專利名稱：顯示設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一顯示設(shè)備，其包含像素行和列的矩陣，第一導(dǎo)線組，每條第一導(dǎo)線耦合到每條像素行，第二導(dǎo)線組，每條第二導(dǎo)線耦合到每條像素列，用于順序地給每條第一導(dǎo)線施加掃描電壓的第一電壓施加裝置和與被順序地施加給第一導(dǎo)線的掃描電壓同步的、用于分別給每條第二導(dǎo)線施加各個信號電壓的第二電壓施加裝置。
近年來，配備有諸如液晶顯示器(以下簡稱″LCD″)、等離子顯示器(PDP)、場發(fā)射顯示器(FED)和有機EL(電致發(fā)光)顯示器之類的平面顯示器作為顯示設(shè)備的電子設(shè)備正得到廣泛應(yīng)用。首先，配備有LCD的電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用是顯著的而且它們的應(yīng)用覆蓋面相當廣。
LCD的實例包括使用以下簡稱″TFT″的薄膜晶體管的所謂有源矩陣型LCD。這些TFT使得配置有多條掃描線(如用于大屏幕或高清晰度顯示器所需要的)的LCD成為可能，具有極好的諸如對比度和開關(guān)響應(yīng)之類的顯示性能。這種有源矩陣型LCD通常包含在水平和垂直線的矩陣中排列的像素陣列。水平線還被稱作掃描線或行；垂直線還被稱作信號線或列。驅(qū)動電路為水平和垂直線兩者提供，并且每個像素配備一個作為開關(guān)元件的薄膜晶體管。在這種LCD中，為了逐行順序地驅(qū)動TFT水平驅(qū)動電路循環(huán)地給掃描線提供順序的掃描電壓，同時與水平驅(qū)動電路同步運行的垂直驅(qū)動電路則根據(jù)圖像信號來有選擇地給信號線提供信號電壓。用這種方法，像素通過掃描線從上而下每次一行像素而被選擇的。信號電壓經(jīng)由對應(yīng)的信號線被順序地施加給所選掃描線上的像素的每個相應(yīng)的電極。信號電壓在像素的相應(yīng)電極被寫入然后圖像被顯示在顯示屏上。因此，在選擇一條掃描線的時間周期內(nèi)，以下簡稱″水平掃描周期″，信號電壓被提供給與掃描線對應(yīng)的像素。
然而，由于信號線通常用導(dǎo)電材料制造，所以上述的傳統(tǒng)LCD存在一個問題即信號線的時間常數(shù)影響了LCD的顯示器性能。這往往在大顯示器和高清晰度顯示器的情況下變得特別嚴重。
圖4是在電壓被施加給傳統(tǒng)的LCD的每個像素時的一個時序表。圖4A到4E說明在第一到第三行R1、R2、R3、第(M-1)行RM-1和第M行RM的掃描線上的信號，圖4F說明了表示為NES的靠近水平驅(qū)動電路的任意信號線的信號，圖4G說明了表示為FES的遠離水平驅(qū)動電路的信號線的信號。如圖4A到4E所示，水平掃描周期t是被分配給每條線用于掃描該行的時間周期。在垂直掃描周期T內(nèi)，所有掃描線的選擇被一次完成。出于這種原因，如果時間常數(shù)增加，如圖4F所示，雖然寫入像素是在靠近垂直驅(qū)動電路的近端面NES上，但信號電壓在水平掃描周期t內(nèi)仍達到了目標電位TP，而對于遠離垂直驅(qū)動電路的遠端面FES上的像素，施加給信號線的信號電壓的波形變得平坦并且在水平掃描周期t內(nèi)該信號電壓達不到目標電位TP，這使得給像素寫入正確的信號電壓變得困難。這會導(dǎo)致該設(shè)備的顯示性能的惡化，比如亮度偏差。
解決這個問題的一個可能辦法是延長每個水平掃描周期t。然而，簡單地延長每個水平掃描周期t意味著延長垂直掃描周期T，這會由于閃爍而導(dǎo)致顯示質(zhì)量的惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種顯示設(shè)備，其相比于先有技術(shù)能夠在不改變垂直掃描周期就可以讓所有像素的信號電壓達到要求電位的情況下來寫入信號電壓。本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求來限定。從屬權(quán)利要求限定了優(yōu)選的實施例。
本發(fā)明顯示設(shè)備的特征是還包含一個依據(jù)一行像素和第二電壓施加裝置之間的距離來改變施加信號電壓的時間周期的周期變化裝置。應(yīng)當注意，本發(fā)明中的″像素″包括與該像素相關(guān)聯(lián)的元件。術(shù)語″行像素″和″列像素″被用來識別兩組通常大體上是相互垂直的像素，所以術(shù)語″行″和″列″是可互換的。在本發(fā)明的顯示設(shè)備中，給每條第二導(dǎo)線上的每個像素施加信號電壓的時間周期可以被設(shè)置為任何值。因此，本發(fā)明的顯示設(shè)備可以用這種方法來控制電壓作用周期，即給每個像素施加電壓的時間周期被延長，這是因為像素被耦合到第二導(dǎo)線而很難達到目標電位。
當一行像素和第二電壓施加裝置之間的信號間距增加時，周期變化裝置更特別地把施加信號電壓的時間周期選擇得長一些。此外，有效控制周期變化裝置，以便從每條第二導(dǎo)線的遠端面到近端面給每條第二導(dǎo)線上的對應(yīng)像素施加電壓的時間周期被逐漸延長。
優(yōu)選地，周期變化裝置改變施加給每條第一導(dǎo)線的掃描電壓的時間周期與通過每條第二導(dǎo)線施加給像素的信號電壓的時間周期是同步的。用這個方法，有可能容易控制第一和第二組導(dǎo)線的電壓施加的定時。
本發(fā)明的另一個顯示設(shè)備的特征是還包含一個周期變化裝置，在給所有的第一導(dǎo)線施加完電壓期間，其在固定周期內(nèi)改變給每條第一導(dǎo)線施加電壓的每個時間周期。本發(fā)明的這個顯示設(shè)備還允許周期變化裝置把給每條第一導(dǎo)線施加電壓的每個時間周期設(shè)置為任意值。因此，用這樣一個方法來控制電壓施加時間是可能的，即在該組第二導(dǎo)線的區(qū)域中給第一導(dǎo)線施加電壓的時間周期被延長，其中，很難從第二電壓施加裝置提供電壓并且很難達到目標電位。


參考附圖進一步描述和說明本發(fā)明的設(shè)備的這些及其它方面，其中圖1是一個示意圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD的一般結(jié)構(gòu)；圖2是沿圖1的線II-II的截面圖；圖3是一個用于解釋圖1所示LCD操作的時序表；和圖4是一個用于解釋根據(jù)先有技術(shù)的LCD操作的時序表。
最優(yōu)方案說明圖1是一個顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD的示意圖。這個LCD包含有在比如M×N矩陣中排列的像素陣列的一個液晶板10和被安置在液晶板10外部的作為第一和第二電壓施加裝置的一個水平驅(qū)動電路20和一個垂直驅(qū)動電路30。
圖2示出液晶板10的示例性剖面結(jié)構(gòu)。液晶板10配備有一個驅(qū)動基板11，其上通過一個絕緣層12形成了多個像素電極13，和一個安置在驅(qū)動基板11對面的對立基板16，并且二者之間有給定的間距，并在其驅(qū)動基板表面上配備共用電極15和濾色器(未示出)。液晶層14被安裝在驅(qū)動基板11和對面的基板16之間。相應(yīng)于比如M×N的矩陣中各自的像素排列像素電極13并且被電連接到比如TFT 17的漏極，其被提供作為開關(guān)元件、形成在絕緣層12的內(nèi)部并與像素電極13一一對應(yīng)。TFT 17可能使用所謂的頂柵型或底柵型的TFT。
TFT 17的柵電極排列在一個對應(yīng)像素矩陣的矩陣中。像素電極13被逐行地電連接來組成第一導(dǎo)線的掃描線。M掃描線41-1到41-m(圖1)組成第一導(dǎo)線組。TFT 17的源電極被逐列地電連接到組成第二導(dǎo)線的信號線，而N信號線42-1到42-n組成第二導(dǎo)線組。
在此，水平驅(qū)動電路20被提供在第一列C1的信號線42-1面上。水平驅(qū)動電路20具有選擇將被驅(qū)動的一行的功能、并且順序地給該組掃描線的41-1到41-m的每條掃描線施加下被稱為柵電壓的掃描電壓。更具體地說，水平驅(qū)動電路20順序地在一個循環(huán)中給每條被連接到對應(yīng)行的TFT 17的柵電極的掃描線提供作為掃描電壓的掃描脈沖。一個垂直掃描周期對應(yīng)一個循環(huán)。
在此，垂直驅(qū)動電路30被提供在屏幕的第M條掃描線41-m的面上。這個垂直驅(qū)動電路30有選擇將被驅(qū)動的一列的功能、并且從電壓電路(未示出)接收一個圖像信號Sdata，用于把接收的圖像信號Sdata轉(zhuǎn)換成將被施加給相應(yīng)的信號線42-1到42-n的信號電壓。
LCD還配備有一個控制電路50，在給所有的掃描線施加完信號電壓期間，其用于在一個垂直掃描周期內(nèi)改變給信號線施加信號電壓和給掃描線施加門電壓的時間周期。這個實施例的控制電路50控制每個水平掃描周期，因此從最靠近垂直驅(qū)動電路30的第M條掃描線41-m到最遠離垂直驅(qū)動電路30的第一條掃描線41-1的水平掃描周期逐漸增加。控制電路50控制每個電壓施加周期，因此經(jīng)由信號線從近端面到遠端面給像素行施加信號電壓的時間周期被逐漸增加。在這里，控制電路50對應(yīng)本發(fā)明的″周期變化裝置″的一個具體實例。
LCD的運行將參考圖3作出解釋。垂直掃描周期由T表示。圖3是根據(jù)此實施例的一個顯示施加給LCD中的像素的電壓時間的時序表。
根據(jù)這個實施例在如圖3A所示的LCD中，一個順序掃描電壓在水平掃描周期t1中通過水平驅(qū)動電路20被施加給第一條掃描線41-1，并且這個順序掃描電壓被提供給第一行像素中存在的TFT 17的柵電極。這時候第一行像素的每個TFT 17導(dǎo)通并且該TFT在它的源電極和漏電極之間導(dǎo)電。如上所述，因為，即在一個垂直掃描周期T內(nèi)的第一條掃描線41-1的選擇周期，即電壓施加周期，在M掃描線當中是最長的，所以水平掃描周期至少比T/M長。
在水平掃描周期t1結(jié)束之后，如圖3B所示，在比周期t1短的水平掃描周期t2內(nèi)，順序掃描電壓被施加給第二條掃描線41-2。同第一條掃描線41-1的情況類似，這允許順序掃描電壓被提供給第二行像素的TFT17的柵電極并且第二行的TFT 17導(dǎo)通。
然后，如圖3C到3E所示，由于水平掃描周期滿足t2＞t3...＞tm和t1+t2+tm-1+tm＝T，所以各自的順序掃描電壓還被順序地從第三行41-3向前一直施加到掃描線41-m。
另一方面，根據(jù)圖像信號的信號電壓在一個垂直掃描周期T內(nèi)通過垂直驅(qū)動電路30被提供給相應(yīng)的信號線42-1到42-n。當TFT 17導(dǎo)通時，在那時信號電壓通過對應(yīng)的TFT 17被提供給對應(yīng)的像素電極13。結(jié)果，信號電壓被施加給液晶層14的位于共用電極15和被施加了信號電壓的像素電極13之間的那些部分，因此液晶層14被驅(qū)動然后圖像被顯示在液晶板上。
圖3F和3G分別示出示例性的第一條信號線42-1的最近端面NES和最遠端面FES的信號電壓的波形。在此，在一定的垂直掃描周期T內(nèi)，控制電路50控制每個水平掃描周期，因此從最遠離垂直驅(qū)動電路30的第一條掃描線41-1到第M條掃描線41-m的水平掃描周期被逐漸縮短?？刂齐娐?0通過增加給從信號線42-1到42-n的最近端面NES到最遠端面FES施加信號電壓的時間周期來控制每個信號電壓施加周期。因此第一行R1和第二行R2上的像素等等不受信號線的時間常數(shù)的影響。因此，當遠離垂直驅(qū)動電路30的掃描線被選擇時，由垂直驅(qū)動電路30提供給該信號線的對應(yīng)像素的區(qū)域的信號電壓會花費相對較長的時間來達到目標值。但是由于為這種掃描線而設(shè)置了較長的水平掃描周期，所以仍然可以達到目標電壓，即在像素電極13用正確的目標電壓寫入信號電壓。這使有可能獲得沒有亮度偏差、色彩變動、閃爍或其它人工產(chǎn)物的極好質(zhì)量的圖像。此外，因為在信號線42-1到42-n的遠端面上的像素的TFT 17的導(dǎo)通狀態(tài)比那些位于它們近端面NES的導(dǎo)通狀態(tài)時間長，所以即使驅(qū)動電路的輸出電流能力較低和給信號線的遠端面FES充電的時間較長，但在信號線的遠端面FES上的像素的像素電極13仍達到了相應(yīng)的目標電壓。因此，在這個實施例中垂直驅(qū)動電路30不必要有很大的驅(qū)動能力。從而，垂直驅(qū)動電路30要求的功率較低。
根據(jù)這個實施例的LCD，因為控制電路50適宜于在固定的垂直掃描周期內(nèi)改變施加給相應(yīng)的掃描線門電壓的每個時間周期和改變施加給近端面和遠端面之間像素的電壓的時間周期，所以施加給掃描線的電壓的時間周期可以被延長，該掃描線對應(yīng)于提供的信號電壓送到目標值要用相對較長時間的信號線的區(qū)域。因此，信號電壓可以用達到的目標電壓寫在像素電極13，從而改善設(shè)備的顯示性能。
另外通過改變給像素施加信號電壓的時間周期，使之在信號線的近端面比在信號線的遠端面長，那么即使垂直驅(qū)動電路30的驅(qū)動能力被降低了，而提供給任何像素電極13的電壓仍達到了目標電壓。這降低了設(shè)備的功率消耗。
雖然本發(fā)明已經(jīng)用其實施例解釋，但是本發(fā)明并不局限于上述實施例，還可以用各種修改來實現(xiàn)。例如，上述實施例已經(jīng)描述了垂直驅(qū)動電路30提供在液晶屏的第M條掃描線41-m面上的情況，但是垂直驅(qū)動電路30也可以提供在液晶屏的第一條掃描線41-1上。另外，垂直驅(qū)動電路30可以被提供在與水平驅(qū)動電路20相同的液晶屏的面上以獲得所謂的狹幀顯示設(shè)備。
上述實施例已經(jīng)描述了沒有所謂的垂直消隱期的情況，但是顯然本發(fā)明的效果也可以在有垂直消隱期的情況下獲得。
上述實施例已經(jīng)描述了控制電路50控制每個水平掃描周期來使水平掃描周期和信號電壓施加周期逐漸變化的情況，但是這些周期不必總是逐漸增加并且控制電路50可以控制每個信號電壓施加周期，因此遠離垂直驅(qū)動電路30的遠端面的信號電壓施加周期變得比近端面的信號電壓施加周期長。替換的方案是，控制電路50可以控制每個信號電壓施加周期，因此遠離垂直驅(qū)動電路30的掃描線的水平掃描周期變得比靠近垂直驅(qū)動電路30的掃描線的水平掃描周期長。
上述實施例已經(jīng)描述了控制電路50控制水平掃描周期和信號電壓施加周期兩者的情況，但是當控制電路只控制水平掃描周期或信號電壓施加周期兩者之一時，仍可以獲得本發(fā)明的效果。
上述實施例已經(jīng)描述了掃描線被逐行掃描的情況，但是本發(fā)明也適合于掃描線被逐點掃描的情況。
在上述實施例中，TFT 17被用作開關(guān)元件，但是也有可能使用比如MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的其它開關(guān)元件。此外，上述實施例已經(jīng)描述了使用開關(guān)元件的所謂有源矩陣驅(qū)動型設(shè)備的情況，但是本發(fā)明也適用于不使用任何開關(guān)元件的所謂的無源矩陣驅(qū)動型的設(shè)備。
上述實施例已經(jīng)描述了在對立基板16上形成濾色器(未示出)的情況，但是可不必形成該濾色器。
此外，上述實施例已經(jīng)描述了作為實例顯示設(shè)備的LCD，但是本發(fā)明廣泛地適用于在排列成矩陣的像素陣列的其它顯示設(shè)備。這種顯示設(shè)備包括等離子顯示器、場發(fā)射顯示器和有機電致發(fā)光顯示器。
應(yīng)當注意，上述實施例是說明性的而不是限制本發(fā)明，而且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠在不背離附加權(quán)利要求范圍的前提下設(shè)計很多替換實施例。在權(quán)利要求中，放置在括號之間的任何參考符號不應(yīng)當限制本權(quán)利要求。單詞″包含″不排除那些沒有在權(quán)利要求中列出的元件或步驟。放在元件之前的單詞″一個″不排除多個這種元件的出現(xiàn)。本發(fā)明可以借助于包含幾個不同元件的硬件和一個被適當編程的計算機來實現(xiàn)。在設(shè)備權(quán)利要求中枚舉了幾個裝置，部分這些裝置可以配備一個和相同的硬件對象。在相互不同的從屬權(quán)利要求中說明某些方法的純粹的事實不意味這些方法的組合沒有優(yōu)越性。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，包含像素行和像素列的矩陣；第一導(dǎo)線組，每條第一導(dǎo)線耦合到每個像素行；第二導(dǎo)線組，每條第二導(dǎo)線耦合到每個像素列；第一電壓施加裝置，給每條第一導(dǎo)線順序地施加掃描電壓；和第二電壓施加裝置，用于與給第一導(dǎo)線順序地施加掃描電壓同步的分別給每條第二導(dǎo)線施加各個信號電壓，其特征是該顯示設(shè)備還包含一個依據(jù)一像素行和第二電壓施加裝置之間的距離來改變施加信號電壓的時間周期的周期變化裝置。
2.權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其特征是周期變化裝置與給每條第二導(dǎo)線施加信號電壓的時間周期同步地改變給每條第一導(dǎo)線施加掃描電壓的時間周期。
3.權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其特征是當一像素行和第二電壓施加裝置之間的信號間距增加時，周期變化裝置選擇較長的施加信號電壓的時間周期。
4.權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其特征是在一個預(yù)定時期內(nèi)完成給所有的第一導(dǎo)線施加掃描電壓。
5.一種驅(qū)動顯示設(shè)備的方法，該方法包含像素行和像素列矩陣、每條導(dǎo)線耦合到各個像素行的導(dǎo)線組、每條導(dǎo)線耦合到各個像素列的第二導(dǎo)線組、和一個驅(qū)動第二導(dǎo)線組的驅(qū)動級，該方法包含下列步驟順序地給每條第一導(dǎo)線施加一個掃描電壓；和與給第一導(dǎo)線施加掃描電壓同步地給每條第二導(dǎo)線施加一個信號電壓，其特征在于施加掃描信號的時間周期依據(jù)施加了掃描信號的像素行和驅(qū)動級之間的距離而改變。
全文摘要
一個顯示設(shè)備，其包含在一個垂直掃描周期(T)內(nèi)用于改變施加給每條信號線(42－1到42－n)的信號電壓和施加給每條掃描線(41－1到41－m)的掃描電壓的時間周期的控制電路(50)。用從靠近垂直驅(qū)動電路(30)的掃描線(41－m)到遠離垂直驅(qū)動電路(30)的掃描線(41－1)的周期逐漸增加的方式，控制電路(50)控制每個水平掃描周期(t
文檔編號G09G3/36GK1565012SQ02819564
公開日2005年1月12日 申請日期2002年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月3日
發(fā)明者H·沃休達 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司