显示面板及预充电方法与流程

本发明是有关于一种显示技术，且特别是有关于一种显示面板及应用于其的预充电方法。

背景技术：

显示面板广泛使用于多种消费性电子产品，例如计算机屏幕、手机、电视等等。显示面板具有多个像素，在驱动各像素显示图像数据时，各像素需要足够的充电时间以达到正确的像素电压。而在内嵌式触控面板中，显示面板与触控功能整合，驱动显示图像数据及触控感测为分时做动，降低了像素结构可使用的充电时间。此外，对于显示面板图像分辨率的需求日渐提升，亦相当于降低了各个像素的充电时间。因此，设计一种具有适当预充电(precharge)功能的显示面板，乃目前业界所致力课题之一。

技术实现要素：

本发明有关于一种显示面板及应用于其的预充电方法，能够有效对于像素进行预充电，以确保像素达到正确电压。

根据本发明的一方面，提出一种显示面板，包括多个数据线、数据驱动电路、以及预充电电路。多个数据线包括第一数据线以及第二数据线。数据驱动电路耦接多个数据线。预充电电路耦接多个数据线。当数据驱动电路提供第一像素电压至第一数据线时，预充电电路以第一像素电压对第二数据线进行预充电。

根据本发明的另一方面，提出一种预充电方法，包括下列步骤。提供显示面板，显示面板包括多个数据线、数据驱动电路、以及预充电电路，多个数据线包括第一数据线以及第二数据线。数据驱动电路提供第一像素电压至第一数据线。当数据驱动电路提供第一像素电压至第一数据线时，预充电电路以第一像素电压对第二数据线进行预充电。

附图说明

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

图1绘示依照本发明第一实施例的显示面板示意图。

图2绘示依照本发明一实施例包括多任务电路的数据驱动电路示意图。

图3绘示依照本发明一实施例的多任务电路示意图。

图4绘示依照本发明第二实施例的显示面板电路示意图。

图5绘示依照本发明第三实施例的显示面板电路示意图。

图6绘示依照本发明第四实施例的显示面板电路示意图。

图7绘示依照本发明第五实施例的显示面板电路示意图。

图8a～图8d绘示依照本发明一实施例的预充电方法一示意图。

图9a～图9d绘示依照本发明一实施例的预充电方法二示意图。

图10绘示依照本发明第六实施例的显示面板电路示意图。

具体实施方式

以下将以附图及详细叙述清楚说明本揭示内容的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本揭示内容的实施例后，当可由本揭示内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本揭示内容的精神与范围。

关于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

关于本文中所使用的『电性耦接』、『耦接』，可指二或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而『电性耦接』、『耦接』还可指二或多个组件相互操作或动作。

关于本文中所使用的『包含』、『包含』、『具有』、『含有』等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的『及/或』，包含所述事物的任一或全部组合。

关于本文中所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭示的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本揭示的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本揭示的描述上额外的引导。

图1绘示依照本发明第一实施例的显示面板示意图。显示面板10a包括多个扫描线g1～g3、多个数据线d1～d6、数据驱动电路110、以及预充电电路120。数据驱动电路110耦接多个数据线d1～d6，预充电电路120耦接多个数据线d1～d6。各扫描线g1～g3与各数据线d1～d6用以传输信号给各像素结构。在图1所示实施例中，像素结构包括薄膜晶体管(thinfilmtransistor,tft)、液晶(liquidcrystal)电容及储存电容。图1所绘示像素结构仅为示例性，并非用以限定本发明，本发明所提及的显示面板以及预充电方法，亦可应用至其他类型的像素结构，例如包括有机发光二极管(organiclightemittingdiode,oled)。多个像素结构组成显示区域，在一实施例中，数据驱动电路110与预充电电路120可设置于显示区域的相异两侧，如图1所示的范例，数据驱动电路110可设置于显示区域的底侧，预充电电路120可设置于显示区域的顶侧。数据驱动电路110和预充电电路120的设置位置可依实际需要加以变化，本发明不加以限制。

此外，图1所示的扫描线数量以及数据线数量亦仅为示例性，显示面板10当可包括更多的扫描线以及数据线。在显示图像数据时，扫描线g1～扫描线g3为依序开启，以将来自数据驱动电路110的图像数据写入对应的像素结构。数据线d1～数据线d6依序彼此相邻，亦即，数据线d1相邻于数据线d2、数据线d2相邻于数据线d3，依此类推。

图2绘示依照本发明一实施例包括多任务电路的数据驱动电路示意图。在此实施例中，数据驱动电路110包括源极驱动器114以及多任务电路112，多任务电路112具有输入端耦接数据驱动信号线ds，多个输出端耦接数据线d1～d6，以及至少一多任务控制端耦接至少一多任务控制信号ms。源极驱动器114例如为设置于靠近显示面板10a底侧的集成电路，用以提供图像数据至显示面板10a。通过设置多任务电路112，可以减少面板显示区域以及源极驱动器114之间的走线数量，而达到窄边框面板的目的。数据线d1～d6例如分别对应至一个子像素区，多任务电路112受控于多任务控制信号ms，将数据驱动信号线ds的电压依序传送至数据线d1～d6。举例而言，数据线d1对应到第一像素的红色子像素区、数据线d2对应到第一像素的绿色子像素区、数据线d3对应到第一像素的蓝色子像素区、数据线d4对应到第二像素的红色子像素区、数据线d5对应到第二像素的绿色子像素区、数据线d6对应到第二像素的蓝色子像素区。

图3绘示依照本发明一实施例的多任务电路示意图。多任务电路112包括开关组件t11～t16，分别对应数据线d1～d6，开关组件t11～t16分别受控于多任务控制信号ms1～ms6。在驱动显示数据时，多任务控制信号ms1～ms6的其中之一致能(enable)，其余为禁能(disable)，以使得数据驱动信号线ds的电压传送至对应的数据线。在以下说明书中，为清楚说明操作原理，将使用图3作为多任务电路112的范例说明，然而应当理解的是图3所示仅为关于多任务电路112的一种实施例，本发明并不限于此，多任务电路112亦可使用其他电路实作方式，且多任务电路112的型态并不限于1对6，亦可以使用例如1对2、1对3、或其他型态的多任务电路。

在设置有多任务电路的显示面板中，由于对应至同一个多任务电路的多个数据线会依序写入图像数据，各数据线对应到的像素结构所分配到的充电时间因而减少，因此可通过在写入像素数据之前进行预充电，先提高像素结构的电压，以确保在写入图像数据时，像素结构能够达到正确的电压。

请参考图1，在一实施例中，当数据驱动电路110提供第一像素电压v1至数据线d2时，预充电电路120以第一像素电压v1对数据线d3进行预充电。可同时参考图1至图3，在具有多任务电路112的实施例中，上述的操作可以是，当多任务电路112将数据驱动信号线ds的电压(此例中为第一像素电压v1)传送至数据线d2时(例如图3当中的开关组件t12导通，其余开关组件t11、t13～t16断开)，预充电电路120以第一像素电压v1对数据线d3进行预充电。

在图1所示的范例中，在预充电过程中，仅扫描线g2为开启，扫描线g1以及扫描线g3皆为关闭，亦即，使用如本发明的预充电方法，仅需开启一条扫描线(或可称为栅极线)，即可执行预充电。此外，数据线d2与数据线d3为彼此相邻，因此对于像素使用的预充电电压是使用相邻像素的电压，如此像素可以达到正确的电压值。

图1所示仅为一种范例，使用相邻像素的电压作为预充电电压的例子还可包括，当数据驱动电路110提供第二像素电压v2至数据线d4时，预充电电路120以第二像素电压v2对数据线d5进行预充电，本说明书以下亦会提及其他类似的范例。

此外，本发明并不限定使用相邻像素的电压作为预充电电压，在一实施例中，当数据驱动电路110提供第一像素电压v1至数据线d2时，预充电电路120以第一像素电压v1对数据线d5进行预充电，数据线d2与数据线d5非相邻，本说明书以下亦会提及其他类似的范例。而在所述实施方式中，不论是否使用相邻像素的电压作为预充电电压，在执行预充电时，皆仅需开启一条扫描线。

图4绘示依照本发明第二实施例的显示面板10b电路示意图。在此实施例中，预充电电路120包括开关组件t21～t26，各开关组件具有第一端(图4当中的下端)、第二端(图4当中的上端)、以及控制端。开关组件t21～t26例如可以是金属氧化物半导体场效晶体管(mosfet)，开关组件t21～t26的控制端例如对应mosfet的栅极端。开关组件t21～t26的第一端分别耦接数据线d1～d6，开关组件t21～t26的控制端分别用以接收控制信号ps1～ps6。请参考图1所示范例，当数据驱动电路110提供第一像素电压v1至数据线d2时，开关组件t22关闭，开关组件t23导通，因此可将开关组件t23第二端的电压(此例中为第一像素电压v1)传送至数据线d3作为预充电电压。

有多种电路实作方式可以使得预充电电路120提供的预充电电压与数据驱动电路110提供的像素电压相同，以下列举数个实施例。图5绘示依照本发明第三实施例的显示面板10c电路示意图，在此实施例中，多个开关组件t21～t26的第二端彼此耦接，且源极驱动器114具有一个预充电接脚，多个开关组件t21～t26的第二端可耦接至此预充电接脚。由于像素电压是由源极驱动器114提供，因此可以使得开关组件t21～t26第二端接收的电压与像素电压相同。而由于预充电接脚是与数据驱动信号线ds独立的信号接脚，因此预充电操作不会对于数据驱动信号线ds的电压造成扰动。

图6绘示依照本发明第四实施例的显示面板10d电路示意图。在此实施例中，多个开关组件t21～t26的第二端彼此耦接，且多个开关组件t21～t26的第二端耦接至数据驱动信号线ds，由于数据线d1～d6的像素电压来自数据驱动信号线ds，因此可以使得开关组件t21～t26第二端接收的电压与像素电压相同。相较于图5所示的显示面板10c，显示面板10d的源极驱动器114不需设置预充电接脚，因此能够减少集成电路的接脚数目。举例而言，以使用1对6多任务电路的数据驱动电路110为例，在图5所示的显示面板10c当中，每6条数据线需对应于源极驱动器114设置一个预充电接脚，当显示面板的数据线数量增加时，所需要的预充电接脚数目也会随之增加。

图7绘示依照本发明第五实施例的显示面板10e电路示意图。在此实施例中，开关组件t21的第一端耦接开关组件t22的第二端、开关组件t22的第一端耦接开关组件t23的第二端、开关组件t23的第一端耦接开关组件t24的第二端，依此类推。因此，当开关组件t22导通时，数据线d1的电压可作为数据线d2的预充电电压；当开关组件t23导通时，数据线d2的电压可作为数据线d3的预充电电压；当开关组件t24导通时，数据线d3的电压可作为数据线d4的预充电电压，依此类推。相较于图5所示的显示面板10c以及图6所示的显示面板10d，显示面板10e不需从显示区域的顶侧绕线至显示区域的底侧，可以有效节省硬件走线空间，以及避免因长距离绕线而随之产生的非理想效应。

如上所述，图4～图7揭示多个实施例显示面板的电路结构，而关于预充电的时序控制以及对应的电路开关控制，以下揭示两种时序控制方法：「预充电方法一」与「预充电方法二」。以下将搭配图8a～图8d说明预充电方法一，搭配图9a～图9d说明预充电方法二。在以下附图，图8a～图8d以及图9a～图9d当中，对于数据驱动电路110仅绘示开关组件t11～t16，对于预充电电路120仅绘示开关组件t21～t26，以清楚说明于不同时间点各开关组件的导通情形，并且表示预充电方法一与预充电方法二皆可以应用在如图4～图7所示的不同电路结构中。

图8a～图8d绘示依照本发明一实施例的预充电方法一示意图。以目前开启的扫描线为g1为例，如图8a所示，在写入像素电压之前，先以默认预充电电压v0对数据线d1预充电，此时多任务控制信号ms1～ms6控制开关组件t11～t16关闭，控制信号ps1控制开关组件t21导通，控制信号ps2～ps6控制开关组件t21～t26关闭。在图8a～图8d以及图9a～图9d中，在开关组件上绘示打叉符号(‘x’)代表开关组件为断开状态，以下不再重复叙述。

接着，如图8b所示，多任务控制信号ms1控制开关组件t11导通，使得数据驱动电路110提供第一像素电压v1至数据线d1，同时控制信号ps2控制开关组件t22导通，使得预充电电路120提供第一像素电压v1至数据线d2，详细电路实作方式可参考图5～图7所示实施例。由于在前一个时间点(图8a)，数据线d1以默认预充电电压v0预充电，因此当写入第一像素电压v1至数据线d1时，能够较快速达到正确的电压值。

接着，如图8c所示，多任务控制信号ms2控制开关组件t12导通，使得数据驱动电路110提供第二像素电压v2至数据线d2，同时控制信号ps3控制开关组件t23导通，使得预充电电路120提供第二像素电压v2至数据线d3。由于在前一个时间点(图8b)，数据线d2以相邻数据线d1的第一像素电压v1预充电，因此当写入第二像素电压v2至数据线d2时，能够较快速达到正确的电压值。

类似地，如图8d所示，多任务控制信号ms3控制开关组件t13导通，使得数据驱动电路110提供第三像素电压v3至数据线d3，同时控制信号ps4控制开关组件t24导通，使得预充电电路120提供第三像素电压v3至数据线d4。由于在前一个时间点(图8c)，数据线d3以相邻数据线d2的第二像素电压v2预充电，因此当写入第三像素电压v3至数据线d3时，能够较快速达到正确的电压值。

如图8a～图8d所示的流程，依此类推，在图8d的步骤之后，接下来可对数据线d5预充电(使用数据线d4的像素电压)，以及对数据线d6预充电(使用数据线d5的像素电压)，由于皆是使用相邻像素的电压作为预充电电压，而能够快速达到正确电压值。而在写入像素电压至数据线d6之后，可接着开启下一条扫描线g2，再回到如图8a所示的，以默认预充电电压v0对数据线d1执行预充电，如此反复执行。在如上所述的预充电操作流程中，皆维持仅开启一条扫描线，其余扫描线为关闭的状态。

图9a～图9d绘示依照本发明一实施例的预充电方法二示意图。以目前开启的扫描线为g1为例，如图9a所示，在写入像素电压之前，先以默认预充电电压v0对数据线d1～数据线d6预充电，此时多任务控制信号ms1～ms6控制开关组件t11～t16关闭，控制信号ps1～ps6控制开关组件t21～t26导通。

接着，如图9b所示，多任务控制信号ms1控制开关组件t11导通，使得数据驱动电路110提供第一像素电压v1至数据线d1，同时控制信号ps2～ps6控制开关组件t22～t26导通，使得预充电电路120提供第一像素电压v1至数据线d2～d6，详细电路实作方式可参考图5～图7所示实施例。由于在前一个时间点(图8a)，数据线d1以默认预充电电压v0预充电，因此当写入第一像素电压v1至数据线d1时，能够较快速达到正确的电压值。

接着，如图9c所示，多任务控制信号ms2控制开关组件t12导通，使得数据驱动电路110提供第二像素电压v2至数据线d2，同时控制信号ps3～ps6控制开关组件t23～t26导通，使得预充电电路120提供第二像素电压v2至数据线d3～d6。由于在前一个时间点(图9b)，数据线d2以相邻数据线d1的第一像素电压v1预充电，并且在更早的时间点图9a)，数据线d2先以默认预充电电压v0预充电，因此当写入第二像素电压v2至数据线d2时，能够较快速达到正确的电压值。

类似地，如图9d所示，多任务控制信号ms3控制开关组件t13导通，使得数据驱动电路110提供第三像素电压v3至数据线d3，同时控制信号ps4～ps6控制开关组件t24～t26导通，使得预充电电路120提供第三像素电压v3至数据线d4～d6。由于在前一个时间点(图9c)，数据线d3以相邻数据线d2的第二像素电压v2预充电，而且在更早的时间点(图9b)，数据线d3还以数据线d1的第一像素电压v1预充电，并且在又更早的时间点(图9a)，数据线d3先以默认预充电电压v0预充电，因此当写入第三像素电压v3至数据线d3时，能够较快速达到正确的电压值。

如图9a～图9d所示的流程，依此类推，接下来可在写入数据线d4的像素电压时，持续对数据线d5与数据线d6预充电(使用数据线d4的像素电压)，以及在写入数据线d5的像素电压时，持续对数据线d6预充电(使用数据线d5的像素电压)。而在写入像素电压至数据线d6之后，可接着开启下一条扫描线g2，再回到如图9a所示的，以默认预充电电压v0对数据线d1～d6执行预充电，如此反复执行。在如上所述的预充电操作流程中，维持仅开启一条扫描线，其余扫描线为关闭的状态。

如以上所述，在图9a～图9d所示的预充电方法二，相较于图8a～图8d所示的预充电方法一，数据线具有更长的预充电时间，因此更能够快速达到正确的像素电压值。以数据线d3为例，若是使用预充电方法一，仅在图8c所示的时间点数据线d3执行预充电；而若是使用预充电方法二，则在图9a～图9d所示的时间点，数据线d3皆持续执行预充电，故具有较长的预充电时间。

而由于使用预充电方法二具有较长的预充电时间，在一实施例中，所使用的预充电电压可随预充电电路120中开关组件的开启时间做调整，对于具有较长开启时间的开关组件，由于预充电时间充足，可以给予较小的预充电电压，以达到省电效果。举例而言，从图9a～图9d可看出，开关组件t26的开启时间较长，开关组件t22的开启时间较短，因此预充电电路120可以给予数据线d6较小的预充电电压，给予数据线d2较大的预充电电压。

另一方面，在一实施例中，可以根据像素电压以及预充电电压，决定开关组件的开启时间长度。举例而言，提供至数据线d1～d3的第一像素电压v1、第二像素电压v2、第三像素电压v3所对应的灰阶值例如分别为128、128、64(像素灰阶值对于数据驱动电路120皆为已知信息)，根据这些像素电压值，可以得知数据线d3的预充电时间可以缩短，亦可完成预充电效果。因此，如图9b所示，数据线d3已使用第一像素电压v1执行预充电，则在图9c所示的步骤中，控制信号ps3可以控制开关组件t23关闭，停止对数据线d3继续执行预充电，因为在图9b的步骤中，数据线d3已经预充电至所需电压，如此可减少导通的开关组件数量，而进一步达到省电效果，相当于将能量分配到其他更需要预充电时间的像素结构。

在预充电方法二中，由于各数据线可以具有不同的预充电时间，因此能够弹性地调整各数据线的预充电电压与预充电时间，例如对于预充电时间较长的数据线使用较低的预充电电压，或是或对于预充电电压较高的数据线使用较短的预充电时间。在一实施例中，如图4～图7所示的显示面板10b～10e，还可包括预充电时序控制电路，预充电时序控制电路用以产生控制信号ps1～ps6。以数据线d3为例，预充电时序控制电路可根据第二像素电压v2(对应数据线d2的像素电压)以及第三像素电压v3(对应数据线d3的像素电压)，调整控制信号ps3(对应数据线d3的开关组件t23)的致能时间长度。举例而言，可以预先设置查找表储存于预充电时序控制电路之内，当预充电时序控制电路取得不同数据线的像素电压之后，即可从查找表得到对应的控制信号致能时间长度。当然电路实作方式并不局限于此，亦可于预充电时序控制电路中，使用预先设计的逻辑电路执行从像素电压转换到控制信号致能时间长度的运算。

如图1～图9d所示的多个实施例，为对应于6个数据线d1～d6的实施例。而一般的显示面板中，数据线的数量可以是数百个或数千个，以图10说明当图1～图9d所示实施例应用至更多数据线的情形。图10绘示依照本发明第六实施例的显示面板10f电路示意图，在此实施例中是采用如图6所示的电路架构作为范例，当然显示面板10f亦可以采用其他图所示的实施例。显示面板10f包括数据线d1～d12。数据驱动电路110包括开关组件t11～t16对应数据线d1～d6、开关组件t11′～t16′对应数据线d7～d12，开关组件t11～t16分别受控于多任务控制信号ms1～ms6，而开关组件t11′～t16′亦分别受控于多任务控制信号ms1～ms6，源极驱动器114输出数据驱动信号线ds对应于数据线d1～d6、数据驱动信号线ds′对应于数据线d7～d12。预充电电路120包括开关组件t21～t26对应数据线d1～d6、开关组件t21′～t26′对应数据线d7～d12，开关组件t21～t26分别受控于控制信号ps1～ps6，而开关组件t21′～t26′亦分别受控于控制信号ps1～ps6。由于使用的控制信号ps1～ps6与多任务控制信号ms1～ms6相同，因此当图8a～图8d所示的预充电方法一(或是图9a～图9d所示的预充电方法二)在数据线d1～d6执行时，亦可同时在数据线d7～d12执行。举例而言，当提供像素电压至数据线d2时，对数据线d3进行预充电，同时亦提供像素电压至数据线d8，并对数据线d9进行预充电。若是显示面板10f的数据线数量更多，可依据图10所示的架构继续延伸，控制信号的数量维持不变，不会随着数据线数量增加而增加。

根据本发明以上实施例所述的显示面板以及预充电方法，在预充电过程中只需开启一条扫描线，并且可使用邻近像素的电压对像素预充电，因此能够有效达到正确像素电压值。此外，预充电方法可以采用数种不同时序控制，能够弹性地调整各数据线的预充电电压与预充电时间，而达到良好的预充电效果。

综上所述，虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

【符号说明】

10a～10f:显示面板

110:数据驱动电路

112:多任务电路

114:源极驱动器

120:预充电电路

d1～d12:数据线

ds、ds′:数据驱动信号线

g1～g3:扫描线

ms、ms1～ms6:多任务控制信号

ps1～ps6:控制信号

t11～t16、t21～t26、t11′～t16′、t21′～t26′:开关组件

v0:默认预充电电压

v1:第一像素电压

v2:第二像素电压

v3:第三像素电压