显示装置的制作方法

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种可提供多阶驱动电压的显示装置。

背景技术：

近年来，电泳式显示面板(electrophoreticdisplay,epd)已被广泛地应用于电子纸(electronicpaper)的制造。电子纸相较于具有背光板的显示器(如液晶显示器)其所呈现的视觉感受较近于纸张，对于使用者来说阅读起来较舒服，因此被广泛地应用于电子书(electronicbook)的面板结构上。并且，电泳式显示面板仅在所显示的内容被变更时需要消耗电力，因此，在节能的表现上。也优于其他传统的显示器。

电泳式显示面板主要是由电泳液以及掺杂于电泳液中的带电粒子来进行显示。通过施加电压的方式驱动带电粒子在电泳液中移动，可使电泳式显示面板显示出带电粒子的颜色或是背景的颜色。多重粒子彩色电泳式显示面板需要多阶电压驱动来实现色彩化，而多重电压通常为通过具有多阶电压输出能力的源极驱动芯片来达成，然此方式的缺点是制造成本高且芯片面积变大，而不利于在小型对象(例如标签)上的应用。

技术实现要素：

本发明提供一种显示装置，可提供更多阶的驱动电压，而不须提高显示装置的制造成本以及电路面积。

本发明的显示装置包括扫描线驱动电路、数据线驱动电路以及多个画素。画素分别配置于对应的数据线与对应的多条扫描线的交叉处，其中各条数据线能够提供p阶的数据电压，各个画素包括q个开关以及q个电能储存单元，其中p、q为大于1的整数。q个开关串接于对应的数据线与画素电极之间，各个开关的控制端耦接对应的扫描线。相邻两个开关的共同接点耦接对应的电能储存单元的第一端，画素电极耦接对应的电能储存单元的第一端，各个电能储存单元的第二端耦接接地，与画素电极耦接的开关用以提供多阶驱动电压至画素电极。

在本发明的一实施例中，上述各个画素包括第一电能储存单元、第二电能储存单元、第一开关以及第二开关。第一开关的第一端耦接对应的数据线，第一开关的控制端耦接第一扫描线，第一电能储存单元耦接于第一开关的第二端与接地之间。第二开关的第一端耦接第一开关的第二端，第二开关的控制端耦接第二扫描线，第二开关的第二端耦接画素电极，第二电能储存单元耦接于第二开关的第二端与接地之间，第二开关的第二端用以输出多阶驱动电压。

在本发明的一实施例中，其中于画素电极的驱动期间，第二开关的导通期间大于等于第一开关的导通期间。

在本发明的一实施例中，上述第一开关被导通的期间重叠于第二开关被导通的期间。

在本发明的一实施例中，其中于画素电极的驱动期间，第一电能储存单元与第二电能储存单元上的跨压被充电至与对应的数据线提供的数据电压相等。

在本发明的一实施例中，其中于第一开关与第二开关同时被导通之前，第二开关先被导通。

在本发明的一实施例中，上述的第一开关与第二开关先后被导通，且第一开关与第二开关不同时被导通，于第一开关被导通的期间第一电能储存单元上的跨压被充电至与对应的数据线提供的数据电压相等，于第二开关被导通的期间第一电能储存单元与第二电能储存单元进行电荷分享，而使第一电能储存单元与第二电能储存单元上的跨压等于对应的数据线提供的数据电压的二分之一。

在本发明的一实施例中，上述各条数据线能够提供3阶的数据电压，多阶驱动电压为5阶的驱动电压。

在本发明的一实施例中，上述的第一开关包括第一晶体管，第二开关包括第二晶体管。

在本发明的一实施例中，上述的第一电能储存单元包括第一电容，第二电能储存单元包括第二电容。

在本发明的一实施例中，上述的显示装置包括电泳式显示器。

基于上述，本发明实施例通过切换画素中的多个开关的导通状态，以改变与此些开关连接的多个电能储存单元所储存的电荷，进而提供多阶驱动电压至画素电极，而不须提高显示装置的制造成本以及电路面积。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一实施例的显示装置的示意图。

图2是依照本发明一实施例的画素的示意图。

图3是依照本发明一实施例的扫描线的驱动信号波形图。

图4是依照本发明一实施例的画素中的开关切换的示意图。

图5～图7是依照本发明实施例的扫描线的驱动信号的波形图。

图8是依照本发明另一实施例的扫描线的驱动信号的波形图。

图9是利用图8实施例的驱动信号导通画素的开关的示意图。

图10～图12是依照本发明实施例的扫描线的驱动信号的波形图。

图13是依照本发明另一实施例的画素的示意图。

附图标记说明：

102：扫描线驱动电路；

104：数据线驱动电路；

dl1～dlm：数据线；

gl1-1～gln-2：扫描线；

p1：画素；

tft1～tft3：开关；

cs1～cs3：电能储存单元；

vcom：接地；

vd：电压；

pe：画素电极。

具体实施方式

图1是依照本发明一实施例的显示装置的示意图，请参考图1。显示装置可例如为电泳式显示器或液晶显示器，然不以此为限，显示装置可包括扫描线驱动电路102、数据线驱动电路104以及多个画素p1，其中各个画素p1分别配置于对应的数据线与对应的多条扫描线的交叉处。举例来说，在本实施例中，一个画素p1为对应一条数据线与两条扫描线，如第一行第一列的画素p1为耦接数据线dl1以及扫描线gl1-1、gl1-2，第一行第二列的画素p1为耦接数据线dl1以及扫描线gl2-1、gl2-2，其它画素p1也以此类推，在此不再赘述。扫描线驱动电路102用以驱动扫描线gl1-1～gln-2，而数据线驱动电路104用以驱动数据线dl1～dlm，其中n为大于1的整数，m为正整数。

进一步来说，各个画素可包括多个开关以及多个电能储存单元。举例来说，图2是依照本发明一实施例的画素的示意图，请参照图2。在图2实施例中为以第一行第一列的画素p1为例进行说明，画素p1包括开关tft1、tft2以及电能储存单元cs1、cs2，其中开关tft1以及tft2可例如以晶体管(如薄膜晶体管)来实施，而电能储存单元cs1、cs2可例如以电容来实施，然不以此为限。开关tft1的第一端耦接对应的数据线dl1，开关tft1的控制端耦接扫描线gl1-1，电能储存单元cs1耦接于开关tft1的第二端与接地vcom之间。开关tft1的第一端耦接开关tft1的第二端，开关tft1的控制端耦接扫描线gl1-2，开关tft2的第二端耦接画素电极pe，电能储存单元cs2耦接于开关tft2的第二端与接地vcom之间。

数据线驱动电路104可驱动数据线dl1，使数据线dl1可提供三阶的数据电压，如-vd、0以及vd等三种不同电压值的数据电压。扫描线驱动电路102驱动扫描线gl1-1以及gl1-2的方式可例如为图3扫描线gl1-1以及gl1-2的驱动信号波形图所示，同时地驱动扫描线gl1-1以及gl1-2(信号波形处于高电平时开关被导通)，以导通开关tft1以及tft2，进而使数据电压可对电能储存单元cs1与cs2进行充电，而于导通开关tft2的第二端(或电能储存单元cs2上)产生电压vd，并将电压vd提供给画素电极pe。

图4是依照本发明一实施例的画素中的开关切换的示意图，请参照图4。在本实例中，为以第一行第一列的画素p1为例进行说明。扫描线驱动电路102驱动扫描线gl1-1以及gl1-2的方式为，先驱动驱动扫描线gl1-2而后再保持驱动驱动扫描线gl1-2的情形下一同驱动扫描线gl1-1。如图4所示，如此可先导通开关tft2，在平衡电能储存单元cs1、cs2所储存的电荷后，再导通开关tft1，将电能储存单元cs1、cs2上的跨压充电至与数据线dl1提供的数据电压相等的电压vd。

图5～图7是依照本发明实施例的扫描线的驱动信号的波形图。如图5所示，扫描线驱动电路102可依序地驱动显示装置的扫描线，也就是先同时驱动扫描线gl1-1以及gl1-2，接着同时驱动扫描线gl2-1以及gl2-2，然后再同时驱动扫描线gl3-1以及gl3-2。

在图6实施例中，则是在每个画素电极pe的驱动期间，使开关tft2的导通期间大于开关tft1的导通期间，如此可先导通开关tft2然后再导通开关tft1，以先平衡电能储存单元cs1与cs2所储存的电荷，然后再对电能储存单元cs1与cs2进行充电。

值得注意的是，各个画素p1中的开关tft1、tft2可能因制程漂移、电路设计、噪声干扰或其它因素，而导致开关tft1、tft2的导通时间与预期的导通时间不同。为确保开关tft2早于开关tft1被导通，扫描线驱动电路102也可以图7实施例的方式来驱动扫描线gl1-1～gl3-2，也就是在每个画素电极pe的驱动期间，使导通开关tft2保持在导通状态，如此一来，不论开关tft1的导通时间为何时，皆可确保开关tft2早于开关tft1被导通。

图8是依照本发明另一实施例的扫描线的驱动信号的波形图，图9是利用图8实施例的驱动信号导通画素的开关的示意图，请同时参照图8与图9。在图8与图9实施例中，为以第一行第一列的画素p1为例进行说明，扫描线驱动电路102可先导通开关tft1，而后再导通开关tft2，其中开关tft1与开关tft2不同时被导通。如此可在画素电极pe的导通期间使电能储存单元cs1上的跨压被充电至与数据线dl1提供的数据电压(假设其电压为vd)相等。接着，在开关tft1转为非导通状态后，扫描线驱动电路102导通开关tft2，于开关tft2被导通的期间，电能储存单元cs1与电能储存单元cs2进行电荷分享，而使电能储存单元cs1与电能储存单元cs2上的跨压等于数据线dl2提供的数据电压的二分之一(电压等于vd/2)。

图10～图12是依照本发明实施例的扫描线的驱动信号的波形图。如图10所示，扫描线驱动电路102可依序地驱动两两扫描线所对应的画素，例如，先驱动对应第一列画素的扫描线gl1-2再驱动对应第一列画素的扫描线gl1-1，接着，先驱动对应第二列画素的扫描线gl2-2再驱动对应第二列画素的扫描线gl2-1，依此类推，对扫描线gl3-1以及gl3-2也以类似的方式驱动。

此外，如上所述，各个画素p1中的开关tft1、tft2可能因制程漂移、电路设计、噪声干扰或其它因素，而导致开关tft1、tft2的导通时间与预期的导通时间不同。为确保电能储存单元cs1与电能储存单元cs2有足够的时间进行电荷分享，扫描线驱动电路102也可以图11或图12实施例的方式来驱动扫描线gl1-1～gl3-2，也就是延长图10实施例中的开关tft2的导通时间，以使电能储存单元cs1与电能储存单元cs2上的跨压有足够的时间达到数据线dl2提供的数据电压的二分之一(电压等于vd/2)。例如在图11实施例中，可使开关tft2的导通时间大于开关tft1，或者是如图12的实施例所示，持续使开关tft2保持在导通状态，而让电能储存单元cs1与电能储存单元cs2有足够的时间进行电荷分享。

如上所述，通过切换画素p1中的开关tft1、tft2的导通状态，以改变与其连接的电能储存单元cs1、cs2所储存的电荷，即可提供多阶驱动电压至画素电极pe。例如在可提供-vd、0以及vd等三种不同电压值的数据电压的情形下，通过上述实施例的驱动电压产生方式，即可提供-vd、-vd/2、0、vd/2以及vd等五种不同电压值的驱动电压给画素电极pe。因此，可不需使用具有多阶电压输出能力的驱动芯片来提供驱动电压，而可避免提高显示装置的制造成本以及电路面积。

值得注意的是，上述实施例虽皆以画素p1包括两个开关以及两个电能储存单元为例进行说明，然画素p1可包括的开关以及电能储存单元的数量并不以上述实施例为限。在其它实施例中也可依据实际情形调整画素所包括的开关以及电能储存单元的数量，也就是说，各个画素可包括q个开关以及q个电能储存单元，其中q为大于1的整数。举例来说，在，图13是依照本发明另一实施例的画素的示意图，请参考图13。在本实施例中，画素p1可包括开关tft1～tft3以及电能储存单元cs1～cs3，开关tft1～tft3串接于对应的数据线(在本实施例中为数据线dl1)与对应的画素电极pe间，相邻两个开关的共同接点耦接对应的电能储存单元的第一端，画素电极pe耦接对应的电能储存单元cs3的第一端，电能储存单元cs1～cs3的第二端耦接接地vcom。扫描线驱动电路102可以类似上述实施例的方式来切换开关tft1～tft3的导通状态，藉由上述实施例的驱动电压产生方式，即可提供七种不同电压值的驱动电压至画素电极pe，由于上述实施例已详细举例说明开关的切换方式，本领域技术人员应可依据上述实施例推知本实施例的实施方式，因此在此不再赘述。此外，各条数据线所能提供的数据电压也不以上述实施例的三阶电压为限，各条数据线可例如能够提供p阶的数据电压，其中p为大于1的整数。

综上所述，在本发明的范例实施例可通过切换画素中的多个开关的导通状态，以改变与此些开关连接的多个电能储存单元所储存的电荷，进而提供多阶驱动电压至画素电极，而不需使用具有多阶电压输出能力的源极驱动芯片来提供多阶的驱动电压，因此可避免提高显示装置的制造成本以及电路面积。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的改动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求界定范围为准。