CN1536402A

CN1536402A - 显示装置

Info

Publication number: CN1536402A
Application number: CNA2004100337045A
Authority: CN
Inventors: 小林宽
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2024-04-08
Also published as: US20040257350A1; KR20040087931A; CN1294452C; US7333098B2; TWI249727B; TW200506798A; US20080106534A1; JP2004309821A; JP4007239B2

Abstract

本发明提供一种显示装置，通过给水平驱动电路附加预充电功能，从而改善有源矩阵型显示装置的均匀性。水平驱动电路(17)对每个采样开关HSW施加由第一脉冲及第二脉冲组成的双采样脉冲。由第一脉冲通过图像信号Video给信号线(12)预充电，然后利用第二脉冲将图像信号采样给信号线(12)。当施加在先行采样开关HSW1上的双采样脉冲中的第二脉冲和施加在后行采样开关HSW3上的双采样脉冲中的第一脉冲在时间上处于重叠关系时，先行采样开关HSW1和后行采样开关HSW3上分别连接有不同系统的图像线(25)、(27)，从而可以防止两者之间的图像信号的干涉。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置，更详细地说，本发明涉及逐点驱动方式的有源矩阵型显示装置所内置的水平驱动电路的改良技术。

背景技术

图7是表示现有显示装置的典型结构的框图。如图所示，现有的显示装置是由像素阵列部分15、垂直驱动电路16以及水平驱动电路17等以集成方式形成的面板33构成。像素阵列部分15由行形状的栅线13、列形状的信号线12以及在两者交叉部分呈矩阵形状配置的像素11构成。垂直驱动电路16被分开配置在左右，并与栅线13的两端连接，用来顺次选择像素11的行。水平驱动电路17连接在信号线12上，同时基于规定周期的时钟信号而动作，从而将图像信号顺次写入所选行的像素11中。现有的显示装置还具有外部的时钟生成电路18，用于生成时钟信号HCK、HCKX和相对于这些时钟信号HCK、HCKX周期相同且占空比小的时钟信号DCK1、DCK2，其中所述时钟信号HCK、HCKX是水平驱动电路17的动作基准。此外，HCKX是HCK的反信号。另外，虽然本说明书中没有特别指出，但是，根据需要也提供时钟信号DCK1、DCK2的反信号DCKX1、DCKX2。外部时钟生成电路18除了向面板33提供这些时钟信号以外，还提供水平起始脉冲HST。此外，各信号线12连接有预充电电路20，该预充电电路20在写入图像信号之前进行预充电，从而改善画质。

专利文献1：日本专利特开平08-286639号公报

专利文献2：日本专利特开平07-295520号公报

水平驱动电路17连接在信号线12上，同时，基于上述的各时钟信号进行动作，并将图像信号顺次写入所选行的像素11中。具体地说，水平驱动电路17顺次采样从外部提供的图像信号，并保持给各信号线12。在该图像信号的采样保持过程中，由于对各信号线12产生充电放电，所以，随之而来会产生噪音。由于该充放电的影响，沿着像素阵列部分15的列方向会产生纵条纹状的不良显示效果。下面，在本说明书中，因信号线的充放电噪音而引起的纵条纹状的不良显示效果称为“纵条纹”。为了抑制纵条纹，一直以来将预充电电路20内置于面板33内。该预充电电路20在图像信号的采样保持之前对信号线12进行预充电，从而抑制充放电噪音的产生。通过所述预充电来改善画面的均匀性等画质。

但是，即使通过使用了现有预充电电路而进行的信号线的预充电，也未必能完全除去纵条纹，所以还期望均匀性的进一步提高。而且，若预充电电路内置于面板内，则会引起该部分基板面积的增大，从产量方面来说不好。而且，由于除了水平驱动电路还设有预充电电路，所以也会引起成本的增加。

发明内容

鉴于上述现有技术中的问题，本发明的目的是，在水平驱动电路上增添新的预充电功能，从而谋求有源矩阵型显示装置均匀性的显著改善。

为了达到所述目的，采用了以下方法。即，提供一种显示装置，由面板、垂直驱动电路、多个采样开关以及水平驱动电路构成，其中，所述面板具有行形状的栅线、列形状的信号线、在两者交叉部分呈矩阵形状配置的像素以及分成多个系统提供图像信号的图像线；所述垂直驱动电路连接在行形状的该栅线上，从而顺次选择像素的行；所述多个采样开关是用于将列形状的该信号线连接在该图像线上而配置的；所述水平驱动电路基于时钟信号而动作，并依次产生采样脉冲，进而顺次驱动多个采样开关，从而顺次将图像信号写入所选行的像素中；其特征在于：所述水平驱动电路对每个采样开关施加由第一脉冲及第二脉冲组成的双采样脉冲，并由第一脉冲通过该图像信号给该信号线预充电，然后利用第二脉冲将图像信号采样给该信号线上；当施加在先行采样开关上的双采样脉冲中的第二脉冲与施加在后行采样开关上的双采样脉冲中的第一脉冲在时间上处于重叠关系时，先行采样开关和后行采样开关上分别连接有不同系统的图像线，从而可以防止两者之间的图像信号的干涉。最好是，所述水平驱动电路具有移位寄存器和提取开关组，其中，所述移位寄存器接收具有规定周期的时钟信号和具有该周期二倍的脉冲宽度的起始脉冲，并与该时钟信号同步地进行该起始脉冲的移位动作，从而从各移位级顺次输出移位脉冲；所述提取开关组响应于从所述移位寄存器顺次输出的该移位脉冲，从而提取与该时钟信号相同周期的时钟信号，进而顺次生成该双采样脉冲。而且，间隔两个开关而配置且属于第一组的采样开关上连接有第一系统的图像线，从第一组的各采样开关错开一个开关的位置而配置的第二组的采样开关上连接有第二系统的图像线，剩下的第三组的采样开关上连接有第三系统的图像线，从而可以防止先行采样开关和后行采样开关之间的图像信号的干涉。

而且，本发明是一种显示装置的驱动方法，该装置由面板、垂直驱动电路、多个采样开关以及水平驱动电路构成，其中，所述面板具有行形状的栅线、列形状的信号线、在两线交叉部分呈矩阵形状配置的像素以及分成多个系统提供图像信号的图像线；所述垂直驱动电路连接在行形状的该栅线上，用来顺次选择像素的行；所述多个采样开关是用于将列形状的该信号线连接在该图像线上而配置的；所述水平驱动电路基于时钟信号而动作，并顺次产生采样脉冲，进而顺次驱动多个采样开关，从而顺次将图像信号写入所选行的像素内，所示方法特征在于包括下述步骤，所述水平驱动电路对每个采样开关施加由第一脉冲及第二脉冲组成的双采样脉冲，并由第一脉冲通过该图像信号给该信号线预充电，然后利用第二脉冲将图像信号采样给该信号线上；当施加在先行采样开关上的双采样脉冲中的第二脉冲与施加在后行采样开关上的双采样脉冲中的第一脉冲在时间上处于重叠关系时，先行采样开关和后行采样开关上分别连接有不同系统的图像线，从而可以防止两者之间的图像信号的干涉。

附图说明

图1是本发明的显示装置的实施方式的电路图。

图2是用来说明图1所示的显示装置的动作的时序图。

图3是参考例的显示装置的电路图。

图4是用来说明图3所示的显示装置的动作的时序图。

图5是图像信号写入过程的示意图。

图6是采样保持到信号线的图像信号的电位变化的示意图。

图7是现有显示装置的一例的框图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是本发明显示装置的最佳实施方式的电路图。如图所示，本显示装置包括像素阵列部分15、垂直驱动电路16及水平驱动电路17，并且它们以集成方式形成在一块面板上。在面板上还设置有多个采样开关(HSW)23和多个系统的图像线25、26、27。在面板外还设置有时钟生成电路18。时钟生成电路18提供面板进行动作所必需的各种时钟信号及时序信号。这些信号包括水平起始脉冲HST，水平时钟信号HCK、HCKX，时钟信号DCK1、DCK2，垂直起始脉冲VST，垂直时钟信号VCK、VCKX等。

像素阵列部分15由行形状的栅线13、列形状的信号线12以及在两者交叉部分以矩阵形状配置的像素11等构成。在本实施方式中，像素11由液晶晶元LC和薄膜晶体管TFT构成。液晶晶元LC的一个电极连接在TFT的漏极上。液晶晶元LC的另一个电极连接在相对的电极14上。薄膜晶体管TFT的源极连接在信号线12上，栅极连接在栅线13上。垂直驱动电路16连接在栅线13上，用来顺次选择像素11的行。具体地说，垂直驱动电路16响应于从时钟生成电路18提供的垂直时钟信号VCK、VCKX而动作，从而通过顺次传送从同一时钟生成电路18提供的垂直起始脉冲VST来顺次地向栅线13输出选择脉冲。因此，所选择的栅线13上的TFT导通，从而可以向液晶晶元LC写入图像信号。采样开关(HSW)23是为了将列形状的信号线12连接在图像线25、26、27上而配置的。如上所述，图像线25、26、27被分成多个系统来提供图像信号。水平驱动电路17基于时钟信号HCK、HCKX而动作，并通过顺次传送水平起始脉冲HST来产生采样脉冲，从而顺次驱动多个采样开关HSW。因此，顺次将图像信号Video1、Video2、Video3从图像线25、26、27采样到信号线12上，从而顺次将图像信号写入所选行的像素11中。

水平驱动电路17向每一个采样开关HSW施加由第一脉冲及第二脉冲组成的双采样脉冲。由第一脉冲利用图像信号Video给信号线12预充电，然后由第二脉冲将图像信号Video以重叠方式采样到同一信号线12中。这里，当施加于先行采样开关HSW1上的双采样脉冲中的第二脉冲与施加于后行采样开关HSW3上的双采样脉冲的第一脉冲在时间上处于重叠关系时，先行采样开关HSW1和后行采样开关HSW3上分别连接有不同系统的图像线25、27，从而防止所述HSW1和HSW3之间的图像信号的干涉。

在本实施方式中，水平驱动电路17由移位寄存器21及提取开关组22构成，其中，所述移位寄存器21由多级连接的移位级(S/R)组成。移位寄存器21接收具有规定周期的时钟信号HCK、HCKX和具有该周期两倍的脉冲宽度的起始脉冲HST，并与时钟信号HCK、HCKX同步进行起始脉冲HST的移位动作，从而顺次从各移位级(S/R)输出移位脉冲。提取开关组22响应于从移位寄存器21顺次输出的移位脉冲(传送脉冲)①、②、③、④，从而提取与时钟信号HCK、HCKX周期相同的时钟信号DCK1、DCK2，进而顺次生成双采样脉冲①、②、③、④。另外，DCK1、DCK2经由与HCK、HCKX分开设置的传送线24-1、24-2被提供给各提取开关(CLK提取电路)。

在本实施方式中，多个采样开关23分为第一组(HSW1，HSW4)、第二组(HSW2、HSW5)及第三组(HSW3、HSW6)。间隔两个开关而配置且属于第一组的采样开关HSW1、HSW4上连接有图像线25。从第一组的各采样开关HSW1、HSW4错开一个开关的位置而配置的第二组的采样开关HSW2、HSW5上连接有第二系统的图像线26。剩下的第三组的采样开关HSW3、HSW6上连接有第三系统的图像线27。这样，相邻的采样开关上连接有不同系统的图像线，从而可以防止先行采样开关和后行采样开关之间的图像信号的干涉。

图2是用来说明图1所示的显示装置的动作的时序图。如图所示，提供给移位寄存器的时钟信号HCK、HCKX是相位互相偏移180度的矩形脉冲，且占空比是50％。水平起始脉冲HST的脉冲宽度是HCK的周期的二倍，因此被设定为以前的倍数。通过利用HCK、HCKX顺次传送HST来将传送脉冲(移位脉冲)①、②、③、④从移位寄存器输出。各传送脉冲也和起始脉冲一样，脉冲宽度都是HCK的周期的二倍。另一方面，虽然通过提取开关组所提取的时钟信号DCK1、DCK2具有与HCK、HCKX相同的周期，但是占空比变小。换句话说，DCK1、DCK2的脉冲宽度比HCK、HCKX的脉冲宽度窄。另外，DCK1和DCK2的相位互相偏移180度。

通过传送脉冲①来提取DCK2，从而得到双采样脉冲①。接着，通过传送脉冲②来提取DCK1，从而得到紧接着的双采样脉冲②。同样的，通过传送脉冲③来提取DCK2，从而得到双采样脉冲③。而且，通过传送脉冲④来提取DCK1，从而得到双采样脉冲④。

各双采样脉冲包括用实线圆围住的第一脉冲和用虚线圆围住的第二脉冲。来看最初的采样脉冲①，它利用第一脉冲首先预充电图像信号Video1，接着利用第二脉冲将同一图像信号Video1采样保持给同一信号线。通过由第一脉冲进行的预充电，信号线被充电到几乎接近Video1的电位，然后，利用紧接着的第二脉冲正确地对Video1电位进行采样保持。在对原来的Video1的电位进行采样保持时，几乎不产生充放电噪音。同样的，采样脉冲②利用第一脉冲预充电Video2，然后利用第二脉冲对同一图像信号Video2进行采样保持。采样脉冲③利用第一脉冲给信号线预充电Video3，然后利用第二脉冲将同一Video3采样保持给同一信号线。此时，先行采样脉冲①的第二脉冲和后行采样脉冲③的第一脉冲在时间上重叠。假设两个采样脉冲①、③对从同一图像线提供的图像信号进行采样保持，那么就会产生干涉，从而不能正确地采样保持图像信号电位。具体地说，虽然利用采样脉冲①的第二脉冲采样保持图像信号，但同时还利用采样脉冲③预充电同一图像信号。由于该预充电产生充放电，从而图像信号的电位发生波动。由于该电位波动给先前所采样保持的电位带来了影响，所以不能正确地进行采样保持。鉴于这点，在本发明中，先行采样开关和后行采样开关上分别连接有不同的图像系统，从而防止两者之间的图像信号的干涉。

图3是参考例的显示装置的电路图。为了易于理解，在与图1所示的本发明的显示装置对应的部分上标注有相应的参照标号。在本参考例中，移位寄存器21与HCK、HCKX同步地顺次传送HST，从而输出移位脉冲。而且，HST的脉冲宽度与HCK的一个周期相等。换句话说，它是本发明中所使用的HST的脉冲宽度的一半。提取开关组22响应于移位脉冲来提取DCK1、DCK2，从而生成采样脉冲。由于移位脉冲的宽度窄，所以采样脉冲并非是本发明那样的双脉冲而是单触发脉冲。采样开关23响应于采样脉冲而进行开闭动作，从而对从单一系统的图像线提供的图像信号Video进行采样，并保持给信号线12。

图4是用来说明图3所示的显示装置的动作的时序图。为了易于理解，在与图2所示的本发明的显示装置对应的部分上标注有相应的参照标号。所不同的是水平起始脉冲HST的脉冲宽度是本发明中的一半，也就是HCK的一个周期。因此，从移位寄存器顺次输出的传送脉冲的宽度也是HCK的一个周期。利用该传送脉冲提取DCK1或者DCK2，从而生成采样脉冲。DCK1、DCK2的脉冲宽度比HCK脉冲宽度窄，但是周期相同。因此，传送脉冲的脉冲宽度与DCK1、DCK2的一个周期相等。于是，因为各传送脉冲提取DCK1或者DCK2的一个脉冲，所以最终得到的采样脉冲是单触发的，与本发明那样的双脉冲不同。因此，在参考例中，采样脉冲只进行单个图像信号的采样保持，而不能进行预充电。因此，在本参考例中，在水平驱动电路开始水平扫描之前，同时给各信号线预充电恒定电位的预充电信号。具体地说，在HST被输出之前的水平消隐时间内，给各信号线预充电中间电平(灰度)的中间电位。

图5是针对像素写入图像信号的过程的示意图。如(A)所示，以行为单位顺次向像素阵列部分15所包括的各像素11中写入图像信号。当像素11使用液晶晶元LC时，通常进行1H翻转驱动，从而将写入每行像素内的图像信号的极性翻转。在图示的例子中，在奇数行的像素内写入正极性的图像信号，在偶数行内写入负极性的图像信号。在逐行将图像信号写入一个场后，移到下一个场，并再次逐行写入图像信号。此时，除了1H翻转还进行1F(场)翻转。即，在第二场内，在奇数行内写入负极性的图像信号，而在偶数行内写入正极性的图像信号。这样就将每个区域内的图像信号的极性翻转了。

(B)是示意性表示图像信号的采样保持所引起的信号线的电位波动的时序图。表示施加在N级和N+1级上的采样脉冲。任何一个脉冲都是利用采样脉冲的上升沿开始对信号线进行充电，然后利用采样脉冲的下降沿来保持电位电平。由于如所述那样通过1F翻转来切换极性，所以在采样脉冲的上升沿产生很大的吸收电位(suction potential)，而且还产生充放电噪音。由于每个1F都翻转极性，所以吸收电位及充放电噪音很大。鉴于此点，通过参考例中中间电位(灰电平)的预充电信号对各信号线进行事先预充电，从而使信号线的同一极性的电位电平到达恒定的中间电位。这样，实际上抑制了施加采样脉冲时的吸收电位及信号线的充放电噪音，因此在某种程度上改善了纵条纹。

图6是进行参考例所采用的统一预充电时的电位波动的示意图。在统一预充电中，需要将事先施加的预充电信号的电位预设为最佳。然而，该电位设定不能在统一预充电时改变每一个信号线，所以，无论怎样都会出现纵条纹的缺陷。例如，当(A)时，将预充电信号Psig的电位设定为比较接近白电平的灰电平PsigGray。此时，越是写入离PsigGray的电平远而离黑电平近的图像信号，其到达的保持电位差就越显著，从而产生纵条纹。相反，在写入离PsigGray近的信号电平的行中，到达的保持电位差没有出现偏移，从而没有纵条纹。其结果是，离黑电平越近的行，纵条纹就越明显。

(B)的情况正好相反，它是将PsigGray的电位设定为离黑电平近的灰电平的情况。此时，离黑电平越近，到达的保持电位差就越少，纵条纹就越不明显。相反，离白电平越近，到达的保持电位差就越大，纵条纹就越明显。此时，即使使PsigGray具有最佳值，也会根据图像的浓度而出现产生纵条纹的区域。

为了克服所述统一预充电方式的缺点，本发明采用的是使用了双采样脉冲的采样保持方式。由于将HST的脉冲宽度设定为HCK的周期的二倍，所以传送脉冲也保持其宽度并被传送。因此，采样脉冲以双脉冲产生。该双脉冲中的第一个脉冲用于当前级的信号线的预充电。因此，信号线的电位无限接近最初写入的图像信号的电位。然后，通过双采样脉冲所包括的第二个脉冲来再次将图像信号写入并保持给当前级的信号线。因此，不会从以前的恒定电位产生由写入所引起的电位差。而且，也没有因此而产生吸收电位、充放电噪音以及保持电位差，从而改善了纵条纹。此外，也不必引入以往必需的灰电平的预充电信号，从而可以删除预充电电路本身。而且，还可以通过省略统一预充电来缩短水平消隐时间。

发明效果

如上所述，根据本发明，在逐点驱动方式的有源矩阵型显示装置中，通过利用双采样脉冲来使最初的脉冲具有预充电功能，并使紧接着的脉冲具有像素电位的保持功能。通过利用该方式，不引入已有的预充电用灰信号，就可以改善纵条纹。而且，在写入与预充电信号的灰电位间隔变大的图像信号时，可以除去已产生的纵条纹。其结果，不需要引入灰电平的预充电信号，就可以删除相关电路。而且，若不进行统一预充电，则可以缩短水平消隐时间。

Claims

1.一种显示装置，由面板、垂直驱动电路、多个采样开关以及水平驱动电路构成，其中，所述面板具有行形状的栅线、列形状的信号线、在两线交叉部分呈矩阵形状配置的像素以及分成多个系统提供图像信号的图像线；所述垂直驱动电路连接在行形状的该栅线上，用来顺次选择像素的行；所述多个采样开关是用于将列形状的该信号线连接在该图像线上而配置的；所述水平驱动电路基于时钟信号而动作，并顺次产生采样脉冲，进而顺次驱动多个采样开关，从而顺次将图像信号写入所选行的像素内，其特征在于，

所述水平驱动电路对每个所述采样开关施加由第一脉冲及第二脉冲组成的双采样脉冲，并由第一脉冲通过所述图像信号给所述信号线预充电，然后利用第二脉冲将所述图像信号采样到所述信号线上；

当施加在先行采样开关上的所述双采样脉冲中的第二脉冲与施加在后行采样开关上的所述双采样脉冲中的第一脉冲在时间上处于重叠关系时，先行采样开关和后行采样开关上分别连接有不同系统的图像线，从而可以防止两者之间的图像信号的干涉。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

所述水平驱动电路具有移位寄存器和提取开关组，其中，所述移位寄存器接收具有规定周期的时钟信号和具有该周期二倍的脉冲宽度的起始脉冲，并与该时钟信号同步地进行该起始脉冲的移位动作，从而从各移位级顺次输出移位脉冲；所述提取开关组响应于从所述移位寄存器顺次输出的该移位脉冲，从而提取与该时钟信号相同周期的时钟信号，进而顺次生成该双采样脉冲。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：

间隔两个开关而配置且属于第一组的采样开关上连接有第一系统的图像线，从第一组的各采样开关错开一个开关的位置而配置的第二组的采样开关上连接有第二系统的图像线，剩下的第三组的采样开关上连接有第三系统的图像线，从而可以防止先行采样开关和后行采样开关之间的图像信号的干涉。

4.一种显示装置的驱动方法，该显示装置由面板、垂直驱动电路、多个采样开关以及水平驱动电路构成，其中，所述面板具有行形状的栅线、列形状的信号线、在两线交叉部分呈矩阵形状配置的像素以及分成多个系统提供图像信号的图像线；所述垂直驱动电路连接在所述行形状的栅线上，用来顺次选择像素的行；所述多个采样开关是用于将所述列形状的信号线连接在所述图像线上而配置的；所述水平驱动电路基于时钟信号而动作，并顺次产生采样脉冲，进而顺次驱动多个采样开关，从而顺次将图像信号写入所选行的像素内，所述方法特征在于包括下述步骤：

所述水平驱动电路对每个所述采样开关施加由第一脉冲及第二脉冲组成的双采样脉冲，并由第一脉冲通过所述图像信号给所述信号线预充电，然后利用第二脉冲将所述图像信号采样到所述信号线上；以及

当施加在先行采样开关上的所述双采样脉冲中的第二脉冲与施加在后行采样开关上的所述双采样脉冲中的第一脉冲在时间上处于重叠关系时，所述先行采样开关和后行采样开关上分别连接有不同系统的图像线，从而可以防止两者之间的图像信号的干涉。