显示装置的制作方法

1.本发明是有关于一种装置，且特别是有关于一种显示装置。


背景技术：

2.现有的发光二极管显示装置中，画面闪烁的问题会大幅影响使用者的观看体验，因此，画面闪烁的问题是本领域所欲解决的主要问题之一。


技术实现要素：

3.本发明提供一种显示装置，用以改善画面闪烁的问题。
4.本发明的一种显示装置，包括以阵列形式排列的多个像素电路。各个像素电路包括发光二极管、驱动电路及重置开关。驱动电路耦接发光二极管，驱动电路用以驱动发光二极管发光。重置开关的第一端耦接于发光二极管与驱动电路之间的节点。在发光二极管被驱动电路驱动发光时，重置开关的第二端及第一端之间的电压差介于预设电压范围内。
5.基于上述，本发明显示装置中的重置开关可在发光二极管被驱动时，将电压差保持在预设电压范围内，故有效改善画面闪烁的问题。
附图说明
6.图1为依据本发明实施例一显示装置的示意图。
7.图2为图1中的像素电路的方块示意图。
8.图3为依据本发明实施例一像素电路的示意图。
9.图4为依据本发明实施例一重置开关的控制端与第一端间电压差与电流的关系图。
10.图5为依据本发明实施例一显示装置的操作波型图。
11.其中，附图标记：
12.1：显示装置
13.10、30：像素电路
14.11、31：驱动电路
15.12、32：重置开关
16.13、33：发光二极管
17.b1、b2：偏压点
18.c1：电容
19.em、emn、emn 1、emn 2：激光信号
20.l1、l2：曲线
21.m1～m8：晶体管
22.n1：节点
23.sa、san、san 1、san 2：预充电信号
24.sb、sbn、sbn 1、sbn 2：扫描信号
25.sfn、sfn 1、sfn 2、sfn 3、sfn 4：时间区间
26.sr：重置控制信号
27.vd：数据信号
28.vr：重置电压
29.vdd、vref1、vref2、vss：参考电压
具体实施方式
30.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
31.图1为依据本发明实施例一显示装置1的示意图。显示装置1中包含有多个像素电路10，以阵列形式排列。大致来说，显示装置1中的像素电路10可以接受激光信号的控制，以依据数据信号来进行显示。更具体来说，显示装置1中的像素电路10可针对显示画面时的画面闪烁(flicker)问题进行改善，进而提升显示品置以及使用者感受。
32.图2为图1中的像素电路10的方块示意图。像素电路10包括驱动电路11、重置开关12及发光二极管(light emitting diode,led)13。驱动电路11可与发光二极管13串联连接，以提供驱动电流至发光二极管13来驱动发光二极管13发光。发光二极管13的阳极(anode)耦接驱动电路11，发光二极管13的阴极(cathode)接收参考电压vss(可例如为-3.3伏)。重置开关12的第一端耦接于驱动电路11与发光二极管13之间的节点n1，重置开关12的第二端接收重置电压vr。
33.详细来说，重置开关12可在发光二极管13被驱动电路11驱动而发光之前的重置时间区间中，重置开关12可依据控制而导通重置开关12第一端与第二端之间的连接，以将重置电压vr提供至发光二极管13与驱动电路11之间的节点n1。因此，重置开关12可提高驱动电路11提供至发光二极管13的驱动电流，通过以高电流进行发光二极管13的重置，针对像素电路10整体在低灰阶或黑灰阶进行驱动时驱动电流过低，以及写入时间过长的问题来有效改善。
34.通常来说，当驱动电路11是驱动发光二极管13以显示低灰阶或黑灰阶的亮度时，驱动电路11所提供至发光二极管13的电流相对较小。因此，像素电路10在显示低灰阶或黑灰阶的亮度时，受到重置开关12漏电流的影响更为明显。而通过将重置开关12第二端与第一端之间的电压差保持在预设电压范围内，可藉以控制重置开关12的漏电流在预设电流范围内，故像素电路10在显示低灰阶或黑灰阶时的闪烁问题也可被有效地改善。
35.在一些实施例中，预设电压范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的电压差小于10伏，而预设电流范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的漏电流小于5x10-8
安培。在一些实施例中，预设电压范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的电压差小于0伏，而预设电流范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的漏电流小于等于2x10-14
安培。在一些实施例中，预设电压范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的电压差小于-1.7伏，而预设电流范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的漏电流小于10-14
安培。在一些实施例中，预设电压范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的电压差小于5伏，而预设电流范围可例如是重置开关12的第二端与第一端间的漏电流小于10-12
安培。
36.图3为依据本发明实施例一像素电路30的示意图。在一些实施例中，像素电路30可被应用在图1的显示装置1中来进行显示。像素电路30包括驱动电路31、重置开关32及发光二极管33。驱动电路31与发光二极管33串联连接，而重置开关32耦接于驱动电路31与发光二极管33之间的节点n1。
37.详细而言，驱动电路31可包括晶体管m1～m7。在图3的说明示例中，晶体管m1～m7为p型金氧半场效晶体管(p-type metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,pmosfet)，但当然，晶体管m1～m7的任一亦可以n型金氧半场效晶体管(n-type metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,nmosfet)的替代方式实施。晶体管m1的第一端接收参考电压vdd，晶体管m1的控制端可接收数据信号vd的控制。晶体管m2的第一端耦接晶体管m1的第二端，晶体管m2的第二端耦接发光二极管33的第一端，晶体管m2的控制端接收激光信号em。因此，晶体管m1、m2及发光二极管33可形成串联连接的串列，连接于参考电压vdd、vss之间。晶体管m1可依据数据信号vd来产生驱动电流，晶体管m2可依据激光信号em的控制，来决定是否将驱动电流提供至发光二极管33来进行发光。
38.进一步，在驱动电路31中，晶体管m3的第一端接收参考电压vref1，晶体管m3的控制端接收激光信号em。晶体管m4的第一端耦接晶体管m3的第二端，晶体管m4的第二端接收数据信号vd。电容c1的第一端耦接晶体管m3的第二端及晶体管m4的第一端，电容c1的第二端耦接晶体管m1的控制端。晶体管m5的第一端耦接电容c1的的二端及晶体管m1的控制端。晶体管m6的第一端耦接晶体管m5的第二端，晶体管m6的第二端耦接晶体管m1的第二端及晶体管m2的第一端。晶体管m7的第一端耦接晶体管m5的第二端及晶体管m6的第一端，晶体管m7的第二端接收参考电压vref2。并且，晶体管m7的控制端接收预充电信号sa，晶体管m4的控制端、晶体管m5的控制端及晶体管m6的控制端接收扫描信号sb。
39.如此一来，驱动电路31可依据预充电信号sa的控制以将参考电压vref2提供至晶体管m5、m6之间的节点。驱动电路31并依据扫描信号sb的控制以将参考电压vref2提供晶体管m1的控制端及第二端来针对晶体管m1的阀值电压进行补偿。因此，晶体管m1可于控制端依据数据信号vd的控制来产生驱动电流，晶体管m2可于控制端依据激光信号em的控制来决定是否将驱动电流提供至发光二极管33。
40.重置开关32可例如为金氧半场效晶体管，在图3以及下方的说明中，晶体管m8是以p型金氧半场效晶体管为例来进行说明，但当然，晶体管m8亦可以n型金氧半场效晶体管的替代方式实施。晶体管m8的第一端(例如为源极)耦接晶体管m2的第二端及发光二极管33的阳极，晶体管m8的第二端(例如为漏极)接收重置电压vr，晶体管m8的控制端(例如为栅极)接收重置控制信号sr。具体来说，重置开关32可在发光二极管31被驱动电路31驱动发光之前的重置时间区间中，依据重置控制信号sr而导通重置开关32的第一端与第二端之间的连接，以将重置电压vr提供至发光二极管33与驱动电路31之间的节点n1。并且，在发光二极管33被驱动电路31驱动发光时，重置开关32的第二端及第一端之间的电压差可介于预设电压范围内，进而控制流经重置开关32的第一端及第二端的漏电流可小于预设电流范围。据此，像素电路30可有效地改善画面闪烁。
41.图4为依据本发明实施例一重置开关32的控制端与第一端间电压差与电流的关系图。在图4中是以重置开关32为p型金氧半晶体管的实施方式来进行说明。详细来说，图4的纵轴为流经重置开关32两端的电流，横轴则为重置开关32的控制端与第一端之间的电压
差，而图4中的曲线l1、l2则为重置开关32的第二端与第一端具有不同电压差的情况下，所产生的电流与电压关系图。举例来说，曲线l1、l2可分别绘示在重置开关32的第二端与第一端间具有8.8伏及0.1伏电压差的情况下，随着重置开关32的控制端与第一端之间的电压差变化所产生的重置开关32的电流变化。
42.在一些实施例中，在发光二极管33被驱动电路31驱动发光时，重置开关32已经完成重置操作，故重置开关32的控制端可被提供一高逻辑电平电压(例如为5伏)而为截止(cutoff)。同时，重置开关32的第二端可被提供低逻辑电平电压(例如为-5伏)。如此一来，重置开关32可操作在接近曲线l2上的偏压点b1，而流经重置开关32第一端及第二端的漏电流可例如为10-14
安培。
43.在一些实施例中，重置开关可例如是利用二极管耦接(diode connected)的晶体管来提供重置电压至发光二极管的阳极。更确切来说，作为重置开关的晶体管的第一端可耦接于发光二极管的阳极，晶体管的控制端及第二端可互相耦接，并将重置控制信号提供至晶体管的控制端。如此一来，当重置开关完成重置操作，高逻辑电平电压(例如为5伏)被提供至晶体管的控制端以禁能时，由于晶体管的控制端及第二端互相耦接，故高逻辑电平电压(例如为5伏)同时会被提供至晶体管的第二端，造成晶体管的第二端与第一端之间的电压差可例如为8.8伏而操作在曲线l1上。并且，晶体管的控制端与第一端之间的电压差也可例如为8.8伏，因而重置开关可操作在接近偏压点b2。如此一来，以二极管耦接的晶体管来实施的重置开关，在禁能时会具有例如为10-8
安培的漏电流。
44.因此，通过在重置开关32禁能时提供低逻辑电平电压至重置开关32的第二端，使重置开关32在禁能时，重置开关32第二端与第一端之间的电压差可控制在预设电压范围内(例如是小于10伏)，进而将重置开关32第一端与第二端之间的漏电流控制在预设电流范围内(例如是小于5x10-8
安培)。因此，像素电路30可有效地改善画面闪烁。
45.在一些实施例中，低逻辑电平电压可例如是低电压值或负电压值，使重置开关32第二端与第一端之间的电压差可控制在小于或接近8.8伏的预设电压范围内，进而将重置开关32第一端与第二端之间的漏电流控制在小于10-8
安培的预设电流范围内。在一些实施例中，预设电压范围还可例如是小于5伏，而预设电流范围可例如是漏电流小于10-12
安培。预设电压范围还可例如是小于0伏，而预设电流范围可例如是漏电流小于2x10-14
安培。又或者是，预设电压范围还可例如是小于-1.7伏，而预设电流范围可例如是漏电流小于10-14
安培。
46.虽然在图4中是以重置开关32以p型金氧半晶体管为实施方式的重置开关32特性来进行说明，但应了解的是，以n型金氧半晶体管来实施的重置开关32也会具有相似的分布特性。因此，当重置开关32是以n型金氧半晶体管来实施时，像素电路30亦可通过降低重置开关32被禁能时第二端及第一端之间的电压差来缩小重置开关32的漏电流，因而改善显示装置画面闪烁的问题。
47.图5为依据本发明实施例一显示装置1的操作波型图。详细来说，图5所绘示的操作波型图可例如是提供至图1的显示装置1，且图1所绘示的显示装置1可例如是设置有图3所绘示的像素电路30。因此，接下来请共同参照图1、3、5来理解下方段落关于显示装置1的运作说明内容。
48.大致来说，图1中的显示装置1可具有以阵列形式排列的多个像素电路10，显示装
置1可以以单列或多列为一级来进行驱动，以依序控制每一级的像素电路10扫描数据信号并进行显示。
49.在一实施例中，显示装置1中的像素电路10可被替换为图3的像素电路30，且显示装置1可以是以单列为一级来进行驱动。因此，针对显示装置1中第n级的像素电路30而言，像素电路30可接收到预充电信号san、扫描信号sbn及激光信号emn的控制。针对显示装置1中第n 1级的像素电路30而言，像素电路30可接收到预充电信号san 1、扫描信号sbn 1及激光信号emn 1的控制，以此类推。另外，在此实施例中，第n级的像素电路30还可接收第n 1级的预充电信号san 1来做为第n级的重置控制信号sr，且第n级的像素电路30还可接收第n 2级的激光信号emn 2来作为第n级的重置电压vr。
50.详细而言，在时间区间sfn中，当预充电信号san由高逻辑电平电压切换至低逻辑电平电压时，参考电压vref2通过晶体管m7被提供至晶体管m5的第二端及晶体管m6的第一端之间。
51.接着，当扫描信号sbn由高逻辑电平电压切换至低逻辑电平电压，且预充电信号san还保持在低逻辑电平电压时，数据信号vd通过晶体管m4被提供至电容c1的第一端，参考电压vref2可通过晶体管m5被提供至电容c1的第二端，参考电压vref2可通过晶体管m6被提供至晶体管m1的第二端。
52.接着，当预充电信号san由低逻辑电平电压切换至高逻辑电平电压，且扫描信号sbn还保持在低逻辑电平电压时，晶体管m1的控制端及第二端可形成二极管耦接的形式，且晶体管m1可被控制端的电压导通，使参考电压vdd通过晶体管m1来对晶体管m1的控制端进行充电，直到晶体管m1控制端与第一端之间的电压差等于晶体管m1的阀值电压为止。据此，像素电路30可针对晶体管m1的阀值电压储存在晶体管m1的控制端及第一端之间来做补偿，以消除晶体管m1特性偏移所产生的色差。
53.接着，在时间区间sfn 1中，当扫描信号sbn由低逻辑电平电压切换至高逻辑电平电压，且预充电信号san 1由高逻辑电平电压切换至低逻辑电平电压时，像素电路30可操作在重置时间区间p1中。由于预充电信号san 1被用来作为第n级像素电路的重置控制信号sr，且激光信号emn 2被用来作为第n级的重置电压vr，因此在重置时间区间中，像素电路30的晶体管m8可被重置控制信号sr导通，以将低逻辑电平电压的激光信号emn 2提供至节点n1，进而重置发光二极管33的阳极。
54.最后，当激光信号emn由高逻辑电平电压切换至低逻辑电平电压时，像素电路30的晶体管m2可被致能，晶体管m1依据数据信号vd所产生的驱动电流可被提供至发光二极管33来进行驱动。
55.详细来说，当激光信号em为致能时，在时间区间p2中，高逻辑电平电压(例如为5伏)的激光信号emn 2被作为重置电压vr提供至重置开关32的第二端。另外，在时间区间p3中，低逻辑电平电压(例如为-5伏)的激光信号emn 2被作为重置电压vr提供至重置开关32的第二端。故在激光信号em为致能的大部分时间中，重置开关32的第二端与第一端之间的电压差可为相对小，并维持在预设电压范围内。
56.更确切来说，在显示高灰阶的亮度时，重置开关32的第二端可接收到激光信号emn 2的低逻辑电平电压(例如是-5伏)，重置开关32的第一端可由于发光二极管33导通的关系而接收到参考电压vss(例如是-3.3伏)，故重置开关32的第二端与第一端间的电压差可保
持在例如是-1.7伏。在显示低灰阶的亮度时，重置开关32的第二端可接收到激光信号emn 2的低逻辑电平电压(例如是-5伏)，重置开关32的第一端可由于发光二极管33不导通的关系而接收到例如是在重置时间区间p1时所提供的激光信号emn 2(例如是-5伏)，故重置开关32的第二端与第一端间的电压差可保持在例如是接近0伏。
57.因此，在上述实施方式中，显示装置1可利用其他级的预充电信号sa来做为重置控制信号sr，并利用其他级的激光信号em来做为重置电压vr，显示装置1可在不需要增加额外电源供应电路及接脚的情况下，节省硬件成本并同时改善闪烁问题。
58.当然，本领域具通常知识者可依据不同的设计需求来对上述实施方式进行变更或修改。举例来说，显示装置1中可利用后一级(也就是第n 1级)的扫描信号sb来做为第n级像素电路30的重置控制信号sr，并不仅限于后一级(也就是第n 1级)的预充电信号sa。或者，显示装置1中亦可利用其他级的激光信号em来作为第n级像素电路30的重置电压vr，并不仅限于后两级(也就是第n 2级)的激光信号em。更确切来说，只要在重置时间区间p1中是低逻辑电压电平的电信号或是激光信号em，皆可被利用来作为第n级像素电路30的重置电压vr。或者，显示装置1亦可是藉由独立的电压源(例如是提供-3.3伏、-5伏等的直流电压源)来作为像素电路30的重置电压vr。
59.综上所述，本发明的显示装置及像素电路可有效改善发光二极管被驱动时，重置开关的漏电流。因此，当显示装置或像素电路在显示低灰阶或黑灰阶的亮度时，闪烁问题可被有效改善，进而提升使用者观看体验及产品满意度。
60.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做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。