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TWI421602B - 主動元件陣列基板、液晶顯示面板及電子裝置 - Google Patents

主動元件陣列基板、液晶顯示面板及電子裝置 Download PDF

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TWI421602B TW98136571A TW98136571A TWI421602B TW I421602 B TWI421602 B TW I421602B TW 98136571 A TW98136571 A TW 98136571A TW 98136571 A TW98136571 A TW 98136571A TW I421602 B TWI421602 B TW I421602B
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Description

主動元件陣列基板、液晶顯示面板及電子裝置
本發明是有關於一種主動元件陣列基板與液晶顯示面板，且特別是有關於一種可降低斷線率的主動元件陣列基板與液晶顯示面板。
圖1為習知一種主動元件陣列基板的示意圖。請參照圖1，此主動元件陣列基板100包括：多個畫素單元110及多條掃描線G1、G2、G3~Gn與多條資料線D1、D2、D3~Dn。畫素單元110由主動元件TFT與畫素電極PE所構成。值得注意的是，在單一條資料線D1兩側的第一畫素單元欄112與第二畫素單元欄114共用這條資料線D1來傳送驅動信號。
如圖1中的箭頭A為主動元件陣列基板100的充電路徑，在任何單一條資料線D1~Dn上(如D1)與掃描線G1~Gn(如G1、G2)的交會處(區域B處)都有2個主動元件TFT位於充電路徑A上。上述設計可使資料線減半，而稱為資料線減半、閘極線加倍(Half Data Double Gate,HDDG)的設計。
然而，上述的主動元件陣列基板100在相鄰兩條資料線D1、D2之間，存在一條不作用的虛設線DL。因此，這樣的線路設計不能有效地利用線路空間。另外，當共用的資料線D1斷線時，資料線D1兩側的畫素單元110將無法正常運作。
有鑑於此，本發明提供一種主動元件陣列基板，能夠降低畫素結構的斷線率，並有效利用線路空間。
本發明提供一種液晶顯示面板，具有上述的主動元件陣列基板，而能顯示良好品質的影像。
基於上述，本發明提出一種主動元件陣列基板，包括：多個畫素單元及多條掃描線與多條資料線。每一個畫素單元具有一個主動元件，多個畫素單元排列成至少一組彼此相鄰且縱向設置的第一畫素單元欄與第二畫素單元欄。掃描線與資料線電性連接到對應的畫素單元的主動元件，其中，連接第一畫素單元欄的畫素單元的主動元件的資料線、與連接第二畫素單元欄的畫素單元的主動元件的資料線為形成封閉迴路。特別是，在第一畫素單元欄中，畫素單元的主動元件連接到奇數位置的掃描線，在第二畫素單元欄中，畫素單元的主動元件連接到偶數位置的掃描線；或者，在第一畫素單元欄中，畫素單元的主動元件連接到偶數位置的掃描線，在第二畫素單元欄中，畫素單元的主動元件連接到奇數位置的掃描線。
在本發明的一實施例中，經由掃描線與資料線依序交錯地驅動第一畫素單元欄的畫素單元、以及第二畫素單元欄的畫素單元；或者，經由掃描線與資料線依序交錯地驅動第二畫素單元欄的畫素單元、以及第一畫素單元欄的畫素單元。
在本發明的一實施例中，以彼此相鄰的第一畫素單元欄與第二畫素單元欄為一組排列單元，依序在主動元件陣列基板的橫向上排列。
本發明還提出一種液晶顯示面板，包括：上述的主動元件陣列基板、對向基板以及液晶層。對向基板對向於主動元件陣列基板。液晶層設置於主動元件陣列基板與對向基板之間。
在本發明的一實施例中，上述對向基板為一彩色濾光基板。
本發明又提出一種電子裝置，包括：上述的液晶顯示面板以及輸入單元。此輸入單元與液晶顯示面板耦接，用以輸入訊 號至液晶顯示面板以提供影像。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖2為本發明較佳實施例的一種主動元件陣列基板的示意圖。此主動元件陣列基板200包括：多個畫素單元210及多條掃描線G1、G2、G3~Gn與多條資料線D1、D2、D3~Dn。每一個畫素單元210具有一個主動元件TFT，多個畫素單元210排列成至少一組彼此相鄰且縱向設置的第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214。掃描線G1、G2、G3~Gn與資料線D1、D2、D3~Dn電性連接到對應的畫素單元210的主動元件(例如薄膜電晶體TFT)，其中，連接第一畫素單元欄212的畫素單元210的主動元件TFT的資料線D1、與連接第二畫素單元欄214的畫素單元210的主動元件TFT的資料線D1為形成封閉迴路。特別是，在第一畫素單元欄212中，畫素單元210的主動元件TFT連接到奇數位置的掃描線G1、G3、G5、G2n+1(n=0,1,2,3...)；在第二畫素單元欄214中，畫素單元210的主動元件TFT連接到偶數位置的掃描線G2、G4、G6、G2n(n=1,2,3...)。
請繼續參照圖2，以彼此相鄰的第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214為一組排列單元，依序在主動元件陣列基板200的橫方向上排列。更詳細而言，將彼此相鄰的第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214視為一個單位，依次在主動元件陣列基板200上進行排列。第一組第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214是透過彼此相連而形成封閉迴路的資料線D1來傳送信號，第n組第一畫素單元欄212與第二畫素單元 欄214是透過彼此相連而形成封閉迴路的資料線Dn來傳送信號，以此類推。
請繼續參照圖2，經由資料線D1傳送信號的第一畫素單元欄212的畫素單元210的顏色為紅色，第二畫素單元欄214的畫素單元210的顏色為綠色；經由資料線D2傳送信號的第一畫素單元欄212的畫素單元210的顏色為藍色，第二畫素單元欄214的畫素單元210的顏色為紅色；且經由資料線D3傳送信號的第一畫素單元欄212的畫素單元210的顏色為綠色，第二畫素單元欄214的畫素單元210的顏色為藍色。當然，畫素單元210的顏色排列並不限於上述例子，本領域技術人員可以根據設計需求，採取適合的顏色設置方式。
另外，主動元件TFT可以是薄膜電晶體之類的三端子元件(具有閘極、源極與汲極)。另外，每一個畫素單元210還可具有一畫素電極PE，此畫素電極PE經由主動元件TFT而電性連接到對應的掃描線G1、G2、G3~Gn與資料線D1、D2、D3~Dn。
特別是，如圖2所示，經由掃描線G1、G2、G3~Gn與資料線D1、D2、D3~Dn依序交錯地驅動第一畫素單元欄212的畫素單元210、以及第二畫素單元欄214的畫素單元210。更詳細而言，驅動的順序為：第一畫素單元欄212的最上方的畫素單元210、第二畫素單元欄214的最上方的畫素單元210、第一畫素單元欄212的第二個畫素單元210、第二畫素單元欄214的第二個畫素單元210....，依此類推。
圖3為本發明較佳實施例的一種主動元件陣列基板的驅動波形時序圖。請同時參照圖2與圖3，以經由資料線D1傳送信號的第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214為例來說 明。掃描線G1、G2在施加有方波驅動信號的圖框時間導通，所以能將正電壓注入到與掃描線G1、G2連接的畫素單元210；並且，掃描線G3、G4在未施加有方波驅動信號的圖框時間導通，所以不會將正電壓注入到與掃描線G3、G4連接的畫素單元210。依此類推，可知如圖2所示的主動元件陣列基板200的畫素單元210是進行列反轉(Row inversion)而顯示影像。上述的主動元件陣列基板200可以採用眾所周知的驅動波形時序，無需變更驅動波形時序。當然，上述的驅動波形時序圖僅為舉例，本領域技術人員可以根據設計需求，採取具有適合波形、振幅等的驅動信號。
承上述，主動元件陣列基板200的資料線D1、D2、D3~Dn連接方式、與主動元件TFT的擺放位置經過設計，所以能夠有效地利用線路空間並降低斷線率。上述的主動元件陣列基板200具有諸多優點，繼續說明如下。
圖4為圖2的主動元件陣列基板產生斷線時的示意圖。請參照圖4，以第三組第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214為例，第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214是透過彼此頭尾相接的兩條資料線D3、D3所形成的封閉迴路來傳送驅動信號。因此，當一條資料線D3產生斷線(如區域D處)，仍然可以透過具有斷線的資料線D3與另一條資料線D3所構成的信號傳輸路徑I來傳送驅動信號。如此一來，第一畫素單元欄212與第二畫素單元欄214中的多個畫素單元210仍能得到正確的資料電壓。
圖5為圖2的主動元件陣列基板的信號傳輸路徑的示意圖。請參照圖5，從資料線D1、D1而來的驅動信號可經由信號傳輸路徑I1、I2(有兩條路徑I1、I2可走)而傳送到與掃描 線G5連接的畫素單元210的主動元件TFT。也就是說，整體信號傳輸路徑I1、I2的阻抗變小，可降低驅動信號的衰減現象。
另外，比較習知的圖1與本發明的圖2可知，如習知的圖1所示，在任何單一條資料線D1~Dn上(如D1)與掃描線G1~Gn(如G1、G2)的交會處(區域B處)都有2個主動元件TFT位於充電路徑A上；然而，如本發明的圖2所示，在任何單一條資料線D1~Dn上(如D1)與掃描線G1~Gn(如G1)的交會處(區域C處)只有1個主動元件TFT位於充電路徑A上。當資料線D1~Dn與掃描線G1~Gn的交會處具有越多的主動元件TFT，將造成越大的寄生電容。由此可知，本發明的主動元件陣列基板200具有較小的寄生電容，可改善畫素單元210的顯示效果。
圖6為本發明較佳實施例的另一種主動元件陣列基板的示意圖。請參照圖6，此主動元件陣列基板202類似於如圖2所示的主動元件陣列基板200，相同的元件標示以相同的符號。兩者不同之處在於：在第一畫素單元欄212中，畫素單元210的主動元件TFT連接到偶數位置的掃描線G2、G4、G6、G2n(n=1,2,3...)；在第二畫素單元欄214中，畫素單元210的主動元件TFT連接到奇數位置的掃描線G1、G3、G5、G2n+1(n=0,1,2,3...)，也就是說，如圖2與圖6所示的主動元件TFT的擺放位置彼此不相同。類似地，此主動元件陣列基板202具有跟主動元件陣列基板200一樣的優點。特別是，如圖6所示，經由掃描線G1、G2、G3~Gn與資料線D1、D2、D3~Dn依序交錯地驅動第二畫素單元欄214的畫素單元210、以及第一畫素單元欄212的畫素單元210。更詳細而言，驅動 的順序為：第二畫素單元欄214的最上方的畫素單元210、第一畫素單元欄212的最上方的畫素單元210、第二畫素單元欄214的第二個畫素單元210、第一畫素單元欄212的第二個畫素單元210....，依此類推。
圖7為本發明較佳實施例的一種液晶顯示面板的示意圖。此液晶顯示面板300包括：主動元件陣列基板310、對向基板320以及液晶層330。對向基板320對向於主動元件陣列基板310。液晶層330設置於主動元件陣列基板310與對向基板320之間。在一實施例中，對向基板320可以是彩色濾光基板；或者，在主動元件陣列基板310上設置有彩色濾光層(未繪示)時，對向基板320可以是透明玻璃基板。
值得注意的是，主動元件陣列基板310可採用上述的主動元件陣列基板200、202。如此一來，可以提供良好的顯示品質。
圖8為本發明較佳實施例的一種電子裝置的示意圖。請參照圖8，電子裝置400包括：液晶顯示面板410以及輸入單元420。此輸入單元420與液晶顯示面板410耦接，用以輸入訊號至液晶顯示面板410以提供影像。液晶顯示面板410可以採用上述的圖7所示的液晶顯示面板300。
另外，上述電子裝置400可以是一行動電話、數位相機、數位相框、個人資料助理、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、顯示器或可攜式DVD播放器，在此並不予以限定。
綜上所述，本發明的主動元件陣列基板、液晶顯示面板以及電子裝置至少具有以下優點： 基於上述，本發明採用新的資料線接法及主動元件的擺放方式，亦即將相鄰兩條資料線的前後點連接在一起而形成封閉 迴路。另外，還利用掃描線來控制讀入驅動信號的時間。如此一來，不但可確保畫素電極得到正確電壓，還可達到將資料線的數量減半的功用。特別是，將相鄰兩條資料線的前後點相接，可有效利用線路空間，得到使畫素結構內的斷線率降低、降低信號傳遞路徑的阻抗、且仍能直接使用一般的驅動波形時序。
雖然本發明已以實施例揭露如上，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，故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、200、202、310‧‧‧主動元件陣列基板
110、210‧‧‧畫素單元
112、212‧‧‧第一畫素單元欄
114、214‧‧‧第二畫素單元欄
300、410‧‧‧液晶顯示面板
320‧‧‧對向基板
330‧‧‧液晶層
400‧‧‧電子裝置
420‧‧‧輸入單元
A‧‧‧充電路徑
B、C、D‧‧‧區域
D1~Dn‧‧‧資料線
DL‧‧‧虛設線
G1~Gn‧‧‧掃描線
I、I1、I2‧‧‧信號傳輸路徑
PE‧‧‧畫素電極
TFT‧‧‧主動元件
圖1為習知一種主動元件陣列基板的示意圖。
圖2為本發明較佳實施例的一種主動元件陣列基板的示意圖。
圖3為本發明較佳實施例的一種主動元件陣列基板的驅動波形時序圖。
圖4為圖2的主動元件陣列基板產生斷線時的示意圖。
圖5為圖2的主動元件陣列基板的信號傳輸路徑的示意圖。
圖6為本發明較佳實施例的另一種主動元件陣列基板的示意圖。
圖7為本發明較佳實施例的一種液晶顯示面板的示意圖。
圖8為本發明較佳實施例的一種電子裝置的示意圖。
200‧‧‧主動元件陣列基板
210‧‧‧畫素單元
212‧‧‧第一畫素單元欄
214‧‧‧第二畫素單元欄
TFT‧‧‧主動元件
PE‧‧‧畫素電極
A‧‧‧充電路徑
C‧‧‧區域
D1~Dn‧‧‧資料線
G1~Gn‧‧‧掃描線

Claims (12)

  1. 一種主動元件陣列基板，包括：多個畫素單元，每一個畫素單元具有一個主動元件，該些畫素單元排列成至少一組彼此相鄰且縱向設置的一第一畫素單元欄與一第二畫素單元欄；以及多條掃描線與多條資料線，電性連接到對應的該些畫素單元的該些主動元件；其中，連接該第一畫素單元欄的該些畫素單元的該些主動元件的該資料線、與連接該第二畫素單元欄的該些畫素單元的該些主動元件的該資料線為形成封閉迴路，且在該第一畫素單元欄中，該些畫素單元的該些主動元件連接到奇數位置的該些掃描線，在該第二畫素單元欄中，該些畫素單元的該些主動元件連接到偶數位置的該些掃描線，經由該些掃描線與該些資料線依序交錯地驅動該第一畫素單元欄的該些畫素單元、以及該第二畫素單元欄的該些畫素單元；或者在該第一畫素單元欄中，該些畫素單元的該些主動元件連接到偶數位置的該些掃描線，在該第二畫素單元欄中，該些畫素單元的該些主動元件連接到奇數位置的該些掃描線，經由該些掃描線與該些資料線依序交錯地驅動該第二畫素單元欄的該些畫素單元、以及該第一畫素單元欄的該些畫素單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中，以彼此相鄰的該第一畫素單元欄與該第二畫素單元欄為一組排列單元，依序在該主動元件陣列基板的橫方向上排列。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中，該主動元件為薄膜電晶體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中，每一個畫素單元還包括： 一畫素電極，該畫素電極經由該主動元件而電性連接到對應的該掃描線與該資料線。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中，該第一畫素單元欄的該些畫素單元的顏色為紅色，該第二畫素單元欄的該些畫素單元的顏色為綠色。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中，該第一畫素單元欄的該些畫素單元的顏色為藍色，該第二畫素單元欄的該些畫素單元的顏色為紅色。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中，該第一畫素單元欄的該些畫素單元的顏色為綠色，該第二畫素單元欄的該些畫素單元的顏色為藍色。
  8. 一種液晶顯示面板，包括：一主動元件陣列基板，該主動元件陣列基板是申請專利範圍第1-7項中任一項申請專利範圍所述之主動元件陣列基板；一對向基板，對向於該主動元件陣列基板；以及一液晶層，設置於該主動元件陣列基板與該對向基板之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示面板，其中，該對向基板為一彩色濾光基板。
  10. 一種電子裝置，包括：一液晶顯示面板，其包括：一主動元件陣列基板，該主動元件陣列基板是申請專利範圍第1-7項中任一項申請專利範圍所述之主動元件陣列基板；一對向基板，對向於該主動元件陣列基板；以及一液晶層，設置於該主動元件陣列基板與該對向基板之 間；以及一輸入單元，與該液晶顯示面板耦接，用以輸入訊號至該液晶顯示面板以提供影像。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中，該對向基板為一彩色濾光基板。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中，該電子裝置為一行動電話、數位相機、數位相框、個人資料助理、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、顯示器或可攜式DVD播放器。
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