电泳显示装置制造方法

　　【专利摘要】本申请文件涉及一种电泳显示装置，尤其涉及一种能够通过阻止上电复位（POR）电路产生的漏电流而降低功耗的电泳显示装置，该上电复位电路于初始周期复位每个驱动器集成电路（IC）。根据一个示例性实施方式的电泳显示装置包括：电泳面板，以分为图像更新周期和图像静态周期的时分而受到驱动，并具有在其上限定的用于显示图像的多个像素；栅极驱动器，具有至少一个用于将栅极驱动电压施加至多个像素的栅极驱动器集成电路(IC)；数据驱动器，具有用于将数据电压施加至多个像素的至少一个数据驱动器集成电路；和供电单元，用以产生栅极高电压、栅极低电压、正电压、负电压和地电压，其中栅极驱动器集成电路和数据驱动器集成电路至少之一包括用于在上电状态下产生复位信号的复位电路和薄膜晶体管(TFT），其与正电压或者栅极高电压同步并响应于复位电路输出的信号而给每个电路部件提供控制信号。因此,可将一正电压而非供电电压施加至作为与POR电路相连的有源元件的晶体管的栅极，以在图像更新周期使晶体管导通以便驱动偏压部件，之后在图像静态周期使晶体管截止，从而阻止漏电流并因此降低功耗。

　　[0001]本申请文件涉及一种电泳显示装置，尤其涉及一种能够通过阻止上电复位(PowerOn Reset) (POR)电路产生的漏电流而降低功耗的电泳显示装置，该上电复位电路于初始周期时对每个驱动器集成电路(IC)进行复位。

　　[0002]通常，电泳显示装置是利用了当将一对施加有电压的电极放入胶体溶液(colloidal solution)中时胶粒(colloidal particle)移至一个极性的现象的电子信息显示装置。电泳显示装置呈现诸如视角宽、反射率高、功耗低等特性而不使用背光，从而作为诸如电子纸(electric paper)等的电子装置而引人瞩目。

　　[0003]电泳显示装置包括:电泳显示(EPD)面板，该电泳显示(EPD)面板具有排列成矩阵模式以在其间的交叉点上限定像素的多条栅极线和数据线；用于通过各自栅极线驱动每个像素的栅极驱动器；用于通过各自数据线向每个像素提供数据电压的数据驱动器；用于控制这些部件的时序控制器；和供电单元等。

　　[0004]电泳显示装置设有上电复位(POR)电路，该上电复位(POR)电路检测断电状态下首次加电时的电力以产生复位信号，该复位信号用于清除每个驱动器内的残余数据以在稳定状态下启动操作，并限定每个驱动器的驱动器启动时序(driver initiation timing)。

　　[0005]图1是显示已有技术电泳显示装置的驱动器中所设的POR电路结构的示意图。

　　[0006]如图1所示，POR电路2以无源装置实现，该POR电路2包括:连接至复位信号(RST)输出端的第一节点NI ;—端施加有供电电压VCC并连接至第一节点NI的电阻器R ；和电容C，该电容C 一端连接至第一节点NI而另一端连接至第二节点N2。

　　[0007]已有技术电泳显示装置的驱动器集成电路(IC)使用从POR电路2产生的信号作为另一电路的控制信号。图1示例性地显示从POR电路2产生的信号被作为驱动器IC中安装的偏压电路(bias circuit)或类似物的控制信号施加。

　　[0008]参考图1，P0R电路2经由第二节点N2连接至作为有源元件的晶体管TR和偏压部件5。从施加至晶体管TR栅极的供电电压VCC上升至超过阈值电压Vth时起，随着进入电容C另一端的电压被均匀地控制，控制信号被施加至偏压部件5。

　　[0009]这里，供电电压VCC在上电周期期间始终施加至晶体管TR的栅极，这样使得当复位请求来自外部时，晶体管TR能够立刻正常运行。因此，在电泳显示装置的图像更新周期之后，晶体管TR甚至在图像静态周期也始终保持处于导通状态。因此，用‘a’表示的漏电流不断流入偏压部件5的地电压(VSS)端中。

　　[0010]漏电流产生为大约10μ A至12μΑ，尽管它取决于晶体管TR的特性。这可导致电泳显示装置的功耗增加。

　　【发明内容】[0011]因此，为解决已有技术的缺点，本发明的一个方面是提供一种能够通过阻止从安装在驱动器中的POR电路产生的漏电流而降低功耗的电泳显示装置。

　　[0012]为实现这些及其他优点并根据本申请文件的目的，如在此具体呈现和概述的那样，提供一种电泳显示装置，所述电泳显示装置包括:电泳面板，其以分为图像更新周期和图像静态周期而受到时分(time division)驱动，具有在其上限定的用于显示图像的多个像素；栅极驱动器，其具有至少一个用于将栅极驱动电压施加至多个像素的栅极驱动器集成电路(IC);数据驱动器，其具有至少一个用于将数据电压施加至多个像素的数据驱动器集成电路；和供电单元，其用以产生栅极高电压、栅极低电压、正电压、负电压和地电压，其中栅极驱动器集成电路和数据驱动器集成电路中的至少一个可包括薄膜晶体管(TFT)和用以在上电状态下产生复位信号的复位电路，所述薄膜晶体管(TFT)与正电压或者栅极高电压同步并配置为响应于复位电路输出的信号而给每个电路部件提供控制信号。

　　[0013]所述复位电路可包括:连接至输出端的第一节点；连接至电路部件的第二节点；具有施加有供电电压(VCC)的一端和连接至所述第一节点的另一端的电阻；和具有连接至所述第一节点的一端和连接至所述第二节点的另一端的电容。

　　[0014]薄膜晶体管可包括:施加有正电压的栅极；施加有地电压的源极；和连接至第二节点的漏极。

　　[0015]正电压可在图像更新周期开始的时间点从供电单元输出至数据驱动器。

　　[0016]正电压从供电单元向数据驱动器的输出可在图像静态周期开始的时间点停止。

　　[0017]数据驱动器集成电路可包括:响应于复位信号复位并被配置为产生主时钟信号的主时钟发生器；用以响应于主时钟信号产生数据电压的数据处理器；用以产生用于将数据电压输出至每个像素的偏置电压的偏压部件；和电平转移器，用以输出具有与正电压、负电压和地电压中的一个相同的电压电平的数据电压。

　　[0019]薄膜晶体管可包括:施加有栅极高电压的栅极；施加有地电压的源极；和连接至第二节点的漏极。

　　[0020]栅极高电压可在图像更新周期开始的时间点从供电单元输出至栅极驱动器。

　　[0021]栅极高电压从供电单元向栅极驱动器的输出可在图像静态周期开始的时间点停止。

　　[0022]根据本公开内容的优选实施方式，可将一正电压而非供电电压施加至作为有源元件连接至复位电路(或者POR电路)的晶体管的栅极(该复位电路安装在电泳显示装置的驱动器内)，以在图像更新周期使晶体管导通以便驱动偏压部件而之后在图像静态周期使晶体管截止，从而阻止漏电流并因此降低功耗。

　　[0023]本申请的进一步适用范围将通过下文中给出的【具体实施方式】部分变得更加显而易见。然而，应当理解的是，由于通过【具体实施方式】部分对本领域技术人员来说在本发明精神和范围内的多种变型和修改是显而易见的，所以【具体实施方式】部分和特定的例子在表示本发明的优选实施方式时，仅通过图示的方式给出。

　　[0024]附图被包括以提供本发明的进一步解释，并被结合进来组成本申请文件的一部分，说明示例性实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。[0025]在附图中:

　　[0026]图1是显示已有技术电泳显示装置的驱动器中所设的POR电路结构的示意图；

　　[0027]图2是显示根据本公开内容示例性实施方式的电泳显示装置的整体结构的视图；

　　[0030]图5是显示当信号施加至数据驱动器IC时随机时间点处电压波形的一个例子的视图。

　　[0031]现将参照附图，详细描述根据示例性实施方式的电泳显示装置及其驱动器集成电路。为了便于参照附图进行简洁地描述，将为相同或等同的部件提供相同的参考标记，并将不再重复其描述。

　　[0032]图2是显示根据本公开内容的示例性实施方式的电泳显示装置整体结构的视图。

　　[0033]如图2所示，根据示例性实施方式的电泳显示装置可包括=EF1D面板100,该EPD面板100具有排列为矩阵模式以在其间交叉点上限定像素的多条栅极线GL和数据线DL ；经由各栅极线GL驱动每个像素的栅极驱动器120 ;经由各数据线DL向每个像素提供数据电压的数据驱动器130 ;控制这些部件的时序控制器140 ;和供电单元150等。

　　[0034]EPD面板100可包括多个像素CE，每个像素CE都具有多个形成在公共电极与像素电极之间的微囊。这里，公共电极可由透明电极材料制成，例如氧化铟锡(ITO)。每个微囊都可包含带有负(-)极性的多个白色颗粒和带有正(+)极性的多个黑色颗粒。

　　[0035]而且，在构成Ero面板100的下基板上，可以矩阵模式布置彼此交叉的多条栅极线GL和数据线DL。下基板可由玻璃、金属或塑料之一制成。薄膜晶体管(TFT)T可在各栅极线GL与各数据线DL之间的交叉点上形成。每个薄膜晶体管T的栅极可连接至栅极线GL，而其源极可连接至数据线DL。而且，其漏极可连接至像素CE的像素电极。当正电压VPOS施加至相应像素CE的像素电极时，像素CE可显示黑调(gradation)，而当负电压VNEG施加至相应像素CE的像素电极时，像素CE显示白调。

　　[0036]新的数据电压可在图像更新过程中进入像素CE。在图像更新之后，像素CE可保持当前进入的电压电平直至下一个数据更新为止。亦即，Ero面板loo可以通过划分为图像更新周期和图像静态周期而受到时分驱动。

　　[0037]薄膜晶体管T的栅极可连接至栅极线GL并响应于经由栅极线GL施加的栅极驱动器信号而导通以选择用于显示的水平行像素CE。因此，薄膜晶体管T可将经由数据线DL施加的数据电压提供给每个所选像素CE的像素电极。可在Ero面板100的上基板上形成公共线CL，以同时向面对像素CE的各像素电极的公共电极提供公共电压VC0M。上基板可由透明玻璃或塑料制成。

　　[0038]时序控制器110可接收从外部系统传输的数字形式的图像信号，虽然未示出，诸如水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync、和数据使能信号DE等之类的时序信号，产生并输出用于栅极驱动器120和数据驱动器130的控制信号。

　　[0039]栅极驱动器120可包括至少一个栅极驱动器集成电路(IC)。栅极驱动器IC可配置有多个移位寄存器，并且可包括:电平转移器，该电平转移器用于将各移位寄存器输出信号转变至适于驱动薄膜晶体管T的摆幅(swing width);和连接在电平转移器与栅极线GL之间的输出缓冲器，等等。在图像更新周期期间，栅极驱动器120可连续输出与提供给数据线DL的数据电压同步的扫描信号。该扫描信号可以是具有在栅极高电压GVDD与栅极低电压GVEE之间摆动的电压电平的信号。

　　[0040]数据驱动器130可包括数据处理器、偏压部件和电平转移器，该数据处理器配备有移位寄存器、锁存器和解码器。数据驱动器130可包括至少一个用于输出数据电压的数据驱动器1C，该数据电压具有与正电压VP0S、负电压VNEG和地电压VSS之一相同的电压电平。数据驱动器130的数据驱动器IC可以以薄膜上芯片(Chip One Film) (COF)的方式安装在EH)面板的下基板上。

　　[0041]数据驱动器IC可响应于图像更新周期期间从时序控制器110输入的数字数据而输出全部为模拟形式的+15V的正电压VPOS、-15V的负电压VNEG和OV的地电压VSS。亦即，数据驱动器IC可响应于图像更新过程中从时序控制器110输入的数字数据而经由数据线DL输出从三相电压VPOS、VNEG和VSS中选出的一个电压作为数据电压。可经由数据线DL和薄膜晶体管T将数据电压提供给像素CE的像素电极。

　　[0042]供电单元150可使用直流(DC)到DC变换器产生驱动电压VCC、VC0M、VP0S和VNEG，其由电泳显示装置接通时输入的电压来驱动。供电电压VCC可以是驱动时序控制器110的控制1C、栅极驱动器120的栅极驱动器IC和数据驱动器130的数据驱动器IC所必需的逻辑电压。例如，供电电压VCC可以是3.3V的直流电压。而且，正电压VPOS可以是+15的直流电压，而负电压VNEG可以是-15V的直流电压。公共电压可定为OV与-2V之间的直流电压。栅极低电压GVEE可以是-20V的直流电压，而栅极高电压GVDD可以是+22V的直流电压。

　　[0043]具有这样构造的控制器的控制IC和驱动器的驱动器IC中可设有上电复位(POR)电路(即，复位电路)以检测在电力首次施加至其上时的电力，以便产生复位信号，该复位信号用于清除每个驱动器内的残余数据以在稳定状态下启动操作，并限定每个驱动器IC的驱动启动时间点。POR电路是用于产生与电泳显示装置的接通时间点对应的复位信号的电路。POR电路可通过接收从供电单元150输出的供电电压VCC而产生复位信号RST。

　　[0044]而且，POR电路可产生复位信号RST以及用于每个驱动器IC内一些电路部件的控制信号。尤其是，本公开内容的示例性实施方式可使用控制信号来控制用于产生在驱动器IC输出信号时所需的偏置电压的偏压部件。为产生控制信号，POR电路的输出端通常可与有源元件相连接。有源元件可响应于从供电单元150提供的正电压VPOS而不是供电电压VCC来向各电路部件提供控制信号。

　　[0045]这里，供电单元150可以在电泳显示装置的图像更新周期期间向数据驱动器130提供正电压VP0S，并在图像静态周期期间停止提供正电压VP0S。因此，可以仅在图像更新周期期间向有源元件提供控制信号。从而，有源元件可在除了图像更新周期之外的其它周期关断。亦即，由于有源元件处于关断状态，所以在图像静态周期期间，不再从接收控制信号的每个电路部件中产生漏电流。

　　[0046]在下文中，将参考附图给出根据示例性实施方式的电泳显示装置驱动器IC的结构描述。

　　[0047]图3是显示电泳显示装置中数据驱动器的数据驱动器IC内部结构的视图。[0048]如图3所示，根据示例性实施方式的数据驱动器130的数据驱动器IC可包括POR电路132、主时钟发生器133、数据处理器134、偏压部件135和电平转移器137。

　　[0049]POR电路132可以以无源装置实现，并且可以包括:连接至复位信号(RST)输出端的第一节点NI ;—端施加有供电电压VCC而另一端连接至第一节点NI的电阻器R ;和一端连接至第一节点NI而另一端连接至第二节点N2的电容C。

　　[0050]POR电路132可接收所施加的供电电压VCC，并利用无源元件的阻容(RC)延迟产生复位信号RST。产生的复位信号RST可用作另一电路部件的控制信号。图3示例性示出但并不限于，将复位信号RST用作驱动器IC中安装的偏压部件的控制信号的例子。

　　[0051]主时钟发生器133可响应于从POR电路132产生的复位信号RST而产生主时钟信号MCLK，其清除数据驱动器130的每个驱动器IC中的残余数据，并用作每个电路部件的运行参考。

　　[0052]数据处理器134可响应于主时钟信号MCLK将从时序控制器110 (见图2)施加的数字形式的数据转换为模拟形式的数据电压，然后将其输出至偏压部件135。为此，数据处理器134可包括移位寄存器、锁存器和解码器。

　　[0053]偏压部件135可用来在从数据处理器134施加的数据电压通过电平转移器137被输出至Ero面板100 (见图2)时，均匀地保持电平转移器137的偏置电压。偏压部件135是基于供电电压VCC由控制信号CS驱动的模拟驱动电路。控制信号CS的电压电平可由连接至POR电路132的晶体管TR决定。POR电路132可以是通过预定的无源元件的组合来配置的。薄膜晶体管TR可与预定的无源元件中的一个无源元件的节点电连接，以便从供电单元150 (见图2)施加的正电压VPOS超过薄膜晶体管TR的阈值电压时起，稳定进入第二节点N2中的电压。因此，第二节点N2的稳定后的电压可提供给偏压部件135作为控制信号CS，而响应于偏置电压施加的数据电压可输出至电平转移器137。

　　[0054]电平转移器137可从供电单元150 (见图2)接收正电压VP0S、负电压VNEG和地电压VSS。电平转移器137可通过响应于基于偏置电压施加的数据电压来选择三相电压中的一个电压而输出数据电压VDATA。

　　[0055]在具有该结构的数据驱动器130的数据驱动器IC中，当电泳显示装置进入图像更新周期时，响应于控制信号CS的电压电平，电流从偏压部件135流向施加有地电压VSS的薄膜晶体管TR的源极。然而，在图像更新周期之后，在图像静态周期可不施加正电压VP0S，因此薄膜晶体管TR可被关断。这可导致阻止在偏压部件135中产生的用‘b’表示的漏电流。

　　[0056]图4是显示图3所示的偏压部件内部结构的一个例子的视图，而图5是显示当信号施加至数据驱动器IC时随机时间点处电压波形的一个例子的视图。

　　[0057]如图4和5所示，偏压部件135可接收供电电压VCC、地电压VSS、正电压VPOS和负电压VNEG。偏压部件135可通过开关SWl至SW4连接至各电压输入端。

　　[0058]这种结构下，当响应于初始周期施加的电力而将供电电压VCC施加至POR电路132时，POR电路132可产生复位信号。然而，由于薄膜晶体管TR被正电压VPOS所导通，所以进入第二节点N2中的电压可能达不到高得足以开启(接通，闭合)偏压部件135的每个开关Sffl至SW4的电平。因此，可不在偏压部件135与薄膜晶体管TR之间产生漏电流。

　　[0059]然后，当随着电泳显示装置进入图像更新周期而供电电压VCC、地电压VSS、正电压VPOS和负电压VNEG施加至偏压部件135时，可与上述电压的提供同步地将正电压VPOS施加至薄膜晶体管TR的栅极。因此，可将预定电平的控制信号施加至偏压部件135，并且可接通每个开关SWl至SW4，从而驱动偏压电路。

　　[0060]接下来，当电泳显示装置进入图像静态周期时，供电电压VCCdi电压VSS、正电压VPOS和负电压VNEG可不再施加至偏压部件135。与停止提供电压同步，也可不再将正电压VPOS提供给薄膜晶体管TR的栅极，而可以降低第二节点N2的电势。因此，控制信号CS的电压电平可变成与初始周期一样的电平。从而这可断开开关SWl至SW。

　　[0061]而且，随着薄膜晶体管TR截止，可阻止从偏压部件135流到薄膜晶体管TR源极的漏电流。

　　[0062]如上所述，根据本公开内容的示例性实施方式的电泳显示装置可在图像静态周期与正电压同步地控制施加至偏压电路的电压，从而阻止漏电流并降低功耗。

　　[0063]同时，上述的示例性实施方式已经示出利用经由数据驱动器的数据驱动器IC中安装的复位电路产生的控制信号来阻止偏压电路的漏电流。然而，在另一示例性实施方式中，用于均匀保持电平转移器的输出的偏压电路安装在栅极驱动器的栅极驱动器IC内。因此，可实现通过将施加至与栅极驱动器IC的复位电路相连接的TFT的供电电压VCC转换成栅极高电压GVDD从而阻止从偏压电路产生的漏电流的另一示例性实施方式。

　　[0064]上文的实施方式和优点仅仅是示例性的，而不解释为限制本公开内容。本教导可以容易地应用至其他类型的设备上。本说明书意为说明性的，而不是限制权利要求的范围。对本领域技术人员来说许多替代、修改和变型将是显而易见的。这里描述的示例性实施例的特征、结构、方法及其他特性可以多种方式结合在一起以获得额外和/或可选的示例性实施方式。

　　[0065]由于在不脱离其特性的情况下可以多种形式具体实现本公开内容的特征，因此应当理解的是除了另有说明之外，上面所述的实施方式不受上面的具体描述的任何细节所限制，而应当在所附权利要求所限定的范围内宽泛地解释，从而意在使落入权利要求的边界和界限内的所有改变和修改都被权利要求所涵盖。

　　1.一种电泳显示装置，所述电泳显示装置包括: 电泳面板，所述电泳面板以分为图像更新周期和图像静态周期而受到时分驱动，并具有限定在所述电泳面板上的用于显示图像的多个像素； 栅极驱动器，所述栅极驱动器具有用于将栅极驱动电压施加至所述多个像素的至少一个栅极驱动器集成电路(IC)； 数据驱动器，所述数据驱动器具有用于将数据电压施加至所述多个像素的至少一个数据驱动器集成电路；和 供电单元，所述供电单元用以产生栅极高电压、栅极低电压、正电压、负电压和地电压， 其中所述栅极驱动器集成电路和所述数据驱动器集成电路至少之一包括: 复位电路，所述复位电路用以产生上电状态下的复位信号；和与所述正电压或所述栅极高电压同步的薄膜晶体管(TFT)，所述薄膜晶体管响应于从所述复位电路输出的信号而给每个电路部件提供控制信号。

　　2.根据权利要求1所述的装置，其中所述复位电路包括: 连接至输出端的第一节点； 连接至所述电路部件的第二节点； 电阻，所述电阻具有施加有供电电压(VCC)的一端和连接至所述第一节点的另一端；和 电容，所述电容具有连接至所述第一节点的一端和连接至所述第二节点的另一端。

　　3.根据权利要求2所述的装置，其中所述晶体管包括: 施加有所述正电压的栅极； 施加有所述地电压的源极；和 连接至所述第二节点的漏极。

　　4.根据权利要求1所述的装置，其中在图像更新周期开始的时间点将所述正电压从所述供电单元输出至所述数据驱动器。

　　5.根据权利要求1所述的装置，其中在图像静态周期开始的时间点停止将所述正电压从所述供电单元输出至所述数据驱动器。

　　6.根据权利要求1所述的装置，其中所述数据驱动器集成电路包括: 主时钟发生器，所述主时钟发生器响应于所述复位信号复位并被配置为产生主时钟信号; 数据处理器，所述数据处理器用以响应于所述主时钟信号产生所述数据电压； 偏压部件，所述偏压部件用以产生用于将所述数据电压输出至每个像素的偏置电压；和 电平转移器，所述电平转移器用以输出具有与所述正电压、所述负电压和所述地电压之一相同的电压电平的所述数据电压。

　　7.根据权利要求6所述的装置，其中所述偏压部件响应于所述控制信号的输入而受到驱动。

　　8.根据权利要求2所述的装置，其中所述晶体管包括: 施加有所述栅极高电压的栅极； 施加有所述地电压的源极；和连接至所述第二节点的漏极。

　　9.根据权利要求8所述的装置，其中在所述图像更新周期开始的时间点将所述栅极高电压从所述供电单元输出至所述栅极驱动器。

　　10.根据权利要求8所述的装置，其中在所述图像静态周期开始的时间点停止将所述栅极高电压从所述供电单元输出至所`述栅极驱动器。BB电子官网BB电子官网