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TWI396164B - 顯示面板及電子系統 - Google Patents

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TWI396164B
TWI396164B TW097110708A TW97110708A TWI396164B TW I396164 B TWI396164 B TW I396164B TW 097110708 A TW097110708 A TW 097110708A TW 97110708 A TW97110708 A TW 97110708A TW I396164 B TWI396164 B TW I396164B
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storage capacitor
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transistor
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TW097110708A
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English (en)
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TW200842816A (en
Inventor
Sano Keiichi
Original Assignee
Innolux Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Innolux Corp filed Critical Innolux Corp
Publication of TW200842816A publication Critical patent/TW200842816A/zh
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Description

顯示面板及電子系統
本發明係有關於一種顯示面板及電子系統，特別是有關於一種具有低功率損耗之顯示面板及電子系統。
由於液晶顯示器具有重量輕、體積薄、低幅射等優點，在近年來，逐漸成為市場的主流。液晶顯示器經常應用在可攜式電子裝置，例如，數位相機、筆記型電腦、個人數位助理(PDA)等。液晶顯示器的驅動方式可分為靜態(static)驅動、單純矩陣驅動(simple matrix)以及主動矩陣驅動(active matrix)。單純矩陣驅動又稱為被動式(passive)，可分為扭轉向列型(Twisted Nematic；TN)和超扭轉式向列型(Super Twisted Nematic；STN)。主動矩陣型則以薄膜電晶體(Thin Film Transistor；TFT)為主流。
由於液晶顯示器本身並無發光功能，故需利用一背光板(backlight)提供一個高亮度且亮度分布均勻的光源。液晶顯示器具有源極驅動器(source driver)，用以提供資料信號予多個次畫素。每一次畫素的液晶成分將根據所接收到的資料信號而進行反轉，用以控制通過液晶成分的光線亮度。因而使各次畫素呈現不同的灰階(gray lever)。然而，由於源極驅動器需不繼地提供資料信號予各次畫素，因此將造成很大的功率損耗。
本發明提供一種顯示面板，包括一第一次畫素、一第二次畫素以及一處理單元。第一次畫素具有一第一儲存電容，用以儲存一第一電壓。第二次畫素具有一第二儲存電容，用以儲存一第二電壓。處理單元根據一控制信號組，處理第一電壓，並將處理後的結果儲存至第一或第二儲存電容。
本發明另提供一種電子系統，包括一顯示面板以及一主體模組。顯示面板包括一第一次畫素、一第二次畫素以及一處理單元。第一次畫素具有一第一儲存電容，用以儲存一第一電壓。第二次畫素具有一第二儲存電容，用以儲存一第二電壓。處理單元根據一控制信號組，處理第一電壓，並將處理後的結果儲存至第一或第二儲存電容。主體模組用以執行相關功能。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
第1圖為本發明之電子系統示意圖。如圖所示，電子系統100包括，電源供應器110、主體模組120以及顯示面板130。在本實施例中，電源供應器110係為電池，用以直接地提供電源信號PW。在其它實施例中，電源供應器110係為電源轉換器(adapter)，用以將交流電壓轉換成直流電壓。
主體模組120接收電源信號PW，並根據電子系統100之種類，執行相關功能。舉例而言，若電子系統100係為行動電話時，則主體模組120用以執行相關通訊功能。若電子系統為PDA時，則主體模組120用以執行相關資料處理功能。在其它實施例中，電子系統100可為筆記型電腦(NB)、桌上型電腦(PC)或是數位電視(Digital TV)。
顯示面板130由主體模組120所控制，用以呈現相對應的畫面。第2圖為顯示面板之一可能實施例。如圖所示，顯示面板130包括，閘極驅動器210、源極驅動器220以及次畫素P11 ~Pmn 。閘極驅動器210利用掃描線S1 ~Sn ，將掃描信號傳送至次畫素P11 ~Pmn 。源極驅動器220利用資料線D1 ~Dm ，將資料信號(亦即視訊信號)傳送至次畫素P11 ~Pmn 。掃描信號可導通或關閉同一列(亦即同一掃描線)上的所有次畫素，用以控制資料線D1 ~Dm 上的資料信號儲存在對應的次畫素中。在本實施例中，控制信號組SG 可控制同一行(亦即同一資料線)的次畫素。在其它實施例中，在同一行的次畫素可分別被不同的控制信號組所控制。
由於閘極驅動器210及源極驅動器220的操作原理係本領域人士所深知，故不再贅述。在本實施例中，源極驅動器220所提供的資料信號用以控制是否讓背光板所提供的光線，通過次畫素P11 ~Pmn 。另外，對於彩色液晶顯示器的顯示面板而言，每個次畫素(sub－pixel)可呈現紅色(R)、藍色(B)或綠色(G)。換言之，單一畫素(pixel)係由三個次畫素所構成，而這三個次畫素分別呈現紅色、藍色及綠色。
第3圖為本發明之顯示面板之次畫素結構之一可能實施例。由於每一行(垂直方向)的次畫素的連接方式均相同，故第3圖僅顯示第一行(即耦接資料線D1 )的次畫素的連接方式。在本實施例中，每一次畫素具有一處理單元，而該處理單元係由一控制信號組所控制。在其它實例中，處理單元亦可設置在次畫素之外，並且單一控制信號組便可控制所有處理單元。另外，單一處理單元可控制所有次畫素P11 ~Pmn 。
以次畫素P12 為例，當電晶體321被掃描線S2 上的掃描信號導通時，則資料線D1 便可將資料信號，透過電晶體321傳送至儲存電容322。儲存電容322便儲存對應於資料信號的電壓，因而使得畫素P12 呈現相對應的亮度。處理單元323根據控制信號組SG2 ，處理儲存電容322所儲存的電壓，並將處理後的結果傳送至儲存電容312、322或332。
若顯示面板130欲長時間呈現相同畫面時，則處理單元323將處理後的結果儲存至儲存電容322。若顯示面板130所呈現的畫面間僅具有些微變化時，則可利用控制信號組SG2 ，使處理單元323將處理後的結果儲存至儲存電容312或332中。
一開始，源極驅動器220會提供初始的資料信號予次畫素，接著，處理單元便會處理初始的資料信號，並將新的資料信號(即處理後的結果)提供予相對應的次畫素。由於處理單元可根據初始的資料信號而產生新的資料信號，並將新的資料信號提供予相對應的次畫素，故源極驅動器220可不用持續地提供資料信號，因而大幅降低功率的損耗。
第4圖為本發明之處理單元之一可能實施例。如圖所示，處理單元323包括閂鎖裝置410、反相裝置420以及控制裝置430。
閂鎖裝置410根據控制信號組SG2 之控制信號C1，閂鎖儲存電容322所儲存的電壓，以產生閂鎖信號SL1 。在本實施例中，閂鎖裝置410包括電晶體411及電容412。電晶體411係為N型，並與電容412串聯於資料線D1 與控制裝置430之間。
反相裝置420根據控制信號組SG2 之控制信號C2，反相閂鎖信號SL1 ，以產生反相信號SIL1 。在本實施例中，反相裝置420包括電晶體421及422。電晶體421及422均為N型，並串聯於資料線D1 與控制裝置430之間。
控制裝置430根據控制信號組SG2 之控制信號C3，使反相信號SIL1 (亦即反相後的閂鎖信號SL1 )儲存於儲存電容312或322中。在本實施例中，控制裝置430具有電晶體431及432。電晶體431為N型，電晶體432為P型。
由於電晶體的源極與汲極係根據電流的方向所決定，故以源/汲極與汲/源極分別代表電晶體的兩端(源極及汲極)。電晶體431之閘極接收控制信號C3，其汲/源極耦接儲存電容312，其源/汲極耦接反相裝置420。電晶體432之閘極接收控制信號C3，其汲/源極耦接儲存電容322及閂鎖裝置410，其源/汲極耦接電晶體431之源/汲極。
當控制信號C3為高位準時，則可將反相信號SIL1 傳送至儲存電容312。當控制信號C3為低位準時，則可將反相信號SIL1 傳送至儲存電容322。在本實施例中，控制信號C1與C2同步。
第5圖為本發明之處理單元之另一可能實施例。第5圖類似第4圖，不同之處在於閂鎖裝置510係直接電性連接反相裝置520。由於閂鎖裝置510及540的電路結構與閂鎖裝置410相同，故不再贅述閂鎖裝置510及540的動作原理。由於反相裝置520、550的電路結構與反相裝置420相同，故不再贅述反相裝置520、550的動作原理。由於控制裝置530、560的電路結構與控制裝置430相同，故不再贅述控制裝置530、560的動作原理。
假設，控制信號為高或低位準時，則可致能或禁能相對應的裝置。第6圖為控制信號的時序圖。在本實施例中，由於控制信號C1及C2依序為高位準，而控制信號C3為低位準，故閂鎖裝置510及反相裝置520便可處理儲存電容322的電壓，並產生反相信號SIL1 。另外，閂鎖裝置540及反相裝置550便可處理儲存電容332的電壓，並產生反相信號SIL2 。
處理單元323根據控制信號C1~C3，將反相信號SIL1 傳送至儲存電容312、322或是332。另外處理單元333將反相信號SIL2 傳送至儲存電容322、332或是下一個儲存電容(未顯示)。
舉例而言，若控制信號C3仍低位準時，則處理單元323將反相信號SIL1 傳送至儲存電容322，而處理單元333將反相信號SIL2 傳送至儲存電容332。若控制信號C3由低位準變化至高位準時，則處理單元323可將反相信號SIL1 傳送至儲存電容312，而處理單元333將反相信號SIL2 傳送至儲存電容322。
若控制信號C1及C3為高位準，而控制信號C2為低位準，則閂鎖裝置510接收儲存電容312所儲存的電壓，而閂鎖裝置540接收儲存電容322所儲存的電壓。當控制信號C2為高位準，而控制信號C1和C3為低位準時，則閂鎖裝置510及反相裝置520便可處理儲存電容312所儲存的電壓，以產生反相信號SIL1 ，並將反相信號SIL1 儲存於儲存電容322。同樣地，閂鎖裝置540及反相裝置550可處理儲存電容322所儲存的電壓，以產生反相信號SIL2 ，並將反相信號SIL2 儲存於儲存電容332。
由上述可知，處理單元可根據控制信號組的狀態，決定將本身所對應的儲存電容所儲存的電壓傳送至上一個或下一個儲存電容。舉例而言，處理單元323處理儲存電容322所儲存的電壓。當處理單元323處理完儲存電容322所儲存的電壓後，將根據控制信號組SG2 ，把處理結果傳送至上一個儲存電容312、或是傳送至下一個儲存電容332。
若處理單元係將儲存電容所儲存的電壓傳送至上一個儲存電容時，則最後一個次畫素係位於不具有顯示功能的非顯示區，而其餘次畫素係位於具有顯示功能的顯示區。舉例而言，請參考第3圖，當處理單元將處理結果傳送至上一個儲存電容時，則次畫素P1n 係位於非顯示區，而次畫素P11 ~P1(n－1) 係位於顯示區。當處理單元將處理結果傳送至下一個儲存電容時，則次畫素P11 係位於非顯示區，而次畫素P12 ~P1n 係位於顯示區。當處理單元可選擇性地將處理結果傳送至上一個或下一個儲存電容時，則次畫素P11 及P1n 均位於非顯示區，而次畫素P12 ~P1(n－1) 係位於顯示區。
當顯示面板所呈現的畫面變化不大時，可利用處理單元對儲存電容的電壓進行處理，並將處理後的結果傳送至上一個或下一個儲存電容，而不需要源極驅動器持續提供資料信號。當顯示面板持續呈現相同畫面時，則處理單元將處理後的結果存回原先的儲存電容中。因此，源極驅動器只需傳送初始資料信號予各次畫素，爾後便不需再提供資料信號，故可大大地降低功率損耗。
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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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．．．電子系統
110．．．電源供應器
120．．．主體模組
130．．．顯示面板
210．．．閘極驅動器
220．．．源極驅動器
P11 ~Pmn ．．．次畫素
313~333．．．處理單元
312、322、332．．．儲存電容
412、512．．．電容
410、510、540．．．閂鎖裝置
C1~C3．．．控制信號
420、520、550．．．反相裝置
S1 ~Sn ．．．掃描線
430、530、560．．．控制裝置
D1 ~Dm ．．．資料線
SG 、SG1 ~SGn ．．．控制信號組
311、321、331、411、421、422、431、432、511．．．電晶體
第1圖為本發明之電子系統示意圖。
第2圖為顯示面板之一可能實施例。
第3圖為本發明之顯示面板之次畫素結構之一可能實施例。
第4圖為本發明之處理單元之一可能實施例。
第5圖為本發明之處理單元之另一可能實施例。
第6圖為控制信號的時序圖。
313、323、333．．．處理單元
311、321、331．．．電晶體
312、322、332．．．儲存電容
P11 ~P1n ．．．次畫素
S1 ~Sn ．．．掃描線
D1 ．．．資料線
SG1 ~SGn ．．．控制信號組

Claims (16)

  1. 一種顯示面板，包括：一第一次畫素，具有一第一儲存電容，用以儲存一第一電壓；一第二次畫素，具有一第二儲存電容，用以儲存一第二電壓，其中該第一及第二次畫素耦接一資料線；以及一處理單元，根據一控制信號組，處理該第一電壓，並將處理後的結果儲存至該第一或第二儲存電容，其中該處理單元，包括：一閂鎖裝置，根據該控制信號組之一第一控制信號，閂鎖該第一電壓，以產生一閂鎖信號；一反相裝置，根據該控制信號組之一第二控制信號，反相該閂鎖信號；以及一控制裝置，根據該控制信號組之一第三控制信號，使該反相後的閂鎖信號儲存於該第一或該第二儲存電容。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該控制裝置，包括：一第一電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第二儲存電容，一源/汲極耦接該反相裝置；以及一第二電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第一儲存電容及該閂鎖裝置，一源/汲極 耦接該第一電晶體之源/汲極。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示面板，其中該第一電晶體為N型，該第二電晶體為P型。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該控制裝置，包括：一第一電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第二儲存電容，一源/汲極耦接該閂鎖裝置及該反相裝置；以及一第二電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第一儲存電容，一源/汲極耦接該第一電晶體之源/汲極。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，其中該第一電晶體為N型，該第二電晶體為P型。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，更包括一第三次畫素，該處理單元根據該控制信號組，處理該第一電壓，並將處理後的結果儲存至該第三次畫素之第三儲存電容、該第一或第二儲存電容。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該第三次畫素耦接該資料線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示面板，其中該第一及第二次畫素位於一顯示區之中，該第三次畫素位於一非顯示區之中，該顯示區具有顯示影像之功能，該非顯示區不具顯示影像之功能。
  9. 一種電子系統，包括： 一顯示面板，包括：一第一次畫素，具有一第一儲存電容，用以儲存一第一電壓；一第二次畫素，具有一第二儲存電容，用以儲存一第二電壓，其中該第一及第二次畫素耦接一資料線；以及一處理單元，根據一控制信號組，處理該第一電壓，並將處理後的結果儲存至該第一或第二儲存電容；以及一主體模組，用以執行相關功能；其中該處理單元，包括：一閂鎖裝置，根據該控制信號組之一第一控制信號，閂鎖該第一電壓，以產生一閂鎖信號；一反相裝置，根據該控制信號組之一第二控制信號，反相該閂鎖信號；以及一控制裝置，根據該控制信號組之一第三控制信號，使該反相後的閂鎖信號儲存於該第一或第二儲存電容。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電子系統，其中該控制裝置，包括：一第一電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第二儲存電容，一源/汲極耦接該反相裝置；以及一第二電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第一儲存電容及該閂鎖裝置，一源/汲極 耦接該第一電晶體之源/汲極。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電子系統，其中該第一電晶體為N型，該第二電晶體為P型。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之電子系統，其中該控制裝置，包括：一第一電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第二儲存電容，一源/汲極耦接該閂鎖裝置及該反相裝置；以及一第二電晶體，具有一閘極接收該第三控制信號，一汲/源極耦接該第一儲存電容，一源/汲極耦接該第一電晶體之源/汲極。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電子系統，其中該第一電晶體為N型，該第二電晶體為P型。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之電子系統，更包括一第三次畫素，該處理單元根據該控制信號組，處理該第一電壓，並將處理後的結果儲存至該第三次畫素之第三儲存電容、該第一或第二儲存電容。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電子系統，其中該第三次畫素耦接該資料線。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電子系統，其中該第一及第二次畫素位於一顯示區之中，該第三次畫素位於一非顯示區之中，該顯示區具有顯示影像之功能，該非顯示區不具顯示影像之功能。
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