显示装置、其驱动方法和电子设备的制作方法

文档序号:2811766阅读:273来源:国知局
专利名称:显示装置、其驱动方法和电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及具有显示元件的有源矩阵显示装置、要由该显示装置采用的 驱动方法、和采用该显示装置的电子设备,其中该显示元件的每个包括在安 排在显示区上以形成矩阵的像素电路之一中。在下面的描述中,每个显示元 件也称为电光设备。
背景技术
显示装置的例子是将液晶单元用作显示元件的液晶显示装置,该每个显 示元件被称为电光设备。液晶显示装置的特性在于,显示装置具有小的厚度 和低的功耗。各种类型的电子设备使用这样的液晶显示装置,利用它的特性。
该电子设备包括PDA (个人数字助理)、蜂窝式电话、数字相机、摄像机和 个人计算机的显示单元。
图l是示出液晶显示装置1的典型配置的方块图(参见日本专利未审公 开No. Hei 11-119746和日本专利未审公开No. 2000-298459 )。如图1所示, 液晶显示装置1采用有效像素部分2、垂直驱动电路(VDRV) 3和水平驱动 电路(HDRV) 4。
在有效像素部分2中,排列多个像素电路21以形成矩阵。每个像素电路 21包括起开关设备作用的薄膜晶体管TFT21、液晶单元LC21和存储电容器 Cs21。液晶单元LC21的第一像素电极与薄膜晶体管TFT21的漏极电极(或 源极电极)连接。薄膜晶体管TFT21的漏极电极(或源极电极)还与存储电 容器Cs21的第一电极连接。
为矩阵的一行提供扫描线(或选通(gate )线)5-1到5-m的每个,并且 与在该行上提供的像素电路21中应用的薄膜晶体管TFT21的栅极电极连接。 扫描线5-1到5-m在列方向上排列。为矩阵的一列提供在行方向上排列的信 号线6-l到6-n的每个。
如上所述,在行上提供的像素电路21中应用的薄膜晶体管TFT21的栅 极电极与为该行提供的扫描线(扫描线5-1到5-m之一)连接。另一方面,
在列上提供的像素电路21中应用的薄膜晶体管TFT21的源极(或漏极)电 极与为该列提供的信号线(信号线6-l到6-n之一)连接。
另外,在普通液晶显示装置的情况下,分开提供电容器线Cs。存储电容 器Cs21连接在电容器线Cs与液晶单元LC21的第一电极之间。将具有与公 共电压Vcom相同的相位的脉冲施加于电容器线Cs。另外,有效像素部分2 上的每个像素电路21的存储电容器Cs21与用作所有存储电容器Cs21公共的 线的电容器线Cs连接。
另一方面,每个像素电路21的液晶单元LC21的第二像素电极与用作所 用液晶单元LC21公共的线的供电线7连接。供电线7提供公共电压Vcom, 公共电压Vcom是具有典型地在每个水平扫描时段改变一次的极性的一系列 脉沖。 一个水平扫描时段被称为1H。
扫描线5-1到5-m的每个由垂直驱动电路3驱动,而信号线6-1到6-n 的每个由水平驱动电3各4驱动。
垂直驱动电路3在一个场(field)时段沿着垂直方向或行排列方向扫描 矩阵的各行。在扫描操作中,垂直驱动电路3依次扫描各行,以便每次选择 一行,也就是说,以便选择在所选行上提供的像素电路21,作为与为所选行 提供的选通线(选通线5-1到5-m之一)连接的像素电路。详细地说,垂直 驱动电路3向选通线5-1施加(assert)扫描脉沖GP1,以便选择在第一行上 提供的像素电路21。然后,垂直驱动电路3向选通线5-2施加扫描脉沖GP2, 以便选择在第二行上提供的像素电路21。此后,垂直驱动电路3以相同方式 分别依次向选通线5-3...和5-m施加选通脉冲GP3…和GPm。
图2A到2E示出了在执行图1所示的普通液晶显示装置的所谓lHVcom 反相驱动方法中生成的信号的时序图。更具体地说,图2A示出了选通脉冲 GP一N的时序图,图2B示出了公共电压Vcom的时序图,图2C示出了电容 器信号CS—N的时序图,图2D示出了视频信号Vsig的时序图,和图2E示出 了施加于液晶单元的信号Pix_N的时序图。
另外,已知电容耦合驱动方法作为另一种驱动方法。依照电容耦合驱动 方法,通过利用来自电容器线Cs的电容耦合效应调制施加于液晶单元的电压 (参见日本专利未审公开No. Hei 2-157815 )。

发明内容
图1所示的液晶显示装置1具有这样的配置,其中,与作为具有预定电
平的信号、从外部源接收的主时钟信号MCK同步地,用作供电电路的DC-DC 转换器在升压操作中上移从外部源接收的电压的电平,以便在液晶显示面板 中生成驱动电压,并且将驱动电压供应给在绝缘板上创建的预定电路。
液晶显示面板内的电路包括参考电压驱动电路,该参考电压驱动电路用 于进行驱动操作,以生成要施加于信号线的电压作为根据灰度显示的电压。
但是,如果接收的液晶电压具有在O到3.5V范围内的电平,则即使可以 为液晶单元的灰度显示获得动态范围,功耗也很大。也就是说,努力降低功 耗更加困难。
另外,可以构思筒单地降低电压。但是,如果简单地降低电压,则将存 在不能为液晶单元的灰度显示获得足够动态范围的情况。
还有,与lHVcom反相驱动方法相比,上述的电容耦合驱动方法具有特 有优点,如由于所谓的过驱动操作造成的改进的液晶响应速度、在Vcom频 带中生成的更少的音频噪声、和补偿高清晰度显示面板中的对比度的能力。
图3是示出液晶单元的介电常数s与施加于液晶单元的DC电压之间的关 系的图。但是,如果在应用由具有如图3所示的那种的特性的液晶材料制成 的液晶单元的液晶显示装置中、采用在日本专利未审公开No. Hei 2-157815 中公开的电容耦合驱动方法,则该显示装置将出现由于有效像素电势变化或 由于液晶单元相对介电常数变化造成的大亮度变化的问题,该有效像素电势
变化由如液晶间隙变化/栅极氧化膜厚度变化的制造工艺变化引起,该液晶单 元相对介电常数变化由环境温度变化引起。常白(normally white )材料是典 型的液晶材料。
另外,使黑亮度最佳的努力面临着白亮度变黑的问题,即,白亮度减弱 (sink)的问题。
施加于图1所示的液晶单元LC21的有效像素电势AVpix通过如下方程表

<formula>formula see original document page 7</formula>
用在上面给出的方程(1 )中的符号通过参照图1说明如下。符号AVpixl 表示有效像素电势,符号Vsig表示视频信号电压,符号Ccs表示电容,符号
Clc表示液晶的电容,符号AVcs表示电容器信号CS的电势,和符号Vcom表 示公共电压。
如上所述,使黑亮度最佳的努力面临着白亮度变黑的问题,即,白亮度 减弱的问题。白亮度变黑,即,白亮度由于方程(1)的项(Ccs/Ccs + Clcp AVcs而减弱。也就是说,液晶单元的介电常数的非线性特性影响出现在有效 ^^素电势中的电势。
为了解决上述问题,本发明的发明人已经创新了能够降低在液晶显示面 板中消耗的电量、以及使白亮度和黑亮度都最佳的液晶显示装置,并且已经 创新了要由该显示装置采用的驱动方法。
依照本发明的第一方面,提供了一种显示装置,包括
具有排列来形成矩阵的多个像素电路的有效像素部分,每个像素电路包 括通过其将像素视频数据写入像素电路的开关设备;
多个扫描线,其每个为排列在有效像素部分上的像素电路的各行之一提 供,以控制开关设备的导通状态;
多个电容器线,其每个为与像素电路连接的各自 一行排列;
多个信号线,其每个为与像素电路连接的各自一列排列,以传播像素视 频数据;
被配置成选择性地驱动扫描线和电容器线的第一驱动电路;和 被配置成驱动信号线的第二驱动电路,
其中,第二驱动电路包括电压驱动电路,该电压驱动电路具有升压功能, 用于进行升压操作,以提升具有如下电平的输入电压,该电平具有不足以灰 度表达的动态范围;
电压驱动电路将作为升压操作的结果获得的电压或未升压电压作为信号 输出到信号线之一;和
电压驱动电路具有选择功能,该选择功能只对预先确定的灰度禁用 (disable)升压功能,而对于除预先确定的灰度之外的灰度,按照输入电压 的电平实现升压功能,以将输入电压提升到输出电压。
期望提供这样的配置,其中电压驱动电路只对具有大电压变化的黑色侧 禁用升压功能。
还期望提供这样的配置,其中电压驱动电路的升压功能基于电容耦合效 应,并且电压驱动电路不对零灰度利用电容耦合效应。还期望提供这样的配置,其中
监视电路被配置成检测作为检测电势的中点找出的电势,该检测电势出 现在有效像素部分之外提供的正极性和负极性监视像素上,并且根据检测电 势中点校正具有以预定时间间隔变化的电平的公共电压信号的中心值,其中,
排列在有效像素部分中的每个像素电路包括 具有第一像素电极以及第二像素电极的显示元件;和 具有第一电极以及第二电极的存储电容器,
在每个像素电路中,显示元件的第 一像素电极和存储电容器的第 一 电极 与开关设备的一端连接;
在每个像素电路中,存储电容器的第二电极与为各自行提供的电容器线 连接;和
件的第二像素电极。
依照本发明的第二方面,提供了一种在显示装置中采用的驱动方法,该 显示装置应用
具有排列来形成矩阵的多个像素电路的有效像素部分,每个像素电路包 括通过其将像素视频数据写入像素电路的开关设备;
多个扫描线,其每个为排列在有效像素部分上的像素电路的各自 一行提 供,以控制开关设备的导通状态;
多个电容器线,其每个为与像素电路连接的各自一行排列;
多个信号线,其每个为与像素电路连接的各自一列排列,以传播像素视 频数据;
被配置成选择性地驱动扫描线和电容器线的第一驱动电路;和 被配置成驱动信号线的第二驱动电路,
从而,在将具有基于灰度表达的电平的信号输出到信号线之一的操作中, 第二驱动电路接收具有下述电平的输入电压,该电平具有不足以灰度表达的 动态范围,只对预先确定的灰度禁用升压功能,而对于除预先确定的灰度之 外的灰度,按照输入电压的电平将输入电压提升到输出电压。
依照本发明的第三方面,提供了一种包括显示装置的电子设备,该显示 装置应用
具有被排列来形成矩阵的多个像素电路的有效像素部分,每个像素电路
包括通过其将像素视频数据写入像素电路中的开关设备;
多个扫描线,其每个为排列在有效像素部分上的像素电路的各自 一行提
供,以控制开关设备的导通状态;
多个电容器线,其每个为与像素电路连接的各自 一行排列; 多个信号线,其每个为与像素电路连接的各自一列排列,以传播像素视
频数据;
被配置成选择性地驱动扫描线和电容器线的第一驱动电路;和 被配置成驱动信号线的第二驱动电路,
其中,第二驱动电路包括电压驱动电路,该电压驱动电路具有升压功能, 用于进行升压操作,以提升具有如下电平的输入电压,该电平具有不足以灰 度表达的动态范围;
电压驱动电路将作为升压操作的结果获得的电压或未升压电压作为信号 输出到信号线之一;和
电压驱动电路具有选择功能,该选择功能只对预先确定的灰度禁用升压 功能,而对于除预先确定的灰度之外的灰度,按照输入电压的电平实现升压 功能,以将输入电压提升到输出电压。
依照本发明,在由第二驱动电路执行的、用于将具有根据灰度表达的电 平的信号输出到信号线的操作中,电压驱动电路接收具有如下电平的输入电 压,该电平具有不足以灰度表达的动态范围。然后,电压驱动电路只对预先 确定的灰度禁用升压功能,而对于除预先确定的灰度之外的灰度,按照输入 电压的电平将输入电压提升到输出电压。
本发明的实施例提供了能够降低由液晶显示面板消耗的电量、以及能够 使白亮度和黑亮度两者最佳的好处。


图1是示出普通液晶显示装置的典型配置的方块图2A到2E示出了在图1所示的普通液晶显示装置中执行所谓1H Vcom 反相驱动方法生成的信号的时序图3是示出常白液晶单元的介电常数与施加于液晶单元的DC电压之间 的关系的图4是示出通过本发明的实施例实现的有源矩阵显示装置的典型配置的
图5是示出应用在图4所示的有源矩阵显示装置中的有效像素部分的典 型具体配置的电路图6是在有源矩阵显示装置的电源描述中要引用的说明图7A到7L示出了作为其每个出现在选通线上的脉沖的由按照该实施例 的垂直驱动电路生成的选通脉沖、和每个由垂直驱动电路施加到电容器线上 的电容器信号的典型时序图8是示出按照实施例的参考驱动器的基本配置的方块图9是在动态范围的描述中要引用的说明图IOA和10B的每一个是示出维持按照该实施例的参考驱动器的灰度表 达的过程的图11是示出按照实施例的参考驱动器的基本等效电路的图12示出了应用在图11所示的参考驱动器中的开关的操作的时序图13A和13B示出了利用和未利用升压操作生成的信号的时序图14是示出按照实施例的另 一个参考驱动器的具体典型配置的电路图15示出了应用在图14所示的参考驱动器中的开关的操作和在参考驱
动器中生成的信号的时序图16是示出用于生成脉冲的脉冲生成电路的典型配置的图,该脉冲用于
控制在图14所示的参考驱动器中应用的开关的接通和断开状态;
图17A是示出在第 一监视像素部分中应用的监视像素的典型配置的图,
而图17B是示出在第二监视像素部分中应用的监视像素的典型配置的图; 图18是在按照实施例的监视电路的基本概念的描述中要引用的图; 图19是示出在作为按照实施例的监视电路的图18所示的监视电路中应
用的、比较输出部分的具体典型配置的图20是示出在采用按照实施例的驱动方法进行的处理期间、沿着时间轴
出现的信号的波形的图21是示出作为执行按照实施例的驱动方法的结果获得的理想状态的
图22A是示出选通脉冲与具有负(-)极性的像素电势和公共电压之间的 电势差之间的关系的图,而图22B是示出选通脉冲与具有正(+ )极性的像 素电势和公共电压之间的电势差之间的关系的图23是示出其每个流过在像素电路中应用的晶体管的漏电流的原因的
模型的图24A是示出在按照负(-)极性的实施例的驱动方法的实现中、作为栅 极(gate )耦合效应和其每个流过像素电路中应用的晶体管的漏电流的结果获 得的状态的图,而24B是示出在按照正(+ )极性的实施例的驱动方法的实 现中、作为栅极耦合效应和其每个流过像素电路中应用的晶体管的漏电流的 结果获得的状态的图25是示出作为其影响可以通过依照实施例自动调整公共电压的中心 值来消除的原因的、像素电势变化的原因的表;
图26是示出作为包括在有效像素部分中的部分的监视像素的图,该部分 作为典型地包括一个检测像素或多个检测像素的部分;
图27是在下述典型情况的描述中要引用的说明图,在该典型情况中,出 现在监视像素电势中的电势由于信号线的影响而改变,该信号线将视频信号 作为在帧的中间变化的信号供应给显示像素电路;
图28A是示出作为简单地与公共选通线连接的像素电路的、典型地沿着 水平方向布置的多个监视像素的图,而图28B是示出作为简单地与公共选通
线连接的像素电路的、典型地沿着垂直方向布置的多个监视像素的图29是示出按照实施例的监视像素部分中的像素电路的典型布局的图; 图30是示出在图29所示的监视像素部分中出现的驱动信号的波形的图; 图31A和31B的每个是示出监视电路中的监视像素部分的典型布局的
图32是示出像素电路的配置的图、以及在下述事实的描述中要引用的说 明图,该事实是,即使使监视像素电势和显示像素电路处在相同操作状态下, 由于如液晶单元间隙的变化和层间绝缘膜的变化导致的显示面板表面的变 化,也很有可能生成在监视像素电势中检测的电势与实际出现在显示像素电 路中的电势之间的差;
图33A和33B的每个是在下述操作的描述中要引用的说明图,该操作被 执行以通过将偏置故意提供给检测中点电势来校正检测中点电势,该偏置由 施加到监视像素电势的各视频信号Sig之间的幅度差引起;
图34是示出电路的第一典型配置的图,该电路用于进行操作,以通过将 偏置故意提供给检测中点电势来校正检测中点电势,该偏置由施加到监视像 素电势的各视频信号Sig之间的幅度差引起;
图35是示出电路的第二典型配置的图,该电路用于进行操作,以通过将 偏置故意提供给检测中点电势来校正检测中点电势,该偏置由施加到监视像 素电势的各视频信号Sig之间的幅度差引起;
图36A是示出作为如COG的外部IC实现的中点电势检测系统和/或Sig 写入系统的图,而图36B是示出作为如COF的外部IC实现的中点电势检测 系统和/或Sig写入系统的图37是在通过将附加电容器生成的偏置故意提供给;险测中点电势、进行 校正检测中点电势的操作的概况描述中要引用的说明图38是示出通过将附加电容器生成的偏置故意提供给检测中点电势、进 行校正检测中点电势的操作的中点电势检测电路的典型配置的电路图39示出了附加电容器与它们各自节点连接的时序的典型时序图40是示出通过将偏置故意提供给每个电势来校正检测电势的电路的 像素电势短路状态(short-state)模型的图41(1)是示出对附加电容器的某些电容的电势的波形的图,而图41(2) 是示出对附加电容器的其它电容(不同于另一电容)的电势的波形的图42是示出用于改变提供为COF的附加电容器的电容的典型配置的图43A是示出在通过利用AC电压作为公共电压来驱动液晶单元的正常 操作中、出现在像素电路中的未变形电势的波形的图,而图43B是示出在使 开关交替地和重复地处在短路和开路(叩en)状态以便检测电势的系统的情 况下、变形电势的波形的图44是在下述方法的描述中要引用的说明图,该方法用于防止从监视像
果而变形;
图45是示出像素电路的配置的说明图、以及在下述方法的具体描述中要 引用的说明图,该方法用于防止从监视像素电势检测的电势作为使传递检测 电势的检测线处在短路状态下的过程的结果而变形;
图46是示出电势变形防止电路的第一典型配置的图,该电势变形防止电 路用于防止检测电势在使检测线彼此短路的过程中变形,该检测线传递其每 个出现在监视像素电势中的电势处的信号;
图47A和47B是出现在图46所示的电势变形防止电路中的信号的时序
图48是示出电势变形防止电路的第二典型配置的图,该电势变形防止电 路用于防止检测电势在使各线彼此短路的过程中变形,该线传递其每个出现
在监视像素电势中的电势处的信号;
图49A和49B示出了出现在图48所示的电势变形防止电路中的信号的 时序图50A到50C的每一个是在显示像素电路与监视像素电势之间的所生成 的电势的差的原因的描述中要引用的说明图51A是示出按照实施例的有效像素电路(也称为显示像素电路)的布 局模型的图,而图51B是示出按照实施例的监视像素1 (也称为检测像素l) 的布局模型的图52A和52B的每个是在用于使选通线的时间常数相互匹配的方法的描 述中要引用的说明图53A到53C的每个是示出利用在用于使选通线的时间常数相互匹配的 方法中采用的布局选择的例子的图54A到54E示出了在该实施例中驱动液晶单元的主信号的时序图55是示出作为在图7中使用的电容的像素电路的电容的图56A和56B的每个是在下述准则的描述中要引用的说明图,该准则用 于在作为液晶材料用在液晶显示装置中的常白液晶单元的情况下,在白显示 中选择施加于液晶单元的有效像素电势的值;
图57是示出对于三种驱动方法(即,按照本发明实施例的驱动方法、相 关电容耦合驱动方法和普通lHVcom驱动方法)的视频信号电压与有效像素 电势之间的关系的图58是示出对于按照本发明实施例的驱动方法和相关电容耦合驱动方 法的亮度与视频信号电压之间的关系的图59是示出包括分别用于3个监视像素部分(每一个被称为检测像素部 分、传感像素部分或哑(dummy)像素部分)的3个信号校正系统的典型配 置的图60是示出包括多个信号校正系统和由各信号校正系统共享的一个监 视像素部分(也称为检测像素部分)的典型配置的图61A到61D的每个是在典型操作的说明中要引用的图,该典型操作用于在作为共享检测像素部分的系统的、为校正各种信号提供的多个校正系统
中,切换检测像素部分(也称为监视像素部分);
图62是示出将Vcom校正系统、Vcs校正系统和Vsig校正系统安装在外 部IC上的典型配置的图63A到63C的每个是示出并入Vcom校正系统、Vcs校正系统和Vsig 校正系统中的两个的配置的图64是示出并入两个校正系统(即,Vcom校正系统和Vcs校正系统) 的更具体典型配置的图65是示出图64所示的电路将监视检测部分从Vcom校正系统切换成 Vsig校正系统和反过来的典型时序的图66是示出作为在自动信号校正系统中采用普通1H Vcom反相驱动方 法的结果生成的信号的典型波形的图,该自动信号校正系统用于校正公共电 压Vcom的中心值;
图67是示出包括自动信号校正系统的检测电路的典型配置的图,该自动 信号校正系统用于通过采用普通1H Vcom反相驱动方法来校正公共电压 Vcom的中心值;
图68示出了在图67所示的检测电路中生成的信号的典型时序图;和 图69是粗略地示出用作应用本发明实施例的便携式终端的电子设备的 外部视图的图。
具体实施例方式
本发明的优选实施例将通过参照附图详细描述如下。
图4是示出作为将例如液晶单元用作每个像素电路中的显示元件(也称 为电光设备)的显示装置、通过本发明的实施例实现的有源矩阵显示装置100 的典型配置的图。图5是示出图4所示的有源矩阵显示装置100的有效像素 部分101的典型具体配置的电路图。
如图4和5所示,有源矩阵显示装置100具有各主要部分,包括有效 像素部分101、垂直驱动电路(V/CSDRV) 102、水平驱动电路(HDRV) 103、 选通线(每一条也称为扫描线)104-1到104-m、电容器线105-1到105-m、 信号线106-1到106-n、第一监视(哑)像素部分(MNTP1 ) 107-1、第二监 视(哑)像素部分(MNTP2) 107-2、用作第一监视像素部分107-1和第二监
视像素部分107-2公共的垂直驱动电路的垂直驱动电路(V/CSDRVM) 108、 为第一监视像素部分107-1专门设计的第一监视水平驱动电路(HDRVM1) 109-1、为第二监视像素部分107-2专门设计的第二监视水平驱动电路 (HDRVM2) 109-2、检测结果输出电路110和校正电路111。在如下的描述 中,监^L像素部分也称为检测像素部分、传感像素部分或吸像素部分。
在这个实施例中,提供在与有效^^素部分101相邻的位置(在图4中, 有效像素部分101右侧的位置)处的监视电路120包括具有一个监视像素或 多个监视像素的第一监视像素部分107-1、也具有一个监视像素或多个监视像 素的第二监视像素部分107-2、用作第一监视像素部分107-1和第二监视像素 部分107-2公共的垂直驱动电路的垂直驱动电路(V/CSDRVM) 108、为第一 监视像素部分107-1专门设计的第一监视水平驱动电路(HDRVM1 ) 109-1、 为第二监视像素部分107-2专门设计的第二监视水平驱动电路(HDRVM2) 109-2、和检测结果输出电路110。
另外,在与有效像素部分101相邻的位置处提供水平驱动电路103。在 图4中,在有效像素部分101上面的位置处提供水平驱动电路103。另一方 面,在与有效像素部分101相邻的位置处提供垂直驱动电路102。在图4中, 在有效像素部分101左侧的位置处提供将垂直驱动电路102。
该实施例还具有供电电路(VDD2) 130。
当供电电路130从外部源接收在0到3.5 V范围内的液晶电压VDD1时, 该实施例能够获取用于液晶单元的灰度显示的动态范围。但是,由于消耗电 流的幅度增大,将从外部源接收的液晶电压VDD1设置在0到2.9 V范围内 的电平,以便减小消耗电流的幅度。
供电电路130包括DC-DC转换器,该DC-DC转换器如图6所示从外部 源接收例如2.9 V的液晶电压VDD1,使液晶电压VDD1与从在图中未示出 的接口电路供应的主时钟信号MCK和/或水平同步信号Hsync同步。供电电 路130将液晶电压VDD1提升到例如5.0 V的5V系统面板电压VDD2。供电 电路130将5V系统面板电压VDD2供应给用作有源矩阵显示装置100的液 晶显示面板中的各种电路。另外,供电电路130还将5.0V的5V系统面板电 压VDD2供应给液晶显示面板外部的调节器。这个外部调节器为液晶显示面 板内部的预定电路生成3.5V系统电压。外部调节器将3.5V系统电压供应给 预先确定的内部电路。
另外,供电电路130还生成负极性的面板内部电压,并且将负面板内部 电压供应给液晶显示面板中的预定电路(如接口电路)。负面板内部电压的例 子是-1.9 V的电压VSS2和-3.8 V的电压VSS3。
还有,供电电路130还将0到2.9 V范围内的电压供应给也称为参考驱动 器REFDRV 140的参考电压驱动电路。参考驱动器140是用于生成要通过水 平驱动电路103施加到信号线106-1到106-n的电压的电路。
参考驱动器140的配置将在后面描述。
正如后面详细描述的那样,该实施例基本上采用用于调制施加于液晶单 元的电压的驱动方法。依照这种驱动方法,在已经将来自信号线106-1到106-n 的像素视频数据写入像素电路中之后,也就是说,在供应给选通线104-1到 104-m的选通脉冲降低之后,通过存储电容器Cs201的耦合效应将电容器信 号CS从电容器线105-1到105-m施加于液晶单元LC201,以改变其每个出现 在像素电路中的电势,因此,调制施加于液晶单元的电压。
然后,在按照这种驱动方法的实际驱动操作的过程中,监视电路检测作 为检测电势的中点得到的电势作为具有正极性和负极性的电势,该检测电势 出现在有效像素部分101之外提供的、第一监视像素部分107-1和第二监视 像素部分107-2的监视像素电路PXLC上(P34 ),并且根据检测电势中点自 动校正公共电压Vcom的中心值。公共电压Vcom的中心值通过将中点反馈 到参考驱动器140校正,以便使公共电压Vcom最佳。出现在监视像素电路 PXLC上的电势是出现在监视像素电路PXLC的连接节点ND201上的电势。
另外,如后面将描述的,该实施例依照从第一监视像素部分107-1和第 二监视像素部分107-2检测的监视像素电势,校正由CS驱动器输出的电容器 信号CS,以便将有效像素部分101中的每个显示像素电路PXLC的电势设置 在某个电平。
用于校正电容器信号CS的系统和监视电路的功能将在后面详细描述。 如图5所示,有效像素部分101具有被排列来形成mxn矩阵的多个像
素电路PXLC。应该注意到,为了使图5的图简单,像素电路PXLC被排列
来形成4x4矩阵。
如图5所示,每个像素电路PXLC包括起开关设备作用的薄膜晶体管
TFT201、液晶单元LC201、和存储电容器Cs201。 TFT是薄膜晶体管的缩写。
液晶单元LC201的第一像素电极与薄膜晶体管TFT201的漏极(或源极)连
接。薄膜晶体管TFT201的漏极(或源极)还与存储电容器Cs201的第一电极连接。
应该注意到,薄膜晶体管TFT201的漏极电极、液晶单元LC201的第一像素电极和存储电容器Cs201的第一电极之间的连接点形成节点ND201。
为矩阵的行提供扫描线(每一条也称为选通线)104-1到104-m的每一条和电容器线105-1到105-m的每一条。扫描线104与在在该行上提供的每个 像素电路PXLC中应用的薄膜晶体管TFT201的栅极电极连接。扫描线104-1 到104-m和电容器线105-1到105-m沿着列方向排列。另一方面,沿着行方 向排列的信号线106-1到106-n的每一条为矩阵的列提供。
在行上提供的像素电路PXLC中应用的薄膜晶体管TFT201的栅极电极 与为该行提供的扫描线(扫描线104-1到104-m之一)连接。
同理,在行上提供的像素电路PXLC中应用的存储电容器Cs201的第二 电极与为该行提供的电容器线(电容器线105-1到105-m之一)连接。
另一方面,在列上提供的像素电路PXLC中应用的薄膜晶体管TFT201 的源极(或漏极)电极与为该列提供的信号线(信号线106-1到106-n之一) 连接。
在像素电路PXLC中应用的液晶单元LC201的第二像素电极与用作所有 液晶单元LC201公共的线的供电线112连接。供电线112是用于提供公共电 压Vcom的线,该公共电压Vcom是具有小幅度和例如在每个水平扫描时段 改变一次的极性的一系列脉沖。一个水平扫描时段被称为1H。公共电压Vcom 将在后面详细描述。
选通线104-1到104-m的每一条由在图4所示的垂直驱动电路102中应 用的选通驱动器驱动,而电容器线105-1到105-m的每一条由也在垂直驱动 电路102中应用的电容器驱动器(也称为CS驱动器)驱动。另一方面,信 号线106-1到106-n的每一条由水平驱动电路103驱动。
垂直驱动电路102基本上以1个场时段沿着垂直方向或行排列方向扫描 矩阵的各行。在扫描操作中,垂直驱动电路102依次扫描各行,以便每次选 择一行,也就是说,以便选择在所选行上提供的像素电路PXLC,作为与为 所选行提供的选通线(选通线104-1到104-m之一)连接的像素电路。
详细地说,垂直驱动电路102向选通线104-1施加扫描脉冲GP1,以便 选择在第一行上提供的像素电路PXLC。然后,垂直驱动电路102向选通线
104- 2施加扫描脉冲GP2,以便选择在第二行上提供的像素电路PXLC。此后, 垂直驱动电^各102以相同方式分别依次向选通线104-3...和104-m施加选通脉 沖GP3…和GPm。
另外,电容器线105-1到105-m分别为选通线104-1到104-m相互独立 地提供,该选通线的每一条为矩阵的一行提供。垂直驱动电路102还分别向 电容器线105-1到105-m施加电容器信号CS1到CSm。电容器信号CS1到 CSm的每一个被选择性地设置在如3到4V范围内的电压的第一电平CSH或 如OV的第二电平CSL。
图7A到7L示出了作为分别出现在选通线104-1到104-m上的脉冲由垂 直驱动电路102生成的选通脉冲GP1到GPm、和分别在电容器线105-1到
105- m上由垂直驱动电路102施加的电容器信号CS1到CSm的典型时序图。 更具体地说,图7A示出了作为用于识别极性的信号供应给垂直驱动电路102 的信号LSCS的典型时序图,图7B示出了在作为提供了选通线104-1到104-m 的区域之外的选通线、在所有图中都未示出的哑选通线上施加的脉沖 Gate一DT的典型时序图,图7C到7G分别示出了分别在图5所示的选通线
104- 1、 104-2、 104—3、 104—4和105_5上施加的选通脉冲GP1、 GP2、 GP3、 GP4和GP5的典型时序图,图7H示出了在作为提供了电容器线105-1到
105- m的区域之外的电容器线、在所有图中都未示出的哑电容器线上施加的 脉冲CS_DT的典型时序图,而图71到7L分别示出了分别在图5所示的电容 器线105-1、 105-2、 105—3、和104—4上施加的电容器脉冲CS—1、 CS—2、 CS—3 和CS—4的典型时序图。
垂直驱动电路102分别从例如第一选通线104-1和第一电容器线105-1 开始,依次驱动选通线104-1到104-m和电容器线105-1到105-m。向选通线 (选通线104-1到104-m之一 )施加选通脉冲GP、以便在向下一选通线104 施加的选通脉冲的上升沿的定时将视频信号写入与选通线连接的像素电路 PXLC之后,将由电容器线(电容器线105-1到105-m之一)传递的电容器 信号(电容器信号CSl到CSm之一)的电平从第一电平CSH改变成第二电 平CSL或反过来,该电容器线与像素电路PXLC连接,以便将电容器信号供 应给像素电路PXLC。由电容器线105-1到105-m传递的电容器信号CS1到 CSm可以以如下所述的可替代方式设置在第一电平CSH或第二电平CSL。
例如,当垂直驱动电路102通过第一电容器线105-1将设置在第一电平CSH的电容器信号CS1供应给像素电路PXLC时,随后,垂直驱动电路102 接着通过第二电容器线105-2将设置在第二电平CSL的电容器信号CS2供应 给像素电路PXLC,通过第三电容器线105-3将设置在第一电平CSH的电容 器信号CS3供应给-像素电路PXLC,和通过第四电容器线105-4将设置在第 二电平CSL的电容器信号CS4供应给像素电路PXLC。同样,垂直驱动电路 102此后交替地将电容器信号CS5到CSm设置在第一电平CSH或第二电平 CSL,并且分别通过电容器线105-5到105-m将电容器信号CS5到CSm供应 给像素电路PXLC。
另一方面,当垂直驱动电路102通过第一电容器线105-1将设置在第二 电平CSL的电容器信号CS1供应给像素电路PXLC时,垂直驱动电路102 接着通过第二电容器线105-2将设置在第一电平CSH的电容器信号CS2供应 给像素电路PXLC,通过第三电容器线105-3将设置在第二电平CSHL的电容 器信号CS3供应给像素电路PXLC,和随后通过第四电容器线105-4将设置 在第一电平CSH的电容器信号CS4供应给像素电路PXLC。同样,垂直驱动 电路102此后交替地将电容器信号CS5到CSm设置在第一电平CSH或第二 电平CSL,并且分别通过电容器线105-5到105-m将电容器信号CS5到CSm 供应给像素电路PXLC。
在这个实施例中,在选通线104-1到104-m的特定一条上施加的选通脉 冲GP的下降沿之后,即,在将视频信号写入与特定选通线104连接的像素 电路PXLC之后,像上述那样驱动电容器线105-1到105-m,导致在每个像 素电路PXLC中应用的存储电容器Cs201的电容耦合效应,并且,在每个像 素电路PXLC中,由于电容耦合效应,出现在节点ND201上的电势改变,以 便调制施加于液晶单元LC201的电压。
然后,在按照这种驱动方法的实际驱动操作的过程中,如后面将描述的 那样,监视电路检测作为检测电势的中点找出的电势,作为具有正极性和负 极性的电势,该检测电势出现在有效像素部分101之外提供的第一监视像素 部分107-1和第二监视像素部分107-2的监视像素电路PXLC上,并且根据 检测电势中点自动校正公共电压Vcom的中心值。公共电压Vcom的中心值 通过将中点反馈到参考驱动器140校正,以便使公共电压Vcom最佳。出现 在监视像素电路PXLC上的电势是出现在监视像素电路PXLC的连接节点 ND201上的电势。
另外,如后面将描述的,该实施例依照从第一监视像素部分107-1和第 二监视像素部分107-2中检测的监视像素电势,校正由CS驱动器输出的电容 器信号CS,以便将有效像素部分101中的每个像素电路PXLC的电势设置在 某个电平。图5还示出了在垂直驱动电路102中应用的CS驱动器1020的典 型电平选择输出部分的模型。
如图所示,CS驱动器1020包括可变电源1021、第一电平供应线1022、 第二电平供应线1023、和分别选择性地将第一电平供应线1022或第二电平 供应线1023与电容器线105-1到105-m连接的开关SW1到SWm。与可变电 源1021的正端连接的第一电平供应线1022是传递第一电平CSH的电压的线。 另一方面,与可变电源1021的负端连接的第二电平供应线1023是传递第二 电平CSL的电压的线。开关SW1到SWm每次分别选择性地将第一电平供应 线1022或第二电平供应线1023与电容器线105-1到105-m连接,以便将设 置在第一或第二电平CSH或CSL的电容器信号CS供应给与电容器线105连 接的行上的像素电路PXLC。
如图5所示的符号AVcs表示第一电平CSH与第二电平CSL之间的差值。 在如下的描述中,这个差值也称为CS电势AVcs。
如后面将详细描述的,将CS电势AVcs和幅度AVcom的每一个设置在可 以使黑亮度和白亮度两者最佳的值。幅度AVcom是具有小幅度的AC公共电 压Vcom的幅度。
例如,如后面将描述的,在白显示的情况下,将CS电势AVcs和幅度 AVcom的每一个设置在施加于液晶的有效像素电势AVpix一W不超过0.5 V的 值。
垂直驱动电路102包括一组垂直移位寄存器VSR。也就是说,垂直驱动 电路102应用多个上述垂直移位寄存器VSR。每个垂直移位寄存器VSR为选 通緩冲器之一提供,该选通缓冲器与其每一条为组成像素电路矩阵的一行提 供的选通线104-1到104-m连接。每个垂直移位寄存器VSR接收由在图中未 示出的时钟发生器生成的垂直开始脉冲VST,作为用作开始垂直扫描操作的 命令的脉沖,并且接收由时钟发生器生成的垂直时钟信号VCK,作为用作垂 直扫描操作的参考的时钟信号。应该注意到,取代垂直时钟信号VCK,可以 使用相位彼此相反的垂直时钟信号VCK和VCKX。
例如,垂直移位寄存器VSR利用与垂直时钟信号VCK同步的垂直开始
脉冲VST的定时开始移位操作,以便将脉冲供应给与垂直移位寄存器VSR 相联系的选通緩沖器。
另外,垂直开始脉沖VST也可以从有效像素部分101上面或下面的部件 依次供应给垂直移位寄存器VSR。
因此,根据垂直开始脉冲VST和垂直时钟信号VCK,应用在垂直驱动 电路102中的移位寄存器VSR通过选通緩冲器,依次将选通脉冲供应给选通 线104-1到104-m,作为驱动选通线104-1到104-m的脉冲。
根据用作开始水平扫描操作的命令的水平开始脉冲HST、和用作水平扫 描操作的参考信号的水平时钟信号HCK,水平驱动电路103每m或在每个 水平扫描时段H依次取样输入视频信号Vsig,以便通过信号线106-1到106-n, 一次将输入视频信号Vsig写入由垂直驱动电路102选择的行上的像素电路 PXLC中。应该注意到,取代水平时钟HCK,可以使用具有彼此相反的相位 的垂直时钟HCK和HCKX。
视频信号Vsig的电平由参考驱动器140设置成与灰度级相对应的电电压。
按照该实施例的参考驱动器140的配置以及它的功能说明如下。
图8是示出按照该实施例的参考驱动器140的基本配置的方块图。
如图8的方块图所示的参考驱动器140应用数模转换器(DAC) 141、升 压部分142和模拟緩冲器143。
参考驱动器140从供电电路130接收0到2.9V范围内的电压。因此,与 3.5V的输入电压相比,缩小的动态范围使灰度表达如图9的图所示地下降。 由于这个原因,为如下所述的方法的采用保证了足够的动态范围。
图IOA和10B的每一个是示出维持按照该实施例的参考驱动器140的灰 度表达的过程的图。
在这个实施例中,改变只驱动具有大电压变化的黑色側的操作,以便增 大动态范围。也就是说,只有在灰度零的情况下才不进行基于电容耦合效应 的升压操作。假设例如利用通过8位表达的64个灰度实现灰度表达。在这种 情况下,如图IOA所示,只对灰度零禁用升压部分142的功能。但是,如图 IOB所示,对于灰度1到63,启用升压部分142的功能。
在这种情况下,作为参考电压Vref,在灰度O的情况下,将OV的电压 供应给参考驱动器140,在灰度1的情况下,将OV的电压供应给参考驱动器
140,而在灰度63的情况下,将2.9V的电压供应给参考驱动器140。因此, 动态范围D-range是2.9V。结果,在灰度0的情况下,将OV的输入电压供 应给在参考驱动器140中应用的模拟緩冲器143,在灰度1的情况下,将0.72 V的输入电压供应给模拟緩冲器143,而在灰度63的情况下,将3.69V的输 入电压供应给模拟緩冲器143。因此,动态范围D-range是3.69V。
如上所述,在这个实施例中,即使从供电电路130接收的输入电压是 2.9V,也可以保证超过供电电路130的电压的动态范围。
也就是说,即使对于由供电电路130生成的低压,也可以保证动态范围。
图11是示出按照该实施例的参考驱动器140A的基本等效电路的图。
图12示出了在如图11所示的参考驱动器140A中应用的开关的操作的时 序图。图13A是示出没有进行升压操作生成的电压的波形的图,而图13B是 示出通过进行升压操作生成的电压的波形的图。
参考驱动器140A应用开关SW1-1到SWl-3、开关SW2-1和SW2-2、输 出侧开关SW3、充电电容器C1、电泵(charge-pump)电容器C2、形成源极 跟随器的NMOS (n沟道MOS )晶体管NT1以及节点ND1到ND7。使开关 SW1-1到SW1-3处在具有相同定时的接通状态下。同理,使开关SW2-1和 SW2-2处在具有相同定时的接通状态下。
将0到2.9 V范围内的输入电压Vin供应给节点ND1,而将输入电压V 供应给节点ND2。开关SW1-1的有源(active)接触点a与节点ND2连接, 而开关SW1-1的无源(passive)接触点b与节点ND3连接。
开关SW1-2的有源接触点a与如接地GND的电势的参考电势连接,而 开关SW1-2的无源接触点b与节点ND4连接。
开关SW1-3的有源接触点a与节点ND5连接,而开关SW1-3的无源接 触点b与节点NDl连接。
开关SW2-1的有源接触点a与节点ND3连接,而开关SW2-1的无源接 触点b与节点ND5连接。
开关SW2-2的有源接触点a与节点ND4连接,而开关SW2-2的无源接 触点b与节点ND6连接。
充电电容器Cl的第一电极与节点ND3连接,而充电电容器Cl的第二 电极与节点ND4连接。
电泵电容器C2的第一电极与节点ND5连接,而电泵电容器C2的第二
电极与节点ND6连接。
NMOS晶体管NT1的漏极电极与供应电源电压BVDD2的线连接,NMOS 晶体管NT1的源极电极通过用作连接点的节点ND7与GND电势连接,而 NMOS晶体管NT1的栅极电极与节点ND5连接。
这个参考驱动器140A被配置成允许减少它的输入电压和允许降低它的 功耗的驱动电路。
但是,如果按原样输出降低的输入电压作为驱动电压,则施加于液晶单 元的电压也不可避免地低,使得不能保证所希望的动态范围。为了使参考驱 动器140A能够保证所希望的动态范围,使用升压电路来提升输入电压,使 得可以防止所希望的动态范围损失。
因此,应用在如图11所示的参考驱动器140A中的升压电路用于保证施 加于液晶单元的电压具有足够动态范围。
在参考驱动器140A中,开关SW1-1到SW1-3以及开关SW2-1和SW2-2 用于在充电电容器Cl和电泵电容器C2中累积电荷以便提升输入电压的操作 中。
在操作中,在开关SW1-1到SW1-3处在接通状态下的时段期间,开关 SW2-l和SW2-2处在断开状态下。另一方面,在开关SW1-1到SW1-3处在 断开状态下的时段期间,开关SW2-1和SW2-2处在接通状态下。
在开关SW1-1到SW1-3处在接通状态下的时段期间,在充电电容器Cl 中累积电荷Q,以便生成底部升高的电压AV。在这个时段期间,将输入电压 Vin供应给NMOS晶体管NT1的电极作为栅极电压Vg。
当开关SW1-1到SW1-3处在接通状态下的时段结束时,使开关SW2-1
态下。其结果是,生成底部上升电压AV。
让符号Q表示在充电电容器C1中累积的电荷量,而符号Q'表示在由充 电电容器C1和电泵电容器C2组成的复合电容器中累积的电荷量。在这种情 况下,如下方程成立。
Q = C1 * Vin
Q' = (C1+C2)*AV ... (2)
在上面的方程中,符号Vin表示输入电压,符号AV表示底部上升电压,
符号Cl表示用于充电的充电电容器Cl的电容,而符号C2表示电泵电容器 C2的电容。
依照电荷守恒定律,方程Q-Q'成立。因此,从方程(2)的两个方程中, 可以将底部上升电压AV表达如下。 [方程3]
AV = Vin* C1/(C1+C2) …(3)
将底部上升电压AV和输入电压V的和施加于源极跟随器NMOS晶体管 NT1的栅极电极,作为表达如下的栅极电压Vg: [方程4]
Vg = Vin + AV ... (4)
应该注意到,与开关SW1-1到SW1-3以及开关SW2-1和SW2-2的状态 无关,总是将输入电压Vin供应给参考驱动器140A。因此,参考驱动器140A 输出输入电压Vin,作为由NMOS晶体管NTl生成的输出电压Vout,使得动 态范围变窄。
为了解决上面的问题,当NMOS晶体管NT1的源极电压等于输入电压 Vin时,即,当开关SW1到SW3处在接通状态下时,必须通过使开关SW3 处在断开状态下控制开关SW3,使得输出电压Vout不变成等于输入电压Vin 或动态范围不变窄。
另夕卜,底部上升电压AV是用于调整施加于液晶单元的电压的参数。从方 程(3)中明显看出,底部上升电压AV的幅度由电容C1与电容C1和C2之 和的比率确定。
但是,如果将底部上升电压AV设置在过分大的值,则作为各灰度之间的 电压差的、各灰度的表达中观察到的差值不可避免地增大,使得必须注意到 由大差值引起的差色调的问题。
但是,通过应用参考驱动器140A,即使由供电电路130生成的电压低, 也可以将高压施加于液晶单元。因此,可以防止动态范围变窄。也就是说, 期望功耗降低。
图14是示出按照该实施例的另一个参考驱动器140B的具体典型配置的 电路图。
图15示出了开关操作的时序图。
在如图14的电路图所示的参考驱动器140B中,与在如图ll的电路图所
示的等效电路中应用的它们各自对应元件相同的配置元件,用与各自对应元
件相同的标号表示,以便使参考驱动器140B的说明易于理解。
除了在如图11的电路图所示的等效电路中应用的配置元件之外,如图 14的电路图所示的参考驱动器140B包括如偏置消除电路的附加电路。另夕卜, 参考驱动器140B还具有开关SW4-1、 SW4-2和SW5到SW8、电容器C3和 C4、电流源II以及节点ND8到NDll。
开关SW1-1是依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲xoutl的存在而使其 处在接通或断开状态下的PMOS晶体管。
开关SWl-2是依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲outl的存在而使其处 在接通或断开状态下的PnMOS晶体管。脉冲outl是脉冲xoutl的反相脉冲。
开关SW1-3包括一起用作传送斥册极的NMOS晶体管和PMOS晶体管。 NMOS晶体管和PMOS晶体管的源极相互连接,并且NMOS晶体管和PMOS 晶体管的漏极相互连接。依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲xoutl的存在 而使PMOS晶体管处在接通或断开状态下。另一方面,依照施加于晶体管的 栅极电极的脉沖outl的存在而使NMOS晶体管处在接通或断开状态下。
同理,开关SW2-1包括一起用作传送栅极的NMOS晶体管和PMOS晶 体管。NMOS晶体管和PMOS晶体管的源极相互连接,而NMOS晶体管和 PMOS晶体管的漏极也相互连接。依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲xout2 的存在而使PMOS晶体管处在接通或断开状态下。另一方面,依照施加于晶 体管的栅极电极的脉冲out2的存在而使NMOS晶体管处在接通或断开状态 下。脉沖out2是脉冲xout2的反相脉冲。
同理,开关SW2-2包括一起用作传送栅极的NMOS晶体管和PMOS晶 体管。NMOS晶体管和PMOS晶体管的源极相互连接,而NMOS晶体管和 PMOS晶体管的漏极也相互连接。依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲xout2 的存在而使PMOS晶体管处在接通或断开状态下。另一方面,依照施加于晶 体管的栅极电极的脉沖out2的存在而使NMOS晶体管处在接通或断开状态 下。
图16是示出用于生成脉冲的脉冲生成电路的典型配置的图。脉沖生成电 路应用2输入NAND (与非)门NA1 、 2输入AND (与)门AN1以及反相 器INV1和INV2。
2输入NAND门NA1的第 一输入端接收信号xPulsel,而2输入NAND门NA1的第二输入端接收信号PulseX。
同理,2输入AND门ANl的第一输入端接收信号Pulse2,而2输入AND 门ANl的第二输入端接收信号PulseX。 2输入AND门ANl输出脉冲out2。 2输入AND门ANl还通过反相器INV2输出脉沖xout2。
可以将信号PulseX设置在高电平或低电平。将信号PulseX设置在高电 平,以便进行升压操作,而将信号PulseX设置在低电平,以便进行正常操作。
开关SW4-1是连接在节点NDll和ND10之间的NMOS晶体管。将脉冲 nl供应给NMOS晶体管的栅极电极,以便控制晶体管的接通和断开状态。
开关SW4-2包括一起用作传送栅极的NMOS晶体管和PMOS晶体管。 NMOS晶体管和PMOS晶体管的源极相互连接,而NMOS晶体管和PMOS 晶体管的漏极也相互连接。开关SW4-2连接在节点ND7和ND8之间。依照 施加于晶体管的栅极电极的脉冲xnl的存在而使PMOS晶体管处在接通或断 开状态下。另一方面,依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲nl的存在而使 NMOS晶体管处在接通或断开状态下。脉冲xnl是脉冲nl的反相脉沖。
开关SW5包括一起用作传送栅极的NMOS晶体管和PMOS晶体管。 NMOS晶体管和PMOS晶体管的源极相互连接,而NMOS晶体管和PMOS 晶体管的漏极也相互连接。开关SW5连接在节点ND5和ND8之间。依照施 加于晶体管的栅极电极的脉沖xn2的存在而使PMOS晶体管处在接通或断开 状态下。另一方面,依照施加于晶体管的栅极电极的脉沖n2的存在而使 NMOS晶体管处在接通或断开状态下。脉冲n2是脉冲xn2的反相脉冲。
开关SW6包括一起用作传送栅极的NMOS晶体管和PMOS晶体管。 NMOS晶体管和PMOS晶体管的源极相互连接,而NMOS晶体管和PMOS 晶体管的漏极也相互连接。开关SW6连接在节点ND5和ND9之间。依照施 加于晶体管的栅极电极的脉沖xn3的存在而使PMOS晶体管处在接通或断开 状态下。另一方面,依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲n3的存在而使 NMOS晶体管处在接通或断开状态下。脉沖xn3是脉冲n3的反相脉冲。
开关SW7包括一起用作传送^f册极的NMOS晶体管和PMOS晶体管。 NMOS晶体管和PMOS晶体管的源极相互连接,而NMOS晶体管和PMOS 晶体管的漏极也相互连接。开关SW7连接在节点ND7和ND9之间。依照施 加于晶体管的栅极电极的脉冲xn4的存在而使PMOS晶体管处在接通或断开 状态下。另一方面,依照施加于晶体管的栅极电极的脉冲n4的存在而使NMOS晶体管处在接通或断开状态下。脉沖xn4是脉冲n4的反相脉冲。
开关SW8是PMOS晶体管。开关SW8的漏极电极与用作源极跟随器的 NMOS晶体管NT1的漏极电极连接。开关SW8的源极电极与供应电源电压 BVDD2的线连接。将信号Nact供应给开关SW8的栅极电极,以控制开关的 接通或断开状态。
偏置消除电容器C3的第一电极与节点ND10连接,而偏置消除电容器 C3的第二电极与节点ND8连接。另一方面,电容器C4的第一电极与节点 ND10连接,而电容器C4的第二电极与节点ND9连接。
将电流源II与连线到NMOS晶体管NT1的源极电极的节点ND7连接。
在时间tl,使信号xPulsel从高电压变到低电平,而信号Pulse2处在低 电平。因此,将设置在高电平的脉冲outl和设置在低电平的脉冲xoutl供应 给开关SW1-1到SWl-3。另一方面,将设置在低电平的脉沖out2和设置在高 电平的脉冲xout2供应给开关SW2-1和SW2-2。
其结果是,使开关SW1-1到SW1-3的每一个处在接通状态下,而使开关 SW2-1和SW2-2的每一个处在断开状态下,使得电荷Q累积在充电电容器 Cl中。
另外,在时间tl,使脉冲nl和n4的每一个从低电平变到高电平,以便 使开关SW4-1、 SW4-2和SW7的每一个处在断开状态下。在这种状态下,将 参考电压Vref施加于偏置消除电容器C3和电容器C4,而将预先确定的电压 施加在NMOS晶体管NT1的栅极与源极之间。因此,对NM0S晶体管NT1 的阈值电压执行偏置消除过程。
然后,在时间t2,使脉冲nl从高电平变到低电平,使开关SW4-1和SW4-2 的每一个处在接通状态下。此后,利用预先确定的定时,使脉沖n2变成高电 平,以便使开关SW5处在接通状态下。因此,使输入电压Vin传播到开关 SW1-3和SW5、节点ND8和偏置消除电容器C3,以通过电容器C4和开关 SW7最终供应给节点ND7。
然后,在时间t3,使脉冲n2和n4从高电平变到低电平,以便使开关SW5 和SW7的每一个处在断开状态下。
在时间t3,结束偏置消除过程。
然后,利用预先确定的定时,使脉冲n3和n5的每一个变到高电平,以 便使开关SW6和SW3的每一个处在接通状态下。
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在这种状态下,在时间t4,使信号xPulsel从低电平变到高电平。此后, 利用预先确定的定时,使信号Pulse2从低电平变到高电平。其结果是,使开 关SW1-1到SW1-3的每一个处在断开状态下。然后,使开关SW2-1和SW2-2 的每一个处在接通状态下。因此,充电电容器C1和电泵电容器C2产生电容 耦合效应。其结果是,生成底部上升电压AV。这种机制就是已经参照等效电 路说明的那种。
在这个参考驱动器140中,如果接收到具有不足以灰度显示的动态范围 的输入电压,则只改变具有大电压变化的黑色侧的驱动操作。也就是说,在 灰度零的情况下,禁用升压部分142的功能。另一方面,在灰度1到63的情 况下,启用升压部分142的功能。因此,可以降低功耗,并且可以获得足以 灰度显示的动态范围。
在3.5 V系统中的驱动操作的情况下,功耗从7.5 mW降低到大约5.5 mW,或获得大约33.3 %的功耗下降。
接着,说明监视电路120的功能和配置。
如前所述,在与有效像素部分101相邻的位置(在图4中,有效像素部 分101右侧的位置)提供的监视电路120包括具有一个监视像素或多个监 视像素的第一监视像素部分107-1、也具有一个监视像素或多个监视像素的第 二监视像素部分107-2、用作第一监视像素部分107-1和第二监视像素部分 107-2公共的垂直驱动电路的垂直驱动电路(V/CSDRVM) 108、为第一监4见 像素部分107-1专门设计的第一监视水平驱动电路(HDRVM1 ) 109-1、为第 二监视像素部分107-2专门设计的第二监视水平驱动电路(HDRVM2)109-2、 和检测结果输出电路110。
监视(哑)像素电路或包括在第一监视像素部分107-1和第二监视像素 部分107-2中的每个监视(哑)像素电路的配置,基本上与包括在有效像素 部分IOI中的每个像素电路的配置相同。
图17A是示出包括在第一监视像素部分107-1中的第一监视像素电路 PXLCM1的典型配置的图,而图17B是示出包括在第二监视像素部分107-2 中的第二监视像素电路PXLCM2的典型配置的图。
如图17A所示,包括在第一监视像素部分107-1中的第一监视像素电路 PXLCM1应用用作开关设备的薄膜晶体管TFT301、液晶单元LC301和存储 电容器Cs301。液晶单元LC301的第一像素电极与薄膜晶体管TFT301的漏
极电极(或源极电极)连接。存储电容器Cs301的第一电极也与薄膜晶体管 TFT301的漏极电极(或源极电极)连接。
应该注意到,液晶单元LC301的第一像素电极、薄膜晶体管TFT301的 漏极电极(或源极电极)、和存储电容器Cs301的第一电极形成节点ND301。
应用在第一监视像素电路PXLCM1中的薄膜晶体管TFT301的栅极电极 与行上提供的所有第一像素电路PXLCM1公共的选通线302连接。
应用在第一监视像素电路PXLCM1中的存储电容器Cs301的第二电极与 行上提供的所有第一像素电路PXLCM1公共的电容器线303连接。
应用在第一监视像素电路PXLCM1中的薄膜晶体管TFT301的源极电极 (或漏极电极)与信号线304连接。
应用在第一监视像素电路PXLCM1中的液晶单元LC301的第二电极与 供电线112连接,该供电线112用于传递例如具有小幅度和在每个水平扫描 时段反相的极性的公共电压Vcom。在如下的描述中,将水平扫描时段称为 1H。供电线112是所有第一监视像素电路PXLCM1公共的线。
选通线302由应用在监视垂直驱动电路108中的选通驱动器驱动,而电 容器线303由也应用在监视垂直驱动电路108中的电容器驱动器(或CS驱 动器)驱动。信号线304由第一监视水平驱动电路109-1驱动。
如图17B所示,包括在第二监视像素部分107-2中的第二监视像素电路 PXLCM2应用用作开关设备的薄膜晶体管TFT311、液晶单元LC311和存储 电容器Cs311。液晶单元LC311的第一像素电极与薄膜晶体管TFT311的漏 极电极(或源极电极)连接。存储电容器Cs311的第一电极也与薄膜晶体管 TFT311的漏极电极(或源极电极)连接。
应该注意到,液晶单元LC311的第一像素电极、薄膜晶体管TFT311的 漏极电极(或源极电极)、和存储电容器Cs311的第一电极形成节点ND311。
应用在第二监视像素电路PXLCM2中的薄膜晶体管TFT311的栅极电极 与行上提供的所有第二像素电路PXLCM2公共的选通线312连接。
应用在第二监视像素电路PXLCM2中的存储电容器Cs311的第二电极与 行上提供的所有第二像素电路PXLCM2公共的电容器线313连接。
应用在第二监视像素电路PXLCM2中的薄膜晶体管TFT311的源极电极 (或漏极电极)与信号线314连接。
应用在第二监视像素电路PXLCM2中的液晶单元LC311的第二电极与上
述供电线112连接,该供电线112用于传递例如具有小幅度和在每个水平扫 描时段反相的极性的公共电压Vcom。在如下的描述中,将水平扫描时段称为 1H。
选通线312由应用在监视垂直驱动电路108中的选通驱动器驱动,而电 容器线312由也应用在监视垂直驱动电路108中的电容器驱动器(或CS驱 动器)驱动。信号线314由第二监^L水平驱动电路109-2驱动。
在如图4所示的典型配置中,监视垂直驱动电路108是第一监视像素部 分107-1和第二监视像素部分107-2公共的电路。监视垂直驱动电路108的基 本功能与用于驱动有效像素部分101的垂直驱动电路102的功能相同。
同理,第一监视水平驱动电路109-1和第二监视水平驱动电路109-2每一 个的基本功能与用于驱动有效像素部分101的水平驱动电路103的功能相同。
当应用在第一监视像素部分107-1中的第一监视像素电路PXLCM1作为 具有正极性的像素电路来驱动时,应用在第二监视像素部分107-2中的第二 监视像素电路PXLCM2作为具有负极性的像素电路来驱动。另一方面,当应 用在第 一监视像素部分107-1中的第 一监视像素电路PXLCM1作为具有负极 性的像素电路来驱动时,应用在第二监视像素部分107-2中的第二监视像素 电路PXLCM2作为具有正极性的像素电路来驱动。
按照这个实施例驱动有效像素部分101的方法基本上是如下的方法,在 该方法中,在选通线104-1到104-m的特定一条上施加的选通脉冲GP的下 降沿之后,即,在将来自信号线(即,信号线106-1到106-n之一)的像素视 频数据写入与特定选通线104连接的像素电路PXLC中之后,像上述那样驱 动其每一条独立地为一行连接的电容器线105-1到105-m,导致应用在每个像 素电路PXLC中的存储电容器Cs201的电容耦合效应,并且,在每个像素电 路PXLC中,由于电容耦合效应,改变出现在节点ND201上的电势,以便调 制施加于液晶单元LC201的电压。
在依照驱动方法进行驱动操作的同时,应用在监视电路120中的检测结 果输出电路110检测具有正极性和负极性的监视像素电势的电势的中点,作 为电势的中点。具有正极性和负极性的监视像素电势是作为具有正极性或负 极性的像素电路驱动的第 一监视像素电路PXLCM1 、和作为具有负极性或正 极性的像素电路驱动的第二监视像素电路PXLCM2。第一监视像素电路 PXLCM1的电势是出现在节点ND301上的电势,而第二监视像素电路
PXLCM2的电势是出现在节点ND311上的电势。
监视电路120接着从应用在检测结果输出电路110中的输出电路125输 出电势的中点,以便调整公共电压Vcom的中心值。
图18是在按照该实施例的监视电路120的基本概念的描述中引用的图。 仅为了使图简单,监视电路120在图18中被显示成未包括监视垂直驱动电路 108、第一监S见水平驱动电路109-1和第二监视水平驱动电路109-2的电路。
另外,在如图18所示的监视电路120中,作为一个例子,第一监视像素 部分107-1作为具有正极性的像素电路来驱动,而第二监^L像素部分107-2 作为具有负极性的像素电路来驱动。
121和122、以及比较结果输出部分123。
在液晶显示面板外部的平滑电容器C120与面对液晶显示面板外部的输 出端TO和输入端TI连接。在这种情况下,所谓液晶显示面板指的是如图4 所示的有源矩阵显示装置100。平滑电容器C120是用于平滑公共电压Vcom 的电容器。
应用在监视电路120中的第一监视像素部分107-1、第二监视像素部分 107-2以及开关121和122形成中点电势检测电路124。另一方面,比较结果 输出部分123起上述输出电路125的作用。
开关121的有源接触点a与供应由第一监视像素部分107-1检测的电势 的端子连接,而开关121的无源接触点b与比较结果输出部分123的第一输 入端连接。
同理,开关122的有源接触点a与供应由第二监视像素部分107-2检测 的电势的端子连接,而开关122的无源接触点b也与比较结果输出部分123 的第一输入端连接。
也就是说,开关121和122的无源接触点b通过用作节点ND121的连接 点与比较结果输出部分123的第一输入端连接。
比较结果输出部分123的第二输入端与用作输入端TI和供应公共电压 Vcom的线112之间的节点122的连接点连接。比较结果输出部分123将使其 中心值调整的公共电压Vcom供应给输出端TO。
图19是示出应用在按照该实施例的监视电路120中的比较结果输出部分 123的具体典型配置的图。
如图19所示的比较结果输出部分123应用比较器1231、具有含恒流源 反相器(constant-current-source having inverter) 1232、 源极跟随器1233和平 滑电容器C123。
比较器1231是用于将出现在节点ND121的中点电势VMHL与源极跟随 器1233的输出比较、和将代表比较结果的电势差输出到含恒流源反相器1232 的部件。
含恒流源反相器1232具有恒流源1121、恒流源1122、 PMOS (p沟道 MOS) PT121和画OS (n沟道MOS) NT121。
PMOS晶体管PT121的栅极电极和NMOS晶体管NT121的栅极电极两 者与比较器1231的输出连接。相互连接的PMOS晶体管PT121的漏极电极 和NMOS晶体管NT121的漏极电极,通过用作连接点的节点ND123与源极 跟随器1233的输入连线。
PMOS晶体管PT121的源极与连接到5V系统面板电压VDD2的恒流源 1121连线。
另一方面,NMOS晶体管NT121的源极与连接到如接地GND的电势的 参考电势VSS连接的恒流源1122连线。
含恒流源反相器1232起包括电源电势侧的恒流源1121和参考电势侧的 恒流源1122的CMOS反相器的作用。恒流源1121将具有500 nA的典型幅度 的恒定电流供应给PMOS晶体管PT121。另一方面,恒流源1122从NMOS 晶体管NT121中汲取具有500 nA的典型幅度的恒定电流。
源极跟随器1233应用NMOS晶体管NT122和恒流源1123。
NMOS晶体管NT122的栅极电极与用作含恒流源反相器1232的输出节 点的节点ND123连接。NMOS晶体管NT 122的漏极与5V系统面板电压VDD2 连线。另一方面,NMOS晶体管NT122的源极通过用作节点ND124的连接 点与恒流源1123连线。节点ND124与作为比较器1231的第二输入端与输出 端TO之间的连接点的节点ND122连接。
恒流源1123与如接地GND的电势的参考电势VSS连接。
在上述的配置中,比较结果输出部分123自动调整公共电压Vcom的中 心值,以便跟随由中点电势检测电路124检测的中点电势VMHL。
图20是示出在采用按照该实施例的驱动方法进行的处理期间沿着时间 轴出现的信号的波形的图。
如图20所示,在时间tl,将来自信号线106-1到106-n的像素视频数据 写入像素电路PXLC中。然后,在自时间tl以来经过了预先确定的时间段之 后的稍后时间t2,降低向选通线104-1到104-m施加的选通脉沖,以便使应 用在每个像素电路PXLC中的晶体管TFT201处在断开状态下。
此后,在时间t3,驱动其每一条独立地为一行连接的电容器线105-1到 105-m,导致应用在每个像素电路PXLC中的存储电容器Cs201的电容耦合 效应,并且在每个像素电路PXLC中,由于电容耦合效应,改变出现在节点 ND201上的电势,以便调制施加于液晶单元LC201的电压。
在维持分别由第一监视像素部分107-1和第二监视像素部分107-2生成的 两个电势达预先确定的时间段之后,在时间t4使应用在中点电势检测电路124 中的开关121和122的每一个处在接通状态下,以便使传递两个电势的检测 线在节点ND121相互短路。其结果是,在节点ND121出现中点电势。
在如图18和19的每个图所示的典型配置中,在包括其每一个具有正极 性的像素电路的第一监视像素部分107-1的第一监视像素电路PXLCM1中生 成的正极性像素电势VpixH是5.9V,而在包括其每一个具有负极性的像素电 路的第二监视像素部分107-2的第二监视像素电路PXLCM2中生成的负极性 像素电势VpixL是-2.8 V。
因此,检测的中点电势VMHL具有1.55 V的幅度,并且在时间t4从中 点电势检测电路124供应给比较结果输出部分123。
比较结果输出部分123自动调整公共电压Vcom的中心值,以便跟随由 中点电势检测电路124检测的中点电势VMHL。
如下的描述说明为什么在用作液晶显示面板的有源矩阵显示装置100 中提供用于自动调整公共电压Vcom的中心值的系统。
如果不调整公共电压Vcom的中心值,将引起在显示屏上生成闪烁的问 题。另外,由于施加于正极性的液晶单元的电压不同于施加于负极性的液晶 单元的电压,因此引起老化(burn-in)问题。
作为这些问题的解决方案,在工厂装运时进行的检查过程中,必须在从 工厂装运产品之前调整公共电压Vcom的中心值。因此,必须分开为检查过
程提供调整电路,其结果是,需要花费繁重的劳动时间。
另外,即使在检查过程中调整了公共电压Vcom的中心值,在用作液晶 显示面板的有源矩阵显示装置IOO运出之后,由于使用用作有源矩阵显示装
置100的液晶显示面板的环境的温度、驱动方法、驱动频率、背光(B/L)亮 度、入射光的亮度和连续使用,公共电压Vcom的中心值也可能从最佳值偏 移。
因此,由于有源矩阵显示装置100使用于自动调整公共电压Vcom的中 心值的系统包括在液晶显示面板中,因此无需需要花费繁重劳动时间的检查 过程。因此,即使由于使用用作有源矩阵显示装置100的液晶显示面板的环 境的温度、驱动方法、驱动频率、背光(B/L)亮度或入射光的亮度,公共电 压Vcom的中心值从最佳值偏移,用于自动调整公共电压Vcom的中心值的 系统也能够将公共电压Vcom的中心值维持在对该环境最佳的值。其结果是, 有源矩阵显示装置100提供了能够适当防止在显示屏上生成闪烁的好处。
另外,由于发生在与像素电路连接的选通线的下降沿上的电容耦合效应、 或流过在像素电路中应用的薄膜晶体管TFT201的漏电流,出现在有效像素 部分101中应用的显示像素电路中的电势变化。其结果是,公共电压Vcom 的最佳中心值也需要改变。但是,在这个实施例的情况下,公共电压Vcom 的中心值总是被调整成最佳值,以便可以避免有效像素部分中出现的电势的 变化对显示画面的质量的影响。
如下的描述说明有效像素部分中出现的电势的变化的机制。
图21是示出作为执行按照该实施例的驱动方法的结果获得的理想状态 的图。应该注意到,为了使如下的描述易于理解,如图21所示的电压和其它 量的值可能不同于实际驱动操作的那些值。
如图21所示,在理想状态下,出现在像素电路中的电势以相对于视频信 号Sig的中心值对称的幅度上振动。
如果具有正(+ )极性的像素电势Pix与公共电压Vcom之间的电势差、 和具有负(-)极性的像素电势Pix与公共电压Vcom之间的电势差是一致的, 则不生成亮度差,因此,在显示屏上看不到闪烁。
也就是说,如果具有正(+ )极性的像素电势Pix与公共电压Vcom之间 的电势差、等于具有负(-)极性的像素电势Pix与公共电压Vcom之间的电 势差,则^L频信号Sig的中心值应该等于最佳公共电压Vcom。
但是,在像素电路中,实际最佳公共电压Vcom低于视频信号Sig的中 心值。这种差异被认为是由在与像素电路连接的选通线的下降沿上发生的电 容耦合效应、或流过在像素电路中应用的薄膜晶体管TFT201的漏电流引起的差异。
<选通耦合>
图22A是示出选通脉冲、与具有负(-)极性的像素电势Pix和公共电压 Vcom之间的电势差之间的关系的图,而图22B是示出选通脉冲、与具有正 (+ )极性的像素电势Pix和公共电压Vcom之间的电势差之间的关系的图。
由于薄膜晶体管TFT201处在接通时段内的事实,消除了作为沿着+方 向的电容耦合效应的、由薄膜晶体管TFT201的栅极电极引起的电容耦合效 应。但是,不能消除作为沿着-方向的电容耦合效应的、由薄膜晶体管TFT201 的栅极电极引起的电容耦合效应,使得出现在像素电路中的电势下降。
因此,如果视频信号Sig的中心值等于公共电压Vcom (Vcom=Sig), 则具有正(+ )极性的像素电势Pix与公共电压Vcom之间的电势差、不等于 具有负(-)极性的像素电势Pix与公共电压Vcom之间的电势差。
<像素电路晶体管的漏电流>
图23是示出其每个流过在像素电路中应用的FTF(薄膜晶体管)的漏电 流的原因的模型的图。
流过像素电路晶体管的漏电流可以是流到信号线的漏电流、或如流到选 通线的漏电流的、由充电和放电过程引起的漏电流。流到信号线的漏电流是 在用作像素电路晶体管的TFT的S (源极)和D (漏极)电极之间流动的漏 电流,而流到选通线的漏电流是在TFT的S (源极)和G (栅极)电极之间 流动的漏电流。
在如下的描述中,将在TFT的S (源极)和D (漏极)电极之间流动的 、漏电流称为S-D漏电流,而将在TFT的S (源极)和G (栅极)电极之间流 动的漏电流称为S-G漏电流。
作为组合S-D漏电流和S-G漏电流所得的结果,也称为电势Pix的像素 电势下降。因此,像素电势(或电势Pix)受如由光引起的电流增大(如电流 Ioff的增大)和由频率变化引起的保持时段变化的原因影响。
图24A是示出在实现按照对负(-)极性的实施例的驱动方法中、作为栅 极耦合效应和其每一种都流过在像素电路中应用的晶体管的漏电流的结果获 得的状态的图,而24B是示出在实现按照对正(+ )极性的实施例的驱动方 法中、作为栅极耦合效应和其每一种都流过在像素电路中应用的晶体管的漏 电流的结果获得的状态的图。在图24A和24B的每个图中,虛线示出作为没有栅极耦合效应和没有流 过应用在像素电路中的晶体管的漏电流的结果获得的信号的波形,而实线示 出作为栅极耦合效应和其每一种流过应用在像素电路中的晶体管的漏电流的 结果获得的信号的波形。
在负极性侧,S-D漏电流的方向与S-G漏电流的方向相反。因此,实际 方向由S-D漏电流和S-G漏电流的较大那个决定。
另一方面,在正极性侧,S-D漏电流的方向与S-G漏电流的方向匹配, 朝向像素电势下降的方向。
如上所述,栅极耦合效应和其每一种流过应用在像素电路中的晶体管的 漏电流使出现在像素电路中的电势下降,使得最佳公共电压Vcom沿着向下 方向偏移。
在这个实施例中,如上所述,自动调整公共电压Vcom的中心值,使得 可以消除有效像素电势的变化对画面质量的影响。
图25是示出作为其影响可以通过依照该实施例自动调整公共电压Vcom 的中心值消除的原因的、像素电势变化的原因的表格。为了便于比较,该表 格还示出了作为其影响可以通过执行检查过程消除的原因的、像素电势变化 的原因。在图25的表^f各中,圓圈符号指示可以消除其影响的原因。另一方面, X符号指示不能消除其影响的原因。
像素电势变化的特定原因的影响不能仅仅通过执行4企查过程来消除。但 是,通过依照该实施例自动调整公共电压Vcom的中心值,可以消除像素电 势变化的特定原因的影响。像素电势变化的特定原因是在实际使用时发生的 驱动频率变化、也在实际使用时发生的环境温度变化和老化。驱动频率的变 化、环境温度的变化和老化由流过应用在像素电路中的晶体管的断开漏电流 引起,而不能仅仅通过执行检查过程来消除。
同理,像素电势变化的其它特定原因的影响也不能仅仅通过执行检查过 程来消除。但是,通过依照该实施例自动调整公共电压Vcom的中心值,可 以消除像素电势变化的其它特定原因的影响。像素电势变化的其它特定原因 是在实际使用时发生的驱动频率变化、也在实际使用时发生的环境温度变化、 也在实际使用时发生的背光亮度变化和外部光亮度的变化。驱动频率的变化、 环境温度的变化、背光亮度变化和外部光亮度的变化由流过应用在像素电路 中的晶体管的光漏电流引起,并且不能仅仅通过执行检查过程来消除。
上面已经描述了公共电压Vcom的中心值的自动调整。如下的描述说明 按照该实施例组成第一和第二监视像素部分107-1和107-2的像素电路的布 局。
如前所述,依照该实施例,在与有效像素部分101相邻的位置(在图4 中,有效像素部分101右侧的位置)提供的监视电路120包括具有一个监 视像素或多个监视像素的第一监视像素部分107-1、也具有一个监视像素或多 个监视像素的第二监视像素部分107-2、用作第一监视Z象素部分107-1和第二 监视像素部分107-2公共的垂直驱动电路的垂直驱动电路(V/CSDRVM )108、 为第一监视像素部分107-1专门设计的第一监视水平驱动电路(HDRVM1) 109-1、为第二监视像素部分107-2专门设计的第二监视水平驱动电路 (HDRVM2) 109-2、和检测结果输出电路110。
在有效像素部分101右侧的位置具有上面布局的理由说明如下。
如图26所示,创建监视像素电势或多个监视像素,作为有效像素部分 101的一部分。例如,创建监视像素电势,作为有效像素部分101的像素电 路,或创建监视像素电势,作为有效像素部分101的行。在这种配置中,以 与有效像素部分101相同的方式,将监视像素电势与受垂直驱动电路102和 水平驱动电路103驱动的选通线、电容器线和信号线连接。
但是,在这种配置的情况下,每个监视像素电势需要与每个有效像素电 路所需的电势相似的电势。因此,由于不能改变监视像素部分的配置太多,
因此必须将监视像素部分放置在可用像素部分(或可用显示区)上面或下面 的位置,并且必须使监视像素部分朝向水平方向。
另外,由于使用与显示像素电路(或有效像素部分)相同的驱动信号(或 相同的控制信号),所以使用控制信号的自由度低。还有,由于信号线还与可 用显示区共享,因此这种配置引起了不能忽略由每条信号线产生的电容耦合 效应的问题。
依照该实施例,在进行将数据写入监视像素电势中的操作之后,可以在 一个帧时段的中间执行电势检测过程,以便完成最佳校正操作。
但是,如图27所示,由于每个显示像素电路在一个帧时段的中间从信号 线接收视频信号而受信号线电压变化影响,因此监视像素电势的电势也不可 避免地变化。因此,必须在视频信号的消隐时段内进行校正操作。
另外,也难以为两个极性(即,正极性和负极性)布置监视像素电势,
作为上述用于自动调整公共电压Vcom的中心值的系统所需的像素电路。
为了解决上述问题,在与有效像素部分101相邻的位置与有效像素部分
101独立地创建监视电路120,作为应用第一监视像素部分107-1、第二监视
像素部分107-2、垂直驱动电路108、第一监视水平驱动电路109-1和第二监
视水平驱动电路109-2的电路。
另外,在监视像素部分包括多个监视像素的配置的情况下,如果如图28A
和28B所示,选通线仅仅由多个监视像素共享,则栅极耦合的量不可避免地变化。
在如图28A所示的配置中,监^/f象素的布局朝向水平方向,并且监祯/f象 素共享选通线。在这种情况下,任何特定的像素电路都受与特定一个相邻的 像素电路的栅极耦合效应影响。
另一方面,在如图28B所示的配置中,监视像素电势的布局朝向垂直方 向,并且监视像素电势共享选通线。在这种情况下,任何特定的像素电路不 仅受特定像素电路本身的栅极耦合效应影响,而且同时受与特定一个相邻的 像素电路的栅极耦合效应影响。因此,出现在像素电路中的电势下降大。
为了解决上述问题,在该实施例的情况下,提供选通线,以便形成如下 所述的所谓嵌套(nesting)布局。因此,期望提供这样的配置,其中即使监 视像素的布局朝向垂直方向,任何特定监视像素也只受与特定像素电路本身 连接的线的栅极耦合效应影响。
图29是示出按照该实施例的监视像素部分107A中的像素电路的典型布 局的图。图30是示出在如图29所示的监视像素部分107A中出现的驱动信 号的波形的图。
如图29所示的监视像素部分107A是将16个监视像素电路PXLCM11 到PXLCM44布置以形成4x4矩阵的典型监视像素部分。但是,形成矩阵的 监视像素的数量决不会局限于16个。也就是说,该矩阵可以是nxn矩阵, 其中,符号n表示除4以外的任何整数。
组成监视像素部分107A的像素电路的矩阵被与列平行的直线划分成2 个区域,即,ARA1和ARA2。
在像素矩阵的每一行上,存在第 一监视像素电路未用在实际监视中的区 域ARA11和第二监视像素电路用在实际监视中的区域ARA21。在图29中, 第一监视像素电路用符号pixA表示,而第二监视像素电路用符号pixB表示。区域ARAll和ARA21沿着列方向交替布置在两个区域ARA1和ARA2的每 一个中。因此,第一监视像素电路pixA在像素电路矩阵中沿着列方向形成锯 齿线。同理,第二监视像素电路pixB在像素电路矩阵中沿着列方向形成锯齿 线。
如图29所示,应用在监视像素部分107A中的第一监视像素电路pixA 和第二监视像素电路pixB的每一个,应用起开关设备作用的薄膜晶体管 TFT321、液晶单元LC321和存储电容器Cs321。液晶单元LC321的第一像素 电极与薄膜晶体管TFT321的漏极电极(或源极电极)连接。薄膜晶体管 TFT321的漏极电极还与存储电容器Cs321的第一电极连接。应该注意到,薄 膜晶体管TFT321的漏极电极、液晶单元LC201的第一电极、和存储电容器 Cs321的第 一电极之间的连接点形成节点ND321 。
如图29所示的监视像素部分107A使用2条选通线,即,第一选通线GT1 和第二选通线GT2。第一选通线GT1与在第一监视像素区ARA11中的第一 监视像素电路pixA中应用的薄膜晶体管TFT321的栅极电极连接,而第二选 通线GT2与在第二监视像素区ARA21中的第二监视像素电路pixB中应用的 薄膜晶体管TFT321的栅极电极连接。
第二监视像素电路pixB的节点ND321与如ITO线的导线连接。位于第 四行和第二列的交点的第二监视像素电路PXLCM42的节点ND321与检测结 果输出电路110连接。
作为实际监视像素电势,如图29所示的典型配置应用监视像素电路 PXLCM13、 PXLCM22、 PXLCM33、和PXLCM42。
第一监视像素电路pixA和第二监视像素电路pixB每一个的存储电容器 Cs321的第二电极、与作为一行上的所有像素电路公共的线的电容器线L321 连接。
另外,在位于相同列上的第一监视像素电路pixA和第二监视像素电路 pixB的每一个中应用的薄膜晶体管TFT321的源极电极(或漏极电极)与为 该列提供的信号线连接。为第一到第四列提供的信号线分别是信号线L322-l 到L322-4。
在第一监视像素电路pixA和第二监视像素电路pixB的每一个中应用的 液晶单元LC321的第二像素电极、与典型地用于供应具有小幅度和在每个水 平扫描时段反相的极性的公共电压VCOM( Vcom)作为所有像素电路公共的
信号的线连接。在如下的描述中,将水平扫描时段称为1H。
如图30的时序图所示,首先,将第一选通线GT1驱动到高电平,以便 使第一监视像素电路pixA处在空驱动状态下。随着第一监视像素电路pixA 处在空驱动状态下,与第 一监视像素电路pixA相邻的第二监视像素电路pixB 受第一监视像素电路pixA的栅极耦合效应影响。但是,利用第一选通线GT1 的下降沿的定时,使第二监视像素电路pixB恢复到它的原始状态。
接着,将第二选通线GT2驱动到高电平,以便使第二监视像素电路pixB 处在实(real)驱动状态下。随着第二监视像素电路pixB处在实驱动状态下, 第二监视像素电路pixB只经历由它自身产生的栅极耦合效应,而决不会受与 第二监视像素电路pixB相邻的第一监视像素电路pixA产生的栅极耦合效应 影响。因此,可以使像素电路经历的电势下降的幅度与应用在有效像素部分 101中的像素电路PXLC的下降相同。
如上所述,在这个实施例中,通过提供选通线以便形成所谓的嵌套布局, 监视像素产生的栅极耦合效应是只由与监视像素本身连接的选通线引起的电 容耦合效应。
如图29所示的监视像素部分可以用作在如图4所示的有源矩阵显示装置 100中应用的第一监视像素部分107-1和第二监视像素部分107-2的任一个。
如上所述,这个实施例具有这样的配置,其中在与有效像素部分101相 邻的位置与有效像素部分101独立地创建监视电路120,作为应用第一监祸L 像素部分107-1、第二监视像素部分107-2、垂直驱动电路108、第一监视水 平驱动电路109-1和第二监视水平驱动电路109-2的电路。另外,提供选通线 以便形成所谓的嵌套布局。因此,该实施例提供了设计液晶面板的自由度较 高的好处。
其结果是,更易于布置监视电路120的配置电路,即,更易于布置第一 监视像素部分107-1、第二监视像素部分107-2、垂直驱动电路108、第一监 视水平驱动电路109-1和第二监视水平驱动电路109-2。
如图4所示,可以在与有效像素部分104相邻(在图4中,右侧)的位 置,与有效像素部分101独立地布置监视电路120的所有配置电路。另外, 可以将配置电if各的布局"&计成各种形状。
例如,如图31A所示,将布局分解成在有效像素部分101上面的位置和 在有效像素部分101右侧的位置。另外,也可以提供如下述布局的图31B所
示的另一种典型布局,其中第一监视像素部分107-1与第二监视像素部分
107-2平行,监视水平驱动电路109位于第一监视像素部分107-1和第二监一见 像素部分107-2的上面,而监视垂直驱动电路108位于第一监视像素部分 107-1和第二监视像素部分107-2的下面。
还有,因此可以与有效像素部分101分开地提供专门为监视像素部分i殳 计的垂直和水平驱动电路,使得可以解决必须在垂直信号的消隐时段内进4亍 校正操作的问题。如前所述,这个问题是由下述事实引起在一个帧时段的 中间,由于每个显示像素电路从信号线接收视频信号而受信号线电压变化影 响,因此监视像素电势的电势也不可避免地变化。
如前所述,对有效像素电路(每一个也称为显示像素电路)和位于与有 效像素电路分开的位置的监视像素电势进行驱动操作,使得由于结构差异, 害怕监视像素电势偏移打算用于显示像素电路的目标电势。但是,该实施例 应用了这样的电路,该电路与用于调整出现在监视像素电势器的电势相对于 打算用于显示像素电路的目标电势的偏移。
这个实施例采用如下系统,在该系统中,监视电路120包括一对监一见4象 素部分,即具有正(+ )极性的第一监视像素部分107-1和具有负(-)极 性的第二监视像素部分107-2。在该系统中,通过使传递在第一监视像素部分 107-1和第二监视像素部分107-2中检测的像素电势的检测线相互短路,可以 生成中点检测电势,作为用于调整(校正)公共电压Vcom的电势(或中心 值)的电势。
生成的中点电势应该与施加于有效像素电路(或显示像素电路)的公共 电压Vcom的电势一致。但是,如果相互独立地提供监视像素电势和显示像 素电路(或有效像素电路),则即使使监视像素和显示像素处在相同操作条件 下,由于如图32所示的液晶显示面板表面的变化,也很有可能产生在监视像 素电势中检测的电势Pix与实际出现在显示像素电路中的电势之间的差异。 液晶显示面板表面的典型变化是液晶单元间隙的变化和层间绝缘膜的变化。
例如,液晶单元间隙的变化对液晶单元的电容产生影响,而层间绝缘膜 的变化典型地对存储电容器的电容、TFT的栅极电极的寄生电容器的电容和 TFT的特性产生影响。
由于液晶显示面板中的这种变化和电势的差异,在监视电路中也存在误 差,使得害怕检测电势偏移打算用于显示像素电路的目标电势。为了解决这
个问题,必须采用如下两种典型方法之一或这些方法的组合。
依照第一种方法,将具有相互不同幅度的视频信号写入监视像素电势中, 使得将偏置故意提供给在每个像素电路中检测的中点电势,作为用于校正检 测中点电势的偏置,以便消除检测电势相对于打算用于显示像素电路的目标 电势的偏移。另一方面,依照第二种方法,使每个监视像素电势配有电容器, 使得将偏置故意提供给检测的中点电势,作为用于校正检测中点电势的偏置, 以便消除检测电势相对于打算用于显示像素电路的目标电势的偏移。
通过采用第 一和第二种方法之一或这些方法的组合,可以消除检测电势 相对于打算用于显示像素电路的目标电势的偏移。
首先说明第一种方法。依照该方法,通过将由应用于监视像素电势的一见 频信号Sig之间的幅度差引起的偏置故意提供给检测中点电势,进行校正斗企 测中点电势的操作。
图33A和33B的每一个是在通过将由应用于监视像素电势的视频信号 Sig之间的幅度差引起的偏置故意提供给检测中点电势、进行校正检测中点电 势的操作的描述中引用的说明图。更具体地说,图33A是示出对于将具有相 同幅度的信号Sig应用于监视像素电势的情况、作为检测电势Pix的中点结果 获得的检测输出的说明图。另一方面,图33B是示出对于将具有相互不同的 幅度的信号Sig应用于监视像素电势以便故意将偏置提供给检测输出、以消 除检测电势相对于打算用于显示像素电路的目标电势的偏移的情况、作为检 测电势Pix的中点结果获得的检测输出的说明图。
依照第一实施例,故意将偏置提供给检测输出,以便消除检测电势相对 于打算用于显示像素电路的目标电势的偏移。如图33B所示,将具有相同不
同的幅度的信号Sig写入应用在该实施例中的一对监视像素部分中。由于检 测的中点电势通过使传递从监视像素部分中检测的电势的检测线相互短路生 成,因此检测电势可以偏移一差值,该差值等于用于消除检测电势相对于打 算用于显示像素电路的目标电势的偏移的偏置。在如图33B所示的情况下, 改变负侧的视频信号Sig-的幅度,然后将视频信号Sig-写入负侧的监视像素 部分中。但是,应该注意到,也可以提供改变正侧的视频信号Sig+的幅度、 然后将视频信号Sig+写入正侧的监视像素部分中的配置。
图34是示出通过将由应用于监视像素电势的视频信号Sig之间的幅度差 引起的偏置故意提供给检测中点电势、进行校正检测中点电势的操作的电路
的第一典型配置的图。
与第 一监视像素部分107-1相关联的第 一监视水平驱动电路109-1的输出级提 供的正极性写入电路1091-1。同理,该电路典型地应用作为专门为负极性设 计的写入电路的、在与第二监视像素部分107-2相关联的第二监视水平驱动 电路109-2的输出级提供的负极性写入电路1091-2。正极性写入电路1091-1 和负极性写入电路1091-2的每个都生成具有可独立控制的幅度的视频信号 Sig。
正极性写入电路1091-1和负极性写入电路1091-2的每一个应用数字-才莫 拟转换器DAC和用于放大由数字-模拟转换器DAC生成的模拟信号的放大器 amp。
图35是示出通过将由应用于监视像素电势的视频信号Sig之间的幅度差 引起的偏置故意提供给检测中点电势、进行校正检测中点电势的操作的电路 的第二典型配置的图。
与如图34所示的电路非常相似,如图35所示的电路也应用作为专门为 正极性设计的写入电路的、在与第一监视像素部分107-1相关联的第一监视 水平驱动电路109-1的输出级提供的正极性写入电路1091-1。同理,该电路 典型地应用作为专门为负极性设计的写入电路的、在与第二监视像素部分 107-2相关联的第二监视水平驱动电路109-2的输出级提供的负极性写入电路 1091-2。
但是,在如图35所示的电路的情况下,除了每个用于放大由分压电阻器 DRG1和DRG2之一生成的模拟信号的放大器amp外,正极性写入电路1091 -1 和负极性写入电路1091-2分别应用分压电阻器DRG1和DRG2,取代数字-模拟转换器DAC。分压电阻器DRG1和DRG2的每一个生成具有可独立控制 的幅度的视频信号Sig。
在如图35所示的典型配置中,分压电阻器DRG1和DRG2的每一个应 用开关来选择用于生成具有希望的幅度的视频信号Sig的电阻器串联电路。 但是,也可以采用另一种控制方法,通过该方法,通过利用激光修理(repair) 技术断开电阻器,以便选择用于生成具有所希望的幅度的视频信号Sig的电 阻器串联电路。
应该注意到,中点电势检测系统和/或Sig写入系统不必与LCD (液晶显
示)面板集成在一起和嵌在液晶显示面板中。也就是说,中点电势检测系统
和/或Sig写入系统可以分别实现成如图36A或36B所示的COG、 COF等的 外部IC。
接着说明第二种方法。依照第二种方法,使每个监^f见像素电势配有附加 电容器,使得将偏置故意提供给检测中点电势,作为用于校正检测电势的偏 置,以便消除检测电势相对于打算用于显示像素电路的目标电势的偏移。
图37是在通过将由附加电容器生成的偏置故意提供给检测中点电势、进 行校正检测中点电势的操作的概况的描述中引用的说明图。
依照第二种方法,将附加电容器COF附到监视^^素电路PXLCM的节点 ND321,作为用于调整在监视像素电路PXLCM中累积的电荷量的电容器。
将附加电容器COF添加到正极性监视像素和负极性监视像素的每一个。 通过采用开关或激光修理技术使附加电容器COF与监视像素电路PXLCM连 接或断开,以便调整监视像素电路PXLCM的电容。通过调整监视像素电^各 PXLCM的电容,可以控制提供给监视像素电路PXLCM的检测电势的偏置。
在如图37所示的典型配置中,采用了基于补偿开关SWOF的开关技术。
图38是示出通过将由附加电容器生成的偏置故意提供给检测中点电势、 进行校正检测中点电势的操作的中点电势检测电路124A的典型配置的电路 图。
如图38所示的中点电势检测电路124A包括形成通过起开关SW107-1 作用的NMOS晶体管与第一监视像素部分107-1的节点ND301连接的并耳关电 路的多个附加电容器COF107-1、和形成通过起开关SW107-2作用的PMOS 晶体管与第二监视像素部分107-2的节点ND311连接的并联电路的多个附加 电容器COF107-2。
开关SW107-1的栅极电极(也称为控制电极)通过反相器INV107与供 应偏置信号SOFST的线连接。另一方面,开关SW107-2的栅极电极(也称 为控制电极)直接与供应偏置信号SOFST的线连接。
在如图38所示的典型配置中,第一监视像素部分107-1被显示成正极 性的像素电路,而第二监视像素部分107-2被显示成负极性的像素电路。另 外,在如图38所示的典型配置中,用于取出现在第一监视像素部分107-1 和第二监^L像素部分107-2中的电势的平均的开关121和122的每一个是晶 体管。
图39示出了指示附加电容器COF107-1和COF107-2分别与节点ND301 和ND311连接的时序的典型时序图。
如图39的时序图所示,在检测其每一个出现在像素电路中的电势的时段 期间,将低电平有效(active-low)偏置信号SOFTS设置在作为有效状态电 平的低电平。在这种状态下,附加电容器COF107-1和COF107-2分别与出现 要检测的像素电势的节点ND301和ND311连接。
另一方面,在不检测其每一个出现在像素电路中的电势的时段期间,将 偏置信号SOFTS设置在作为无效状态电平的高电平。在这种状态下,附加电 容器COF107-1和COF107-2分别与节点ND301和ND311断开。
另外,在检测其每一个出现在像素电路中的电势的时段期间,如上所述, 附加电容器COF107-1和COF 107-2分别与节点ND301和ND311连接。因此, CS耦合效应的幅度减小。
图40是示出用于通过将偏置故意提供给每个电势来校正检测电势的电 路的像素电势短路模型的图。作为用于通过将偏置故意提供给每个电势来校 正检测电势的电路的方程,下面将说明基于像素电势短路模型的模型方程。
Ql = (Cl + C2 + C3)VL + {C1/(C1 + C2 + C3)} x Vcs x (Cl + C2 + C3), Q2 = (Cl + C2 + C4)VH - {C1/(C1 + C2 + C4)} x Vcs x (Cl + C2 + C4), Ql + Q2 = (Cl + C2)(VH + VL) + C3VL + C4VH = {2(C1 + C2) + C3 + C4}Vcom,
Vcom = {(Cl + C2)(VH + VL) + C3VL + C4VH}/{2(C1 + C2) + C3 + C4}
…(5-4)
用在上面方程中的符号说明如下 符号Cl表示液晶单元Clc的电容。 符号C2表示存储电容器Cs的电容CS。 符号C3表示添加到L (负极性)侧的附加电容器的电容。 符号C4表示添加到H (正极性)侧的附加电容器的电容。 符号VH表示要从正极性侧的信号线写入像素电路中的电势。 符号VL表示要从负极性侧的信号线写入像素电路中的电势。 图41(1)是示出对于C3 = 6 pF和C4 = 6 pF、电势VL和VH的波形的图, 而图41(2)是示出对于03 = 1 pF和C4-6 pF、电势VL和VH的波形的图。
当电容C3从6 pF改变成1 pF时,公共电压Vcom的中心值com像下述那样 变化。
首先,从上面给出的模型方程中,将公共电压Vcom的中心值com表达 如下
com = {(CI + C2)(VH + VL) + C3VL + C4VH}/{2(C1 + C2) + C3 + C4}
(5-4 )
ih我々:K艮i殳CI = 11 pF, C2 = 36 pF, VL = 3.35 V和VH = 0 V (这是取4乍 参考电压的值)。然后,如下将这些典型数值代入方程(5-4)中 对于如图41(1)所示的波形
com ={(11 + 36)(0 + 3.35) + 6 x 3.35 + 6 x 0}/{2(ll + 36) + 6 + 6}
=1.675 V …(5-4-1 ) 对于如图41(2)所示的波形
com - {(11 + 36)(0 + 335) + 1 x 3.35 + 6 x 0}/{2(l 1 + 36) + 1 + 6} =1.593 V ... (5-4-2)
从作为平均com的计算值的、由方程(5-4-1)和(5-4-2)表示的值中可 明显看出,添加到L (负极性)侧的附加电容器的电容C3的变化提供了用于 校正检测电势的偏置。
也就是说,作为平均com的计算值的、由方程(5-4-1)和(5-4-2 )表示 的值证明了故意给予检测电势的偏置可以用作用于校正检测电势的偏置。
图42是示出用于改变提供为COF的附加电容器的电容的典型配置的图。
如图42所示,可以通过依照施加于开关SWOF的控制信号CTL使每个 开关SWOF处在接通或断开状态下,控制附加电容器COF的电容。作为一 种替代,可以利用激光物理断开附加电容器COF的任何一个,以便设置附加 电容器COF的电容。
另外,如前所述,在按照该实施例的配置中,分别布置有效像素电路(每 一个也称为显示像素电路)和监视像素电势。通过利用开关121和122使传 递从监视像素电势中检测的电势的检测线相互短路,以便找出检测电势的中 点。
在这种配置中,在使传递从监视像素电势中检测的电势的检测线相互短 路的操作之后,取决于是否执行将视频信号重写入每个监视像素电势中的过程,可以使电势变形。因此,像素功能可能如例如老化现象所证明的变差。
为了解决这个问题,依照该实施例,提供了在使传递从监视像素中检测
的电势的检测线相互短路的操作之后、执行重写视频信号的过程的配置。通
过执行重写视频信号的过程,校正电势的变形以便提供电保护。
依照该实施例,进行操作,以便使传递从正(+ )和负(_ )极性的监
视像素中检测的电势的检测线相互短路。通过使检测线短路,可以生成电势
的中点,作为用于调整公共电压Vcom的中心值的平均值。
在驱动液晶单元的正常操作下,用于驱动液晶单元的公共电压Vcom是 如图43A所示的那个的AC电压。借助于这样的AC电压,可以防止像素电 路的电势变形。
但是,在使开关交替地和重复地处在短路和开路状态下、以便检测监视 像素的电势的系统的情况下,害怕电势像图43B所示变形。
在短路状态下,负极性的时段变短,使电势变形。在如图43B所示的典 型情况下,负极性的时段变短,但在检测像素中正极性的时段不利地变短。
图44是在用于防止从监视像素电势中检测的电势变形的方法的描述中 引用的说明图。
在用作检测系统的检测结果输出电路110取出所希望的电势之后,不必 要维持短路状态。因此,在完成了检测过程之后,再次写入与短路前那个相 同的电势。在将电势重写入像素电路中的操作之前,必须一次性执行重写准 备过程。将像素电势重写入像素电路中的操作之前执行重写准备过程的系统 将在后面描述。
图45是在用于防止从监视像素电势中检测的电势因使传递检测电势的 检测线处在短路状态下的过程而变形的方法的具体描述中引用的说明图。
如图45所示,在通过用作像素晶体管的TFT将像素电势pix写入像素电 路中之后,由于CS耦合效应,像素电势pix达到所希望的电平。在第一次写 入操作中,这样的CS耦合效应发生一次。因此,需要作出巧妙的尝试,以 防止在重写时另一个CS耦合效应进一步提高像素电势pix。
在重写准备过程中作出这样的尝试,以便沿着与电容器信号CS的当前 极性相反的方向改变电容器信号CS。重写准备过程可能通过依照像素电路的 极性,沿着L (向下)或H (向上)方向改变电容器信号CS,降低或升高电 容器信号CS。也就是说,重写准备过程沿着与将发生在重写时的其它CS耦
合效应的方向相反的方向产生cs耦合效应。
当然,当改变电容器信号CS时,出现在像素电路中的电势pix也受该变 化影响。但是,如果如图45所示利用紧接在选通脉沖之前的定时执行重写准 备过程,该选通脉冲用于触发将电势pix所代表的视频信号重写入像素电路 中的操作,则在重写准备过程之后会马上将正常视频信号重写入像素电路中, 使得通过视频信号重写操作引起的pix变化将消除出现在准备过程中的变化 对电势pix的影响。
图46是示出电势变形防止电路400的第一典型配置的图,该电势变形防 止电路400用于防止检测电势在使传递其每一个出现在监视像素电势中的电 势的检测线相互短路的过程中变形。
图47A和47B示出了出现在如图46所示的电势变形防止电路400中的 信号的时序图。
如图46所示,电势变形防止电路400包括2输入0R (或)门401、移 位寄存器402到404、 SR触发器(SRFF) 405、 3输入AND门406、 CS重置 电路407、 CS锁存电路408和输出緩冲器409。 2输入OR门401接收用于正 常信号写入操作的传送脉沖VST (也称为垂直开始脉冲VST)、和用于视频 信号重写操作的另一个重写传送脉沖VST2,计算正常写入传送脉冲VST和 另一重写传送脉冲VST2的逻辑和。移位寄存器402到404以形成串联电路 的级联连接与2输入0R门401的输出端连线。SRFF405通过用于正常信号 写入操作的传送脉沖VST设置,和通过由提供在级联连接的最后一级的移位 寄存器404生成的脉沖V3重置。SRFF 405从它的反相输出端XQ输出低电 平有效屏蔽(masking)信号MSK。 3输入AND门406接收由在级联连接的 中间级提供的移位寄存器403生成的输出脉冲V2、屏蔽信号MSK和使能信 号ENB,计算输出脉冲V2、屏蔽信号MSK和使能信号ENB的逻辑积。CS 重置电路407与极性同步脉冲POL同步地输入来自3输入AND门406的输 出信号S406,并且将CS重置信号Cs—reset输出到CS锁存电路408。 CS锁 存电路408与极性同步脉沖POL同步地锁存来自SRG 404的输出脉冲V3, 并且依照从CS重置电路407接收的CS重置信号Cs—reset重置锁存数据。输 出緩冲器409是用于输出来自CS锁存电路408的信号作为电容器信号CS的 緩冲器。
如上所述,如图46所示的电势变形防止电路400应用CS重置电路407,
使得可以执行重写准备过程。
CS重置电路407识别电容器信号CS的当前极性,并且沿着与识别极性 相反的方向执行重置操作(或重写准备过程)。由于这个原因,CS重置电路 407使用通过3输入AND门406从移位寄存器403接收的脉沖V2,使得可 以紧接在将视频信号重写入像素电路中之前执行重写准备过程。
另外,为了沿着与电容器信号CS的当前极性相反的方向改变电容器信 号CS,即,为了沿着使CS耦合效应在下述方向发生的方向改变电容器信号 CS,该方向与在重写时将发生的其它CS耦合效应的方向相反,必须确定电 容器信号CS的当前极性。这就是CS重置电路407也接收极性识别脉冲POL 的原因。
另外,在重置操作期间,不输出CS重置信号Csjeset。
在这种典型配置中,利用通过脉冲V3确定的定时执行将视频信号写入 像素电路中的搡作。
图48是示出电势变形防止电路400A的第二典型配置的图,该电势变形 防止电路400A用于防止检测电势在其每一个出现在监视像素电势中的电势 的短路过程中变形。图49A和49B示出了图48的时序图。
在如图48所示的电势变形防止电路400A中,在不考虑由在如图46所 示的电势变形防止电路400中应用的SRFF 405设置的屏蔽时段的情况下,执 行重写准备过程。但是,电势变形防止电路400A的配置比如图46所示的电 势变形防止电路400的配置更简单,因为电势变形防止电路400A不包括在 电势变形防止电路400中应用的SRFF405。也可以将利用通过重写传送脉冲 VST2确定的定时执行重写准备过程的配置提供给电势变形防止电路400A。
如图48所示的电势变形防止电路400A对长设置时段有用,只要重置时 段是可接受的。
应该注意到,电势变形防止电路400和电势变形防止电路400A的每一 个可通过采用LTPS技术集成到有源矩阵显示装置100中,或附接到有源矩 阵显示装置100上作为COG、 COF等。
接着,说明监视电路120中的选通线的布局。
如前所述,在这个实施例中,提供选通线,以便形成所谓的嵌套布局。 但是,基本上,如果显示像素(或有效像素)中的选通线的时间常数不同于 监视像素中的选通线的时间常数,则显示像素与监视像素之间的生成电势也
将存在差异。如果存在显示像素电路与监视像素之间的生成电势的差异,则 害怕每次校正的输出偏移打算用于显示像素的目标电势。
为了解决上述问题,使具有小时间常数的选通线的监视像素配有调整电 阻器。具体地说,作出设计监视像素中的选通线的形状的巧妙尝试,以便使 选通线也用作电阻器。这样,可以使监视像素中的选通线的时间常数等于显 示像素中的选通线的时间常数。因此,使问题得到解决。
图50A到50C的每一个是在显示像素电路与监视像素之间的生成电势的 差异的原因的描述中要引用的说明图。更具体地说,图50A是示出像素单元 的等效物的图,而图50B是示出施加于栅极电极的信号的波形的比较的图。 图50C是示出作为时间常数的差异的原因的描述、沿着时间轴发生的现象的 描述的说明图。
如图50A到50C的图所示, 一般说来,施加于栅极电极的信号的变形使 电荷从液晶电容Clc重新注入,使得出现在像素电路中的电势偏移。
如果施加于应用在监视像素(也称为检测像素)中的晶体管的栅极的信 号的变形、不同于施加于应用在显示像素中的晶体管的栅极的信号的变形, 则出现在监视像素中的电势的偏移也不同于出现在显示像素中的电势的偏 移。其结果是,害怕信号校正电路在一些情况下不能正确地工作。
图51A是示出按照该实施例的有效像素(也称为显示像素)的布局模型 的图,而图51B是示出按照该实施例的监视像素(也称为检测像素)的布局 模型的图。
在该实施例中,为了调整监视电路120中的选通线GT1和GT2的时间常 数,将选通线GT1和GT2的每一条弯曲以形成如图51B所示的锯齿形状。 在选通线弯曲以形成锯齿形状的情况下,选通线的时间常数由锯齿波的数量 决定。
图52A和52B的每一个是在用于使选通线的时间常数相互匹配的方法的 描述中引用的说明图。
在如图52A和52B的图所示的例子中,设计电阻器线的布局,以便在显 示像素负载模型中测量点MPNT1的时间常数与监视像素负载模型中测量点 MPNT2的时间常数匹配。
图53A到53C的每一个是示出使用在用于使选通线的时间常数相互匹配 的方法中采用的布局选择的例子的图。
在如图53A和53B的图所示的例子中,也可以将普通布局改变成如可选 布局1或2的平行线布局。如果检测电势在制造过程之后变异常,则可以采 用激光修理技术调整时间常数。
上面的描述已经说明了用于自动调整(或校正)公共电压Vcom的中心 值的系统。接着,描述按照该实施例的公共电压Vcom的值。
在该实施例中,通过供电线112,将典型地是具有小幅度和典型地在每 个H(水平扫描时段)改变一次的极性的一系列脉冲的公共电压Vcom,供应 给在有效像素部分101的每个显示像素电路PXLC中应用的液晶单元LC201 的第二像素电极、在第一监视像素部分107-1的每个检测像素电势中应用的 液晶单元LC301的第二像素电极、和在第二监视像素部分107-2的每个检测 像素电势中应用的液晶单元LC311的第二像素电极,作为所有像素电路公共 的信号。
可以将公共电压Vcom的幅度AVcom和差值AVcs的每一个设置在使黑亮 度和白亮度两者最佳的所选值。如前所述,差值AVcs是电容器信号CS的第 一电平CSH与电容器信号CS的第二电平CSL之间的差值。
例如,如后面将描述的,将公共电压Vcom的幅度AVcom和CS电势AVcs 的每一个设置在这样的值,使在白色显示中施加于液晶单元的有效像素电势 AVpix—W不超过0.5 V。
用于生成公共电压Vcom的公共电压生成电路可以嵌在液晶显示面板中 或配置为液晶显示面板外部的电路。如果公共电压生成电路被提供为液晶显 示面板外部的电路,则将公共电压Vcom作为外部电压供应给液晶显示面板。
由于电容耦合效应,生成小幅度AVcom。作为替代,也可以数字地生成 小幅度AVcom。
期望生成具有典型地在大约10 mV到1.0 V范围内的极小幅度的小幅度 △Vcom。这是因为,如果小幅度AVcom具有在该范围之外的幅度,则幅度 AVcom将降低如在过驱动的情况下改进响应速度的效应和降低声音噪声的效 应的效应。
如上所述,可以将7>共电压Vcom的幅度AVcom和差值AVcs的每一个i殳 置在使黑亮度和白亮度两者最佳的所选值。如前所述,差值AVcs是电容器信 号CS的第一电平CSH与电容器信号CS的第二电平CSL之间的差值。
例如,如后面将要描述的,将公共电压Vcom的幅度AVcom和CS电势
AVcs的每一个设置在这样的值,使在白色显示中施加于液晶单元的有效像素 电势AVpix—W不超过0.5 V。
按照该实施例的电容耦合驱动方法将更详细地描述如下。 图54A到54E示出了依照该实施例包括液晶单元的主驱动波形的时序 图。更具体地说,图54A示出了选通脉冲GP_N的时序图,图54B示出公共 电压Vcom的时序图,图54C示出了电容器信号CS—N的时序图,图54D示 出了视频信号Vsig的时序图,和图54E示出了施加于液晶单元的信号Pix—N 的时序图。
在依照该实施例执行的电容耦合驱动操作中,公共电压Vcom不是固定 DC电压。取而代之,公共电压Vcom是具有小幅度和典型地在每个水平扫描 时段改变一次或每1H改变一次的极性的一 系列脉冲。将公共电压Vcom供应 给在有效像素部分101的每个显示像素电路PXLC中应用的液晶单元LC201 的第二像素电极、在第一监视像素部分107-1的每个检测像素电势中应用的 液晶单元LC301的第二像素电极、和在第二监视像素部分107-2的每个检测 像素电势中应用的液晶单元LC311的第二像素电极,作为所有像素电路公共 的信号。
另外,以与选通线104-1到104-m相同的方式为矩阵的m个各自的行相 互独立地提供电容器线105-1到105-m。垂直驱动电路102还分别向电容器线 105-1到105-m施加电容器信号CS1到CSm。选择性地将电容器信号CS1到 CSm的每一个设置在如3到4 V范围内的电压的第 一电平CSH或如0 V的第 二电平。
在电容耦合驱动操作中,施加于液晶的有效像素电势AVpix可以通过如 下给出的方程(7)表示。 [方程7]
<formula>formula see original document page 53</formula> ...(7)
用在方程(7)中的符号可以参照图54和55说明如下。符号Vsig表示 出现在信号线106上的视频信号电压。符号Ccs表示存储寄存器CS201的电 容。符号Clc表示液晶单元LC201的电容。符号Cg是节点ND201与选通线
104之间的杂散电容。标记Csp是节点ND201与信号线106之间的杂散电容。 符号AVcs表示出现在电容器线105上的电容器信号CS的电势。符号Vcom 表示作为所有像素电路公共的信号施加于液晶单元LC201的第二像素电极的 公共电压。
方程(7 )中的近似方程的第二项Ccs/ ( Ccs + Clc) AVcs是由于液晶介电 常数的非线性特性使白亮度侧变黑或减弱的项。另一方面,第三项(Clc/(Ccs + Clc"AVcom/2是由于液晶介电常数的非线性特性使白亮度侧变得更白或浮 置的项。
也就是说,通过使用使低电势侧(或白亮度侧)变白的功能,即,浮置 低电势侧(或白亮度侧)的功能补偿减弱部分,进行电容耦合驱动操作。减 弱部分是第二项引起的趋势部分,第二项是使低电势侧(或白亮度侧)变黑 的项。由于这个原因,将CS电势AVcs和幅度AVcom的每一个设置在可以使 黑亮度和白亮度两者最佳的值。其结果是,可以获得最佳对比度。
图56A和56B的每一个是在作为液晶材料用在液晶显示装置100中的常 白液晶单元的情况下、在白色显示中选择施加于液晶单元的有效像素电势 AVpix一W的值的准则的描述中引用的说明图。也就是说,在这种情况下,用 在液晶显示装置100中的液晶材料是常白液晶。详细地说,图56A是示出代 表液晶介电常数s与施加于液晶的电压之间的关系的特性的图,而图56B是示 出作为如图56A所示的特性的一部分、由椭圓围起来的部分的放大图。
依照用在液晶显示装置100中的液晶材料的特性,如图56的图所示,如 果将至少等于大约0.5 V的电压施加于液晶单元,则白亮度不可避免地减弱。 因此,为了使白亮度最佳,必须使在白色显示中施加于液晶单元的有效像素 电势AVpix一W保持在不大于0.5 V的值。由于这个原因,将CS电势AVcs和 幅度AVcom的每一个设置在这样的值,使得施加于液晶的有效像素电势 AVpix—W不超过0.5 V。
实际评估表明,通过将CS电势AVcs设置在3.8 V和将幅度AVcom设置 在0.5V,可以获得最佳对比度。
图57是示出对于三种驱动方法(即,按照本发明实施例的驱动方法、相 关电容耦合驱动方法和普通1H Vcom驱动方法)、视频信号电压与有效像素 电势之间的关系的图。
在图57中,水平轴代表视频信号Vsig,而垂直轴代表有效像素电势
AVpix。在图57中,曲线A代表表达对于依照本发明实施例的驱动方法、视 频信号电压Vsig与有效像素电势AVpix之间的关系的特性。曲线C代表表达 对于相关电容耦合驱动方法、视频信号电压Vsig与有效像素电势AVpix之间 的关系的特性。曲线B代表表达对于普通lHVcom驱动方法、视频信号电压 Vsig与有效像素电势AVpix之间的关系的特性。
从如图57所示的特性中可明显看出,按照本发明实施例的驱动方法与相 关电容耦合驱动方法相比,提供了充分改进的代表视频信号电压Vsig与有效 像素电势AVpix之间的关系的特性。
图58是示出对于按照本发明实施例的驱动方法和相关电容耦合驱动方 法、视频信号电压Vsig与亮度之间的关系的图。
在图58中,水平轴代表视频信号Vsig,而垂直轴代表亮度。在图58中, 曲线A代表表达对于按照本发明实施例的驱动方法、视频信号电压Vsig与亮 度之间的关系的特性,而曲线B代表表达对于相关电容耦合驱动方法、视频 信号电压Vsig与亮度之间的关系的特性。
从如图58所示的特性中可明显看出,当依照相关电容耦合驱动方法使黑 亮度(2)最佳时,如曲线B所示,白亮度(l)减弱。另一方面,依照按照 本发明实施例的驱动方法,使公共电压Vcom的幅度变小,以便如曲线A所 示,可以使黑亮度(2)和白亮度(1)两者最佳。
如下给出的方程(8)示出了对于按照该实施例的驱动方法、用于黑色显 示的有效像素电势AVpix一B和用于白色显示的有效像素电势AVpix—W的值。 用于黑色显示的有效像素电势AVpix一B和用于白色显示的有效像素电势 AVpix一W的值,通过将数值实际插入用于按照该实施例的驱动方法的方程(4) 中作为方程(4)的它们各自项的替代来获得。
同理,如下给出的方程(9)示出了对于相关电容耦合驱动方法、用于黑 色显示的有效像素电势AVpix—B和用于白色显示的有效像素电势AVpix—W的 值。用于黑色显示的有效像素电势AVpix—B和用于白色显示的有效像素电势 AVpix_\\^Wi,通过将数值实际插入用于相关电容耦合驱动方法的方程(1) 中作为方程(1)的它们各自项的替代来获得。
(1):对于黑色显示
AVpix—B = Vsig + {Ccs/ ( Clc_b + Ccs)}AVcs +
{Clc_b/(Clc—b + Ccs)}AVcom/2 - V画 =3.3 V+ 1.65 V- 1.65 V =3.3 V—使黑亮度最佳。 (2):对于白色显示
△Vpix_W = Vsig + {Ccs/ ( Clc—w + Ccs)}AVcs +
{Clc_w/(Clc—w + Ccs)}AVcom/2 - Vcom =0.0V + 2.05 V- 1.65 V =0.4V—使白亮度最佳。
(1) :对于黑色显示
△Vpix—B = Vsig + {Ccs/ ( Clc—b + Ccs)}AVcs - Vcom =3.3 V+ 1.65 V— 1.65 V =3.3 V<~使黑亮度最佳。
(2) :对于白色显示
AVpix_W = Vsig + {Ccs/ ( Clc—w + Ccs)}AVcs - Vcom =0.0 V +2.45 V- 1.65 V =0.8 V<~白亮度减弱。
从方程(8)和(9)中可明显看出,在黑色显示的情况下,有效像素电 势AVpix一B对于按照该实施例的驱动方法和相关驱动方法两者都是3.3 V。因 此,使黑亮度最佳。但是,从方程(9)中可明显看出,在白色显示的情况下, 有效像素电势AVpix—W对于相关驱动方法是大于0.5 V的0.8 V。因此,如前 面参照图56B的图形所述,白亮度不可避免地减弱。
但是,从方程(8)中可明显看出,在白色显示的情况下,有效像素电势 △Vpix—W对于按照该实施例的驱动方法是小于0.5 V的0.4 V。因此,如前面 参照图56B所述,使白亮度最佳。
该实施例的特征之一是,该实施例是有源矩阵显示装置100的典型具体 实现,在该有源矩阵显示装置100中,校正电路111依照在监视电路120中 应用的第一监视像素部分107-1和第二监视像素部分107-2检测的像素电势, 校正电容器信号CS的电势Vcs,以便使有源矩阵显示装置100的光学特性最 佳。在如下所述的校正系统的具体典型配置中,典型地,第一监视像素部分 107-1是为正(或负)极性设计的部分,而第二监视像素部分107-2是为负(或
正)极性设计的部分。用于校正电容器信号CS的电势Vcs的系统是后面参 照图59所述的Vcs校正系统111A。
在这个实施例中,液晶单元的介电常数因驱动温度的变化而改变,应用 在存储电容器Cs201中的绝缘膜的厚度因产品的大规模生产造成的变化而改 变,和液晶单元的间隙也因大规模生产造成的变化而改变。这些介电常数、 绝缘膜厚度和单元间隙的变化使施加于液晶单元的电势变化。由于这个原因, 通过监视施加于液晶单元的电势的变化,电检测介电常数、绝缘膜厚度和单 元间隙的变化,以便抑制电势的变化。这样,可以消除由驱动温度的变化引 起的介电常数变化、由大规模生产造成的变化引起的绝缘膜厚度变化、和也 由大规模生产造成的变化引起的单元间隙变化的影响。
也就是说,按照该实施例的液晶显示面板将监视(或检测)像素用于检 测由驱动溫度变化引起的和由产品大规模生产引起的变化,该监视(或检测) 像素的每一个起也称为传感像素的哑像素电路的作用。检测的结果用于校正 在存储线上出现的电势或校正参考驱动器的操作。其结果是,可以实现能够 优化(或校正)亮度的液晶显示装置。
应该注意到,在图4中未示出的参考驱动器起用于生成要由信号线传递 的像素视频数据的灰度-电压生成电路的作用。
也就是说,依照应用在监视电路120中的第一监视像素部分107-1和第 二监视像素部分107-2检测的像素电势,用于校正参考驱动器的操作的系统 起用于校正视频信号Vsig的电势Vsig的系统的作用。
如上所述,按照该实施例的有源矩阵显示装置100的校正系统,依照作 为为正(或负)极性设计的部分的应用在监视电路120中的第一监视像素部 分107-1、和作为为负(或正)极性设计的部分的应用在监视电路120中的第 二监视像素部分107-2检测的像素电势,校正参考驱动器的操作。如图59所 示,校正系统包括起第一校正系统作用的Vcom校正系统110A、起第二校正 系统作用的上述Vcom校正系统111A、和起第三校正系统作用的上述Vsig 校正系统113。 Vcom校正系统110A是应用在监视电路120中的检测结果输 出电路110,而Vcs校正系统111A是前述的校正电路111。
Vcom校正系统110A应用作为主要部件的比较器1101和放大器1102。 同理,Vcs校正系统111A应用作为主要部件的比较器1111和放大器1112。 同样,Vsig校正系统113应用作为主要部件的比较器1131和放大器1132。
应该注意到,如图59所示的检测像素部分(每一个也称为监视像素部分) 107A、 107B和107C的每一个,具有与作为为正(或负)极性设计的部分的 应用在监视电路120中的第一监视像素部分107-1、和作为为负(或正)极性 设计的部分的也应用在监视电路120中的第二监视像素部分107-2的那些等 效的功能。
如图59所示的配置是具有为系统提供的3个检测像素部分107A、 107B 和107C的典型配置。
但是,这样的配置导致增大的电路面积。
为了解决增大电路面积的问题,这个实施例配有如图60所示的一个检测 像素部分107。利用开关电路114选择性地连接检测像素部分107,以便将像 素电势输入到Vcs校正系统111A、 Vsig校正系统113和Vcom校正系统110A 中。应该注意到,如图60所示的配置是其中多个系统共享一个检测像素部分 107 (也称为监视像素部分)的典型配置。
开关电路114具有有源(固定)接触点a和3个无源接触点b、 c和d。 固定接触点a与检测像素部分107的输出端连接,以用作用于接收检测像素 部分107检测的像素电势的接触点。3个无源接触点b、 c和d分别与Vcom 校正系统1IOA、 Vsig校正系统113和Vcs校正系统111A的输入端连接。
在Vcom校正系统110A中,比较器1101的输出端与用于存储比较器1101 输出的检测结果作为比较器1101输出的比较结果的存储器1103连接。同理, 在Vsig校正系统113中,Vsig校正系统113的输出端与用于存储比较器1131 输出的检测结果作为比较器1131产生的比较结果的存储器1133连接。同样, 在Vcs校正系统111A中,比较器1111的输出端与用于存储比较器1111输出 的检测结果作为比较器1111产生的比较结果的存储器1113连接。这样,可 以在Vcom校正系统110A 、 Vsig校正系统113和Vcs校正系统111A之间切 换由检测像素部分107生成的检测结果。应该注意到,存储器1103、 1113和 1133的类型决不会局限于特定存储类型。也就是说,例如,存储器1103、 1113 和1133的每一个可以是DRAM、 SRAM等。
对于这样的配置,在作为用于校正各种信号的系统的、相互独立地提供 的多个信号校正系统中,只使用一个检测像素部分107。
另外,利用开关电路114在Vcom校正系统IIOA、 Vsig校正系统113和 Vcs校正系统111A之间切换检测像素部分107的操作未必按特定次序进行,而是通过任意地将权重指定给Vcom校正系统110A、 Vsig校正系统113和 Vcs校正系统111A的每一个来执行。
图61A到61D的每一个是在作为共享检测像素部分的系统的、为校正各 种信号提供的多个校正系统之间切换检测像素部分107 (也称为监视像素部 分)的典型操作的说明中引用的图。
更具体地说,图61A是示出依次在多个校正系统之间切换检测像素部分 107的典型操作的图。图61B是示出通过将权重指定给用于校正公共电压 Vcom的系统、在多个校正系统之间切换检测像素部分107的典型操作的图。 详细地说,在将检测像素部分107检测的像素电势依次供应给Vcs校正系统 111A和Vsig校正系统113之前,顺序将检测的像素电势供应给Vcom校正系 统110A两次或三次。图61C是示出对于一个场在多个校正系统之间切换检 测像素部分107—次的典型操作的图。图61D是示出对于一个场在多个校正 系统之间切换检测像素部分107两次的典型操作的图。
应该注意到,只要可以获得所希望的像素电势,不必要拘泥于如场驱动 方法或4于驱动方法的驱动方法。
可以通过采用LTPS技术或作为COG、COF等附在有源矩阵显示装置100 上,将每个信号校正系统集成在有源矩阵显示装置100中。
图62是示出将Vcom校正系统U 0A、 Vcs校正系统111A和Vsig校正 系统113安装在外部IC130上的典型配置的图。
信号校正系统的数量决不会局限于3个。例如,可以提供其中可以并入 这些信号校正系统中的任何两个的配置。图63A到63C的每一个是示出其中 并入三个信号校正系统中的两个的配置的图。
更具体地说,图63A是示出其中并入2个信号校正系统(即,Vcs校正 系统111A和Vsig校正系统113)、和通过利用开关电路114将检测像素部分 107从Vcs校正系统111A切换到Vsig校正系统113或反过来的配置的图。 同样,图63B是示出其中并入2个信号校正系统(即,Vcom校正系统110A 和Vcs校正系统111A )、和通过利用开关电路114将检测像素部分107从Vcom 校正系统110A切换到Vcs校正系统110A或反过来的配置的图。类似地,图 63C是示出其中并入2个信号校正系统(即,Vcom校正系统110A和Vsig 校正系统113)、和通过利用开关电路114将检测像素部分107从Vcom校正 系统110A切换到Vsig校正系统113或反过来的配置的图。
图64是示出其中与如图63B所示的配置非常相似、并入两个信号校正系 统(即,Vcom校正系统110A和Vcs校正系统111A )的更具体典型配置的 图。图65是示出典型时序的图。借助于这些定时,如图64所示的电路将与 如图63B所示的^r测像素部分107相对应的第一监视像素部分107-1和第二 监视像素部分107-2,从Vcom校正系统IIOA切换到Vcs校正系统111A或 反过来。应该注意到,如图64所示的配置是驱动第一监视像素部分107-1作 为正极性的像素电路、而驱动第二监视像素部分107-2作为负极性的像素电 路的典型配置。
第一监3见像素部分107-1通过开关SW10-1与用于处理存储信号Vcs的 像素电势处理电路115连接,和通过开关SW10-2与用于处理公共电压Vcom 的像素电势处理电路116连接。同理,第二监视像素部分107-2通过开关 SW20-1与像素电势处理电路115连接,和通过开关SW20-2与像素电势处理 电路116连接。
像素电势处理电路115的输出端与应用在Vcom校正系统IIOA中的比较 器1101的两个输入端之一连接。同理,像素电势处理电路116的输出端与应 用在Vcs校正系统111A中的比较器1111的两个输入端之一连接。
使开关SW10-1和SW10-2交替处在接通和断开状态下。同理,也使开关 SW20-1和SW20-2交替处在接通和断开状态下。但是,开关SW10-1和SW20-1 相互同步地操作,以便分别将第一监视像素部分107-1和第二监视像素部分 107-2与像素电势处理电路115连接和断开。同理,开关SW10-2和SW20-2 相互同步地操作,以便分别将第一监视像素部分107-1和第二监视像素部分 107-2与像素电势处理电路116连接和断开。
借助于上述配置,可以以一个场(或一个F)的间隔,交替监视用于检 测公共电压Vcom的两个极性的电势和用于检测存储信号Vcs的两个极性的 电势。在特定场期间,将监视用于检测公共电压Vcom的电势的结果供应给 Vcom校正系统,而在接在特定场之后的场期间,将监视用于检测存储信号 Vcs的电势的结果供应给Vcs校正系统111A。
接着,说明上述配置的操作。
应用在垂直驱动电路102中的每个垂直移位寄存器VSR接收由在图中未 示出的时钟发生器产生的垂直开始脉冲VST作为用作开始垂直扫描操作的命 令的脉冲,和接收由时钟发生器产生的垂直时钟信号作为用作垂直扫描操作
的参考的时钟信号。应该注意到,垂直时钟信号典型地是具有彼此相反的相
位的垂直时钟信号VCK和VCKX。
在每个移位寄存器VSR中,移动垂直时钟脉冲的电平,并且使垂直时钟 脉冲延迟随脉冲而变的延迟时间。例如,在每个移位寄存器VSR中,正常写 入传送脉冲VST开始与垂直时钟信号VCK同步的移位操作,并且将从移位 寄存器VSR中移出的脉冲供应给为移位寄存器VSR提供的选通緩冲器。
另外,使正常写入传送脉冲VST从位于有效像素部分101上面或下面的 时钟发生器依次传播到移位寄存器VSR。因此,基本上,通过与移位寄存器 VSR相关联的选通援冲器,向选通线104-1到104-m施加由移位寄存器VSR 与垂直时钟信号同步供应的脉冲,以便按次序驱动选通线104-1到104-m。
垂直驱动电路102典型地分别从第一选通线104-1和第一电容器线105-1 开始,依次驱动选通线104-1到104-m和电容器线105-1到105-m。向选通线 (选通线104-1到104-m之一 )施加选通脉冲GP、以-使将^1频信号写入与选 通线连接的像素电路PXLC中之后,通过与电容器线连接的开关(开关SW1 到SWm之一),将与像素电路PXLC连接以便将电容器信号供应给像素电路 PXLC的电容器线(电容器线105-1到105-m之一)传递的电容器信号(电 容器信号CSl到CSm之一)的电平,从第一电平CSH改变成第二电平CSL 或反过来。电容器线105-1到105-m传递的电容器信号CS1到CSm分别以如 下所述的交替方式设置在第一电平CSH或第二电平CSL。
例如,当垂直驱动电路102通过第一电容器线105-1将设置在第一电平 CSH的电容器信号CS1供应给像素电路PXLC时,垂直驱动电路102接着依 次通过第二电容器线105-2将设置在第二电平CSL的电容器信号CS2供应给 像素电路PXLC,通过第三电容器线105-3将设置在第一电平CSH的电容器 信号CS3供应给像素电路PXLC,和通过第四电容器线105-4将设置在第二 电平CSL的电容器信号CS4供应给像素电路PXLC。同样,垂直驱动电路102 此后交替地将电容器信号CS5到CSm设置在第一电平CSH或第二电平CSL, 并且分别通过电容器线105-5到105-m将电容器信号CS5到CSm供应给像素 电路PXLC。
根据从监视电路120中应用的第一监视像素部分107-1和第二监视像素 部分107-2中检测的电势,电容器信号由Vcs校正系统111A校正成预定电势。 将以AVcom的小幅度交替变化的公共电压Vcom供应给在有效像素部分
101中的每个像素电路PXLC中应用的液晶单元LC201的第二像素电极,作 为所有像素电路PXLC公共的信号。
根据从在监视电路120中应用的第一监视像素部分107-1和第二监视像 素部分107-2中检测的电势,公共电压Vcom的中心值由Vcom校正系统110A 调整成最佳值。
根据用作开始水平扫描操作的命令的水平开始脉冲HST和用作水平扫描 操作的参考脉冲的水平时钟信号,水平驱动电路103在每1H或每个水平扫 描时段H依次取样输入视频信号Vsig,以便通过信号线106-1到106-n,同 时将输入视频信号Vsig写入垂直驱动电路102选择的行上的像素电路PXLC 中。应该注意到,水平时钟脉冲典型地是具有彼此相反的相位的水平时钟信 号HCK和HCKX。
例如,首先,驱动和控制用于R的选择器开关,以进入导通状态。在这 种状态下,将R数据输出到信号线和写入像素电路中。在将R数据写入像素 电路中之后,驱动和控制用于G的选择器开关,以进入导通状态。在这种状 态下,将G数据输出到信号线和写入像素电路中。在将G数据写入像素电路 中之后,驱动和控制用于B的选择器开关,以进入导通状态。在这种状态下, 将B数据输出到信号线和写入像素电路中。
在这个实施例中,在将来自信号线的视频信号写入像素电路中之后,即, 在选通脉冲GP的下降沿之后,利用通过存储电容器Cs201的电容耦合效应, 通过电容器线(即,存储线105-1到105-m之一)上的电容器信号的变化, 改变出现在像素电路上的电势(即,出现在节点ND201上的电势)。改变出 现在节点ND201上的电势是为了调制施加于液晶单元的电压。
那时作为所有像素电路公共的信号施加于液晶单元LC201的第二像素电 极的公共电压Vcom未设置在固定值。而是,公共电压Vcom是具有在10mV 到1.0 V范围内的小幅度AVcom和典型地在每个水平扫描时段改变一次或每 1H改变一次的极性的一系列脉沖。其结果是,不仅使黑亮度最佳,而且还使 白亮度最佳。
如上所述,依照该实施例,当接收到作为具有不足以灰度显示的动态范 围的电压的输入电压时,只对具有大电压变化的黑色侧^^改驱动操作。也就 是说,只对灰度零禁用升压部分142的功能,而对灰度1到63启用升压部分 142的功能。因此,可以降低功耗,同时,可以获得足以灰度显示的动态范
围。
另外,依照该实施例,提供了如下的驱动方法,其中,在向选通线104-1 到104-m的特定一条施加的选通脉冲GP的下降沿之后(即,在将来自信号 线(即,信号线106-1到106-n之一)的像素视频数据写入与特定选通线104 连接的像素电路PXLC中之后),像上述那样驱动其每一条独立地为一行连接 的电容器线105-1到105-m,导致应用在每个像素电路PXLC中的存储电容 器Cs201的电容耦合效应,并且,在每个像素电路PXLC中,由于电容耦合 效应,改变出现在节点ND201上的电势,以便调制施加于液晶单元LC201 的电压。
然后,在按照这种驱动方法的实际驱动操作的过程中,监视电路检测作 为在提供在有效像素部分101之外的、第一监视像素部分107-1和第二监视 像素部分107-2的监视像素电路PXLC上出现的检测电势的中点找出的电势, 作为具有正极性和负极性的电势,并且根据检测电势中点自动校正公共电压 Vcom的中心值。公共电压Vcom的中心值通过将平均值反馈到参考驱动器来 校正,以便自动调整公共电压Vcom的中心值。在这个专利说明书中,出现 在监视像素电路PXLC上的电势指的是出现在监视像素电路PXLC的连接节 点ND201上的电势。
通过进行如上所述的操作,可以获得如下所述的效果。 由于有源矩阵显示装置IOO使用于自动调整公共电压Vcom的中心值的 系统包括在用作有源矩阵显示装置100的液晶显示面板中,因此在运出时无 需需要花费繁重劳动时间的检查过程。因此,即使由于使用有源矩阵显示装 置100的环境的温度、驱动方法、驱动频率、背光(B/L)亮度或入射光的亮 度,公共电压Vcom的中心值偏移了最佳值,用于自动调整公共电压Vcom 的中心值的系统也能够将公共电压Vcom的中心值维持在对环境最适合的值。 其结果是,有源矩阵显示装置IOO提供了能够适当防止在显示屏上造成闪烁 的好处。
另外,通过将公共电压Vcom的中心值设置成最佳值,可以消除实际像 素电势的变化对图像质量的影响。
还有,这个实施例具有这样的配置,其中,在与有效像素部分101相邻 的位置与有效像素部分101独立地创建监视电路120,作为应用第一监视像 素部分107-1、第二监视像素部分107-2、垂直驱动电路(V/CSDRVM) 108、
第一监视水平驱动电路(HDRVM1) 109-1和第二监视水平驱动电路 (HDRVM2) 109-2的电路。另外,提供选通线以便形成所谓的嵌套布局。 因此,该实施例提供了设计液晶显示面板的自由度较高的好处。
其结果是,更易于布置监视电路120的配置电路,即,更易于布置第一 监视像素部分107-1、第二监视像素部分107-2、垂直驱动电路(V/CSDRVM) 108、第一监视水平驱动电路(HDRVM1 ) 109-1和第二监视水平驱动电路 (HDRVM2) 109-2。
还有,因此可以与有效像素部分101分开地提供专门为监视像素部分设 计的垂直和水平驱动电路,从而可以解决必须在视频信号的消隐时段内必须 进行校正操作的问题。如前所述,这个问题是由下述事实引起的在一个帧 时段的中间,由于其每个从信号线接收视频信号的显示像素电路而受信号线 电压变化影响,监视像素电势的电势也不可避免地发生变化。
由于液晶显示面板表面中的这种变化和电势的差异,在监视电路中也存 在误差,使得害怕检测电势偏移打算用于显示像素电路的目标电势。为了解 决这个问题,必须采用如下两种典型方法之一或这些方法的组合。
依照第 一种方法,将具有相互不同的幅度的视频信号写入监视像素中, 以便将偏置故意提供给从每个像素电路中检测的中点电势,作为用于校正检 测电势的偏置,以便消除检测电势相对于打算用于显示像素电路的目标电势 的偏移。另一方面,依照第二种方法,使每个监视像素配有电容器,以便将 偏置故意提供给检测的中点电势,作为用于校正检测电势的偏置,以便消除 检测电势相对于打算用于显示像素电路的目标电势的偏移。
通过采用第 一和第二种方法之一或这些方法的组合,可以消除检测电势
相对于打算用于显示像素电路的目标电势的偏移。
另外,在这个实施例中,进行使开关121和122的每一个处在接通状态 短路之中的驱动操作,以便获得检测电势的中点。该实施例被设计成如下配 置,其中,在使传递从监视像素电势中检测的电势的检测线相互短路、以便 获取检测电势的中点的过程之后,进行重写视频信号的操作,以便校正每个 检测电势的变形,因此可以提供电保护。
因此,在这种配置中,与在使传递从监视像素电势中检测的电势的检测 线相互短路的操作之后是否执行重写视频信号的过程无关,电势不会变形。 其结果是,像素功能可能不会如例如老化现象所证明的因变形电势而变差。
另外,在这个实施例中,为了解决上述问题,使具有小时间常数的监视 像素配有调整电阻器。具体地说,作出设计监视像素中的选通线的形状的巧 妙尝试,使得选通线也用作电阻器。这样,可以使监视J象素中的选通线的时 间常数等于显示像素电路中的选通线的时间常数。因此,可以減轻出现在监 视像素(也称为检测像素)中的电势偏移目标电势的害怕。其结果是,不再 害怕校正功能不正常工作。
还有,在该实施例中包括一个检测像素部分107。在该实施例的配置中,
利用开关电路114切换检测像素部分107作为检测结果输出的电势,以便选 择性地输出到Vcom校正系统110A、 Vcs校正系统lllA、 Vsig校正系统113 等。在这样的配置中,只有一个检测像素部分107被多个信号校正系统共享, 并允许校正系统相互独立地提供,而不使电路面积增大。
另外,每个像素电路PXLC包括起开关设备作用的薄膜晶体管TFT201、 液晶单元LC201和存储电容器Cs201。液晶单元LC201的第一像素电极与薄 膜晶体管TFT201的漏极(或源极)连接。薄膜晶体管TFT201的漏极(或源 极)还与存储电容器Cs201的第一电极连接。在任何各自一行上提供的每个 像素电路中,存储电容器的第二电极与连接到各自行的电容器线连接。另夕卜,
第二像素电极,作为所有像素电路公共的信号。因此,可以使黑亮度和白亮 度两者最佳。其结果是,可以获得最佳对比度。
而且,在这个实施例中,液晶的介电常数因驱动温度的变化而改变,应 用在存储电容器Cs201中的绝缘膜的厚度因产品的大规模生产造成的变化而 改变,和液晶的间隙也因大规模生产造成的变化而改变。这些介电常数、绝 缘膜厚度和单元间隙的变化使施加于液晶的电势变化。由于这个原因,通过 监视施加于液晶的电势的变化电检测介电常数、绝缘膜厚度和单元间隙的变 化,以便抑制电势的变化。这样,可以消除驱动温度的变化引起的介电常数 变化、大规模生产造成的变化引起的绝缘膜厚度变化、和也由大规模生产造 成的变化引起的单元间隙变化的影响。
此外,按照该实施例应用在垂直驱动电路102中的CS驱动器与在CS驱 动器的级之前和之后的级相独立地、并与对紧前面的帧4企测的帧相独立地, 只根据作为利用极性识别脉冲POL所指示的定时观察的极性、在将信号写入 像素电路中的操作中观察到的极性,识别电容器信号CS的极性。
到此为止所述的实施例实现了这样的液晶显示装置,其应用模拟接口驱 动电路接收供应给液晶显示装置的模拟视频信号,锁存模拟视频信号,和逐 点地依次将锁存模拟视频信号写入像素电路中。但是,应该注意到,该实施 例也可应用于通过采用选择器方法接收数字视频信号和逐行地依次将数字视 频信号写入像素电路中的液晶显示装置。
另外,如上所述,依照该实施例,提供了这样的驱动方法,其中,在向
选通线104-1到104-m的特定一条施加的选通脉沖GP的下降沿之后(即, 在将来自信号线(即,信号线106-1到106-n之一)的像素视频数据写入与特 定选通线104连接的像素电路PXLC中之后),像上述那样驱动其每一条独立 地为一行连接的电容器线105-1到105-m,导致应用在每个像素电路PXLC 中的存储电容器Cs201的电容耦合效应,并且,在每个像素电路PXLC中, 由于电容耦合效应,改变出现在节点ND201上的电势,以便调制施加于液晶 的电压。还有,该实施例包括这样的自动信号校正系统,其中,在按照这种 驱动方法的实际驱动操作期间,监视电路检测作为出现在第一监视像素部分 107-1和第二监视像素部分107-2的监视像素电路PXLC上的检测电势的中点 找出的电势,作为具有正极性和负极性的电势,并且根据检测电势中点自动 才交正公共电压Vcom的中心值。
但是,应该注意到,用于校正公共电压Vcom的中心值的自动信号4史正 系统采用的驱动方法未必是电容耦合驱动方法。也就是说,自动信号校正系 统也可以采用普通lHVcom反相驱动方法。
图66是示出作为在用于校正公共电压Vcom的中心值的自动信号校正系 统中采用普通mVcom反相驱动方法的结果、生成的信号的典型波形的图。 在这种情况下,由于液晶单元的第一像素电极(即,位于TFT侧的像素电极) 与公共电压Vcom的1H反相同步地经历电容耦合效应,因此具有正极性的电 势决不会与具有负极性的电势同时共存。
因此,必须设计出检测出现在像素电路中的电势的技术。
图67是示出包括通过采用普通1H Vcom反相驱动方法、校正公共电压 Vcom的中心值的自动信号校正系统的检测电路500的典型配置的图。图68 示出了在如图67所示的检测电路中生成的信号的典型时序图。
如图67所示的检测电路500应用开关SW501到SW507、电容器C501 到C503、比较放大器501、 CMOS緩冲器502和输出緩冲器503。
在检测电路500中,首先,使开关SW506到SW507的每一个处在4妾通 状态下。在这种状态下,比较放大器501的输入和输出端相互连接,使比较 放大器501处在重置状态下。另外,参考电压Vref充电到电容器C503中。 然后,使开关SW506到SW507的每一个处在断开状态下。
随后,将(1/2) Sig电压供应给正极性的监视像素部分和负极性的监视 像素部分的每一个。然后,利用相互偏移1H的定时,驱动应用在正极性的 监视像素部分和负极性的监视像素部分中的存储电容器进入电容耦合状态。 然后,再次驱动两个存储电容器进入电容耦合状态,以获取公共电压Vcom 的DC值。
在1H的时段期间使开关SW501处在接通状态下,以便在电容器C501 中累积像素电路PIXA的电荷C1A。同理,然后,在1H的时段期间使开关 SW502处在接通状态下,以便在电容器C502中累积像素电路PIXB的电荷 C1B。
此后,使开关SW503和SW504的每一个处在接通状态下,以便将累积 在电容器C501中的电荷C1A与累积在电容器C502中的电荷C1B合并,并 获取电荷C1A和C1B的平均值。
这样,可以在用于校正公共电压Vcom的中心值的自动信号校正系统中 采用普通lHVcom反相驱动方法。
此外,在这种情况下,在运出时无需需要花费繁重劳动时间的检查过程。 因此,即使由于环境的温度、驱动方法、驱动频率、背光(B/L)亮度或入射 光的亮度,公共电压Vcom的中心值偏移了最佳值,用于自动调整公共电压 Vcom的中心值的系统也能够将公共电压Vcom的中心值维持在对环境最适 合的值。其结果是,有源矩阵显示装置100提供了能够适当防止在显示屏上 造成闪烁的好处。
另外,通过将公共电压Vcom的中心值调整成最佳值,可以消除实际1^象 素电势的变化对图像质量的影响。
上述的实施例实现了利用其每一个起像素电路的显示元件(或电光设备) 作用的液晶单元的有源矩阵显示装置。但是,本发明的范围决不会局限于这 样的液晶显示装置。也就是说,本发明可应用于包括利用其每一个起像素电 路的显示元件作用的EL (场致发光)设备的EL显示装置的所有有源矩阵显 示装置。
按照上述实施例的显示装置可以用作作为直观视频显示装置或如液晶損: 影仪的投影LCD装置的液晶显示面板的LCD (液晶显示)面板。直观视频 显示装置的例子是液晶监视器和液晶取景器。
还有,按照该实施例的有源矩阵液晶显示装置代表的每种有源矩阵显示 装置,不仅可以用作如个人计算机和字处理器的OA设备的显示单元和TV 接收器的显示单元,而且也可以很好地用作需要使尺寸小和紧凑的电子设备 (或便携式终端)的显示单元。这样的电子设备或这样的便携式终端的例子 是蜂窝式电话和PDA。
图69是粗略地示出用作应用本发明的便携式终端600的电子设备的外视 图的图。这样的便携式终端600的例子是虫奪窝式电话。
按照本发明实施例的蜂窝式电话600应用从电话外壳610的顶端开始依 次排列、提供在蜂窝式电话600的电话外壳610的前侧的扬声器部分620、 显示部分630、操作部分640和麦克风部分650。
应用在具有上述配置的蜂窝式电话600中的显示部分630典型地是作为 按照到目前为止所述的实施例的有源矩阵液晶显示装置的液晶显示装置。
如上所述,通过将按照到目前为止所述的实施例的有源矩阵液晶显示装 置应用在如蜂窝式电话600的便携式终端中,作为蜂窝式终端600的显示部 分630,该蜂窝式终端600提供了如有效防止在显示屏上造成闪烁和能够高 质量地显示图像的好处。
另外,可以缩小间距,可以减小帧的宽度,并可以降低显示装置的功4毛。 因此,也可以降低便携式终端的主要单元的功耗。
另外,本领域的普通技术人员应该明白,取决于设计要求和其它因素, 可以作出各种修改、组合、子组合和变更,只要它们在权利要求书或其等效 物的范围之内。
相关申请的交叉引用
本申请包含涉及于2007年8月30日向日本专利局提出的日本专利申请 JP2007-224924的主题,其全部内容在此通过引用并入。
权利要求
1. 一种显示装置,包含:具有被排列以形成矩阵的多个像素电路的有效像素部分,每个像素电路包括通过其将像素视频数据写入所述像素电路中的开关设备;多个扫描线,其每一条为排列在所述有效像素部分上的所述像素电路的各自一行提供,以控制所述开关设备的导通状态;多个电容器线,其每一条为与所述像素电路连接的所述各自一行排列;多个信号线,其每一条为与所述像素电路连接的各自一列排列,以传播所述像素视频数据;第一驱动电路,被配置成选择性地驱动所述扫描线和所述电容器线;以及第二驱动电路,被配置成驱动所述信号线,其中,所述第二驱动电路包括具有升压功能的电压驱动电路,用于进行升压操作以提升具有如下电平的输入电压,该电平具有不足以灰度表达的动态范围;所述电压驱动电路将作为所述升压操作的结果获得的电压或未升压电压作为信号输出到所述信号线之一;以及所述电压驱动电路具有选择功能,用于只对预先确定的灰度禁用所述升压功能,而对于除预先确定的所述灰度之外的灰度,按照所述输入电压的电平实现所述升压功能,以将所述输入电压提升到输出电压。
2. 根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述电压驱动电路只对具有 大电压变化的黑色侧禁用所述升压功能。
3. 根据权利要求2所述的显示装置,其中,所述电压驱动电路具有基于 电容耦合效应的升压功能,而对于灰度零不使用所述电容耦合效应。
4. 根据权利要求1所述的显示装置,进一步包含监视电路,被配置成检测作为在所述有效像素部分之外提供的正极性和 负极性监视像素上出现的检测电势的中点找出的电势,和根据所述检测电势 中点,校正具有以预定时间间隔变化的电平的公共电压信号的中心值,其中,排列在所述有效像素部分中的每个所述像素电路包括 具有第一像素电极以及第二像素电极的显示元件;和 具有第一电极以及第二电极的存储电容器,在每个所述像素电路中,所述显示元件的所述第一像素电极和所述存储电容器的所述第一电极与所述开关设备的一端连接;在每个所述像素电路中,所述存储电容器的所述第二电极与为所述各自 行提供的所述电容器线连接;以及述显示元件的所述第二像素电极。
5. —种在显示装置中采用的驱动方法, 所述显示装置包括具有被排列以形成矩阵的多个像素电路的有效像素部分,每个像素电路 包括通过其将像素视频数据写入所述像素电路中的开关设备;多个扫描线,其每一条为排列在所述有效像素部分上的所述像素电路的 各自一行提供,以控制所述开关设备的导通状态;多个电容器线,其每一条为与所述像素电路连接的所述各自 一行排列;多个信号线,其每一条为与所述像素电路连接的各自一列排列,以传播 所述像素视频数据;第一驱动电路,被配置成选择性地驱动所述扫描线和所述电容器线;以及第二驱动电路,被配置成驱动所述信号线,从而,在将具有基于灰度表达的电平的信号输出到所述信号线之一的操 作中,所述第二驱动电路接收具有如下电平的输入电压,该电平具有不足以 所述灰度表达的动态范围,只对预先确定的灰度禁用升压功能,而对于除预 先确定的所述灰度之外的灰度,按照所述输入电压的电平将所述输入电压提 升到输出电压。
6. —种电子设备,包括 显示装置,该显示装置包括具有被排列以形成矩阵的多个像素电路的有效像素部分,每个像素 电路包括通过其将像素视频数据写入所述像素电路中的开关设备;多个扫描线,其每一条为排列在所述有效像素部分上的所述像素电 路的各自一行提供,以控制所述开关设备的导通状态;多个电容器线,其每一条为与所述像素电路连接的所述各自 一行排 列;多个信号线,其每一条为与所述像素电路连接的各自一列排列,以 传播所述像素视频数据;第一驱动电路,被配置成选择性地驱动所述扫描线和所述电容器线;以及第二驱动电路,被配置成驱动所述信号线, 其中,所述第二驱动电路包括具有升压功能的电压驱动电路,用于 进行升压操作以提升具有如下电平的输入电压,该电平具有不足以灰度表达的动态范围;所述电压驱动电路将作为升压操作的结果获得的电压或未升压电压作为信号输出到所述信号线之一;以及所述电压驱动电路具有选择功能,用于只对预先确定的灰度禁用所 述升压功能,而对于除预先确定的所述灰度之外的灰度,按照所述输入电压 的电平实现所述升压功能,以将所述输入电压提升到输出电压。
全文摘要
提供了一种显示装置、其驱动方法和电子设备。该显示装置包括具有被排列以形成矩阵的多个像素电路的有效像素部分,每个像素电路包括通过其将像素视频数据写入像素电路中的开关设备;多个扫描线,其每一条为排列在有效像素部分上的像素电路的各自一行提供,以控制开关设备的导通状态;多个电容器线,其每一条为与像素电路连接的各自一行排列;多个信号线,其每一条为与像素电路连接的各自一列排列,以传播像素视频数据;配置成选择性地驱动扫描线和电容器线的第一驱动电路;和配置成驱动信号线的第二驱动电路。
文档编号G02F1/1362GK101377913SQ20081021510
公开日2009年3月4日 申请日期2008年9月1日 优先权日2007年8月30日
发明者中西贵之, 友广和寿, 木田芳利, 村濑正树, 板仓直之 申请人:索尼株式会社
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