專(zhuān)利名稱(chēng)：驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的裝置和設(shè)計(jì)該裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種圖像顯示設(shè)備，它能夠把每一像素的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬信號(hào)，并且使用通過(guò)具有雙緩沖結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路已充電的電壓，為響應(yīng)模擬像素信號(hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)液晶元件，以及該設(shè)備的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是一種使用于計(jì)算機(jī)、平面電視接收器、以及一種信息裝置的平面顯示設(shè)備，并且由大量具有電容負(fù)載的像素組成。
通常，一種LCD是由大量表示圖像信號(hào)的像素組成，像素響應(yīng)通過(guò)電線(xiàn)施加的信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。在電線(xiàn)中，用于傳輸掃描信號(hào)的掃描信號(hào)線(xiàn)或門(mén)信號(hào)線(xiàn)，或者用于傳輸圖像信號(hào)的圖像信號(hào)線(xiàn)或數(shù)據(jù)線(xiàn)以矩陣的形式連接到與像素對(duì)應(yīng)的大量薄膜晶體管(TFT)開(kāi)關(guān)器件。每一個(gè)TFT連接到液晶元件，因此顯示圖像信號(hào)。
如圖1所示，一種用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的傳統(tǒng)裝置包括一個(gè)液晶元件1，一個(gè)薄晶體管2，和一個(gè)用于每一個(gè)像素顯示單元的電容3。薄晶體管2的柵極度和輸入端連接到一個(gè)門(mén)信號(hào)線(xiàn)和一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)。液晶元件1的一個(gè)端子連接到薄晶體管2的一個(gè)輸出端，并且一個(gè)像素電極施加到其中的其它終端。液晶元件1并聯(lián)連接到電容器3。
數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)是用于提供電壓給液晶元件1，并且門(mén)信號(hào)線(xiàn)是用于提供用來(lái)決定要顯示的掃描線(xiàn)的液晶元件所屬部分的線(xiàn)的信號(hào)。
響應(yīng)通過(guò)門(mén)信號(hào)線(xiàn)所提供的信號(hào)，薄晶體管2累計(jì)在電容器3中的數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)的電壓，以便提供電壓給液晶元件1。
如上所示，每一液晶元件1通過(guò)在電容器3中充電的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。
通常，一種傳統(tǒng)的圖像顯示設(shè)備在一個(gè)垂直同步時(shí)段(1/60秒)顯示一幅具有R.G.B單元的圖像。因此，為了實(shí)現(xiàn)使用傳統(tǒng)的圖像顯示設(shè)備的單面板投影電視接收器，至少R.G.B顏色必須在一個(gè)垂直同步時(shí)段內(nèi)顯示。然而，圖1所示的傳統(tǒng)圖像顯示設(shè)備不能夠在一個(gè)垂直同步時(shí)段內(nèi)，驅(qū)動(dòng)在一個(gè)單面板上的所有R.G.B單元。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種裝置，用于驅(qū)動(dòng)一種圖像顯示設(shè)備，此圖像顯示設(shè)備把每一像素的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并且使用通過(guò)具有雙緩沖結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路已充電的電壓，為響應(yīng)模擬像素信號(hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)液晶元件，以及該設(shè)備的設(shè)計(jì)方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種裝置，用于驅(qū)動(dòng)一種圖像顯示設(shè)備，此裝置包括一個(gè)數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器，把數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬像素信號(hào)；一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)單元，接收從D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬像素信號(hào)，切換模擬像素信號(hào)以使第一充電器件充有模擬像素信號(hào)，切換在第一充電器件中充有的每一幀信號(hào)以使第二充電器件充有信號(hào)，并且在對(duì)第二充電器件充有當(dāng)前幀信號(hào)之前，對(duì)在第二充電單元和液晶元件中充有的先前幀信號(hào)進(jìn)行放電；和一個(gè)液晶元件，使用在第二充電器件中像素信號(hào)電壓和預(yù)先決定的AC驅(qū)動(dòng)電壓之間的不同而顯示圖像。


通過(guò)參考其中的附圖詳細(xì)描述一個(gè)最佳實(shí)施例，本發(fā)明的上述發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)就會(huì)變得更加清楚，其中圖1是一種傳統(tǒng)圖像顯示設(shè)備的電路圖；圖2是一種根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的裝置電路圖；圖3是一種應(yīng)用于本發(fā)明的具有被調(diào)脈沖寬度的像素信號(hào)的波形圖；圖4A至H是通過(guò)圖2電路傳播的主要信號(hào)波形圖；圖5是表示液晶外施電壓和灰度等級(jí)之間關(guān)系的圖形。
具體實(shí)施例方式
圖2是根據(jù)本發(fā)明用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的裝置的電路圖。參見(jiàn)圖2，裝置包括一個(gè)數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器210，一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)單元220，和一個(gè)液晶元件230。
D/A轉(zhuǎn)換器210把數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬像素信號(hào)。更特別地，D/A轉(zhuǎn)換器210包括一些開(kāi)關(guān)S1至S4，一個(gè)電容器C0，和一個(gè)電流源Io。
把具有一個(gè)被調(diào)脈沖寬度的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)施加到開(kāi)關(guān)S1的一個(gè)柵極端子，并且把開(kāi)關(guān)S1的輸入/輸出(I/O)端分別連接到電流源Io和電容器C0。
開(kāi)關(guān)S1的輸出端與一個(gè)由開(kāi)關(guān)S3和S4所組成的緩沖電路相連接，以便使開(kāi)關(guān)S1中的輸出阻抗與像素驅(qū)動(dòng)單元220中的輸出阻抗相匹配。電容器C0與開(kāi)關(guān)S2相連接用于對(duì)已充電信號(hào)進(jìn)行放電。
在D/A轉(zhuǎn)換器210的操作中，把具有一個(gè)被調(diào)脈沖寬度的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)，比如圖3中所示的133[10000101B]施加到開(kāi)關(guān)S1的一個(gè)柵極端子。因此，開(kāi)關(guān)S1只有在具有一個(gè)被調(diào)脈沖寬度的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)的“高”狀態(tài)時(shí)段被接通，并且電容器C0被電流源Io充電。結(jié)果，數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬電壓的像素信號(hào)。
開(kāi)關(guān)S2把每一線(xiàn)的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬信號(hào)，并且為了給掃描下一線(xiàn)作準(zhǔn)備，響應(yīng)具有圖4E中所示時(shí)序的門(mén)信號(hào)Sc1，對(duì)在電容器C0和C1中已充電的信號(hào)進(jìn)行放電。
通常，數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換是以8像素單元或16像素為單位執(zhí)行的，因此，當(dāng)顯示圖像時(shí)，就不可避免在8像素或者16像素距離處產(chǎn)生不希望的條式噪聲。相反地，根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換是以像素為單位產(chǎn)生，因此使在一個(gè)半導(dǎo)體的制造處理過(guò)程中所引起的質(zhì)量退變最小化。所以，阻止在屏幕中每線(xiàn)產(chǎn)生不希望的噪聲是可能的。
像素驅(qū)動(dòng)單元220是一個(gè)用于產(chǎn)生電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶元件的塊。像素驅(qū)動(dòng)單元220包括一些開(kāi)關(guān)S5至S7，及兩個(gè)充電器件第一和第二電容器C1和C2。
開(kāi)關(guān)S5的I/O端分別連接到D/A轉(zhuǎn)換器210的輸出端和第一充電電容器C1。開(kāi)關(guān)S6的輸入和輸出端分別連接到電容器C1和第二充電電容器C2。開(kāi)關(guān)S6的輸出端也連接到開(kāi)關(guān)S7，用于對(duì)在電容器C2中已充電信號(hào)進(jìn)行放電。
在像素驅(qū)動(dòng)單元220的操作中，當(dāng)具有圖4F中所示時(shí)序的門(mén)信號(hào)Ss施加到開(kāi)關(guān)S5的柵極端子時(shí)，第一電容器C1首先用在掃描每一線(xiàn)時(shí)輸入的模擬像素信號(hào)對(duì)其充電。
開(kāi)關(guān)S6響應(yīng)在電容器C1中已充電的像素信號(hào)而接通，并且用像素信號(hào)對(duì)電容器C2進(jìn)行充電，以致響應(yīng)具有圖4D中所述時(shí)序的門(mén)信號(hào)St而立刻顯示一幀圖像。
響應(yīng)具有圖4H中所示時(shí)序的門(mén)信號(hào)Sc2，在顯示了一幀圖像之后和在接收下一幀圖像之前，并聯(lián)連接到電容器C2的開(kāi)關(guān)S7對(duì)施加到電容器C2和液晶元件230的電壓進(jìn)行放電。
此時(shí)，電容器C1和C2及液晶元件的電容器CLC的電容設(shè)計(jì)為C1》C2》CLC，以便對(duì)DC電荷共享進(jìn)行補(bǔ)償。
圖5所示，對(duì)于液晶元件230的每一幀，交替地施加+/-電壓，以便阻止液晶粘性現(xiàn)象的發(fā)生。詳細(xì)地，對(duì)于每一幀交替地施加+/-電壓，圖4C中所示的像素電極電壓Vcom施加于液晶元件230的一個(gè)端子，并且在電容器C2中已充電電壓通過(guò)一個(gè)像素電極施加于液晶電壓230的另一個(gè)端子。結(jié)果，由于像素電極電壓Vcom與在電容器C2中已充電電壓之間的電壓差，就能夠顯示一幅圖像。
根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)S1至S7可以是由薄膜晶體管(TFTs)形成的。在下文中，將描述在+/-幀中開(kāi)關(guān)S1至S7的操作。
在“+”幀中，在相對(duì)每一像素的像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換之后，當(dāng)響應(yīng)門(mén)信號(hào)Ss每線(xiàn)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)S5時(shí)，已轉(zhuǎn)換的像素?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到電容器C1中。在對(duì)所有線(xiàn)中的模擬像素信號(hào)充電之后，響應(yīng)門(mén)信號(hào)Sc2開(kāi)啟開(kāi)關(guān)S7，以便對(duì)在一個(gè)先前幀中顯示一幅圖像的每一元件的液晶電壓VLC進(jìn)行放電。接著，當(dāng)響應(yīng)門(mén)信號(hào)St開(kāi)啟開(kāi)關(guān)S6時(shí)，整個(gè)順序幀的圖像數(shù)據(jù)在電容器C2中進(jìn)行充電，以便根據(jù)施加一個(gè)液晶電壓到一個(gè)當(dāng)前幀的切換順序，控制液晶設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。
在“-”幀中，以像素為單位對(duì)反向圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且反轉(zhuǎn)像素電極電壓Vcom，以便顯示一個(gè)與已轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的像素。施加液晶電壓的開(kāi)關(guān)順序與在“+”幀中相同。
根據(jù)本發(fā)明，圖像數(shù)據(jù)以像素為單位被轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬信號(hào)，使用一個(gè)具有雙重結(jié)構(gòu)的緩沖器，按每線(xiàn)和每幀順序地對(duì)像素信號(hào)進(jìn)行充電，并且利用以每一幀已充電的像素信號(hào)的電壓驅(qū)動(dòng)液晶元件。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供被施加于一個(gè)圖像顯示設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)，采用一個(gè)模擬驅(qū)動(dòng)的方法，在一個(gè)垂直同步周期，即分成R/G/B/W幀的周期，如圖4A所示，R.G..B信號(hào)能夠顯示在單面板上。
根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)一個(gè)數(shù)字過(guò)程對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且響應(yīng)一個(gè)通過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換而獲得的信號(hào)，一個(gè)圖像顯示設(shè)備以像素為單位被驅(qū)動(dòng)。因此，防止條式噪聲產(chǎn)生在數(shù)字圖像顯示設(shè)備，比如一個(gè)等離子體顯示面板(PDP)，一個(gè)數(shù)字微型鏡像設(shè)備(DMD)，或者一個(gè)鐵電液晶設(shè)備(FLCD)當(dāng)中是可能的。同樣地，只要液晶元件的反應(yīng)速度維持的足夠快，增加在單面板上每一顏色的幀和顯示圖像的數(shù)量是可能的。
總之，根據(jù)本發(fā)明，把每一像素的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬信號(hào)，以便產(chǎn)生一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的電壓，并且使用具有雙緩沖結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的模擬電壓。因此，比現(xiàn)有技術(shù)更有效地阻止噪聲的產(chǎn)生是可能的。特別是，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)圖像顯示設(shè)備對(duì)于使用一個(gè)單面板來(lái)顯示R.G.B信號(hào)是有利的。
本發(fā)明可以體現(xiàn)為一種方法，一種裝置或者一種系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用于完成必要操作的代碼段作為構(gòu)成部分是必需。程序或者代碼段可以存儲(chǔ)在一個(gè)可讀處理器媒介中，或者可以通過(guò)一個(gè)為響應(yīng)一個(gè)與載波結(jié)合的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸裝置或網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸。此時(shí)，可讀處理器媒介可以是能夠存儲(chǔ)或者傳輸數(shù)據(jù)的任一媒介，比如一種電子電路、一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件、一種ROM、一種閃存、一種EE PROM、一種軟盤(pán)、一種光盤(pán)、一種硬盤(pán)、一種光纖媒介、或者一種射頻(RF)網(wǎng)。同樣地，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)可以是能夠通過(guò)傳輸媒介，比如電子網(wǎng)絡(luò)信道、一種光纖、空氣、一種電子場(chǎng)、或者一種射頻網(wǎng)。
雖然已經(jīng)特別介紹了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)指出，只要不違背本發(fā)明權(quán)利要求所規(guī)定的精神和范圍，技術(shù)熟練的人可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)方面的各種更改。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的裝置，此裝置包括一個(gè)數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器，把數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬像素信號(hào)；一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)單元，接收從D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬像素信號(hào)，切換模擬像素信號(hào)，從而以模擬像素信號(hào)對(duì)第一充電器件充電，切換在第一充電器件中每一幀所充電的信號(hào)，從而以該信號(hào)對(duì)第二充電器件充電，并且在以當(dāng)前幀的信號(hào)對(duì)第二充電器件充電之前，對(duì)在第二充電單元和液晶元件中充電的前一幀的信號(hào)進(jìn)行放電；和一個(gè)液晶元件，利用在第二充電器件中像素信號(hào)電壓和預(yù)先決定的AC驅(qū)動(dòng)電壓之間的差而顯示圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)是脈寬被調(diào)制的數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述D/A轉(zhuǎn)換器還包括一個(gè)放電開(kāi)關(guān)電路，在以像素信號(hào)對(duì)當(dāng)前線(xiàn)充電之前的每線(xiàn)，對(duì)在先前線(xiàn)中充電的像素信號(hào)放電。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述D/A轉(zhuǎn)換器包括第一開(kāi)關(guān)單元，響應(yīng)具有調(diào)制的脈寬的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)信號(hào)，切換并輸出電流源；第一電容器，對(duì)從第一開(kāi)關(guān)單元輸出的信號(hào)充電；以及第二開(kāi)關(guān)單元，與第一電容器并聯(lián)連接，并在以像素信號(hào)對(duì)當(dāng)前線(xiàn)充電之前，按每線(xiàn)對(duì)在先前線(xiàn)中充電的像素信號(hào)放電。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中還包括一個(gè)緩存電路單元，用于在第一開(kāi)關(guān)單元輸出端的阻抗匹配。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中像素驅(qū)動(dòng)單元包括第三開(kāi)關(guān)單元，響應(yīng)每線(xiàn)產(chǎn)生的門(mén)信號(hào)，切換并輸出從D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬像素信號(hào)；第二電容器，對(duì)從第三開(kāi)關(guān)單元輸出的模擬像素信號(hào)充電；第四開(kāi)關(guān)單元，響應(yīng)每幀產(chǎn)生的第一門(mén)信號(hào)，切換并輸出在第二電容器中充電的模擬像素信號(hào)；第三電容器，對(duì)從第四開(kāi)關(guān)單元輸出的模擬像素信號(hào)充電；以及第五開(kāi)關(guān)單元，與第三電容器并聯(lián)連接，并在當(dāng)前幀中以像素信號(hào)對(duì)第三電容器充電之前，響應(yīng)每幀產(chǎn)生的第二門(mén)信號(hào)，對(duì)在先前幀中充電的像素信號(hào)放電。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中第二電容器的電容大于第三電容器的電容，第三電容器的電容大于液晶元件的電容。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中設(shè)定預(yù)定AC驅(qū)動(dòng)電壓以幀為單位在正電壓與負(fù)電壓之間切換。
9.一種設(shè)計(jì)用于驅(qū)動(dòng)用在圖像顯示設(shè)備中的液晶元件的電路的方法，其中將該電路設(shè)備為具有雙緩沖結(jié)構(gòu)并具有每線(xiàn)切換模擬像素信號(hào)的切換順序，以便以該信號(hào)對(duì)第一充電單元充電，切換在第一充電單元中充電的信號(hào)，以便以該信號(hào)對(duì)第二充電單元充電，響應(yīng)在第二充電單元中充電的信號(hào)驅(qū)動(dòng)液晶元件，以及在以當(dāng)前幀的信號(hào)對(duì)第二充電單元充電之前，對(duì)在第二充電單元中充電的先前幀的信號(hào)放電。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中從具有調(diào)制的脈寬的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模擬像素信號(hào)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中第一充電單元的電容大于第二電容器的電容，第二電容器的電容大于液晶元件的電容。
全文摘要
提供一種用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備裝置，此圖像顯示設(shè)備把每一像素的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬信號(hào)，并且利用通過(guò)具有雙緩沖結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路充電的電壓，為響應(yīng)模擬像素信號(hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)液晶元件，以及該裝置的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)此裝置，把每一像素的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬信號(hào)，以便產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的電壓，并且通過(guò)使用一個(gè)具有雙緩沖結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)圖像顯示設(shè)備的模擬電壓。采用此裝置，能夠有效的阻止噪音的產(chǎn)生，并且使用一個(gè)單面板顯示R.G.B圖像信號(hào)。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1430202SQ0216088
公開(kāi)日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月31日
發(fā)明者金榮善, 趙奉煥 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社