專利名稱：有源矩陣顯示器的驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源矩陣顯示器的驅(qū)動電路，更具體地說，涉及消耗電能的減少。
有源矩陣顯示器在交叉處配置有象素。每個象素具有一個開關(guān)器件，通過每個開關(guān)器件的導(dǎo)通和截止控制圖象的形成。在這種顯示裝置中使用液晶材料作為顯示介質(zhì)。在本發(fā)明中具有三端(即柵極，源極和漏極)的薄膜晶體管(TFT)用作為每個開關(guān)器件。
在本說明書中，矩陣結(jié)構(gòu)的行是指與行平行伸展的和與行中晶體管的柵極相連的信號線(柵極線)。列是指與列平行伸展的和與列中晶體管的源(或漏)極相連的信號線(源極線)。本文中用于驅(qū)動?xùn)艠O線的電路稱為柵極驅(qū)動電路。同樣，本文中用于驅(qū)動源極線的電路稱為源極驅(qū)動電路。而且，本文中薄膜晶體管往往稱為TFT。
在柵極驅(qū)動電路中，相同數(shù)量的移位寄存器作為沿垂直方向排列的柵極線，被連接成一直線和串聯(lián)的，從而產(chǎn)生有源矩陣顯示器陣列的垂直掃描時序信號。這樣，柵極驅(qū)動電路使有源矩陣顯示器中每個TFT導(dǎo)通或截止。
在源極驅(qū)動電路中，相同數(shù)量的移位寄存器作為沿水平方向排列的源極線，被連接成一直線和串聯(lián)的，從而產(chǎn)生顯示在有源矩陣顯示上的圖象數(shù)據(jù)水平分量的顯示。模擬開關(guān)被與水平掃描信號同步的鎖存脈沖導(dǎo)通和截止。以這種方式，源極驅(qū)動電路有選擇地驅(qū)動有源矩陣顯示器中TFT和控制每個象素單元的取向。
加在先有技術(shù)有源矩陣顯示器上的信號如圖3所示。加在有源矩陣顯示器上這些信號假定為模擬形式。圖象的一幀由二場組成。每場進(jìn)行一次相位反轉(zhuǎn)。
在圖3中表示圖象信號電壓Vs和加在公共電極的電壓V1。因為電壓Vs加在每個象素的電極上，電壓差值Vs-V1加在位于電極和公共電極之間的象素單元上。電壓Vs的相位每場反轉(zhuǎn)一次，因此加在每個象素單元上的電壓基本上為對稱的AC電壓。這樣，余留在每個象素單元上的DC電壓被減小。這延長其使用壽命。
通過降低所加電壓被反轉(zhuǎn)的頻率可以有效地減少有源矩陣顯示器消耗的電功率。
當(dāng)加在有源矩陣顯示器上的電壓的相位反轉(zhuǎn)的周期增加時，因為TFT的柵極有電容分量，當(dāng)TFT導(dǎo)通時電荷被吸入每個TFT。因此，在加在有源矩陣顯示器上的模擬圖象信號的電壓和加在公共電極上的電壓之間產(chǎn)生電壓差，該差值對應(yīng)于所吸入的電荷，這樣引起閃爍。
而且，每個個別的有源矩陣液晶顯示器具有不同的特性。在要考慮所用的液晶材料品質(zhì)降低時，就不可能對每個顯示裝置將所加電壓的反轉(zhuǎn)頻率降低相同量。因此，要求有一種簡單方法能按照每個個別的有源矩陣顯示器的特性調(diào)節(jié)所加電壓的反轉(zhuǎn)頻率。
本發(fā)明的目的是提供一種用于有源矩陣顯示器的驅(qū)動電路，它能按照這有源矩陣顯示器的特征調(diào)節(jié)加在有源矩陣顯示器上的電壓的反轉(zhuǎn)頻率。
上述目的通過以下裝置實現(xiàn)的。當(dāng)檢查有源矩陣顯示器時，考察為這液晶屏所固的產(chǎn)生閃爍的所加電壓的反轉(zhuǎn)頻率。
然后，例如使用圖象傳感器，從液晶屏的傳輸率檢測實際加在該液晶屏上的電壓。那末將所加電壓和實際所加電壓的電壓差值存儲在存儲器中。在正常使用時，讀出該電壓差值，被加入圖象信號和加在每個象素上。此時，實際所加電壓是加在液晶屏相對兩側(cè)上的電壓之間差值，這從對每個象素的液晶材料的傳輸率可得到。所得到的電壓經(jīng)A/D變換器變換為數(shù)字形式。關(guān)于所得到的數(shù)字值的數(shù)據(jù)被存儲在存儲器中。
如上所述，當(dāng)有源矩陣顯示器使用時，圖象信號校正電路將每個象素的差值信號與圖象信號相加，差值信號被存儲在存儲器中。這防止為液晶屏所固有的閃爍。因此模擬圖象信號的反轉(zhuǎn)頻率可以減小。這造成有源矩陣顯示器消耗的電能減小。
在以下的敘述中本發(fā)明的其他目的和特征將會更加清楚。
圖1是依照本發(fā)明的有源矩陣顯示器的方塊圖；圖2是依照本發(fā)明的另一有源矩陣顯示器的方塊圖；圖3是說明加在先有技術(shù)有源矩陣顯示器的各種電壓的波形圖；圖4是包含在圖1所示的有源矩陣顯示器中的模擬圖象信號校正電路的方塊圖；圖5是包含在圖1所示的有源矩陣顯示器中的模擬圖象信號校正電路的另一方塊圖；圖6是包含在圖2所示的有源矩陣顯示器中的數(shù)字圖象信號校正電路的方塊圖；圖7是包含在圖2所示的有源矩陣顯示器中的數(shù)字圖象信號校正電路的另一方塊圖。
例1圖1所示為本例的結(jié)構(gòu)。有源矩陣顯示器101包括液晶屏102，校正值存儲裝置103，和模擬圖象信號校正電路104。圖象傳感器105構(gòu)成有源矩陣顯示器101的測試夾具，并與有源矩陣顯示器101的校正值存儲裝置103接口。
校正值存儲裝置103可以由EPROM(可抹可編程只讀存儲器)，PROM(可編程只讀存儲器)，由電池支持的SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器)，閃速存儲器，硬盤驅(qū)動器等組成。
模擬圖象信號校正電路104由MPU(微處理單元)401，ROM(只讀存儲器)402，模數(shù)變換器(ADC)403，和數(shù)模變換器(DAC)404組成，如圖4所示。圖象傳感器105由光電二極管和CCD(電荷耦合器件)組成。
這有源矩陣顯示器101以如下敘述的方式操作。當(dāng)檢查有源矩陣顯示器101時首先將測試夾具與有源矩陣顯示器101連接。模似圖象信號加在有源矩陣顯示器101上。此時模擬圖象信號校正電路104的校正功能被禁用。在這條件下，模擬圖象信號以原狀進(jìn)入液晶屏102。然后改變模擬圖象信號的頻率，以尋找發(fā)生閃爍的頻率。在每象素的液晶屏102的傳輸率被圖象傳感器105接收。與被圖象傳感器105識別的傳輸率對應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字形式和保持在校正值存儲裝置103。
當(dāng)有源矩陣顯示器101以正常方式使用時，模擬圖象信號被A/D變換器(ADC)403變換為數(shù)字形式。MPU401讀出校正值存儲裝置103中對應(yīng)值。這讀出值加至數(shù)字圖象信號，這樣形成經(jīng)校正的數(shù)字圖象信號。這形成的數(shù)字圖象信號經(jīng)D/A變換器404變換為經(jīng)校正的模似圖象信號和加在液晶屏102上。
或者，可以使用圖5所示的電路。當(dāng)有源矩陣顯示器101以正常方式使用時，模似圖象信號經(jīng)A/D變換器(ADC)503變換為數(shù)字形式。MPU 501讀出校正值存儲裝置103中對應(yīng)值。這讀出值被加至數(shù)字圖象信號，這樣形成經(jīng)校正的數(shù)字圖象信號。這經(jīng)校正的數(shù)字圖象信號加在液晶屏102上。
這樣，通常由于當(dāng)液晶屏102的每個TFT導(dǎo)通時吸入電荷引起的電壓降造成的閃爍可以得到防止。這容許模擬圖象信號的反轉(zhuǎn)周期增大?？蛇_(dá)到的最大周期取決所使用的液晶材料的種類。對于氟液晶材料ZLI-4792(由Merck生產(chǎn))，該周期可以增大至垂直同步信號周期的100倍。
例2圖2表示本例的結(jié)構(gòu)。有源矩陣顯示器201由液晶屏202，校正值存儲裝置203和數(shù)字圖象信號校正電路204組成。圖象傳感器205構(gòu)成有源矩陣顯示器201的測試夾具，并與有源矩陣顯示器201的校正值存儲裝置203連接。
校正值存儲裝置203可以由EPROM(可抹可編程只讀存儲器)，PROM(可編程只讀存儲器)，由電池支持的SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器)、閃速存儲器，硬盤驅(qū)動器等組成。
數(shù)字圖象信號校正電路204由MPU(微處理單元)601，ROM(只讀存儲器)602，和數(shù)模變換器(DAC)604組成，如圖6所示。圖象傳感器205由光電二極管和CCD(電荷耦合器件)組成。
這有源矩陣顯示器201以如下敘述的方式操作，當(dāng)檢查有源矩陣顯示器201時首先將測試夾具與有源矩陣顯示器201連接。數(shù)字圖象信號加在有源矩陣顯示器201上。此時數(shù)字圖象信號校正電路204的校正功能被禁用。在這條件下，數(shù)字圖象信號以原狀進(jìn)入液晶屏202。然后改變數(shù)字圖象信號的頻率，以尋找發(fā)生閃爍的頻率。在每象素的液晶屏202的傳輸率被圖象傳感器205接收。與被圖象傳感器205識別的傳輸率對應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字形式和保持在校正值存儲裝置203。
當(dāng)有源矩陣顯示器201以正常方式使用時，輸入數(shù)字圖象信號。MPU 601讀出校正值存儲裝置203中對應(yīng)值。這讀出值加至數(shù)字圖象信號，這樣形成經(jīng)校正的數(shù)字圖象信號。這形成的數(shù)字圖象信號經(jīng)D/A變換器604變換為經(jīng)校正的模似圖象信號和加在液晶屏202上。
當(dāng)有源矩陣顯示器201以正常方式使用時，輸入數(shù)字圖象信號。MPU 701讀出校正值存儲裝置203中對應(yīng)值。這讀出值被加至數(shù)字圖象信號，這樣形成經(jīng)校正的數(shù)字圖象信號。這經(jīng)校正的數(shù)字圖象信號加在液晶屏202上。
這樣，通常由于當(dāng)液晶屏202的每個TFT導(dǎo)通時吸入電荷引起的電壓降造成的閃爍可以得到防止。這容許數(shù)字圖象信號的反轉(zhuǎn)周期增大?？蛇_(dá)到的最大周期取決所使用的液晶材料的種類。對于氟液晶材料ZLI-4792(由Merck生產(chǎn))，該周期可以增大至垂直同步信號周期的100倍。
在本發(fā)明，按照每個個別的有源矩陣顯示器的特性校正圖象信號。圖象信號的反轉(zhuǎn)頻率得以降低，而又不損害圖象質(zhì)量。這有助于有源矩陣顯示器消耗的電能的減少。
權(quán)利要求
1.用于有源矩陣液晶顯示器的一種驅(qū)動電路包括如下具有多個象素的液晶屏；在測試模式根據(jù)其傳輸率對每個象素檢測發(fā)生閃爍時加在所述屏上的實際電壓的裝置；存儲所加電壓和所述檢測電壓之間電壓差值的裝置；在正常模式通過加上所述電壓差值校正輸入圖象信號和將所述校正的圖象信號供至相應(yīng)的象素的裝置。
2.依照權(quán)利要求1的該電路，其特征在于所述校正裝置是模擬圖象信號校正電路，用于校正輸入的模擬圖象信號，包括用于將所述輸入模擬圖象信號變換為數(shù)字信號的A/D變換器和用于以模擬形式輸出所述校正的圖象信號的D/A變換器。
3.依照權(quán)利要求1的該電路，其特征在于所述校正裝置是模擬圖象信號校正電路，用于校正輸入的模擬圖象信號，包括用于將所述輸入模擬圖象信號變換為數(shù)字信號的A/D變換器，和所述校正的圖象信號以數(shù)字形式輸出。
4.依照權(quán)利要求1的該電路，其特征在于所述校正裝置是數(shù)字圖象信號校正電路，用于校正輸入的數(shù)字圖象信號，包括用于將所述校正的圖象信號以模擬形式輸出的D/A變換器。
5.依照權(quán)利要求1的該電路，其特征在于所述校正裝置是數(shù)字圖象信號校正電路，用于校正輸入的數(shù)字圖象信號，所述校正的圖象信號以數(shù)字形式輸出。
6.依照權(quán)利要求1的驅(qū)動電路，其特征在于所述測量裝置包括以所述測試模式與所述液晶屏連接的圖象傳感器。
7.用于有源矩陣液晶顯示器的一種裝置包括如下具有多個象素的液晶屏；用于存儲為防止每個象素的閃爍的補償電壓的裝置；在正常使用時根據(jù)所述補償電壓校正圖象信號的裝置；其特征在于所述圖象信號的反轉(zhuǎn)周期被增大。
8.依照權(quán)利要求7的該裝置，其特征在于所述反轉(zhuǎn)周期設(shè)置為大于垂直同步信號周期的100倍的值。
9.用于具有多個象素的有源矩陣液晶顯示器的一種驅(qū)動方法包括如下步驟在測試模式通過改變所加電壓的頻率測量每個象素發(fā)生閃爍的固有頻率；從其傳輸率檢測加在所述顯示上的實際電壓，所述傳輸率對應(yīng)于所述固有頻率；存儲在所述所加電壓和所述實際電壓之間的電壓差值；在正常模式將所述電壓差值加在輸入圖象信號上；和將所述相加的圖象信號供至相應(yīng)的象素。
10.依照權(quán)利要求9的該方法，其特征在于所述電壓差值以數(shù)字形式存儲，和所述輸入圖象信號是模擬信號；所述輸入模擬圖象信號被變換為數(shù)字信號，加上所述存儲的電壓差值后，變換為模似信號輸出。
11.依照權(quán)利要求9的該方法，其特征在于所述電壓差值以數(shù)字形式存儲，和所述輸入圖象信號是模擬信號；所述輸入模擬圖象信號被變換為數(shù)字信號，加上所述存儲的電壓差值后，和以數(shù)字形式輸出。
12.依照權(quán)利要求9的該方法，其特征在于所述電壓差值以數(shù)字形式存儲，和所述輸入圖象信號是數(shù)字信號；所述輸入數(shù)字圖象信號加上所述存儲的電壓差值，變換為模擬信號輸出。
13.依照權(quán)利要求9的該方法，其特征在于所述電壓差植以數(shù)字形式存儲，和所述輸入圖象信號是數(shù)字信號；所述輸入數(shù)字圖象信號加上所述存儲的電壓差值，和以數(shù)字形式輸出。
14.依照權(quán)利要求9的該方法，其特征在于所述傳輸率是由在所述測試模式與所述顯示器連接的圖象傳感器檢測的。
全文摘要
用于驅(qū)動有源矩陣液晶顯示器而不產(chǎn)生閃爍的一種驅(qū)動電路。考察加在液晶顯示屏上的電壓的反轉(zhuǎn)頻率，該頻率為該顯示器所固有的。通過使用圖象傳感器，從液晶材料的傳輸率尋找加在液晶屏相對兩側(cè)上電壓之間差值。所得到的值經(jīng)模數(shù)變換器變換為數(shù)字形式和存儲在校正值存儲裝置。當(dāng)有源矩陣顯示器使用時，將每個象素所得到的并存儲在存儲裝置中的差值信號與加在有源矩陣顯示器上的圖象信號相加，因而防止液晶屏所固有的閃爍。
文檔編號G09G3/36GK1134557SQ9511986
公開日1996年10月30日 申請日期1995年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月22日
發(fā)明者小山潤 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所