专利名称：复合式显示器的像素结构、驱动方法以及驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种复合式显示器的像素结构、驱动方法以及驱动系统。
背景技术：
近年来，由于各种显示技术不断地蓬勃发展，在经过持续地研究开发之后，如电泳显示器、液晶显示器、等离子显示器、有机发光二极管显示器等产品，已逐渐地商业化并应用于各种尺寸以及各种面积的显示装置。随着便携式电子产品的日益普及，可挠性显示器(如电子纸(e-paper)、电子书(e-book)等)已逐渐受到市场的关注。特别是，电泳显示器具有轻薄、可挠曲、低耗能、高可视角的优点，并且可提供使用者在任何光源下可轻易阅读。此外，有机发光二极管显示器除了具有轻薄以及可挠曲之外，其还具有高彩度、显示反应速度快等等优点。因此，如果能将上述两种显示介质的优点整合于ー个显不器以形成复合式显不器，此复合式显不器将有利于应用于电子纸(e-paper)、电子书(e-book)等产品上。
发明内容
本发明提供ー种复合式显示器的像素结构、驱动方法以及驱动系统，其是将电泳显示与有机发光二极管元件整合在同一个显示器中。本发明提出ー种复合式显示器的像素结构，所述像素结构包括扫描线、数据线、第ー主动(active)元件、第一信号线、第二信号线、电泳显示元件、第二主动元件以及有机发光二极管元件。第一主动元件与扫描线以及数据线电性连接。电泳显示元件与第一主动元件以及第一信号线电性连接。第二主动元件与第一主动元件以及第一信号线电性连接。有机发光二极管元件与第二主动元件以及第ニ信号线电性连接。本发明提出ー种复合式显示器的驱动方法，其包括提供复合式显示器，所述复合式显示器包括多个像素结构，且每一像素结构如上所述。所述驱动方法包括当欲使复合式显示器以电泳显示模式显示时，对像素结构的扫描线施予驱动电压，对像素结构的数据线施予第一驱动电压，并且对像素结构的第一信号线以及第ニ信号线施予第二驱动电压。当欲使复合式显示器以有机发光模式显示时，对像素结构的扫描线施予驱动电压，对像素结构的数据线以及第一信号线施予第三驱动电压，且对像素结构的第二信号线施予接地电压或是O伏特电压。当欲使复合式显示器以混合模式显示时，对像素结构的扫描线施予驱动电压，对像素结构的数据线施予第四驱动电压，对一部分的像素结构的第一信号线施予第五驱动电压，并且对另一部分的像素结构的第一信号线施予第六驱动电压。本发明提出ー种复合式显示器的驱动系统，包括复合式显示器、检测单元以及控制単元。所述复合式显示器包括多个像素结构，且每一像素结构如上所述。检测单元与复合式显示器电性连接。控制单元与复合式显示器以及检测单元电性连接。当开启所述复合式显示器吋，检测单元进行检测步骤，以使复合式显示器的像素结构的电泳显示元件进行重置(reset)程序。当复合式显示器接受图像信号吋，检测单元检测图像信号之后将检测信号传送至控制单元，且控制単元根据所述检测信号以驱动复合式显示器显示图像。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。
图I是根据ー实施例的复合式显示器的像素阵列的示意图。图2是图I的像素阵列中的其中一像素结构的示意图。图3A是根据ー实施例的复合式显示器的像素结构的上视示意图。图3B是图3A的沿着剖面线1-1’的剖面示意图。图4是根据另ー实施例的复合式显示器的像素结构的示意图。 图5是根据ー实施例的复合式显示器的像素结构以EH)模式显示时的驱动方法示意图。图6以及图7是图5的像素结构的等效电路图。图8是根据ー实施例的复合式显示器的像素结构以OLED模式显示时的驱动方法示意图。图9是图8的像素结构的等效电路图。图10是根据ー实施例的复合式显示器的像素阵列以复合模式显示时的驱动方法示意图。图11是根据ー实施例的复合式显示器的像素阵列以复合模式显示时的驱动时序示意图。图12是根据ー实施例的复合式显示器的驱动系统的示意图。图13是根据ー实施例的复合式显示器的驱动时序示意图。主要元件符号说明P :像素结构SLl SL2 :扫描线DLl DL2 :数据线T1、T2、T3 :主动元件G1、G2、G3:栅极SI、S2、S3:源极D1、D2、D3:漏极PLl PL2 :第一信号线OLl 0L2 :第二信号线EPD 电泳显示元件OLED :有机发光二极管元件CS:存储电容器E1、E2:电容电极DV :像素驱动元件100 :基板102 :像素元件层
102a 0LED 的第一电极层102b :EPD的第一电极层104、110:绝缘层106 :有机发光层108 :0LED的第二电极层112 :EH)的电泳显示介质 114 :EPD的第二电极层200 :复合式显示器202 :复合式显示面板204、206、208 :驱动装置300 :检测单元400 :控制单元500 :存储器单元
具体实施例方式本公开是将电泳显示与有机发光二极管元件整合在同一个显示器中。复合式显示器可根据使用场合而以适合的显示模式显示。特别是，当以复合显示模式显示时，可以提升阅读的便利性。像素结构图I是根据ー实施例的复合式显示器的像素阵列的示意图。请同时參照图1，本实施例的复合式显示器包括一像素阵列，此像素阵列是由多个像素结构P所构成，所述像素阵列包括多条扫描线SLl SLi (图中绘示SLl、SL2为例)、多条数据线DLl DLj (图中绘示DL1、DL2为例)、多个第一主动元件Tl、多个第二主动元件T2、多条第一信号线PLl PLi (图中绘示PLl、PL2为例)、多条第二信号线OLl OLi (图中绘示OLl、0L2为例)、多个电泳显示元件EPD以及多个有机发光二极管元件0LED。以下针对像素结构P的描述是以图I的其中一个像素结构为例来说明。一般来说，像素阵列中的各像素结构P大致都是相同或是相似的。因此，此领域技术人员根据以下针对单ー像素结构P的描述，应当可以清楚的理解所述像素阵列。图2是图I的像素阵列中的其中一像素结构的示意图。图3A是根据一实施例的复合式显示器的像素结构的上视示意图。图3B是图3A的沿着剖面线1-1’的剖面示意图。请參照图2、图3A以及图3B，本实施例的像素结构P包括设置在基板100上的扫描线SL1、数据线DL1、第一主动元件Tl、第二主动元件T2、第一信号线PL1、第二信号线0L1、电泳显示元件EPD以及有机发光二极管元件0LED。基板100为透明基板，其可为硬质基板或是软性基板。基板100主要是用来承载显示器的元件之用。另外，根据本实施例，扫描线SLl与数据线DLl不平行设置，且描描线SLl与数据线DLl之间具有ー层绝缘层(未绘示出)以将两者隔离。第一信号线PLl与数据线DLl平行设置，第一信号线PLl与扫描线SLl不平行设置，且第一信号线PLl与扫描线SLl之间具有ー层绝缘层(未绘示出)以将两者隔离。第二信号线OLl与扫描线SLl平行设置，第二信号线OLl与数据线DLl不平行设置，且第二信号线OLl与数据线DLl之间具有ー层绝缘层(未绘示出)以将两者隔离。第一主动元件Tl与扫描线SLl以及数据线DLl电性连接。根据本实施例，第一主动元件Tl包括第一栅极G1、第一源极SI以及第ー漏极D1，且第一栅极Gl与扫描线SLl电性连接，第一源极SI与数据线DLl电性连接。第二主动元件T2与第一主动元件Tl以及第一信号线PLl电性连接。根据本实施例，第二主动元件T2包括第二栅极G2、第二源极S2以及第ニ漏极D2，且第二栅极G2与第一主动元件Tl的第一漏极Dl电性连接，第二源极S2与第一信号线PLl电性连接。上述的第一主动元件Tl以及第二主动元件T2可为顶部栅极型薄膜晶体管或是底部栅极型薄膜晶体管。上述第一主动元件Tl以及第二主动元件T2—般又可称之为像素结构的驱动元件DV，且一般所述驱动元件DV会其中设置在像素结构的一边缘区域，如图3A所示。 有机发光二极管元件OLED与第二主动元件T2以及第二信号线OLl电性连接。根据本实施例，有机发光二极管元件OLED与第二主动元件T2的第二漏极D2电性连接。有机发光二极管兀件OLED包括第一电极层102a、有机发光层106以及第二电极层108。第一电极层102a又可称为阳极(anode)，其与第二主动元件T2的第二漏极D2电性连接。绝缘层104形成在第一电极层102a上且暴露出一部分的第一电极层102a。有机发光层106位于被暴露出的第一电极层102a上，其可包括红色、緑色或是蓝色有机发光材料。第二电极层108又可称为阴极(cathode)，其位于有机发光层106上，且第二电极层108与第二信号线OLl电性连接。电泳显示元件Ero与第一主动元件Tl以及第一信号线PLl电性连接。根据本实施例，电泳显示元件EF1D与第一主动元件Tl的第一漏极Dl电性连接。电泳显示元件EPD包括第一电极层102b、第二电极层114以及电泳显不介质112。第一电极层102b又可称为阳极(anode)，其与第一主动元件Tl的第一漏极Dl电性连接。第二电极层114又可称之为阴极(cathode),其与第一信号线PLl电性连接。电泳显不介质112位于第一电极层102a与第二电极层114之间。根据本实施例，电泳显示元件Ero的电泳显示介质112以及第二电极层114覆盖有机发光二极管元件0LED，如图3B所示，且在有机发光二极管元件OLED的第二电极层108与EPD的电泳显示介质112之间还设置有ー层绝缘层110以将两者隔离。承上所述，在本实施例中，有机发光二极管元件OLED的第一电极层102a与电泳显示元件Ero的第一电极层102b为同一电极膜层102，其材质包括透明导电材料，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物等等。由于有机发光二极管兀件OLED的第一电极层102a为透明导电材料,且基板100也为透明基板，因此有机发光二极管元件OLED的有机发光层106所产生的色光可由基板100穿出。另夕卜，由于电泳显不兀件EPD的第一电极层102b为透明导电材料,且电泳显不兀件EPD的第二电极层114包括具有高反射性的金属材料。因此，当外界光线从基板100射入并穿过第一电极层102b之后，如果光线可穿透电泳显示介质112时，光线便可进ー步被第二电极层114反射出，此时电泳显示元件EF1D是呈现亮态(white)。当外界光线从基板100射入并穿过第一电极层102b之后，如果光线被电泳显示介质112吸收时，电泳显示元件EPD此时是呈现暗态(black)。
根据本实施例，此像素结构P还包括存储电容器CS，如图2所示。存储电容器CS具有第一电容电极El以及第ニ电容电极E2。第一电容电极El与第一主动元件Tl的第一漏极Dl电性连接，第一电容电极El也与第二主动元件T2的第二栅极G2电性连接。第二电容电极E2与第二主动元件T2的第二源极S2电性连接，第二电容电极E2也与第一信号线PLl电性连接。承上所述，本实施例的像素结构P具有电泳显示元件EPD以及有机发光二极管元件0LED,且电泳显示元件EPD以及有机发光二极管元件OLED是通过第一主动元件Tl以及第二主动元件T2来进行驱动。因此，具有所述像素结构P的显示器可以以电泳显示模式、有机发光显示模式或是复合显示模式来显示图像。而有关显示器的驱动方法将于后续段落作详细说明。图4是根据另ー实施例的复合式显示器的像素结构的示意图。图4的像素结构与图2的像素结构相似，因此在此与图2相同的元件以相同的符号表示，且不再重复赘述。图4的像素结构与图2的像素结构不相同之处在于，此像素结构P还包括第三主动元件T3，其具有第三栅极G3、第三源极S3以及第三漏极D3。第三主动元件T3可为顶部栅极型薄膜晶体管或是底部栅极型薄膜晶体管。第三主动元件T3的第三栅极G3与第二信号线OLl电性连接，第三源极S3与第一主动元件Tl的第一漏极Dl电性连接，且第三漏极D3与电泳显示元件EPD(第一电极层102b)电性连接。承上所述，本实施例在电泳显示元件Ero与存储电容器CS之间另外设置第三主动元件T3可以减少电泳显示元件Ero对于存储电容器CS的充电能力的影响。这主要是因为，电泳显示元件Ero本身即具有电容效应，因此电泳显示元件EPD的电容效应有可能对存储电容器CS的充电能力造成某种程度的影响。因此，本实施例通过第三主动元件T3的设置，可以使得电泳显示元件EPD的电容效应不会对存储电容器CS的充电能力造成影响。驱动方法由于本实施例的像素结构P具有电泳显示元件EPD以及有机发光二极管元件OLED0因此，具有所述像素结构P的显示器可以以电泳显示模式、有机发光显示模式或是复合显示模式来显示图像。电泳显示模式图5是根据ー实施例的复合式显示器的像素结构以EH)模式显示时的驱动方法示意图。图6以及图7是图5的像素结构的等效电路图。请同时參照图I以及图5，根据本实施例，像素结构P的扫描线SLl SLi是电性连接至扫描电压(VscJ，数据线DLl DLj是电性连接至数据电压(Vdata)，第一信号线PLl PLi是电性连接是驱动电压(Vsdc)，且第二信号线OLl OLj是电性连接是驱动电压(V。—， 当复合式显示器中的像素结构如图I 2所示，且欲使复合式显示器以电泳显示模式显示时，对显示器的各像素结构P的操作电压如表1-1所示。表1-权利要求
1.ー种复合式显示器的像素结构，包括 扫描线以及数据线； 第一主动元件，其与该扫描线以及该数据线电性连接； 第一信号线以及第ニ信号线； 电泳显示元件，其与该第一主动元件以及该第一信号线电性连接 第二主动元件，其与该第一主动元件以及该第一信号线电性连接；以及 有机发光二极管元件，其与该第二主动元件以及该第二信号线电性连接。
2.如权利要求I所述的复合式显示器的像素结构，其中该第一主动元件包括第一栅极、第一源极以及第ー漏极，该第二主动元件包括第二栅极、第二源极以及第ニ漏极，且该第一漏极与该第二栅极电性连接。
3.如权利要求2所述的复合式显示器的像素结构，其中该第二源极与该第一信号线电性连接，且该第二漏极与该有机发光二极管元件电性连接。
4.如权利要求2所述的复合式显示器的像素结构，还包括存储电容器，其具有第一电容电极以及第ニ电容电极，该第一电容电极与该第一主动元件的漏极电性连接，且该第二电容电极与该第二主动元件的源极以及该第一信号线电性连接。
5.如权利要求2所述的复合式显示器的像素结构，其中该电泳显示元件包括 第一电极层，其与该第一漏极电性连接 第二电极层，其与该第一信号线电性连接；以及 电泳显不介质，位于该第一电极层与该第二电极层之间。
6.如权利要求5所述的复合式显示器的像素结构，其中该电泳显示元件的该电泳显示介质以及该第二电极层覆盖该有机发光二极管元件。
7.如权利要求2所述的复合式显示器的像素结构，其中该有机发光二极管元件包括 第一电极层，其与该第二漏极电性连接； 有机发光层，位于该第一电极层上；以及 第二电极层，位于该有机发光层上，且与该第二信号线电性连接。
8.如权利要求I所述的复合式显示器的像素结构，还包括第三主动元件，其具有第三栅极、第三源极以及第三漏极，该第三栅极与第二信号线电性连接，该第三源极与该第一漏极电性连接，且该第三漏极与该电泳显示元件电性连接。
9.ー种复合式显不器的驱动方法，包括 提供复合式显示器，其包括多个像素结构，每ー像素结构如权利要求I所述； 当欲使该复合式显示器以电泳显示模式显示时，对这些像素结构的该扫描线施予驱动电压，对这些像素结构的该数据线施予第一驱动电压，并且对这些像素结构的该第一信号线以及该第二信号线施予第二驱动电压； 当欲使该复合式显示器以有机发光模式显示时，对这些像素结构的该扫描线施予该驱动电压，对这些像素结构的该数据线以及该第一信号线施予第三驱动电压，且对这些像素结构的该第二信号线施予接地电压或是O伏特电压；以及 当欲使该复合式显示器以混合模式显示吋，对这些像素结构的该扫描线施予该驱动电压，对这些像素结构的该数据线施予第四驱动电压，对一部分的像素结构的该第一信号线施予第五驱动电压，并且对另一部分的像素结构的该第一信号线施予第六驱动电压。
10.如权利要求9所述的复合式显示器的驱动方法，其中该第一驱动电压为电泳显示元件的数据信号，且该第二驱动电压为电泳显示元件的阴极驱动电压。
11.如权利要求9所述的复合式显示器的驱动方法，其中该第三驱动电压为有机发光ニ极管的驱动电压。
12.如权利要求9所述的复合式显示器的驱动方法，其中该第四驱动电压为混合模式的数据信号，该第五驱动电压为电泳显示元件的阴极驱动电压，该第六驱动电压为有机发光二极管的驱动电压。
13.—种复合式显不器的驱动系统,包括 复合式显示器，其包括多个像素结构，每ー像素结构如权利要求I所述； 检测单元，其与该复合式显示器电性连接；以及 控制单元，其与该复合式显示器以及该检测单元电性连接，其中 当开启该复合式显示器时，该检测单元进行检测步骤，以使该复合式显示器的这些像素结构的电泳显示元件进行重置程序；以及 当ー图像信号传送到该控制单元时，该检测单元检测该图像信号并将检测信号传送至该控制単元，该控制単元根据该检测信号以驱动该复合式显示器显示图像。
14.如权利要求13所述的复合式显示器的驱动系统，其中当该控制単元根据该检测信号以驱动该复合式显示器以电泳显示模式显示该图像时，对该复合式显示器的这些像素结构的该扫描线施予驱动电压，对这些像素结构的该数据线施予第一驱动电压，并且对这些像素结构的该第一信号线以及该第二信号线施予第二驱动电压。
15.如权利要求13所述的复合式显示器的驱动系统，其中当该控制単元根据该检测信号以驱动该复合式显示器以有机发光模式显示该图像时，对该复合式显示器的这些像素结构的该扫描线施予驱动电压，对这些像素结构的该数据线以及该第一信号线施予第三驱动电压，且对这些像素结构的该第二信号线施予接地电压或是O伏特电压。
16.如权利要求13所述的复合式显示器的驱动系统，其中当该控制単元根据该检测信号以驱动该复合式显示器以混合模式显示该图像吋，对该复合式显示器的这些像素结构的该扫描线施予驱动电压，对这些像素结构的该数据线施予第四驱动电压，对一部分的像素结构的该第一信号线施予第五驱动电压，并对另一部分的像素结构的该第一信号线施予第六驱动电压。
17.如权利要求13所述的复合式显示器的驱动系统，其中该检测单元还包括检测环境条件，且该控制単元根据该环境条件以驱动该复合式显示器显示该图像。
18.如权利要求17所述的复合式显示器的驱动系统，其中该环境条件包括环境温度，且该控制単元根据该环境温度而调整该复合式显示器的这些像素结构的该电泳显示元件的驱动电压。
19.如权利要求13所述的复合式显示器的驱动系统，其中该检测单元还包括检测该复合式显示器的这些像素结构的该有机发光二极管元件的发光亮度，且该控制単元根据该发光亮度以调整这些像素结构的该有机发光二极管元件的驱动电压。
全文摘要
一种复合式显示器的像素结构、驱动方法以及驱动系统。所述像素结构包括扫描线、数据线、第一主动元件、第一信号线、第二信号线、电泳显示元件、第二主动元件以及有机发光二极管元件。第一主动元件与扫描线以及数据线电性连接。电泳显示元件与第一主动元件以及第一信号线电性连接。第二主动元件与第一主动元件以及第一信号线电性连接。有机发光二极管元件与第二主动元件以及第二信号线电性连接。在此，更提出针对上述像素结构的驱动方法以及驱动系统，其可以电泳显示模式、有机发光显示模式或是复合显示模式显示。
文档编号G02F1/167GK102651383SQ20111007646
公开日2012年8月29日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年2月24日
发明者何长安, 林政伟, 许智杰 申请人:财团法人工业技术研究院