Je pense que quelque chose bloque le déroulement de ton application (une routine, une fonction qui ne rend pas la main), ce qui fait que les événements OnPaint ne peuvent être traités par le runtime et donc que la fenêtre n'est pas remplie.
Reste à savoir quel est ce quelque chose ? Je parierais assez volontiers pour ta routine qui lit sur le port série et qui devrait être dans un thread à part, au risque de me répéter lourdement.

A priori utiliser un panel ne changera rien