另一端及預設電位D之間。

承上述，控制電路模組222輸出的控制訊號CT分別用以控制第一開關W1與第二開關W2是否導通。而在本實施例中，控制電路模組222是以二次控制訊號CT1、CT2為例，而不同的開關被導通時，會提供原始閘極電壓不同的放電路徑而使原始閘極電壓逐漸下降(或上升)。

請參照圖2、圖3與圖4，控制電路模組222提供起始訊號ST給閘極驅動電路230以啟動閘極驅動電路230。控制電路模組222另提供時間控制訊號Y給閘極電壓供應電路模組221，以決定原始閘極電壓的放電時間t。而且，控制電路模組222輸出的控制訊號CT1、CT2分別用以控制第一開關W1或第二開關W2是否導通，藉此提供原始閘極電壓相對應的一條放電路徑，而使原始閘極電壓逐漸下降。另外，控制電路模組222另提供時脈訊號CLK給閘極驅動電路230，以使閘極驅動電路230依序傳送脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 至掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 中

更詳細的說，控制訊號CT1、CT2在一幀畫面顯示期間中是隨時間而改變，進而使原始閘極電壓的下降量隨第一開關W1或第二開關W2是否導通而有不同。在本實施例中，控制訊號CT1、CT2在一幀畫面顯示期間中共變化三次。其中為了配合圖式清楚說明本篇說明書的設計概念，在此定義時脈訊號CLK控制掃描線GL₁ ~GL₃₀₀ 、GL₃₀₁ ~GL₆₀₀ 、GL₆₀₁ ~GL₉₀₀ 的期間為第一期間I、第二期間II、第三期間III。首先，在時脈訊號CLK控制掃描線GL₁ ~GL₃₀₀ 的期間中，控制訊號CT1、CT2為高電位，控制第一開關W1與第二開關W2導通，此時第一電阻R1、第二電阻R2導通且與第三電阻R3並聯，再配合時間控制訊號Y來決定原始閘極電壓的放電時間t。如此，原始閘極電壓經閘極電壓供應電路模組221處理後，所形成之閘極電壓便如圖4的第一期間I之閘極電壓Vgh所示。然後，閘極驅動電路230據此閘極電壓Vgh與時脈訊號CLK依序形成脈衝掃描訊號G₁ ~G₃₀₀ ，並傳送至掃描線GL₁ ~GL₃₀₀ 中。如此，掃描線GL₁ 所接受到的脈衝掃描訊號G₁ 便如圖4所示，在其下降緣有一削角Ga。

接者，在第二期間中，控制訊號CT1為高電位且控制訊號CT2為低電位，所以第一開關W1導通但第二開關W2不導通，進而使第一電阻R1導通且與第三電阻R3並聯，藉此減少原始閘極電壓在放電時間t內的放電量。因此，在時脈訊號CLK分別控制掃描線GL₃₀₁ ~GL₆₀₀ 時，輸入至閘極驅動電路230的閘極電壓便如圖4的第二期間II的閘極電壓Vgh所示，其放電速率較為緩和。然後，在時脈訊號CLK分別控制掃描線GL₆₀₁ ~GL₉₀₀ 時，控制訊號CT1、CT2控制第一開關W1與第二開關W2不導通，此時原始閘極電壓在放電時間t內的放電量也隨之改變，導致脈衝掃描訊號G601的削角Gc斜率較脈衝掃描訊號G301的削角Gb斜率為小。

另外，閘極驅動電路230依據控制電路模組222所提供的時脈訊號CLK，依序傳送脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 至掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 中，進而控制電性耦接至同一掃描線GL_x 中的像素P_x,1 ~P_x,1600 是否從相對應的資料線DL₁ ~DL₁₆₀₀ 上接收顯示資料。其中，x≦900。由於閘極驅動電路230是依據閘極電壓Vgh來調整脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ ，所以脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 與閘極電壓Vgh相關。而閘極電壓供應電路模組221隨時間的變化，會產生如圖4所示之閘極電壓Vgh，其在放電時間t內的電壓變化量會隨時間而成同一趨勢變化。所以，輸入不同掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 中之脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 的削角Ga/Gb/Gc也隨閘極電壓Vgh的變化量而成同一趨勢變化。換言之，在閘極驅動電路230依序提供脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 至不同掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 時，藉由調整原始閘極電壓的變化速度，使脈衝掃描訊號G₁ ~G₉₀₀ 的削角斜率隨不同長度的訊號傳遞路線而有所差異，進而降低不同長度的訊號傳遞路線中的寄生電阻電容效應所生的影響。

值得一提的是，控制訊號CT在一幀畫面顯示期間中的變化次數也可依設計需求而變更。請參照圖3與圖5。在另一實施例中，於一幀畫面顯示期間中，控制訊號CT1、CT2的變化次數可為一次，使得輸入至掃描線GL₁ ~GL₉₀₀ 的脈衝掃描訊號的下降緣具有兩種不同的削角斜率。

除此之外，多個電阻的電阻值亦可視設計需求而各自不同，再配合控制訊號CT1、CT2的變化，可以使脈衝掃描訊號的削角斜率依設計需求而有不同變化。請參照圖3與圖6，在一實施例中，第一電阻的電阻值小於第二電阻的電阻值，而控制訊號CT1、CT2的變化次數為三次。藉由第一電阻與第二電阻的開關與否，分別控制脈衝掃描訊號G₁ ”~G₂₂₅ ”、G₂₂₆ ”~G₅₀₀ ”、G₅₀₁ ”~G₇₇₅ ”、G₇₇₆ ”~G₉₀₀ ”的削角為Ga”、Gb”、Gc”、Gd”，以降低因訊號傳遞長度不同而導致每一像素所接收到的脈衝掃描訊號有所差異，進而提高畫面品質。

需注意的是，雖然上述實施例的閘極電壓調整電路模組223是以多個並聯的電阻以及多個開關為例，但本發明的精神之一是利用電阻的變化來改變脈衝掃描訊號的削角斜率。在其他實施例中，亦可依使用需求而變更設計，如使用可變電阻且使其電性耦接於原始閘極電壓及預設電位D之間，並藉由控制電路模組222所輸出的控制訊號CT來決定可變電阻的電阻值。另外，控制訊號CT1、CT2的電位變化，即脈衝掃描訊號的削角斜率變化亦不限定須如上述實施例於等時間間距改變(將畫面均分)，在其他實施例中，亦可依使用需求而變更設計。

綜上所述，在本發明之平面顯示裝置中，由於閘極電壓調整電路模組可根據控制電路模組所輸出之控制訊號來決定如何調整原始閘極電壓的變化速度，藉此補償將閘極電壓提供至不同掃描線時，不同長度的訊號傳遞路線中的寄生電阻電容效應所生的影響。因此，本發明之平面顯示裝置可降低垂直方向上的閘極電壓不均勻性所造成的影像品質不良的狀況。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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，因此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、200．．．平面顯示裝置

110．．．閘極電壓供應電路模組

120．．．閘極驅動電路

130、210．．．顯示面板

GL₁ ~GL_m 、GL_x 、GL₁ ~GL₉₀₀ ．．．掃描線

DL₁ ~DL_n 、DL_y 、DL₁ ~DL₁₆₀₀ ．．．資料線

P_1,1 ~P_m,n 、P_x,y 、P_x,1 ~P_x,n ．．．像素

220．．．時序控制電路

221．．．閘極電壓供應電路模組

222．．．控制電路模組

223．．．閘極電壓調整電路模組

230．．．閘極驅動電路

CT、CT1、CT2．．．控制訊號

D．．．預設電位

D1．．．第一方向

R．．．節點

R1．．．第一電阻

R2．．．第二電阻

R3．．．第三電阻

W1、W2．．．開關

A、G₁ ~G₉₀₀ 、G₁ ’~G₉₀₀ ’、G₁ ”~G₉₀₀ ”．．．脈衝掃描訊號

CLK．．．時脈訊號

ST．．．起始訊號

V1、Vgh．．．閘極電壓

V1a、Ga、Gb、Gc、Ga’、Gb’、Gc’、Ga”、Gb”、Gc”、Gd”．．．削角

Y．．．時間控制訊號

t．．．放電時間

I、I’、I”．．．第一期間

II、II’、II”．．．第二期間

III、III”．．．第三期間

IV”．．．第四期間

圖1是習知之平面顯示裝置的示意圖。

圖2是本發明一實施例之一種平面顯示裝置的示意圖。

圖3是圖2之時序控制電路及閘極驅動電路的示意圖。

圖4是圖3中的訊號時序圖。

圖5是根據本發明之另一實施例的訊號時序圖。

圖6是根據本發明之又一實施例的訊號時序圖。