專利名稱：一種顯示驅(qū)動(dòng)器的連接電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于顯示設(shè)備的連接電路結(jié)構(gòu)，特別涉及將亮度信號(hào)用于例如液晶顯示器(LCD)或等離子體顯示器的顯示設(shè)備的象素上的系統(tǒng)。
顯示設(shè)備，例如液晶顯示器或等離子體顯示器，由水平成行，垂直成列的象素矩陣或陣列組成。待顯示的視頻信息以亮度(灰度)信號(hào)加到單獨(dú)與象素的每列有關(guān)的數(shù)據(jù)線上。象素的行被順序地掃描，在被激活的列內(nèi)的象素的電容被依據(jù)施加到各個(gè)列的亮度信號(hào)的電平充電到各個(gè)亮度等級(jí)。
被施加到象素陣列的亮度信息可被格式化為M個(gè)亮度信息信號(hào)，被產(chǎn)生于M個(gè)平行亮度信息承載導(dǎo)體中，例如，M=100。M個(gè)亮度信息信號(hào)被施加到陣列的輸入多路分解器的輸入口。在視頻信號(hào)的每個(gè)水平線間隔期間，多路分解器將M個(gè)亮度信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為在MXN平行導(dǎo)體中產(chǎn)生的MXN信號(hào)。通過(guò)MXN數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器連到陣列的MXN列導(dǎo)體。輸入多路分解器可由MXN薄膜晶體管(TFT)組成。在視頻信號(hào)的每個(gè)水平行間隔期間，M個(gè)平行導(dǎo)體組被順序地選取。選擇在N個(gè)平行導(dǎo)體總線中產(chǎn)生的脈沖信號(hào)獲得對(duì)每個(gè)M個(gè)平行導(dǎo)體組的選取。
與N個(gè)選擇平行導(dǎo)體有關(guān)的輸入連接結(jié)構(gòu)的電容和M個(gè)亮度信息承載平行導(dǎo)體有關(guān)的輸入連接結(jié)構(gòu)可能既是功率消耗又是成品率損失的主要根源，尤其對(duì)于較高分辨率的自掃描有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)。長(zhǎng)金屬穿過(guò)顯示器和多重交叉點(diǎn)(源/漏極金屬到柵極金屬)移動(dòng)引起較大的電容負(fù)載，既導(dǎo)致電容短路故障，在亮度信息承載導(dǎo)體之間不希望的串音也導(dǎo)致過(guò)多的動(dòng)態(tài)功率消耗。希望減少與N選擇平行導(dǎo)體有關(guān)的輸入連接結(jié)構(gòu)和與M亮度信息承載平行導(dǎo)體有關(guān)的輸入連接結(jié)構(gòu)交叉點(diǎn)的數(shù)目。
一種實(shí)施本發(fā)明的特點(diǎn)，用于傳送有關(guān)被安排在顯示設(shè)備的陣列的列和行中的象素的象素信息的一種方案包括半導(dǎo)體開關(guān)。每個(gè)開關(guān)有第一端，第二端和第三端。第一總線被連到第一多個(gè)端點(diǎn)，用于在第一多個(gè)端點(diǎn)和開關(guān)的第一端之間傳送信號(hào)。提供相互分離的局部連接。一個(gè)給定的局部連接具有第一連接部分，連到與給定的局部連接有關(guān)的第二多個(gè)端點(diǎn)，并以穿過(guò)第一連接的方式延伸。局部連接具有從第一連接部分延伸的第二連接部分，具有以局部的，集群連接方案連到與給定的局部連接有關(guān)的開關(guān)的第二端的導(dǎo)體。該有關(guān)的開關(guān)具有它們的第三端，分別連到被順序配置的陣列的列導(dǎo)體。


圖1示出當(dāng)引入圖3的連接方案時(shí)，依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種帶有集成驅(qū)動(dòng)器電路的AMLCD；圖2示出一種現(xiàn)有技術(shù)的連接結(jié)構(gòu)；和圖3示出一種依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的連接結(jié)構(gòu)，可被圖1的方案采用。
圖1示出一種用于存儲(chǔ)在SVGA液晶陣列中信息的集成驅(qū)動(dòng)器電路，應(yīng)該理解，本發(fā)明可被用于存儲(chǔ)在等離子體顯示器上的象素中的信息。模擬電路11接收代表來(lái)自諸如天線12的待顯示圖象信息的電視信號(hào)。模擬電路11在線路13上提供視頻信號(hào)作為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)14的輸入信號(hào)。
來(lái)自模擬電路11的電視信號(hào)被顯示在液晶陣列16上，該陣列由大量的象素元組成，例如液晶單元16a，被安排成水平方向m=600行和垂直方向中n=2400列。液晶陣列16包括數(shù)據(jù)線17的n=2400列，對(duì)每個(gè)液晶單元16a的垂直列中每一個(gè)一個(gè)，和m=600選擇線路18，對(duì)于液晶單元16a水平列中每一個(gè)一個(gè)。
A/D轉(zhuǎn)換器14包括輸出總線19，提供亮度級(jí)或灰度碼到具有100組的輸出線路22上。存儲(chǔ)器21的每組輸出線22將被存儲(chǔ)的數(shù)字信息施加到相應(yīng)數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器23。對(duì)應(yīng)于100組的線路22分別有100個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器23。來(lái)自給定的D/A轉(zhuǎn)換器23的輸出模擬信號(hào)DBS(j)被通過(guò)相應(yīng)的亮度承載導(dǎo)體DB(j)連到與相應(yīng)的列有關(guān)的多路分解器晶體管MN1上。晶體管MN1可以是薄片晶體管(TFT)。符號(hào)(j)假定值從1到100，與100個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器23有關(guān)。多路分解器晶體管MN1將在相應(yīng)的亮度信息承載導(dǎo)體DB(j)上產(chǎn)生的信號(hào)DBS(j)的信息施加到相應(yīng)的采樣電容器C43上，用于在電容器C43中存儲(chǔ)模擬信號(hào)VC43。信號(hào)VC43被連到相應(yīng)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器100，驅(qū)動(dòng)與相應(yīng)的列有關(guān)的相應(yīng)的數(shù)據(jù)線17。
選擇線掃描器60產(chǎn)生線路18中的行選擇信號(hào)，用于以通常方式選擇陣列16的給定行。在100條數(shù)據(jù)線17中產(chǎn)生的電壓被在32微秒線路時(shí)間期間施加到所選行的象素16a上。
在亮度信息承載導(dǎo)體DB(j)中產(chǎn)生的，圖1的100個(gè)信號(hào)DBS(j)的給定組中的采樣，在相應(yīng)的組成選擇字的數(shù)據(jù)字脈沖信號(hào)DWS(i)控制下同時(shí)出現(xiàn)。有24個(gè)脈沖信號(hào)DWS(i)，在24個(gè)分離的數(shù)據(jù)字導(dǎo)體DW(i)上產(chǎn)生，在32微秒水平線時(shí)間期間連續(xù)地出現(xiàn)。符號(hào)(i)假定值從1到24，與24個(gè)分離的導(dǎo)體DW(i)有關(guān)。每個(gè)脈沖信號(hào)DWS(i)控制在電容C43中100個(gè)信號(hào)DBS(j)中相應(yīng)組的采樣。
為了有效利用時(shí)間，可以采用兩級(jí)的流水線循環(huán)。通過(guò)脈沖信號(hào)DWS(i)的操作信號(hào)DBS(j)被多路分解并存儲(chǔ)在2400個(gè)電容器C43中。然后，電容C43中的信息被同時(shí)傳送到數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器100。因而，在以前的行信息被加到象素上的同時(shí)，電容器C43對(duì)于下一個(gè)行信息的多路分解是可用的。
除了以下描述的連接方案以外，圖1的電路可以類似于下文中的方式工作Sherman Weisbrod的美國(guó)專利No.5,673,063，標(biāo)題為“A Data Line Driver For Applying Brightness Signals to ADisplay”。一種可能的導(dǎo)體DW(i)和DB(j)的連接方案被連同圖2進(jìn)行解釋。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明特征的導(dǎo)體DW(i)和DB(j)的連接方案被連同圖3進(jìn)行解釋。在圖1,2和3中類似的符號(hào)和數(shù)字代表相似的部分或功能項(xiàng)。
正如以前所解釋的那樣，與導(dǎo)體DW(i)和DB(j)有關(guān)的輸入連接結(jié)構(gòu)的交叉點(diǎn)電容可能既是功率消耗又是成品率損失的主要根源，尤其是對(duì)于較高分辨率的自掃描有源矩陣液晶顯示(AMLCD)。長(zhǎng)金屬穿過(guò)顯示和多重交叉點(diǎn)(源/漏極金屬到柵極金屬)引起較大的電容負(fù)載，既導(dǎo)致電容短路故障，在亮度信息承載導(dǎo)體之間的不希望的串?dāng)_，又導(dǎo)致過(guò)量的動(dòng)態(tài)功率消耗。圖3的連接方案減少與輸入連接結(jié)構(gòu)有關(guān)的電容交叉點(diǎn)的數(shù)目，從而降低功率消耗和改善成品率。
在圖2的連接方案中，所有產(chǎn)生圖1的多路分解器晶體管MN1的柵極信號(hào)DWS(i)的導(dǎo)體DW(i)被連接在一起或球形地穿過(guò)整個(gè)顯示器。每個(gè)陣列的列與相應(yīng)的晶體管MN1有關(guān)，具有通過(guò)相應(yīng)的延伸導(dǎo)體DWC(i)連到這些連接導(dǎo)體DW(i)之一的柵極。
延伸導(dǎo)體DWC(i)連到相應(yīng)的位于最接近數(shù)據(jù)掃描器晶體管MN1的連接導(dǎo)體DW(i)，并不引起電容過(guò)大的問(wèn)題。然而，將給定的延伸導(dǎo)體DWC(i)連到相應(yīng)的連接導(dǎo)體DW(i)，更加遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)掃描晶體管MN1，意味著延伸導(dǎo)體DWC(i)必須穿過(guò)其他未被連接的連接導(dǎo)體DW(i)。在如圖2所示的每個(gè)交叉點(diǎn)上引起對(duì)其他導(dǎo)體DW(i)的電容耦合CP。
不利的是，電容交叉點(diǎn)的數(shù)目隨數(shù)據(jù)字導(dǎo)體DW(i)的數(shù)目按照以下等式幾何級(jí)地增加交叉點(diǎn)數(shù)目=亮度信息承載導(dǎo)體DB(j)×1/2×(數(shù)據(jù)字導(dǎo)體DW(i)的數(shù)目)。希望減少導(dǎo)體DWC(i)穿過(guò)導(dǎo)體的連接點(diǎn)DW(i)的次數(shù)，以致降低動(dòng)態(tài)功率消耗和改進(jìn)成品率。
如圖3所示，在實(shí)施本發(fā)明的“集群連接”的連接結(jié)構(gòu)中，亮度信息承載導(dǎo)體DB(j)，不是安排成單獨(dú)地，均勻地穿過(guò)顯示，而是一起分組成局部的“集群”，例如，亮度信息承載導(dǎo)體DB(1)-DB(4)。亮度信息承載導(dǎo)體的集群DB(1)-DB(4)被連到具有柵極的四個(gè)晶體管MN1，通常共同使用導(dǎo)體DW(24)。在本例中，亮度信息承載導(dǎo)體DB(j)到數(shù)據(jù)字導(dǎo)體DW(i)交叉點(diǎn)的數(shù)目被以大約4∶1的因數(shù)減少。這有利地降低了動(dòng)態(tài)功率消耗，改進(jìn)成品率并減少亮度信息承載導(dǎo)體之間的串音。
在圖2的方案中，與圖1的矩陣16的24個(gè)鄰近列有關(guān)的晶體管MN1具有由相繼的數(shù)據(jù)字信號(hào)DWS(i)控制的柵極，并將一個(gè)公共信號(hào)DBS(i)施加到相應(yīng)的列。作為比較，在圖3的方案中，與圖1的矩陣16的4個(gè)鄰近的列有關(guān)的晶體管MN1具有由公共數(shù)據(jù)字信號(hào)DW(24)控制的柵極并將4個(gè)不同的信號(hào)DBS(i)施加到相應(yīng)的列。
集群連接方案在總線結(jié)構(gòu)上增加新的局部子陣列DBSA的多重性。雖然這些新的局部子陣列的確增加它們自己的若干附加的交叉點(diǎn)(每個(gè)亮度信息承載導(dǎo)體2.5)，為減少主要的亮度信息承載導(dǎo)體到數(shù)據(jù)字導(dǎo)體矩陣中交叉點(diǎn)的平均數(shù)從20/數(shù)據(jù)線到只有5/數(shù)據(jù)線所付的代價(jià)是很小的。由此，在輸入連接結(jié)構(gòu)中總電容耦合可利用集群連接技術(shù)以大約為4的因數(shù)削減。例如，在帶有100DB(j)和24DW(i)的顯示器中，利用圖2的連接技術(shù)總的交叉點(diǎn)數(shù)目是28,800，而利用圖3的集群連接，是7450個(gè)總的交叉點(diǎn)。
因此集群連接的主要優(yōu)點(diǎn)，包括較高的成品率，較低的功率消耗，和減少串音。然而，集群連接的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)在我們將連到單一信號(hào)DBS(j)的順序列的型式分解。在信號(hào)DBS(j)到信號(hào)DBS(j)中的小誤差通常將導(dǎo)致顯著的“塊”差錯(cuò)，因?yàn)槿搜蹖?duì)大的塊型式是非常靈敏的。利用集群連接技術(shù)，塊被分解為細(xì)小的麻點(diǎn)，有利的是對(duì)觀看者來(lái)說(shuō)不明顯。
因此，無(wú)論何時(shí)多路分解是利用典型情況下包含20或更多線的2信號(hào)類型的矩陣完成的，通過(guò)增加子陣列的集群都可改進(jìn)結(jié)構(gòu)，以降低主陣列的復(fù)雜性和電容。
權(quán)利要求
1．一種用于傳送有關(guān)被安排在顯示設(shè)備的陣列的列和行中的象素的象素信息的電路結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，每個(gè)具有第一端，第二端和第三端；連到第一多個(gè)端點(diǎn)的第一連接，用于傳送相應(yīng)信號(hào)；和多個(gè)局部連接，被相互分離用于傳送相應(yīng)的信號(hào)，給定的局部連接具有第一連接部分，連到與所述的給定的局部連接有關(guān)的第二多個(gè)端點(diǎn)，并以穿過(guò)所述的第一連接的方式延伸，第二連接部分從所述的第一連接部分延伸，并具有在局部的，集群連接方案中被連接到與所述的多個(gè)開關(guān)的給定的局部連接有關(guān)的開關(guān)的第二端的導(dǎo)體，具有第三端的有關(guān)的開關(guān)分別被連接到所述的陣列的順序安置的列導(dǎo)體。
2．依據(jù)權(quán)利要求1的電路結(jié)構(gòu)，其中所述的第一多個(gè)端點(diǎn)，產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)且所述第二多個(gè)端點(diǎn)產(chǎn)生圖象信息信號(hào)，使所述開關(guān)組成多路分解器以在所述陣列的象素上存儲(chǔ)圖形信息。
3．依據(jù)權(quán)利要求1的電路結(jié)構(gòu)，其中所述的有關(guān)的開關(guān)包括多個(gè)子開關(guān)組，給定的子組的開關(guān)具有共同被連到所述的第一連接的相應(yīng)導(dǎo)體上的第一端和被分別連到所述陣列的順序安置的列導(dǎo)體上的第三端。
4．依據(jù)權(quán)利要求1的電路結(jié)構(gòu)，其中所述的給定局部連接的所述的第二連接部分的導(dǎo)體被安置在與所述的給定的連接有關(guān)的所述的開關(guān)的附近，并遠(yuǎn)離與所述的多個(gè)局部連接的其他局部連接有關(guān)的開關(guān)，以提供連接分離來(lái)得到局部集群連接電路結(jié)構(gòu)。
5．依據(jù)權(quán)利要求1的電路結(jié)構(gòu)，其中所述的第一連接的導(dǎo)體沿所述的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)中的每一個(gè)延伸，以組成總的連接方案。
6．依據(jù)權(quán)利要求1的方案，其中所述的每個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的第三端被連到相應(yīng)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器的輸入端。
7．用于顯示面板的信號(hào)多路分解器包括多個(gè)開關(guān)集群，每個(gè)集群具有通常編號(hào)的開關(guān)1到n，順序地排列，每個(gè)開關(guān)具有各自的輸入，輸出和控制端，在每個(gè)群集中的所有開關(guān)的控制端連到一個(gè)公共的控制端，并具有各自的輸出端，連到所述的顯示面板上的順序的數(shù)據(jù)線；多個(gè)數(shù)據(jù)連接的集群，每個(gè)數(shù)據(jù)連接的集群具有通常編號(hào)的導(dǎo)體1到n，數(shù)據(jù)連接的各個(gè)集群通常編號(hào)的導(dǎo)體被連到多個(gè)所述的開關(guān)集群中相應(yīng)的通常編號(hào)的開關(guān)的輸入端；控制連接包括多個(gè)導(dǎo)體，所述的控制連接被安排成與所述的多個(gè)數(shù)據(jù)連接的集群交叉；和在所述的控制連接的多個(gè)導(dǎo)體之一和所述的開關(guān)群集的各個(gè)公共控制端之間的連接。
8．用于顯示面板的信號(hào)多路分解器，包括多個(gè)開關(guān)集群，一個(gè)給定的集群具有通常編號(hào)的被順序安排的開關(guān)，每個(gè)開關(guān)具有各自的輸入，輸出和控制端，輸出端連到所述的顯示面板上的順序的數(shù)據(jù)線；一個(gè)數(shù)據(jù)連接集群，一個(gè)給定的數(shù)據(jù)連接具有通常編號(hào)被順序安排的導(dǎo)體，所述給定的數(shù)據(jù)連接的一個(gè)給定的導(dǎo)體共同被連到每個(gè)開關(guān)的輸入端，每個(gè)開關(guān)具有相同的通常的號(hào)碼，對(duì)應(yīng)于通常的號(hào)碼的所述的給定的導(dǎo)體，并被包括在與所述的給定的數(shù)據(jù)連接有關(guān)的所述開關(guān)的每個(gè)集群中；一個(gè)控制連接，包括多個(gè)導(dǎo)體，所述的控制連接被安排成與所述的數(shù)據(jù)連接集群交叉；和在所述的控制連接的多個(gè)導(dǎo)體之一和所述的開關(guān)集群的各個(gè)控制端之間的連接。
9．依據(jù)權(quán)利要求8的信號(hào)多路分解器，其中在每個(gè)開關(guān)集群中所有開關(guān)的控制端共同被連到所述的控制連接的相應(yīng)的導(dǎo)體上。
全文摘要
一種多路分解器將圖形信息施加到被安排在具有列和行的顯示設(shè)備的陣列中。多路分解器包括晶體管開關(guān),每個(gè)具有控制端,輸入端和輸出端。第一連接將開關(guān)控制信號(hào)連接到開關(guān)的控制端。第一連接的導(dǎo)體在包含每個(gè)開關(guān)的區(qū)域中延伸,形成總的連接電路結(jié)構(gòu)。局部連接具有每個(gè)連到與單獨(dú)的局部連接有關(guān)的開關(guān)輸入端的導(dǎo)體。與單獨(dú)的局部連接有關(guān)的開關(guān)輸出端被連到相應(yīng)的,順序安置的陣列的列導(dǎo)體。單獨(dú)的局部連接具有一個(gè)穿過(guò)第一連接的部分,和在交叉點(diǎn)部分和有關(guān)開關(guān)的輸入端之間延伸的第二部分。第二部分的導(dǎo)體在包含有關(guān)開關(guān)的區(qū)域中延伸,并從包含與其他局部連接有關(guān)的開關(guān)的區(qū)域中退出,以得到連接分離組成局部的集群連接的電路結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1301377SQ99806223
公開日2001年6月27日 申請(qǐng)日期1999年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月16日
發(fā)明者R·G·斯圖爾特, F·P·卡奧莫 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司