TWI417834B - 平面顯示面板 - Google Patents

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Description

平面顯示面板
本發明是有關於一種平面顯示面板，且特別是有關於一種在顯示同一幀畫面時共同電位與顯示資料具相反相位之平面顯示面板。
請參閱圖1，其繪示出習知點反轉(Dot Inversion)平面顯示面板的電路方塊圖。如圖1所示，點反轉平面顯示面板10包括多個像素電路(為方便說明，以點反轉平面顯示面板10包括5×5像素電路為例)。每一像素電路與其相鄰之四個像素電路電性耦接至提供不同相位的顯示資料的資料線；舉例來說，如圖1所示，若像素電路(3,3)在顯示某一幀畫面(Frame)時所接收的為正相位顯示資料Data+，則與像素電路(3,3)相鄰之四個像素電路(2,3)、(3,2)、(3,4)、(4,3)在顯示同一幀畫面時所接收的就是負相位顯示資料Data-。再者，在點反轉平面顯示面板10中，每一像素電路在顯示相接續的兩個幀畫面中其所接收之顯示資料之電位具有不同之相位。舉例來說，如圖1所示，若像素電路(3,3)在顯示某一幀畫面時其所接收之顯示資料具有正相位，則像素電路(3,3)在顯示下一個幀畫面時所接收之顯示資料則具有負相位。再者，每一像素電路皆電性耦接至共同電位線Vcom。
在點反轉平面顯示面板10中，每一像素電路是否開啟是由其所對應之控制線上之電位所控制，而每一像素電路所產生之亮暗程度則是由其所接收之顯示資料的電位與共同電位線Vcom之電位間的跨壓大小所控制；舉例來說，如圖1所 示，像素電路(3,3)是否開啟是由其所對應之控制線Scan-3所控制，而像素電路(3,3)所產生之亮暗程度是由其由所對應之資料線接收之正相位顯示資料Data+的電位與共同電位線Vcom之電位間的跨壓大小所控制。
請參閱圖2，其繪示出習知點反轉平面顯示面板10中任一像素電路之電路示意圖。如圖2所示，像素電路20主要包括第一電晶體開關T1與電容C1。其中，第一電晶體開關T1的控制端電性耦接至其所對應之控制線Scan；第一電晶體開關T1的第一通路端電性耦接至其所對應之資料線Data以接收顯示資料；第一電晶體開關T1的第二通路端電性耦接至電容C1的一端；電容C1的另一端電性耦接至共同電位線Vcom。如前所述，當第一電晶體開關T1根據控制線Scan上之電位而電性導通後，資料線Data之顯示資料即經由導通之第一電晶體開關T1傳遞至電容C1的一端，像素電路20即可根據電容C1一端上之顯示資料之電位與電容C1另一端上之共同電位線Vcom間的跨壓(也就是電容C1兩端的跨壓)，產生相對應此跨壓之亮暗程度。
由於在習知之點反轉平面顯示面板10中，共同電位線Vcom所提供之電位具有固定值，這將使得資料線Data與共同電位線Vcom於電容C1的兩端所產生之跨壓可能無法成功驅功某些特定型式的平面顯示面板之像素電路。舉例來說，如圖2所示，若共同電位線Vcom所提供之電位具有固定值(例如8V)，當像素電路20至資料線Data所接收之顯示資料為負相位顯示資料(相對於共同電位線Vcom上的電位而言，例如0V)時，則電容C1兩端之跨壓至多為8V；同理，若共同電位線Vcom所提供之電位具有固定值(例如8V)，當像素電路20至 資料線Data所接收之顯示資料為正相位顯示資料(同樣是相對於共同電位線Vcom上的電位而言，例如16V)時，則電容C1兩端之跨壓至多為8V。對某些特定型式的平面顯示面板，例如藍相(Blue Phase)平面顯示面板，其驅動時所需之跨壓至少為10V，這將造成像素電路20無法有效驅動其亮暗變化。
本發明的目的是在提供一種平面顯示面板。
本發明提出一種平面顯示面板，包括：多條資料線；多條控制線；兩組共同電位線，分別提供相反相位的第一訊號與第二訊號；以及多個像素電路，每一像素電路電性耦接至多個資料線中相對應的一條以及多個控制線中相對應的一條，每一像素電路包括：第一開關，電性耦接至相對應的控制線與資料線，並根據相對應的控制線上的電位而決定是否傳遞相對應的資料線上的電位；第二開關，電性耦接至兩組共同電位線之一及相對應的控制線，並根據相對應的控制線上的電位而決定是否傳遞所電性耦接的其中一組共同電位線上的電位；以及電容，一端電性耦接至第一開關以接收相對應的資料線上的電位，另一端電性耦接至第二開關以接收所電性耦接的其中一組共同電位線上的電位，其中，每一像素電路的電容兩端所接收的電位互為反相，同列的多個像素電路交錯地電性連接至兩組共同電位線之一，同行的多個像素電路交錯地電性連接至兩組共同電位線之一。
在本發明的一個實施例中，上述之兩組共同電位線大體上與多個資料線延伸於同一方向。
在本發明的另一個實施例中，上述之兩組共同電位線大體 上與多個控制線延伸於同一方向。
在本發明的一個實施例中，連續與同一資料線相電性耦接的兩個像素電路被設置於資料線的兩側，且此兩個像素電路電性耦接至兩組共同電位線中的同一組電位線上。
本發明因採用兩組共同電位線，使得具相反相位之資料線與共同電位線可在同一像素電路上產生相對較大之跨壓，進而可成功驅動某些特定型式的平面顯示面板，例如藍相平面顯示面板，使其產生明暗變化。
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。
當一般的平面顯示器顯示同一個灰階的時候，在接續的各幀畫面中，資料線提供至同一個像素的電位會在一個較高電位與一個較低電位之間改變。類似的，在本發明中提供至同一個像素的共同電位也會在一個較高電位與一個較低電位之間改變。在此處，各將兩者處於較高電位的時候分別定義為顯示資料或共同電位的相位為第一相位，而將兩者處於較低電位的時候分別定義為顯示資料或共同電位的相位為第二相位。如此，第一相位與第二相位就相差180°，且當顯示資料的電位為第一相位的時候，同一個像素電路所接收的共同電位就會為第二相位；相反的，當顯示資料的電位為第二相位的時候，同一個像素電路所接收的共同電位就會為第一相位。
請參閱圖3，其繪示出本發明之點反轉平面顯示面板30電路示意圖。如圖3所示，點反轉平面顯示面板30包括多個像素電路(為方便說明，以點反轉平面顯示面板30包括5×5像 素電路為例)。如前所述，每一行之多個像素電路電性耦接至同一控制線；舉例來說，如圖3所示，第一行之5個像素電路(1,1)、(1,2)、...、(1,5)電性耦接至控制線Scan-1。再者，每一列之多個像素電路交錯地電性耦接至提供第一相位顯示資料Data+或第二相位顯示資料Data-的資料線以接收顯示資料；舉例來說，如圖3所示，第二列單數之像素電路(1,2)、(3,2)、(5,2)電性耦接至提供第二相位顯示資料Data-的資料線，而第二列雙數之像素電路(2,2)、(4,2)電性則耦接至提供第一相位顯示資料Data+的資料線。類似的，每一行之多個像素電路交錯地電性耦接至提供第一相位顯示資料Data+或第二相位顯示資料Data-的資料線以接收顯示資料；舉例來說，如圖3所示，第二行單數之像素電路(2,1)、(2,3)、(2,5)電性耦接至提供第二相位顯示資料Data-的資料線，而第二行雙數之像素電路(2,2)、(2,4)則電性耦接至提供第一相位顯示資料Data+的資料線。
此外，如圖3所示，點反轉平面顯示面板30包括兩組共同電位線，這兩組共同電位線中以輪流的方式使得在其中有一組共同電位線提供第一相位共同電位Vcom+的時候，另一組共同電位線即提供第二相位共同電位Vcom-。每一像素電路分別電性耦接至其中一組共同電位線，且電性耦接至某一個像素電路之共同電位線所提供的共同電位的相位與電性耦接至這個像素電路之資料線所提供的顯示資料的相位相反。亦即，在點反轉的狀態下，每一列(或每一行)的像素電路為交替地電性耦接至第一相位共同電位Vcom+或第二相位共同電位Vcom-；舉例來說，如圖3所示，電性耦接至像素電路(3,3)之資料線為提供第一相位資料Data+的資料線，則電性耦接 至像素電路(3,3)之共同電位線則為提供第二相位共同電位Vcom-的共同電位線，而像素電路(3,3)的鄰近像素電路(3,2)、(3,4)、(2,3)與(4,3)則電性耦接至提供第一相位資料Data-的資料線，並同時電性耦接至提供第一相位共同電位Vcom+的共同電位線。
再者，每一像素電路在顯示相接續的兩個幀畫面中所接收之顯示資料之電位具有不同相位，且共同電位線上的電位相位也不相同。舉例來說，如圖3所示，若像素電路(3,3)在顯示某一幀畫面時所接收之顯示資料具有第一相位，則其電性耦接之共同電位線即應提供第二相位共同電位Vcom-；而當像素電路(3,3)在顯示下一個幀畫面時，所接收之顯示資料會轉為第二相位，且電性耦接之共同電位線也一併改為提供第一相位共同電位Vcom+。由於在本發明之點反轉平面顯示面板30中，電性耦接至同一像素電路之資料線與共同電位線之相位為相反，所以可以在像素電路上產生相對習知技術為大之跨壓，進而可成功驅動需要較大電壓才能操作的平面顯示面板，例如藍相平面顯示面板，使其產生適當的明暗變化。
接下來請參閱圖4A，其繪示出本發明之點反轉平面顯示面板30於一實施例中的任一像素電路之電路示意圖。如圖4A所示，像素電路40主要包括第二電晶體開關T2、第三電晶體開關T3與電容C2。其中，第二電晶體開關T2的控制端電性耦接至其所對應之控制線Scan；第二電晶體開關T2的第一通路端電性耦接至其所對應之資料線Data以接收顯示資料；第二電晶體開關T2的第二通路端電性耦接至電容C2的一端；第三電晶體開關T3的控制端與第二電晶體開關T2的控制端電性耦接至同一條控制線Scan；第三電晶體開關T3的第一通 路端電性耦接至電容C2的另一端；第三電晶體開關T3的第二通路端電性耦接至交流電壓源42(用以提供第一相位共同電位Vcom+與第二相位共同電位Vcom-)。
在此應注意的是，並非每一個像素電路40中都需要配置一個交流電壓源42。依照設計，同一個交流電壓源42可以同時提供給多個像素電路40使用。
如前所述，當像素電路40於顯示某一幀畫面時，資料線Data所提供之顯示資料的相位與交流電壓源42所提供之共同電位的相位相反。或者，在顯示的時候，像素電路40中的電容C2兩側的電位的相位是相反的。舉例來說，若像素電路40於顯示某一幀畫面時由資料線Data所接收的為第一相位顯示資料Data+，則像素電路40於顯示同一幀畫面時從交流電壓源42所接收之共同電位即為第二相位共同電位Vcom-。當第一相位資料Data+(例如16V)經由電性導通之第二電晶體開關T2傳遞至電容C2的一端時，第二相位共同電位Vcom-(例如0V)亦經由電性導通之第三電晶體開關T3傳遞至電容C2的另一端，使得電容C2的兩端可產生相對較大的跨壓(例如16V)。
再者，如圖4A所示，第二電晶體開關T2與第三電晶體開關T3可為薄膜電晶體。而在第二電晶體開關T2將資料線Data上之顯示資料寫入電容C2的一端的同時，第三電晶體開關T3亦可同步將共同電位線上之電位寫入電容C2的另一端。且在所有像素共用一個交流電壓源42為共同電位的提供者的時候，第三電晶體開關T3可以在交流電壓源42所提供的共同電位相位不適合目前像素使用的時候關閉，如此則所有像素仍然可以共用一個共同電位的供應電路而不需要對共同電位的供應電路作複雜的調整與設計。
如前所述，第二電晶體開關T2與第三電晶體開關T3可為薄膜電晶體。為此，本發明也提供了相對應的電晶體開關設計方式。請參閱圖4B，其繪示出用以形成第二電晶體開關T2與第三電晶體開關T3之薄膜電晶體於一實施例中之製程剖面示意圖。如圖4B所示，首先進行第一金屬層(M2)52製程；隨後，在第一金屬層(M2)52上製作隔離層(PASS)54；之後再於隔離層(PASS)54上製作第二金屬層(M2)56製程；最後在第二金屬層(M2)56上製作透明導電膜(ITO)58。其中，第一金屬層(M2)52用於傳遞資料線Data所提供之顯示資料，第二金屬層(M2)56與透明導電膜(ITO)58用於傳遞交流電壓源42所輸出之共同電位Vcom。如圖4B所示，由於第二金屬層(M2)56與透明導電膜(ITO)58形成完全接觸(full contact)，使得第二金屬層(M2)56與透明導電膜(ITO)58所產生之電阻值與第一金屬層(M2)52所產生之電阻值幾為相同，大幅降低共同電位的傳遞路徑的電阻。
或者，請參閱圖4C，其繪示出用以形成第二電晶體開關T2與第三電晶體開關T3之薄膜電晶體於另一實施例中之製程示意圖。此實施例與圖4B所示者大致相同，其不同處在於在完成隔離層(PASS)54之後，製作第二金屬層(M2)56之前，先在隔離層(PASS)54之上製作一層高開口率(UHA)層(或是彩色濾光片製程(COA))60。這一層高開口率(UHA)層(或是彩色濾光片製程(COA))60可降低第一金屬層(M2)52與第二金屬層(M2)56間之耦合效應，並因此減少兩者所傳遞的訊號之間的交互影響。
請再參閱圖3。如圖3所示，所有的共同電位線大體上與控制線延伸於同一方向(同樣為圖面水平延伸)。顯而易見，在 本發明之點反轉平面顯示面板30中的共同電位線大體上亦可與資料線延伸於同一方向(同樣為圖面垂直延伸)。請參閱圖5，其繪示出根據本發明之另一實施例的點反轉平面顯示面板50的電路方塊圖，其中的共同電位線大體上就是與資料線延伸於同一方向上。
綜上所述，在本發明之點反轉平面顯示面板中，同一像素電路在顯示某一幀畫面時，資料線與共同電位線所提供的電位處於不同相位，使得資料線與共同電位線可在像素電路中產生相對較大之跨壓，進而可成功驅動某些特定型式的平面顯示面板，例如藍相平面顯示面板，使其產生明暗變化。
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。
10、30、50‧‧‧點反轉平面顯示面板
20、40、(1,1)、...、(5,5)‧‧‧像素電路
42‧‧‧交流電壓源
52‧‧‧第一金屬層(M2)
54‧‧‧隔離層(PASS)
56‧‧‧第二金屬層(M2)
58‧‧‧透明導電膜(ITO)
60‧‧‧高開口率層(UHA)層或彩色濾光片製程(COA)
C1、C2‧‧‧電容
T1、T2、T3‧‧‧電晶體開關
Data+‧‧‧第一相位顯示資料
Data-‧‧‧第二相位顯示資料
Scan-1、Scan-2、Scan-3、Scan-4、Scan-5‧‧‧控制線
Vcom+‧‧‧第一相位共同電位
Vcom-‧‧‧第二相位共同電位
圖1繪示為習知點反轉平面顯示面板電路示意圖。
圖2繪示為習知點反轉平面顯示面板中任一像素電路之電路示意圖。
圖3繪示為根據本發明一實施例的點反轉平面顯示面板的電路方塊圖。
圖4A繪示為根據本發明一實施例的點反轉平面顯示面板中任一像素電路之電路圖。
圖4B繪示為根據本發明一實施例的薄膜電晶體之製程剖面示意圖。
圖4C繪示為根據本發明另一實施例的薄膜電晶體之製程 剖面示意圖。
圖5繪示為根據本發明另一實施例的點反轉平面顯示面板的電路方塊圖。
30‧‧‧點反轉平面顯示面板
Data+、Data-‧‧‧資料線
Scan-1、Scan-2、Scan-3、Scan-4、Scan-5‧‧‧控制線
Vcom+‧‧‧第一相位共同電位
Vcom-‧‧‧第二相位共同電位
(1,1)、…、(5,5)‧‧‧像素電路

Claims (6)

  1. 一種平面顯示面板，包括：多條資料線；多條控制線；兩組共同電位線，分別提供相反相位的一第一訊號與一第二訊號；以及多個像素電路，每一該些像素電路電性耦接至該些資料線中相對應的一條以及該些控制線中相對應的一條，每一該些像素電路包括：一第一開關，電性耦接至相對應的該控制線與該資料線，並根據相對應的該控制線上的電位而決定是否傳遞相對應的該資料線上的電位；一第二開關，電性耦接至該兩組共同電位線之一及相對應的該控制線，並根據相對應的該控制線上的電位而決定是否傳遞所電性耦接的該組共同電位線上的電位；以及一電容，一端電性耦接至該第一開關以接收相對應的該資料線上的電位，另一端電性耦接至該第二開關以接收所電性耦接的該組共同電位線上的電位，其中，每一該些像素電路的電容兩端所接收的電位互為反相，同列的該些像素電路交錯地電性連接至該兩組共同電位線之一，同行的該些像素電路交錯地電性連接至該兩組共同電位線之一。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的平面顯示面板，其中該第一開關與該第二開關分別為薄膜電晶體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的平面顯示面板，其中該兩 組共同電位線大體上與該些資料線延伸於同一方向。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的平面顯示面板，其中連續與同一該些資料線相電性耦接的兩個該些像素電路被設置於該資料線的兩側，且該兩個該些像素電路電性耦接至該兩組共同電位線中的同一組電位線上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的平面顯示面板，其中該兩組共同電位線大體上與該些控制線延伸於同一方向。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的平面顯示面板，其中連續與同一該些資料線相電性耦接的兩個該些像素電路被設置於該資料線的兩側，且該兩個該些像素電路電性耦接至該兩組共同電位線中的同一組電位線上。
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