顯示面板、顯示裝置與其驅動方法

2023-05-24 04:02:46 4

專利名稱：顯示面板、顯示裝置與其驅動方法
技術領域：
本發明是關於一種顯示面板，且特別是關於一種可降低柵極控制信號數目的薄膜電晶體液晶顯示面板(thin film transistor liquid crystal display panel, TFTLCD)、顯示裝置與其驅動方法。
背景技術：
隨著TFTLCD對髙解析度的方向邁進，在顯示面板上需要配置更多的掃描線， 同時也需要更多的柵極驅動電路(gate driving IC)來提供柵極控制信號，如此 一來將造成驅動電路的設計成本上升。另外，在傳統技術中，柵極控制信號與掃描線為一對一，柵極驅動電路需要 提供一對一的柵極控制信號來驅動掃描線。因此，當掃描線的數目增加時，柵極端 子與面板內掃描線(或稱為柵極線)連接的扇出區(fan out area)會越趨狹窄，造 成寄生電容或是寄生阻抗的增加。同時，為符合輕薄短小的設計需求，更加縮小面 板中用來配置扇出區的布局面積，但信號走線的布局需要足夠的空間來降低寄生阻 抗與寄生電容的影響，而布局線路越密集，所產生的寄生電容也會更容易影響顯示 品質。美國專利公開號US20060022202提出一種利用控制電路來使柵極控制信號減 半的方式，但在實行上需要另設置一控制電路來進行驅動信號的切換，容易造成設 計成本的上升。發明內容本發明的目的其中之一是在提供一種顯示面板，使柵極控制信號可交互控制 更多的掃描線，減少柵極驅動電路的使用數量，並降低扇出區所需的布局面積與寄本發明的目的其中之一是在提供一種顯示裝置，每一個柵極控制信號對應於兩條掃描線，並利用重新掃描的方式達成顯示面板的畫面顯示。藉以降低柵極驅動 電路的使用數量與扇出區所需的布局面積。本發明的目的其中之一是在提供一種驅動方法，適用於驅動液晶顯示面板， 利用同時掃描多條掃描線，然後再重複更新個別掃描線的方式，僅需較少的柵極控 制信號即可控制較多的掃描線，完成正常的畫面顯示。為達成上述與其他目的，本發明提出一種顯示面板，包括第一掃描線、第 二掃描線及第三掃描線。其中，第一掃描線用以控制第一開關，此第一開關電性連 接於第一像素單元與數據線之間。第二掃描線用以控制第二開關，此第二開關電性 連接於第二像素單元與第三開關之間，第三開關的另一端電性連接於數據線。第三 掃描線則用以控制第三開關。其中，第一掃描線與第二掃描線電性連接至第一柵極 控制信號，第三掃描線電性連接至第二柵極控制信號，第一掃描線與該二掃描線相 鄰，第二掃描線與第三掃描線相鄰。為達成上述與其他目的，本發明提出一種顯示裝置，包括顯示面板以及柵極驅動器。顯示面板具有N個掃描單元，N為正整數，其中第i個掃描單元具有第一 掃描線與第二掃描線，i為正整數，且i等於N。柵極驅動器電性連接至顯示面板， 並提供N個柵極控制信號至相對應的掃描單元，其中第i個柵極控制信號對應於第 i個掃描單元；其中，當第i個柵極控制信號與第(i+l)個柵極控制信號同時使能時，則同時 掃描第i個掃描單元的第一掃描線與第二掃描線所對應的像素單元，當第i個柵極 控制信號使能時，則掃描第i個掃描單元中的第一掃描線所對應的像素單元。為達成上述與其他目的，本發明提出一種驅動方法，適用於一顯示面板，顯 示面板具有N個掃描單元，其中第i個掃描單元包括第一掃描線與第二掃描線，0 <i<N， i為正整數。上述驅動方法包括下列步驟依序提供N個柵極控制信號至 該些掃描單元，其中第i個柵極控制信號對應於第i個掃描單元。然後，同時使能第i個柵極控制信號與第(i+l)個柵極控制信號，用以同時掃描第i個掃描單元的 該第一掃描線與該第二掃描線所對應的像素單元，並輸出對應於第二掃描線的像素 數據至第一掃描線與第二掃描線所對應的像素單元。接下來，使能第i個柵極控制 信號，用以重新掃描第i個掃描單元中的第一掃描線所對應的像素單元，以更新第 一掃描線所對應的像素數據。本發明利用柵極控制信號交互控制掃描線的方式，使多條掃描線可同時進行 掃描，然後再進行個別的掃描線更新動作。利用較少的柵極控制信號即可控制較多 的掃描線，以降低柵極驅動電路的使用數量與扇出區所需的布局面積。為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本發明 的較佳實施例，並配合附圖作詳細說明如下。


圖1為根據本發明一實施例的顯示面板的示意圖。圖2為M本實施例的柵極控制信號的波形圖。圖3為根據本發明另一實施例的顯示裝置的示意圖。圖4為根據本發明另一實施例的驅動方法的流程圖。
具體實施方式
圖1為根據本發明一實施例的顯示面板的示意圖。顯示面板100包括多個掃 描單元，圖1中僅以掃描單元110、 120為例說明本發明的技術手段。每個掃描單 元中包括兩條掃描線，個別掃描線則對應於多個像素單元。顯示面板100中所包括 的多個像素單元，例如以陣列方式排列，每一個像素單元皆對應於一條掃描線與一 條數據線，例如第一像素單元lll (簡稱為像素單元lll)對應於數據線DL1與第 一掃描線SL1。當像素單元被掃描到時(或是被開啟時)，數據線可同時輸出相對 應的像素數據至被開啟的像素單元。本實施例的顯示面板100則例如是液晶顯示面 板。掃描單元110中包括第一掃描線SL1與第二掃描線SL2。第一掃描線SL1用以 控制第一開關S1 (在本實施例中以NMOS電晶體取代，NMOS電晶體的柵極即為第一 開關S1的控制端)，第一開關S1電性連接於第一像素單元111與數據線DL1之間。 第二掃描線SL2則用以控制第二開關S2，第二開關S2電性連接於第二像素單元112 (簡稱為像素單元112)與第三開關S3之間，第三開關S3的另一端電性連接於數 據線DL1。第三開關S3則為第三掃描線SL3所控制，也就是電性連接至第三開關S3的 控制端，第三掃描線SL3設置於掃描單元120之中。其中，第一掃描線SL1與第二掃描線SL2電性連接至第一柵極控制信號Gl (簡稱為柵極控制信號G1),第三掃 描線SL3電性連接至第二柵極控制信號G2 (簡稱為柵極控制信號G2)。第一掃描 線SL1與第二掃描線SL2相鄰，第二掃描線SL2與第三掃描線SL3相鄰。掃描單元 120中的電路架構則與掃描單元110中相似，第三掃描線SL3用以控制第四開關S4, 第四開關S4電性連接於第三像素單元113 (簡稱為像素單元113)與數據線DL1 之間。第四掃描線SL4用以控制第五開關S5，第五開關S5電性連接於第四像素單 元114 (簡稱為像素單元114)與第六開關S6之間，第六開關S6的另一端電性連 接於數據線DL1。而第六開關S6則由下一個掃描單元中的第五掃描線SL5所控制。 並依此類推，每個掃描單元的電路架構相似，並依顯示面板100的解析度需求決定 掃描線的數目。在顯示面板100中，每一個掃描單元對應到一個柵極控制信號，也就是說每 兩條掃描線電性連接至一個柵極控制信號。因此，在本實施例中，顯示面板100 僅需要約一半的柵極控制信號即可完成畫面的掃描與顯示。上述僅以數據線DL1 所對應的掃描線說明本發明的主要技術手段，顯示面板100中其餘數據線(如數據 線DL2、 DL1)則類似於數據線DL1的電路架構，在此不加累述。接下來，進一步說明本發明的掃描方式，當柵極控制信號G1使能時，會導通 對應於掃描線SL1的像素單元(如lll)的開關(如S1)，數據線(如DL1 DL3) 則可寫入像素數據至掃描線SL1上的像素單元(如lll、 121、 131)。當柵極控制 信號G1、 G2同時導通時，數據線可同時輸出像素數據至第一掃描線SL1、第二掃 描線SL2以及第三掃描線SL3 (以下簡稱為掃描線SL1 、 SL2、 SL3)所對應的像 素單元(如111 131、 112 132、 113 133)，也就是掃描對應於掃描線SL1 SL3 的像素單元(如111 131、 112 132、 113 133)。因此，在進行掃描時，本實 施例會先使能柵極控制信號Gl、 G2，而數據線則輸出對應於掃描線SL2的像素數 據，此時，掃描線SL1 SL3的像素單元(如111 131、 112 132、 113 133)會 同時接收到數據線所輸出的像素數據。然後，接著再使能柵極控制信號Gl (或是 使柵極控制信號G1失能)，用以重新掃描掃描單元110中的掃描線SL1所對應的 像素單元(如111 131)，也就是覆蓋掃描線SL1所對應的像素數據。此時，便 完成掃描線SL1、 SL2的掃描動作。每一條掃描線(如SL1、 SL2、 SL3)皆對應於 多個像素單元，本實施例各以三個像素單元(如111 131、 112 132、 113 133)為例說明，對於多個像素單元的實施方式則同理類推，在此不加累述。同理，接著使能柵極控制信號G2、 G3，以掃描第三掃描線SL3與第四掃描線 SL4的像素單元(如113 133、 114 134)。並依此類推，以相鄰的兩個柵極控制 信號交互控制掃描線的方式，使多條掃描線可同時進行掃描，然後再進行個別的掃 描線更新動作，逐步完成整的畫面的掃描動作。在本技術領域具有通常知識者，經 由本發明的揭示應可輕易推知其餘掃描線的掃描方式，在此不加累述。接下來，以信號波形的方式說明本實施例的主要掃描方式，圖2為根據本實 施例的柵極控制信號的波形圖。以下說明請同時參照圖l。首先，在柵極控制信號 Gl的使能期間EP1中，分為第一使能區間Tl與第二使能區間T2。在第一使能區間 Tl中，柵極控制信號G1、 G2同時使能，此時數據線輸出對應於掃描線SL2的像素 數據至掃描線SL1 SL3所對應的像素單元(如111 131、 112 132、 113 133)。 然後，在第二使能區間T2中，僅柵極控制信號G1維持使能，此時數據線輸出對應 於掃描線SL1的像素數據至掃描線SL1的像素單元(如111 131)，對掃描線SL1 的像素單元(如111 13D進行數據更新的動作。如此，便完成掃描線SL1、 SL2 的掃描動作。同理，在柵極控制信號G2的使能期間EP2中，同樣包括第一使能區 間T3與第二使能區間T4，而柵極控制信號G3於第一使能區間T3中使能，並於第 一使能區間T4中失能。其餘的柵極控制信號則以此類推，依序以交互掃描的方式， 完成顯示面板中的掃描動作。在此不再累述。依此類推，本實施例以相鄰的柵極控制信號交互控制掃描線的方式，先掃描 多條掃描線，再逐步更新個別掃描線的方式，完成整的畫面的掃描動作。由於本發 明中每兩條掃描線僅需一個柵極控制信號，因此可以減少面板與柵極驅動器之間的 連接端點(焊墊)，降低柵極端子與面板內掃描線連接的扇出區狹窄的現象，同時 也避免因寄生電容或是寄生阻抗影響正常的顯示品質。圖3為根據本發明另一實施例的顯示裝置的示意圖。顯示裝置300包括源極 驅動器310、柵極驅動器320以及顯示面板100。柵極驅動器320電性連接於顯示 面板IOO，用以提供柵極控制信號(例如G1 G3)，源極驅動器310電性連接至顯 示面板100,經由數據線(如DL1 DL3)提供像素數據至面板中的像素單元(如 111 131、 112 132、 113 133)。顯示面板100可具有N個掃描單元，N為正整 數，每一個掃描單元皆具有兩條掃描線，並對應於同一個柵極控制信號，若令第i9個掃描單元的掃描線分別為第一掃描線與第二掃描線，i為正整數，且i小於N， 則第i個柵極控制信號則對應於第i個掃描單元。換言之，若第i個掃描單元為掃 描單元110，則第(i+l)個掃描單元為掃描單元120，而第i個柵極控制信號為柵極 控制信號G1，第(i+l)個柵極控制信號為柵極控制信號G2。其中，第i個掃描單元 (掃描單元110)中的第一掃描線為SL1，第二掃描線為SL2，第i+l個掃描單元 (掃描單元120)中的第一掃描線為SL3，第二掃描線為SL4，其餘類推。本實施 例則以第i個掃描單元為掃描單元110為例說明本發明的主要技術手段。其中，當第i個柵極控制信號Gl與第(i+l)個柵極控制信號G2同時使能時， 則同時掃描第i個掃描單元110的第一掃描線SL1與第二掃描線SL2所對應的像素 單元(如111 131、 112 132)，當第i個柵極控制信號使能Gl時，則掃描第i 個掃描單元110中的第一掃描線SL1所對應的像素單元(如111 13D 。因此， 當要掃描第i個掃描單元110中的像素單元(如111 131、 112 132)時，可先 使能第i個欏極控制信號Gl與第(i+l)個柵極控制信號G2，來同時掃描第i個掃 描單元110中的第一掃描線SL1與第二掃描線SL2,然後僅使能第i個柵極控制信 號Gl來掃描第i個掃描單元110中的第一掃描線SL1。顯示面板100中的掃描方 式與上述圖1實施例相同，在此不加累述。而第N個掃描單元則對應於第N個柵極控制信號，顯示面板100中可另設置 第(N+l)個糖極控制信號來配合掃描第N個掃描單元中的掃描線，或是僅由第N 個柵極控制信號直接控制第N掃描單元中的像素單元。從另一個觀點來看，本發明也提出一種驅動方法，適用於上述的顯示面板100。 以下說明請參照圖3與圖4，圖4為根據本發明另一實施例的驅動方法的流程圖。 在步驟S410中，依序提供N個柵極控制信號至顯示面板100中掃描單元(例如110、 120)，其中第i個柵極控制信號對應於第i個掃描單元。然後，在步驟S420中， 同時使能第i個柵極控制信號與第(i+l)個柵極控制信號，用以同時掃描第i個掃 描單元中的第一掃描線與第二掃描線所對應的像素單元，並輸出對應於第二掃描線 的像素數據至第一掃描線與第二掃描線所對應的像素單元。接下來，在步驟S430中，使能第i個柵極控制信號，用以重新掃描第i個掃描單元中的第一掃描線所對應的像素單元，以更新第一掃描線所對應的像素數據。 然後，根據步驟S420與步驟S430，依序掃描顯示面板100中所有的掃描線，並完成一畫面的掃描動作。關於本實施例的驅動方法其餘相關細節皆已詳述於上述圖1 圖3實施例的說明中，在此不加累述。另外，在本實施例的驅動方法中，第N個掃描單元則對應於第N個柵極控制 信號，顯示面板100中可另設置第(N+l)個柵極控制信號來配合掃描第N個掃描 單元中的掃描線，或是僅由第N個柵極控制信號直接控制第N掃描單元中的像素單 元。此與圖3的驅動方式相同，在此不加累述。本發明在掃描線之間配置不同的開關元件，柵極控制信號通過不同的電路架 構可同時掃描多條掃描線，然後再重複更新個別掃描線上的像素數據。每兩條掃描 線僅需一個柵極控制信號，因此，顯示面板中僅需約傳統技術一半的柵極控制信號 即可控制較多的掃描線，完成正常的畫面O限定本發明，任何所屬技術領域具有通 常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明 的保護範圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1. 一種顯示面板，包括一第一掃描線，用以控制一第一開關，該第一開關電性連接於一第一像素單元與一數據線之間；一第二掃描線，用以控制一第二開關，該第二開關電性連接於一第二像素單元與一第三開關之間，該第三開關的另一端電性連接於該數據線；以及一第三掃描線，用以控制該第三開關；其中，該第一掃描線與該第二掃描線電性連接至一第一柵極控制信號，該第三掃描線電性連接至一第二柵極控制信號，該第一掃描線與該第二掃描線相鄰，該第二掃描線與該第三掃描線相鄰。
2. 如權利要求1所述的顯示面板，其特徵在於，該第三掃描線更用以控制一第 四開關，該第四開關電性連接於一第三像素單元與該數據線之間。
3. 如權利要求2所述的顯示面板，其特徵在於，包括一第四掃描線，用以控制一第五開關，該第五開關電性連接於一第四像素單元與一第六開關之間，該第六開關的另一端電性連接於該數據線；以及 一第五掃描線，用以控制該第六開關；其中，該第四掃描線電性連接至該第二柵極控制信號，該第五掃描線電性連 接至一第三柵極線信號，該第三掃描線與該第四掃描線相鄰，該第四掃描線與該第 五掃描線相鄰。
4. 如權利要求1所述的顯示面板,其特徵在於，當該第一驅動柵極信號使能時， 該第一開關導通，使該第一像素單元接收該數據線所輸出的像素數據。
5. 如權利要求1所述的顯示面板，其特徵在於，該第一柵極控制信號的一使能 期間分為第一使能區間與第二使能區間，該第二柵極控制信號在該第一使能區間內 使能，並於該第二使能區間內失能。
6. 如權利要求5所述的顯示面板，其特徵在於，在該第一使能區間中，該第一 開關、第二開關、第三開關以及第四開關接導通，使該第一像素單元、第二像素單元以及第三像素單元接收該數據線所輸出的像素數據，在該第二使能區間中，該第 一開關導通，使該第一像素單元接收該數據線所輸出的像素數據。
7. 如權利要求1所述的顯示面板，其特徵在於，該第一開關、該第二開關以及 該第三開關分別由一電晶體所構成。
8. 如權利要求1所述的顯示面板，其特徵在於，該顯示面板包括一液晶顯示面板。
9. 一種顯示裝置，包括一顯示面板，具有N個掃描單元，N為正整數，每一該些掃描單元具有一第 一掃描線與一第二掃描線；以及一柵極驅動器，電性連接至該顯示面板，並提供N個柵極控制信號至該些掃 描單元，其中第i個柵極控制信號對應於第i個掃描單元，i小於N;其中，當第i個柵極控制信號與第(i+l)個柵極控制信號同時使能時，則同時掃 描第i個掃描單元的該第一掃描線與該第二掃描線所對應的像素單元，當第i個柵 極控制信號使能時，則掃描第i個掃描單元中的該第一掃描線所對應的像素單元。
10. 如權利要求9所述的顯示裝置，其特徵在於，第N個柵極控制信號使能時， 則輸出像素數據至對應於第N個掃描單元的像素單元。
11. 如權利要求9所述的顯示裝置，其特徵在於，該第i個柵極控制信號的一 使能期間分為第一使能區間與第二使能區間，而第(i+l)個柵極控制信號在該第一使 能區間內使能，並於該第二使能區間內失能。
12. 如權利要求9所述的顯示裝置，其特徵在於，第i個掃描單元包括 一第一開關，電性連接於一第一像素單元與一數據線之間，該第一開關的控制端電性連接於該第一掃描線；以及一第二開關，電性連接於一第二像素單元與一第三開關之間，該第三開關的 另一端電性連接於該數據線，該第二開關的控制端電性連接於該第二掃描線，該第 三開關的控制端則電性連接第(i+l)個掃描單元的一第三掃描線；其中，該第一掃描線與該第二掃描線電性連接至第i個極驅動信號，該第三掃 描線電性連接至第(i+l)個柵極控制信號，該第一掃描線與該第二掃描線相鄰，該第 二掃描線與該第三掃描線相鄰。
13. 如權利要求12所述的顯示裝置，其特徵在於，該第三掃描線還用以控制一 第四開關，該第四開關電性連接於一第三像素單元與該數據線之間。
14. 如權利要求12所述的顯示裝置，其特徵在於，當第i個驅動柵極信號使能時，該第一開關導通，使該第一像素單元接收該數據線所輸出的像素數據。
15. 如權利要求12所述的顯示裝置，其特徵在於，該第一開關、該第二開關以 及該第三開關分別由一電晶體所構成，該電晶體的柵極為控制端。
16. —種驅動方法，適用於一顯示面板，該顯示面板具有N個掃描單元，每一 該些掃描單元包括一第一掃描線與一第二掃描線，N為正整數，該驅動方法包括下 列步驟依序提供N個柵極控制信號至該些掃描單元，其中第i個柵極控制信號對應 於第i個掃描單元，i為正整數且i小於N;同時使能第i個柵極控制信號與第(i+l)個柵極控制信號，用以同時掃描第i個 掃描單元的該第一掃描線與該第二掃描線所對應的像素單元，並輸出對應於該第二 掃描線的像素數據至該第一掃描線與該第二掃描線所對應的像素單元；以及使能第i個柵極控制信號，用以重新掃描第i個掃描單元中的該第一掃描線所 對應的像素單元，以更新第i個掃描單元中的該第一掃描線所對應的像素數據。
17. 如權利要求16所述的驅動方法，其特徵在於，在同時使能第i個柵極控制 信號與第(i+l)個柵極控制信號的步驟中，還包括掃描第(i+l)個掃描單元的一第三掃 描線所對應的像素單元。
18. 如權利要求16所述的驅動方法，其特徵在於，包括若使能第N個柵極控 制信號，則輸出像素數據至對應於第N個掃描單元的像素單元。
全文摘要
本發明公開了一種顯示面板、顯示裝置與其驅動方法，上述顯示面板在相鄰的掃描線之間配置對應的開關，使柵極控制信號可交互控制更多的掃描線。其中，每兩條掃描線對應於一個柵極控制信號，藉此減少柵極驅動電路的使用數量，並降低扇出區所需的布局面積。
文檔編號G02F1/13GK101261376SQ200710087750
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月9日 優先權日2007年3月9日
發明者何建國, 劉文雄, 鄒元昕 申請人:中華映管股份有限公司