CN102737586A - 像素电路及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动显示单元的像素电路。该像素电路包括：多个电容性器件，用于向显示单元施加驱动电压；第一开关器件，用于根据第一扫描信号切换将要提供给多个电容性器件当中的第一电容性器件的数据信号；以及第二开关器件，用于根据第二扫描信号切换将要提供给多个电容性器件当中的第二电容性器件的数据信号。

Description

像素电路及其驱动方法
技术领域
本公开涉及像素电路及其驱动方法，而且更具体地，涉及用于获得高驱动电压的像素电路及其驱动方法。
背景技术
已经引入了各种技术来提供可以用在例如反射式显示器的需要高驱动电压的显示设备中的像素电路。最近，正在对在户外具有良好的可视度、可以减轻直接阳光的眩光、并且消耗少量电力的反射式显示器进行积极研究。
反射式显示器的示例包括聚合物分散液晶(PDLC)显示器、电泳显示器(EPD)、胆甾型LCD等。在PDLC显示器中，基于这样的原理来显示图像，液晶分子在没有电压被施加到其上时随机排列从而引起光的散射，并且当电压被施加到其上时排列为使得光在其中通过。以这样的方式，当液晶单元不是适当厚时，不能保证对比度，因而驱动电压应当很高。EPD基于电泳现象，从而当直流电压被施加到胶体溶液时，胶体粒子向安装在胶体溶液中的电极之一运动。EPD也需要高驱动电压以便通过向阴极或阳极移动细小的纳米粒子来显示颜色、字符、或图片。胆甾型LCD使用这样的液晶，其中在平面上排列的分子层的每一个按螺旋样式旋转，并且螺旋旋转的周期根据被施加到液晶的电压而变化。胆甾型LCD也需要高驱动电压以通过改变内螺旋结构的轴的方向来反射光或使得光通过。如上所述，一般来说，反射式显示器需要高驱动电压，因而需要能够输出高驱动电压的像素电路。
发明内容
提供不仅能够输出高驱动电压而且能够提高设备可靠性的像素电路及其驱动方法。
提供能够执行高电压反转(inversion)驱动的像素电路及其驱动方法。
其他方面部分将在下面的描述中被部分地阐明，而且部分通过该描述中将是显而易见的，或者可以通过给出的实施例的实践而习得。
根据本发明的一方面，一种用于驱动显示单元的像素电路包括：多个电容性器件，用于向显示单元施加驱动电压；第一开关器件，用于根据第一扫描信号切换将要提供给多个电容性器件当中的第一电容性器件的数据信号；以及第二开关器件，用于根据第二扫描信号切换将要提供给多个电容性器件当中的第二电容性器件的数据信号。
第一电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分期间可以根据数据信号被充电。第二电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分结束并且第二扫描信号的逻辑高部分开始时可以被充电。
在第二扫描信号的逻辑高部分的结尾处，第一和第二开关器件可以被关断且驱动电压被施加到显示单元。
像素电路还可以包括第四开关器件，用于根据第三扫描信号切换将要提供给多个电容性器件当中的第三电容性器件的数据信号。
第一电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分期间可以根据数据信号被充电。第二电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分结束并且第二扫描信号的逻辑高部分开始时可以被充电。第四电容性器件在第二扫描信号的逻辑高部分结束并且第三扫描信号的逻辑高部分开始时可以根据数据信号被充电。
在第三扫描信号的逻辑高部分的结尾处，第一到第三开关器件可以被关断并且驱动电压被施加到显示单元。
根据本发明的另一方面，提供一种驱动用于驱动显示单元的像素电路的方法，其中该像素电路包括：第一开关器件，具有被提供有第一扫描信号的栅极、被提供有数据信号的第一电极、和连接到第一电容性器件的第一电极的第二电极；第二开关器件，具有被提供有第二扫描信号的栅极、被提供有数据信号的第一电极、和连接到第二电容性器件的第一电极的第二电极；以及第三开关器件，具有被提供有第一扫描信号的栅极、共同连接到第一电容性器件的第二电极和第二电容性器件的第一电极的第一电极、和共同连接到第二电容性器件的第二电极和公共电源电压源的第二电极。显示单元连接在第一电容性器件的第一电极与公共电源电压源之间。提供第一和第二扫描信号以设置：第一时间段，其中第一开关器件被接通；第二时间段，其中第二开关器件被接通；以及第三时间段，其中第一和第二开关器件被关断。
公共电源电压在第一和第二时间段中可以相同，并且在第三时间段中比在第一和第二时间段中高。
公共电源电压在第一和第二时间段中可以相同，并且在第三时间段中比在第一和第二时间段中低。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其他方面将变得明显且更易理解，其中：
图1是根据本发明的实施例的像素电路的电路图；
图2是根据本发明的实施例的采用多个图1所示的像素电路的显示设备的示意性框图；
图3是根据本发明的实施例的用于驱动图1的像素电路的数据信号、第一扫描信号、和第二扫描信号的波形图；
图4A是根据本发明的另一个实施例的像素电路的电路图；
图4B是显示图4A的像素电路的仿真的结果的曲线图；
图4C是比较当相同的数据信号被提供给使用根据现有技术的像素电路制造的聚合物分散液晶(PDLC)显示器和使用图4A的像素电路制造的PDLC显示器时测量的反射率的曲线图；
图5是根据本发明的另一个实施例的采用多个图4A所示的像素电路的显示设备的示意性框图；
图6A和6B是根据本发明的其他实施例的用于驱动图4A的像素电路的数据信号、第一扫描信号、第二扫描信号、和公共电源电压的波形图；
图7是根据本发明的另一个实施例的像素电路的电路图；以及
图8是根据本发明的另一个实施例的用于驱动图7的像素电路的数据信号、第一扫描信号、第二扫描信号、和第三扫描信号的波形图。
具体实施方式
下面将参考附图更完全地描述本发明的示范性实施例。下面的描述中，公知的功能或结构如果被确定为将由于不必要的细节而混淆本发明则不会被详细描述。
图1是根据本发明的实施例的像素电路的电路图。图2是根据本发明的实施例的采用多个图1所示的像素电路的显示设备200的示意性框图。参考图1，像素电路驱动显示单元10可以包括第一到第三晶体管T1、T2、和T3以及第一和第二电容器C1和C2。图1所示的像素电路耦接到包括在图2的显示设备200中的每个像素20。
显示单元10包括像素电极11、对面电极19、以及包含在像素电极11与对面电极19之间的显示材料。显示材料可以是例如液晶、带电粒子、或电致变色材料。当在像素电极11与对面电极19之间施加电压或电流时显示像素。对面电极19连接到多个像素的公共电源电压Vc源。而且，显示单元10可以用在反射式显示器中以在电压被施加到显示材料时显示像素。该情况下，需要高驱动电压。
根据本发明的实施例，像素电路可以通过使用通用驱动器输出用于驱动显示单元的高电压。虽然已经做出许多尝试来开发这样的像素电路，但是要么高的输出电压不能保持恒定，要么在像素电路中充当开关器件的晶体管在占据了像素电路的驱动帧的大部分的显示单元的发光期间导通，从而降低了像素电路的可靠性。因而，本发明的一方面提供可以输出恒定电平的高电压并且保证像素电路的可靠性的像素电路。
回来参照图1，数据信号Vd被提供给第一晶体管T1的第一电极。参考图2，每个第一晶体管T1的第一电极连接到列线(即，多条数据线)当中的数据线D[m]。第一晶体管T1的第二电极连接到第一节点N1。第一扫描信号Vs1被提供给第一晶体管T1的栅电极。参考图2，每个第一晶体管T1的栅电极连接到行线(即，多条扫描线)当中的扫描线S[n-1]。因而，第一晶体管T1根据第一扫描信号Vs1切换将要提供给第一节点N1的数据信号Vd。如果第一扫描信号Vs1是逻辑高，则第一晶体管T1接通以向第一节点N1提供数据信号Vd。如果第一扫描信号Vs1是逻辑低，则第一晶体管T1关断。
数据信号Vd被提供给第二晶体管T2的第一电极。参考图2，每个第二晶体管T2的第一电极连接到相应的第一晶体管T1的第一电极连接到的数据线D[m]。第二晶体管T2的第二电极连接到第二节点N2。第二扫描信号Vs2被提供给第二晶体管T2的栅电极。参考图2，每个第二晶体管T2的栅电极连接到与相应的第一晶体管T1的栅电极连接到的扫描线S[n-1]不同的扫描线S[n]。即，每个像素20连接到一条数据线和两条扫描线。因而，第二晶体管T2根据第二扫描信号Vs2切换将要提供给第二节点N2的数据信号Vd。如果第二扫描信号Vs2是逻辑高，则第二晶体管T2接通以向第二节点N2提供数据信号Vd。如果第二扫描信号Vs2是逻辑低，则第二晶体管T2关断。
第三晶体管T3的第一电极和第二电极分别连接到第二节点N2和地。第一扫描信号Vs1被提供给第三晶体管T3的栅电极。参考图2，每个第三晶体管T3的栅电极连接到相应的第一晶体管T1连接到的扫描线S[n-1]。因而，第三晶体管T3根据第一扫描信号Vs1控制在第二节点N2与地之间流动的电流的量。如果第一扫描信号Vs1是逻辑高，则第三晶体管T3接通以将第二节点N2接地。如果第三扫描信号Vs1是逻辑低，则第三晶体管T3关断。
第一电容器C1连接在第一节点N1与第二节点N2之间，因而被充有根据第一节点N1与第二节点N2的电压之间的差的电荷。第二电容器C2连接在第二节点N2与地之间，因而被充有根据第二节点N2的电压的电荷。
现在将描述图1的像素电路的工作特性。首先，逻辑高的第一扫描信号Vs1被提供给图1所示的像素电路的第一晶体管T1的栅电极。然后，第一晶体管T1接通以向第一节点N1提供数据信号Vd。该情况下，具有被提供有逻辑高的第一扫描信号Vs1的栅电极的第三晶体管T3也接通以将第二节点N2接地。因而，第一电容器C1被充有电荷。假定逻辑高的第一扫描信号Vs1被提供给第一晶体管T1的时间段足够让第一电容器C1充有与数据信号Vd的电压对应的电荷。
在第一电容器C1的充电完成之后，第一扫描信号Vs1是逻辑低，而且逻辑高的第二扫描信号Vs2被提供给第二晶体管T2的栅电极。然后，第二晶体管T2接通以向第二节点N2提供数据信号Vd。如果假定第二扫描信号Vs2保持逻辑高的时间段足够让第二电容器C2充有与数据信号Vd的电压对应的电荷，则第二电容器C2以这样的方式被充电以使得等于数据信号Vd的电压的电压被施加到第二电容器C2的两端。
最后，如果第一和第二扫描信号Vs1和Vs2二者都是逻辑低，则第一到第三晶体管T1、T2、和T3全部被关断。而且，由于各自充有与数据信号Vd的电压对应的电荷的第一电容器C1和第二电容器C2被串联连接，第一节点N1的电压是数据信号Vd的电压的两倍。第一节点N1的电压被施加到显示单元10的像素电极11，因而驱动显示单元10。
当前实施例中，假定使用两个电容性器件充有将要施加到显示单元10的驱动电压，但是也可以适于三个或更多电容性器件来获得高驱动电压。
参考图2，采用多个图1所示的像素电路的显示设备200包括向多条扫描线S[n]提供扫描信号的扫描驱动单元210、向多条数据线D[m]提供数据信号的数据驱动单元220、和提供公共电源电压Vc的电源驱动单元230。多个像素20布置在多条扫描线S[n]与多条数据线D[m]的交叉点处。多个像素20的每个包括图1的像素电路。多个像素20的每一个的像素电路使用两个扫描信号，而且两条扫描线被分配给多个像素20的每一个。
图3是根据本发明的实施例的用于驱动图1的像素电路的数据信号Vd、第一扫描信号Vs1、和第二扫描信号Vs2的波形图。现在将参考图3描述驱动图1的像素电路的方法。当前实施例中，考虑第一节点N1的电压的范围，将数据信号Vd设置为具有大约0V到大约15V的电压，并且将第一和第二扫描信号Vs1和Vs2设置为具有从大约-5V到大约25V的电压，以使得第一和第二晶体管T1和T2可以适当地担当开关器件。
参考图3，第一扫描信号Vs1是在时间段t1到t2中具有大约25V的最大电压的脉冲信号，第二扫描信号Vs2是在时间段t3到t4中具有大约25V的最大电压的脉冲信号，而且数据信号Vd的电压在时间点t1之前和在时间点t4之后保持恒定在大约15V。现在将描述图1所示的像素电路的元件的操作。在时间段t1到t2中，第一晶体管T1被接通，大约15V的数据信号Vd被提供给第一节点N1，因而第一电容器C1被充有电荷。由于第三晶体管T3在时间段t1到t2中也被接通，因此第二节点N2被接地并且第一电容器C1两端之间的电压被充电到等于数据信号Vd的电压的大约15V。假定时间段t1到t2足够让第一电容器C1完全充电。在时间段t3到t4中，第一和第三晶体管T1和T3被关断并且仅仅第二晶体管T2被接通，因而大约15V被施加到第二节点N2。由于第二电容器C2的一端连接到第二节点N2且其另一端接地，第二电容器C2的两端之间的电压在时间段t3到t4中被充有大约15V。在时间点t4之后，第一到第三晶体管T1到T3全部被关断并且第一和第二电容器T1和T2的每一个的两端之间的电压被充有大约15V。因而，第一节点N1的电势为大约30V，其是数据信号Vd的电压的两倍。即，如果被施加到显示单元10的电压是Vp，则Vp＝2Vd。因而，可以利用两倍于数据信号Vd的最大电压的电压来驱动显示单元10。因此，可以通过使用通用驱动器来驱动需要高驱动电压的反射式显示器而不需要另外使用新的驱动器。
图4A是根据本发明的另一个实施例的驱动显示单元10的像素电路的电路图。图5是根据本发明的另一个实施例的采用多个图4A所示的像素电路的显示设备500的示意性框图。参考图4A，像素电路可以包括第一到第三晶体管T1、T2、和T3以及第一和第二电容器C1和C2。图4A所示的像素电路耦接到包括在图5的显示设备500中的每个像素20。
显示单元10包括像素电极11、对面电极19、以及包含在像素电极11与对面电极19之间的显示材料。显示材料可以是例如液晶、带电粒子、或电致变色材料。当在像素电极11与对面电极19之间施加电压或电流时，可以显示像素。对面电极19连接到多个像素的公共电源电压Vc源。而且，显示单元10可以用在反射式显示器中以在电压被施加到显示材料时显示像素。该情况下，需要高驱动电压。
数据信号Vd被提供给第一晶体管T1的第一电极。参考图5，每个第一晶体管T1的第一电极连接到列线(即，多条数据线)当中的数据线D[m]。第一晶体管T1的第二电极连接到第一节点N1。第一扫描信号Vs1被提供给第一晶体管T1的栅电极。参考图5，每个第一晶体管T1的栅电极连接到行线(即，多条扫描线)当中的扫描线S[n-1]。因而，第一晶体管T1根据第一扫描信号Vs1切换将要提供给第一节点N1的数据信号Vd。如果第一扫描信号Vs1为逻辑高，则第一晶体管T1接通以向第一节点N1提供数据信号Vd。如果第一扫描信号Vs1为逻辑低，则第一晶体管T1关断。
数据信号Vd被提供给第二晶体管T2的第一电极。参考图5，每个第二晶体管T2的第一电极连接到相应的第一晶体管T1的第一电极连接到的数据线D[m]。第二晶体管T2的第二电极连接到第二节点N2。第二扫描信号Vs2被提供给第二晶体管T2的栅电极。参考图5，每个第二晶体管T2的栅电极连接到与相应的第一晶体管T1的栅电极连接到的扫描线S[n-1]不同的扫描线S[n]。即，每个像素20连接到一条数据线和两条扫描线。因而，第二晶体管T2根据第二扫描信号Vs2切换将要提供给第二节点N2的数据信号Vd。如果第二扫描信号Vs2为逻辑高，则第二晶体管T2接通以向第二节点N2提供数据信号Vd。如果第二扫描信号Vs2为逻辑低，则第二晶体管T2关断。
第三晶体管T3的第一电极和第二电极分别连接到第二节点N2和公共电源电压Vc源。第一扫描信号Vs1被提供给第三晶体管T3的栅电极。参考图5，每个第三晶体管T3的栅电极连接到相应的第一晶体管T1的栅电极连接到的扫描线S[n-1]。因而，第三晶体管T3根据第一扫描信号Vs1控制在第二节点N2与公共电源电压Vc源之间流动的电流的量。如果第一扫描信号Vs1为逻辑高，则第三晶体管T3接通以将第二节点N2连接到公共电源电压Vc源。如果第一扫描信号Vs1为逻辑低，则第三晶体管T3关断。
第一电容器C1连接在第一节点N1与第二节点N2之间，因而被充有根据第一节点N1与第二节点N2的电压之间的差的电荷。第二电容器C2连接在第二节点N2与公共电源电压Vc源之间，因而被充有根据第二节点N2与公共电源电压Vc源的电压之间的差的电荷。
现在将描述图4A的像素电路的工作特性。首先，逻辑高的第一扫描信号Vs1被提供给图4A所示的像素电路的第一晶体管T1的栅电极。然后，第一晶体管T1被接通以向第一节点N1提供数据信号Vd。该情况下，具有被提供有逻辑高的第一扫描信号Vs1的栅电极的第三晶体管T3也被接通以将第二节点N2连接到公共电源电压Vc源。因而，如果假定第一扫描信号Vs1被提供给第一晶体管T1的时间段足够让第一电容器C1充有电荷，则第一电容器C1以这样的方式充电以使得第一电容器C1的两端的电压之间的差可以是(Vd-Vc)。
在第一电容器C1的充电完成之后，第一扫描信号Vs1是逻辑低，而且逻辑高的第二扫描信号Vs2被提供给第二晶体管T2的栅电极。然后，第二晶体管T2被接通以向第二节点N2提供数据信号Vd。如果假定第二扫描信号Vs2保持逻辑高的时间段足够让第二电容器C2充有电荷，则第二电容器C2以这样的方式充电以使得第二电容器C2的两端的电压之间的差可以是(Vd-Vc)。
最后，如果第一和第二扫描信号Vs1和Vs2二者都是逻辑低，则第一到第三晶体管T1、T2、和T3全部被关断。而且，由于各自被充电以使得其两端的电压之间的差可以是(Vd-Vc)的第一电容器C1和第二电容器C2被串联连接，因此第一节点N1的电压为2(Vd-Vc)+Vc，即，2Vd-Vc。第一节点N1的电压被施加到显示单元10的像素电极11，因而驱动显示单元10。
图4B为显示图4A的像素电路的仿真的结果的曲线图。当第一扫描信号Vs1为逻辑高时，数据信号Vd被提供给第一节点N1而且公共电源电压Vc被提供给第二节点N2。然后，如果第二扫描信号Vs2为逻辑高，则数据信号Vd被提供给第二节点N2，因而电压(2Vd-Vc)被施加到第一节点N1。
图4C是比较当相同的数据信号被提供给使用根据现有技术的像素电路制造聚合物分散液晶(PDLC)显示器和提供给使用图4A的像素电路制造的PDLC显示器时测量的反射率的曲线图。参考图4C，当使用图4A的像素电路时，高驱动电压可以被施加到PDLC显示器。因而，当使用图4A的像素电路时测量的反射率高于当使用根据现有技术的像素电路时测量的反射率。
参考图5，采用图4所示的多个像素电路的显示设备500包括向多条扫描线S[n]提供扫描信号的扫描驱动单元510、向多条数据线D[m]提供数据信号的数据驱动单元520、和提供公共电源电压Vc的电源驱动单元530。多个像素20布置在多条扫描线S[n]与多条数据线D[m]的交叉点处。多个像素20的每个包括图4A的像素电路。由于多个像素20的每一个的像素电路需要两个扫描信号，因此两条扫描线被分配给多个像素20的每一个。
图6A和6B是根据本发明的其他实施例的用于驱动图4A的像素电路的数据信号Vd、第一扫描信号Vs1、第二扫描信号Vs2、和公共电源电压Vc的波形图。现在将参考图6A和6B描述驱动图4A的像素电路的方法。当前实施例中，执行反转驱动，其中将要施加到显示单元的电压的极性以帧为单位改变。此外，当前实施例中，考虑第一节点N1的电压的范围，将数据信号Vd和公共电源电压Vc的电压设置为从大约0V到大约15V的范围，并且将第一和第二扫描信号Vs1和Vs2设置为从大约-35V到大约25V的范围，以使得第一和第二晶体管T1和T2可以适当地担当开关器件。
参考图6A，第一扫描信号Vs1在时间段t1到t2中具有大约25V的最大电压，并且在其他时间段中具有大约-35V的最小电压。第二扫描信号Vs2在时间段t3到t4中具有大约25V的最大电压，并且在其他时间段中具有大约-35V的最小电压。数据信号Vd的电压在时间点t1之前和在时间点t4之后保持恒定在大约15V。公共电源电压Vc在时间点t4之后从大约0V增大，并且在时间点t5之后保持在大约15V。
现在将描述图4A所示的像素电路的元件的操作。由于第一晶体管T1在时间段t1到t2中被接通，因此大约15V的数据信号Vd被施加到第一节点N1，因而第一电容器C1被充有电荷。由于在时间段t1到t2中第三晶体管T3也被接通，因此第二节点N2连接到公共电源电压Vc源，并且第一电容器C1的两端之间的电压被充有15V，其是数据信号Vd与公共电源电压Vc的电压之间的差。即，在时间点t2处，第一电容器C1的两端被充有电压(Vd-Vc)。在时间段t3到t4中，第一和第三晶体管T1和T3被关断并且仅仅第二晶体管T2被接通，因而大约15V被施加到第二节点N2。因而，连接在第二节点N2与公共电源电压Vc之间的第二电容器C2的两端被充有电压(Vd-Vc)。换句话说，当前实施例中，大约15V被施加到第二电容器C2的两端。在时间点t4之后被施加到显示单元10的像素电极11的电压Vp是施加到第一和第二电容器C1和C2的两端的电压与公共电源电压Vc的总和。即，Vp＝2Vd-Vc。因此，恰好在时间点t4之后，大约30V被施加到显示单元10的像素电极11。
由于被施加到显示单元10的两端的电压是2(Vd-Vc)，因此当该电压需要在大约-30V到30V的范围中变动时，-15≤Vd-Vc≤15。如果在当前实施例中数据信号Vd的电压的范围是0≤Vd≤15，则公共电源电压Vc的范围应当满足0≤Vc≤15。因此，当前实施例中，公共电源电压Vc的范围被设置为满足0≤Vc≤15。
回来参照图6A，公共电源电压Vc在时间段t1到t4中保持恒定在最小电平，即，0V，在时间点t4之后增大，并且在时间点t5处达到最大电平，即，大约15V。因而，在时间点t5之后被施加到显示单元10的像素电极11的第一节点N1的电压为大约45V。大约45V是可以被施加到显示单元10的像素电极11的最大电压。
参考图6B，第一扫描信号Vs1在时间段t1到t2中具有大约25V的最大电压，并且在其他时间段中具有大约-35V的最小电压。第二扫描信号Vs2在时间段t3到t4中具有大约25V的最大电压，并且在其他时间段中具有大约-35V的最小电压。数据信号Vd的电压在时间点t1之前和在时间点t4之后保持恒定在0V。公共电源电压Vc在时间点t4之后从大约15V减小，并且从时间点t5开始保持恒定在0V。
参考图4A，由于第一晶体管T1在时间段t1到t2中被接通，因此0V的数据信号Vd被施加到第一节点N1，因而第一电容器C1被充有电荷。由于在时间段t1到t2中第三晶体管T3也被接通，因此第二节点N2连接到公共电源电压Vc源，并且第一电容器C1的两端被充有-15V，其等于数据信号Vd与公共电源电压Vc的电压之间的差。即，在时间点t2处施加到第一电容器C1的两端电压为(Vd-Vc)。在时间段t3到t4中，第一和第三晶体管T1和T3被关断，并且仅仅第二晶体管T2被接通。因而，0V被施加到第二节点N2。因而，连接在第二节点N2与公共电源电压Vc之间的第二电容器C2的两端被充有电压(Vd-Vc)。即，当前实施例中，第二电容器C2的两端被充有大约15V。在时间点t4之后被施加到显示单元10的像素电极11的电压Vp是施加到第一和第二电容器C1和C2的两端的电压与公共电源电压Vc的总和。即，Vp＝2Vd-Vc。因此，恰好在时间点t4之后，大约-15V被施加到显示单元10的像素电极11。
此后，公共电源电压Vc在时间段t1到t4中保持恒定在最大电平，即，15V，在时间点t4之后减小，并且从时间点t5开始保持在最小电平，即，0V。因而，在时间点t5之后被施加到显示单元10的像素电极11的第一节点N1的电压为大约-30V。大约-30V是可以被施加到显示单元10的像素电极11的最小电压。
如上所述，可以通过向图4A的像素电路施加在大约0V到大约15V的范围中变动的数据信号Vd和公共电源电压Vc来执行反转驱动，其中被施加到显示单元10的两端的电压可以在从大约-30V到大约30V的范围。
图7是根据本发明的另一个实施例的像素电路的电路图。参考图7，像素电路可以包括第一到第五晶体管T1、T2、T3、T4、和T5以及第一到第三电容器C1、C2、和C3。
参考图7，数据信号Vd被提供给第一晶体管T1的第一电极。第一晶体管T1的第二电极连接到第一节点N1。第一扫描信号Vs1被提供给第一晶体管T1的栅电极。因而，第一晶体管T1根据第一扫描信号Vs1切换将要提供给第一节点N1的数据信号Vd。如果第一扫描信号Vs1为逻辑高，则第一晶体管T1接通以向第一节点N1提供数据信号Vd。如果第一扫描信号Vs1为逻辑低，则第一晶体管T1关断。
数据信号Vd被提供给第二晶体管T2的第一电极。第二晶体管T2的第二电极连接到第二节点N2。第二扫描信号Vs2被提供给第二晶体管T2的栅电极。因而，第二晶体管TN2根据第二扫描信号VsN2切换将要提供给第二节点N2的数据信号Vd。如果第二扫描信号Vs2为逻辑高，则第二晶体管T2接通以向第二节点N2提供数据信号Vd。如果第二扫描信号Vs2为逻辑低，则第二晶体管T2关断。
第三晶体管T3的第一和第二电极分别连接到第二节点N2和地。第一扫描信号Vs1被提供给第三晶体管T3的栅电极。因而，第三晶体管T3根据第一扫描信号Vs1控制在第二节点N2与地之间流动的电流的量。如果第一扫描信号Vs1为逻辑高，则第三晶体管T3接通以将第二节点N2接地。如果第一扫描信号Vs1为逻辑低，则第三晶体管T3关断。
数据信号Vd被提供给第四晶体管T4的第一电极。第四晶体管T4的第二电极连接到第三节点N3。第三扫描信号Vs3被提供给第四晶体管T4的栅电极。因而，第四晶体管T4根据第三扫描信号Vs3切换将要提供给第三节点N3的数据信号。如果第三扫描信号Vs3为逻辑高，则第四晶体管T4接通以向第三节点N3提供数据信号Vd。如果第三扫描信号Vs3为逻辑低，则第四晶体管T4关断。
第五晶体管T5的第一和第二电极分别连接到第三节点N3和地。第二扫描信号Vs2被提供给第五晶体管T5的栅电极。因而，第五晶体管T5根据第二扫描信号Vs2控制在第三节点N3与地之间流动的电流的量。如果第二扫描信号Vs2为逻辑高，则第五晶体管T5接通以将第三节点N3接地。如果第二扫描信号Vs2为逻辑低，则第五晶体管T5关断。
第一电容器C1连接在第一节点N1与第二节点N2之间，而且被充有根据第一节点N1与第二节点N2的电压之间的差的电荷。第二电容器C2连接在第二节点N2与第三节点N3之间，并且被充有根据第二节点N2与第三节点N3的电压之间的差的电荷。第三电容器C3连接在第三节点N3与地之间，并且被充有根据第三节点N3的电压的电荷。
图8是根据本发明的另一个实施例的用于驱动图7的像素电路的数据信号Vd、第一扫描信号Vs1、第二扫描信号Vs2、和第三扫描信号Vs3的波形图。现在将参考图8描述驱动图7的像素电路的方法。当前实施例中，考虑第一节点N1的电压的范围，将数据信号Vd设置为具有从大约0V到大约15V的电压，并且将第一到第三扫描信号Vs1、Vs2、和Vs3被设置为具有大约-5V到大约25V的电压，以使得第一到第五晶体管T1、T2、T3、T4、和T5可以适当地担当开关器件。
参考图8，第一扫描信号Vs1是在时间段t1到t2中具有大约25V的最大电压的脉冲信号，第二扫描信号Vs2是在时间段t3到t4中具有大约25V的最大电压的脉冲信号，而且第三扫描信号Vs3是在时间段t5到t6中具有大约25V的最大电压的脉冲信号。数据信号Vd在时间点t1之前和在时间点t6之后保持恒定在大约15V。现在将描述图7所示的像素电路的元件的操作。在时间段t1到t2中，第一晶体管T1被接通以将大约15V的数据信号Vd施加到第一节点N1，并且第一电容器C1被充有电荷。由于第三晶体管T3在时间段t1到t2中也被接通，因此第二节点N2接地并且第一电容器C1两端之间的电压被充有等于数据信号Vd的电压的大约15V。假定时间段t1到t2足够让第一电容器C1完全充电。在时间段t3到t4中，由于第一、第三和第四晶体管T1、T3、和T4关断并且第二和第五晶体管T2和T5接通，因此大约15V被施加到第二节点N2并且第三节点N3接地。因而，在时间段t3到t4中，第二电容器C2的两端之间的电压被充有大约15V。在时间段t5到t6中，由于仅仅第四晶体管T4接通并且其他晶体管关断，因此大约15V被施加到第三节点N3，并且第三电容器C3的两端之间的电压被充有大约15V。在时间点t6之后，第一到第五晶体管T1到T5全部被关断，并且第一和第二电容器T1和T2的两端之间的电压被充有大约15V。因而，第一节点N1的电势为大约45V，其是数据信号Vd的最大电压的三倍。换句话说，如果被施加到显示单元10的电压为Vp，则Vp＝3Vd，并且可以利用三倍于数据信号Vd的最大电压的电压来驱动显示单元10。因此，可以利用通用驱动器来驱动需要高驱动电压的反射式显示器而不需要另外使用新的驱动器。
如上所述，根据本发明的上述实施例的一个或多个，两倍于数据信号的电压的电压可以被施加到显示单元，并且甚至可以利用通用驱动器来驱动需要高驱动电压的反射式显示器。当使用晶体管作为开关器件时，全部晶体管在占据帧的大部分的显示单元的发光期间被关断，从而提高了显示单元的可靠性。此外，可以通过在预定的电压范围之内切换公共电源电压来执行反转驱动以防止液晶的形变。
应当理解，这里描述的示范性实施例应当仅在描述的意义上考虑而非用于限制的目的。每个实施例内的特征或方面的描述应当通常被认为可以用于其他实施例中其他相似的特征或方面。

Claims (19)

1.一种用于驱动显示单元的像素电路，该像素电路包括：
多个电容性器件，用于向显示单元施加驱动电压；
第一开关器件，用于根据第一扫描信号切换将要提供给该多个电容性器件当中的第一电容性器件的数据信号；以及
第二开关器件，用于根据第二扫描信号切换将要提供给该多个电容性器件当中的第二电容性器件的数据信号。
2.如权利要求1所述的像素电路，其中第一电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分期间根据该数据信号被充电，而且
第二电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分结束且第二扫描信号的逻辑高部分开始时根据该数据信号被充电。
3.如权利要求2所述的像素电路，其中在第二扫描信号的逻辑高部分的结尾处，第一和第二开关器件被关断且驱动电压被施加到显示单元。
4.如权利要求1所述的像素电路，其中第一电容性器件和第二电容性器件串联连接，而且
第一电容性器件的一端连接到显示单元。
5.如权利要求1所述的像素电路，其中第一开关器件包括：
栅极，被提供有第一扫描信号；
第一电极，被提供有该数据信号；以及
第二电极，连接到第一电容性器件的第一电极，而且
第二开关器件包括：
栅极，被提供有第二扫描信号；
第一电极，被提供有该数据信号；以及
第二电极，连接到第二电容性器件的第一电极。
6.如权利要求1所述的像素电路，进一步包括第三开关器件，用于根据第一扫描信号在第一电容性器件的充电和第二电容性器件的充电之间切换。
7.如权利要求6所述的像素电路，其中第三开关器件包括：
栅极，被提供有第一扫描信号；
第一电极，共同连接到第一电容性器件的第二电极和第二电容性器件的第一电极；以及
第二电极，连接到第二电容性器件的第二电极。
8.如权利要求7所述的像素电路，其中第三开关器件的第二电极连接到地。
9.如权利要求7所述的像素电路，其中显示单元包括：
像素电极，连接到第一电容性器件的第一电极；以及
对面电极，连接到公共电源电压源，而且
第三开关器件的第二电极连接到该公共电源电压源。
10.如权利要求1所述的像素电路，进一步包括第四开关器件，用于根据第三扫描信号切换将要提供给该多个电容性器件当中的第三电容性器件的数据信号。
11.如权利要求10所述的像素电路，其中第一电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分期间根据该数据信号被充电，
第二电容性器件在第一扫描信号的逻辑高部分结束且第二扫描信号的逻辑高部分开始时根据该数据信号被充电，而且
第四电容性器件在第二扫描信号的逻辑高部分结束且第三扫描信号的逻辑高部分开始时根据该数据信号被充电。
12.如权利要求11所述的像素电路，其中在第三扫描信号的逻辑高部分的结尾处，第一到第三开关器件被关断且驱动电压被施加到显示单元。
13.如权利要求10所述的像素电路，其中第一电容性器件、第二电容性器件、和第三电容性器件依次串联连接，而且
第一电容性器件的一端连接到显示单元。
14.如权利要求10所述的像素电路，其中第一开关器件包括：
栅极，被提供有第一扫描信号；
第一电极，被提供有该数据信号；以及
第二电极，连接到第一电容性器件的第一电极，
第二开关器件包括：
栅极，被提供有第二扫描信号；
第一电极，被提供有该数据信号；以及
第二电极，连接到第二电容性器件的第一电极，而且
第四开关器件包括：
栅极，被提供有第三扫描信号；
第一电极，被提供有该数据信号；以及
第二电极，连接到第三电容性器件的第一电极。
15.如权利要求10所述的像素电路，进一步包括：
第三开关器件，用于根据第一扫描信号在第一电容性器件的充电和第二电容性器件的充电之间切换；以及
第五开关器件，用于根据第二扫描信号在第二电容性器件的充电和第三电容性器件的充电之间切换。
16.如权利要求15所述的像素电路，其中第三开关器件包括：
栅极，被提供有第一扫描信号；
第一电极，共同连接到第一电容性器件的第二电极和第二电容性器件的第一电极；以及
第二电极，连接到地，而且
第五开关器件包括：
栅极，被提供有第二扫描信号；
第一电极，共同连接到第二电容性器件的第二电极和第三电容性器件的第一电极；以及
第二电极，连接到地。
17.一种驱动用于驱动显示单元的像素电路的方法，其中该像素电路包括：
第一开关器件，具有被提供有第一扫描信号的栅极、被提供有数据信号的第一电极、和连接到第一电容性器件的第一电极的第二电极；
第二开关器件，具有被提供有第二扫描信号的栅极、被提供有数据信号的第一电极、和连接到第二电容性器件的第一电极的第二电极；以及
第三开关器件，具有被提供有第一扫描信号的栅极、共同连接到第一电容性器件的第二电极和第二电容性器件的第一电极的第一电极、和共同连接到第二电容性器件的第二电极和公共电源电压源的第二电极，
该显示单元连接在第一电容性器件的第一电极与该公共电源电压源之间，而且
提供第一和第二扫描信号以设置：
第一时间段，其中第一开关器件被接通；
第二时间段，其中第二开关器件被接通；以及
第三时间段，其中第一和第二开关器件被关断。
18.如权利要求17所述的方法，其中公共电源电压在第一和第二时间段中是相同的，而且在第三时间段中比在第一和第二时间段中高。
19.如权利要求17所述的方法，其中公共电源电压在第一和第二时间段中是相同的，而且在第三时间段中比在第一和第二时间段中低。
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