DE69124988T2 - System zur steuerung einer anzeigeeinheit mit helligkeitssignalen und komparator dafür - Google Patents

System zur steuerung einer anzeigeeinheit mit helligkeitssignalen und komparator dafür

Info

Publication number
DE69124988T2
DE69124988T2 DE69124988T DE69124988T DE69124988T2 DE 69124988 T2 DE69124988 T2 DE 69124988T2 DE 69124988 T DE69124988 T DE 69124988T DE 69124988 T DE69124988 T DE 69124988T DE 69124988 T2 DE69124988 T2 DE 69124988T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
node
transfer gate
comparator
data
comparator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69124988T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69124988D1 (de
Inventor
Leopold Harwood
Dora Plus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vantiva SA
Original Assignee
Thomson SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson SA filed Critical Thomson SA
Application granted granted Critical
Publication of DE69124988D1 publication Critical patent/DE69124988D1/de
Publication of DE69124988T2 publication Critical patent/DE69124988T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007Display of intermediate tones
    • G09G3/2011Display of intermediate tones by amplitude modulation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0259Details of the generation of driving signals with use of an analog or digital ramp generator in the column driver or in the pixel circuit
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Steuerkreise für Sichtanzeigen, und insbesondere Steuerkreise, die das Anlegen von Helligkeitssignalen an die Pixel einer Sichtanzeige wie z.B. einer Flüssigkristallanzeige erlauben. Diese Erfindung betrifft vor allem einen Komparator, der in den Steuerkreisen verwendet wird, sowie einen diesen enthaltenden Bildschirm.
  • Zahlreiche Sichtanzeigen wie Flüssigkristall anzeigen bestehen aus einer Matrix vön Pixeln, die horizontal in Zeilen und vertikal in Spalten angeordnet sind. Die anzuzeigenden Daten werden in Form von Helligkeitssignalen (Grauskala) an Datenleitungen angelegt, die jeweils einzeln mit jeder Pixelspalte verbunden sind. Die Pixelzeilen werden nacheinander abgetastet, und die in der aktivierten Zeile befindlichen Pixel werden abhängig von den in jeder Spalte anliegenden Helligkeitssignalpegeln mit unterschiedlichen Helligkeitsgraden geladen. Bei einer Farbanzeige setzt sich jedes Pixel aus mindestens drei Pixelelementen zusammen, von denen jedes eine der drei Primärfarben des Lichts - rot, grün oder blau - abstrahlt. In einer Aktivmatrixanzeige ist jedes Pixelelement mit einem Schaltmittel verbunden, das die Aktivierung oder die Deaktivierung jedes Pixelelements erlaubt. Typischerweise ist das Schaltmittel ein Halbleitergerät, zum Beispiel ein Dünnschichttransistor (TFT), der das Helligkeitssignal von einer Steuerschaltung erhält, die Halbleitergeräte enthält. Da sowohl die Schaltmittel als auch die Steuerschaltung aus Halbleitergeräten bestehen, sind die Schaltmittel und die Steuerschaltung vorzugsweise durch eine Technologie auf der Basis von amorphem Silicium oder polykristallinem Silicium herzustellen. Die Flüssigkristallanzeigen bestehen aus einem Flüssigkristallmaterial, das zwischen zwei Substraten liegt. Mindestens eines dieser Substrate, und in der Regel beide, sind lichtdurchlässig, und die dem Flüssigkristallmaterial zugewandten Flächen beider Substrate tragen transparente Leiterelektrodenkonfigurationen, die so konfiguriert sind, daß sie die Bildung einzelner Pixelelemente erlauben. In der Industrie wird das Ziel verfolgt, die verschiedenen Bauteile der Steuerkreise gleichzeitig mit den Halbleiterschaltelementen auf den Substraten und um die Peripherie der Sichtanzeige herzustellen.
  • Steuerkreise, die diese Anförderung erfüllen, werden insbesondere in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0417578 beschrieben. Sie betrifft ein System zum Anlegen von Helligkeitssignalen an jede Pixelspalte einer Sichtanzeige, die eine in Spalten und Zeilen angeordnete Pixelmatrix hat und eine Vielzahl von Signalübertragungsgattern enthält, die so angeordnet sind, daß sie die Helligkeitssignale einzeln zu den Pixelspalten übertragen. Jedes dieser Übertragungsgatter enthält eine Steuerelektrode, die das Übertragungsgatter öffnet oder es schließt, wenn das Steuersignal eine Schwelle überschreitet. Das System enthält die Mittel zum Vorladen der Steuerelektroden auf den Schwellpegel. Die Helligkeitssignale werden mittels der Übertragungsgatter an die Elektrodenspalten angelegt.
  • Die Patentanmeldung EP-A-0298255 andererseits betrifft eine Ausführung einer Vergleichsschaltung für eine Flüssigkristallanzeige mit einer Matrix aus Flüssigkristallelementen, die eine Datenrampe vergleicht, um die besagten Pixelelemente aufzuladen.
  • Diese Erfindung betrifft einen neuen Aufbau der Vergleichsschaltung, der die Verwendung von schnellen Steuerkreisen für Flüssigkristallanzeigen auf der Basis sowohl der amorphen als auch der polykristallinen Siliciumtechnologie erlaubt.
  • Diese Erfindung hat einen Komparator eines Steuerkreises für die Spalten einer Sichtanzeige zum Gegenstand, der eine Vielzahl von Gattern ansteuert und die gleichzeitige übertragung von Daten an diese Spalten erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrstufig aufgebaut ist und folgendes enthält:
  • - ein erstes Eingangstransfergatter, das in einem ersten Knoten einen Ladungsspeicher auflädt;
  • - ein zweites Transfergatter, das die Übertragung der Ladung des ersten Knotens zu einem zweiten Knoten erlaubt;
  • - ein drittes Transfergatter, das die Aufladung des zweiten Knotens von einem Bezugsrampengenerator aus erlaubt;
  • - ein Kopplungsgerät zwischen dem zweiten Knoten und einem dritten Knoten;
  • - ein von diesem dritten Knoten angesteuertes viertes Gatter, das die Masse mit einem vierten Knoten verbindet und auch über ein fünftes Transfergatter mit automatischer Nullung mit diesem vierten Knoten verbunden ist;
  • - ein von diesem vierten Knoten (C) angesteuertes Übertragungsgatter (26), das die aus einem Datenrampengenerator (34) kommenden Daten an die Spalten (17) überträgt, und das auch über ein sechstes Gatter (40) an eine Versorgungsspannung (48) angeschlossen ist.
  • Diese Erfindung kann zusammen mit der in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung PCT WO-A-92 07352 beschriebenen verwendet werden, mit Leopold A. Harwood und Dora Plus als Erfindern und dem Titel "Steuerkreis für Flüssigkristallanzeigen und Signaldekoder für einen solchen Steuerkreis", die den Prioritätsanspruch an die amerikanische Patentanmeldung Nr. 600050 stellt.
  • Abbildung 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • Abbildung 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vergleicherschaltung, der zur Anwendung im bevorzugten Ausführungsbeispiel von Abbildung 1 bestimmt ist;
  • Abbildung 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vergleicherschaltung, der die CMOS-Technologie verwendet.
  • Abbildung 4 ist ein Steuerdiagramm der Vergleicherschaltung von Abbildung 2.
  • In Abbildung 1 erhält eine Analogschaltung 11 ein analoges Informationssignal, das für die anzuzeigenden Daten aus einer Antenne 12 steht. Wenn das Eingangssignal ein Femseh-Videosignal ist, ist die Analogschaltung 11 mit der eines klassischen Fernsehgeräts des bekannten Typs vergleichbar. Die Bildschirmröhre wird jedoch durch eine Flüssigkristallanzeige wie die hier beschriebene ersetzt. Die Analogschaltung 11 gibt auf einer Leitung 13 ein Signal aus, das Analogdaten trägt und das Eingangssignal eines Analog-Digital-Umsetzers A/D 14 ist. Wenn das Eingangssignal für die Grafikanzeige eines Computers verwendet wird, ist es wahrscheinlich digital, und der Analog-Digital-Umsetzer A/D 14 entfällt.
  • Das aus der Analogschaltung 11 kommende Fernsehsignal ist zur Anzeige in einem Flüssigkristallgitter 16 bestimmt, das aus zahlreichen Pixelelementen wie der Flüssigkristallzelle 16a besteht, die horizontal in m Zeilen und vertikal in n Spalten angeordnet sind. Das Flüssigkristallgitter 16 enthält n Spalten mit Datenleitungen 17, d.h. eine für jede vertikale Flüssigkristallzellenspalte, und m Auswahlleitungen 18, d.h. eine für jede horizontale Flüssigkristallzellenzeile. Der Analog-Digital-Umsetzer A/D 14 enthält einen Ausgangsbus 19 zur Ausgabe der Helligkeitsgrade oder der Grauskalencodes an die digitalen Speichermittel 21, die mehrere Ausgangsleitungen 22 haben. Die Ausgangsleitungen 22 der digitalen Speichermittel 21 steuern über die Analog-Digital-Umsetzer (A/D) 23, die Komparatoren 24 und die Übertragungsgatter 26 die an den Datenleitungen 17 zu den Flüssigkristallzellenspalten 16a anliegenden Spannungen. Jede der Ausgangsleitungen 22 steuert also die an der Flüssigkristallzelle einer bestimmten Spalte anliegende Spannung, wenn das zugehörige Übertragungsgatter 26 geöffnet wird, und dies der Abtastung der Auswahlzeilen 18 entsprechend. Eine Sichtanzeige, die Zähler und eine bevorzugte Ausführung der Speichermittel 21 in Form eines Schieberegisters verwendet, beschreiben die amerikanischen Patentschriften Nr. 4.766.430 und 4.742.346, deren Ausführungen in diese Anmeldung aufgenommen wurden. Ein Bezugsrampengenerator 33 gibt über eine Ausgangsleitung 27 ein Bezugsrampenspannungssignal aus. Die Leitung 27 ist über eine Leitung 32 mit den Komparatoren 24 in jeder der Flüssigkristallzellenspalten verbunden. Ein Datenrampengenerator 34 gibt an die Pixelelementspalten eine Datenrampe aus, indem er die Ausgangsleitung 28 mit jedem der Übertragungsgatter 26 verbindet. Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Übertragungsgatter 26 Dünnschichttransistoren, deren Steuerelektroden über die Leitungen 29 mit den Ausgängen der Komparatoren 24 moglicherweise verbunden sind. Im Betrieb werden die aus den digitalen Speichermitteln 21 kommenden digitalen Helligkeitssignale über die Ausgangsleitungen 22 an den Analog-Digital-Umsetzern 23 angelegt, deren Ausgangsleitung 31 mit dem Eingang eines Komparators 24 verbunden ist. Der Bezugsrampengenerator 33 gibt über die Leitungen 32 eine Bezugsrampe am anderen Eingang jedes Komparators 24 aus. Die Bezugsrampe kann nichtlinear sein, um die in jedem Teil des Fernsehsender/-empfängersystems oder der Komparatoren 24 möglicherweise erzeugten Nichtlinearitäten zu kompensieren. Wenn die Bezugsrampenspannung kleiner ist als das von den Analog-Digital-Umsetzern 23 ausgegebene Kelligkeitssignal, befinden sich die Ausgangsleitungen 29 der Komparatoren 24 im High-Level-Zustand, und die Übertragungsgatter 26 sind offen. Die Spannungen an den Ausgangsleitungen 29 öffnen und schließen die Übertragungsgatter und dienen den Übertragungsgattern also als Steuersignal. Die aus dem Datenrampengenerator 34 kommende Datenrampe auf der Leitung 28 wird auf diese Weise an jedem Pixelelement angelegt, das sich innerhalb der aktivierten Zeile befindet und mit einem offenen Übertragungsgatter 26 verbunden ist. Wenn der Spannungspegel der Bezugsrampe den Pegel des aus dem Analog-Digital-Umsetzer A/D 23 kommenden Helligkeitssignals erreicht, geht die Ausgangsleitung 29 des Komparators 24 in den Low-Level-Zustand über, wodurch das damit verbundene Übertragungsgatter 26 geschlossen wird. Das mit dem geschlossenen Übertragungsgatter verbundene Pixelelement wird dadurch auf den Pegel geladen, der durch das aus dem Analog- Digital-Umsetzer A/D 23 kommende analoge Helligkeitssignal vorgegeben ist.
  • Abbildung 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines analogen Komparators 24. Der analoge Komparator 24 enthält mehrere Transfergatter 36 bis 41, die im hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel Dünnschichttransistoren (TFT) sind. Die Ausgangsleitung 31 des Analog-Digital-Umsetzers A/D 23 liefert das Helligkeitssignal am Eingang des Transfergatters 36, das also das Dateneingabegerät des Komparators 24 ist. Das Eingangstransfergatter 36 ist mit einem Transfergatter 37 gekoppelt, das als Eingangsdatenschalter des Komparators 24 fungiert. Ein Speicherkondensator 43 ist mit einem Knoten D zwischen dem Eingangstransfergatter 36 und dem umschaltbaren Transfergatter 37 gekoppelt, sowie mit der Masse. Die Dateneingabe zum Transfergatter 36 lädt den Kondensator 43 auf den Datenpegel. Wenn die Steuerelektrode des Transfergatters 37 in den High-Level-Zustand versetzt wird, öffnet sich das Gatter und überträgt das Signal von Knoten D zu Knoten A. Die umschaltbaren Transfergatters 37 für jede Spalte der Anzeige werden simultan geöffnet.
  • Die Leitungen 32, die in Abbildung 1 die Ausgangsleitung 27 des Bezugsrampengenerators 33 mit den Komparatoren 24 verbinden, sind mit einem Bezugsrampentransfergatter 38 verbunden, das seinerseits mit dem Knoten A verbunden ist. Das Bezugsrampentransfergatter 38 steuert die Verzögerung der Bezugsrampe und die Verzögerung der Vorladung des Knotens A. Ein Kopplungskondensator 44 verbindet Knoten A mit Knoten B. Der Knoten B ist mit der Steuerelektrode eines Meßtransfergatters 39 gekoppelt, das zwischen dem Knoten C und der Masse angeschlossen ist. Das Transfergatter 39 dient als Meßfühler der Spannung am Knoten B, um die Ausgangsspannung des Komparators am Knoten C zu steuern. Da der Knoten B jedoch über den Kopplungskondensator 44 mit dem Knoten A gekoppelt ist, mißt das Transfergatter effektiv die Spannung am Knoten A.
  • Ein Transfergatter mit automatischer Nullung 41 ist zwischen den Knoten B und C angeordnet. Wenn das Transfergatter 41 geöffnet wird, sind die Steuerelektrode und der Drain des Transfergatters 39 miteinander verbunden, und die Spannungen an den Knoten B und C werden gleich. Eine umschaltbare Last 40 ist zwischen einer Versorgungsspannung V+ und dem Ausgangsknoten C angeschlossen. Die umschaltbare Last 40 kann ebenfalls ein Dünnschichttransistor (TFT) sein. Die Steuerelektrode der umschaltbaren Last 40 ist mit einer Eingangsklemme der Laststeuerung 49 verbunden. Die Funktionsweise und die Verzögerung des Komparators 24 werden im folgenden mit Bezugnahme auf die Abbildungen 2 und 4 erklärt. Die Funktionsweise wird unter der Annahme beschrieben, daß die Sichtanzeige über längere Zeit ausgeschaltet war und gerade eingeschaltet wurde. In Abbildung 4 beginnt eine erste Zeitlinie 51 am Zeitpunkt T&sub0; und dauert 65 Mikrosekunden. Während eines ersten Zeitraums 55, der 10 Mikrosekunden dauert, wird das Eingangstransfergatter 36 geschlossen, und das umschaltbare Transfergatter 37 wird geöffnet, um die Daten von Knoten D zu Knoten A zu übertragen. Wenn die Anzeige zu Beginn aktiviert ist, sind im Knoten D jedoch keine Daten verfügbar, um eine Anzeigezeile zu erzeugen, und infolgedessen hat die während der ersten Zeitlinie von Knoten D zu Knoten A übertragene Spannung einen beliebigen Wert, den sie im Moment besitzt, und ist ohne Wirkung. Auch die Phänomene, die sich während der ersten Zeitlinie an den Transfergattern 38, 39, 40 und 41 ereignen, sind aufgrund der Nichtverfügbarkeit von Daten in diesem Moment ohne Bedeutung. Während eines Zeitraums 56 von fünf Mikrosekunden wird das umschaltbare Transfergatter 37 geschlossen, und das Eingangstransfergatter 36 wird geöffnet. Während dieses Zeitraums wird der Knoten D auf die maximale Datenspannung vorgeladen, beispielsweise auf + 12 Volt. In einem bestimmten Moment während der restlichen 50 Mikrosekunden, dem Zeitraum 57 der Zeitlinie in Abbildung 4, wird das Eingangsübertragungstor 36 für einen Zeitraum 54 von zwei Mikrosekunden geöffnet, und die Spannung am Knoten D fällt vom 12 Volt-Pegel auf die Datenspannung ab, die auf der Leitung 31 anliegt. Dieser Zustand des Knotens D hält bis zum Beginn dem zweiten Zeitlinie T&sub1; an, wenn das umschaltbare Transfergatter 37 geöffnet wird, um die Daten von Knoten D zu Knoten A zu übertragen.
  • Die zweite Zeitlinie beginnt bei T&sub1; und ist in zwei Zeitraumgruppen 52 und 53 unterteilt, die natürlich zeitgleich verlaufen. Die Zeiträume der Zeitlinie 52 sind dieselben wie bei der ersten Zeitlinie 51, was auch die gleiche Beschriftung anzeigt, und beziehen sich auf das Eingangstransfergatter 36 und das umschaltbare Transfergatter 37. Die Zeiträume der Zeitlinie 53 beziehen sich auf die Geräte 37 bis 41. Der Anfangszeitraum 55 hat eine Dauer von 10 Mikrosekunden und ist der Zeitraum der Datenübertragung, wie oben erwähnt, bei dem die Daten von Knoten D zu Knoten A übertragen werden. Der Knoten B ist über den Kopplungskondensator 44 mit dem Knoten A gekoppelt, und das Transfergatter 41 mit automatischer Nullung wird während dieses Zeitraums geöffnet. Der Knoten A lädt sich mit der Datenspannung auf, während in den Knoten B und C die Schwellenspannung des Transfergatters 39 wiederhergestellt wird. Dies ist ein sehr wichtiges Merkmal, da die Schwellenspannung bei amorphem Silicium starken Schwankungen unterliegt, die auf verschiedene Zugbeanspruchungen zurückzuführen sind. Jede Meßvorrichtung 39 wird also automatisch genullt, wodurch die Schwellenschwankungseffekte gemindert werden. Während des folgenden Zeitraums 58 von 10 Mikrosekunden wird das Transfergatter mit automatischer Nullung 41 geschlossen. In Knoten B erfolgt dann aufgrund der Streukapazität des Transfergatters 41 ein Spannungsabfall von einigen Volt. Das Meßtransfergatter 39 ist während dieses Zeitraums geschlossen. Die umschaltbare Last 40 wird aktiviert, um den Knoten C auf die an der Klemme 48 anliegende Spannung +V vorzuladen. Dadurch wird das Übertragungsgatter 26 geöffnet, um die Datenleitung 17 auf die Anfangsspannung der Pilotrampe zu bringen, indem die Datenleitung 17 durch den Datengenerator 34 (Abb. 1) entladen wird. Während des folgenden Zeitraums 59 von 32 Mikrosekunden wird das Transfergatter der Bezugsrampe 38 geöffnet, um die Spannung der Bezugsrampe am Knoten A anzulegen. Zunächst fällt die Spannung am Knoten A durch die Bezugsrampe ab, und infolgedessen auch die Spannung am Knoten B.
  • Während die Spannung der Bezugsrampe ansteigt, steigt auch die Spannung an den Knoten A und B, und wenn der Knoten B die Schwellenspannung des Meßtransfergatters 39 erreicht, öffnet sich das Tor. Die Spannung am Knoten B steigt weiter und senkt allmählich die Spannung an Knoten C, wodurch das Übertragungsgatter 26 geschlossen wird, wenn die Bezugsspannung die Schwellenspannung des Übertragungsgatters 26 erreicht. Das mit dem geschlossenen Übertragungsgatter verbundene Pixelelement wird also auf den Pegel aufgeladen, der durch das am Komparator 24 anliegende Helligkeitssignal vorgegeben ist. Ein zusätzlicher Zeitraum 60 von zehn Mikrosekunden gibt der Zeilenauswahlvorrichtung die Zeit, die horizontale Zeile 18 abzuwählen und die Anzeige der nächsten Zeile vorzubereiten.
  • Der letzte Zeitraum 61 der Zeitlinie 53 ist drei Mikrosekunden lang. Während dieses Zeitraums wird das Transfergatter 38 des Bezugsrampengenerators geöffnet, um eine Spannung von -3 Volt am Knoten A anzulegen. Dieser Vorgang nullt die Spannung am Knoten A und löscht die Eingangsdaten der vorherigen Zeitlinie. Zu Beginn des Zeitraums 54 von drei Mikrosekunden wird auch die umschaltbare Last 40 für eine kurze Zeit aktiviert, die vorzugsweise kürzer als der Zeitraum von 3 Mikrosekunden ist, um den Knoten C auf einen Spannungspegel zu heben, der die Schwellenspannung des Transfergatters 39 übersteigt. Während des Zeitraums 54 von drei Mikrosekunden wird auch das Transfergatter mit automatischer Nullung 41 geöffnet und bleibt offen, bis es später geschlossen wird. Wenn das Transfergatter mit automatischer Nullung 41 geöffnet wird, ist der Knoten B direkt mit dem Knoten C verbunden, und das Meßübertragungstor 39 stellt nach der Deaktivierung der umschaltbaren Last seine Schwellenspannung wieder her.
  • Das Vorladen der Knoten C und D stellt ein wichtiges Merkmal dar, da es zu einem Spannungsabfall führt und einen schnellen Betrieb erlaubt, der für eine Vergleichsschaltung notwendig ist, wobei eine Technologie auf der Basis von amorphem Silicium mit geringer Beweglichkeit oder eine Technologie auf der Basis von polykristallinem Silicium verwendet werden kann.
  • Abbildung 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Komparators, der für die Herstellung durch eine CMOS- Technologie geeignet ist. Im CMOS-Komparator 24' wurden das Meßtransfergatter 39 und die umschaltbare Last 40 des Ausführungsbeispiels in Abbildung 2 durch einen OMOS-Inverter 54 ersetzt. Es ist auch möglich, ein CMOS-Übertragungsgatter anstelle des Transfergatters 41 mit automatischer Nullung zu verwenden. Die anderen Transfergatter 36, 37, 38 und 26 des in Abbildung 2 gezeigten Ausführungsbeispiels können ebenfalls durch CMOS-Übertragungsgatter ersetzt werden, und die grundlegende Funktionsweise ist mit der des Ausführungsbeispiels aus amorphem Silicium in Abbildung 2 vergleichbar. Der Inverter 54 fungiert als Meßfühler der Spannung am Knoten B.
  • Während der automatischen Nullung werden der Ausgangsknoten C und der Eingangsknoten B kurzgeschlossen, um den Schaltpunkt des Inverters auf seinen eigenen Kippunkt zu bringen, der typischerweise die Größenordnung von einem halben Volt VDD hat. Dies reduziert die Empfindlichkeit des Meßfühlers 54 gegenüber Schwankungen der Geräteparameter, z.B. die Schwellenspannung und die Beweglichkeit, wodurch die Präzision des Geräts erhöht wird.
  • Die Erfindung stellt im Vergleich zum Stand der Technik einen erheblichen Fortschritt dar, da sie die Verwendung aller Siliciumtechnologien erlaubt, um in einer Sichtanzeige, deren Betriebsgeschwindigkeit für Farbfernsehgeräte geeignet ist, die Steuerschaltungen auf demselben Substrat wie die Flüssigkristalle zu integrieren. Die Erfindung hat auch den Vorteil, daß sie eine Umsetzerschaltung enthält, die ein amplitudenabhängiges Analogsignal in ein zeitabhängiges Digitalsignal umwandelt, wobei sie nur aus sieben aktiven Bauteilen und zwei Kondensatoren besteht.

Claims (9)

1. Komparator eines Steuerkreises für die Spalten (17) einer Sichtanzeige (16), der eine Vielzahl von Gattern (26) steuert, die die gleichzeitige Übertragung von Daten an diese Spalten (17) erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehreren Stufen (24) besteht, die folgendes enthalten:
- ein erstes Eingangstransfergatter (36), das in einem ersten Knoten (D) ein Ladungsspeichergerät (43) auflädt;
- ein zweites Transfergatter (37), das die Übertragung der Ladung vom ersten Knoten (D) zu einem zweiten Knoten (A) erlaubt;
- ein drittes Transfergatter (38), das die Aufladung des zweiten Knotens (A) von einem Bezugsrampengenerator (33) aus erlaubt;
- ein Kopplungsgerät (44) zwischen dem zweiten Knoten (A) und einem dritten Knoten (B);
- ein von diesem dritten Knoten (B) angesteuertes viertes Gatter (39), das die Masse mit einem vierten Knoten (C) verbindet, und das auch über ein fünftes Transfergatter mit automatischer Nullung (41) mit diesem vierten Knoten (C) verbunden ist;
- ein von diesem vierten Knoten (C) angesteuertes Übertragungsgatter (26), das die aus einem Datenrampengenerator (34) kommenden Daten an die Spalten (17) überträgt, und das auch über ein sechstes Gatter (40) an eine Versorgungsspannung (48) angeschlossen ist.
2. Komparator nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsspeichergerät (43) eine Kapazität ist.
3. Komparator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsgerät (44) eine Kapazität ist.
4. Komparator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tore (26, 36-41) Halbleitergeräte sind.
5. Komparator nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitergeräte (26, 36-41) Dünnschichttransistoren sind.
6. Komparator nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschichttransistoren (26, 36-41) durch eine Technologie auf der Basis von amorphem Silicium hergestellt sind.
7. Komparator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschichttransistoren (26, 36-41) durch eine Technologie auf der Basis von polykristallinem Silicium hergestellt sind.
8. Komparator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitergeräte (26, 36-41) durch eine CMOS-Technologie hergestellt sind.
9. Flüssigkristallanzeige, die einen Komparator nach einem der obigen Ansprüche enthält.
DE69124988T 1990-10-19 1991-10-18 System zur steuerung einer anzeigeeinheit mit helligkeitssignalen und komparator dafür Expired - Lifetime DE69124988T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/600,046 US5170155A (en) 1990-10-19 1990-10-19 System for applying brightness signals to a display device and comparator therefore
PCT/FR1991/000821 WO1992007351A1 (fr) 1990-10-19 1991-10-18 Systeme pour appliquer des signaux de luminosite a un dispositif

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69124988D1 DE69124988D1 (de) 1997-04-10
DE69124988T2 true DE69124988T2 (de) 1997-06-12

Family

ID=24402146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69124988T Expired - Lifetime DE69124988T2 (de) 1990-10-19 1991-10-18 System zur steuerung einer anzeigeeinheit mit helligkeitssignalen und komparator dafür

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5170155A (de)
EP (1) EP0506906B1 (de)
JP (2) JP3128073B2 (de)
KR (1) KR100221106B1 (de)
DE (1) DE69124988T2 (de)
WO (1) WO1992007351A1 (de)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5680147A (en) * 1991-05-20 1997-10-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electro-optical device and method of driving the same
US5489918A (en) * 1991-06-14 1996-02-06 Rockwell International Corporation Method and apparatus for dynamically and adjustably generating active matrix liquid crystal display gray level voltages
US5406304A (en) * 1991-08-28 1995-04-11 Nec Corporation Full color liquid crystal driver
US5317401A (en) * 1992-06-19 1994-05-31 Thomson Consumer Electronics S.A. Apparatus for providing contrast and/or brightness control of a video signal
US5426447A (en) * 1992-11-04 1995-06-20 Yuen Foong Yu H.K. Co., Ltd. Data driving circuit for LCD display
JP3324819B2 (ja) * 1993-03-03 2002-09-17 三菱電機株式会社 半導体集積回路装置
JPH06314080A (ja) * 1993-04-14 1994-11-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示装置
US5712653A (en) * 1993-12-27 1998-01-27 Sharp Kabushiki Kaisha Image display scanning circuit with outputs from sequentially switched pulse signals
US5510748A (en) * 1994-01-18 1996-04-23 Vivid Semiconductor, Inc. Integrated circuit having different power supplies for increased output voltage range while retaining small device geometries
US5572211A (en) * 1994-01-18 1996-11-05 Vivid Semiconductor, Inc. Integrated circuit for driving liquid crystal display using multi-level D/A converter
US5555001A (en) * 1994-03-08 1996-09-10 Prime View Hk Limited Redundant scheme for LCD display with integrated data driving circuit
US5465054A (en) * 1994-04-08 1995-11-07 Vivid Semiconductor, Inc. High voltage CMOS logic using low voltage CMOS process
US6943764B1 (en) 1994-04-22 2005-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driver circuit for an active matrix display device
JP3451717B2 (ja) * 1994-04-22 2003-09-29 ソニー株式会社 アクティブマトリクス表示装置及びその駆動方法
US6919874B1 (en) 1994-05-17 2005-07-19 Thales Avionics Lcd S.A. Shift register using M.I.S. transistors and supplementary column
US5528256A (en) 1994-08-16 1996-06-18 Vivid Semiconductor, Inc. Power-saving circuit and method for driving liquid crystal display
US5633653A (en) * 1994-08-31 1997-05-27 David Sarnoff Research Center, Inc. Simultaneous sampling of demultiplexed data and driving of an LCD pixel array with ping-pong effect
US5510731A (en) * 1994-12-16 1996-04-23 Thomson Consumer Electronics, S.A. Level translator with a voltage shifting element
JP3470440B2 (ja) * 1995-02-28 2003-11-25 ソニー株式会社 ランプ信号生成方法、ランプ信号生成装置、液晶駆動装置及び液晶表示装置
US5686935A (en) * 1995-03-06 1997-11-11 Thomson Consumer Electronics, S.A. Data line drivers with column initialization transistor
US5673063A (en) * 1995-03-06 1997-09-30 Thomson Consumer Electronics, S.A. Data line driver for applying brightness signals to a display
US5701136A (en) * 1995-03-06 1997-12-23 Thomson Consumer Electronics S.A. Liquid crystal display driver with threshold voltage drift compensation
US5517542A (en) * 1995-03-06 1996-05-14 Thomson Consumer Electronics, S.A. Shift register with a transistor operating in a low duty cycle
US5600345A (en) * 1995-03-06 1997-02-04 Thomson Consumer Electronics, S.A. Amplifier with pixel voltage compensation for a display
US5726678A (en) * 1995-03-06 1998-03-10 Thomson Consumer Electronics, S.A. Signal disturbance reduction arrangement for a liquid crystal display
EP0731440B1 (de) * 1995-03-06 2002-08-28 THOMSON multimedia Treiberschaltungen für Datenleitungen mit einem gemeinsamen Rampensignal für ein Anzeigesystem
JP3424387B2 (ja) * 1995-04-11 2003-07-07 ソニー株式会社 アクティブマトリクス表示装置
TW331679B (en) 1995-12-22 1998-05-11 Thomson Multimedia Sa Analog-to-digital converter.
US5604449A (en) * 1996-01-29 1997-02-18 Vivid Semiconductor, Inc. Dual I/O logic for high voltage CMOS circuit using low voltage CMOS processes
US5781167A (en) * 1996-04-04 1998-07-14 Northrop Grumman Corporation Analog video input flat panel display interface
US5949398A (en) * 1996-04-12 1999-09-07 Thomson Multimedia S.A. Select line driver for a display matrix with toggling backplane
KR100209643B1 (ko) * 1996-05-02 1999-07-15 구자홍 액정표시소자 구동회로
US6121961A (en) * 1996-08-06 2000-09-19 Feldman; Bernard String addressing of passive matrix displays
US5754156A (en) * 1996-09-19 1998-05-19 Vivid Semiconductor, Inc. LCD driver IC with pixel inversion operation
JP3767877B2 (ja) * 1997-09-29 2006-04-19 三菱化学株式会社 アクティブマトリックス発光ダイオード画素構造およびその方法
US6825836B1 (en) 1998-05-16 2004-11-30 Thomson Licensing S.A. Bus arrangement for a driver of a matrix display
US6046736A (en) 1998-08-17 2000-04-04 Sarnoff Corporation Self scanned amorphous silicon integrated display having active bus and reduced stress column drivers
US6985142B1 (en) 1998-09-03 2006-01-10 University Of Southern California Power-efficient, pulsed driving of capacitive loads to controllable voltage levels
KR100707042B1 (ko) * 1998-09-03 2007-04-13 유니버시티 오브 서던 캘리포니아 용량부하를 제어가능한 전압레벨로 펄스 구동하는고효율의 장치 및 방법
US6940300B1 (en) 1998-09-23 2005-09-06 International Business Machines Corporation Integrated circuits for testing an active matrix display array
US6169505B1 (en) * 1999-02-12 2001-01-02 Agilent Technologies, Inc. Multi-channel, parallel, matched digital-to-analog conversion method, multi-channel, parallel, matched digital-to-analog converter, and analog drive circuit incorporating same
US6346900B1 (en) 1999-12-10 2002-02-12 Winbond Electronics Corporation Driving circuit
US6344814B1 (en) 1999-12-10 2002-02-05 Winbond Electronics Corporation Driving circuit
US7170485B2 (en) * 2000-01-28 2007-01-30 Intel Corporation Optical display device having a memory to enhance refresh operations
US8633878B2 (en) 2001-06-21 2014-01-21 Japan Display Inc. Image display
GB2378066B (en) * 2001-07-23 2005-10-26 Seiko Epson Corp Comparator circuit and method
JP3973471B2 (ja) * 2001-12-14 2007-09-12 三洋電機株式会社 デジタル駆動型表示装置
JP4089289B2 (ja) * 2002-05-17 2008-05-28 株式会社日立製作所 画像表示装置
WO2004015671A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-19 Iljin Diamond Co., Ltd. Electronic column non-uniformity measurement and compensation
GB0224277D0 (en) * 2002-10-18 2002-11-27 Koninkl Philips Electronics Nv Electroluminescent display devices
JP2004166039A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Alps Electric Co Ltd 容量素子駆動回路
JP4339103B2 (ja) 2002-12-25 2009-10-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及び表示装置
TWI292146B (en) * 2003-08-13 2008-01-01 Via Tech Inc Display controller and related method for calibrating display driving voltages accordign to input resistance of a monitor
JP4001856B2 (ja) * 2003-10-30 2007-10-31 ローム株式会社 発光素子駆動装置、発光素子駆動装置を有する表示モジュール及び、表示モジュールを備えた電子機器
KR100618582B1 (ko) * 2003-11-10 2006-08-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 구동부
KR100604067B1 (ko) * 2004-12-24 2006-07-24 삼성에스디아이 주식회사 버퍼 및 이를 이용한 데이터 집적회로와 발광 표시장치
JP4509004B2 (ja) * 2005-03-31 2010-07-21 三星モバイルディスプレイ株式會社 バッファー及びこれを利用したデータ駆動回路と発光表示装置
US9153341B2 (en) 2005-10-18 2015-10-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device
CN101331533A (zh) 2005-12-13 2008-12-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 有源矩阵阵列装置
EP1798716A1 (de) * 2005-12-16 2007-06-20 Toppoly Optoelectronics Corp. Systeme zur Steuerung der Helligkeit angezeigter Bilder
JP5015887B2 (ja) * 2008-09-16 2012-08-29 株式会社日立製作所 画像表示装置
US9041694B2 (en) * 2011-01-21 2015-05-26 Nokia Corporation Overdriving with memory-in-pixel
US8471606B2 (en) 2011-02-23 2013-06-25 Deere & Company Driver circuit for a semiconductor power switch
JP2021117369A (ja) * 2020-01-27 2021-08-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676702A (en) * 1971-01-04 1972-07-11 Rca Corp Comparator circuit
US4070600A (en) * 1976-12-23 1978-01-24 General Electric Company High voltage driver circuit
DE3130391A1 (de) * 1981-07-31 1983-02-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Monolithisch integrierbare komparatorschaltung
FR2594579B1 (fr) * 1986-02-17 1988-04-15 Commissariat Energie Atomique Ecran d'affichage a matrice active permettant l'affichage de niveaux de gris
US4766430A (en) * 1986-12-19 1988-08-23 General Electric Company Display device drive circuit
US4742346A (en) * 1986-12-19 1988-05-03 Rca Corporation System for applying grey scale codes to the pixels of a display device
JPH0750389B2 (ja) * 1987-06-04 1995-05-31 セイコーエプソン株式会社 液晶パネルの駆動回路
US4963860A (en) * 1988-02-01 1990-10-16 General Electric Company Integrated matrix display circuitry
US5111195A (en) * 1989-01-31 1992-05-05 Sharp Kabushiki Kaisha Driving circuit for a matrix type display device
DE3930259A1 (de) * 1989-09-11 1991-03-21 Thomson Brandt Gmbh Ansteuerschaltung fuer eine fluessigkristallanzeige

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000155558A (ja) 2000-06-06
KR920704260A (ko) 1992-12-19
JP3270034B2 (ja) 2002-04-02
JPH05503175A (ja) 1993-05-27
US5170155A (en) 1992-12-08
EP0506906A1 (de) 1992-10-07
JP3128073B2 (ja) 2001-01-29
KR100221106B1 (ko) 1999-09-15
DE69124988D1 (de) 1997-04-10
EP0506906B1 (de) 1997-03-05
WO1992007351A1 (fr) 1992-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69124988T2 (de) System zur steuerung einer anzeigeeinheit mit helligkeitssignalen und komparator dafür
DE69012846T2 (de) Treiberschaltung für matrixartige Displayeinrichtungen.
DE69313430T2 (de) Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit aktiver Matrix
DE69710766T2 (de) Bidirektionales schieberegister
DE69319207T2 (de) Anzeigevorrichtungen mit aktiver Matrix
DE69324421T2 (de) Matrixanzeigevorrichtung mit lichtempfindlichen Elementen
DE3221972C2 (de)
DE3850630T2 (de) Graustufen-Anzeige.
DE3854163T2 (de) Verfahren und Schaltung zum Abtasten von kapazitiven Belastungen.
DE69432947T2 (de) Signalverstärkerschaltung und Bildanzeigevorrichtung die einen Signalverstärkerschaltung verwendet
DE3851276T2 (de) Matrix-Anzeigevorrichtungen.
DE69319943T2 (de) Flüssigkristallanzeigegerät
DE68917404T2 (de) Matrixanzeigegerät.
DE69330512T2 (de) DA-Umsetzer mit geschalteten Kapazitäten
DE69216551T2 (de) Analoge Schaltkreise mit geschalteter Kapazität
DE69723501T2 (de) Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix
DE69626713T2 (de) Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix
DE69217105T2 (de) Optisches Berührungseingabegerät
DE69808711T2 (de) Spaltentreiber für eine Flussigkristall-Anzeigeeinrichtung mit Aktiver Matrix
DE69414742T2 (de) Verfahren zur Ansteuerung einer Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix
DE69315029T2 (de) Anzeigevorrichtungen mit aktiver Matrix und Verfahren zu ihrer Ansteuerung
DE69325666T2 (de) Treiberauswahlschaltung für eine flüssigkristallanzeigeeinheit
DE69423132T2 (de) Lichtventilvorrichtung mit Fehlererkennungsschaltung
DE69511149T2 (de) Verbesserung zur Energiesparung in einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix mit Grauwerten
DE69410543T2 (de) Rückkopplungsvorrichtung zur Leistungsverbesserung einer aktiven Matrix-Struktur

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition