CN101257017A - 包含多个串联电阻器的灰度电压产生器的显示驱动器 - Google Patents

包含多个串联电阻器的灰度电压产生器的显示驱动器 Download PDF

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Abstract

一种灰度电压产生电路，包括多个串联的灰度电阻器。灰度电阻器产生多个灰度电压。根据校正信息，改变选择的灰度电阻器的宽度，而不用改变电阻器的长度。结果，电阻器的宽度与非选择的灰度电阻器的宽度不同。

Description

包含多个串联电阻器的灰度电压产生器的显示驱动器
技术领域
本发明涉及一种显示驱动器和用于显示显示数据的显示器件。
背景技术
已经广泛使用显示器件，如TFT(薄膜晶体管)型液晶显示器件、无源矩阵型液晶显示器件、电致发光(EL)显示器件、和等离子体显示器件。在显示器件的显示单元(屏幕)上显示显示数据。
显示单元由数据驱动器驱动。数据驱动器具有灰度电压产生电路，其具有产生用于显示显示数据的多个灰度电压的电阻器串。
需要显示器件调节在电输入量与光输出量之间具有不同关系的多种面板属性。例如，在液晶面板的情形中，公知的是输入电压与面板透射率之间的关系特性(V-T曲线)根据液晶材料和电极结构的混合方式而变化。对于具有这种不同光学特性，如γ曲线的面板，需要模拟量的灰度电压来调节面板特性。通过电阻器的电阻变化来进行该调节。因此，这种调节是精确和精细的。
日本特开No.2003-152079描述了一种用于设计参考电压产生机构的方法。其使用了一种电阻器，该电阻器沿纵向方向上具有电均匀性并具有施加恒定电压的两端。
该设计方法形成了设置在电压输出单元之间并具有弯曲部的电阻器。该方法计算了补偿率，该补偿率用于将通过使用精确测量的弯曲部的电阻值而计算的弯曲部中的电流路径长度转换为直线部的电流路径长度。该方法通过该补偿率计算出了包含弯曲部的电压输出单元之间的电阻值。这可用简单的结构减小空间尺寸并可为每个灰度级提供高度精确的参考电压。
然而，该方法需要变化电阻器的长度。该变化需要改变与电阻器连接的用于输出灰度电压的抽头(tap)的布局。因此，该方法需要改变电阻器和抽头的掩模。产生了增加成本的问题。
发明内容
灰度电压产生电路包括多个串联的灰度电阻器。灰度电阻器产生多个灰度电压。根据校正信息，改变所选择的灰度电阻器的宽度，而不用改变该电阻器的长度。结果，该电阻器的宽度与未选择的灰度电阻器的宽度不同。
在本发明的显示器件的情形中，因为所选择的灰度电阻器的长度没有改变，所以不必改变与选择的灰度电阻器连接的抽头部的位置。在该情形中，仅改变用于形成多个灰度电阻器的掩模(电阻器形成掩模)就足够了，而不必改变用于形成抽头部的抽头接触层和抽头配线层的掩模(抽头形成掩模)。因此，不需要掩模系列的较大变化，由此仅需要电阻器形成掩模的成本。
这样，本发明的显示器件可减小成本。
附图说明
本发明上面和其他的典型方面、优点和特征将从下面结合附图的特定典型实施方式的描述而变得更加显而易见，其中：
图1显示了依照本发明实施方式的TFT型液晶显示器件1的结构；
图2显示了数据驱动器的结构；
图3显示了灰度电压产生电路的结构；
图4显示了D/A转换器和数据输出电路的结构；
图5是在灰度电压产生电路中的端子V1与V2之间串联的多个电阻器的布局图；和
图6是显示制造TFT型液晶显示器件的步骤的流程图。
具体实施方式
图1显示了依照本发明实施方式的TFT型液晶显示器件1的结构。
TFT型液晶显示器件1包括玻璃基板3和显示单元(液晶面板)10。
液晶面板10包括矩阵设置在玻璃基板3上的多个像素11。例如，作为多个像素11，在玻璃基板3上设置有(m×n)个像素11(m和n每个都是不小于2的整数)。
(m×n)个像素11的每一个都包括薄膜晶体管(TFT)12和像素电容器15。像素电容器15包括像素电极和面对像素电极的对电极。TFT12包括漏电极13，与像素电极连接的源电极14，以及栅电极16。
TFT型液晶显示器件1包括栅极驱动器20、数据驱动器30、第一到第m条栅极线G1到Gm、和第一到第n条数据线D1到Dn。
栅极驱动器20设置在芯片(没有示出)上并与m条栅极线G1到Gm每一个的一端连接。数据驱动器30设置在芯片上并与n条数据线D1到Dn每一个的一端连接。m条栅极线G1到Gm每个都与m条线中相对应一条中的像素11中的TFT12的栅电极16连接。n条数据线D1到Dn每个都与n条线中相对应一条中的像素11中的TFT12的漏电极13连接。
TFT型液晶显示器件1包括定时控制器2。例如，在一个水平时间中，定时控制器2给栅极驱动器20供给用于选择栅极线G1的栅极时钟信号GCLK。响应于栅极时钟信号GCLK，栅极驱动器20给栅极线G1输出选择信号。此时，选择信号按照该顺序从栅极线G1的一端传输到另一端。然后，响应于供给到栅电极16的选择信号，在对应于栅极线G1的(1×n)个像素11中的TFT12导通。
定时控制器2给数据驱动器30供给时钟信号CLK和单线(one-line)显示数据DATA。单线显示数据DATA包含与各个数据线D1到Dn对应的n条显示数据。根据时钟信号CLK，数据驱动器30给各个n条数据线D1到Dn输出n条显示数据。此时，与栅极线G1和n条数据线D1到Dn相对应的(1×n)个像素11中的TFT12处于导通状态。由此，n条显示数据被写入到(1×n)个像素11中的各个像素电容器15，并一直保持到下一个写入。由此，作为单线显示数据DATA显示了n条显示数据。
图2显示了数据驱动器30的结构。数据驱动器30包括由n个像素共享显示的x数据驱动器30-1到30-x，并且x个数据驱动器30-1到30-x在线方向上按照从第一到第n个数据驱动器的顺序级联(级联连接)。这里，x表示不小于n/y的整数(n＞y，y是不小于2的整数)(注意，如果n不能被y整除，则x是通过将n/y的解四舍五入而获得的值)。
x个数据驱动器30-1到30-x每一个都包括移位寄存器31、数据寄存器32、锁存电路33、电平转换器34、数字/模拟(D/A)转换器35、数据输出电路36和灰度电压产生电路37。
移位寄存器31与数据寄存器32连接，数据寄存器32与锁存电路33连接。锁存电路33与电平转换器34连接，电平转换器34与D/A转换器35连接。D/A转换器35与数据输出电路36和灰度电压产生电路37连接。数据输出电路36的y个输出缓冲器的每一个都与y条数据线D1到Dy的相应一个的一端连接。
灰度电压产生电路37包括串联的多个灰度校正电阻器，即电阻器串。该灰度电压产生电路37通过使用多个灰度电阻器将来自电源电路(没有示出)的参考电压分割，由此产生多个灰度电压。例如，当TFT型液晶显示器件1产生64个灰度的显示时，灰度电压产生电路37通过使用63个灰度电阻器R0到R62将参考电压V0到V7分割，如图3中所示，由此产生64个灰度的正灰度电压作为多个灰度电压。对于负灰度电压进行相同的操作。
移位寄存器31包括y个移位寄存器(没有示出)。数据寄存器32包括y个数据寄存器(没有示出)。锁存电路3包括y个锁存电路(没有示出)。电平转换器34包括y个电平转换器(没有示出)。D/A转换器35包括y个D/A转换器(见图4)。y个D/A转换器包括每个都输出作为输出灰度电压的正灰度电压的P型转换器(Pch-DAC)、和每个都输出作为输出灰度电压的负灰度电压的N型转换器(Nch-DAC)。例如，在y个D/A转换器中，奇数编号D/A转换器用作Pch-DAC，而偶数编号D/A转换器用作Nch-DAC。D/A转换器35包括y个开关元件，其用于执行给像素11选择地供给正灰度电压和负灰度电压的反相驱动(见图4)。数据输出电路36包括y个输出缓冲器(见图4)。
将描述TFT型液晶显示器件1的操作。
例如，定时控制器2给x个数据驱动器30-1到30-x中的控制单元39供给时钟信号和单线显示数据DATA，并给数据驱动器30-1中的控制单元39供给移位脉冲信号STH。响应于时钟信号CLK和移位脉冲信号STH，数据驱动器30-i中的控制单元39给各个y条数据线D1到Dy输出单线显示数据DATA中包含的y条显示数据。这里，i是满足1≤i≤x的整数。
在该情形中，在数据驱动器30-i(i＝1，2，...，x-1)中，移位寄存器31的y个移位寄存器与时钟信号CLK同步地将移位脉冲信号STH移位，然后给各个y个数据寄存器输出由此而得的移位脉冲信号STH。移位寄存器31的第y个移位寄存器给数据寄存器32的第y个数据寄存器，也给数据驱动器30-(i+1) (i＝1，2，...，x-1)(级联输出)输出移位脉冲信号STH。在数据驱动器30-x中，移位寄存器31的y个移位寄存器与脉冲信号CLK同步地以单独并连续的方式将移位脉冲信号STH移位，然后给数据寄存器32的各个y个数据寄存器输出由此而得的移位脉冲信号STH。
在数据驱动器30-i中，与来自移位寄存器31的y个移位寄存器的移位脉冲信号STH同步，数据寄存器32的y个数据寄存器分别获得来自定时控制器2的y条显示数据，然后给各个y个锁存电路输出该y条显示数据。同时，y个锁存电路分别锁存来自数据寄存器32的y个数据寄存器的y条显示数据，并给电平转换器34的各个y个电平转换器输出锁存的y条显示数据。y个电平转换器分别转换y条显示数据的电平，然后给D/A转换器35的各y个D/A转换器输出由此而得的y条显示数据。y个D/A转换器分别对来自电平转换器34的y个电平转换器的y条显示数据进行数字/模拟转换。
例如，如图4中所示，在64个灰度的正灰度电压中，奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))D/A转换器的Pch-DAC分别选择与来自奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))电平转换器的多条显示数据对应的输出灰度电压。然后Pch-DAC通过奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))开关元件分别给数据输出电路36的奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))输出缓冲器输出选择的灰度电压。在该情形中，在64个灰度的负灰度电压中，偶数编号(第2，第4，...，第y)D/A转换器的Nch-DAC分别选择与来自偶数编号(第2，第4，...，第y)电平转换器的多条显示数据对应的输出灰度电压。然后Pch-DAC通过偶数编号(第2，第4，...，第y)开关元件分别给数据输出电路36的偶数编号(第2，第4，...，第y)输出缓冲器输出选择的灰度电压。
另一方面，在进行反相驱动的情形中，如图4中所示，在64个灰度的正灰度电压中，奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))D/A转换器的Pch-DAC分别选择与来自奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))电平转换器的多条显示数据对应的输出灰度电压，然后通过奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))开关元件分别给数据输出电路36的偶数编号(第2，第4，...，第y)输出缓冲器输出选择的灰度电压。在该情形中，在64个灰度的负灰度电压中，偶数编号(第2，第4，...，第y)D/A转换器的Nch-DAC分别选择与来自偶数编号(第2，第4，...，第y)电平转换器的多条显示数据对应的输出灰度电压，然后通过偶数编号(第2，第4，...，第y)开关元件分别给数据输出电路36的奇数编号(第1，第3，...，第(y-1))输出缓冲器输出选择的灰度电压。
通过该操作，y个D/A转换器分别给数据输出电路36的y个输出缓冲器输出y个输出灰度电压。y个输出缓冲器分别给y条数据线D1到Dy输出来自D/A转换器35的y条显示数据。
图5是灰度电压产生电路37的灰度电阻器r1的布局图。灰度电阻器2到r6具有与图5中所示的布局大致相同的布局。
灰度电压产生电路37包括形成在芯片，即半导体基板上的多个电压端子51，从而与电阻器r1连接。端子51设置在电阻器r1的两端，从而给电阻器r1提供参考电压V1和V2。
每个电压端子51包括电压端子接触层50-1和电压端子配线层51-2。电压端子接触层51-1形成在芯片上，电压端子配线层51-2形成在电压端子接触层51-1上。
灰度电压产生电路37包括形成在芯片上且每个都通过分割灰度电阻器r1获得的多个分割的电阻器54。
灰度电压产生电路37包括连接端子52，其形成在芯片上以在相同方向(方向X)上排列分割的电阻器54，且每个连接端子52都设置在相应一个分割的电阻器54两端中的一端上，该一端不与电压端子51连接。
连接端子52包括连接端子接触层52-1和52-2、连接端子配线层52-3。连接端子接触层52-1和52-2形成在芯片上，连接端子配线层52-2形成在连接端子接触层52-1和52-2上，从而将连接端子接触层52-1和52-2彼此连接。
分割的电阻器54每一个都具有三个灰度电阻器55。尽管图5显示了每个分割的电阻器54被分割为灰度电阻器55，但可分割至少一个分割的电阻器54。此外，分割的电阻器54具有N个灰度电阻器55(N为＞＝2的整数)。
每个分割的电阻器54都具有两个抽头部53。抽头部53用于引出两个灰度电压。当分割的电阻器54具有N个灰度电阻器55时，设置N-1个抽头部53。每个抽头部53都设置在相应一个灰度电阻器55两端中的一端上。在灰度电阻器55与电压端子51或连接端子52连接的一端处没有设置抽头部53。
如图5中所示，每个灰度电阻器55都具有根据理想的V-T曲线特性预先确定的各自长度。
为了从各个抽头部53提供适宜的灰度电压，改变或调节灰度电阻器55的每个宽度W，从而输出校正的灰度电压。因此，灰度电阻器55具有几个不同的宽度W。例如，电阻器55b具有比电阻器55a的宽度窄的宽度。电阻器55c的宽度小于电阻器55b的宽度。电阻器55d的宽度大于电阻器55a的宽度。电阻器55a到55d称作灰度校正电阻器。
每个抽头部53都包括抽头接触层53-1和抽头配线层53-2。抽头接触层53-1形成在芯片上，抽头配线层53-2形成在抽头接触层53-1上。抽头部53设置在垂直于形成灰度电阻器55的方向X的方向Y上。尽管排列依赖于分割的电阻器55的各个长度，但上灰度电阻器54的抽头部53的抽头接触层53-1基本上以预定间隔设置。抽头接触层53-1也以预定间隔设置。
即使选择的灰度电阻器55的电阻值变化，因为选择的灰度电阻器55的宽度W改变，所以间隔仍没有变化。因此，不必改变用于形成抽头部53的抽头接触层53-1和抽头配线层53-2的掩模。
图6是制造TFT型液晶显示器件1的步骤的流程图。
首先，形成显示驱动器。此时，提供包含多个以串联连接的电阻器的灰度电压产生器的数据，从而对于电阻器具有各个预定的宽度和长度。提供形成整个显示驱动器所需的掩模。
当使用TFT显示器时，根据TFT显示器的特性确定数据驱动器的规格。响应于该规格，改变灰度电压，并改变灰度电阻器55的各个宽度并作为灰度电阻器55的校正数据存储在存储器中。在该情形中，进行灰度电压改变工序(步骤S2)。例如，灰度电阻器54由单个多晶硅层形成。
例如，根据63个灰度校正电阻器55的电阻值确定64个灰度电压。在灰度电压改变工序(步骤S2)中，根据灰度电压的变化改变至少一个选择的灰度电阻器55的电阻值。在该情形中，在选择的灰度电阻器55的长度L不变的同时，改变选择的灰度电阻器55的宽度W。
在本发明的TFT型液晶显示器件1的情形中，因为选择的灰度电阻器55的长度L没有变化，所以不必改变与选择的灰度电阻器55连接的抽头部53的位置。因此，仅改变用于形成灰度电阻器55的掩模(电阻器形成掩模)就足够了，不必改变用于形成抽头部53的抽头接触层53-1、抽头配线层53-2等的掩模(抽头形成掩模)。因此，当第一次进行制造工序(步骤S1)时，所有成形掩模都需要掩模制造的成本。然而，当为了改变规格而进行灰度电压改变工序(步骤S2)时，不需要掩模系列的较大变化，由此仅需要电阻器形成掩模的成本。
这样，本发明的TFT型液晶显示器件1可用选择的灰度电阻器55的电阻值变化来减小成本。
已经根据上面的实施例描述了本发明，但本发明并不仅限于上面的实施例，理所当然，其包括在本申请每个权利要求的发明的保护范围内的可由本领域熟练技术人员获得的各种替代和修改。例如，本发明的显示器件不仅用于TFT(薄膜晶体管)型液晶显示器件，而且还用于无源矩阵型液晶显示器件、电致发光(EL)显示器件、等离子体显示器件等。
此外，应当注意，申请人的意图是包含所有要求保护的元件的等同物，即使之后在申请过程中进行了修改。

Claims (18)

1. 一种灰度电压产生电路，包括：
多个串联的灰度电阻器，其至少包括第一和第二灰度电阻器，所述第一灰度电阻器的宽度与所述第二灰度电阻器的宽度不同。
2. 根据权利要求1所述的电路，进一步包括：
至少一个参考电压端子，其与所述串联的灰度电阻器的一端连接；和
多个抽头部，至少一个所述抽头部提供给所述串联灰度电阻器的相应一个。
3. 根据权利要求2所述的电路，
其中所述串联的灰度电阻器设置成至少两条线，
其中所述电路进一步包括设置在该两条线之间的连接端子。
4. 根据权利要求3所述的电路，其中在所述两条线中第一条线中的所述抽头部以第一间隔设置，在所述两条线中第二条线中的所述抽头部以第二间隔设置，
5. 根据权利要求4所述的电路，其中所述抽头部从所述两条线向外延伸，而不存在于由所述两条线所限定的区域的内部。
6. 一种显示驱动器，包括：
根据权利要求5所述的灰度电压产生电路。
7. 一种显示单元，包括：
根据权利要求6所述的显示驱动器；和
显示从显示驱动器供给的显示数据的显示面板。
8. 一种制造显示驱动器的方法，包括：
为了调节显示面板的特性，在多个串联的电阻器中改变所选择的灰度电阻器的宽度，而不改变所选择的灰度电阻器的长度，从而改变所选择的灰度电阻器的电阻。
9. 根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
将各抽头连接到所述各灰度电阻器；
其中，当改变所选择的灰度电阻器的宽度时不改变所述抽头。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中改变用于构成所述灰度电阻器的电阻器层的掩模，且当改变所选择的灰度电阻器的宽度时不改变用于所述抽头的掩模。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述电阻器设置成具有弯曲部，由此设置成变为至少两条线。
12. 根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
在改变之前，为灰度电压产生器准备数据，该灰度电压产生器包含所述多个串联的电阻器，每个所述电阻器分别都具有预定的宽度和长度。
13. 一种半导体器件，包括：
多个电阻器，其在第一方向上延伸的线上以串联设置；
多个抽头部，其与所述电阻器的相应一个连接，每个所述抽头部都设置在与所述第一方向不同的第二方向上，每个所述抽头部都包括抽头接触层和形成在该抽头接触层上的抽头配线层，所述抽头接触层以预定的间隔设置，
其中所述电阻器的第一个电阻器具有与所述电阻器的第二个电阻器的宽度不同的宽度。
14. 根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述电阻器设置成至少两条线，其中所述半导体器件进一步包括设置在两条线之间的连接端子，所述连接端子设置成在与所述第一方向不同的方向上延伸。
15. 根据权利要求14所述的半导体器件，其中设置至少一个参考电压端子，以与所述串联设置的电阻器的一端连接。
16. 根据权利要求15所述的半导体器件，其中所述两条线中第一条线中的所述抽头部以第一间隔设置，所述两条线中第二条线中的所述抽头部以第二间隔设置。
17. 根据权利要求16所述的半导体器件，其中所述抽头部从所述两条线向外延伸，而不存在于由所述两条线所限定的区域的内部。
18. 一种数据驱动器，包括含有根据权利要求15所述的半导体器件的灰度电压产生电路。
CNA2007101865808A 2006-12-12 2007-12-12 包含多个串联电阻器的灰度电压产生器的显示驱动器 Pending CN101257017A (zh)

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