[发明专利]有源阵列显示装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种有源式阵列显示器的像素设计，特别是适合驱动电路集成在像素阵列基板的显示器。

背景技术

将驱动电路集成在液晶面板的像素基板上，即为熟知的系统面板(SystemOn Panel；SOP)方法。系统面板液晶显示器(以下称为SOP LCD)可仅由低温多晶硅(LTPS)完成，且SOP LCD所涵盖者包括：从例如行驱动器和多工器的基本集成功能(在系统面板集成第一阶，叫做SOP1)，到附加的其它电路(在系统面板集成第二阶，叫做SOP2)，例如：

用于直流对直流转换的电荷泵浦电路，例如将较低的电池电压转换为较高的正向电路轨电压；

以切换电压轮廓去驱动公共电极Vcom的电路；

用于数字模拟转换器(DAC)的电阻串；

源极(即行)驱动器。

通过在像素阵列玻璃基板上放置较多电路，可以降低设置外部驱动集成电路的成本和复杂度。

LTPS也可用以集成非晶硅无法达到的额外功能，例如像素中存储器(Memory in Pixel；MIP)。移动消费市场的方向是朝向研发越来越高分辨率的面板，例如具备300dpi，亮度提高到达400cd/m2，8位16.7百万色色深，300:1对比度以及较低的功率，所有前述面板规格持续对SOP2提出困难且不断的挑战。

为了解决这些挑战，显示器制造厂更进一步推出LTPS晶体管的设计规则(design rule)，但是在许多制造设备的制程和效能上，至今还无法达到量产所需的标准，主要是由于薄膜晶体管(TFT)的稳定性、产出良率和面板大小的议题。

为了要达成在LTPS的SOP2高阶集成且要设计具有市场竞争力的显示器，必须发掘替代性的显示器驱动方法。由于传统LTPS面板的源极驱动器需占用大面积及使用更复杂的模拟电路，故需要另一种有利的源极驱动器的实施方式。对新颖驱动方法进行相关涉猎，著名的直接数字行驱动(Digital ColumnDrive；DCD)方法为一种引人注意的可能方案。

DCD系统在其基本类型上是一种连接成对行的切换阵列(传输门)，以执行电荷分配的操作。数字数据在DCD系统上的施用，是通过外部连接器或通过串行输入移位寄存器，以减少输出脚位的数量。

图1a是用以说明数字行驱动方法的示意图，图中显示了控制应用数据到成对行(Column1、Column2)的基本DCD电路以及时序图。

此电路包含第一开关P1，用以将数字数据输入(Din)与成对行的第一行(Column1)连接或隔离。第二开关P2用以将两行Column1、Column2耦接在一起，以实行在两行的行电容间的电荷分配。

以下的说明，是假设数字输入(Din)的电压不是0伏特(对应的数字或数字数据为“0”)就是5伏特(对应的数字或数字数据为“1”)。

使用切换序列以导出在两行Column1、Column2中的(相等)模拟电压。特别是，数字数据的第一位，被转换成在此两行上的模拟电压。更多位将给予更多的模拟电平。下文将举例说明。

范例1-数据输入11

第一数字“1”，仅在第1行Column1提供5伏特电压(P2开路P1闭路)，在两行进行电荷分配(P2闭路P1开路)后，则在每一行中衍生2.5伏特的电压。

第二数字“1”仅对第1行Column1充电回到5伏特，两行在经电荷分配后，则在每一行衍生3.75伏特的电压。

范例2-数据输入10

第一数字“1”仅在第1行Co1umn1提供5伏特电压(P2开路P1闭路)，在两行进行电荷分配(P2闭路P1开路)后，则在每一行中衍生2.5伏特的电压。

第二数字“0”，仅使第1行Column1进行放电而回到0伏特，在两行进行电荷分配后，则在每一行中衍生1.25伏特的电压。

范例3-数据输入01

第一数字“0”仅在第1行Column1提供0伏特电压(P2开路P1闭路)，在两行进行电荷分配(P2闭路P1开路)后，则在每一行中衍生0伏特的电压。

第二数字“1”使第1行Column1进行充电而回到5伏特，在两行进行电荷分配后，则在每一行中衍生2.5伏特的电压。

范例4-数据输入00