专利名称：有源矩阵型显示装置及其电子装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种有源矩阵型显示装置及其电子装置，具备配置为行与列的矩阵状的多个像素、设置于每个上述多个像素行的多条信号线、与上述信号线垂直并且设置于每个上述多个像素列的多条扫描线。
背景技术：
在具有配置为行与列的矩阵状的多个像素的有源矩阵型显示装置中，各像素具有设置于信号线(也称源极线)与扫描线(也称栅极线)的交叉领域的开关元件。各像素还具有形成在与开关元件同一基板上的像素电极、及形成在透过液晶层而相对的基板上的共通电极。共通电极在所有的像素皆连接至共通的定电压源。开关元件回应栅极线扫描信号而导通。开关元件导通期间一般称为“扫描期间”。扫描期间中，像素电极透过开关元件连接至源极线，施加信号电压。借此像素电极与共通电极之间产生电位差，液晶层内的液晶分子配向产生变化。各像素还具有在扫描期间结束后至下一次扫描期间为止的期间内，也就是像素资料更新的1周期期间(lframe期间)，将信号电压以电荷保持的方式维持的储存电容。储存电容具有连接像素电极的第1端子与连接储存电容线(也称为CS线)的第2端子。储存电容线与栅极线平行地设置于每个像素列。过去有源矩阵型液晶显示装置的电力消耗量减低方法中有一种电容耦合驱动法 (capacitive coupled driving scheme) 0此方法是使驱动栅极线的栅极驱动装置与驱动储存电容线的储存电容驱动装置同步，对每个像素列在扫描期间结束后反转驱动对应的储存电容线。借由储存电容线的驱动，像素电极透过储存电容被施加一定的偏压(例如，日本专利第3402277号公报)。如此一来，电容耦合驱动的方法比起没有使用电容耦合驱动时信号电压的振幅能够减小，也能达到电力消耗量的减低。然而，已知的电容耦合驱动方法会因为容量结合的作用，在储存电容线反转驱动时共通电极出现电荷注入噪声的问题。在具备静电容量式的触控面板的显示装置中，更因为此噪声影响而发生无法正确触碰感应的问题。为了抑制噪声，也有增大连接共通电极的定电压源及加宽配线等对策，但这些方法却会带来电力消耗增大与装置大型化等新问题。有鉴于已知技术的问题，本发明提供使用低电力消耗且低噪声的电容耦合驱动方式的有源矩阵型显示装置以及具备此装置的电子装置。
发明内容
本发明提供一种有源矩阵型显示装置，具备配置为行与列的矩阵状的多个像素、 设置于每个上述多个像素行的多条信号线、与上述信号线垂直并且设置于每个上述多个像素列的多条扫描线，上述有源矩阵型显示装置还包括多个像素电极，分别设置于各上述多个像素；多个开关元件，分别设置于各上述多个像素，在针对一像素所属的像素列而设置的扫描线供给扫描信号的扫描期间，将针对上述像素所属的像素行而设置的信号线连接至上述像素电极，使信号电压施加于上述像素电极；多个储存电容，分别设置于各上述多个像素，每个上述储存电容具有第一端子及第二端子，上述第一端子连接至上述像素电极，保持透过上述开关元件施加至上述像素电极的上述信号电压；多条储存电容线，分别设置于每个上述像素列，连接至上述储存电容的上述第二端子，其中每二条或二条以上的偶数条储存电容线形成一储存电容线组；以及电压切换装置，回应对应于上述储存电容线组的二列或二列以上的偶数列像素的扫描期间结束，将上述储存电容线组内半数的储存电容线的电压由第一电压值切换到第二电压值，同时将储存电容线组内剩余的半数储存电容线的电压由上述第二电压值切换到上述第一电压值。根据本发明的有源矩阵型显示装置可用于例如电视机、膝上型或桌上型个人电脑 (PC)、行动电话、个人数字助理(PDA)、汽车导航装置、携带型游戏机、或大型电子看板等具备提供使用者影像功能的显示装置的电子装置。根据本发明的实施例，可提供使用低消耗电力且低噪声的电容耦合驱动方式的有源矩阵型显示装置以及具备该装置的电子装置。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明，其中图1是表示本发明实施例的有源矩阵型显示装置的架构图。图2是表示本发明实施例的有源矩阵型显示装置的各像素电路架构。图3是表示使用已知技术的储存电容线驱动方式下图2的像素电路的各部分电压波形。图4是表示使用本发明实施例的储存电容线驱动方式下图2的像素电路的各部分电压波形。图5是表示本发明实施例的有源矩阵型显示装置的储存电容驱动装置架构图。
图6是表示具备本发明实施例的有源矩阵型显示装置的电子装置。
主要元件符号说明
10,61 显示装置；
11 显示面板
12 源极驱动装置；
13 栅极驱动装置；
14 储存电容驱动装置；
15 控制器；
16--I 16-m >源极线；
17--1 17-n >栅极线；
18--1 18-n 4 诸存电容线；
20 像素电极
21 开关元件
22 共通电极
23 液晶单元
24 --储存电容；30,31 扫描信号50 --电压切换部；51 --可变电压源；52 --电压分配部;60 --电子装置；P…- 1 JI-像素；V - vCOM 定电压源。
具体实施例方式根据本发明的实施例将配合图式说明如下。图1是表示本发明实施例的有源矩阵型显示装置的架构图。图1的显示装置10具有显示面板11、源极驱动装置12、栅极驱动装置13、储存电容驱动装置14(也称为CS驱动装置)、控制器15。显示面板11具有配置为行与列的矩阵状多个的像素P11 PnmOiKn为整数)。显示面板11更具备配置于每个像素行的多条源极线16-1 16-m、与源极线16_1 16-m正交并且设置于每个像素列的多条栅极线17-1 17-n、以及与栅极线17_1 17_n 平行并且设置于每个像素列的多条储存电容线18-1 18-n。源极驱动装置12透过源极线16-1 16-m对像素P11 Pnm各自施加信号电压。 栅极驱动装置13透过栅极线17-1 17-n控制像素P11 Pnm各自的信号电压施加。具体来说，栅极驱动装置13以交错扫描或或循序扫描的方式驱动某个列的像素，使此列的像素透过源极线被施加信号电压。例如液晶显示装置中，利用信号电压的施加产生的液晶分子的配向变化，使得背光或外界光(反射光)偏振并显示画面。储存电容驱动装置14为了将施加于像素的信号电压保持至下一次像素驱动时， 将基准电压透过储存电容线18-1 18-n供给设置于各像素的储存电容。控制器15同步源极控制装置12、栅极控制装置13及储存电容控制装置14，并控制上述装置的动作。图2是表示本发明实施例的有源矩阵型显示装置的各像素电路架构。像素Pji (i 及j为整数，1彡i彡m且1彡j彡η)配置于第i行源极线16-i与第j列栅极线17_j的交叉领域。像素Pji具有像素电极20、形成于与像素电极相同基板上的开关元件21、形成于透过液晶层与像素电极20相对的基板上的共通电极22。为了容易明了，图2中像素电极20 与共通电极22之间以液晶显示元件23来表示。共通电极22将全部的像素P11 Pji连接至共通的定电压源VCQM。开关元件21的控制端子连接至栅极线17-j，因应栅极线17-j上的扫描信号而导通。开关元件21导通的扫描期间中，像素电极20透过开关元件21连接至源极线16-i。借此信号电压施加于像素电极20，像素电极20与共通电极22之间产生电位差而驱动液晶显示元件23。像素Pm还包括用来在扫描期间结束至下一次扫描期间之间，也就是改写画面资料的1个周期(lframe期间)期间，将信号电压作为电荷保持的储存电容M。储存电容对一边的端子连接至像素电极20，另一边的端子连接至储存电容线18-j。储存电容线18-1 18-n透过储存电容驱动装置14，每条储存电容线与栅极线 17-1 17-n的驱动同步，进行反转驱动。借由储存电容线的驱动，像素电极20透过储存电容M被施加一定的偏压。像这样借由储存电容线的驱动来平移像素电极电位的方式称为电容耦合驱动方式，比起没有使用电容耦合驱动，信号电压的振幅可以缩小，达到电力消耗量的减低。有关于储存电容线的驱动，将参照图3及图4说明如下。图3是表示使用已知的电容耦合驱动方式驱动储存电容线18-1 18η时，图2的像素电路的各部分电压波形。图3所示的例子中，栅极驱动装置13将扫描信号30施加于栅极线17_j用以驱动第j列的像素Pj1 pjm。在扫描信号30施加的扫描期间，源极驱动装置12透过源极线 16-1 16-m施加信号电压给第j列的像素Pjl Pjm。储存电容驱动装置14回应第j列像素Pu !^的扫描期间结束，将储存电容线18-j的电压由第一电压切换至第二电压，在本例当中是由高电位(High)切换至低电位(Low)。接着，栅极驱动装置13对栅极线17_(j+l)施加扫描信号31用以驱动第(j+1) 列的像素ρ +1)1 p(j+1)m。在扫描信号31施加的扫描期间，源极驱动装置12透过源极线 16-1 16-m施加信号电压给第(j+Ι)列的像素P(j+1)1 P(j+1)m。储存电容驱动装置14回应第(j+Ι)列像素P(j+1)1 P(j+1)m的扫描期间结束，将储存电容线18_(j+l)的电压由第二电压值切换至第一电压值，在本例当中是由低电位切换至高电位。在已知的电容耦合驱动方式中，如图3所能了解地，储存电容线18-j及18_(j+l) 电压切换时，共通电极22上的电压^2出现噪声。这是因为储存电容线与共通电极之间由于储存电容M与液晶显示元件23的容量结合产生电荷注入。图4是表示使用本发明实施例的电容耦合驱动方式驱动储存电容线18-1 18η 时，图2的像素电路的各部分电压波形。与图3的例子相同，栅极驱动装置13将扫描信号30施加于栅极线17_j用以驱动第j列的像素Pj1 pjm，。在扫描信号30施加的扫描期间，源极驱动装置12透过源极线 16-1 16-m施加信号电压给第j列的像素Pjl Pjm。然而与图3的例子不相同的是，储存电容驱动装置14不会回应第j列像素Pu P,的扫描期间结束，将储存电容线18-j的电压切换于二电压值之间。接着，栅极驱动装置13对栅极线17-(j+Ι)施加扫描信号31用以驱动第(j+Ι)列的像素P(j+m P(j+1)m。在扫描信号31施加的扫描期间，源极驱动装置12透过源极线16-1 16-m施加信号电压给第(j+Ι)列的像素P(j+m P(j+1)m。储存电容驱动装置14回应第(j+1) 列像素P㈣)i P㈣)m的扫描期间结束，将储存电容线18-j的电压由第一电压值切换至第二电压值，在本例当中是由高电位切换至低电位，并同时将储存电容线18_(j+l)的电压由第二电压值切换至第一电压值，在本例当中是由低电位切换至高电位。像这样将邻接的二条储存电容线做为一组，回应对应的全部像素列扫描结束，同时对称地(例如彼此相反地极性)反转驱动上述二条储存电容线，如图4所示，共通电极22 上的电压^2所出现的电荷注入噪声几乎互相抵销。图4所示的例子中，为了说明的简单，而使储存电容驱动装置14对于邻接的二条储存电容线所构成的组，同时对称地(例如彼此相反地极性)反转驱动上述二条储存电容线。然而，将四条以上的偶数条储存电容线做为一组，也可以使用本发明实施例的电容耦合驱动方式来驱动储存电容线18-1 18-n。在这个情况下，储存电容驱动装置14对每个储存电容线的组，回应包含于同一组的储存电容线所对应的全部像素列的扫描结束，将此同一组的半数储存电容线电压由第一电压值切换至第二电压值(或第二电压值切换至第一电压值)，同时将剩余半数的储存电容线电压由第二电压值切换至第一电压值(或第一电压值切换至第二电压值)。图5是表示本发明实施例的有源矩阵型显示装置的储存电容驱动装置架构图。储存电容驱动装置14具有切换供给储存电容线18-1 18-n电压的电压切换部 50。电压切换部50具有可变电压源51及电压分配部52。可变电压源51回应控制器15所供给的控制信号control，将输出电压切换于二电压值之间。电压分配部52回应控制器15 供给的时脉信号clock，将可变电压源51供给的电压分配给各储存电容线。例如，如图5所示，电压分配部52可以由使用延迟触发器(D-FF)的移位暂存电路所构成。由图5可知，本发明实施例的有源矩阵型显示装置中，因为使用2以上的偶数条储存电容线为一组，比起已知技术，D-FF的数目减半。因此，储存电容驱动装置的电路规模能够缩减，在这个情况下，在包含各像素的像素电极、开关元件、储存电容、源极线、栅极线及储存电容线的电路所形成的基板上，也可以一起形成此电路。当然在其他替代的实施例中， 储存电容驱动装置也可以与源极驱动装置及栅极驱动装置一起组装至与显示面板分别设置的驱动装置集成电路中。如以上说明所能了解地，本实施例的有源矩阵型显示装置因为不需要采取增大连接共通电极的定电压源及加宽配线等对策，就能够解决伴随电容耦合驱动方式所带来的电荷注射噪声问题，所以不会产生消耗电力增大及装置大型化的问题。不只如此，本发明实施例的有源矩阵型显示装置，如参照图5所述，因为储存电容驱动装置的电路规模能够缩减， 可更加减低消耗电力且使装置小型化。图6是具备本发明实施例的有源矩阵型显示装置的电子装置的例子。图6的电子装置60虽以行动电话表示，但也可以是电视机、手表、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型PC、汽车导航装置、携带型游戏机、或大型电子看板等其他的电子装置。行动电话60具有显示装置61，显示装置61具备的显示面板能将信息以影像来表示。显示装置61可具有触碰面板的功能，除了表示收讯状况及电池剩余量等行动电话60的状态及时间等信息外，也能够表示使用者触碰显示面板表面来操作行动电话60的数字键。 例如，显示装置61为了实现相关的触碰面板机能而具备静电容量式触碰面板。触碰面板一般配置于共通电极形成的基板上(视情况，有时会夹着偏光板等)。因此根据图3所示的已知技术的储存电容线驱动方式，触碰感应会受到共通电极所产生的电荷注入噪声所造成的不良影响。另外根据图4所示的本发明实施例的储存电容线驱动方式，共通电极所产生的电荷注入噪声互相抵消，所以不会带给触碰感应不良的影响，使得共通电极及储存电容线的驱动电路能够小型化及低消耗电力化。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种有源矩阵型显示装置，该有源矩阵型显示装置具备配置为行与列的矩阵状的多个像素、设置于每个上述多个像素行的多条信号线、与上述信号线垂直并且设置于每个上述多个像素列的多条扫描线，该有源矩阵型显示装置还包括多个像素电极，分别设置于各上述多个像素；多个开关元件，分别设置于各上述多个像素，在上述扫描线供给扫描信号的扫描期间， 将上述信号线连接至上述像素电极，使信号电压施加于上述像素电极；多个储存电容，分别设置于各上述多个像素，每个上述储存电容具有一第一端子及一第二端子，上述第一端子连接至上述像素电极，保持透过上述开关元件施加至上述像素电极的上述信号电压；多条储存电容线，分别设置于每个上述像素列，连接至上述储存电容的上述第二端子， 其中每二条或二条以上的偶数条储存电容线形成一储存电容线组；以及一电压切换装置，回应对应于上述储存电容线组的二列或二列以上的偶数列像素的扫描期间结束，将上述储存电容线组内半数的储存电容线的电压由一第一电压值切换到一第二电压值，同时将该储存电容线组内剩余的半数储存电容线的电压由上述第二电压值切换到上述第一电压值。
2.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，上述电压切换装置包括 一可变电压源，可以将输出电压切换于上述第一电压值与上述第二电压值之间，一电压分配装置，回应上述多条扫描线对每个上述多个像素列的扫描信号供给，将上述可变电压源的上述输出电压分配给每条上述储存电容线。
3.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，上述有源矩阵型显示装置为液晶显示装置，还包括一第一基板，包括上述多条信号线、上述多条扫描线、上述多个像素电极、上述多个开关元件、上述多个储存电容、及上述多条储存电容线所形成的电路；以及一第二基板，包括一共通电极，透过一液晶层与上述电路相对， 其中上述电压切换装置与上述电路一起形成于上述第一基板。
4.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，上述有源矩阵型显示装置为液晶显示装置，更包括一第一基板，包括上述多条信号线、上述多条扫描线、上述多个像素电极、上述多个开关元件、上述多个储存电容、及上述多条储存电容线所形成的电路； 一第二基板，包括一共通电极，透过一液晶层与上述电路相对；以及一驱动装置集成电路，包括上述电压切换装置。
5.一种电子装置，具备如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置。
全文摘要
本发明提供一种有源矩阵型显示装置，具备配置为行与列的矩阵状的多个像素、设置于每个像素行的多条信号线、与信号线垂直并且设置于每个像素列的多条扫描线。各像素具备像素电极、将对应的信号线于扫描期间连接像素电极的开关元件、保持扫描期间施加于像素电极的信号电压的储存电容。储存电容的第一端子连接像素电极，第二端子连接储存电容线。储存电容线设置于每个像素列，二条以上的偶数条储存电容线形成一组。当与此储存电容线组对应的全部像素列扫描完毕时，此储存电容线组中的半数储存电容线由第一电压值切换至第二电压值，同时剩余的半数储存电容线由第二电压值切换至第一电压值。
文档编号G09G3/36GK102347012SQ201110229190
公开日2012年2月8日 申请日期2011年8月1日 优先权日2010年8月2日
发明者桥本和幸 申请人:奇美电子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司