显示器的制作方法

本发明涉及一种显示器，且特别涉及一种使用光信号的显示器。

背景技术：

在现在，显示器朝着大尺寸且高分辨率发展，因而遇到了两个需要解决的问题：1.显示面板的走线阻抗随着显示面板的尺寸变大而随之提升，所造成显示面板信号的失真(distortion)；2.随着显示面板的分辨率提高，单列扫线(scanline)的充电时间也跟着被压缩，目前造成数据驱动器的充电能力可能无法满足显示面板的充电需求，亦即像素可能没有足够的时间充电至目标电压，使得像素无法完整地显示不同灰阶变化。因此，如何解决上述问题则成为设计大尺寸显示面板的一个重点课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种显示器，可避免信号因阻抗过高而失真，并且可使像素具有充份的充电时间。

本发明的显示器，包括显示面板。显示面板具有多个显示区块，其中各个显示区块包括光转换电路、像素阵列及数据电压选择电路。光转换电路接收光脉冲信号，且具有上拉电路及下拉电路，其中上拉电路与下拉电路耦接于系统高电压与系统低电压之间，且上拉电路与下拉电路依据光脉冲信号输出系统高电压或系统低电压以形成电压脉冲信号。数据电压选择电路耦接光转换电路与像素列阵，且接收交流波形电压，以依据电压脉冲信号提供数据信号至像素阵列。

基于上述，本发明实施例的显示器，由于光脉冲信号不是由电极(或导线)所传送，因此没有信号衰减的问题。并且，通过将显示面板分区块且同时进行数据写入，因此可改善写入时间不足的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的显示器的系统示意图；

图2为依据本发明一实施例的显示面板的电路示意图；

图3为依据本发明一实施例的显示面板的驱动波形示意图；

图4为依据本发明另一实施例的显示面板的电路示意图；

图5为依据本发明一实施例的显示器的结构示意图。

其中，附图标记

10：显示器

11：位置驱动器

13：电源供应器

15：数据驱动器

100、100a、100b：显示面板

110、110a、110b：光转换电路

111、111a：上拉电路

113、113a、113b：下拉电路

120、120a：数据电压选择电路

130、130a：多工电路

140、140a：像素阵列

510：第一偏光层

520：彩色滤波层

530：主动阵列层

540：第二偏光层

bd1～bd4：显示区块

d1：光穿透方向

dl：源极线

fbx：光纤

gl：栅极线

ldx：显示光

lp1～lpx：光脉冲信号

lpx：平面光

m1～m5：晶体管

md1：数据晶体管

mx1～mx3：开关晶体管

pe1、pe2：致能期间

px：像素

ramp：交流波形电压

rph：光敏电阻

vdd：系统高电压

vp1～vp4：电压脉冲信号

vss：系统低电压

x1～xm：栅极驱动信号

xcr：彩色滤波片

xbm：黑矩阵

xdd1～xdd4：数据信号

y1～yn：开关信号

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

图1为依据本发明一实施例的显示器的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，显示器10包括位置驱动器11、电源供应器13、数据驱动器15及显示面板100。位置驱动器11耦接显示面板100，以提供多个栅极驱动信号x1～xm及多个开关信号y1～yn至显示面板100，其中m及n分别为一正整数。

电源供应器13耦接显示面板100，以提供交流波形电压ramp、系统高电压vdd及系统低电压vss至显示面板100，其中交流波形电压ramp可以为正弦波、方波、三角波及锯齿波的其中之一。数据驱动器15耦接显示面板100，以提供多个光脉冲信号lp1～lpx，其中x为一正整数。

显示面板100具有多个显示区块(如bd1～bd4)，其中光脉冲信号lp1～lpx的数量对应显示区块(如bd1～bd4)的数量，亦即x可等于显示区块(如bd1～bd4)的数量。各个显示区块(如bd1～bd4)包括光转换电路110、数据电压选择电路120、多工电路130及像素阵列140。

光转换电路110接收对应的光脉冲信号(如lp1～lpx)，且具有上拉电路111及下拉电路113。上拉电路111与下拉电路113耦接于系统高电压vdd与系统低电压vss之间，且上拉电路111与下拉电路113依据对应的光脉冲信号(如lp1～lpx)输出系统高电压vdd或系统低电压vss以形成对应的电压脉冲信号(如vp1～vp4)。

数据电压选择电路120耦接光转换电路110，且接收交流波形电压ramp及对应的电压脉冲信号(如vp1～vp4)，以依据对应的电压脉冲信号(如vp1～vp4)提供对应的数据信号(如xdd1～xdd4)。多工电路130耦接数据电压选择电路120及像素阵列140，且接收对应的数据信号(如xdd1～xdd4)及多个开关信号y1～yn，以依据开关信号y1～yn将对应的数据信号(如xdd1～xdd4)依序提供像素阵列140中的各行像素(稍后说明)。像素阵列140接收栅极驱动信号x1～xm，以逐列开启多个像素(稍后说明)。依据上述，n对应像素阵列140中的行数，m对应像素阵列140中的列数，并且栅极驱动信号x1～xm及开关信号y1～yn相互搭配以选择像素阵列140中的写入位置(即写入对应位置的像素)。

依据上述，由于光脉冲信号lp1～lpx不是由电极(或导线)所传送，因此可改善信号衰减的问题。并且，通过将显示面板分区块且同时进行数据写入，因此可改善写入时间不足的问题。

图2为依据本发明一实施例的显示面板的电路示意图。请参照图1及图2，显示面板100a用以说明显示面板100，其中相同或相似的元件使用相同或相似的标号。在本实施例，显示区块(如bd1～bd4)的电路结构大致相同，因此在此以显示区块bd1为例以说明，而其他显示区块(如bd2～bd4)的电路结构可参照显示区块bd1的说明而理解。

在本实施例中，光转换电路110a的上拉电路111a包括晶体管m1(对应第一晶体管)。晶体管m1具有接收系统高电压vdd的第一端、接收系统高电压vdd的控制端、以及耦接对应的电压脉冲信号vp1的第二端。

光转换电路110a的下拉电路113a包括光敏电阻rph、晶体管m2及m3(对应第二晶体管及第三晶体管)。晶体管m2具有接收系统高电压vdd的第一端、接收系统高电压vdd的控制端、以及第二端。晶体管m3具有耦接对应的电压脉冲信号vp1的第一端、耦接晶体管m2的第二端的控制端、以及接收系统低电压vss的第二端。光敏电阻rph耦接于系统低电压vss与晶体管m3的控制端之间，并且接收对应的光脉冲信号(lp1～lp4)。

当光敏电阻rph接收到对应的光脉冲信号(lp1～lp4)时，光敏电阻rph会呈现低阻抗，以致于晶体管m3会不导通，而对应的电压脉冲信号vp1的电压准位会大致为系统高电压vdd；当光敏电阻rph未接收到对应的光脉冲信号(lp1～lp4)时，光敏电阻rph会呈现高阻抗，以致于晶体管m3会导通，而对应的电压脉冲信号vp1的电压准位会大致为系统低电压vss。

依据上述，晶体管m1耦接成晶体管二极管，亦即上拉电路111a会利用系统高电压vdd上拉对应的电压脉冲信号vp1～vp4。而下拉电路113a会对应光敏电阻rph是否接收到对应的光脉冲信号lp1决定是否利用系统低电压vss下拉对应的电压脉冲信号vp1，亦即下拉电路113a接收对应的光脉冲信号lp1以决定是否利用系统低电压vss下拉对应的电压脉冲信号vp1。

由于上拉电路111a会利用系统高电压vdd上拉对应的电压脉冲信号vp1，为了使对应的电压脉冲信号vp1能被下拉，下拉电路113a的下拉强度会高于上拉电路111a的上拉强度，亦即晶体管m3的通道的长宽比会高于晶体管m1的通道的长宽比。并且，为了符合下拉电路113a的阻抗反应速度，光敏电阻rph的材质可以镁参杂的氧化锌(zincoxide)，其阻抗上升时间约为10纳秒(ns)，阻抗下降时间约为150纳秒(ns)，但本发明实施例不以此为限。

数据电压选择电路120a包括数据晶体管md1。数据晶体管md1具有接收交流波形电压ramp的第一端、接收对应的电压脉冲信号vp1的控制端、以及提供对应的数据信号xdd1的第二端。多工电路130a包括多个开关晶体管(如mx1～mx3)，其中各个开关晶体管(如mx1～mx3)具有耦接至数据电压选择电路120a的第一端、接收对应的开关信号(如y1～y3)的控制端、以及耦接至像素阵列140a的第二端。其中，开关信号(如y1～y3)最多致能其中之一，亦即开关晶体管(如mx1～mx3)可以为全部截止，并且在需要时仅导通开关晶体管(如mx1～mx3)的其中之一。

像素阵列140a包括多个阵列排列的像素px(在此以3x3阵列为例)、多个源极线dl及多个栅极线gl。源极线dl依序耦接至数据电压选择电路130a中对应的开关晶体管(如mx1～mx3)的第二端，且分别耦接一行的像素px。栅极线gl接收依序致能的栅极驱动信号(如栅极驱动信号x1～x3)，且分别耦接一列的像素px。

图3为依据本发明一实施例的显示面板的驱动波形示意图。请参照图1至图3，在此同样以显示区块bd1为例以说明，其中相同或相似元件使用相同或相似标号。在本实施例中，栅极驱动信号(如x1～x3)会依序致能，并且，在各个栅极驱动信号(如x1～x3)的致能期间(如pe1、pe2)，开关信号(如y1～y3)会依序致能。其中，致能的栅极驱动信号(如x1～x3)与致能的开关信号(如y1～y3)会将数据信号xdd1传送至选定的像素px。由于数据信号xdd1是受电压脉冲信号vp1的影响，而电压脉冲信号vp1是反应光脉冲信号lp1，因此写入选定的像素px的电压准位是受控于光脉冲信号lp1。

图4为依据本发明另一实施例的显示面板的电路示意图。请参照图2及图4，显示面板100b大致相同于显示面板100a，其不同之处在于光转换电路110b的下拉电路113b，其中相同或相似元件使用相同或相似标号。在本实施例中，以显示区块bd1为例，下拉电路113b包括光敏电阻rph、晶体管m4及m5(对应第四晶体管及第五晶体管)。晶体管m4具有第一端、耦接晶体管m4的第一端的控制端、以及接收系统低电压vss的第二端。晶体管m5具有耦接电压脉冲信号vp1的第一端、耦接晶体管m4的第一端的控制端、以及接收系统低电压vss的第二端。光敏电阻rph耦接于系统高电压vdd与晶体管m4的控制端之间。

图5为依据本发明一实施例的显示器的结构示意图。请参照图1、图2及图5，在本实施例中，显示器10更包括依序配置的第一偏光层510、彩色滤波层520、主动阵列层530、第二偏光层540及多个光纤fbx。彩色滤波层520、主动阵列层530配置于第一偏光层510及第二偏光层540之间，用以形成光转换电路110、数据电压选择电路120、多工电路130及像素阵列140。

彩色滤波层520配置有彩色滤波片xcr及黑矩阵xbm。平面光lpx经由第二偏光层540、主动阵列层530、彩色滤波层520及第一偏光层510的光学处理后形成显示光ldx。

光纤fbx配置于主动阵列层530与第二偏光层540之间，用以分别传送对应的光脉冲信号(如lp1～lpx)至对应的光转换电路110a的光敏电阻rph。并且，沿着光穿透方向d1，光纤fbx被彩色滤波层520的黑矩阵xbm所覆盖，以抑制光脉冲信号(lp1～lpx)对画面的影响。

综上所述，本发明实施例的显示器，由于光脉冲信号不是由电极(或导线)所传送，因此没有信号衰减的问题。并且，通过将显示面板分区块且同时进行数据写入，因此可改善写入时间不足的问题。并且，传送光脉冲信号的光纤可被彩色滤波层的黑矩阵所覆盖，以抑制光脉冲信号对画面的影响。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。