專利名稱：尋址一個顯示單元陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)光電顯示器領(lǐng)域。更具體的，本發(fā)明有關(guān)液晶顯示器(LCD)尋址。
背景技術(shù)：
在常規(guī)的LCD設(shè)備中，顯示單元(像素)矩陣可以按行列陣列排列。為了在LCD顯示器上顯示視頻圖像，可以用一個行驅(qū)動器來接通一個特定行中的每個單元。該行中已經(jīng)接通的單元可以從多個列驅(qū)動器接收唯一的信號。按逐行尋址方案，陣列中的每行都被逐個接通或“使能”，直到所有行都已被尋址且一個幀的視頻圖像被顯示。
在要求較高清晰度的LCD設(shè)備的現(xiàn)代應(yīng)用中，利用逐行尋址方案驅(qū)動LCD像素的常規(guī)系統(tǒng)是有缺陷的。通過提高一個固定顯示區(qū)域內(nèi)的像素數(shù)量，可以獲得更高的清晰度。不過，在常規(guī)設(shè)備中，簡單地增加像素數(shù)量會降低顯示器的性能。
一個原因是，增加像素單元的數(shù)量會增加列驅(qū)動器的總電容性負載。在使用晶體管開關(guān)的常規(guī)LCD矩陣陣列中，一個列驅(qū)動器所見到的不僅有存儲電容Cs和一個目標像素的像素電容Cpix，而且還有該陣列中一個單列的所有電容Cs的組合，及與相鄰列相關(guān)的寄生電容。這樣一個電容性負載上的開關(guān)電壓要求列驅(qū)動器具有強健的載流能力。由于驅(qū)動器的面積直接與該電流成正比，因此，常規(guī)的逐行掃描方案一般限制在中等分辨率顯示器，在120Hz的幀速率下，每個像素的顏色深度為24位。
一個相關(guān)的原因是，在逐行掃描序列中，增加像素會降低一個單元行相對于掃描完整個矩陣所需時間的掃描轉(zhuǎn)換時間Ta。由于LCD像素與存儲電容相連，存儲電容需要一些最小時間以充滿電荷，因此，需要一個最小掃描時間。若增加更多的單元行，則需減少掃描時間以便在一個選定幀時間內(nèi)循環(huán)完陣列中的所有行。增加像素不僅會減少可獲得的掃描時間Ta，還會增加一個列的電容性負載。因此，利用一個逐行掃描方案的常規(guī)結(jié)構(gòu)，對于具有高顯示分辨率和高像素數(shù)量的高品質(zhì)顯示器來說是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的尋址方法，它可以克服上述不利影響并改善顯示性能。本發(fā)明由附加權(quán)利要求定義。附加權(quán)利要求定義了有利的實例。
一個尋址M行N列的顯示單元的方案是，利用“預(yù)寫入”來減少多行尋址中的串話現(xiàn)象。該方法包括通過電氣連接，向(Q+1)個單元行傳遞一組(Q+1)個使能開關(guān)信號。Q是總數(shù)2或更大的數(shù)，第(Q+1)行與第Q行相鄰。該方法還包括向每個已使能的單元傳遞獨立的信號，不過，第(Q+1)行中的那些單元除外，該行接收一個“預(yù)寫入”信號，這些信號調(diào)制已使能顯示單元中的光線。上述這些步驟可被連續(xù)地重復(fù)，直到該矩陣中所有未被使能的單元行都被尋址。第(Q+1)行的預(yù)寫入信號最好與第Q行中的信號相同。該方法減小了第Q行，第2*Q行，3*Q行....的亮度反常。向每個使能單元傳遞信號可由行驅(qū)動器完成，并且，使能信號的傳遞可由列驅(qū)動器完成。在每個行驅(qū)動器都與一組行(Q個行)相連的情況下，可通過預(yù)寫入互連的包含第Q+1行的一組行，來完成對第Q+1行的寫入。帶預(yù)寫入功能的多行尋址方法有利于實現(xiàn)更高性能的LCD顯示器。


參照附圖，通過以下說明，將會清楚本發(fā)明的這些和其它方面，其中，圖1是一個可使用逐行尋址的有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)的方框圖。
圖2是一個AMLCD設(shè)備的實例的方框圖，該設(shè)備使用按本發(fā)明的多行尋址方法。
圖3是圖2的AMLCD設(shè)備的局部方框圖，舉例說明了會產(chǎn)生不希望有的行反常的一個多行尋址方案的實例。
圖4是圖2的AMLCD設(shè)備的局部方框圖，舉例說明了具有“預(yù)寫入”功能的一個多行尋址方案的實例，它能夠減少不希望有的行反常。
具體實施例方式
圖1描述了一個可以使用常規(guī)的逐行尋址的一個AMLCD的方框圖。陣列面板10包含M行RW和N列CL的顯示單元20。每個顯示單元20(代表顯示面板10的一個像素)都可以和一個晶體管30相連，該晶體管起到一個開關(guān)的作用。該晶體管可以一個IGFETS類型的晶體管，有一個源S，一個漏極D和一個門G。晶體管源S可借助于與之相連的二極管60，與一個列驅(qū)動器40的輸出保持電氣連接。
一個列驅(qū)動器的負載可由一列中CL個晶體管30的所有電容Cs的并聯(lián)組合代表。電容Cs的電容，以及輔助(寄生)電容(未示出)，提供了足夠的電容性負載，會降低一個目標像素電容Cpix的充電速度。
行驅(qū)動器70可與輸出二極管50相連，二極管50又與該行中每個晶體管的門G相連。晶體管漏極D可與像素電容Cpix相連。像素20(可以是一個LCD材料)可根據(jù)像素電容Cpix上提供的不同的電壓調(diào)制光線。
在工作中，可由視頻源75生成視頻信息的一幀。該模擬視頻信息幀可被轉(zhuǎn)換為一個數(shù)字形式并存儲在數(shù)字圖像存儲器80中。為將圖像存儲器80中的視頻幀信息傳遞給LCD像素20，控制器電路90令與行RW1相連的行驅(qū)動器RD的地址譯碼器100使能。這就接通了行RW1中所有的晶體管30，從而使行RW1中的每一個LCD像素20都可以從各自的列驅(qū)動器40接收一個獨立的電壓信號。在行RW1使能的情況下，控制器可以指示圖像存儲器80通過數(shù)據(jù)總線110(該總線與所有的列驅(qū)動器40相連)傳遞整個行RW1的視頻數(shù)據(jù)。該數(shù)字數(shù)據(jù)可被存儲在與列1到N相連的列驅(qū)動器中，并轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓。
該模擬電壓可被傳遞給行RW1中的每個像素電容Cpix。接著，控制器90關(guān)閉行RW1中的所有晶體管開關(guān)，并接通行RW2中的開關(guān)30。不過，盡管行RW1中的晶體管30已被關(guān)閉，不過，已被傳遞給行RW1中的像素20的電壓信號仍然保持，這是因為，該電壓被每個相應(yīng)的像素電容Cpix和所有的寄生存儲電容保持住了。因此，可以按順序從RW1到RWM逐行尋址晶體管30，提供對整個LCD矩陣隊列的逐行掃描。一次只能有一行被打開或使能。完整地掃描完M行N列就代表著掃描完視頻信息的一幀。通過重新尋址行RW1到RWM，LCD陣列可以顯示視頻信息隨后的幀。
圖2描述了一個例證AMLCD設(shè)備，該設(shè)備可以使用本發(fā)明的多行尋址方案。令Q為當前在一個時間Ta內(nèi)同時尋址的行數(shù)，本例中Q為3。該例子顯示，Q還可以等于列的子驅(qū)動器數(shù)量，由A，B，C代表。為尋址該顯示設(shè)備，與行組RG1相連的行驅(qū)動器70可以同時給晶體管30的門G一個并發(fā)的使能開關(guān)信號，晶體管30的門G與行RW1，RW2和RW3相連。隨后，每列的子驅(qū)動器A，B，C可以向已使能顯示單元傳送獨立的信號。接著，連接到行組RG2上的行驅(qū)動器70可以使能行RW4，RW5和RW6，同時連接到行組RG2上行驅(qū)動器70禁止RW1，RW2和RW3。隨后，每列的子驅(qū)動器A，B，C可以向已使能顯示單元傳送另一組獨立的信號。該過程連續(xù)重復(fù)，直到矩陣中所有的行RW均已被尋址。
圖3顯示了圖2的AMLCD設(shè)備的局部方框圖，舉例說明了會產(chǎn)生不希望有的行反常的一個多行尋址方案的實例。在圖3中，Cp1，Cp2和Cp3代表與同一行組RG相連的，列CL中的一組像素20的像素存儲電容。行組1的一個行驅(qū)動器70與該組像素20的晶體管30的門G相連。列子驅(qū)動器A，B，C與列CL中的晶體管30的源S相連。Cx代表行間的寄生電容。圖3例證了在一個“平坦區(qū)域”的測試條件下使用AMLCD設(shè)備，行反常是怎樣出現(xiàn)的?！捌教箙^(qū)域”的意思是，顯示器中所有的單元都具有同樣的亮度。為達到該平坦區(qū)域條件，來自列驅(qū)動器的所有電壓輸入信號應(yīng)向每個顯示單元輸出相同的電壓。即，在使用圖2的設(shè)備時，所有的列子驅(qū)動器都向每個顯示單元提供同樣的輸出信號，以便獲得整個顯示器的恒定亮度。如圖3所示，每個列子驅(qū)動器都輸出一個恒定的電壓+Vb。
理想地，當每個列子驅(qū)動器都向每個顯示單元輸出同一電壓時，顯示器應(yīng)呈現(xiàn)出同樣的亮度。不過，實際上，由于串話現(xiàn)象，達不到這一同樣的亮度。圖3a顯示了行組RG1使能時，時間段Ta內(nèi)的電壓。假設(shè)在前一幀中，存儲電容Cpix所看到的電壓是-Va。通過將行組RG1使能，行組RG1的像素存儲電容Cp1，Cp2和Cp3上的電壓被設(shè)置為電壓+Vb，該電壓由列子驅(qū)動器A，B，C提供。行組RG2的像素存儲電容Cp1，Cp2和Cp3上的電壓仍為-Va，但行組RG2的Cp1上的電壓除外。借助于與行組RG1中的電容Cp3相鄰的寄生電容Cx(Cx介于兩個相鄰電容之間)，當行組RG1中的電容Cp3上的電壓變?yōu)?Vb時，行組RG2中的電容Cp1上的電壓也被改變了。在下一時段Ta中，如圖3b所示，行組RG2的行驅(qū)動器70將行組RG2的各行使能，并禁止行組RG1。和以前所描述的類似，當在行組RG2的電容Cp1上提供電壓Vb時，行組RG1的電容Cp3上的電壓將被改變，表示為電壓Vd。因此，在一組(三行)中的最后一行將會看到串話現(xiàn)象，在該例中，是RW3，RW6，RW9等。這三行中的電容Cp3上的電壓是+Vd，而不是所期望的+Vb。在顯示中看到的是過亮或過暗的反常線條。
圖4是圖2的AMLCD設(shè)備的局部方框圖，舉例說明了具有“預(yù)寫入”功能的一個多行尋址方案的實例，它能夠減少不希望有的行反常。在該方法中，預(yù)先寫入要被尋址的下一個行組中的第一行RW單元20，以減少串話現(xiàn)象。圖4(a)顯示，行組RG1中的單元20被使能。同時，行RG4的單元20也被使能以便接收一個預(yù)寫入信號，該預(yù)寫入信號與提供給行RG1的單元20的電壓信號Vc1相同。圖4(b)顯示了本方法的一個推薦實例，其中，行4的單元20接收預(yù)寫入信號，該預(yù)寫入信號與提供給行3的單元20的電壓信號Vc3相同。
不過，在如圖2所提供的矩陣中實現(xiàn)多行尋址，預(yù)寫入方法，需要一些補償?？梢钥闯觯c行組RG1相連的行驅(qū)動器70有三個連接點51，52和53。類似的，與行組RG2相連的行驅(qū)動器70也有三個連接點。這些連接不易被取消連接，因此，無法單獨對行RG4尋址。因此，在使用圖2的設(shè)備時，行RG4不能單獨被使能，必須與行RG5，RG6同時被使能。因此，行RG5，RG6將被多余地預(yù)寫入。在有些驅(qū)動系統(tǒng)的實例中，每個行驅(qū)動器只與一行RG相連，在這種情況下，行RG5，RG6就不必被多余地預(yù)寫入了。
本技術(shù)專業(yè)人員可認識到，這種帶預(yù)寫入的多行尋址方法不必局限于圖2，3和4所描述的例證設(shè)備中。這些圖舉例說明了Q為3的指定設(shè)備的實例。同時，Q還可以代表所出現(xiàn)的列子驅(qū)動器的數(shù)量，如圖2的設(shè)備所示。
一般，Q可以是任意的總數(shù)2或更大的數(shù)。Q的選擇僅僅取決于可以獲得的集成技術(shù)和所期望LCD設(shè)備的規(guī)模。Q為1時，就回到常規(guī)的逐行掃描。對于逐行掃描，觀察不到串話反常，這是因為，施加到每行RG上的效果都是相同的，因此，整個顯示屏上的效果一致。對于逐行掃描，不需要糾正性的預(yù)寫入。
通常，在同一時間Ta被同時尋址的行RG的數(shù)量為Q時，利用預(yù)寫入信號對第Q+1行預(yù)寫入，該預(yù)寫入信號與前一行組的信號相同。因此，第一步可以包括，在一個掃描時間Ta內(nèi)，向Q+1個行RG傳送Q+1個使能信號。第二步可以包括，向行RG1到RGQ中的所有使能單元傳遞獨立的信號。不過，第Q+1行可以接收預(yù)寫入信號，該信號與提供給行RG1到RGQ中的一行的信號相同。提供給第Q+1行的預(yù)寫入信號最好是寫入第Q行單元20的信號(如圖4(b)所示)。上述兩個步驟可連續(xù)重復(fù)，直到矩陣中未被使能的單元20的所有行RG均已被尋址。這種預(yù)寫入方案能夠明顯減小多行尋址方案中的串話效應(yīng)，從而使更高的像素數(shù)量和更高的顯示性能能夠得以實現(xiàn)。
應(yīng)指出，上述實例只起舉例說明的作用，并不限定本發(fā)明，本技術(shù)專業(yè)人員可以不脫離附加權(quán)利要求的范圍，設(shè)計出許多不同的實例。在權(quán)利要求中，括號內(nèi)的所有參考符號都不限定本發(fā)明。“包含”一詞的使用并不排除權(quán)利要求所列出的元件和步驟之外的元件和步驟的出現(xiàn)。一個元件前的“一個”一詞并不意味著只能有一個這樣的元件。本發(fā)明可通過包含若干分立元件的硬件實現(xiàn)，并可通過適當編程的計算機實現(xiàn)。在列舉了若干元件的設(shè)備權(quán)利要求中，這些元件的若干個可由同一硬件實現(xiàn)。某些措施是在互不相同的獨立權(quán)利要求中陳述的，但這并不表明不能使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于尋址一個M行N列的顯示單元(20)陣列，該方法包括(a)通過電氣連接(51，52，53)向Q+1行單元傳遞Q+1個使能開關(guān)信號，這里，Q是總數(shù)2或更大的數(shù)，并且，第Q+1行和第Q行是連續(xù)的；(b)向每個已使能單元傳遞獨立信號，不過，第Q+1行的單元除外(該行接收一個預(yù)寫入信號)，這些獨立信號調(diào)制已使能顯示單元(20)中的光線。
2.權(quán)利要求1中的方法，還包括連續(xù)地重復(fù)步驟(a)和(b)，直到陣列中所有未被使能的單元行均已被尋址。
3.權(quán)利要求1中的方法，其中第Q+1行的預(yù)寫入信號與第Q行的獨立信號相同。
4.權(quán)利要求1中的方法，其中使能開關(guān)信號經(jīng)一個晶體管門(G)與晶體管(30)相連，該晶體管起到開關(guān)的作用，用于向像素電容(Cpix)傳送獨立的信號，該信號出現(xiàn)在顯示單元(20)中并調(diào)制該單元(20)。
5.一個顯示設(shè)備，用于尋址一個M行N列的顯示單元(20)，該顯示設(shè)備包括用于通過電氣連接(51，52，53)向Q+1行單元傳遞Q+1個使能開關(guān)信號的裝置，這里，Q是總數(shù)2或更大的數(shù)，并且，第Q+1行和第Q行是連續(xù)的；用于向每個已使能單元傳遞獨立信號的裝置，不過，第Q+1行的單元除外(該行接收一個預(yù)寫入信號)，這些獨立信號調(diào)制已使能顯示單元(20)中的光線。
6.權(quán)利要求5中的設(shè)備，其中傳遞給第Q+1行的預(yù)寫入信號與傳遞給第Q行的獨立信號相同。
7.權(quán)利要求5中的設(shè)備，其中一個Q行的組的連接點(51，52，53)是互連的，并且，其中一個列包含Q個列連接點，每個連接點都與該Q行組的不同的行相連。
8.權(quán)利要求7中的設(shè)備，其中第Q行和第Q+1行被連接在同一列連接點上。
全文摘要
一種方法，利用多行尋址方案來尋址一個M行N列的光電顯示單元(20)陣列，該方法減小了相鄰行串話引起的行反常，并改善了顯示品質(zhì)。該方法允許使用一個大像素數(shù)量的顯示設(shè)備，并能有高的顯示清晰度和性能。
文檔編號G09G3/20GK1513164SQ02811224
公開日2004年7月14日 申請日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月8日
發(fā)明者P·J·詹森, P J 詹森, L·R·阿爾布, 阿爾布 申請人:皇家菲利浦電子有限公司