CN101297344B - 用于显示设备的复位电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有源矩阵显示设备，更具体而言，涉及一种电润湿显示设备，包括至少两行像素，并且设有用于对像素进行寻址的选择线(RW)和数据线(COL)。每行中的像素设置有到共同复位线(RST)的各自连接(CW)，该复位线被设置为传输复位信号。将各自的连接(CW)设置成当像素被寻址时与像素的数据线(COL)相互连接。另外，各自的连接设置有信号阻断元件(D)，用于防止像素的数据信号通过复位线(RST)传输到相同行中的像素。

Description

用于显示设备的复位电路
技术领域
本发明涉及有源矩阵显示设备，更具体而言，涉及电润湿显示设备，包括至少两行像素，并且设有用于对像素进行寻址的选择线和数据线。
背景技术
电润湿显示器越来越多地引起人们的关注，主要是由于其兼具高亮度、高对比度、大视角和快切换速度。这些特性使得电润湿显示器适合于视频应用。此外，电润湿显示器的能耗相对较低，因为电润湿显示器使用反射型显示设备的原理，即电润湿显示器不需要前光或背光。
电润湿显示器通常包括密闭的电润湿单元，具有不同光学性质且被包含在单元中的极性和非极性液体(诸如水和有色油)，若干个对单元中包含的液体进行控制的电极，前部层和后反射层。通过向电极施加电压，使不混溶的液体发生移动。在平衡状态(其中，不向电极施加电压)下，极性和非极性液体在密闭单元中自然分层，从而产生薄膜。在此状态下，即有色的断开状态(colored off-state)下，薄膜覆盖反射区并且单元或像素显示暗或黑色。通过在电极上施加电压，该分层的断开状态在能量上不再符合需要，单元或者像素通过使极性液体收缩而降低其能量。结果，非极性液体发生移动，并暴露出下面的反射或白色表面。因而，在此白色导通状态下，单元或像素显示白色或亮。在静电力和毛细作用力之间的相互作用决定非极性液体向侧面移动得有多远。按照此种方式，可调整分层成分的光学性质，从而获得中间颜色状态，即处于有色的断开状态与白色的导通状态之间的状态。
专利申请公开WO2005/036517A1披露了基于电润湿原理驱动光学开关设备，特别是显示器的方法。在WO2005/036517A1中，公开了在第一透明平板与第二支撑平板之间的空间中包括彼此不混溶的第一液体和第二液体的光学开关，其中，第二液体是导电的或极性的。公开了一种通过复位脉冲对显示器进行驱动的方法，该方法使得显示设备的像素处于其极端状态中的一种(即，导通或断开)。当驱动这种电润湿显示设备时，每帧必须因此选择每行两次。第一选择信号进行复位，第二选择信号将数据写入像素。虽然对像素的复位改善了灰度级重现，不过该方法具有使帧时间或寻址时间不必要延长的缺点。
发明内容
本发明的目的是能够缩短用于显示设备的帧时间。
该目的可由所附独立权利要求中阐明的设备而实现。从属权利要求限定了具体实施例。
根据本发明的一个方面，提供一种有源矩阵显示设备，包括至少两行像素，并且设有用于对像素进行寻址的选择线和数据线。每行中的像素设置有到共同复位线的各自的连接，该复位线用于传输复位信号。将各自的连接设置成当像素被寻址时与像素的数据线相互连接。另外，各自的连接设置有信号阻断元件，用于防止像素的数据信号通过复位线传输到相同行中的像素。行中的像素通过各自的连接与共同复位线连接，即，每个像素具有一个连接或连接线(以及一个信号阻断元件)。
本发明的基本原理是利用沿分离的复位线传输的复位信号将显示设备的像素复位，从而可减少每帧的选择信号的数量。一般来说，用同一复位信号使至少一行像素复位。分离的复位线能够使像素复位，同时不必发送专用的选择信号和专用的数据信号。因而，可独立于选择信号对像素进行复位，即，可独立于选择信号传输复位信号。例如，当对一个像素进行写入时，可对另一像素进行复位，或者如本发明的实施例中所描述的，在对一行像素进行写入时，对另一行像素进行复位。当像素被寻址时，像素的复位线和数据线相互连接，并且沿这些导线传输的信号可改变像素的状态。像素的复位线设有信号阻断元件，其具有这样的作用：使不止一个像素(例如，完整的一行像素)可以与同一条复位线连接。因此，当数据信号沿数据线传输时，信号阻断元件防止数据信号沿复位线传输到同一行中的另外的像素。结果，信号阻断元件防止通过它们各自的连接与相同复位线相连接的其他像素的状态发生不期望的改变。
在本发明的一个实施例中，复位线与另一像素的选择线连接。结果，复位信号来源于另一像素的选择线。因此，可以将选择信号作为复位信号发送给其他像素(通常为所选择行中的每个像素)。在该实施例中，根据本发明的设备使用一个选择信号对一些像素(例如，一行像素)进行写入，同时，将一些其他像素(例如，另一行像素)复位，因此减少了在每一帧中选择信号的数量。此外，复位线可通过连接线与同一行中的像素连接，并且类似于前面所述的，使用另一像素行的选择信号作为复位信号源。连接复位线的像素行，可以选择为当前的行加上由复位时间除以行选择时间所得到的整数所给出的行数(将任何分数部分计数为完整的整数)。按照这种方式，可以将帧速度减小两倍。本领域技术人员可以在当前行和与复位线连接的行之间自由选择任何数量的行，以适合任何应用。不过，注意从复位信号到选择信号的时间优选应当大于或等于复位时间。
还应当注意，一般来说，从显示器的顶部到底部每次一行地对显示器进行更新，并因而在逐行的基础上进行此处所描述的像素复位。不过，可进行其他像素分组。例如，如果需要，可以在逐列的基础上将像素复位。另外，可以例如在第5行、第15行、第30行、第20行等开始进行寻址，直到已经对每一行寻址为止。
在本发明的另一实施例中，提供一种具有用于复位线的分离驱动装置的显示设备。因此，复位线与附加驱动器连接。另外，可以将显示设备的行设置成行组，其中每一组与各自的驱动器连接。本领域技术人员根据应用可以想出许多将复位线分组的方法。有利的是，本实施例能实施多种驱动方法，具有灵活的复位定时，而不用重新构造显示设备的硬件结构。这可以利用少量附加驱动器，优选为附加的行驱动器来实现。
此外，显示设备可以为电润湿显示器。
当研究了所附权利要求和下面的描述时，本发明的其他特征和优点将是显而易见的。本领域技术人员可意识到将本发明的不同特征进行组合，以创造出与下面所述不同的不偏离本发明范围的实施例。
附图说明
通过下面的详细描述和附图，本发明包括其具体特征和优点的多个方面，将很容易理解，其中：
图1a示出了断开状态下电润湿显示像素的侧视图；
图1b示出了导通状态下电润湿显示像素的侧视图；
图2示出了两帧寻址信号，其中，第一帧将像素设置成白色状态，第二帧将像素设置成黑色状态；
图3示出了行选择信号的时序图；
图4示出了根据现有技术的像素的示意图；
图5示出了根据本发明一个实施例的像素的示意图；
图6示出了根据本发明一个实施例的显示设备中包含的像素的信号和波形；
图7示出了根据本发明的设备的一个实施例；以及
图8示出了根据本发明的设备的另一实施例。
具体实施方式
在图1a中示出了电润湿单元，其包括水11、有色油12、疏水性绝缘体13、透明电极14和白色基板15。没有将电压施加给该单元，也就是说，像素处于断开状态，因此，油形成有色均质膜。黑色箭头表示像素显示暗色。
图1b示出了与图1a中相同的单元，但是向该单元施加DC电压V，即，像素处于导通状态，因此，油膜发生收缩。白色箭头表示像素显示白色(或亮色)。
参照图2，图示说明如何利用帧FRM对具有复位脉冲的寻址信号进行定时。箭头T表示时间刻度，箭头V表示像素上的电压，其中电压电平VW为断开状态的电平。在断开状态下，像素显示黑色BLCK，在导通状态，像素显示白色WHT。在此示例中，每帧由稳定复位脉冲(SRST)开始，从而降低充电作用。第一帧FRM1示出了像素的白色WHT状态。第二帧FRM2示出了像素的黑色BLCK断开状态。
通常，根据现有技术的显示设备包括可使用列和行驱动器进行寻址的有源矩阵基板。列驱动器设定像素的电压电平，并且行驱动器选择(或激活)特定的行，从而列驱动器的电压电平将所选择的像素设定为所需状态。当将数据写入显示器的像素时，必须选择像素行，并且对于所选择的像素，必须依次将适当的电压电平施加给像素列驱动器，并根据施加给列驱动器的电压电平进行写入。这种寻址技术通常称做矩阵寻址。对于安装在有源矩阵底板上的电润湿显示器来说，在图3中给出了用于行选择信号的时序和波形。在图3中，具有8行(RW1到RW8)。在RW1中，表示了复位RST和数据DT信号。注意，帧之间可具有重叠。如图所示，帧FRM n与帧FRM n+1重叠。
在图4中，示出了根据现有技术的像素的示意图。有源矩阵(AM)显示设备由有源开关元件驱动，在本例中，有源开关元件包括薄膜晶体管(TFT)。AM显示设备包括像素矩阵。通过沿选择或行线RW传输选择或行信号，并且沿数据或列线COL传输数据或列信号来激活或选择像素。行驱动器连续地选择行线RW，同时列驱动器通过列线COL将数据信号提供给与所选择的行线相关联的像素。在图4中，用电容器41表示像素。CMN表示电接地。像素41进一步与用于存储的电容器CS连接。
在图5中，示出了根据本发明一个实施例的显示设备的像素41。AM显示设备由有源开关元件进行驱动，在本例中，有源开关元件包括TFT。AM显示设备包括像素矩阵，其可以按照如上所述进行控制。CMN表示电接地。像素41进一步与用于存储的电容器CS连接。此外，像素41通过二极管与复位线RST连接。使用复位线RST传输复位信号。二极管防止数据信号通过复位线RST到其他列的电位转移。
图6示出了根据用于本发明一个实施例的显示设备的像素的有源矩阵基板的信号和波形。RW、COL、RST、DT和VP分别表示行、列、复位、数据和像素电压。示出了两个复位信号和两个数据信号。首先，当RST信号被激活(即，被设定为+5V)时，像素电容器被充电到大约5V的像素电压VP，直到RW信号被激活为止(即，被设定为+5V)。有效的RW信号使晶体管打开，并且将COL信号电平(-25V)施加给像素电容器，像素电容器被充电并且将像素电压VP设定为大约-25V。第二，当RST信号被再次激活时，像素电压VP升高。当RW信号被激活时，晶体管打开，COL信号电平(+5V)将像素电压VP设定为大约5V。
现在参照图7，其中示出了根据本发明一个实施例的设备的工作示例。在本例中，行选择时间为10μs，必需的复位时间为40μs，因而行选择线与位于下面四行的行的复位线连接，原因是复位时间与行选择时间的比值被选择为4(＝40μs/10μs)。在一帧开始时，第一行被写入，同时将第四行复位。接下来，对第二行进行写入，同时将第五行复位。按照这种方式进行帧更新，直至达到第10行RW10为止，然后开始新的一帧。应当注意，当对最后一行进行写入时，将处于显示器顶部的相应行中的像素复位。在图7中，由于将复位线硬布线到行选择线，因此复位脉冲的定时是固定的。
在图8中，示出了根据本发明另一实施例的设备的另一工作示例。在本例中，显示器包括10行(RW1-RW10)，其中与行相关的复位线，与两个或三个与其他行相关联的另外的复位线连接。总共有三组复位线RSTG1、RSTG2、RSTG3；两组RSTG1、RSTG3包括3行，一组RSTG2包括4行。每组与分离的复位驱动器连接。与前一示例相比，这种实施方式需要少数几个附加的行驱动器。应当注意，可独立于选择信号控制复位脉冲的时序。例如，可以将第二复位组RSTG2复位，并且可以将数据写入第一复位组RSTG1的各行，然后可以将第三复位组RSTG3复位，将数据写入第二复位组RSTG2的各行，以此类推。此外，根据图7的实施例，通过将复位组线与各自的适当选择线连接，可消除部分或全部附加的复位驱动器。
尽管参照具体实施例描述了本发明，不过，多种不同的更替、改变等对本领域技术人员是显而易见的。从而，所述示例性实施例无意于将本发明的范围限制为如所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种有源矩阵显示设备，包括至少两行像素，并且设有用于对像素进行寻址的选择线(RW)和数据线(COL)，所述显示设备的特征在于：
每行中的像素设置有到公共复位线(RST)的各自连接(CW)，该复位线被设置为传输复位信号，将所述的各自连接设置成当像素被寻址时与像素的数据线(COL)相互连接，所述的各自连接设置有信号阻断元件(D)，用于防止像素的数据信号通过复位线(RST)传输到相同行中的像素，并且
在对所述至少两行像素中的一行像素进行写入时，对所述至少两行像素中的另一行像素进行复位。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，一行的所述公共复位线(RST)与另一行的选择线(RW)连接。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，一行的所述公共复位线(RST)与分离的驱动器连接。
4.根据前面任一权利要求所述的显示设备，其中，将多个公共复位线(RST)设置成组，并且彼此相互连接，从而可利用公共复位信号对每组进行控制。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述各组中的所述多个公共复位线(RST)与公共线连接，该公共线与另一行的选择线(RW)连接。
6.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述各组中的所述多个公共复位线(RST)与公共线连接，该公共线与分离的行驱动器连接。
7.根据前面任一权利要求所述的显示设备，其中，信号阻断元件(D)为二极管。
8.根据前面任一权利要求所述的显示设备，其中，显示设备为电润湿显示器。
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