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TWI397046B - 主動矩陣顯示裝置 - Google Patents

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TWI397046B
TWI397046B TW97114229A TW97114229A TWI397046B TW I397046 B TWI397046 B TW I397046B TW 97114229 A TW97114229 A TW 97114229A TW 97114229 A TW97114229 A TW 97114229A TW I397046 B TWI397046 B TW I397046B
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Chih Chieh Hsu
Tsau Hua Hsieh
Chao Yi Hung
Chao Chih Lai
Original Assignee
Innolux Corp
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Description

主動矩陣顯示裝置
本發明係關於一種主動矩陣顯示裝置。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)由於其較小之體積，耗電低以及幾乎無輻射等優點，而得到了廣泛應用。液晶顯示器之解析度定義為沿垂直方向之複數資料線與沿水平方向之複數掃描線之乘積。例如4.3吋之液晶顯示器，其解析度為480*272，即該顯示器掃描線數目為272，而資料線數目為480*3(一像素有紅、綠、藍三子像素，同列中每一子像素連接一資料線)。出於成本之考慮，希望將驅動IC之數目減少，因此延伸出半資料線(Half Data Line)之設計。
請參閱圖1，其係一種先前技術主動矩陣顯示裝置之結構示意圖。該主動矩陣顯示裝置1包括一掃描驅動電路11、一資料驅動電路12及一顯示面板13。該顯示面板13包括複數相互平行並與該掃描驅動電路11連接之掃描線Ga1 …Gam (m≧1，m為整數)、複數相互平行並與該資料驅動電路12連接之資料線Dr1 …Drn (n≧1，n為整數)、複數薄膜電晶體14及複數像素電極Eij (i,j≧1，i、j為整數)。其中，m列掃描線與n行資料線垂直絕緣相交。該複數薄膜電晶體14位於該相交處並作為開關元件來驅動該像素電極Eij 。該二掃描線Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) (m≧p≧0，p為整數)與該二資料線Drq 、Dr(q+1) (n≧q≧1，p為整數)界定二顯示 像素。該二掃描線Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) 及n行資料線Dr1 …Drn 驅動該j個像素電極且同一資料線Drn連接相鄰二薄膜電晶體14。該相鄰二薄膜電晶體14之閘極140分別連接至該二掃描線Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) 。例如，當p=0，該薄膜電晶體14之閘極140接至該掃描線Ga1，源極141連接至該資料線Dr1 ，汲極142連接至該像素電極E11 。像素電極E12 亦以同樣方式連接至該資料線Dr1 ，只是連接該像素電極E11 之薄膜電晶體14之閘極140連接至該掃描線Ga2 。即當p=0時，該資料線Dr1 提供二像素電極E11 、E12 之灰階電壓。如圖1所示。
當該主動矩陣顯示裝置1工作時，該掃描線Ga1 …Gam 依序被施加掃描訊號，該資料線Dr1 …Drn 之灰階電壓寫入該像素電極Eij 之時間與該掃描線Ga1 …Gam 依序被施加掃描訊號之時間同步。當該掃描線Ga1 被施加掃描訊號時，即p=0時，連接於該掃描線Ga1 之薄膜電晶體14開啟，該奇數像素電極E11 、E13 、E15 …被寫入灰階電壓顯示相應灰階。當該掃描線Ga2 被施加掃描訊號時，連接於該掃描線Ga2之薄膜電晶體14開啟，該偶數像素電極E12 、E14 、E16 …被寫入灰階電壓顯示相應灰階。該像素電極E2j 以同樣順序顯示相應灰階。該奇數像素電極E21 、E23 、E25 …被寫入灰階電壓顯示相應灰階，接著該偶數像素電極E22 、E24 、E26 …被寫入灰階電壓顯示相應灰階。一直到下一幀畫面重複該掃描順序。
請一併參閱圖2，其係圖1所示主動矩陣顯示裝置1 之局部放大圖。該資料線Dr1 與該像素電極E12 之間距離為d1 ，該像素電極E13 與該資料線Dr2 之間距離為d2 ，該像素電極E12 與該像素電極E13 之間距離為d3 。該資料線Dr1 與該像素電極E12 形成一耦合電容Csp1，該資料線Dr2與該像素電極E13 形成一耦合電容Csp2，該像素電極E12 與該像素電極E13 之間形成一耦合電容Csp3。
惟，當製造該主動矩陣顯示裝置時，由於機台本身精度之限制而發生製程上之曝光偏移或蝕刻不均，該距離d1 ，d2 ，d3 差距變大。而電容與距離成反比關係，單純將該資料線減半之設計，會使得該耦合電容Csp1，Csp2，Csp3差異變大，如此該相鄰像素電極Eij 與公共電極(圖未示)之間電壓差異就會變大，表現於該主動矩陣顯示裝置1時會出現隱約垂直線之不良現象或產生閃爍(Flicker)現象，使得該主動矩陣顯示裝置1之顯示效果較差。
有鑑於此，有必要提供一種顯示效果好之主動矩陣顯示裝置。
一種主動矩陣顯示裝置，其包括一顯示面板，該顯示面板包括複數沿水平方向延伸之掃描線(Ga1 …Gam )及複數沿垂直方向延伸之資料線(Dr1 …Drn )，m,n≧1且為整數。二掃描線(Ga(2p+1) ,Ga(2p+2) )與二資料線(Drq ,Dr(q+1) )界定二顯示像素，m≧p≧0，n≧q≧1且p，q為整數。每一資料線於水平方向連接至少二相鄰之顯示像素且該二相鄰之顯示像素位於該資料線兩側，該二相鄰之顯示像素於水平方 向分別連接至該二掃描線(Ga(2p+1) ,Ga(2p+2) )。該主動矩陣顯示裝置進一步包括複數虛擬資料線，且任意相鄰二資料線之間之二顯示像素之間設置一虛擬資料線並為該虛擬資料線送入灰階訊號。
一種主動矩陣顯示裝置，其包括一顯示面板，該顯示面板包括複數沿水平方向延伸之掃描線(Ga1 …Gam )及複數沿垂直方向延伸之資料線(Dr1 …Drn )，m,n≧1且為整數。二掃描線(Ga(2p+1) ,Ga(2p+2) )與二資料線(Drq ,Dr(q+1) )界定二顯示像素，m≧p≧0，n≧q≧1且p，q為整數。每一顯示像素包括一像素電極及一薄膜電晶體，每一資料線與其二側之顯示像素之薄膜電晶體之源極連接，該二顯示像素之薄膜電晶體之閘極分別連接至該二掃描線(Ga(2p+1) ,Ga(2p+2) )，汲極分別連接至該二像素電極。該主動矩陣顯示裝置進一步包括複數虛擬資料線，該二相鄰資料線之間之二像素電極之間設置一虛擬資料線。
相較於先前技術，由於該顯示面板之任意相鄰二資料線之間之顯示像素或像素電極之間設置一虛擬資料線並送入灰階訊號。使得夾於該相鄰二資料線之像素電極耦合電容差異變小，故該相鄰二像素電極之間灰階電壓差異變小使得該液晶面板顯示效果較佳。
請參閱圖3，其係本發明主動矩陣顯示裝置第一實施方式之結構示意圖。該主動矩陣顯示裝置2包括一掃描驅動電路21、一資料驅動電路22及一顯示面板23。
該顯示面板23包括複數相互平行並與該掃描驅動電路21連接之掃描線Ga1 …Gam (m≧1，m為整數)、複數相互平行並與該資料驅動電路22連接之資料線Dr1 …Drn (n≧1，n為整數)、複數薄膜電晶體24、複數像素電極Eij (i,j≧1，i、j為整數)及複數虛擬資料線(Dummy Data Line)D21 …D2k (k≧1，k為整數)。
該複數掃描線Ga1 …Gam 沿水平方向延伸，該複數資料線Dr1 …Drn 沿垂直方向延伸。並且，該m列掃描線與該n行資料線絕緣相交。
該二掃描線Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) (m≧p≧0，p為整數)與該二資料線Drq 、Dr(q+1) (n≧q≧1，p為整數)界定二顯示像素。每一顯示像素之薄膜電晶體24作為開關元件來驅動該顯示像素之像素電極Eij 。於水平方向，該二掃描線Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) 及n行資料線Dr1 …Drn 驅動該j個像素電極。每一資料線Drn 連接該相鄰二薄膜電晶體24，該相鄰二薄膜電晶體24之閘極240分別連接至該二掃描線Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) 。例如，當p=0時，該薄膜電晶體24之閘極240接至該掃描線Ga1 ，源極241連接至該資料線Dr1 ，汲極242連接至該像素電極E11 。像素電極E12 亦以同樣方式連接至該資料線Dr1 ，不同之處係連接至該像素電極E12 之薄膜電晶體14之閘極240連接至該掃描線Ga2 。即當p=0時，該資料線Dr1 提供相鄰二像素電極E11 、E12 之灰階電壓。
該複數虛擬資料線D21 …D2k 沿垂直方向延伸，並與該 掃描線Ga1 …Gam 絕緣相交。該虛擬資料線D21 連接至該資料驅動電路22，剩餘K-1條虛擬資料線D22 …D2k 靠近該資料驅動電路之一端共同連接至該虛擬資料線D21 。每相鄰二資料線Drn 之間之二顯示像素之間設置一虛擬資料線D2k 。
該資料驅動電路22為每相鄰二資料線提供之灰階電壓與其為該相鄰二資料線之間之一虛擬資料線D2k 提供之電壓極性相反。例如，可為該虛擬資料線D2k 提供之電壓V大小為半灰階電壓，即，使像素值為127之電壓V。像素值為0對應全黑，像素值為255對應全白。像素值為0，該像素電極Eij 與該公共電極夾壓為最大Vmax；像素值為255，該像素電極Eij 與該公共電極夾壓為最小Vmin。故為該虛擬資料線D2k 提供之電壓大小為V=(Vmax+Vmin)/2。下面將結合具體之驅動方式-點反轉(Dot Inversion)之驅動方式詳細說明該資料線訊號變化情況。
請一併參閱圖3、圖4，圖4係圖3所示主動矩陣顯示裝置2之點反轉驅動方式之局部示意圖。如圖4所示，當該掃描線Ga1 被施加掃描訊號時，連接於該掃描線Ga1 之薄膜電晶體24打開，該資料線Dr1 將正極性之灰階電壓寫入該像素電極E11 。同時，該資料線Dr2 亦將正極性之灰階電壓寫入該像素電極E13 。而位於該相鄰資料線Dr1 、Dr2 之間之虛擬資料線D21 此時藉由該資料驅動電路22送入電壓V=(Vmax+Vmin)/2，極性與該相鄰二資料線之灰階電壓極性相反。
當該掃描線Ga2 被施加掃描訊號時，連接於該掃描線Ga2 之薄膜電晶體24打開，該資料線Dr1 將負極性之灰階電壓寫入該像素電極E12 。同時，該資料線Dr2 亦將負極性之灰階電壓寫入該像素電極E14 。而此時虛擬資料線D21 之電壓仍然為V=(Vmax+Vmin)/2，極性則反轉為正極性。
而當該顯示面板23之掃描線Ga3 被施加掃描訊號，該資料線Dr1 、Dr2 之灰階電壓均為負極性。該虛擬資料線D21 電壓V大小不變，極性不變仍然為正極性。當該掃描線Ga4 被施加掃描訊號，該資料線Dr1 、Dr2 之灰階電壓均為正極性，而此時該虛擬資料線D21 電壓V大小不變，極性則反轉為負極性。
該像素電極E3j 之驅動方式與該像素電極E1j 之驅動方式相同。該像素電極E4j 之驅動方式與該像素電極E2j 之驅動方式相同。對於該顯示面板23來說，其奇數列之像素電極Eij 驅動方式相同，其偶數列之像素電極Eij 驅動方式相同。
相較於先前技術，由於該顯示面板23之任意相鄰二資料線Drn 之間之顯示像素之間設置一虛擬資料線D2k ，同時，該虛擬資料線D2k 連接於該資料驅動電路22。該資料驅動電路22為該虛擬資料線D2k 送入灰階電壓V=(Vmax+Vmin)/2，對單一像素電極Eij 來說，該像素電極Eij 一邊之資料線Drn 之灰階電壓與另一邊之虛擬資料線D2k 之半灰階電壓之間差異較小，該像素電極Eij 兩邊耦合電容差異變小。該二相鄰像素電極Eij 彼此之間灰階電壓差 異表現較小，亦使得該顯示面板23之顯示效果較佳。
進一步，該虛擬資料線D2k 之電壓V之極性與該相鄰二資料線Drq 、Dr(q+1) 之電壓極性相反。連接於該像素電極Eij 之資料線Drn 之灰階電壓極性由正極性向負極性變換時，該虛擬資料線D2k 電壓V之極性則由負極性向正極性反轉。對該像素電極Eij 兩邊之耦合效應方向相反，可進一步減小該耦合電容之差異性，從而使得該顯示面板23之顯示效果更佳。
請參閱圖5，其係本發明主動矩陣顯示裝置第二實施方式之結構示意圖。該主動矩陣顯示裝置3與該主動矩陣顯示裝置2結構相似，不同之處在於：其像素電極Eij呈德爾特(Delta)排列。複數資料線Dr1 …Drn 之形狀係呈方波訊號形狀並於垂直方向延伸，複數虛擬資料線D31 …D3k 之形狀與該複數資料線Dr1 …Drn 形狀相同且亦於垂直方向延伸。
請參閱圖6，其係本發明主動矩陣顯示裝置第三實施方式之結構示意圖。該主動矩陣顯示裝置4與該主動矩陣顯示裝置2結構相似，不同之處在於：其複數虛擬資料線D41 …D4k 並非相互連接並連接至資料驅動電路42，而是分別直接連接於複數資料線Dr1 …Drn 。其中，該虛擬資料線D4k 兩端均連接於其相鄰二資料線Drq 、Dr(q+1) 其中之一。即，該虛擬資料線D4k 一端連接於該資料線Drn 之靠近該資料驅動電路42之一端，另一端連接於該資料線Drn 之遠離該資料驅動電路42之一端。如圖6所示，該虛擬資料線 D41 與該資料線Dr1 連接，該虛擬資料線D42 與該資料線Dr2 連接，該虛擬資料線D43 與該資料線Dr3 連接。該虛擬資料線D4k 之電壓V與其直接連接之資料線Drn 之灰階電壓相同。
相較於先前技術，本實施方式之虛擬資料線D4k 位於該相鄰二資料線之間Drn 並直接連接於其中之一資料線Drn ，同時，該虛擬資料線D4k 與該資料線Drn 連接，電壓隨其改變，對單一像素電極Eij 而言，該像素電極Eij 兩邊電壓差異變小進而耦合電容差異變小，故該顯示面板43之相鄰二像素電極Eij 之間灰階電壓差異受耦合電容影響較小使得該顯示面板43顯示效果較佳。
請參閱圖7，其係本發明主動矩陣顯示裝置第四實施方式之結構示意圖。該主動矩陣顯示裝置5與該主動矩陣顯示裝置4結構相似，不同之處在於：其顯示面板53之複數虛擬資料線D51 …D5k 遠離該資料驅動電路52之一端浮接(Floating)。
請參閱圖8，其係本發明主動矩陣顯示裝置第五實施方式之結構示意圖。該主動矩陣顯示裝置6與該主動矩陣顯示裝置4結構相似，不同之處在於：其複數虛擬資料線D61 …D6k 靠近資料驅動電路62之一端浮接。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出申請專利。惟，以上所述者僅係本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化， 皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
2、3、4、5、6‧‧‧主動矩陣顯示裝置
21‧‧‧掃描驅動電路
22、32、42、52、62‧‧‧資料驅動電路
23、43、53‧‧‧顯示面板
24‧‧‧薄膜電晶體
240‧‧‧閘極
241‧‧‧源極
242‧‧‧汲極
圖1係一種先前技術主動矩陣顯示裝置之結構示意圖。
圖2係圖1所示主動矩陣顯示裝置之局部放大圖。
圖3係本發明主動矩陣顯示裝置第一實施方式之結構示意圖。
圖4係圖3所示主動矩陣顯示裝置之點反轉驅動方式之局部示意圖。
圖5係本發明主動矩陣顯示裝置第二實施方式之結構示意圖。
圖6係本發明主動矩陣顯示裝置第三實施方式之結構示意圖。
圖7係本發明主動矩陣顯示裝置第四實施方式之結構示意圖。
圖8係本發明主動矩陣顯示裝置第五實施方式之結構示意圖。
2‧‧‧主動矩陣顯示裝置
21‧‧‧掃描驅動電路
22‧‧‧資料驅動電路
23‧‧‧顯示面板
24‧‧‧薄膜電晶體
240‧‧‧閘極
241‧‧‧源極
242‧‧‧汲極

Claims (27)

  1. 一種主動矩陣顯示裝置，其包括一顯示面板，該顯示面板包括複數沿水平方向延伸之掃描線(Ga1 …Gam )及複數沿垂直方向延伸之資料線(Dr1 …Drn )，m,n≧1且為整數，二掃描線(Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) )與二資料線(Drq 、Dr(q+1) )界定二顯示像素，m≧p≧0，n≧q≧1且p，q為整數，每一資料線於水平方向連接至少二相鄰之顯示像素且該二相鄰之顯示像素位於該資料線兩側，該二相鄰之顯示像素於水平方向分別連接至該二掃描線(Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) )，該主動矩陣顯示裝置進一步包括複數虛擬資料線，且任意相鄰二資料線之間之二顯示像素之間設置一虛擬資料線並為該虛擬資料線送入灰階訊號；其中於同一時刻該二相鄰資料線之電壓極性與該二相鄰資料線之間之虛擬資料線電壓極性相反。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之主動矩陣顯示裝置，其還包括一資料驅動電路，該複數資料線連接於該資料驅動電路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線至少有一共同連接端，該共同連接端連接至該資料驅動電路。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線之灰階訊號為灰階電壓。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線係直線。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線之形狀呈方波形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線與該複數掃描線絕緣相交。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線於垂直方向與該複數資料線平行設置。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之主動矩陣顯示裝置，其還包括一掃描驅動電路。
  10. 如申請專利範圍第10項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數掃描線連接於該掃描驅動電路。
  11. 一種主動矩陣顯示裝置，其包括一顯示面板，該顯示面板包括複數沿水平方向延伸之掃描線(Ga1 …Gam )及複數沿垂直方向延伸之資料線(Dr1 …Drn )，m,n≧1且為整數，二掃描線(Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) )與二資料線(Drq 、Dr(q+1) )界定二顯示像素，m≧p≧0，n≧q≧1且p，q為整數，每一顯示像素包括一像素電極及一薄膜電晶體，每一資料線與其二側之顯示像素之薄膜電晶體之源極連接，該二顯示像素之薄膜電晶體之閘極分別連接至該二掃描線(Ga(2p+1) 、Ga(2p+2) )，汲極分別連接至該二像素電極，該主動矩陣顯示裝置進一步包括複數虛擬資料線，該二相鄰資料線之間之二像素電極之間設置一虛擬資料線；以及一資料驅動電路； 其中於同一時刻該資料驅動電路為該複數資料線提供之電壓訊號極性與其為該複數虛擬資料線提供之電壓訊號極性相反。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之主動矩陣顯示裝置，其中該複數資料線連接於該資料驅動電路。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線至少有一共同連接端，該共同連接端連接至該資料驅動電路。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該資料驅動電路為該複數虛擬資料線提供極性變化之灰階訊號。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線之灰階訊號為灰階電壓。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線係直線。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線之形狀呈方波形狀。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線與該複數掃描線絕緣相交。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之主動矩陣顯示裝置，其還包括一掃描驅動電路。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數掃描線連接於該掃描驅動電路。
  21. 如申請專利範圍第11項所述之主動矩陣顯示裝置， 其中，該二相鄰資料線之間一虛擬資料線連接於該相鄰二資料線其中之一。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該二相鄰資料線之間一虛擬資料線兩端均連接於該二相鄰資料線其中之一。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該二相鄰資料線之間一虛擬資料線之一端連接於該二相鄰資料線其中之一，另一端浮接。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數虛擬資料線彼此絕緣。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之主動矩陣顯示裝置，其還包括一掃描驅動電路。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數掃描線連接於該掃描驅動電路。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之主動矩陣顯示裝置，其中，該複數掃描線與該複數虛擬資料線絕緣相交。
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