TWI778532B - 顯示面板架構的設計方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種顯示面板架構的設計方法，尤其適用於屏下攝像頭顯示面板。本發明透過借用訊號線的技術以及在驅動電路執行訊號位移來避免傳統的顯示面板的透明區域中的走線彎曲所造成的非線性效應，以提升顯示效果。本發明還透過顏色互換的技術搭配驅動電路的操作而在顯示面板的透明區域中實現不需穿孔的單層走線佈局，以簡化製程。本發明還可分別定義顯示面板的不同顯示區域的訊號線借用規則及顏色互換規則。

Description

顯示面板架構的設計方法
本發明係與顯示技術有關，尤其是關於一種顯示面板架構的設計方法。
近年來，具有全面屏(Full-screen)的行動通訊裝置已成為市場上的重要發展趨勢，其具有的高屏佔比(Screen-to-body ratio)能讓使用者體驗到更為極致的手感與視覺衝擊感，使得各大手機廠紛紛投入資源佈局以提高手機的屏佔比。所謂的「屏佔比」係指手機顯示屏面積與機身前面板面積的比值。當屏下攝像頭(Camera Under Panel, CUP)技術被應用於全面屏的智慧型手機時，又再度成為一項最熱門的話題。
一般而言，傳統的屏下攝像頭顯示面板為了提升其透明區域的光穿透率以增進屏下攝像頭的攝像能力，其設計方法大致有下列幾項：
(1)如圖1所示，雖然傳統的屏下攝像頭顯示面板1可直接移除其透明區域TA內的部分像素元件以使透明區域TA能達到一定的光穿透率，然而，由於佈局於透明區域TA上大部分的薄膜電晶體元件TFT的數量仍在，導致透明區域TA的光穿透率無法有效提升。
(2)如圖2所示，雖然傳統的屏下攝像頭顯示面板2可並聯其透明區域TA內的部分有機發光二極體單元(OLED cell)OC來減少其所需的不透光的薄膜電晶體元件TFT的數量，藉以提升透明區域TA的光穿透率，然而，此方法卻也導致薄膜電晶體元件TFT的尺寸(長度/寬度)需重新設計以符合並聯的有機發光二極體單元OC所需的電流。
(3)如圖3所示，雖然傳統的屏下攝像頭顯示面板3中原本位於透明區域TA之中央區的不透光的薄膜電晶體元件TFT可被位移至透明區域TA之外圍區，藉以提升透明區域TA之中央區的光穿透率，然而，此方法卻也造成在透明區域TA內耦接被位移的薄膜電晶體元件TFT的源極線SL彎曲(Bending)而產生非線性效應(例如電阻電容效應等等)，導致屏下攝像頭面板3的均勻度不佳。
由上述可知，先前技術所採用的各種屏下攝像頭顯示面板的設計方法仍面臨諸多問題，亟待改善。
有鑑於此，本發明提出一種顯示面板架構的設計方法，以有效解決先前技術所面臨之上述問題。
依據本發明之一具體實施例為一種顯示面板架構的設計方法。於此實施例中，該設計方法應用於顯示面板。顯示面板包括第一區域及第二區域，且第二區域包括中央區及外圍區。該設計方法包括下列步驟：將原本設置於中央區的至少一個薄膜電晶體元件位移至外圍區；以及透過借用訊號線的技術維持在第二區域內耦接位移的薄膜電晶體元件的訊號線以直線佈局，以消除由於訊號線彎曲造成的非線性效應。
於一實施例中，顯示面板為具有屏下攝像頭的有機發光二極體(OLED)顯示面板。
於一實施例中，第二區域的像素密度小於第一區域的像素密度。
於一實施例中，顯示面板耦接驅動電路且驅動電路包括像素多工單元，該設計方法還包括下列步驟：搭配在該驅動電路的該像素多工單元執行訊號位移，以達到最佳化的效果。
於一實施例中，被位移至外圍區的薄膜電晶體元件透過走線耦接至仍設置於中央區的至少一個有機發光二極體單元。
於一實施例中，該設計方法還包括下列步驟：透過顏色互換的技術在第二區域內實現不需穿孔(Via)的單層走線佈局，以簡化製程。
於一實施例中，該顏色互換的技術係將仍設置於中央區的第一顏色(R)有機發光二極體單元與第三顏色(B)有機發光二極體單元的位置互換，使得第一顏色有機發光二極體單元(R)之間的走線、第二顏色有機發光二極體單元(G)之間的走線及第三顏色有機發光二極體單元(B)之間的走線均能佈局於同一層內。
於一實施例中，顯示面板耦接驅動電路且驅動電路包括像素多工單元。該設計方法還包括下列步驟：搭配在驅動電路的像素多工單元執行顏色互換，以達到最佳化的效果。
依據本發明之另一具體實施例亦為一種顯示面板架構的設計方法。於此實施例中，該設計方法應用於顯示面板。顯示面板包括第一區域及第二區域，且第二區域包括中央區及外圍區。該設計方法包括下列步驟：將原本設置於中央區的至少一個薄膜電晶體元件位移至外圍區；透過走線將被位移至外圍區的薄膜電晶體元件耦接至仍設置於中央區的至少一個有機發光二極體單元；以及透過顏色互換的技術在第二區域內實現不需穿孔的單層走線佈局，以簡化製程。
於一實施例中，顯示面板為具有屏下攝像頭的有機發光二極體(OLED)顯示面板。
於一實施例中，第二區域的像素密度小於第一區域的像素密度。
於一實施例中，顯示面板耦接驅動電路且驅動電路包括像素多工單元。該設計方法還包括下列步驟：搭配在驅動電路的像素多工單元執行訊號位移，以達到最佳化的效果。
相較於先前技術，本發明提出一種顯示面板架構的設計方法，尤其適用於具有屏下攝像頭(CUP)的有機發光二極體(OLED)顯示面板，其可透過借用訊號線及/或顏色互換的技術有效解決傳統上將原本設置於透明區域的中央區的薄膜電晶體元件位移至透明區域的外圍區以提高光穿透率所導致的非線性效應及複雜的雙層走線製程等問題，並可進一步搭配在驅動電路執行訊號位移及/或顏色互換，藉以達到顯示面板的顯示效能最佳化的效果。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
現在將詳細參考本發明的示範性實施例，並在附圖中說明所述示範性實施例的實例。在圖式及實施方式中所使用相同或類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。
依據本發明之一具體實施例為一種顯示面板架構的設計方法。於此實施例中，顯示面板可以是具有屏下攝像頭的有機發光二極體(OLED)顯示面板，且顯示面板可包括具有相同或不同像素密度的複數個顯示區域，但不以此為限。舉例而言，顯示面板可包括具有較高像素密度的主屏區域與具有較低像素密度的副屏區域，或是顯示面板包括具有相同像素密度的複數個顯示區域，但不以此為限。
需說明的是，為了增進顯示面板的屏下攝像頭的攝像能力，本發明的設計方法係將屏下攝像頭設置於具有較低像素密度的副屏區域(例如透明區域，但不以此為限)下方並透過下列作法來有效提升該透明區域的光穿透率並有效解決先前技術所面臨的各種問題，以最佳化顯示面板的顯示效能。
於此實施例中，假設顯示面板包括第一區域(例如主屏區域)與第二區域(例如透明區域)且第二區域包括中央區及外圍區，屏下攝像頭設置於第二區域的中央區下方，則如圖4所示，此實施例中的顯示面板架構的設計方法可包括下列步驟：
步驟S10：將薄膜電晶體(TFT)元件位移；
步驟S12：執行借用訊號線(訊號線位移)及/或顏色互換技術；以及
步驟S14：搭配驅動電路之操作以達到最佳化效果。
詳細而言，步驟S10係將原本設置於第二區域(例如透明區域)的中央區的至少一個薄膜電晶體元件位移至第二區域的外圍區，藉以提升第二區域的中央區的光穿透率，但不以此為限；步驟S12係透過借用訊號線(訊號線位移)的技術維持在第二區域內耦接被位移的薄膜電晶體元件的訊號線(例如源極線)以直線佈局而無任何彎曲之處，藉以有效消除傳統上由於訊號線彎曲(如圖3所示)造成的非線性效應，但不以此為限；步驟S14係配合顯示面板的設計在位於驅動電路的輸出端的像素多工單元執行訊號位移，藉以保持應用程式(AP)端與驅動電路之間以及驅動電路與顯示面板之間的溝通單純化而達到效能最佳化，但不以此為限。
於一實施例中，如圖5及圖6所示，本發明的顯示面板架構的設計方法可包括下列步驟：
步驟S20：位移顯示面板6的透明區域TA內的薄膜電晶體元件TFT；
步驟S22：透過借用訊號線(訊號線位移)技術維持耦接被位移的薄膜電晶體元件TFT的借用源極線BSL以直線佈局，以有效消除由於訊號線彎曲(如圖3所示)造成的非線性效應；以及
步驟S24：搭配在驅動電路DIC的像素多工單元PMU執行訊號位移，以達到顯示效能最佳化的效果。
於實際應用中，如圖7所示，訊號位移亦可在位於驅動電路72之前的應用程式(AP)端70執行。然而，由於在AP端70執行訊號位移會改變其輸入至驅動電路72的影像資訊，使得驅動電路72中的子像素渲染(Sub-Pixel Rendering, SPR)單元720的處理上出現困難而導致輸出至面板端74的影像品質不佳。
雖然上述問題可由AP端70先針對透明區域TA進行運算後，再由驅動電路72中的SPR單元720直接略過(Bypass)透明區域TA不進行子像素渲染處理來解決，但卻也同時加重了AP端70的運算負擔並造成實際應用上的諸多限制。
因此，相較於圖7在AP端70執行訊號位移造成上述問題，如圖8所示，當AP端80正常輸出影像資訊至驅動電路82後，驅動電路82中的子像素渲染(SPR)單元820及去亮度不均(Demura)單元822均會依序正常地對影像資訊進行子像素渲染及去亮度不均處理，然後才在像素多工單元824執行訊號位移後輸出影像至面板端84。藉此，執行訊號位移對於AP端80與驅動電路82之間以及驅動電路82與面板端84之間的溝通造成的影響能被降至最低，亦不會加重AP端80的運算負擔，故可達到效能最佳化。
於另一實施例中，如圖9所示，本發明的顯示面板架構的設計方法可包括下列步驟：
步驟S30：位移顯示面板的透明區域內的薄膜電晶體元件；
步驟S32：透過顏色互換技術實現不需穿孔的單層走線佈局，以簡化製程；以及
步驟S34：搭配在驅動電路的像素多工單元執行顏色互換，以達到顯示效能最佳化的效果。
接著，請參照圖10及圖11。如圖10所示，當透明區域中的薄膜電晶體元件被位移後，若未使用顏色互換技術，亦即位於顯示面板的透明區域內的紅色有機發光二極體單元R、綠色有機發光二極體單元G及藍色有機發光二極體單元B仍維持原來的RGBRGB(紅綠藍紅綠藍)排列，則紅色有機發光二極體單元R之間的走線TR1、綠色有機發光二極體單元G之間的走線TR2及單元G及藍色有機發光二極體單元B之間的走線TR3無法同時佈局於同一金屬層而需藉助穿孔(Via)製程佈局於兩金屬層以避免短路，但卻也導致其製程變得較為複雜。
相較之下，如圖11所示，當透明區域中的薄膜電晶體元件被位移後，若有使用顏色互換技術，例如將原來的RGBRGB(紅綠藍紅綠藍)排列順序中的紅色有機發光二極體單元R與藍色有機發光二極體單元B互換而變成RGBBGR(紅綠藍藍綠紅)的排列順序，使得紅色有機發光二極體單元R之間的走線TR1、綠色有機發光二極體單元G之間的走線TR2及單元G及藍色有機發光二極體單元B之間的走線TR3能夠同時佈局於同一金屬層而無需藉助穿孔(Via)製程佈局於兩金屬層，故可有效簡化其製程。
需說明的是，此實施例雖以紅色有機發光二極體單元R與藍色有機發光二極體單元B互換為例進行說明，但實際上亦可採用其他顏色的互換，並不以此為限。
於實際應用中，如圖12所示，顏色互換亦可在位於驅動電路122之前的AP端120執行。然而，由於在AP端120執行顏色互換會改變其輸入至驅動電路122的影像資訊，使得驅動電路122中的子像素渲染(SPR)單元1220的處理上出現困難而導致輸出至面板端124的影像品質不佳。
雖然上述問題可由AP端120先針對透明區域TA進行運算後，再由驅動電路122中的SPR單元1220直接略過(Bypass)透明區域TA不進行子像素渲染處理來解決，但卻也同時加重了AP端120的運算負擔並造成實際應用上的諸多限制。
因此，相較於圖12在AP端120執行顏色互換造成上述問題，如圖13所示，當AP端130正常輸出影像資訊至驅動電路132後，驅動電路132中的子像素渲染(SPR)單元1320及去亮度不均(Demura)單元1322會依序正常地對影像資訊進行子像素渲染及去亮度不均處理，然後才在像素多工單元1324執行顏色互換後輸出影像至面板端134。藉此，執行顏色互換對於AP端130與驅動電路132之間以及驅動電路132與面板端134之間的溝通造成的影響能夠降至最低，亦不會加重AP端130的運算負擔，以達到效能最佳化。
相較於先前技術，本發明提出一種顯示面板架構的設計方法，尤其適用於具有屏下攝像頭(CUP)的有機發光二極體(OLED)顯示面板，其可透過借用訊號線及/或顏色互換的技術有效解決傳統上將原本設置於透明區域的中央區的薄膜電晶體元件位移至透明區域的外圍區以提高光穿透率所導致的非線性效應及複雜的雙層走線製程等問題，並可進一步搭配在驅動電路執行訊號位移及/或顏色互換，藉以達到顯示面板的顯示效能最佳化的效果。
1:屏下攝像頭顯示面板 TFT:薄膜電晶體元件 TA:透明區域 OC:有機發光二極體單元 SL:源極線 GL:閘極線 DIC:驅動電路 2:屏下攝像頭顯示面板 TR:走線 3:屏下攝像頭顯示面板 S10~S14:步驟 S20~S24:步驟 6:顯示面板 BSL:借用源極線 PMU:像素多工單元 7:顯示面板 70:應用程式(AP)端 72:驅動電路 74:面板端 720:子像素渲染(SPR)單元 722:去亮度不均(Demura)單元 724:像素多工單元 8:顯示面板 80:應用程式(AP)端 82:驅動電路 84:面板端 820:子像素渲染(SPR)單元 822:去亮度不均單元 824:像素多工單元 S30~S34:步驟 R:紅色有機發光二極體單元 G:綠色有機發光二極體單元 B:藍色有機發光二極體單元 TR1:走線 TR2:走線 TR3:走線 12:顯示面板 120:應用程式(AP)端 122:驅動電路 124:面板端 1220:子像素渲染(SPR)單元 1222:去亮度不均單元 1224:像素多工單元 13:顯示面板 130:應用程式(AP)端 132:驅動電路 134:面板端 1320:子像素渲染(SPR)單元 1322:去亮度不均單元 1324:像素多工單元
本發明所附圖式說明如下： 圖1至圖3分別繪示傳統的各種屏下攝像頭面板的設計方法的示意圖。 圖4係繪示根據本發明之一較佳具體實施例中之顯示面板架構的設計方法的流程圖。 圖5及圖6分別繪示本發明的設計方法透過借用訊號線技術並搭配在驅動電路執行訊號位移以達到最佳化效果的流程圖及示意圖。 圖7及圖8分別繪示在AP端執行訊號位移以及在驅動電路執行訊號位移的示意圖。 圖9繪示根據本發明的設計方法透過顏色互換技術並搭配驅動電路的操作以達到最佳化效果的流程圖。 圖10繪示當透明區域中的薄膜電晶體元件位移且未使用顏色互換技術時需較複雜製程的雙層走線佈局的示意圖。 圖11繪示當透明區域中的薄膜電晶體元件位移且有使用顏色互換技術時僅需較簡單製程的單層走線佈局的示意圖。 圖12及圖13分別繪示在AP端執行顏色互換以及在驅動電路執行顏色互換的示意圖。
S10~S14:步驟

Claims (5)

  1. 一種顯示面板架構的設計方法，應用於一顯示面板，該顯示面板包括一第一區域及一第二區域，且該第二區域包括一中央區及一外圍區，該設計方法包括下列步驟：將原本設置於該中央區的至少一個薄膜電晶體元件位移至該外圍區；透過走線將被位移至該外圍區的該薄膜電晶體元件耦接至仍設置於該中央區的至少一個有機發光二極體(OLED)單元；以及透過顏色互換的技術在該第二區域內實現不需穿孔的單層走線佈局，以簡化製程。
  2. 如請求項1所述的設計方法，其中該顯示面板為具有屏下攝像頭的有機發光二極體(OLED)顯示面板。
  3. 如請求項1所述的設計方法，其中該第二區域的像素密度小於該第一區域的像素密度。
  4. 如請求項1所述的設計方法，其中該顏色互換的技術係將仍設置於該中央區的第一顏色(R)有機發光二極體單元與第三顏色(B)有機發光二極體單元的位置互換，使得第一顏色有機發光二極體單元(R)之間的走線、第二顏色有機發光二極體單元(G)之間的走線及第三顏色有機發光二極體單元(B)之間的走線均能佈局於同一層內。
  5. 如請求項1所述的設計方法，其中該顯示面板耦接一驅動電路且該驅動電路包括一像素多工單元，該設計方法還包括下列步驟：搭配在該驅動電路的該像素多工單元執行顏色互換，以達到最佳化的效 果。
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