TWI434271B - 可擷取影像之顯示面板 - Google Patents

Description

可擷取影像之顯示面板

本發明係相關於一種顯示面板，尤指一種於畫素中設有影像感測電路之顯示面板。

請參考第1圖，第1圖為習知液晶顯示面板之畫素架構的示意圖。如第1圖所示，液晶顯示面板之每一畫素P1包含電晶體T，及電容C。電晶體T之控制端係電連接於掃描線S，電晶體T之第一端係電連接於資料線D。掃描線S係用以傳輸掃描訊號以控制電晶體T之開啟與關閉。資料線D用以傳輸顯示電壓以使畫素P1顯示畫面。電容C之第一端係電連接於電晶體T之第二端，電容C之第二端係電連接於一共同電壓源Vcom。當電晶體T被開啟時，顯示電壓會被傳送至畫素P1之電容C以使電容C之兩端產生電壓差，進而驅動畫素P1之液晶偏轉以顯示畫面。

請參考第2圖，第2圖為習知包含影像感測器之液晶顯示裝置200的示意圖。如第2圖所示，影像感測器210係設置於液晶顯示裝置200上。影像感測器210係用以擷取液晶顯示裝置200前方之影像，而液晶顯示裝置200可將影像感測器210擷取之影像顯示於其螢幕上。然而，將影像感測器210設置於液晶顯示裝置200上不僅會佔用液晶顯示裝置200之機構空間，也會增加機構設計上之複雜性。

本發明提供一種顯示面板，包含複數條資料線用以傳輸顯示資料，複數條掃描線用以傳輸掃描訊號，複數個配置成矩陣形式之畫素，電連接於該些資料線及該些掃描線，複數條感測線，及影像處理單元。該些畫素之至少一畫素包含一影像感測電路，該影像感測電路包含第一電晶體，其控制端電連接於該些掃描線之一掃描線；第一電容，其第一端電連接於該第一電晶體之第一端，第二端電連接於一電壓位準；光感應單元，其第一端電連接於該第一電容之第一端，第二端電連接於該電壓位準，該光感應單元用來根據光照強度產生漏電流；及第二電晶體，其控制端及第一端電連接於該掃描線之相鄰掃描線，第二端電連接於該第一電容之第一端。該些感測線中之一感測線係電連接於該第一電晶體之第二端。該影像處理單元係電連接於該些感測線，用來於該第一電晶體被開啟時經由該些感測線讀取該第一電容之電壓。

相較於先前技術，本發明顯示面板之畫素中設有影像感測電路用以擷取顯示面板前方之影像，而不需另外配置影像感測器，進而節省機構空間，降低機構設計之複雜性。另外，本發明顯示面板係於原有畫素架構下增加影像感測電路，大幅提高顯示面板於使用上之功能性。

請參考第3圖，第3圖為本發明顯示面板300的示意圖。如第3圖所示，本發明顯示面板300包含資料驅動器310，掃描驅動器320，複數條資料線D用以傳輸資料驅動器310之顯示資料，複數條掃描線S用以傳輸掃描驅動器320之掃描訊號，複數條感測線L，複數個配置成矩陣形式之畫素P2電連接於資料線D、掃描線S及感測線L，及一影像處理單元330。

請參考第4圖，第4圖為第3圖顯示面板300之畫素架構的示意圖。如第4圖所示，顯示面板之每一畫素P2除了包含顯示電路410外，亦包含影像感測電路420。顯示電路410包含電晶體T1及電容C1，電晶體T1及電容C1之運作方式係相似於第1圖之電晶體T及電容C，因此不再多加說明。影像感測電路420包含電晶體T2,T3，電容C2，及光感應單元422。電晶體T2之控制端係電連接於第一掃描線S1，電晶體T2之第一端係電連接於電容C2之第一端，而電晶體T2之第二端係電連接於感測線L。電容C2之第二端係電連接於共同電壓源Vcom。光感應單元422之第一端係電連接於電容C2之第一端，光感應單元422之第二端係電連接於共同電壓源Vcom。光感應單元422可用來根據光照強度產生漏電流。電晶體T3之控制端及第一端係電連接於相鄰於第一掃描線S1之第二掃描線S2，電晶體T3之第二端係電連接於電容C2之第一端。

請參考第5圖，並一併參考第3圖及第4圖。第5圖為影像感測電路420之相關訊號的示意圖。當影像感測電路420運作時，首先在第一時段t1中，第二掃描線S2之掃描訊號Vs2升高為高電位以開啟電晶體T3，並對電容C2充電，而第一掃描線S1之掃描訊號Vs1係為低電位以關閉電晶體T2。在第二時段t2中，第一及第二掃描線S1,S2之掃描訊號Vs1,Vs2皆係為低電位以關閉電晶體T2,T3，而光感應單元422根據光照強度產生漏電流。若光照強度弱，則光感應單元422產生之漏電流小，若光照強度強，則光感應單元422產生之漏電流大。而電容C2之電壓Vc2將隨著光感應單元422之漏電流變化。在第三時段t3中，第一掃描線S1之掃描訊號Vs1升高為高電位以開啟電晶體T2，而第二掃描線S2之掃描訊號Vs2係為低電位以關閉電晶體T3，此時影像處理單元330會經由感測線L讀取影像感測電路420之電容C2之電壓Vc2，並根據電容C2之電壓Vc2產生影像訊號。影像處理單元300可進一步根據影像訊號控制畫素P2顯示影像，以於顯示面板300上顯示影像感測電路420擷取之影像。

藉由上述配置，影像感測電路420可以在和顯示電路410共用資料線D、掃描線S及共同電壓源Vcom之情況下擷取顯示面板300前方之影像。

在上述實施例中，每一畫素皆包含影像感測電路。然而，並不一定要所有畫素皆包含影像感測電路，在其他實施例中，可僅於部份畫素中包含影像感測電路。

另外，畫素之第二掃描線可以係下一列畫素之第一掃描線，亦即同行相鄰之兩畫素係電連接於相同掃描線。或者，畫素之第二掃描線係不同於下一列畫素之第一掃描線，亦即同行相鄰之兩畫素係電連接於不同掃描線。且同行相鄰的兩畫素例如是：兩個都不包含影像感測電路的畫素、至少有一個包含影像感測電路的畫素或兩個都包含影像感測電路的畫素。

請參考第6圖，第6圖為本發明光感應單元422之一實施例的示意圖。如第6圖所示，光感應單元422包含交指狀電極424，其可於照光時產生電子-電洞對，並進而產生漏電流。本發明光感應單元422並不以第6圖之實施例為限，本發明光感應單元亦可以係一光電二極體或一光感應電晶體。

另外，在上述實施例中，光感應單元422及電容C2之第二端皆係電連接於共同電壓源Vcom，然而在其他實施例中，光感應單元422及電容C2之第二端亦可電連接於接地端。

相較於先前技術，本發明顯示面板之畫素中設有影像感測電路用以擷取顯示面板前方之影像，而不需另外配置影像感測器，進而節省機構空間，降低機構設計之複雜性。另外，本發明顯示面板係於原有畫素架構下增加影像感測電路，大幅提高顯示面板於使用上之功能性。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

200．．．液晶顯示裝置

210．．．影像感測器

300．．．顯示面板

310．．．資料驅動器

320．．．掃描驅動器

330．．．影像處理單元

410．．．顯示電路

420．．．影像感測電路

422．．．光感應單元

424．．．交指狀電極

P1,P2．．．畫素

T,T1,T2,T3．．．電晶體

D．．．資料線

L．．．感測線

S,S1,S2．．．掃描線

C,C1,C2．．．電容

Vs1,Vs2,Vc2．．．電壓

Vcom．．．共同電壓源

第1圖為習知液晶顯示面板之畫素架構的示意圖。

第2圖為習知包含影像感測器之液晶顯示面板的示意圖。

第3圖為本發明顯示面板的示意圖。

第4圖為第3圖顯示面板之畫素架構的示意圖。

第5圖為影像感測電路之相關訊號的示意圖。

第6圖為本發明光感應單元之一實施例的示意圖。

410．．．顯示電路

420．．．影像感測電路

422．．．光感應單元

P2．．．畫素

T1,T2,T3．．．電晶體

D．．．資料線

L．．．感測線

S1,S2．．．掃描線

C1,C2．．．電容

Vcom．．．共同電壓源

Claims (9)

1. 一種顯示面板，包含：複數條資料線，用以傳輸顯示資料；複數條掃描線，用以傳輸掃描訊號；複數個配置成矩陣形式之畫素，電連接於該些資料線及該些掃描線，該些畫素之至少一第一畫素包含一影像感測電路，該影像感測電路包含：一第一電晶體，其控制端電連接於該些掃描線之一掃描線；一第一電容，其第一端電連接於該第一電晶體之第一端，第二端電連接於一電壓位準；一光感應單元，其第一端電連接於該第一電容之第一端，第二端電連接於該電壓位準，該光感應單元用來根據光照強度產生漏電流；及一第二電晶體，其控制端及第一端電連接於該掃描線之相鄰掃描線，第二端電連接於該第一電容之第一端；複數條感測線，該些感測線中之一感測線係電連接於該第一電晶體之第二端；及一影像處理單元，電連接於該些感測線，用來於該第一電晶體被開啟時經由該些感測線讀取該第一電容之電壓。
2. 如請求項1所述之顯示面板，其中該第一畫素另包含：一第三電晶體，其控制端電連接於該掃描線，第一端電連接於該些資料線之一資料線；一第二電容，該第二電容之第一端係電連接於該第三電晶體之第二端，該第二電容之第二端係電連接於一共同電壓源。
3. 如請求項2所述之顯示面板，其中該電壓位準係為該共同電壓源。
4. 如請求項2所述之顯示面板，其中該影像處理單元係根據該讀取之第一電容電壓控制該第一畫素顯示影像。
5. 如請求項1所述之顯示面板，其中該電壓位準係為一接地端。
6. 如請求項1所述之顯示面板，其中該光感應單元包含交指狀電極。
7. 如請求項1所述之顯示面板，其中該光感應單元係為一光電二極體或一光感應電晶體。
8. 如請求項1所述之顯示面板，其中同行相鄰之兩畫素係電連接於不同掃描線。
9. 如請求項1所述之顯示面板，其中同行相鄰之兩畫素係電連接於相同掃描線。