TWI402795B - 顯示裝置 - Google Patents

Description

顯示裝置

本揭示案係關於一種顯示裝置，且更特定言之係關於一種顯示裝置之浮動柱的結構。

近來，為代替沉重且巨大的陰極射線管(CRT)，已積極地開發平板顯示器，諸如有機發光二極體(OLED)顯示器、電漿顯示面板(PDP)，及液晶顯示器(LCD)。

PDP為一種使用由氣體放電產生之電漿顯示字元或影像之顯示裝置，且OLED顯示器使用電場以促使特定有機物質或高分子聚合物發光來顯示字元或影像。LCD施加電場至兩個顯示面板之間的液晶層，且調節該電場之量值，以便調節穿過該液晶層之光之透射率，藉此實現所要影像。

在平板顯示器中，作為實例，LCD及OLED顯示器分別包括一顯示面板，該顯示面板具備：一像素，其包括一開關元件及一顯示信號線；一閘極驅動器，其用於發送一閘極信號至顯示信號線中之一閘極線，以便接通/斷開該像素之該開關元件；一灰度電壓發生器，其用於產生複數個灰度電壓；一資料驅動器，其用於在灰度電壓中選擇一對應於一影像資料之電壓作為一資料電壓，且將該資料電壓施加至該等顯示信號線中之一資料線；及一信號控制器，其用於控制此等元件。

顯示面板單元包括一顯示區及一在該顯示區外部之周邊區，在該顯示區中形成大部分像素及顯示信號線。

在該周邊區中安置一浮動柱，該浮動柱由與閘極線相同之層製成且跨越資料線，且在該資料線與該浮動柱之間連接一用於防止靜電之二極體，以使流入該資料線之靜電可被分散，藉此保護該資料線。此浮動柱通常由與閘極線相同之層形成。

分別在該周邊區之上方及下方在水平方向上以柱形形成該浮動柱。在該顯示器裝置製造期間或之後，該浮動柱與資料線由於微粒等可能變得短路。此可引起該資料線上之負載，從而引起其中之延遲，因此存在影像未正確顯示之問題。

在此【先前技術】部分所揭示之以上資訊僅用於增強對本發明之背景之理解，且因此其可含有未形成在此國家為一般熟習此項技術者所已知之先前技術之資訊。

本發明之一例示性實施例已致力於提供一種具有防止資料信號之延遲之優點的顯示裝置。

本發明之一例示性實施例提供一種顯示裝置，其包括：複數個像素，該等像素具有一將一資料電壓發送至該等像素之資料線；及一跨越該資料線且被分為複數個塊之浮動柱。

該顯示裝置可進一步包括一連接至該浮動柱及該資料線之第一二極體，且該第一二極體可為一雙向二極體。

該顯示裝置可包括一安置該像素之顯示區及一在該顯示區外部之周邊區，且該浮動柱可分別置於該周邊區之上方及下方。

該顯示裝置可進一步包括一連接至該浮動柱之相鄰塊之第二二極體。

該第一二極體及該第二二極體可為雙向二極體。

該顯示裝置可包括一安置該像素之顯示區及一在該顯示區外部之周邊區，且該浮動柱可分別置於該周邊區之上方及下方。

本發明將在下文中參考隨附圖式更完全地描述，該等圖式中展示本發明之例示性實施例。

首先，，將參考圖1及圖2詳細解釋根據本發明之一例示性實施例之顯示裝置，且該解釋將使用液晶顯示器之實例而給出。

圖1為根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器的方塊圖，且圖2為根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器之一像素的等效電路圖。

如圖1中所示，根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器包括一液晶面板組件300，一閘極驅動器400及一連接至該液晶面板組件300之資料驅動器500，一連接至該資料驅動器500之灰度電壓發生器800，及一控制此等元件之信號控制器600。

該液晶面板組件300連接至複數個資料線G₁ 至G_n 及D₁ 至D_m (根據等效電路)，且包括大致排列為矩陣形狀之複數個像素PX。此外，參看圖2，該液晶面板組件300包括一下部面板100、一上部面板200，及一在該上部面板200與該下部面板100之間的液晶層3。

該等信號線G₁ 至G_n 及D₁ 至D_m 包括複數個發送閘極信號(亦稱為"掃描信號")之閘極線G₁ 至G_n ，及複數個發送資料信號之資料線D₁ 至D_m 。該等閘極線G₁ 至G_n 大體上在列方向上延伸，且彼此平行，且該等資料線D₁ 至D_m 大體上在行方向上延伸，且亦彼此平行。

各像素PX，例如連接至第i個(i＝1,2,...,n)閘極線G_i 及第j個(j＝1,2,...,m)資料線Dj之像素PX，包括一連接至信號線G_i 及D_j 之開關元件Q，及連接至該開關元件Q之一液晶電容器Clc及一儲存電容器Cst。若需要，則可省略該儲存電容器Cst。

該開關元件Q為三端子元件(諸如薄膜電晶體等)，其提供至該下部面板100，且其一控制端子連接至該閘極線G_i 、其一輸入端子連接至該資料線D_j ，且其一輸出端子連接至該液晶電容器Clc及該儲存電容器Cst。

該液晶電容器Clc具有兩個端子，一個連接至該下部面板100之一像素電極191，且另一個連接至該上部面板200之一共同電極270。在該兩個電極191與270之間的液晶層3充當一介電材料。該像素電極191連接至該開關元件Q，且該共同電極270係在上部面板20o之整個表面上形成。一共同電壓Vcom係施加至該共同電極270上。與圖2中所示者不同，該共同電極270可在下部面板100上提供。在此狀況下，可以直線形或柱形來形成該兩個電極191及270中之至少一者。

該儲存電容器Cst(其輔助該液晶電容器Clc)具有一單獨信號線(未圖示)，該信號線與在下部面板100上所提供之像素電極191重疊，其間有一絕緣體介入。將一固定電壓(諸如共同電壓Vcom)施加至該單獨信號線上。然而該儲存電容器Cst可由像素電極191及上覆之先前閘極線而形成，該等閘極線經排列以經由該絕緣體彼此重疊。

為提供彩色顯示器，各像素PX應唯一地顯示原色中之一者(空間區分法)，或各像素PX應隨時間交替地顯示原色(時間區分法)，且所要顏色係由原色之空間及時間之總和識別。該等原色之實例包括紅、綠，及藍之三原色。圖2展示一空間區分法之實例。在此實例中，各像素PX具有一濾色器230，該濾色器用於將該上部面板200之一區域中之該等原色中之一者對應至該像素電極191。與圖2中所示者不同，該濾色鏡230可在該下部面板100之該像素電極191之上方或下方形成。

至少一用於偏光之偏光鏡(未圖示)係附著於液晶面板組件300之一外部表面。

再參看圖1，該灰度電壓發生器800產生兩組關於像素PX之透光度的灰度電壓(參考灰度電壓)。兩組灰度電壓中之一組相對於該共同電壓Vcom具有一正值，且另一組相對於該共同電壓Vcom具有一負值。

該閘極驅動器400連接至液晶面板組件300之閘極線G₁ 至G_n ，且施加閘極信號至該等閘極線G₁ 至G_n ，該等信號為閘極接通電壓Von與閘極關閉電壓Voff之組合。

該資料驅動器500連接至液晶面板組件300之資料線D₁ 至D_m 。該資料驅動器500自灰度電壓發生器800選擇灰度電壓中之一者，且將所選擇之灰度電壓作為一資料信號施加至該等資料線D₁ 至D_m 。然而，當該灰度電壓發生器800供應一預定數值之參考灰度電壓而非針對所有灰度位準之電壓時，該資料驅動器500劃分該等參考灰度電壓，以便產生針對所有灰度位準之灰度電壓且自其中選擇資料電壓。

該信號控制器600控制閘極驅動器400、資料驅動器500等。

該等驅動器及電路400、500、600及800中之每一者可以至少一IC晶片之形式直接裝配在該液晶面板組件300上，可以TCP(帶載封裝)類型附著於該液晶面板組件300，同時裝配在可撓性印刷電路薄膜(未圖示)上，或可裝配在一單獨印刷電路板(PCB)上。或者，該等驅動器及電路400、500、600或800可連同該等信號線G₁ 至G_n 及D₁ 至D_m 及薄膜電晶體開關元件Q整合至該液晶面板組件300。該等驅動器及電路400、500、600及800可整合至一單個晶片中。在此狀況下，彼等中之至少一者或至少一構成該等驅動器及電路之電路元件可置於該單個晶片之外部。

現將詳細描述該液晶顯示器之操作。

該信號控制器600接收輸入影像信號R、G，及B及用於控制來自外部圖形控制器(未圖示)之輸入影像信號R、G，及B之顯示的輸入控制信號。該等輸入控制信號之實例包括垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時脈信號MCLK、資料賦能信號DIO等。

該信號控制器600根據該液晶面板組件300之操作條件，以該等輸入影像信號R、G，及B及該等輸入控制信號為基準，處理該等影像信號R、G，及B，且產生一閘極控制信號CONT1及一資料控制信號CONT2。接著，該信號控制器600供應該閘極控制信號CONT1至該閘極驅動器400，且供應該資料控制信號CONT2及經處理之影像信號DAT至該資料驅動器500。

該閘極控制信號CONT1包括一指示啟動掃描之掃描啟動信號，及至少一用於控制一閘極接通電壓Von之輸出時間之時脈信號。該閘極控制信號CONT1亦可進一步包括一用於限制該閘極接通電壓Von之一持續時間的輸出賦能信號。

該資料控制信號CONT2包括一通知影像資料至像素PX之一列(組)之發送的水平同步啟動信號，一用於指示將該資料信號施加至該等資料線D₁ 至D_m 之負載信號，及一資料時脈信號。該資料控制信號CONT2亦可進一步包括一反轉信號，該反轉信號用於將相對於該共同電壓Vcom之該資料信號的電壓極性反轉，在下文中，將相對於該共同電壓之該資料信號的電壓極性簡稱為該資料信號之極性。

以來自該信號控制器600之資料控制信號CONT2為基準，該資料驅動器500接收一用於像素PX之一列(組)之數位影像信號DAT，且選擇對應於各數位影像信號DAT之灰度電壓。接著，該資料驅動器500將該數位影像信號DAT轉換為類比資料信號，且將該類比資料信號施加至該等資料線D₁ 至D_m 。

以來自該信號控制器600之閘極控制信號CONT1為基準，該閘極驅動器400將該閘極接通電壓Von施加至該等閘極線G₁ 至G_n ，以便接通連接至該等閘極線G₁ 至G_n 之開關元件Q。因此，施加至該等資料線D₁ 至D_m 之資料信號係經由接通之開關元件Q施加至對應像素PX。

在施加至該像素PX之資料信號之電壓與該共同電壓Vcom之間的差值成為該液晶電容器Clc之電荷電勢，亦即，像素電壓。液晶分子之排列根據該像素電壓之值而變化，且因此，穿過該液晶層3之光之偏振被改變。偏振之改變藉由附著於該顯示面板組件300之偏光鏡引起光之透射率之改變。

藉由對每個水平週期重複此操作(該水平週期被稱為"1H"且等於該水平同步信號Hsync及該資料賦能信號之一循環)，該閘極接通電壓Von順序地施加至所有閘極線G₁ 至G_n ，且該資料信號係施加至所有像素PX，從而顯示一圖框之影像。

當一圖框完成及下一個圖框啟動時，控制施加至該資料驅動器500之反轉信號之狀態，以使待施加至各像素之資料電壓之極性與其在先前圖框中之極性相反("圖框反轉")。此時，在一資料線上之資料電壓之極性可根據該反轉信號之特徵而在一圖框中改變，例如，列反轉或點反轉，或施加至像素之列之資料信號的極性可彼此不同，例如，行反轉或點反轉。

根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器之浮動柱的結構現將參考圖3至圖5而詳細描述。

圖3為展示根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器之浮動柱之配置的圖式，圖4為展示根據本發明之一例示性實施例之圖3中所示之浮動柱之配置的圖式，及圖5為根據本發明之一例示性實施例之圖3中所示之浮動柱之配置的圖式。

參看圖3，根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器之液晶面板組件300包括一顯示區DA及一在該顯示區DA外部之周邊區PA。大部分圖1及圖2中所示之信號線G₁ 至G_n 及D₁ 至D_m 及像素PX係在顯示區DA中形成，且分別包含浮動柱塊FB1至FB10之浮動柱束FBG1及FBG2係安置於該周邊區PA之上方及下方。圖3例示性地展示將該浮動柱分為十個浮動柱塊FB1至FB10，且該等塊之數目可不同地改變。參考字元"DL"指示一資料線。

圖4為圖3中所示之該等浮動柱塊的放大圖，且特別展示安置於該液晶面板組件300上方之浮動柱塊FB1至FB10中的三個浮動柱塊FB1至FB3。

各別浮動柱塊FB1至FB3為在分離區OPN處彼此實體斷開，且該等浮動柱塊跨越特定數目之資料線DL。圖4例示性地展示該等浮動柱塊在每K個資料線DL處分離。該等浮動柱塊FB1至FB10之數目可在不發生信號延遲之範圍內任意確定。

二極體dd為分別連接至浮動塊柱FB1至FB3且跨越資料線D₁ 至D_k ，D_{k ＋ 1} 至D_{2 k} ，及D_{2 k ＋ 1} 至D_{3 k} 。若靜電之內流流入該等資料線D₁ 至D_k ，D_{k ＋ 1} 至D_{2 k} ，及D_{2 k ＋ 1} 至D_{3 k} ，則該靜電將由該等二極體dd分散。各二極體dd為雙向二極體，亦即，所謂背對背式二極體，且其將靜電自資料線D₁ 至D_k ，D_{k ＋ 1} 至D_{2 k} ，及D_{2 k ＋ 1} 至D_{3 k} 分散至浮動柱塊FB1至FB3。

因此，較之其中該浮動柱係形成為柱之先前技術，即使浮動柱塊FB1至FB10中之一者與一資料線DL短路，對資料線DL起作用之負載仍可大體上減小，從而可防止信號延遲。

圖5中所示之浮動柱之結構大體上與圖4中所示之浮動柱相同。在圖5中，將浮動柱每特定數目之資料線處分為浮動柱塊FB1至FB3，且其跨越該等資料線D₁ 至D_k 、D_{k ＋ 1} 至D_{2 k} ，及D_{2 k ＋ 1} 至D_{3 k} 。與圖4之僅有差別為二極體ddb連接相鄰浮動柱塊。該二極體ddb亦可為雙向二極體。該二極體ddb僅當非常高之電壓(諸如靜電)或非常高之電流(諸如由靜電引起之電流)存在或經由其流動時接通。否則，二極體ddb關閉。因此，在不存在靜電之內流的正常情況下，可將圖5之結構視為與圖4中所示之結構相同。因此，當浮動柱束FBG1及FBG2與資料線DL短路時，負載可最小化，且當發生一靜電之內流時，分散靜電之效果可超越圖4中所示之例示性實施例之該效果而更為有利地增強。

同樣，由於該浮動柱經安置以分為複數個塊，因此可防止資料信號之延遲，藉此顯示優異之影像。此外，由於二極體ddb係安置於浮動柱塊FB1至FB10之間，因此可最大化分散靜電之效果。

儘管已關於目前所認為之例示性實施例描述本發明，但應瞭解本發明並不限於所揭示之實施例，而相反，本發明係欲覆蓋包括於隨附申請專利範圍之精神及範疇內之各種修改及相當佈置。

3．．．液晶顯示層

100．．．下部面板

191．．．像素電極

200．．．上部面板

230．．．濾色器

270．．．共同電極

300．．．液晶面板組件

400．．．閘極驅動器

500．．．資料驅動器

600．．．信號控制器

800．．．灰度電壓發生器

Clc．．．液晶電容器

CONT1．．．閘極控制信號

CONT2．．．資料控制信號

Cst．．．儲存電容器

DAT．．．數位影像信號

dd、ddb．．．二極體

DE．．．資料賦能信號

DL．．．資料線

FB1－FB10．．．浮動柱塊

Hsync．．．水平同步信號

MCLK．．．主時脈信號

Q．．．開關元件

R、G、B．．．輸入影像資料

Vsync．．．垂直同步信號

圖1為根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器的方塊圖。

圖2為根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器之一像素的等效電路圖。

圖3為展示根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器之浮動柱之配置的圖式。

圖4為展示根據本發明之一例示性實施例之圖3中所示之一浮動柱之配置的圖式。

圖5為展示根據本發明之一例示性實施例之圖3中所示之一浮動柱之配置的圖式。

300．．．液晶面板組件

DA．．．顯示區

DL．．．資料線

FB1－FB10．．．浮動柱塊

FBG1．．．浮動柱束

FBG2．．．浮動柱束

PA．．．周邊區

Claims (13)

1. 一種包括複數個像素之顯示裝置，其包含：複數個資料線，其用於將若干資料電壓發送至該複數個像素；一第一浮動柱，其被分為複數個不連接的第一塊，該複數個第一塊之每一者跨越複數個連續且彼此不同的資料線，但被跨越之該複數個連續資料線少於該複數個資料線之全部；以及複數個第一二極體，其各別地連接至該複數個資料線且各別地連接至該第一浮動柱，其中該顯示裝置包含安置該複數個像素之一顯示區及在該顯示區外部之一周邊區，該周邊區包含置於該顯示區之上的一第一周邊區以及置於該顯示區之下的一第二周邊區，該第一浮動柱之該複數個第一塊係置於該第一周邊區及該第二周邊區之一者中，以及該浮動柱之該複數個第一塊被安置於該等第一塊之每一者實質延伸之一方向上。
2. 如請求項1之顯示裝置，其中該複數個二極體之每一者係一雙向二極體。
3. 如請求項2之顯示裝置，其中該顯示裝置包含一第二浮動柱，其被分為複數個不連接的第二塊，該複數個第二塊之全部跨越該複數個資料線之至少一資料線，其中該第二浮動柱之該複數個第二塊係置於該第一周 邊區及該第二周邊區中之另一者，該另一者未放置該第一浮動柱之該複數個第一塊。
4. 如請求項3之顯示裝置，其中該顯示裝置進一步包含複數個第二二極體，其各別地連接至該複數個資料線且各別地連接至該第二浮動柱。
5. 如請求項3之顯示裝置，其中該複數個第二塊係水平地隔開且安置於一列中。
6. 如請求項1之顯示裝置，其中該複數個第一塊係係水平地隔開且安置於一列中。
7. 一種包括複數個像素之顯示裝置，其包含：複數個資料線，其用於將若干資料電壓發送至該複數個像素；一第一浮動柱，其被分為複數個第一塊，該複數個第一塊之每一者跨越複數個連續且彼此不同的資料線，但被跨越之該複數個連續資料線少於該複數個資料線之全部；以及複數個第一二極體，其將該複數個第一塊之若干鄰近塊連接至彼此，其中該顯示裝置包含安置該複數個像素之一顯示區及在該顯示區外部之一周邊區，該周邊區包含置於該顯示區之上的一第一周邊區及置於該顯示區之下的一第二周邊區，以及該第一浮動柱之該複數個第一塊係置於該第一周邊區及該第二周邊區之一者， 該第一浮動柱之該複數個第一塊被安置於該等第一塊之每一者實質延伸之一方向上。
8. 如請求項7之顯示裝置，其進一步包含複數個第二二極體，其各別地連接至該第一浮動柱且各別地連接至該複數個資料線。
9. 如請求項8之顯示裝置，其中該等第一二極體及該等第二二極體係雙向二極體。
10. 如請求項7之顯示裝置，其中該顯示裝置包含一第二浮動柱，其被分為複數個第二塊，該等第二塊之全部跨越該複數個資料線之至少一資料線，其中該第二浮動柱之該複數個第二塊係置於該第一周邊區及該第二周邊區中之另一者，該另一者未放置該第一浮動柱之該複數個第一塊。
11. 如請求項10之顯示裝置，其中該複數個第二塊係水平地隔開且安置於一列中。
12. 如請求項10之顯示裝置，其進一步包含複數個第三二極體，其將該複數個第二塊之若干鄰近塊連接至彼此。
13. 如請求項7之顯示裝置，其中該複數個第一塊係水平地隔開且安置於一列中。