專利名稱：驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法和使用該驅(qū)動(dòng)方法的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)有效矩陣液晶顯示器的方法，尤其涉及一種根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法，其中該薄膜晶體管被用于開(kāi)關(guān)器件，以及涉及由該驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
按照一個(gè)脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行灰度顯示的有效矩陣的液晶顯示器是眾所周知的。在按照PWM系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法中，通過(guò)不改變根據(jù)顯示的灰度施加到顯示像素上的每個(gè)灰度級(jí)電壓，而是改變根據(jù)顯示的灰度施加電壓的持續(xù)時(shí)間，來(lái)實(shí)現(xiàn)按照每個(gè)灰度的顯示。在按照PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的液晶顯示器中，使用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電路產(chǎn)生的灰度電壓，可以增加顯示灰度的數(shù)目。
下面作為一個(gè)例子，將描述在日本公開(kāi)的未審查專利申請(qǐng)?zhí)朜o.Hei4-142592中建議的按照PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的這樣一種方法。圖6是顯示一個(gè)傳統(tǒng)類型的液晶顯示器的主要部分的框圖。傳統(tǒng)類型的液晶顯示器配備有分別互相交叉的多個(gè)掃描線101和多個(gè)信號(hào)線102，多個(gè)象素電極103部分地以陣列排列，其中這些是十字交叉的，從而形成一個(gè)液晶顯示板100，其中每個(gè)薄膜晶體管104被連接到每個(gè)像素電極，且當(dāng)門(mén)信號(hào)被發(fā)送到相應(yīng)的掃描線101以及數(shù)據(jù)信號(hào)被發(fā)送到相應(yīng)的信號(hào)線102時(shí)執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，掃描線驅(qū)動(dòng)電路105施加?xùn)判盘?hào)到多個(gè)掃描線101，以及信號(hào)導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路106將施加到每個(gè)像素的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到多個(gè)信號(hào)線102。掃描線驅(qū)動(dòng)電路105在一個(gè)垂直期間順序的選擇多個(gè)掃描線101，接通多個(gè)薄膜晶體管，并且只在按照顯示灰度確定的一個(gè)脈沖寬度期間信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路106施加一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)給連接到每個(gè)接通的多個(gè)晶體管的多個(gè)像素電極103的每個(gè)。
圖7是一個(gè)定時(shí)圖，顯示了按照?qǐng)D6所示的PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的施加到液晶顯示器的某個(gè)像素電極103的施加的電壓VP的變化。當(dāng)施加給掃描線101的門(mén)信號(hào)VG轉(zhuǎn)為高電平VGH，同時(shí)在一個(gè)確定的垂直期間(1V)施加給信號(hào)線102的數(shù)據(jù)信號(hào)VD是參考電平時(shí)，薄膜晶體管104被接通，施加的電壓VP根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)VD被增加，并且進(jìn)一步，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)VD被轉(zhuǎn)為正有效電平時(shí)，施加的電壓VP根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)只在按照顯示的灰度確定的脈沖寬度的一個(gè)時(shí)期TW1中被增加。接下來(lái)，當(dāng)門(mén)信號(hào)VG被轉(zhuǎn)為低電平VGL時(shí)，薄膜晶體管104被關(guān)閉并且在該時(shí)間上施加的電壓VP被保持。當(dāng)施加到掃描線101的門(mén)信號(hào)VG轉(zhuǎn)為高電平VGH，同時(shí)在下一個(gè)垂直時(shí)期中被施加到信號(hào)線102的數(shù)據(jù)信號(hào)VD是參考電平時(shí)，薄膜晶體管104被接通，提供的電壓VP根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)VD被降低，并且進(jìn)一步，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)VD轉(zhuǎn)為負(fù)作用電平時(shí)，施加的電壓VP只在按照顯示的灰度確定的脈沖寬度的一個(gè)時(shí)期TW2中根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)VD來(lái)降低。接下來(lái)，當(dāng)門(mén)信號(hào)VG轉(zhuǎn)為低電平VGL時(shí)，薄膜晶體管104被關(guān)閉和此時(shí)施加的電壓VP被保持。如上所述，使用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)配置的灰度電壓產(chǎn)生電路，通過(guò)按照顯示的灰度僅在脈沖持續(xù)時(shí)間中在作用電平上轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)多灰度顯示。
在日本公開(kāi)的未審查專利申請(qǐng)?zhí)朜o.Hei4-142592中，為防止施加到像素電極上的電壓和具有用于非對(duì)稱的寫(xiě)的數(shù)據(jù)極性以及防止所引起的閃爍和高熱，也建議了如果數(shù)據(jù)信號(hào)是負(fù)的情況下門(mén)導(dǎo)通電壓是VGONN和數(shù)據(jù)信號(hào)是正的情況下門(mén)導(dǎo)通電壓是VGONP，而VGONN被設(shè)置以便它低于VGONP。
順便說(shuō)一下，下面將回顧按照PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的這樣一種液晶顯示器的液晶顯示板的溫度和顯示特性。每個(gè)被連接到每個(gè)像素電極的薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流根據(jù)板的溫度執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，并且隨著板的溫度的上升，ON狀態(tài)電流增加。由于施加到液晶的電壓是與ON狀態(tài)電流和數(shù)據(jù)信號(hào)脈沖寬度的乘積成比例的，液晶顯示板的顯示的灰度-亮度特性按照板的溫度而變化。因此，當(dāng)板的溫度變化時(shí)，液晶顯示板的顯示圖像質(zhì)量改變。此外，由于薄膜晶體管的電子特性取決于板的溫度，根據(jù)板的溫度按照數(shù)據(jù)極性的寫(xiě)數(shù)量的非對(duì)稱性是不同的，并且當(dāng)板的溫度變化時(shí)，引起閃爍和高熱。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是分別提供用于按照PWM系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法和按照該驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器，其中可以排除由于板的溫度變化引起的各自的灰度-亮度特性的變化和液晶顯示板的發(fā)熱。
按照本發(fā)明，分別的驅(qū)動(dòng)有效矩陣液晶顯示的方法和通過(guò)該驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器的特征在于，提供了板溫度檢測(cè)裝置，按照板的溫度來(lái)校正門(mén)接通電壓或數(shù)據(jù)信號(hào)脈沖寬度和參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率，并且基于按照脈沖寬度調(diào)制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)有效矩陣液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，使用用于開(kāi)關(guān)器件的薄膜晶體管，可以獲得根據(jù)寫(xiě)數(shù)據(jù)的極性的門(mén)接通電壓或按照板的溫度來(lái)確定的數(shù)據(jù)信號(hào)脈沖的校正量。
本發(fā)明是基于按照脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的液晶顯示器，使用用于開(kāi)關(guān)器件的薄膜晶體管，并且驅(qū)動(dòng)它的方法特征也在于，考慮到液晶顯示板的溫度按照寫(xiě)數(shù)據(jù)的極性來(lái)校正施加到液晶上的電壓。
在特征之一中，液晶被驅(qū)動(dòng)，按照?qǐng)D3A中所示的板溫度的關(guān)系校正門(mén)接通電壓。就是說(shuō)，DC/DC變換器4按照來(lái)自圖1所示的溫度檢測(cè)電路7的控制信號(hào)來(lái)設(shè)置，以便正的或負(fù)的門(mén)接通電壓隨著板溫度變高而變低，和以便正的或負(fù)的門(mén)接通電壓隨著板溫度變低而變高。設(shè)置正的門(mén)接通電壓以便它總是高于負(fù)的門(mén)接通電壓。
此外，對(duì)于另一個(gè)特征，液晶被驅(qū)動(dòng)，按照?qǐng)D3B所示的板溫度的關(guān)系來(lái)校正公共電壓VCOM的中心。就是說(shuō)，DC/DC變換器4按照來(lái)自圖1所示的溫度檢測(cè)電路7的控制信號(hào)來(lái)設(shè)置，以便公共VCOM的中心隨著板溫度變高而變高和隨著板溫度變低而變低。
對(duì)于這樣的液晶驅(qū)動(dòng)，按照顯示的灰度只在脈沖持續(xù)時(shí)間中數(shù)據(jù)信號(hào)VD被轉(zhuǎn)為作用電平，按照數(shù)據(jù)信號(hào)VD的極性所提供的門(mén)信號(hào)VG的門(mén)接通電壓是不同的，并且正的門(mén)接通電壓VGONP被設(shè)置以便它大于負(fù)的門(mén)接通電壓VGONN，用于接通薄膜晶體管的電流ION能被均衡在正數(shù)據(jù)正被寫(xiě)和負(fù)數(shù)據(jù)正被寫(xiě)時(shí)之間，并且能實(shí)現(xiàn)在寫(xiě)非對(duì)稱性中PWM驅(qū)動(dòng)的減少。
此外，薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流是固定的，它獨(dú)立于通過(guò)驅(qū)動(dòng)的板溫度的變化，按照板溫度用門(mén)接通電壓和在中心的公共電壓執(zhí)行圖3A和3B的校正，并保持這種關(guān)系，并且能減少顯示灰度的特性和亮度的特性之間的位錯(cuò)(dislocation)。也能減少由于板溫度變化的閃爍和發(fā)熱。作為結(jié)果，能減少由板溫度變化引起的液晶顯示板的顯示圖像質(zhì)量的變化。
特別的是，按照本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法特征在于，根據(jù)驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示的用于驅(qū)動(dòng)配備了多個(gè)用作開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管(TFT)的液晶顯示板的方法，對(duì)于按照脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到的多個(gè)像素電極(此后簡(jiǎn)單稱作有效矩陣液晶顯示器)，可以獲得基于液晶顯示板的溫度設(shè)置正的門(mén)接通電壓(VGONP)和負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)。
最好是，基于板的溫度還設(shè)置提供到液晶顯示板的公共電極的公共電壓的中心(VCOM中心)。
此外，本發(fā)明的特征還在于，正的門(mén)接通電壓(VGONP)被設(shè)置以使它高于負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)，和當(dāng)板溫度上升時(shí)，設(shè)置正的門(mén)接通電壓(VGONP)和負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)以便它們低于板溫度上升之前的電壓，并保持上述的關(guān)系。
除此之外，驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法的特征還在于，根據(jù)所獲得的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，可獲得一種電路，用來(lái)設(shè)置用于轉(zhuǎn)換的薄膜晶體管的正的門(mén)接通電壓(VGONP)和負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)，以便用于轉(zhuǎn)換的薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流(ION)是固定的，而獨(dú)立于板的溫度，它用于驅(qū)動(dòng)配備了多個(gè)用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管的液晶顯示板，以按照脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到多個(gè)像素電極。
此外，驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法特征在于，獲得了提供到液晶顯示板的在與用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管的相同時(shí)間上形成的用于監(jiān)視的薄膜晶體管，和獲得了所提供的使用用于監(jiān)視薄膜晶體管的一個(gè)電路，用于設(shè)置用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管的正的門(mén)接通電壓(VGONP)和負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)，以便用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流(ION)是固定的，而不依賴于板的溫度。
除此之外，按照本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法的特征在于，在所有顯示的灰度中設(shè)置數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以便它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)，并隨著板溫度的上升，獲得設(shè)置薄膜晶體管的正的門(mén)接通電壓(VGONP)和負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)，以便基于所述驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法使它們被降低。
此外，本發(fā)明是基于上述的驅(qū)動(dòng)方法的，且特征在于，按照液晶顯示板的溫度設(shè)置分配到每個(gè)顯示灰度的數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)和負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)。
除此之外，還獲得了基于上述驅(qū)動(dòng)方法的驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法，其特征在于，在所有顯示的灰度中的數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)被設(shè)置以便它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)，和隨著液晶顯示板的溫度上升，設(shè)置正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)和負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)，以便它們短于板溫度上升之前的那些寬度，并保持上述關(guān)系。
此外，按照本發(fā)明，也可獲得基于上述驅(qū)動(dòng)方法的驅(qū)動(dòng)液晶顯示的方法，和其特征在于，通過(guò)時(shí)鐘數(shù)表示每個(gè)顯示的灰度，通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘信號(hào)，比較灰度數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器的輸出，并且設(shè)置數(shù)據(jù)信號(hào)的脈沖寬度(TW)，提供溫度檢測(cè)裝置，并且按照液晶顯示板的溫度參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率是可變的，或者設(shè)置參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率以便頻率是與用于監(jiān)視的薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流(ION)成比例的，使用在與用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管的相同時(shí)間上形成的用于監(jiān)視的薄膜晶體管。此時(shí)，最好是設(shè)置正的門(mén)接通電壓(VGONP)以便它高于負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)。
除此之外，在本發(fā)明中，最好是，設(shè)置所有顯示的灰度中的數(shù)據(jù)信號(hào)的正的數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)以便它長(zhǎng)于負(fù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)。
此外，按照本發(fā)明，最好是，隨著板溫度的上升，設(shè)置提供到液晶顯示板的一個(gè)公共電極上的公共電壓的中心(VCOM中心)，以便它是較高的。
除此之外，按照本發(fā)明，也獲得了通過(guò)上述的每個(gè)驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器。
此外，本發(fā)明提供一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，該液晶顯示器配備有多個(gè)用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管，以根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到多個(gè)像素電極，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)；和按照液晶顯示板的溫度來(lái)設(shè)置分配到每個(gè)顯示灰度的數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)和負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)。
此外，本發(fā)明提供一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，該液晶顯示器配備有多個(gè)用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管，以根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到多個(gè)像素電極，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)；通過(guò)時(shí)鐘數(shù)表示每個(gè)顯示的灰度；通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘信號(hào)；比較灰度數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器的輸出，并設(shè)置數(shù)據(jù)信號(hào)的脈沖寬度(TW)；和提供溫度檢測(cè)裝置，并且參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率根據(jù)液晶顯示板的溫度可變。
此外，本發(fā)明提供一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，該液晶顯示器配備有多個(gè)用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管，以根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到多個(gè)像素電極，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)；通過(guò)時(shí)鐘數(shù)表示每個(gè)顯示的灰度；通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘信號(hào)；比較灰度數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器的輸出，并設(shè)置數(shù)據(jù)信號(hào)的脈沖寬度(TW)；和使用在與用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管的相同時(shí)間上形成的用于監(jiān)視的薄膜晶體管來(lái)設(shè)置參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率，以使頻率是與用于監(jiān)視的薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流(ION)成比例的。


圖1是一個(gè)方框圖，用于解釋等效于本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)配置和驅(qū)動(dòng)方法；圖2是一個(gè)定時(shí)圖，顯示了按照?qǐng)D1所示的PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的施加到液晶顯示器的一個(gè)象素電極的施加電壓VP的變化；圖3A是一個(gè)特性圖，顯示了板溫度和門(mén)接通電壓之間用于校正板溫度的關(guān)系，和圖3B是一個(gè)特性圖，顯示了板溫度和公共電壓的中心(VCOM中心)之間的用于校正板溫度的關(guān)系；圖4是一個(gè)方框圖，用于解釋等效于本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)配置和驅(qū)動(dòng)方法；圖5是一個(gè)電路圖，用于解釋按照本發(fā)明的溫度檢測(cè)裝置8的電路結(jié)構(gòu)；圖6是一個(gè)方框圖，顯示了常規(guī)類型液晶顯示器的主要部分；和圖7是一個(gè)定時(shí)圖，顯示了按照?qǐng)D6所示的PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的施加到液晶顯示器的一個(gè)確定的象素電極103的施加電壓VP的變化。
具體實(shí)施例方式
接下來(lái)，參考附圖，將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是一個(gè)方框圖，用于解釋等效于第一實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)配置和驅(qū)動(dòng)方法。等效于該實(shí)施例的液晶顯示器配備了液晶顯示板1，掃描線驅(qū)動(dòng)電路2，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路3，DC/DC變換器4，一個(gè)開(kāi)關(guān)5，控制器6和溫度檢測(cè)電路7。
在液晶顯示板1中，多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線分別彼此交叉，在其中部分排列有多個(gè)像素電極，他們是交叉的并且每個(gè)薄膜晶體管被連接到像素電極，且當(dāng)門(mén)信號(hào)被發(fā)送到掃描線和數(shù)據(jù)信號(hào)被發(fā)送到信號(hào)線時(shí)(盡管沒(méi)有顯示它們)，該像素電極執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作。掃描線驅(qū)動(dòng)電路2提供門(mén)信號(hào)給液晶顯示板1的多個(gè)掃描線。該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路3將施加給每個(gè)像素的數(shù)據(jù)信號(hào)提供給液晶顯示板1的多個(gè)信號(hào)線。
基于從外部設(shè)備提供的供電電壓，DC/DC變換器4產(chǎn)生和輸出用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板1的液晶所需的各種電壓。更為詳細(xì)的，DC/DC變換器4輸出正的和負(fù)的數(shù)據(jù)電壓VD來(lái)用于經(jīng)ac驅(qū)動(dòng)液晶，通過(guò)掃描線驅(qū)動(dòng)電路2在提供正數(shù)據(jù)電壓VD的持續(xù)時(shí)間中，正的門(mén)接通電壓VGONP輸出到確定的掃描線，通過(guò)掃描線驅(qū)動(dòng)電路2在提供負(fù)數(shù)據(jù)電壓VD的持續(xù)時(shí)間中，負(fù)的門(mén)接通電壓VGONN輸出到確定的掃描線，并且將公共電壓VCOM提供到一個(gè)相對(duì)于液晶顯示板1的像素電極的公共電極。
當(dāng)開(kāi)關(guān)5接收轉(zhuǎn)換每個(gè)垂直時(shí)期的極性信號(hào)S5時(shí)，開(kāi)關(guān)5被轉(zhuǎn)換，以選擇正的或負(fù)的門(mén)接通電壓VGONP或VGONN，并把它輸出到掃描線驅(qū)動(dòng)電路2。
控制器6從一個(gè)外部設(shè)備接收輸入信號(hào)，也就是，圖畫(huà)信號(hào)和控制信號(hào)，比如水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)，輸出控制信號(hào)S2和S3，用于控制掃描線驅(qū)動(dòng)電路2和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路3的每個(gè)操作，以便按照輸入信號(hào)進(jìn)行灰度顯示，并還輸出極性信號(hào)S5，用于控制開(kāi)關(guān)5的轉(zhuǎn)換。
溫度檢測(cè)電路7檢測(cè)液晶顯示板1的溫度和輸出控制信號(hào)S4到DC/DC變換器4。在該實(shí)施例中，假設(shè)了檢測(cè)電路7被焊接在液晶顯示板1的外表面上的一種情況。
提供到液晶的電壓是與薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流和數(shù)據(jù)脈沖寬度的乘積成比例的。在門(mén)接通電壓和薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流之間具有簡(jiǎn)單增加的相關(guān)性。在該實(shí)施例中，液晶被驅(qū)動(dòng)，按照用于校正的所示圖的關(guān)系校正門(mén)接通電壓，顯示了圖3A中的門(mén)接通電壓和板溫度之間的關(guān)系。就是說(shuō)，DC/DC變換器4按照來(lái)自溫度檢測(cè)電路7的控制信號(hào)S4設(shè)置，以至于如是較高的板溫度，則是較低的正或負(fù)的門(mén)接通電壓和如是較低的板溫度，則是較高的正或負(fù)的門(mén)接通電壓。設(shè)置正的門(mén)接通電壓以便它總是高于負(fù)的門(mén)接通電壓。
此外，在該實(shí)施例中，液晶被驅(qū)動(dòng)，按照用于校正的圖示中的關(guān)系校正公共電壓的中心(VCOM中心)，顯示了圖3B中VCOM中心和板溫度之間的關(guān)系。就是說(shuō)，DC/DC變換器4按照來(lái)自溫度檢測(cè)電路7的控制信號(hào)S4設(shè)置以便如是較高的板溫度，則是較高的VCOM中心，和如是較低的板溫度，則是較低的VCOM中心。
接下來(lái)，參考圖2，將描述等效于該實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法。圖2是一個(gè)定時(shí)圖，顯示了按照?qǐng)D1所示的PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的施加到液晶顯示器的一個(gè)象素電極的施加電壓VP的變化。當(dāng)施加到掃描線的門(mén)信號(hào)VG變?yōu)楦唠娖絍GONP，同時(shí)施加到信號(hào)線的數(shù)據(jù)信號(hào)VD在某一個(gè)垂直持續(xù)時(shí)間(1V)中是在正的參考電平上時(shí)，薄膜晶體管被接通，施加的電壓VP按照在正參考電平上的數(shù)據(jù)信號(hào)VD而增加，和進(jìn)一步的，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)VD變?yōu)檎饔秒娖綍r(shí)，施加的電壓VP僅在按照顯示的灰度確定的脈沖寬度的時(shí)期TWP中根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)VD而增加。接著，當(dāng)門(mén)信號(hào)VG變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，薄膜晶體管被關(guān)閉，并且此時(shí)提供的電壓VP被保持在為有效矩陣操作提供的已知的存儲(chǔ)電容(未示出)中。在該垂直持續(xù)時(shí)間中，按照幅度的中心VCOM的中心確定的低電平被提供給公共電極。
當(dāng)提供到掃描線的門(mén)信號(hào)VG變?yōu)榈陀谡母唠娖絍CONP的負(fù)的高電平VGONN，同時(shí)在下一個(gè)垂直持續(xù)時(shí)間中施加到信號(hào)線的數(shù)據(jù)信號(hào)VD是在負(fù)的參考電平上時(shí)，薄膜晶體管被接通，施加的電壓VP根據(jù)負(fù)參考電平上的數(shù)據(jù)信號(hào)VD而降低，并進(jìn)一步的，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)VD變?yōu)樨?fù)的作用電平時(shí)，施加的電壓VP僅在按照顯示的灰度確定的脈沖寬度的一個(gè)時(shí)期TWN中根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)VD而進(jìn)一步降低。接下來(lái)，當(dāng)門(mén)信號(hào)VG變?yōu)榈碗娖?，薄膜晶體管被關(guān)閉，并且此時(shí)施加的電壓VP被保持。在這一個(gè)垂直持續(xù)時(shí)間中，按照中心VCOM的幅度中心確定的高電平被提供給公共電極。
接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。提供到液晶的電壓是與薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流和數(shù)據(jù)脈沖寬度的乘積成比例的。該實(shí)施例的特征在于，按照寫(xiě)數(shù)據(jù)的極性來(lái)校正數(shù)據(jù)脈沖寬度TW，并且校正量按照板的溫度而變化。例如，通過(guò)設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)PWM驅(qū)動(dòng)，其中正數(shù)據(jù)的寫(xiě)入量和負(fù)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入量是均衡的，以及寫(xiě)入的非對(duì)稱性被減少，以至于正的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWP是寬于負(fù)的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWN，換句話說(shuō)，以使負(fù)的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWN窄于正的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWP。
此外，通過(guò)設(shè)置，寫(xiě)入數(shù)量可以是固定的而獨(dú)立于板溫度的變化，以便正的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWP和負(fù)的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWN隨著板溫度的上升都是較窄的，并保持上述的關(guān)系，并且在灰度特性和亮度特性之間的位錯(cuò)能被減少。結(jié)果，在液晶顯示板上顯示的圖像的質(zhì)量的變化能被減少，而不依賴于板溫度的變化，并且閃爍和發(fā)熱能被減少而不依賴于板溫度的變化。因此，利用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的灰度電壓產(chǎn)生電路獲得上述的效果，并實(shí)現(xiàn)多灰度顯示是PWM驅(qū)動(dòng)的特征。
接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖4是一個(gè)方框圖，用于解釋等效于該實(shí)施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)配置和驅(qū)動(dòng)它的方法。在上述第一實(shí)施例中的溫度檢測(cè)電路7被設(shè)置在液晶顯示板的外面以檢測(cè)液晶顯示板的溫度。同時(shí)，該實(shí)施例的特征在于，用于檢測(cè)板溫度的溫度檢測(cè)裝置8被設(shè)置在液晶顯示板1的內(nèi)部。
例如，用于監(jiān)視的薄膜晶體管在與用于開(kāi)關(guān)像素的薄膜晶體管的相同時(shí)間上被形成的，用于監(jiān)視的薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流ION(或有關(guān)于此的參數(shù))被檢測(cè)，并且設(shè)置門(mén)接通電壓VGON，以使它是固定的而不依賴于板的溫度。圖5是一個(gè)電路圖，用于解釋這種溫度檢測(cè)裝置8的電路結(jié)構(gòu)。如圖5所示，從終端1 5提供電力。用于監(jiān)視的薄膜晶體管9被設(shè)置在液晶顯示板1的內(nèi)部，放大在當(dāng)用于監(jiān)視的薄膜晶體管9被接通時(shí)由ON狀態(tài)電流確定的電壓VON和參考電壓VREF(由包括電阻器R13和齊納二極管13的參考電壓源輸出)之間的差，控制一個(gè)控制晶體管11，反饋到用于監(jiān)視的薄膜晶體管9的柵極以固定ON狀態(tài)電流和輸出校正信號(hào)到終端14。該校正信號(hào)被輸出到DC/DC變換器4。公共電壓中心的中心VCOM按照溫度也被校正。
在該實(shí)施例中，由于用于監(jiān)視的薄膜晶體管被設(shè)置在液晶顯示板1的內(nèi)部，并且在液晶附近的位置中能檢測(cè)板的溫度，則與第一實(shí)施例的校正相比較能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的校正。在該實(shí)施例中，除了溫度檢測(cè)裝置8的薄膜晶體管外，電路結(jié)構(gòu)配置也可以被安排在液晶顯示板的外部，采用玻璃上系統(tǒng)(SOG)技術(shù)，并且同時(shí)也可將溫度檢測(cè)裝置形成在液晶顯示板的內(nèi)部作為用作開(kāi)關(guān)像素的薄膜晶體管。
接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。在按照PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的液晶顯示器中，通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘信號(hào)，比較灰度數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器的輸出，并且設(shè)置相應(yīng)于顯示灰度的寫(xiě)數(shù)據(jù)的脈沖寬度TW。該實(shí)施例的特征在于，參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率是根據(jù)板的溫度變化的。例如，通過(guò)設(shè)置參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率，寫(xiě)數(shù)據(jù)的脈沖寬度TW被變窄以至于它是高的，以及通過(guò)設(shè)置頻率使寫(xiě)數(shù)據(jù)的脈沖寬度TW被變寬以至于它是低的，該實(shí)施例被應(yīng)用到第二實(shí)施例所述的液晶顯示器，其中根據(jù)板的溫度和寫(xiě)數(shù)據(jù)的極性來(lái)校正數(shù)據(jù)脈沖寬度TW。
通過(guò)設(shè)置正的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWP，以便正的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWP寬于負(fù)的寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)脈沖寬度TWN，以及按照板的溫度改變參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率和設(shè)置寫(xiě)數(shù)據(jù)的脈沖寬度TW，可以實(shí)現(xiàn)PWM驅(qū)動(dòng)，其中根據(jù)板溫度的變化在灰度特性和亮度特性之間的錯(cuò)位以及寫(xiě)入的非對(duì)稱性被減少。
此外，使用在與用于開(kāi)關(guān)像素的薄膜晶體管的相同的時(shí)間上形成的用于監(jiān)視的薄膜晶體管，還可以設(shè)置參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率，以便頻率與用于監(jiān)視的薄膜晶體管的ON狀態(tài)的電流ION成比例的。
已經(jīng)描述了優(yōu)選實(shí)施例，然而，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，而且該實(shí)施例的各種變化、附加和組合的形式是允許的。對(duì)于溫度檢測(cè)裝置，也可以使用一個(gè)熱敏電阻。對(duì)于一個(gè)例子，其中熱敏電阻被用于溫度檢測(cè)電路來(lái)形成溫度檢測(cè)裝置，也能夠使用日本公開(kāi)的未審查專利申請(qǐng)?zhí)朜o.Hei6-138843中的圖2所示的電壓設(shè)置電路所形成的主要的結(jié)構(gòu)配置。不光是熱敏電阻，也可以采用其它的溫度檢測(cè)裝置，比如熱電偶。
在上述的實(shí)施例中，沒(méi)有涉及液晶顯示板的具體結(jié)構(gòu)，然而，在使用透射類型的液晶顯示板的情況下，例如第三實(shí)施例中的溫度檢測(cè)裝置能被形成在板上，并且作為例子，最好是溫度檢測(cè)裝置被形成在板中圍繞顯示區(qū)的周邊區(qū)域中。從而能實(shí)現(xiàn)高亮度的液晶顯示器，防止當(dāng)一個(gè)用戶從相交處觀看液晶板時(shí)，能看見(jiàn)來(lái)自安排在液晶顯示板背面上的背面光單元的光。
在反射類型的液晶顯示板的情況下，如第三實(shí)施例中溫度檢測(cè)裝置可以被形成在板上，并也可以被安排在液晶顯示板的背面。在反射類型的液晶顯示板的情況下，在背面上安裝的溫度檢測(cè)裝置不會(huì)影響顯示特性。溫度檢測(cè)裝置可以形成在板中的周邊區(qū)域中和形成在根據(jù)環(huán)境的一個(gè)顯示區(qū)中。在反射類型的液晶顯示板中，也當(dāng)作反射器的像素電極被排列在顯示區(qū)中，并且每個(gè)像素電極覆蓋像素的薄膜晶體管的頂部用于開(kāi)關(guān)像素。在用于監(jiān)視的薄膜晶體管被安排像素電極之下的用作開(kāi)關(guān)像素的薄膜晶體管的情況下，它也能被安排在顯示區(qū)中而不會(huì)損害顯示特性。
在半透射類型的液晶顯示板的情況下，如果在透射部分和反射部分中的一個(gè)反射部分中的像素電極之下安排溫度檢測(cè)裝置，則溫度檢測(cè)裝置能被安排在一個(gè)顯示區(qū)而不損害其顯示特性。
不僅可以通過(guò)SOG技術(shù)形成溫度檢測(cè)電路，而且可以通過(guò)玻璃上芯片(COG)技術(shù)來(lái)形成溫度檢測(cè)電路。而且，按照板中的板內(nèi)溫度分布的校正的控制也可以通過(guò)使溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)液晶顯示板的多個(gè)位置中的板的溫度來(lái)執(zhí)行。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的方法，也可以使用圖2所示的幀倒置驅(qū)動(dòng)，其中每個(gè)垂直持續(xù)時(shí)間(1V)中數(shù)據(jù)信號(hào)的極性被倒置，和可以使用柵倒置驅(qū)動(dòng)，其中每個(gè)水平持續(xù)時(shí)間(1H)中的數(shù)據(jù)信號(hào)的極性被倒置，并且進(jìn)一步的每個(gè)垂直持續(xù)時(shí)間(1V)中極性被倒置。
按照本發(fā)明，由于按照顯示的灰度僅在脈沖持續(xù)時(shí)間中該數(shù)據(jù)信號(hào)VD被轉(zhuǎn)為作用電平，按照數(shù)據(jù)信號(hào)VD的極性提供的門(mén)信號(hào)VG的門(mén)接通電壓VGONP和門(mén)接通電壓VGONN被差分，并且設(shè)置門(mén)接通電壓VGONP，以便它大于門(mén)接通電壓VGONN，薄膜晶體管的ON-狀態(tài)電流ION能被均衡在正數(shù)據(jù)正被寫(xiě)和負(fù)數(shù)據(jù)正被寫(xiě)時(shí)之間，并且能實(shí)現(xiàn)寫(xiě)的非對(duì)稱性被減少的PWM驅(qū)動(dòng)。
另外，薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流是固定的，不依賴于通過(guò)驅(qū)動(dòng)的板溫度的變化，按照板的溫度用門(mén)接通電壓和在中心的公共電壓執(zhí)行圖3A和3B的校正，并保持上述的關(guān)系，并且能減少顯示灰度的特性和亮度的特性之間的錯(cuò)位。結(jié)果，液晶顯示板上顯示的圖像質(zhì)量的變化能被減少而不依賴于板溫度的變化。由于按照板的溫度可以調(diào)整正的門(mén)接通電壓的校正量和負(fù)的門(mén)接通電壓的校正量，由于板的溫度變化分別引起的閃爍和發(fā)熱能被禁止。因此，利用具有PWM驅(qū)動(dòng)特性的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的灰度電壓產(chǎn)生電路，可以獲得上述效果，從而實(shí)現(xiàn)多灰度顯示。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，該液晶顯示器配備有多個(gè)用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管，以根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到多個(gè)像素電極，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)；和按照液晶顯示板的溫度來(lái)設(shè)置分配到每個(gè)顯示灰度的數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)和負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中隨著液晶顯示板的溫度上升，設(shè)置正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)和負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)，以使它們短于板溫度上升之前的那些寬度，保持這種狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中隨著板的溫度的上升，提供到液晶顯示板的公共電極的公共電壓的中心(VCOM)變高。
4.一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，該液晶顯示器配備有多個(gè)用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管，以根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到多個(gè)像素電極，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)；通過(guò)時(shí)鐘數(shù)表示每個(gè)顯示的灰度；通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘信號(hào)；比較灰度數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器的輸出，并設(shè)置數(shù)據(jù)信號(hào)的脈沖寬度(TW)；和提供溫度檢測(cè)裝置，而參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率根據(jù)液晶顯示板的溫度而變化的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中設(shè)置正的門(mén)接通電壓(VGONP)以便它高于負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中隨著板的溫度的上升，提供到液晶顯示板的公共電極的公共電壓的中心(VCOM)變高。
8.一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，該液晶顯示器配備有多個(gè)用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管，以根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到多個(gè)像素電極，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)；通過(guò)時(shí)鐘數(shù)表示每個(gè)顯示的灰度；通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘信號(hào)；比較灰度數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器的輸出，并設(shè)置數(shù)據(jù)信號(hào)的脈沖寬度(TW)；和使用在與用于開(kāi)關(guān)的薄膜晶體管的相同時(shí)間上形成的用于監(jiān)視的薄膜晶體管來(lái)設(shè)置參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率，以使頻率與用于監(jiān)視的薄膜晶體管的ON狀態(tài)電流(ION)成比例的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中設(shè)置正的門(mén)接通電壓(VGONP)以便它高于負(fù)的門(mén)接通電壓(VGONN)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中設(shè)置在所有顯示的灰度中數(shù)據(jù)信號(hào)的正數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWP)，以使它長(zhǎng)于負(fù)數(shù)據(jù)脈沖寬度(TWN)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法，其中隨著板的溫度的上升，提供到液晶顯示板的公共電極的公共電壓的中心(VCOM)變高。
全文摘要
在一種使用用于開(kāi)關(guān)器件的薄膜晶體管的根據(jù)脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)有源矩陣液晶顯示器的方法中，監(jiān)視液晶顯示器板的溫度變化。特別的是，提供了液晶顯示板的板溫度檢測(cè)裝置，并且按照板的溫度來(lái)校正門(mén)接通電壓或數(shù)據(jù)信號(hào)脈沖寬度和參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率。按照板的溫度確定根據(jù)寫(xiě)數(shù)據(jù)極性的門(mén)接通電壓的校正量或數(shù)據(jù)信號(hào)脈沖寬度的校正量。如板的溫度是較高的，正的或負(fù)的門(mén)接通電壓被設(shè)置為較低的值，以及當(dāng)板溫度是較低的，設(shè)置較高的正或負(fù)的門(mén)接通電壓。設(shè)置正的門(mén)接通電壓以便它總是高于負(fù)的門(mén)接通電壓。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1847938SQ200610075140
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者藤井嚴(yán) 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社