平面显示面板、像素电路及压差驱动元件的驱动方法
专利名称：平面显示面板、像素电路及压差驱动元件的驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种平面显示面板及其驱动方法，且特别是有关于一种在显示同一帧 画面时共同电位与显示数据具相反相位的平面显示面板及其驱动方法。
背景技术：
请参阅图1，其绘示出公知点反转(Dot Inversion)平面显示面板的电路方块图。 如图1所示，点反转平面显示面板10包括多个像素电路(为方便说明，以点反转平面显示 面板10包括5X5像素电路为例)。每一像素电路与其相邻的四个像素电路电性耦接至提 供不同相位的显示数据的数据线；举例来说，如图1所示，若像素电路(3，；3)在显示某一帧 画面(Frame)时所接收的为正相位显示数据Data+，则与像素电路(3，3)相邻的四个像素电 路(2,3), (3,2), (3,4), (4,3)在显示同一帧画面时所接收的就是负相位显示数据Data-。 再者，在点反转平面显示面板10中，每一像素电路在显示相接续的两个帧画面中其所接收 的显示数据的电位具有不同的相位。举例来说，如图1所示，若像素电路(3，；3)在显示某一 帧画面时其所接收的显示数据具有正相位，则像素电路(3，；3)在显示下一个帧画面时所接 收的显示数据则具有负相位。再者，每一像素电路皆电性耦接至共同电位线Vcom。在点反转平面显示面板10中，每一像素电路是否开启是由其所对应的控制线上 的电位所控制，而每一像素电路所产生的亮暗程度则是由其所接收的显示数据的电位与共 同电位线Vcom的电位间的跨压大小所控制；举例来说，如图1所示，像素电路(3，3)是否开 启是由其所对应的控制线kan-3所控制，而像素电路(3，；3)所产生的亮暗程度是由其由所 对应的数据线接收的正相位显示数据Data+的电位与共同电位线Vcom的电位间的跨压大 小所控制。请参阅图2，其绘示出公知点反转平面显示面板10中任一像素电路的电路示意 图。如图2所示，像素电路20主要包括第一晶体管开关Tl与电容Cl。其中，第一晶体管开 关Tl的控制端电性耦接至其所对应的控制线kan ；第一晶体管开关Tl的第一通路端电性 耦接至其所对应的数据线Data以接收显示数据；第一晶体管开关Tl的第二通路端电性耦 接至电容Cl的一端；电容Cl的另一端电性耦接至共同电位线Vcom。如前所述，当第一晶 体管开关Tl根据控制线kan上的电位而电性导通后，数据线Data的显示数据即经导通的 第一晶体管开关Tl传递至电容Cl的一端，像素电路20即可根据电容Cl 一端上的显示数 据的电位与电容Cl另一端上的共同电位线Vcom间的跨压(也就是电容Cl两端的跨压)， 产生相对应此跨压的亮暗程度。由于在公知的点反转平面显示面板10中，共同电位线Vcom所提供的电位具有固 定值，这将使得数据线Data与共同电位线Vcom在电容Cl的两端所产生的跨压可能无法成 功驱功某些特定型式的平面显示面板的像素电路。举例来说，如图2所示，若共同电位线 Vcom所提供的电位具有固定值(例如8V)，当像素电路20至数据线Data所接收的显示数 据为负相位显示数据(相对于共同电位线Vcom上的电位而言，例如OV)时，则电容Cl两端 的跨压至多为8V;同理，若共同电位线Vcom所提供的电位具有固定值(例如8V)，当像素电路20至数据线Data所接收的显示数据为正相位显示数据(同样是相对于共同电位线Vcom 上的电位而言，例如16V)时，则电容Cl两端的跨压至多为8V。对某些特定型式的平面显示 面板，例如蓝相(Blue Phase)平面显示面板，其驱动时所需的跨压至少为10V，这将造成像 素电路20无法有效驱动其亮暗变化。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种平面显示面板及其驱动方法，以提升平面显示面板 内像素电路的跨压。本发明提出一种压差驱动元件的驱动方法，包括在第一帧画面中以第一相位提 供交流共同电位至压差驱动元件的第一端，并以第二相位提供第一显示数据至该压差驱动 元件的第二端；隔绝压差驱动元件至交流共同电位的电性连接，使第一端上的交流共同电 位保持在第一相位；在紧接于第一帧画面后的第二帧画面中更换交流共同电位的相位为第 二相位；以及在第二帧画面中以第二相位提供交流共同电位至压差驱动元件，并以第一相 位提供第二显示数据至压差驱动元件，其中第一相位与第二相位反相，压差驱动元件根据 第一端与第二端间的电压进行对应操作。本发明还提出一种平面显示面板，包括多条数据线；多条控制线；两组共同电位 线，分别提供相反相位的第一信号与第二信号；以及多个像素电路，每一像素电路电性耦接 至多条数据线中相对应的一条以及多条控制线中相对应的一条，每一像素电路包括第一 开关，电性耦接至相对应的控制线与数据线，并根据相对应的控制线上的电位而决定是否 传递相对应的数据线上的电位；第二开关，电性耦接至两组共同电位线之一及相对应的控 制线，并根据相对应的控制线上的电位而决定是否传递所电性耦接的其中一组共同电位线 上的电位；以及电容，一端电性耦接至第一开关以接收相对应的数据线上的电位，另一端电 性耦接至第二开关以接收所电性耦接的其中一组共同电位线上的电位，其中，每一像素电 路的电容两端所接收的电位互为反相。在本发明的一个实施例中，上述的两组共同电位线大体上与多个数据线延伸于同
一方向。在本发明的另一个实施例中，上述的两组共同电位线大体上与多个控制线延伸于
同一方向。在本发明的一个实施例中，连续与同一数据线相电性耦接的两个像素电路被设置 于数据线的两侧，且此两个像素电路电性耦接至两组共同电位线中的同一组电位线上。在本发明的一个实施例中，同列的多个像素电路交错地电性连接至两组共同电位 线之一，同行的多个像素电路交错地电性连接至两组共同电位线之一。本发明另提出一种像素电路，此像素电路电性耦接至数据线、控制线与共同电位 线，此像素电路包括第一开关，电性耦接至控制线与数据线，并根据控制线上的电位而决 定是否传递数据线上的电位；第二开关，电性耦接至电位线及控制线，并根据控制线上的电 位而决定是否传递共同电位线上的电位；以及电容，一端电性耦接至第一开关以接收数据 线上的电位，另一端电性耦接至第二开关以接收共同电位线上的电位，其中，电容两端所接 收的电位互为反相。本发明因采用两组共同电位线，使得具相反相位的数据线与共同电位线可在同一像素电路上产生相对较大的跨压，进而可成功驱动某些特定型式的平面显示面板，例如蓝 相平面显示面板，使其产生明暗变化。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附附图，作详细说明如下。
图1绘示为公知点反转平面显示面板电路示意图；图2绘示为公知点反转平面显示面板中任一像素电路的电路示意图；图3绘示为根据本发明一实施例的点反转平面显示面板的电路方块图；图4A绘示为根据本发明一实施例的点反转平面显示面板中任一像素电路的电路 图；图4B绘示为根据本发明一实施例的薄膜晶体管的工艺剖面示意图；图4C绘示为根据本发明另一实施例的薄膜晶体管的工艺剖面示意图；图5绘示为根据本发明另一实施例的点反转平面显示面板的电路方块图。其中，附图标记10、30、50 点反转平面显示面板20、40、(1，1)、· · ·、(5，5)像素电路42 交流电压源52 第一金属层(M2)54:隔离层(PASS)56 第二金属层(M2)58:透明导电膜(ITO)60 高开口率层(UHA)层或彩色滤光片工艺(COA)C1、C2:电容T1、T2、T3 晶体管开关Data+ 第一相位显示数据Data-第二相位显示数据Scan-U Scan-2> Scan-3> Scan-4> Scan-5Vcom+:第一相位共同电位Vcom-第二相位共同电位
具体实施例方式当一般的平面显示器显示同一个灰阶的时候，在接续的各帧画面中，数据线提供 至同一个像素的电位会在一个较高电位与一个较低电位之间改变。类似的，在本发明中提 供至同一个像素的共同电位也会在一个较高电位与一个较低电位之间改变。在此处，将两 者处于较高电位的时候分别定义为显示数据或共同电位的相位为第一相位，而将两者处于 较低电位的时候分别定义为显示数据或共同电位的相位为第二相位。如此，第一相位与第 二相位就相差180°，且当显示数据的电位为第一相位的时候，同一个像素电路所接收的共 同电位就会为第二相位；相反的，当显示数据的电位为第二相位的时候，同一个像素电路所 接收的共同电位就会为第一相位。请参阅图3，其绘示出本发明的点反转平面显示面板30电路示意图。如图3所 示，点反转平面显示面板30包括多个像素电路(为方便说明，以点反转平面显示面板30 包括5X5像素电路为例)。如前所述，每一行的多个像素电路电性耦接至同一控制线；举
例来说，如图3所示，第一行的5个像素电路(1，1)、(1,2).....(1,5)电性耦接至控制线
kan-Ι。再者，每一列的多个像素电路交错地电性耦接至提供第一相位显示数据Data+或第二相位显示数据Data-的数据线以接收显示数据；举例来说，如图3所示，第二列单数的 像素电路(1，2)、(3，2)、(5，2)电性耦接至提供第二相位显示数据Data-的数据线，而第二 列双数的像素电路(2，2)、(4，2)电性则耦接至提供第一相位显示数据Data+的数据线。类 似的，每一行的多个像素电路交错地电性耦接至提供第一相位显示数据Data+或第二相位 显示数据Data-的数据线以接收显示数据；举例来说，如图3所示，第二行单数的像素电路 (2,1)> (2,3), (2,5)电性耦接至提供第二相位显示数据Data-的数据线，而第二行双数的 像素电路0，2)、0，4)则电性耦接至提供第一相位显示数据Data+的数据线。此外，如图3所示，点反转平面显示面板30包括两组共同电位线，这两组共同电位 线中以轮流的方式使得在其中有一组共同电位线提供第一相位共同电位Vcom+的时候，另 一组共同电位线即提供第二相位共同电位Vcom-。每一像素电路分别电性耦接至其中一组 共同电位线，且电性耦接至某一个像素电路的共同电位线所提供的共同电位的相位与电性 耦接至这个像素电路的数据线所提供的显示数据的相位相反。亦即，在点反转的状态下，每 一列(或每一行)的像素电路为交替地电性耦接至第一相位共同电位Vcom+或第二相位共 同电位Vcom-;举例来说，如图3所示，电性耦接至像素电路(3，3)的数据线为提供第一相 位数据Data+的数据线，则电性耦接至像素电路(3，3)的共同电位线则为提供第二相位共 同电位Vcom-的共同电位线，而像素电路(3,3)的邻近像素电路(3，2)、(3，4)、(2，3)与(4， 3)则电性耦接至提供第一相位数据Data-的数据线，并同时电性耦接至提供第一相位共同 电位Vcom+的共同电位线。再者，每一像素电路在显示相接续的两个帧画面中所接收的显示数据的电位具有 不同相位，且共同电位线上的电位相位也不相同。举例来说，如图3所示，若像素电路(3， 3)在显示某一帧画面时所接收的显示数据具有第一相位，则其电性耦接的共同电位线即应 提供第二相位共同电位Vcom-；而当像素电路(3，3)在显示下一个帧画面时，所接收的显示 数据会转为第二相位，且电性耦接的共同电位线也一并改为提供第一相位共同电位Vcom+。 由于在本发明的点反转平面显示面板30中，电性耦接至同一像素电路的数据线与共同电 位线的相位为相反，所以可以在像素电路上产生相对公知技术为大的跨压，进而可成功驱 动需要较大电压才能操作的平面显示面板，例如蓝相平面显示面板，使其产生适当的明暗 变化。接下来请参阅图4A，其绘示出本发明的点反转平面显示面板30在一实施例中的 任一像素电路的电路示意图。如图4A所示，像素电路40主要包括第二晶体管开关T2、第三 晶体管开关T3与电容C2。其中，第二晶体管开关T2的控制端电性耦接至其所对应的控制 线kan ；第二晶体管开关T2的第一通路端电性耦接至其所对应的数据线Data以接收显示 数据；第二晶体管开关T2的第二通路端电性耦接至电容C2的一端；第三晶体管开关T3的 控制端与第二晶体管开关T2的控制端电性耦接至同一条控制线kan ；第三晶体管开关T3 的第一通路端电性耦接至电容C2的另一端；第三晶体管开关T3的第二通路端电性耦接至 交流电压源42 (用以提供第一相位共同电位Vcom+与第二相位共同电位Vcom-)。在此应注意的是，并非每一个像素电路40中都需要配置一个交流电压源42。依照 设计，同一个交流电压源42可以同时提供给多个像素电路40使用。如前所述，当像素电路40在显示某一帧画面时，数据线Data所提供的显示数据的 相位与交流电压源42所提供的共同电位的相位相反。或者，在显示的时候，像素电路40中的电容C2两侧的电位的相位是相反的。举例来说，若像素电路40在显示某一帧画面时由 数据线Data所接收的为第一相位显示数据Data+，则像素电路40于显示同一帧画面时从交 流电压源42所接收的共同电位即为第二相位共同电位Vcom-。当第一相位数据Data+(例 如16V)经电性导通的第二晶体管开关T2传递至电容C2的一端时，第二相位共同电位 Vcom-(例如OV)亦经电性导通的第三晶体管开关T3传递至电容C2的另一端，使得电容C2 的两端可产生相对较大的跨压(例如16V)。再者，如图4A所示，第二晶体管开关T2与第三晶体管开关T3可为薄膜晶体管。而 在第二晶体管开关T2将数据线Data上的显示数据写入电容C2的一端的同时，第三晶体管 开关T3亦可同步将共同电位线上的电位写入电容C2的另一端。且在所有像素共用一个交 流电压源42为共同电位的提供者的时候，第三晶体管开关T3可以在交流电压源42所提供 的共同电位相位不适合目前像素使用的时候关闭，如此则所有像素仍然可以共用一个共同 电位的供应电路而不需要对共同电位的供应电路作复杂的调整与设计。如前所述，第二晶体管开关T2与第三晶体管开关T3可为薄膜晶体管。为此，本发 明也提供了相对应的晶体管开关设计方式。请参阅图4B，其绘示出用以形成第二晶体管开 关T2与第三晶体管开关T3的薄膜晶体管在一实施例中的工艺剖面示意图。如图4B所示， 首先进行第一金属层(M2)52工艺；随后，在第一金属层(M2)52上制作隔离层(PASS) 54 ；之 后再于隔离层(PASS) M上制作第二金属层(iC) 56工艺；最后在第二金属层(Μ》56上制 作透明导电膜(ΙΤ0)58。其中，第一金属层(Μ2) 52用于传递数据线Data所提供的显示数 据，第二金属层(M2)56与透明导电膜(ITO) 58用于传递交流电压源42所输出的共同电位 Vcom。如图4B所示，由于第二金属层(M2)56与透明导电膜(IT0)58形成完全接触(full contact)，使得第二金属层(M2)56与透明导电膜(ITO) 58所产生的电阻值与第一金属层 (M2) 52所产生的电阻值几为相同，大幅降低共同电位的传递路径的电阻。或者，请参阅图4C，其绘示出用以形成第二晶体管开关T2与第三晶体管开关T3的 薄膜晶体管于另一实施例中的工艺示意图。此实施例与图4B所示者大致相同，其不同处在 于在完成隔离层(PASS) M之后，制作第二金属层(M2) 56之前，先在隔离层(PASS) M之上 制作一层高开口率(UHA)层(或是彩色滤光片工艺(C0A))60。这一层高开口率(UHA)层 (或是彩色滤光片工艺(COA)) 60可降低第一金属层(Μ》52与第二金属层(Μ》56间的耦合 效应，并因此减少两者所传递的信号之间的交互影响。请再参阅图3。如图3所示，所有的共同电位线大体上与控制线延伸于同一方向 (同样为图面水平延伸)。显而易见，在本发明的点反转平面显示面板30中的共同电位线 大体上亦可与数据线延伸于同一方向(同样为图面垂直延伸)。请参阅图5，其绘示出根据 本发明的另一实施例的点反转平面显示面板50的电路方块图，其中的共同电位线大体上 就是与数据线延伸于同一方向上。综上所述，在本发明的点反转平面显示面板中，同一像素电路在显示某一帧画面 时，数据线与共同电位线所提供的电位处于不同相位，使得数据线与共同电位线可在像素 电路中产生相对较大的跨压，进而可成功驱动某些特定型式的平面显示面板，例如蓝相平 面显示面板，使其产生明暗变化。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种压差驱动元件的驱动方法，其特征在于，包括在一第一帧画面中以一第一相位提供一交流共同电位至一压差驱动元件的一第一端， 并以一第二相位提供一第一显示数据至该压差驱动元件的一第二端；隔绝该压差驱动元件至该交流共同电位的电性连接，使该第一端上的该交流共同电位 保持在该第一相位；在紧接于该第一帧画面后的一第二帧画面中更换该交流共同电位的相位为该第二相 位；以及在该第二帧画面中以该第二相位提供该交流共同电位至该压差驱动元件，并以该第一 相位提供一第二显示数据至该压差驱动元件，其中该第一相位与该第二相位反相，该压差驱动元件根据该第一端与该第二端间的电 压进行对应操作。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，更包括使该压差驱动元件驱动液晶。
3.一种平面显示面板，其特征在于，包括多条数据线；多条控制线；两组共同电位线，分别提供相反相位的一第一信号与一第二信号；以及多个像素电路，每一这些像素电路电性耦接至这些数据线中相对应的一条以及这些控 制线中相对应的一条，每一这些像素电路包括一第一开关，电性耦接至相对应的该控制线 与该数据线，并根据相对应的该控制线上的电位而决定是否传递相对应的该数据线上的电 位；一第二开关，电性耦接至该两组共同电位线之一及相对应的该控制线，并根据相对应的 该控制线上的电位而决定是否传递所电性耦接的该组共同电位线上的电位；以及一电容， 一端电性耦接至该第一开关以接收相对应的该数据线上的电位，另一端电性耦接至该第二 开关以接收所电性耦接的该组共同电位线上的电位，其中，每一这些像素电路的电容两端所接收的电位互为反相。
4.根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，该第一开关与该第二开关分别 为薄膜晶体管。
5 根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，该两组共同电位线大体上与这 些数据线延伸于同一方向。
6.根据权利要求5所述的平面显示面板，其特征在于，连续与同一这些数据线相电性 耦接的两个这些像素电路被设置于该数据线的两侧，且该两个这些像素电路电性耦接至该 两组共同电位线中的同一组电位线上。
7.根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，该两组共同电位线大体上与这 些控制线延伸于同一方向。
8.根据权利要求7所述的平面显示面板，其特征在于，连续与同一这些数据线相电性 耦接的两个这些像素电路被设置于该数据线的两侧，且该两个这些像素电路电性耦接至该 两组共同电位线中的同一组电位线上。
9.根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，同列的这些像素电路交错地电 性连接至该两组共同电位线之一，同行的这些像素电路交错地电性连接至该两组共同电位线之一。
10.一种像素电路，其特征在于，该像素电路电性耦接至一数据线、一控制线与一共同 电位线，该像素电路包括一第一开关，电性耦接至该控制线与该数据线，并根据该控制线上的电位而决定是否 传递该数据线上的电位；一第二开关，电性耦接至该电位线及该控制线，并根据该控制线上的电位而决定是否 传递该共同电位线上的电位；以及一电容，一端电性耦接至该第一开关以接收该数据线上的电位，另一端电性耦接至该 第二开关以接收该共同电位线上的电位，其中，该电容两端所接收的电位互为反相。
11.根据权利要求10所述的像素电路，其特征在于，该第一开关与该第二开关分别为薄膜晶体管。
全文摘要
本发明公开了一种平面显示面板、像素电路及压差驱动元件的驱动方法。此驱动方法在第一帧画面中以第一相位与第二相位分别提供共同电位与第一显示数据至压差驱动元件的两端；隔绝压差驱动元件至共同电位的电性连接，使第一端上的共同电位保持在第一相位；在紧接于第一帧画面后的第二帧画面中更换交流共同电位的相位为第二相位；以及在第二帧画面中以第二相位提供交流共同电位至压差驱动元件，并以第一相位提供第二显示数据至压差驱动元件，其中第一相位与第二相位反相，压差驱动元件根据第一端与第二端间的电压进行对应操作。
文档编号G09G3/20GK102136242SQ20111010363
公开日2011年7月27日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年12月23日
发明者庄咏然, 罗文彬, 蔡正晔, 连伟志, 陈伯纶, 黄泰翔 申请人:友达光电股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种平面显示面板及其驱动方法，且特别是有关于一种在显示同一帧 画面时共同电位与显示数据具相反相位的平面显示面板及其驱动方法。
背景技术：
请参阅图1，其绘示出公知点反转(Dot Inversion)平面显示面板的电路方块图。 如图1所示，点反转平面显示面板10包括多个像素电路(为方便说明，以点反转平面显示 面板10包括5X5像素电路为例)。每一像素电路与其相邻的四个像素电路电性耦接至提 供不同相位的显示数据的数据线；举例来说，如图1所示，若像素电路(3，；3)在显示某一帧 画面(Frame)时所接收的为正相位显示数据Data+，则与像素电路(3，3)相邻的四个像素电 路(2,3), (3,2), (3,4), (4,3)在显示同一帧画面时所接收的就是负相位显示数据Data-。 再者，在点反转平面显示面板10中，每一像素电路在显示相接续的两个帧画面中其所接收 的显示数据的电位具有不同的相位。举例来说，如图1所示，若像素电路(3，；3)在显示某一 帧画面时其所接收的显示数据具有正相位，则像素电路(3，；3)在显示下一个帧画面时所接 收的显示数据则具有负相位。再者，每一像素电路皆电性耦接至共同电位线Vcom。在点反转平面显示面板10中，每一像素电路是否开启是由其所对应的控制线上 的电位所控制，而每一像素电路所产生的亮暗程度则是由其所接收的显示数据的电位与共 同电位线Vcom的电位间的跨压大小所控制；举例来说，如图1所示，像素电路(3，3)是否开 启是由其所对应的控制线kan-3所控制，而像素电路(3，；3)所产生的亮暗程度是由其由所 对应的数据线接收的正相位显示数据Data+的电位与共同电位线Vcom的电位间的跨压大 小所控制。请参阅图2，其绘示出公知点反转平面显示面板10中任一像素电路的电路示意 图。如图2所示，像素电路20主要包括第一晶体管开关Tl与电容Cl。其中，第一晶体管开 关Tl的控制端电性耦接至其所对应的控制线kan ；第一晶体管开关Tl的第一通路端电性 耦接至其所对应的数据线Data以接收显示数据；第一晶体管开关Tl的第二通路端电性耦 接至电容Cl的一端；电容Cl的另一端电性耦接至共同电位线Vcom。如前所述，当第一晶 体管开关Tl根据控制线kan上的电位而电性导通后，数据线Data的显示数据即经导通的 第一晶体管开关Tl传递至电容Cl的一端，像素电路20即可根据电容Cl 一端上的显示数 据的电位与电容Cl另一端上的共同电位线Vcom间的跨压(也就是电容Cl两端的跨压)， 产生相对应此跨压的亮暗程度。由于在公知的点反转平面显示面板10中，共同电位线Vcom所提供的电位具有固 定值，这将使得数据线Data与共同电位线Vcom在电容Cl的两端所产生的跨压可能无法成 功驱功某些特定型式的平面显示面板的像素电路。举例来说，如图2所示，若共同电位线 Vcom所提供的电位具有固定值(例如8V)，当像素电路20至数据线Data所接收的显示数 据为负相位显示数据(相对于共同电位线Vcom上的电位而言，例如OV)时，则电容Cl两端 的跨压至多为8V;同理，若共同电位线Vcom所提供的电位具有固定值(例如8V)，当像素电路20至数据线Data所接收的显示数据为正相位显示数据(同样是相对于共同电位线Vcom 上的电位而言，例如16V)时，则电容Cl两端的跨压至多为8V。对某些特定型式的平面显示 面板，例如蓝相(Blue Phase)平面显示面板，其驱动时所需的跨压至少为10V，这将造成像 素电路20无法有效驱动其亮暗变化。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种平面显示面板及其驱动方法，以提升平面显示面板 内像素电路的跨压。本发明提出一种压差驱动元件的驱动方法，包括在第一帧画面中以第一相位提 供交流共同电位至压差驱动元件的第一端，并以第二相位提供第一显示数据至该压差驱动 元件的第二端；隔绝压差驱动元件至交流共同电位的电性连接，使第一端上的交流共同电 位保持在第一相位；在紧接于第一帧画面后的第二帧画面中更换交流共同电位的相位为第 二相位；以及在第二帧画面中以第二相位提供交流共同电位至压差驱动元件，并以第一相 位提供第二显示数据至压差驱动元件，其中第一相位与第二相位反相，压差驱动元件根据 第一端与第二端间的电压进行对应操作。本发明还提出一种平面显示面板，包括多条数据线；多条控制线；两组共同电位 线，分别提供相反相位的第一信号与第二信号；以及多个像素电路，每一像素电路电性耦接 至多条数据线中相对应的一条以及多条控制线中相对应的一条，每一像素电路包括第一 开关，电性耦接至相对应的控制线与数据线，并根据相对应的控制线上的电位而决定是否 传递相对应的数据线上的电位；第二开关，电性耦接至两组共同电位线之一及相对应的控 制线，并根据相对应的控制线上的电位而决定是否传递所电性耦接的其中一组共同电位线 上的电位；以及电容，一端电性耦接至第一开关以接收相对应的数据线上的电位，另一端电 性耦接至第二开关以接收所电性耦接的其中一组共同电位线上的电位，其中，每一像素电 路的电容两端所接收的电位互为反相。在本发明的一个实施例中，上述的两组共同电位线大体上与多个数据线延伸于同
一方向。在本发明的另一个实施例中，上述的两组共同电位线大体上与多个控制线延伸于
同一方向。在本发明的一个实施例中，连续与同一数据线相电性耦接的两个像素电路被设置 于数据线的两侧，且此两个像素电路电性耦接至两组共同电位线中的同一组电位线上。在本发明的一个实施例中，同列的多个像素电路交错地电性连接至两组共同电位 线之一，同行的多个像素电路交错地电性连接至两组共同电位线之一。本发明另提出一种像素电路，此像素电路电性耦接至数据线、控制线与共同电位 线，此像素电路包括第一开关，电性耦接至控制线与数据线，并根据控制线上的电位而决 定是否传递数据线上的电位；第二开关，电性耦接至电位线及控制线，并根据控制线上的电 位而决定是否传递共同电位线上的电位；以及电容，一端电性耦接至第一开关以接收数据 线上的电位，另一端电性耦接至第二开关以接收共同电位线上的电位，其中，电容两端所接 收的电位互为反相。本发明因采用两组共同电位线，使得具相反相位的数据线与共同电位线可在同一像素电路上产生相对较大的跨压，进而可成功驱动某些特定型式的平面显示面板，例如蓝 相平面显示面板，使其产生明暗变化。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附附图，作详细说明如下。
图1绘示为公知点反转平面显示面板电路示意图；图2绘示为公知点反转平面显示面板中任一像素电路的电路示意图；图3绘示为根据本发明一实施例的点反转平面显示面板的电路方块图；图4A绘示为根据本发明一实施例的点反转平面显示面板中任一像素电路的电路 图；图4B绘示为根据本发明一实施例的薄膜晶体管的工艺剖面示意图；图4C绘示为根据本发明另一实施例的薄膜晶体管的工艺剖面示意图；图5绘示为根据本发明另一实施例的点反转平面显示面板的电路方块图。其中，附图标记10、30、50 点反转平面显示面板20、40、(1，1)、· · ·、(5，5)像素电路42 交流电压源52 第一金属层(M2)54:隔离层(PASS)56 第二金属层(M2)58:透明导电膜(ITO)60 高开口率层(UHA)层或彩色滤光片工艺(COA)C1、C2:电容T1、T2、T3 晶体管开关Data+ 第一相位显示数据Data-第二相位显示数据Scan-U Scan-2> Scan-3> Scan-4> Scan-5Vcom+:第一相位共同电位Vcom-第二相位共同电位
具体实施例方式当一般的平面显示器显示同一个灰阶的时候，在接续的各帧画面中，数据线提供 至同一个像素的电位会在一个较高电位与一个较低电位之间改变。类似的，在本发明中提 供至同一个像素的共同电位也会在一个较高电位与一个较低电位之间改变。在此处，将两 者处于较高电位的时候分别定义为显示数据或共同电位的相位为第一相位，而将两者处于 较低电位的时候分别定义为显示数据或共同电位的相位为第二相位。如此，第一相位与第 二相位就相差180°，且当显示数据的电位为第一相位的时候，同一个像素电路所接收的共 同电位就会为第二相位；相反的，当显示数据的电位为第二相位的时候，同一个像素电路所 接收的共同电位就会为第一相位。请参阅图3，其绘示出本发明的点反转平面显示面板30电路示意图。如图3所 示，点反转平面显示面板30包括多个像素电路(为方便说明，以点反转平面显示面板30 包括5X5像素电路为例)。如前所述，每一行的多个像素电路电性耦接至同一控制线；举
例来说，如图3所示，第一行的5个像素电路(1，1)、(1,2).....(1,5)电性耦接至控制线
kan-Ι。再者，每一列的多个像素电路交错地电性耦接至提供第一相位显示数据Data+或第二相位显示数据Data-的数据线以接收显示数据；举例来说，如图3所示，第二列单数的 像素电路(1，2)、(3，2)、(5，2)电性耦接至提供第二相位显示数据Data-的数据线，而第二 列双数的像素电路(2，2)、(4，2)电性则耦接至提供第一相位显示数据Data+的数据线。类 似的，每一行的多个像素电路交错地电性耦接至提供第一相位显示数据Data+或第二相位 显示数据Data-的数据线以接收显示数据；举例来说，如图3所示，第二行单数的像素电路 (2,1)> (2,3), (2,5)电性耦接至提供第二相位显示数据Data-的数据线，而第二行双数的 像素电路0，2)、0，4)则电性耦接至提供第一相位显示数据Data+的数据线。此外，如图3所示，点反转平面显示面板30包括两组共同电位线，这两组共同电位 线中以轮流的方式使得在其中有一组共同电位线提供第一相位共同电位Vcom+的时候，另 一组共同电位线即提供第二相位共同电位Vcom-。每一像素电路分别电性耦接至其中一组 共同电位线，且电性耦接至某一个像素电路的共同电位线所提供的共同电位的相位与电性 耦接至这个像素电路的数据线所提供的显示数据的相位相反。亦即，在点反转的状态下，每 一列(或每一行)的像素电路为交替地电性耦接至第一相位共同电位Vcom+或第二相位共 同电位Vcom-;举例来说，如图3所示，电性耦接至像素电路(3，3)的数据线为提供第一相 位数据Data+的数据线，则电性耦接至像素电路(3，3)的共同电位线则为提供第二相位共 同电位Vcom-的共同电位线，而像素电路(3,3)的邻近像素电路(3，2)、(3，4)、(2，3)与(4， 3)则电性耦接至提供第一相位数据Data-的数据线，并同时电性耦接至提供第一相位共同 电位Vcom+的共同电位线。再者，每一像素电路在显示相接续的两个帧画面中所接收的显示数据的电位具有 不同相位，且共同电位线上的电位相位也不相同。举例来说，如图3所示，若像素电路(3， 3)在显示某一帧画面时所接收的显示数据具有第一相位，则其电性耦接的共同电位线即应 提供第二相位共同电位Vcom-；而当像素电路(3，3)在显示下一个帧画面时，所接收的显示 数据会转为第二相位，且电性耦接的共同电位线也一并改为提供第一相位共同电位Vcom+。 由于在本发明的点反转平面显示面板30中，电性耦接至同一像素电路的数据线与共同电 位线的相位为相反，所以可以在像素电路上产生相对公知技术为大的跨压，进而可成功驱 动需要较大电压才能操作的平面显示面板，例如蓝相平面显示面板，使其产生适当的明暗 变化。接下来请参阅图4A，其绘示出本发明的点反转平面显示面板30在一实施例中的 任一像素电路的电路示意图。如图4A所示，像素电路40主要包括第二晶体管开关T2、第三 晶体管开关T3与电容C2。其中，第二晶体管开关T2的控制端电性耦接至其所对应的控制 线kan ；第二晶体管开关T2的第一通路端电性耦接至其所对应的数据线Data以接收显示 数据；第二晶体管开关T2的第二通路端电性耦接至电容C2的一端；第三晶体管开关T3的 控制端与第二晶体管开关T2的控制端电性耦接至同一条控制线kan ；第三晶体管开关T3 的第一通路端电性耦接至电容C2的另一端；第三晶体管开关T3的第二通路端电性耦接至 交流电压源42 (用以提供第一相位共同电位Vcom+与第二相位共同电位Vcom-)。在此应注意的是，并非每一个像素电路40中都需要配置一个交流电压源42。依照 设计，同一个交流电压源42可以同时提供给多个像素电路40使用。如前所述，当像素电路40在显示某一帧画面时，数据线Data所提供的显示数据的 相位与交流电压源42所提供的共同电位的相位相反。或者，在显示的时候，像素电路40中的电容C2两侧的电位的相位是相反的。举例来说，若像素电路40在显示某一帧画面时由 数据线Data所接收的为第一相位显示数据Data+，则像素电路40于显示同一帧画面时从交 流电压源42所接收的共同电位即为第二相位共同电位Vcom-。当第一相位数据Data+(例 如16V)经电性导通的第二晶体管开关T2传递至电容C2的一端时，第二相位共同电位 Vcom-(例如OV)亦经电性导通的第三晶体管开关T3传递至电容C2的另一端，使得电容C2 的两端可产生相对较大的跨压(例如16V)。再者，如图4A所示，第二晶体管开关T2与第三晶体管开关T3可为薄膜晶体管。而 在第二晶体管开关T2将数据线Data上的显示数据写入电容C2的一端的同时，第三晶体管 开关T3亦可同步将共同电位线上的电位写入电容C2的另一端。且在所有像素共用一个交 流电压源42为共同电位的提供者的时候，第三晶体管开关T3可以在交流电压源42所提供 的共同电位相位不适合目前像素使用的时候关闭，如此则所有像素仍然可以共用一个共同 电位的供应电路而不需要对共同电位的供应电路作复杂的调整与设计。如前所述，第二晶体管开关T2与第三晶体管开关T3可为薄膜晶体管。为此，本发 明也提供了相对应的晶体管开关设计方式。请参阅图4B，其绘示出用以形成第二晶体管开 关T2与第三晶体管开关T3的薄膜晶体管在一实施例中的工艺剖面示意图。如图4B所示， 首先进行第一金属层(M2)52工艺；随后，在第一金属层(M2)52上制作隔离层(PASS) 54 ；之 后再于隔离层(PASS) M上制作第二金属层(iC) 56工艺；最后在第二金属层(Μ》56上制 作透明导电膜(ΙΤ0)58。其中，第一金属层(Μ2) 52用于传递数据线Data所提供的显示数 据，第二金属层(M2)56与透明导电膜(ITO) 58用于传递交流电压源42所输出的共同电位 Vcom。如图4B所示，由于第二金属层(M2)56与透明导电膜(IT0)58形成完全接触(full contact)，使得第二金属层(M2)56与透明导电膜(ITO) 58所产生的电阻值与第一金属层 (M2) 52所产生的电阻值几为相同，大幅降低共同电位的传递路径的电阻。或者，请参阅图4C，其绘示出用以形成第二晶体管开关T2与第三晶体管开关T3的 薄膜晶体管于另一实施例中的工艺示意图。此实施例与图4B所示者大致相同，其不同处在 于在完成隔离层(PASS) M之后，制作第二金属层(M2) 56之前，先在隔离层(PASS) M之上 制作一层高开口率(UHA)层(或是彩色滤光片工艺(C0A))60。这一层高开口率(UHA)层 (或是彩色滤光片工艺(COA)) 60可降低第一金属层(Μ》52与第二金属层(Μ》56间的耦合 效应，并因此减少两者所传递的信号之间的交互影响。请再参阅图3。如图3所示，所有的共同电位线大体上与控制线延伸于同一方向 (同样为图面水平延伸)。显而易见，在本发明的点反转平面显示面板30中的共同电位线 大体上亦可与数据线延伸于同一方向(同样为图面垂直延伸)。请参阅图5，其绘示出根据 本发明的另一实施例的点反转平面显示面板50的电路方块图，其中的共同电位线大体上 就是与数据线延伸于同一方向上。综上所述，在本发明的点反转平面显示面板中，同一像素电路在显示某一帧画面 时，数据线与共同电位线所提供的电位处于不同相位，使得数据线与共同电位线可在像素 电路中产生相对较大的跨压，进而可成功驱动某些特定型式的平面显示面板，例如蓝相平 面显示面板，使其产生明暗变化。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种压差驱动元件的驱动方法，其特征在于，包括在一第一帧画面中以一第一相位提供一交流共同电位至一压差驱动元件的一第一端， 并以一第二相位提供一第一显示数据至该压差驱动元件的一第二端；隔绝该压差驱动元件至该交流共同电位的电性连接，使该第一端上的该交流共同电位 保持在该第一相位；在紧接于该第一帧画面后的一第二帧画面中更换该交流共同电位的相位为该第二相 位；以及在该第二帧画面中以该第二相位提供该交流共同电位至该压差驱动元件，并以该第一 相位提供一第二显示数据至该压差驱动元件，其中该第一相位与该第二相位反相，该压差驱动元件根据该第一端与该第二端间的电 压进行对应操作。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，更包括使该压差驱动元件驱动液晶。
3.一种平面显示面板，其特征在于，包括多条数据线；多条控制线；两组共同电位线，分别提供相反相位的一第一信号与一第二信号；以及多个像素电路，每一这些像素电路电性耦接至这些数据线中相对应的一条以及这些控 制线中相对应的一条，每一这些像素电路包括一第一开关，电性耦接至相对应的该控制线 与该数据线，并根据相对应的该控制线上的电位而决定是否传递相对应的该数据线上的电 位；一第二开关，电性耦接至该两组共同电位线之一及相对应的该控制线，并根据相对应的 该控制线上的电位而决定是否传递所电性耦接的该组共同电位线上的电位；以及一电容， 一端电性耦接至该第一开关以接收相对应的该数据线上的电位，另一端电性耦接至该第二 开关以接收所电性耦接的该组共同电位线上的电位，其中，每一这些像素电路的电容两端所接收的电位互为反相。
4.根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，该第一开关与该第二开关分别 为薄膜晶体管。
5 根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，该两组共同电位线大体上与这 些数据线延伸于同一方向。
6.根据权利要求5所述的平面显示面板，其特征在于，连续与同一这些数据线相电性 耦接的两个这些像素电路被设置于该数据线的两侧，且该两个这些像素电路电性耦接至该 两组共同电位线中的同一组电位线上。
7.根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，该两组共同电位线大体上与这 些控制线延伸于同一方向。
8.根据权利要求7所述的平面显示面板，其特征在于，连续与同一这些数据线相电性 耦接的两个这些像素电路被设置于该数据线的两侧，且该两个这些像素电路电性耦接至该 两组共同电位线中的同一组电位线上。
9.根据权利要求3所述的平面显示面板，其特征在于，同列的这些像素电路交错地电 性连接至该两组共同电位线之一，同行的这些像素电路交错地电性连接至该两组共同电位线之一。
10.一种像素电路，其特征在于，该像素电路电性耦接至一数据线、一控制线与一共同 电位线，该像素电路包括一第一开关，电性耦接至该控制线与该数据线，并根据该控制线上的电位而决定是否 传递该数据线上的电位；一第二开关，电性耦接至该电位线及该控制线，并根据该控制线上的电位而决定是否 传递该共同电位线上的电位；以及一电容，一端电性耦接至该第一开关以接收该数据线上的电位，另一端电性耦接至该 第二开关以接收该共同电位线上的电位，其中，该电容两端所接收的电位互为反相。
11.根据权利要求10所述的像素电路，其特征在于，该第一开关与该第二开关分别为薄膜晶体管。
全文摘要
本发明公开了一种平面显示面板、像素电路及压差驱动元件的驱动方法。此驱动方法在第一帧画面中以第一相位与第二相位分别提供共同电位与第一显示数据至压差驱动元件的两端；隔绝压差驱动元件至共同电位的电性连接，使第一端上的共同电位保持在第一相位；在紧接于第一帧画面后的第二帧画面中更换交流共同电位的相位为第二相位；以及在第二帧画面中以第二相位提供交流共同电位至压差驱动元件，并以第一相位提供第二显示数据至压差驱动元件，其中第一相位与第二相位反相，压差驱动元件根据第一端与第二端间的电压进行对应操作。
文档编号G09G3/20GK102136242SQ20111010363
公开日2011年7月27日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年12月23日
发明者庄咏然, 罗文彬, 蔡正晔, 连伟志, 陈伯纶, 黄泰翔 申请人:友达光电股份有限公司
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