专利名称：液晶显示装置和驱动液晶显示装置的方法
技术领域：
本发明涉及显示装置，更具体地说，涉及采用在由玻璃、塑料等制成的透明衬底上形成的薄膜晶体管(TFT)的液晶显示装置及其驱动方法。此外，本发明涉及采用液晶显示装置的电子设备。
背景技术：
近年来，由于通信技术的发展，移动电话已变得普及。将来还可预期活动图像传输和较大信息量传送。关于个人计算机，由于用于移动应用的产品重量减小而制造这样的产品。还制造了从电子记事本开始的称作个人数字助理(PDA)的大量信息终端，并且这些终端日益普及。此外，随着显示装置等的发展，大多数便携式信息装置都配备了平板显示器。
根据最新技术，有源矩阵显示装置往往被用作显示装置。在有源矩阵显示装置中，TFT排列在各像素中，并且屏幕由TFT控制。与无源矩阵显示装置相比，这种有源矩阵显示装置具有的优点是它达到高性能和高图像质量并且可以处理活动图像。因此，认为主流液晶显示装置也会从无源矩阵类型变成有源矩阵类型。
而且，近年来，在有源矩阵显示装置中，采用低温多晶硅的显示装置正在商品化。采用低温多晶硅，不仅像素、而且驱动电路都可以集成地形成于像素部分的周围，随着显示装置的小型化和高清晰度成为可能，可以预期，采用低温多晶硅的显示装置会变得更加普及。
下面对有源矩阵液晶显示装置中的像素部分的操作进行说明。图3表示有源矩阵液晶显示装置的结构的示例。一个像素302由源信号线S1、栅信号线G1、电容线C1、像素TFT 303以及存储电容器304构成。如果其它线可以兼作电容线，则不一定需要电容线。像素TFT 303的栅电极连接到栅信号线G1。像素TFT 303的漏区和源区其中之一连接到源信号线S1，而另一个连接到存储电容器304和像素电极305。
按照行周期依次选择栅信号线。如果像素TFT是n沟道TFT，则栅信号线在高电平时变为有效，则像素TFT导通。随着像素TFT导通，把源信号线的电位写入存储电容器和液晶。在下一个行周期中，相邻的栅信号线变为有效，以类似方式把源信号线的电位写入存储电容器以及液晶。(参考1日本公开特许公报NO.1-289917)下面描述的是源线驱动电路的操作。图2表示常规源信号线驱动电路的示例，这是驱动模拟式点顺序制的源信号线驱动电路的示例。在此示例中，源信号线驱动电路由移位寄存器201、“与非”电路207、缓冲器电路208以及模拟开关209组成。首先，源启动脉冲SSP通过开关206输入移位寄存器的第一级。开关206确定移位寄存器的扫描方向。在图2中，当SL/R为低电平时，扫描是从左至右进行的，当SL/R为高电平时，扫描是从右至左进行的。DFF 202构成移位寄存器的每一级。DFF 202由定时反相器203和204以及反相器205构成，并且每次输入时钟脉冲CL和CLb时将脉冲移位。
移位寄存器的输出通过“与非”电路207输入缓冲器电路208。缓冲器电路的输出让模拟开关209至212导通，以便对引至源信号线S1至S4的视频信号进行抽样。
通过上述点顺序驱动可以操作中型和小型液晶显示板。但是，在大型液晶显示板中，点顺序驱动无法提供足够的时间来进行源信号线的写操作，因为源信号线的连线电容大约为100pF，源信号线本身的延迟时间太长。那么就无法进行写操作。因而，大型显示板需要线顺序驱动，其中数据暂时存储在源信号线驱动电路内的存储器中，然后在下一个行周期中写入源信号线。
这种线顺序驱动需要模拟缓冲器电路放置在存储器下游。图4中表示了适合线顺序驱动的源信号线驱动电路的示例。模拟开关401和404的工作方式与图2所示的点顺序源信号线驱动电路中的模拟开关一样。与图2中模拟开关驱动源信号线不同的是，模拟开关401和404驱动用作模拟存储器的电容器405和408。随着一行数据顺序存储到模拟存储器中，TRN和TRNb信号在下一个回扫周期中变得有效，从而使模拟开关409至412导通。这开始把模拟存储器405至408中的数据传送到模拟存储电容器413至416中。
然后，在模拟开关401至404导通以准备下一次抽样之前，模拟开关409至412截止。模拟存储器413至416中的数据通过模拟缓冲器电路417至420输出到源信号线S1至S4。模拟存储器413至416中的数据保持一个行周期，从而允许模拟缓冲器电路417至420用一个行周期来对源线充电。这样，通过模拟存储器和模拟缓冲器电路可以实现大型显示板中的线顺序驱动。(参考2日本公开特许公报NO.62-143095)但是，当大型显示板中的模拟缓冲器电路由TFT构成时，模拟缓冲器电路之中的波动成问题。模拟缓冲器电路之间的波动导致输出波动，即使输入同等灰度的视频信号也是如此。结果，纵向条痕出现在屏幕上，大大降低了图像质量。
当采用低温多晶硅制造液晶显示装置时，驱动电路是以集成方式形成的。但是，这种驱动电路的晶体管比由单晶硅形成的驱动电路的晶体管更易波动。按照推测，这是由于生产过程中不均匀结晶和静电损害所导致的。当形成驱动电路时考虑到这种波动，在执行模拟操作的元件、特别是模拟缓冲器电路中的波动比逻辑部分中的波动更加明显。
在图4所示的常规源信号线驱动电路中，考虑每个模拟缓冲器电路的输出电压与多个模拟缓冲器电路的输出的平均值之间的电压差。平均输出值与模拟缓冲器电路输出A之间的电压差设为ΔVA。类似地，平均输出值与模拟缓冲器电路输出B、C和D之间的电压差分别设为ΔVB、ΔVC以及ΔVD。当ΔVA为+100mV、ΔVB为-100mV、ΔVC为-50mV、ΔVD为+30mV时，源信号线S2和S3之间的差为50mV，而源信号线S1和S2之间的差为200mV，这大得足以让人眼看出灰度差异。
发明内容
已经作出本发明来解决上述问题，因而本发明的一个目的是提供亮度波动减小的液晶显示装置。本发明的另一个目的是通过在模拟缓冲器电路和源信号线之间插入开关电路以切换输出来提供一种开关装置。因此，模拟缓冲器电路之间的输出波动是时间平均的，由此使显示不均匀性变得不明显。
本发明的结构说明如下。
本发明涉及一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动源信号线的源信号线驱动电路，其特征在于所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；开关装置设置在模拟缓冲器电路和源信号线之间；多个源信号线和多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及通过开关装置周期性地切换连接到电路中的模拟缓冲器电路的电路组中的源信号线到不同电路的连接。
本发明涉及一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动源信号线的源信号线驱动电路，其特征在于所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；开关装置设置在模拟缓冲器电路和源信号线之间；多个源信号线和多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及通过开关装置按随机定时切换连接到电路中的模拟缓冲器电路的电路组中的源信号线到不同电路的连接。
本发明涉及一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于开关装置设置在模拟缓冲器电路和源信号线之间；n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组，周期性地重复一组的n个周期；以及通过开关装置在每个周期中切换连接到电路中的模拟缓冲器电路的电路组中的源信号线到不同电路的连接。
本发明涉及一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于开关装置设置在模拟缓冲器电路和源信号线之间；n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；按随机定时重复一组的n个周期；以及通过开关装置在每个周期中切换连接到电路中的模拟缓冲器电路的电路组中的源信号线到不同电路的连接。
本发明涉及一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于开关装置设置在模拟缓冲器电路和源信号线之间；n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；周期性地重复一组的n个周期；以及在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，开关装置分别把电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)连接到第(m+r-1)个模拟缓冲器电路，以及把第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)连接到第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路。
本发明涉及一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于开关装置设置在模拟缓冲器电路和源信号线之间；n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；按照随机定时重复一组的n个周期；以及在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，开关装置分别把电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)连接到第(m+r-1)个模拟缓冲器电路，以及把第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)连接到第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路。
在本发明的上述结构中，模拟缓冲器电路是源跟随电路或电压跟随电路。
本发明涉及一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动源信号线的源信号线驱动电路，其特征在于所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；多个源信号线和多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及分别通过电路组中不同的模拟缓冲器电路周期性地驱动电路组中的源信号线。
本发明涉及一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动源信号线的源信号线驱动电路，其特征在于所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；多个源信号线和多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及分别通过电路组中不同的模拟缓冲器电路按照随机定时驱动电路组中的源信号线。
本发明涉及一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；周期性地重复一组的n个周期；以及分别通过电路组中不同的模拟缓冲器电路在每个周期中驱动电路组中的源信号线。
本发明涉及一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；按随机定时重复一组的n个周期；以及分别通过电路组中不同的模拟缓冲器电路在每个周期中驱动电路组中的源信号线。
本发明涉及一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；周期性地重复一组的n个周期；以及在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)由第(m+r-1)个模拟缓冲器电路驱动，以及第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)由第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路驱动。
本发明涉及一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动源信号线，其特征在于n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；按照随机定时重复一组的n个周期；以及在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)由第(m+r-1)个模拟缓冲器电路驱动，以及第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)由第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路驱动。
在上述根据本发明的液晶显示装置的驱动方法中，该方法的特征在于，模拟缓冲器电路是源跟随电路或电压跟随电路。
通过上述结构和方法，即使建立在绝缘衬底上的模拟缓冲器电路的输出波动时，也能防止纵向条痕显示在屏幕上。
在附图中图1是在本发明的液晶显示装置中源信号线驱动电路的框图；图2是在常规液晶显示装置中源信号线驱动电路的框图；图3是说明液晶显示装置中像素部分的结构的示意图；图4是常规液晶显示装置中源信号线驱动电路的框图；图5是运算放大器类型的模拟缓冲器的电路图；图6是源跟随类型的模拟缓冲器的电路图；图7是本发明的开关的电路图；图8是本发明的开关的定时图；图9是本发明的栅信号线驱动电路的电路图；图10是说明源信号线与模拟缓冲器电路之间连接的示意图；图11是说明本发明的液晶显示装置中切换视频信号的示意图；图12是说明本发明的液晶显示装置中切换视频信号的示意图；图13是采用单极晶体管的移位寄存器的电路图；图14是本发明的液晶显示装置的外观图；图15是应用本发明的数字源信号线驱动电路的框图；图16A到16C是数字源信号线驱动电路中锁存电路的电路图；图17A到17H是采用本发明的液晶显示装置的电子设备的示意图。
具体实施例方式
实施方式下面参考附图详细说明本发明的实施方式。
图1说明本发明的液晶显示装置。其移位寄存器和其它元件类似于先有技术中说明的相应部分。本发明与先有技术之间的差异在于，图1的装置具有在模拟缓冲器电路119至122与源信号线S1至S4之间的开关123至126。现在说明本实施方式的装置的操作。本说明以四触点开关用于作为开关装置的开关123至126的情况为例。但是，本发明不限于四触点开关，触点数量对于实施本发明是无关紧要的。
在本发明中，开关123至126的连接从一个切换到另一个。这里，切换周期是一帧，但本发明不限于此。当源信号线S1至S4和模拟缓冲器电路119至122分别构成电路组时，下面说明其中的连接变化。在第一帧，开关123至126处于“1”连接状态，其中模拟缓冲器电路119的输出A连接到源信号线S1，而模拟缓冲器电路120至122的输出B、C和D分别连接到源信号线S2、S3和S4。
接着，在第二帧，开关123至126处于“2”连接状态，其中模拟缓冲器电路119的输出A连接到源信号线S2，而模拟缓冲器电路120至122的输出B、C和D分别连接到源信号线S3、S4和S1。在第三帧，开关123至126处于“3”连接状态，其中模拟缓冲器电路119的输出A连接到源信号线S3，而模拟缓冲器电路120至122的输出B、C和D分别连接到源信号线S4、S1和S2。
接着，在第四帧，开关123至126处于“4”连接状态，其中模拟缓冲器电路119的输出A连接到源信号线S4，而模拟缓冲器电路120至122的输出B、C和D分别连接到源信号线S1、S2和S3。
接着，在第五帧，开关123至126又处于“1”连接状态，其中模拟缓冲器电路119的输出A连接到源信号线S1，而模拟缓冲器电路120至122的输出B、C和D分别连接到源信号线S2、S3和S4。这样，开关123至126按四帧的周期重复连接变化。具体来讲，源信号线S1至S4和模拟缓冲器120至122构成一个电路，每当新周期开始时，源信号线将其连接改变到不同模拟缓冲器电路。
由于采用四触点开关，在四帧周期中进行切换。通过改变上述触点数量可以改变周期。而且也没有必要一直按照基于帧的周期。只要可以明显让波动平均，则任何周期都是可行的。图10说明各连接到源信号线的模拟缓冲器电路的输出。
如先有技术中一样，得出各模拟缓冲器电路的输出电压与多个模拟缓冲器电路的输出的平均值之间的电压差。平均输出值与模拟缓冲器电路输出A之间的电压差设为ΔVA。类似地，平均输出值与模拟缓冲器电路输出B、C和D之间的电压差分别设为ΔVB、ΔVC和ΔVD。那么电压差对于人眼而言似乎是平均的。因此，各个源信号线S1、S2、S3和S4得到输出电位差(ΔVA+ΔVB+ΔVC+ΔVD)/4。
如先有技术中一样，当ΔVA为+100mV、ΔVB为-100mV、ΔVC为-50mV以及ΔVD为+30mV时，源信号线S1至S4的电压经过平均，均被设置为-5mV。因此，可以避免先有技术的问题、即相邻线间电位差高达200mV而使纵向条痕明显。
在上述实施方式中，开关各具有四个触点并且重复循环由四个周期构成。但是，周期数不限于四。通过设置n(n是自然数并且等于或大于2)个周期、在第r个周期将电路中第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)连接到第(m+r-1)个模拟缓冲器(r是满足1≤r≤n的自然数)、以及将第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)连接到第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路，可以获得目标效果。
图7说明实施例1，这是图1所示开关装置的开关123的具体电路示例。在此实施例中，用模拟开关电路作为开关装置。开关由TFT701至708构成，并且由分别连接到TFT 701至708的栅极端子的控制线1、1b、2、2b……以及4b控制。图8是控制线1至4b的定时图。图8所示控制信号在第一至第四帧中将图1所示A在图7中连接到源信号线S1至S4。图7所示电路图具有互补金属氧化物半导体(CMOS)结构，但是也可具有N沟道金属氧化物半导体(NMOS)结构或P沟道金属氧化物半导体(PMOS)结构。在此情况下，控制线数量减半。
图5说明作为模拟缓冲器电路示例的运算放大器电路。这种类型的模拟缓冲器电路的输出电压波动取决于构成差动电路的TFT503与504之间特性的波动以及构成电流镜像电路的TFT 501与502之间的波动。如果成对的相邻TFT之间的波动小，则显示板的整个波动可能很大而不会导致问题。为此原因，运算放大器类型的模拟缓冲器电路常常用于集成电路中。
在此示例中，差动电路由n-沟道TFT构成，电流镜像电路由p-沟道TFT构成。但是，本发明不限于此，这些电路的极性可以颠倒。而且，本发明不限于本示例中说明的电路连接，只要能提供运算放大器的功能，任何电路连接都可采用。
图6说明作为模拟缓冲器电路的示例的源跟随电路。源跟随电路由缓冲器TFT 601和恒流源602构成。在本例中，缓冲器TFT是n-沟道TFT，但是也可以是p-沟道TFT。当采用n-沟道TFT时，源跟随电路的输出电位低于输入电位TFT的Vgs。另一方面，当采用p-沟道TFT时，源跟随电路的输出电位高于输入电位TFT的Vgs。虽然源跟随电路具有这种问题，但是它也具有比CMOS结构简单的优点。若采用单极工艺以便减少制造TFT的工序数量，则难以建立运算放大器类型的模拟缓冲器电路，因此选择源跟随类型。
图11说明一个示例，其中，用于切换要输入到源信号线驱动电路的视频信号的电路放在源信号线驱动电路外部，以便使用本发明的电路。当根据本发明仅在模拟开关与源信号线之间切换源信号线时，减小了输出波动，但是模拟缓冲器输出被发送到四个源信号线，这使得无法获得正常图像。因此，信号在输入模拟缓冲器电路之前被切换，再通过设置在模拟缓冲器电路下游的开关切换。这样，形成正常图像。
在本发明的实施方式中，考虑每次新帧进行切换的情况。在第一帧，通过连接开关1131到“1”把视频电路1127的输出连接到视频信号线1135。视频信号线1135的信号通过开关1103和1111输入模拟缓冲器电路1119。在第一帧，开关1123连接到“1”，因此模拟缓冲器电路1119的输出连接到源信号线S1。类似地，视频电路1128、1129和1130的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
在第二帧，通过把开关1132连接到“2”，把视频电路1127的输出连接到视频信号线1136。视频信号线1136的信号通过开关1104和1112输入模拟缓冲器电路1120。在第二帧，开关1124连接到“2”，因此模拟缓冲器电路1120的输出连接到源信号线S1。类似地，视频电路1128、1129和1130的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
在第三帧，通过把开关1133连接到“3”，把视频电路1127的输出连接到视频信号线1137。视频信号线1137的信号通过开关1105和1113输入模拟缓冲器电路1121。在第三帧，开关1125连接到“3”，因此模拟缓冲器电路1121的输出连接到源信号线S1。类似地，视频电路1128、1129和1130的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
在第四帧，通过把开关1134连接到“4”，把视频电路1 127的输出连接到视频信号线1138。视频信号线1138的信号通过开关1106和1114输入模拟缓冲器电路1122。在第四帧，开关1126连接到“4”，因此模拟缓冲器电路1122的输出连接到源信号线S1。类似地，视频电路1128、1129和1130的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
这样，在每一帧，视频电路1127的输出连接到源信号线S1。这使得有可能在每次开始新帧时把模拟缓冲器电路从一个切换到另一个，同时得到正常图像。类似地，在任一帧，视频电路1128、1129和1130的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
通过在TFT衬底外部设置衬底(印刷电路板或柔性衬底)，或者通过把LSI芯片结合在TFT衬底顶面上，或者通过使用TFT在同一衬底上形成视频开关电路和像素部分，可获得这种电路。
本实施例描述在源信号线驱动电路中结合开关电路的示例。在此实施例中，开关电路设在模拟缓冲器电路和视频信号线之间，如图12所示。
对于本发明的实施方式，考虑每个新帧进行切换的情况。在第一帧，视频信号线1127的输出通过开关1231传递并通过把开关1203连接到“1”连接到模拟存储器1207和开关1211。视频信号线1227的信号通过开关1211输入模拟存储器1215和模拟缓冲器电路1219。在第一帧中开关1223连接到“1”，因而模拟缓冲器电路1219的输出连接到源信号线S1。同样，视频信号线1228、1229和1230的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
接着，在第二帧，视频信号线1227的输出通过开关1231并且通过把开关1204连接到“2”连接到模拟存储器1208和开关1212。视频信号线1227的信号通过开关1212输入模拟存储器1216和模拟缓冲器电路1220。在第二帧，开关1224连接到“2”，因而模拟缓冲器电路1220的输出连接到源信号线S1。同样，视频信号线1228、1229和1230的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
然后，在第三帧，视频信号线1227的输出通过开关1231，并且通过把开关1205连接到“3”连接到模拟存储器1209和开关1213。视频信号线1227的信号通过开关1213输入模拟存储器1217和模拟缓冲器电路1221。在第三帧，开关1225连接到“3”，因而模拟缓冲器电路1221的输出连接到源信号线S1。同样，视频信号线1228、1229和1230的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
然后，在第四帧，视频信号线1227的输出通过开关1231，并且通过把开关1206连接到“4”连接到模拟存储器1210和开关1214。视频信号线1227的信号通过开关1214输入模拟存储器1218和模拟缓冲器电路1222。在第四帧，开关1226连接到“4”，因而模拟缓冲器电路1222的输出连接到源信号线S1。同样，视频信号线1228、1229和1230的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
这样，在每一帧中，视频信号线1227的输出连接到源信号线S1。这使得有可能在每次开始新帧时把模拟缓冲器电路从一个切换到另一个，同时获得正常图像。同样，在任一帧，视频信号线1228、1229和1230的输出分别连接到源信号线S2、S3和S4。
在本发明的实施方式和实施例1中，按照预定次序进行开关装置的切换。但是，切换并非总是必须按固定次序进行。例如，在一种实施方式中，源信号线S1在前面四帧中依次连接到模拟缓冲器输出A、D、C和B，在接下来的四帧中依次连接到A、D、C和B，从而周期性地重复，可以修改实施方式，使得S1在前面四帧中依次连接到A、D、C和B，在接下来的四帧中依次连接到B、D、A和C，从而建立随机次序。在这种情况下，可以自由组合实施例1至5中所示的电路。
本发明的显示装置不限于本实施例的源信号线驱动电路结构，可以采用任何已知源信号线驱动电路结构。
本实施例参照图9描述本发明的显示装置中栅信号线驱动电路的结构的示例。
栅信号线驱动电路由移位寄存器、扫描方向切换电路和其它元件构成。虽然图中未示出，但是可以按需要添加电平移动器、缓冲器等。
移位寄存器接收启动脉冲GSP、时钟脉冲GCL等并且输出栅信号线选择信号。
由901表示的移位寄存器由定时反相器902和903、反相器904以及“与非”门907构成。启动脉冲GSP输入到移位寄存器901，时钟脉冲GCL以及通过使GCL的极性相反得到的反相时钟脉冲GCLb让时钟反相器902和903导通和不导通。抽样脉冲则依次从“与非”门907输出。
扫描方向切换电路由开关905和906组成，并且切换移位寄存器的工作方向向着图纸左边或右边。当扫描方向切换信号U/D为低电平信号时，在图9中移位寄存器依次从左至右输出抽样脉冲。另一方面，当扫描方向切换信号U/D为高电平信号时，移位寄存器依次向着图纸从右至左输出抽样脉冲。
从移位寄存器输出的抽样脉冲被输入到“或非”门908并与使能信号ENB进行计算。这种计算的目的是避免由于模糊的抽样脉冲导致的同时选择相邻栅信号线的错误。从“或非”门908输出的信号通过缓冲器909和910输出到栅信号线G1至Gy。
移位寄存器接收的启动脉冲GSP、时钟脉冲GCL等是从外部定时控制器输入的。
本发明的显示装置不限于本实施例的栅信号线驱动电路结构，并且可自由采用任何已知的栅信号线驱动电路结构。这个实施例可以与本发明的其它实施例组合。
图15说明数字输入源信号线驱动电路的示例。移位寄存器1501的输出通过缓冲器电路1502输入锁存电路1503。当缓冲器电路的输出变得有效时，锁存电路具有接受并存储数字视频信号的功能。在一个行周期中，移位寄存器在需要时接受数字视频信号并且存储一行数字数据。在一行数据存储完毕之后，在回扫周期中输入锁存脉冲并且把锁存电路1503中的数据发送到锁存电路1504。
锁存电路1504中的数据一直保持到下一个回扫周期。在保存于锁存电路1504中时，数据接收数/模转换器1505的模拟转换。数/模转换器的输出用于通过模拟缓冲器电路1506和开关1510驱动源信号线。这个实施例可与本发明的其它实施例结合。
开关电路1510的工作方式与实施方式中的开关相同，并且把源信号线S1在第一帧连接到模拟缓冲器电路1506，在第二帧连接到模拟缓冲器电路1509，在第三帧连接到模拟缓冲器电路1508，在第四帧连接到模拟缓冲器电路1507。这样，与在实施方式中那样，对模拟缓冲器电路的输出波动进行平均。由此减小显示不均匀性并且提高图像质量。这个实施例可以与本发明的其它实施例结合。
图16A至16C说明实施例8中所示的锁存电路的具体示例。图16A中的锁存电路采用定时反相器并且还用于上述信号线驱动电路的移位寄存器中。图16B中的锁存电路是反相器和模拟开关的结合。通过从图16B中去除一个模拟开关得到图16C中的锁存电路。在图16C的两个反相器电路中，其输出连接到模拟开关的一个电路设计成驱动性能低于模拟开关，使得通过操作模拟开关可以改变存储器状态。可采用这些锁存电路中的任一种。此外，也可采用与此处说明的电路不同的电路。这个实施例可以与本发明的其它实施例结合。
图13说明采用单极TFT来构建移位寄存器的示例。图13中所示的示例采用n-沟道TFT。可以使用P-沟道单极TFT来代替n-沟道TFT。采用单极工艺使减少掩模数量成为可能。
在图13中，把启动脉冲输入扫描方向切换开关1302，并通过开关TFT 1311输入移位寄存器1301。移位寄存器1301是采用自举电路的置位复位类型的移位寄存器。下面描述移位寄存器1301的操作。
启动脉冲输入TFT 1303的栅极和TFT 1306的栅极。当TFT 1306导通时，TFT 1304的栅极被设置为低电平，使TFT 1304截止。TFT 1310的栅极也被设置为低电平，使TFT 1310截止。TFT 1303的栅极的电位提高到电源电位的电平。因此，TFT 1309的栅极的电位首先提高到电源电位的电平-Vgs。由于输出1的初始电位是低电平，TFT 1309提高源极电位，而对输出1和电容器1308充电。当TFT 1309的栅极达到电源电位-Vgs时，TFT 1309仍然导通，使输出1继续提高其电位。TFT 1309的栅极没有放电通道，因此连同其源极电位和电源电位一起继续提高电位。
TFT 1309的漏极及其源极达到同样的电位时，流到输出端的电流终止，从而终止TFT 1309的电位提高。因此，输出1可输出等于电源电位的高电位。在这一点，CLb的电位设置为高电位。当CLb降至低电位时，电容器1308中的电荷通过TFT 1309发送到CLb，以使输出1降低到低电位。输出1的脉冲转到下一级的移位寄存器。以上是实施例10的电路的操作。这个实施例可以与本发明的其它实施例结合。
图14是本发明的液晶显示装置的顶视图。图14中，有源矩阵衬底具有像素部分1403、源信号线驱动电路1401、栅信号线驱动电路1402、与FPC端子1408接合的外部输入端子1404、用于把外部输入端子连接到各电路的输入部分的线1407a和1407b等。有源矩阵衬底与对置衬底1411接合，后者具有滤色器和其它元件，两个衬底之间插入密封组件1410。
光屏蔽层1405设置在对置衬底侧，以便覆盖源信号线驱动电路1401。光屏蔽层1406形成于对置衬底侧，以便覆盖栅信号线驱动电路1402。滤色器1409设置在对置衬底侧像素部分1403以上，并且由光屏蔽层和按照每种像素的红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的着色层构成。在实际显示中，红(R)着色层、绿(G)着色层以及蓝(B)着色层构成全色图像。三种颜色的着色层是任意安排的。
虽然滤色器1409放置在对置衬底上，以便获得彩色图像，但是没有特别的限制。滤色器可以在制造有源矩阵衬底的过程中形成于有源矩阵衬底上。
在滤色器中，光屏蔽层设置在相邻像素之间，以便为显示区之外的部分屏蔽光。覆盖驱动电路的各区域中光屏蔽层1405和1406可以忽略，因为覆盖驱动电路的区域在液晶显示装置安装成电子设备的显示部分时被盖住。或者，可以在制造有源矩阵衬底的过程中为有源矩阵衬底配备光屏蔽层。
还有可能为除显示区之外的部分(像素电极之间的间隙)以及驱动电路屏蔽光，而不使用上述光屏蔽层。在这种情况下，构成滤色器的多个着色层堆叠并且适当地安排在对置衬底与对置电极之间，以便为那些区域遮蔽光。
由此完成液晶显示装置。本实施例说明了制造透射型有源矩阵液晶显示装置的方法，但是通过类似方法也可制造反射型有源矩阵液晶显示装置。本实施例可与本发明的其它实施例结合。
如上所述制造的液晶显示装置可以构成液晶模块，并且可用作各种电子设备的显示部分。下面给出一些电子设备的说明，这些设备中结合了根据本发明制造的液晶显示装置作为显示媒体。
作为这种电子设备的示例，可以列举出摄像机、数码相机、护目镜式显示器(头戴显示器)、导航系统、音频重放装置(汽车音响、音频部件等)、笔记本式个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、移动电话、移动式游戏机以及电子图书等)、配备记录媒体的图像再现装置(特别是配备能够再现如数字万用盘(DVD)等记录媒体并且显示其图像的显示器的装置)等。这些电子设备的示例表示在图17中。
图17A是显示装置，它由框2001、支撑座2002、显示部分2003、扬声器部分2004、视频输入端子2005等组成。根据本发明制造的发光装置用于显示部分2003以制造显示装置。由于具有发光元件的发光装置是自发光型的，所以不需要背光，从而有可能获得比液晶显示装置更薄的显示部分。注意，术语显示装置包括所有用于显示信息的显示装置，比如个人计算机、用于接收电视广播的装置以及用于接收广告的装置。
图17B是数码相机，它由主体2101、显示部分2102、图像接收部分2103、操作键2104、外部连接端口2105、快门2106等组成。根据本发明制造的发光装置用于显示部分2102以制造数码相机。
图17C是笔记本式个人计算机，它由主体2201、框2202、显示部分2203、键盘2204、外部连接端口2205、定位鼠标2206等组成。根据本发明制造的发光装置用于显示部分2203以制造笔记本式个人计算机。
图17D是移动计算机，它由主体2301、显示部分2302、开关2303、操作键2304、红外端口2305等组成。根据本发明制造的发光装置用于显示部分2302以制造移动计算机。
图17E是配备记录媒体的便携式图像再现装置(特别是DVD重放装置)，它由主体2401、框架2402、显示部分A 2403、显示部分B 2404、记录媒体(如DVD)读入部分2405、操作键2406、扬声器部分2407等组成。显示部分A 2403主要显示图像信息，显示部分B2404主要显示字符信息，根据本发明制造的发光装置用于显示部分A 2403和显示部分B 2404以制造便携式图像再现装置。应当指出，配备记录媒体的图像再现装置包括供家庭使用的游戏机等。
图17F是护目镜式显示器(头戴显示器)，它包括主体2501、显示部分2502、支杆2503等。根据本发明制造的发光装置可用于显示部分2502中以制造护目镜式显示器。
图17G是摄像机，它由主体2601、显示部分2602、框架2603、外部连接端口2604、遥控接收部分2605、图像接收部分2606、电池2607、音频输入部分2608、操作键2609、目镜部分2610等组成。根据本发明制造的发光装置用于显示部分2602中以制造摄像机。
图17H是移动电话，它由主体2701、框架2702、显示部分2703、音频输入部分2704、音频输出部分2705、操作键2706、外部连接端口2707、天线2708等组成。根据本发明制造的发光装置用于显示部分2703中以制造移动电话。注意，通过在黑背景上显示白字符，显示部分2703可以抑制移动电话的功耗。
如上所述，根据本发明的制造方法制造的发光装置的应用范围是如此广泛，所以本发明的发光装置可以用于任何领域的电子设备。此外，本实施例的电子设备可通过组合实施例1至4得到的任何构造来实现。
使用模拟缓冲器电路来输出的常规液晶显示装置具有由于模拟缓冲器电路之间波动所引起的纵向条痕的问题，这降低了图像质量。
根据本发明，模拟缓冲器电路的输出周期性地从一个切换到另一个，以便平均输出电压波动，由此降低输出的波动。
权利要求
1.一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动所述源信号线的源信号线驱动电路，其中所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；其中开关电路设置在所述模拟缓冲器电路和所述源信号线之间；其中所述多个源信号线和所述多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及其中通过所述开关电路周期性地切换连接到所述电路组中的所述模拟缓冲器电路的所述电路组中的所述源信号线到不同电路的连接。
2.一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动所述信号线的源信号线驱动电路，其中所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；其中开关电路设置在所述模拟缓冲器电路和所述源信号线之间；其中所述多个源信号线和所述多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及其中通过所述开关电路按随机定时切换连接到所述电路中的模拟缓冲器电路的所述电路组中的所述源信号线到不同电路的连接。
3.一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中开关电路设置在所述模拟缓冲器电路和所述源信号线之间；其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中周期性地重复一组的n个周期；以及其中通过所述开关电路在每个周期中切换连接到所述电路组中的模拟缓冲器电路的电路组中的所述源信号线到不同电路的连接。
4.一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中开关电路设置在所述模拟缓冲器电路和所述源信号线之间；其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中按随机定时重复一组的n个周期；以及通过所述开关电路在每个周期中切换连接到电路中的模拟缓冲器电路的所述电路组中的源信号线到不同电路的连接。
5.一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中开关电路设置在所述模拟缓冲器电路和所述源信号线之间；其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中周期性地重复一组的n个周期；以及其中在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，所述开关电路分别把所述电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)连接到第(m+r-1)个模拟缓冲器电路，以及把第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)连接到第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路。
6.一种液晶显示装置，它具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中开关电路设置在所述模拟缓冲器电路和所述源信号线之间；其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中按照随机定时重复一组的n个周期；以及其中在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，所述开关电路分别把所述电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)连接到第(m+r-1)个模拟缓冲器电路，以及把第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)连接到第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路。
7.如权利要求1至6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述模拟缓冲器电路是源跟随电路。
8.如权利要求1至6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述模拟缓冲器电路是电压跟随电路。
9.一种包括如权利要求1至6中任一项所述的液晶显示装置的电子设备。
10.一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动所述源信号线的源信号线驱动电路，其中所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；其中所述多个源信号线和多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及其中分别通过所述电路组中不同的模拟缓冲器电路周期性地驱动所述电路组中的所述源信号线。
11.一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个源信号线、多个栅信号线、多个像素以及用于驱动所述源信号线的源信号线驱动电路，其中所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路；其中所述多个源信号线和所述多个模拟缓冲器电路构成电路组；以及其中分别通过所述电路组中不同的模拟缓冲器电路按照随机定时驱动所述电路组中的所述源信号线。
12.一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中周期性地重复一组的n个周期；以及其中分别通过所述电路组中不同的模拟缓冲器电路在每个周期中驱动所述电路组中的所述源信号线。
13.一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中按随机定时重复一组的n个周期；以及其中分别通过所述电路组中不同的模拟缓冲器电路在每个周期中驱动所述电路组中的源信号线。
14.一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中周期性地重复一组的n个周期；以及其中在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，所述电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)由第(m+r-1)个模拟缓冲器电路驱动，以及第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)由第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路驱动。
15.一种驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置具有在绝缘衬底上的多个像素、多个源信号线、多个栅信号线以及源信号线驱动电路，所述源信号线驱动电路具有模拟缓冲器电路用以驱动所述源信号线，其中n(n是自然数并且等于或大于2)个源信号线和n个模拟缓冲器电路构成电路组；其中按照随机定时重复一组的n个周期；以及其中在第r个周期(r是满足1≤r≤n的自然数)，所述电路组中的第m条源信号线(m是满足1≤m≤n-r+1的自然数)由第(m+r-1)个模拟缓冲器电路驱动，以及第l条源信号线(l是满足n-r+2≤l≤n的自然数)由第(l-n+r-1)个模拟缓冲器电路驱动。
16.一种如权利要求10至15中任一项所述的驱动液晶显示装置的方法，其特征在于，所述模拟缓冲器电路是源跟随电路。
17.一种如权利要求10至15中任一项所述的驱动液晶显示装置的方法，其特征在于，所述模拟缓冲器电路是电压跟随电路。
18.一种如权利要求10至15中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述开关电路包括模拟开关电路。
全文摘要
提供一种减少亮度波动的具有模拟缓冲器电路的液晶显示装置。源信号线驱动电路具有多个模拟缓冲器电路，多个源信号线和多个模拟缓冲器电路构成电路组，每当开始新周期时，连接到模拟缓冲器电路的源信号线切换其到不同模拟缓冲器电路的连接。因此，模拟缓冲器电路之中的输出波动被平均化，并且可以在屏幕上显示均匀图像。
文档编号G09G3/20GK1490654SQ031579
公开日2004年4月21日 申请日期2003年9月2日 优先权日2002年9月2日
发明者小山润, 丰, 盐野入丰, 三宅博之, 之, 平山泰弘, 弘, 李副烈 申请人:株式会社半导体能源研究所, 夏普公司