CN1183501C - 一种传送象素信息的电路结构及用于显示面板的信号多路分解器 - Google Patents

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Abstract

一种多路分解器将图形信息施加到被安排在具有列和行的显示设备的阵列中。多路分解器包括晶体管开关，每个具有控制端，输入端和输出端。第一连接将开关控制信号连接到开关的控制端。第一连接的导体在包含每个开关的区域中延伸，形成总的连接电路结构。局部连接具有每个连到与单独的局部连接有关的开关输入端的导体。与单独的局部连接有关的开关输出端被连到相应的，顺序安置的阵列的列导体。单独的局部连接具有一个穿过第一连接的部分，和在交叉点部分和有关开关的输入端之间延伸的第二部分。第二部分的导体在包含有关开关的区域中延伸，并从包含与其他局部连接有关的开关的区域中退出，以得到连接分离组成局部的集群连接的电路结构。

Description

一种传送象素信息的电路结构及用 于显示面板的信号多路分解器
技术领域
本发明一般涉及用于显示设备的连接电路结构，特别涉及将亮度信号用于例如液晶显示器(LCD)或等离子体显示器的显示设备的象素上的系统。
背景技术
显示设备，例如液晶显示器或等离子体显示器，由水平成行，垂直成列的象素矩阵或阵列组成。待显示的视频信息以亮度(灰度)信号加到单独与象素的每列有关的数据线上。象素的行被顺序地扫描，在被激活的列内的象素的电容被依据施加到各个列的亮度信号的电平充电到各个亮度等级。
被施加到象素阵列的亮度信息可被格式化为M个亮度信息信号，被产生于M个平行亮度信息承载导体中，例如，M＝100。M个亮度信息信号被施加到阵列的输入多路分解器的输入口。在视频信号的每个水平线间隔期间，多路分解器将M个亮度信息信号转换为在MXN平行导体中产生的MXN信号。通过MXN数据线驱动器连到阵列的MXN列导体。输入多路分解器可由MXN薄膜晶体管(TFT)组成。在视频信号的每个水平行间隔期间，M个平行导体组被顺序地选取。选择在N个平行导体总线中产生的脉冲信号获得对每个M个平行导体组的选取。
与N个选择平行导体有关的输入连接结构的电容和M个亮度信息承载平行导体有关的输入连接结构可能既是功率消耗又是成品率损失的主要根源，尤其对于较高分辨率的自扫描有源矩阵液晶显示器(AMLCD)。长金属穿过显示器和多重交叉点(源/漏极金属到栅极金属)移动引起较大的电容负载，既导致电容短路故障，在亮度信息承载导体之间不希望的串音也导致过多的动态功率消耗。希望减少与N选择平行导体有关的输入连接结构和与M亮度信息承载平行导体有关的输入连接结构交叉点的数目。
发明内容
为了一种实现本发明的特点，用于传送有关被安排在显示设备的阵列的列和行中的象素的象素信息的一种电路结构包括半导体开关。每个开关有第一端子，第二端子和第三端子。连到多个半导体开关的每个上的第一端子的控制总线，用于传送相应信号。多个相互分开的局部总线。多个局部总线的给定的一个，连到与给定的局部总线有关的多个第二端子，并以穿过控制总线的方式延伸。第二总线部分连接到第一总线部分，并具有局部的集群总线电路结构中被连接到多个开关的每个上的第二端子的导体，具有第三端子的有关的开关分别被连接到显示设备的阵列的顺序安置的列导体上。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于传送有关被安排在显示设备的阵列的列和行中的象素的象素信息的电路结构，包括：多个半导体开关，每个具有第一端子，第二端子和第三端子，所述多个半导体开关被分隔为半导体开关组，并且所述半导体开关组被分隔为半导体开关的子组；具有多个导体的控制总线，每个导体被耦合到所述多个半导体开关的每个上的相应端子中的所述第一端子，用于传送相应信号；和多个彼此分开的局部总线，用于传送相应的信号，所述多个局部总线中的每一个与相应的半导体开关组相关联并且具有多个导体，所述多个导体中的每一个都具有第一总线部分和第二总线部分，所述第一总线部分以穿过所述控制总线的所述多个导体一次的方式延伸，所述第二总线部分连接到所述第一总线部分的末端并在局部的集群总线电路结构中被耦合到各个半导体开关组的每个子组中相应半导体开关的第二端子，因此，其具有第三端子的有关的开关被连接到显示设备的阵列的顺序安置的列导体上。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于显示面板的信号多路分解器，包括：多个开关组，每个开关组包括多个子组，每个子组具有通常编号的开关1到n，顺序地排列，每个开关具有各自的输入、输出和控制端，在每个子组中的所有开关的控制端连到一个公共的控制端，并具有各自的输出端，连到所述的显示面板上的连续的数据线；多个数据总线组，每个数据总线组与相应的开关组相关联并具有通常编号的导体1到n，数据总线的各个组通常编号的导体被连到相应的开关组内每个子组中相应的通常编号的开关的输入端；其特征在于：控制总线，包括多个导体，所述的多个数据总线组具有第一总线部分和第二总线部分，所述第一总线部分以穿过所述控制总线的所述多个导体一次的方式延伸，所述第二总线部分连接到所述第一总线部分的末端并在局部的集群总线电路结构中被耦合到各个半导体开关组的每个子组中相应半导体开关的第二端子；和在所述的控制总线的所述多个导体之一和所述多个开关组的每一个中的相应子组的公共控制端之间的连接电路。
附图简述
图1示出当引入图3的连接电路结构时，依据本发明的一个方面，一种带有集成驱动器电路的AMLCD；
图2示出一种现有技术的连接结构；和
图3示出一种依据本发明的一个方面的连接结构，可被图1的方案采用。
优选实施例详述
图1示出一种用于存储在SVGA液晶阵列中信息的集成驱动器电路，应该理解，本发明可被用于存储在等离子体显示器上的象素中的信息。模拟电路11接收代表来自诸如天线12的待显示图象信息的电视信号。模拟电路11在线路13上提供视频信号作为模拟-数字转换器(A/D)14的输入信号。
来自模拟电路11的电视信号被显示在液晶阵列16上，该阵列由大量的象素元组成，例如液晶单元16a，被安排成水平方向m＝600行和垂直方向中n＝2400列。液晶阵列16包括数据线17的n＝2400列，对每个液晶单元16a的垂直列中每一个一个，和m＝600选择线路18，对于液晶单元16a水平列中每一个一个。
A/D转换器14包括输出总线19，提供亮度级或灰度码到具有100组的输出线路22上。存储器21的每组输出线22将被存储的数字信息施加到相应数字-模拟(D/A)转换器23。对应于100组的线路22分别有100个D/A转换器23。来自给定的D/A转换器23的输出模拟信号DBS(j)被通过相应的亮度承载导体DB(j)连到与相应的列有关的多路分解器晶体管MN1上。晶体管MN1可以是薄片晶体管(TFT)。符号(j)假定值从1到100，与100个D/A转换器23有关。多路分解器晶体管MN1将在相应的亮度信息承载导体DB(j)上产生的信号DBS(j)的信息施加到相应的采样电容器C43上，用于在电容器C43中存储模拟信号VC43。信号VC43被连到相应的数据线驱动器100，驱动与相应的列有关的相应的数据线17。
选择线扫描器60产生线路18中的行选择信号，用于以通常方式选择阵列16的给定行。在100条数据线17中产生的电压被在32微秒线路时间期间施加到所选行的象素16a上。
在亮度信息承载导体DB(j)中产生的，图1的100个信号DBS(j)的给定组中的采样，在相应的组成选择字的数据字脉冲信号DWS(i)控制下同时出现。有24个脉冲信号DWS(i)，在24个分离的数据字导体Dw(i)上产生，在32微秒水平线时间期间连续地出现。符号(i)假定值从1到24，与24个分离的导体DW(i)有关。每个脉冲信号DWS(i)控制在电容C43中100个信号DBS(j)中相应组的采样。
为了有效利用时间，可以采用两级的流水线循环。通过脉冲信号DWS(i)的操作信号DBS(j)被多路分解并存储在2400个电容器C43中。然后，电容C43中的信息被同时传送到数据线驱动器100。因而，在以前的行信息被加到象素上的同时，电容器C43对于下一个行信息的多路分解是可用的。
除了以下描述的连接方案以外，图1的电路可以类似于下文中的方式工作：Sherman Weisbrod的美国专利No.5,673,063，标题为：“A Data Line Driver For Applying Brightness Signals to ADisplay”。一种可能的导体DW(i)和DB(j)的连接方案被连同图2进行解释。实现本发明特征的导体DW(i)和DB(j)的连接方案被连同图3进行解释。在图1，2和3中类似的符号和数字代表相似的部分或功能项。
正如以前所解释的那样，与导体DW(i)和DB(j)有关的输入连接结构的交叉点电容可能既是功率消耗又是成品率损失的主要根源，尤其是对于较高分辨率的自扫描有源矩阵液晶显示(AMLCD)。长金属穿过显示和多重交叉点(源/漏极金属到栅极金属)引起较大的电容负载，既导致电容短路故障，在亮度信息承载导体之间的不希望的串扰，又导致过量的动态功率消耗。图3的连接方案减少与输入连接结构有关的电容交叉点的数目，从而降低功率消耗和改善成品率。
在图2的连接方案中，所有产生图1的多路分解器晶体管MN1的栅极信号DWS(i)的导体DW(i)被连接在一起或球形地穿过整个显示器。每个阵列的列与相应的晶体管MN1有关，具有通过相应的延伸导体DWC(i)连到这些连接导体DW(i)之一的栅极。
延伸导体DWC(i)连到相应的位于最接近数据扫描器晶体管MN1的连接导体DW(i)，并不引起电容过大的问题。然而，将给定的延伸导体DWC(i)连到相应的连接导体DW(i)，更加远离数据扫描晶体管MN1，意味着延伸导体DWC(i)必须穿过其他未被连接的连接导体DW(i)。在如图2所示的每个交叉点上引起对其他导体DW(i)的电容耦合CP。
不利的是，电容交叉点的数目随数据字导体DW(i)的数目按照以下等式几何级地增加：
交叉点数目＝亮度信息承载导体DB(j)×1/2×(数据字导体DW(i)的数目)。希望减少导体DWC(i)穿过导体的连接点DW(i)的次数，以致降低动态功率消耗和改进成品率。
如图3所示，在实施本发明的“集群连接”的连接结构中，亮度信息承载导体DB(j)，不是安排成单独地，均匀地穿过显示，而是一起分组成局部的“集群”，例如，亮度信息承载导体DB(1)-DB(4)。亮度信息承载导体的集群DB(1)-DB(4)被连到具有栅极的四个晶体管MN1，通常共同使用导体DW(24)。在本例中，亮度信息承载导体DB(j)到数据字导体DW(i)交叉点的数目被以大约4∶1的因数减少。这有利地降低了动态功率消耗，改进成品率并减少亮度信息承载导体之间的串音。
在图2的方案中，与图1的矩阵16的24个邻近列有关的晶体管MN1具有由相继的数据字信号DWS(i)控制的栅极，并将一个公共信号DBS(i)施加到相应的列。作为比较，在图3的方案中，与图1的矩阵16的4个邻近的列有关的晶体管MN1具有由公共数据字信号DW(24)控制的栅极并将4个不同的信号DBS(i)施加到相应的列。
集群连接方案在总线结构上增加新的局部子阵列DBSA的多重性。虽然这些新的局部子阵列的确增加它们自己的若干附加的交叉点(每个亮度信息承载导体2.5)，为减少主要的亮度信息承载导体到数据字导体矩阵中交叉点的平均数从20/数据线到只有5/数据线所付的代价是很小的。由此，在输入连接结构中总电容耦合可利用集群连接技术以大约为4的因数削减。例如，在带有100DB(j)和24DW(i)的显示器中，利用图2的连接技术总的交叉点数目是28,800，而利用图3的集群连接，是7450个总的交叉点。
因此集群连接的主要优点，包括较高的成品率，较低的功率消耗，和减少串音。然而，集群连接的另一个优点是现在我们将连到单一信号DBS(j)的顺序列的型式分解。在信号DBS(j)到信号DBS(j)中的小误差通常将导致显著的“块”差错，因为人眼对大的块型式是非常灵敏的。利用集群连接技术，块被分解为细小的麻点，有利的是对观看者来说不明显。
因此，无论何时多路分解是利用典型情况下包含20或更多线的2信号类型的矩阵完成的，通过增加子阵列的集群都可改进结构，以降低主阵列的复杂性和电容。

Claims (7)

1.一种用于传送有关被安排在显示设备的阵列的列和行中的象素的象素信息的电路结构，包括：
多个半导体开关，每个具有第一端子，第二端子和第三端子，所述多个半导体开关被分隔为半导体开关组，并且所述半导体开关组被分隔为半导体开关的子组；
具有多个导体的控制总线，每个导体被耦合到所述多个半导体开关的每个上的相应端子中的所述第一端子，用于传送相应信号；和
多个彼此分开的局部总线，用于传送相应的信号，所述多个局部总线中的每一个与相应的半导体开关组相关联并且具有多个导体，所述多个导体中的每一个都具有第一总线部分和第二总线部分，所述第一总线部分以穿过所述控制总线的所述多个导体一次的方式延伸，所述第二总线部分连接到所述第一总线部分的末端并在局部的集群总线电路结构中被耦合到各个半导体开关组的每个子组中相应半导体开关的第二端子，因此，其具有第三端子的有关的开关被连接到显示设备的阵列的顺序安置的列导体上。
2.依据权利要求1的电路结构，其中所述的多个第一端子，接收开关控制信号且所述多个第二端子接收图象信息信号，使所述开关在所述阵列的所述象素上存储图形信息。
3.依据权利要求1的电路结构，其中所述的有关的开关包括多个子开关组，该给定的子组的开关具有共同被连到所述第一总线的相应导体上的第一端子和被分别连到所述阵列的顺序安置的列导体上的第三端子。
4.依据权利要求1的电路结构，其中所述给定局部总线的所述第二总线部分的导体被靠近安置在与所述给定总线有关的所述开关旁，并远离与所述多个局部总线的其他局部总线有关的开关，以使总线分开。
5.依据权利要求1的电路结构，其中所述的第一总线的导体沿所述多个半导体开关中的每一个延伸，以组成全局总线电路结构。
6.依据权利要求1的电路结构，其中所述的每个半导体开关的第三端子被连到相应的数据线驱动器的输入端。
7.一种用于显示面板的信号多路分解器，包括：
多个开关组，每个开关组包括多个子组，每个子组具有通常编号的开关1到n，顺序地排列，每个开关具有各自的输入、输出和控制端，在每个子组中的所有开关的控制端连到一个公共的控制端，并具有各自的输出端，连到所述的显示面板上的连续的数据线；
多个数据总线组，每个数据总线组与相应的开关组相关联并具有通常编号的导体1到n，数据总线的各个组通常编号的导体被连到相应的开关组内每个子组中相应的通常编号的开关的输入端；
其特征在于：
控制总线，包括多个导体，所述的多个数据总线组具有第一总线部分和第二总线部分，所述第一总线部分以穿过所述控制总线的所述多个导体一次的方式延伸，所述第二总线部分连接到所述第一总线部分的末端并在局部的集群总线电路结构中被耦合到各个半导体开关组的每个子组中相应半导体开关的第二端子；和
在所述的控制总线的所述多个导体之一和所述多个开关组的每一个中的相应子组的公共控制端之间的连接电路。
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