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CN102456314A - 显示装置及具有显示装置的电子设备 - Google Patents

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CN102456314A
CN102456314A CN201110266542XA CN201110266542A CN102456314A CN 102456314 A CN102456314 A CN 102456314A CN 201110266542X A CN201110266542X A CN 201110266542XA CN 201110266542 A CN201110266542 A CN 201110266542A CN 102456314 A CN102456314 A CN 102456314A
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吉贺正博
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Innolux Shenzhen Co Ltd
Chi Mei Optoelectronics Corp
Innolux Corp
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Innolux Shenzhen Co Ltd
Chi Mei Optoelectronics Corp
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Abstract

本发明提供一种显示装置以在不使电路结构和控制复杂化的情况下抑制光漏电流，包括：多个像素，其配置为行列矩阵型式；及多个信号线，其配置于该多个像素的像素行或像素列。每个像素包括：像素电极；二个开关元件和，其串联配置于与该像素所属的像素行或像素列对应连接的信号线以及该像素电极之间，并同步导通和关闭；及阻抗元件，其从该二个开关元件和中间耦接至一预设的定电压；其中该阻抗元件的阻抗值比该二个开关元件和的导通阻抗大且比该二个开关元件和的关闭阻抗小。该预设的定电压等于输入至该信号线的信号电压的中心电压。

Description

显示装置及具有显示装置的电子设备
技术领域
本发明是有关于具有配置成行列矩阵型式的多个像素和配置于像数列或像素行的多个信号线的显示装置以及具有该显示装置的电子设备。
背景技术
在具有配置成行列矩阵型式的多个像素的显示装置中，每个像素包括配置于信号线(又称源极线)与扫描线(又称栅极线)交叉处的开关元件。每个像素还包括形成于与开关元件相同的基板上的像素电极以及形成于像素电极对面的基板上的公共电极。公共电极耦接至所有像素共享的定电压源。开关元件根据该开关元件所属像素行所对应连接的栅极线上的扫描信号而导通。开关元件导通的期间即一般所称的「扫描期间」。在扫描期间中，像素电极经由开关元件耦接至该像素电极所属像素列所对应连接的源极线，并于该像素电极施加信号电压。像素电极和公共电极之间因此产生电位差，而此电位差驱动配置在像素电极和公共电极之间的显示元件。举例而言，当显示元件为液晶时，液晶分子的排列方向会随着像素电极和公共电极之间的电位差而改变，透射或被反射的光量也跟着改变，因此显示元件能进行显示。
一般而言，开关元件是使用薄膜晶体管(TFT)构成。但是，当使用薄膜晶体管时，光照射下所造成的漏电流便成为问题。当光照射在薄膜晶体管时，尽管薄膜晶体管为关闭，储存在液晶显示元件以及与液晶显示元件并联配置的储存电容器内的电荷仍经由薄膜晶体管漏出至信号线，因而造成串扰(crosstalk)。
有鉴于此，欲抑制漏出至信号线的光漏电流的发明将被参考，例如日本专利第2005-338285号公报(专利文献1)以及日本专利第2003-215536号公报(专利文献2)。
[专利文献1]日本专利第2005-338285号公报
[专利文献2]日本专利第2003-215536号公报
发明内容
[发明所欲解决的问题]
尽管如此，现有技术对于完全抑制漏出至信号线的光电流仍有困难，即使能够完全抑制漏出至信号线的光电流，还是有电路结构和控制因此变得复杂的问题存在。
本发明有鉴于现有技术所面临的问题，目的在于提供一种显示装置及具有该显示装置的电子设备以在不使电路结构和控制复杂化的情况下抑制光漏电流。
[解决问题的方法]
为了达到上述目的，本发明提供一种显示装置，其包括：多个像素，其配置为行列矩阵型式；以及多个信号线，其配置于该多个像素的像素行或像素列；其中每个像素包括：像素电极；第一和第二开关元件，其串联配置于与该像素的行或列对应连接的信号线以及该像素电极之间，并同步导通和关闭；以及阻抗元件，其从该第一和该第二开关元件中间耦接至一预设的定电压；其中该阻抗元件的阻抗值比该第一和该第二开关元件的导通阻抗大且比该第一和该第二开关元件的关闭阻抗小；其中该预设的定电压等于输入至该信号线的信号电压的中心电压。
根据于此，本发明提供一种显示装置以在不使电路结构和控制复杂化的情况下抑制光漏电流。
在一实施型态中，该预设的定电压配置于该像素电极经由显示元件的对向侧，并为全部像素所共享的公共电极的电压。该显示元件例如为液晶。
在一实施型态中，该阻抗元件例如为电阻器，包括第一端和第二端，该第一端耦接于该第一和该第二开关元件之间，而该第二端耦接于该公共电极。
在一实施型态中，该阻抗元件为在该第一和该第二开关元件导通的期间关闭且在该第一和该第二开关元件关闭的期间导通的第三开关元件。在一例子中，该第一和该第二开关元件为N型薄膜晶体管，该第三开关元件为P型薄膜晶体管。在另一例子中，该第一和该第二开关元件为P型薄膜晶体管，该第三开关元件为N型薄膜晶体管。
遵从本发明实施型态的显示装置可为例如电视接收机、笔记本型个人计算机(PC)、移动电话、手表、个人数字助理(PDA)、汽车导航装置、可携式游戏机或Aurora Vision等，而具有该等显示装置的电子设备可向使用者提供图像。
[发明的效果]
根据本发明的实施型态，本发明提供一种显示装置及具有该显示装置的电子设备以在不使电路结构和控制复杂化的情况下抑制光漏电流。
附图说明
图1所示为根据本发明实施形态的显示装置的结构方块图；
图2所示为先前技术中一般像素结构的电路图；
图3所示为根据本发明实施形态的像素结构的电路图；
图4所示为图3的像素结构的变异例的电路图；
图5所示为发生在具有如图4所示的像素电路的显示装置中的串扰量以及遵从先前技术的显示装置中的串扰量的比较示意图；
图6a所示为计算串扰量的说明图；
图6b所示为计算串扰量的说明图；
图7所示为根据本发明实施形态的电子设备示意图。
[主要元件标号说明]
10、71～显示装置；            11～显示面板；
12～源极驱动部；              13～栅极驱动部；
14～控制器；
15-1至15-m、15-i、15-(i+1)～源极线；
16-1至16-m、16-j～栅极线；    17-j～CS线；
20～像素电极；                21、22、40～开关元件；
23～公共电极；                30～阻抗元件；
31～连接点；                  60～黑色窗口；
61、P11到Pnm、Pij、P’ij、P”ij～像素；
70～电子设备；                CL～显示元件；
CS～储存电容器。
具体实施方式
以下附加的图式是用来说明本发明的最佳实施型态。
图1所示为根据本发明实施形态的显示装置的结构方块图。在图1中，显示装置10包括显示面板11、源极驱动器12、栅极驱动器13、以及控制器14。
显示面板11包括配置成行列矩阵型式的多个像素P11～Pnm(m、n为整数)。显示面板11还包括多个源极线15-1～15-m以及多个栅极线16-1～16-n，其中源极线15-1～15-m配置于像素列或像素行，而栅极线16-1～16-n配置于与源极线15-1～15-m垂直的像素行或像素列。
源极驱动器12为依据图像数据信号驱动源极线15-1～15-m的信号线驱动电路，并经由源极线15-1～15-m输入每个像素P11～Pnm的信号电压。栅极驱动器13为依序驱动栅极线16-1～16-n的扫描线驱动电路，并经由栅极线16-1～16-n控制每个像素P11～Pnm的信号电压输入。举例而言，栅极驱动器13根据例如交错方式或逐步方式等的扫描方式选择单位行内的像素，而信号电压经由源极线输入至那些被选择的像素。以液晶显示装置为例，利用因为输入信号电压所产生的液晶分子排列方向的改变使得背光源或环境光(反射光)偏光进而显示图像。
控制器14同步化源极驱动器12以与门极驱动器13并且控制其操作。
图2所示为先前技术中一般像素结构的电路图。
像素Pji(i和j为整数，1≤i≤m且1≤j≤n)配置于与该像素所属的第i列所对应连接的源极线15-i以及与该像素所属的第j行所对应连接的栅极线16-j的交叉处。
像素Pji包括像素电极20、形成于与像素电极20相同的基板上的第一开关元件21和第二开关元件22、在像素电极20通过如液晶等的显示元件对面的基板上形成的公共电极23。为了解起见，在图2中，液晶显示元件CL以像素电极20与公共电极23之间的电容表示。公共电极23耦接至全部像素P11～Pnm所共享的定电压源(例如接地)。
第一开关元件21和第二开关元件22为具有相同开关特性的开关元件，并在像素电极20与源极线15-i之间串联连接。第一开关元件21和第二开关元件22的控制端耦接至栅极线16-j，第一开关元件21和第二开关元件22根据栅极线16-j上的扫描信号而同时导通。举例而言，第一开关元件21和第二开关元件22为N型或P型的薄膜晶体管(TFT)。在图2中，第一开关元件21和第二开关元件22以N型TFT表示。
除此之外，像素Pji还包括储存电容器CS，其在扫描期间终了但未到下一次扫描期间的期间(即更新图像数据的一周期之间)保存扫描阶段时在像素电极20输入信号电压的电荷。因此，储存电容器CS配置于CS线17-j与像素电极20之间，其中CS线17-j与栅极线16-j平行。或者，以CS线17-j取代储存电容器CS并耦接至公共电极23。
第一开关元件21和第二开关元件22用来在各像素行被选择的扫描期间中将像素电极20耦接至源极线15-i，第一开关元件21和第二开关元件22至少有一个即足够。但是，在各像素行未被选择的非扫描期间时像素电极20与源极线15-i之间的阻抗值会变大，为了通过未导通的第一开关元件21和第二开关元件22抑制向源极流出的光漏电流，习惯上会在像素电极20与源极线15-i之间串联配置二个开关元件。
尽管如此，还是无法完全抑制光漏电流，其所造成的影响为照射于第一开关元件21和第二开关元件22的光亮度越大则串扰的现象越明显。
图3所示为根据本发明实施形态的像素结构的电路图。
图3的像素P’ji与图2的像素Pij之间的差异在于图3的像素P’ji还包括阻抗元件30。阻抗元件30包括第一端和第二端，其中第一端耦接于第一开关元件21和第二开关元件22之间的连接点31，而第二端耦接于公共电极23。阻抗元件30的阻抗值比第一开关元件21和第二开关元件22的导通阻抗大，比第一开关元件21和第二开关元件22的关闭阻抗小。
因此，在第一开关元件21和第二开关元件22非导通的情况下所产生的光漏电流会从像素电极20经由第一开关元件21和阻抗元件30流向公共电极23，而不会朝源极线15-i漏出。而结果就是避免串扰的产生。除此之外，此时由于显示元件CL两端电压的连续下降与极性无关，闪烁的情况也可改善。
另一方面，在第一开关元件21和第二开关元件22导通的扫描期间时，电流会从源极线15-i经由第一开关元件21和第二开关元件22流向像素电极20。因此，像素电路中多加的阻抗元件30并不会对扫描期间的像素电路操作造成影响。
在此例子中，阻抗元件30的第二端耦接于公共电极23。对此而言，源极线15-i的中心电压为0V而变化的范围为±5V，且公共电极23为接地(也就是0V)，此为常见的情况。阻抗元件30的第二端并不限于耦接于公共电极23，也可耦接至电压值为源极线15-i输入信号电压的中心电压值的定电压源。
图4所示为图3的像素结构的变异例的电路图。
图4的像素P”ji与图3的像素P’ji之间的差异在于图4的像素P”ji用开关元件40来当作阻抗元件30。开关元件40配置于第一开关元件21和第二开关元件22中间的连接点31以及公共电极23之间，其控制端耦接至栅极线16-j。但是，开关元件40具有与第一开关元件21和第二开关元件22相反的开关特性，开关元件40在第一开关元件21和第二开关元件22导通的期间为关闭，而在第一开关元件21和第二开关元件22关闭的期间为导通。举例而言，如图4所示，当第一开关元件21和第二开关元件22为N型TFT时开关元件40为P型TFT。另一种情况是当第一开关元件21和第二开关元件22为P型TFT时开关元件40为N型TFT。
因此，在第一开关元件21和第二开关元件22非导通的情况下所产生的光漏电流会从像素电极20经由第一开关元件21和开关元件40流向公共电极23，而不会朝源极线15-i漏出。而结果就是避免串扰的产生。除此之外，此时由于显示元件CL两端电压的连续下降与极性无关，闪烁的情况也可改善。
另一方面，在第一开关元件21和第二开关元件22导通的扫描期间时，电流会从源极线15-i经由第一开关元件21和第二开关元件22流向像素电极20。因此，像素电路中多加的开关元件40并不会对扫描期间的像素电路操作造成影响。
图5所示为发生在具有如图4所示的像素电路的显示装置中的串扰量以及遵从先前技术的显示装置中的串扰量的比较示意图。图中纵轴为串扰量，横轴为背光源的亮度值。
串扰量可利用图6a与图6b的图样而求得。图6a与图6b的显示图样是以正常显黑(Normally Black)为例；正常显黑为在未施加电压至像素电极的状态下显示的黑色。图6a通常被称为窗图样(window pattern)，在显示面板11的半色调背景的中央显示黑色窗60。图6b通常被称为光栅图样(rasterpattern)，显示面板11全部显示半色调背景。在显示窗图样的情况下，测定黑色窗下面位置任意一像素61的亮度值Lw。同样地，在显示光栅图样的情况下，测定同一个像素61的亮度值Lref。在显示光栅图样的情况下像素61的亮度值Lref为基准值，串扰量为亮度值Lw相对于基准值Lref的比例值：
串扰量(％)＝((Lw-Lref)/Lref)×100
藉此可以评估显示黑色窗60的像素组的垂直方向以外的其它像素所造成的影响。
在图5中，实线表示具有如图4所示的像素电路结构的显示装置的串扰量，而虚线表示遵从先前技术的显示装置的串扰量。从图式可以得知，遵从先前技术的显示装置随着背光源亮度的增加串扰量也跟着增加，另一方面，具有如图4所示的像素电路结构的显示装置不管背光源亮度为多少串扰量还是大致维持为0。因此可以证明本发明可在不使电路结构和控制复杂化的情况下抑制光漏电流。
图7所示为根据本发明实施形态的电子设备示意图。图7的电子设备70以笔记本型个人计算机(PC)表示，其它例如电视接收机、移动电话、手表、个人数字助理(PDA)、桌上型个人计算机、汽车导航装置、可携式游戏机或Aurora Vision等电子设备。
笔记本型个人计算机70具有显示装置71，其包括可将信息显示为图像的显示面板。显示装置71为包括如图3或图4所示的像素电路结构的显示装置以抑制光电流并因此抑制串扰。
以上就本发明的最佳实施形态进行说明，惟本发明并不局限于本最佳实施形态而已。在不损害本发明主旨的范围内可进行相关变更。

Claims (9)

1.一种显示装置，其包括：
多个像素，其配置为行列矩阵型式；以及
多个信号线，其配置于该多个像素的像素行或像素列；
其中每个像素包括：
像素电极；
第一和第二开关元件，其串联配置于与该像素的行或列对应连接的信号线以及该像素电极之间，并同步导通和关闭；以及
阻抗元件，其从该第一和该第二开关元件中间耦接至一预设的定电压；
其中该阻抗元件的阻抗值比该第一和该第二开关元件的导通阻抗大且比该第一和该第二开关元件的关闭阻抗小；
其中该预设的定电压等于输入至该信号线的信号电压的中心电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中该预设的定电压配置于该像素电极经由显示元件的对向侧，并为全部像素所共享的公共电极的电压。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中该阻抗元件包括第一端和第二端，该第一端耦接于该第一和该第二开关元件之间，而该第二端耦接于该公共电极。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中该阻抗元件为电阻器。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中该阻抗元件为在该第一和该第二开关元件导通的期间关闭且在该第一和该第二开关元件关闭的期间导通的第三开关元件。
6.根据权利要求5所述的显示装置，该第一和该第二开关元件为N型薄膜晶体管，该第三开关元件为P型薄膜晶体管。
7.根据权利要求5所述的显示装置，该第一和该第二开关元件为P型薄膜晶体管，该第三开关元件为N型薄膜晶体管。
8.根据权利要求2所述的显示装置，该显示元件为液晶。
9.一种电子设备，其包括如权利要求1至8中任一项所述的显示装置。
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