TWI390279B - 顯示裝置及電子設備 - Google Patents

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Yoshihiko Toyoshima
Naoyuki Itakura
Tomoyuki Fukano
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Japan Display West Inc
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Description

顯示裝置及電子設備
本發明係關於一種主動矩陣顯示裝置,其使用經配置用以形成一矩陣於該顯示裝置之顯示區域上的像素電路作為分別具有亦稱為一電光器件的一顯示元件之像素電路;而且係關於包括該顯示裝置的電子設備。
本發明含有與2007年8月30日向日本專利局申請之日本專利申請案JP 2007-224922有關的標的,其全部內容以引用的方式併入本文中。
依靠由一顯示裝置提供為包括小厚度及低功率消耗的特徵之優點,一顯示裝置係廣泛用於各種電子設備,包括一PDA(個人數位助理)、一手持電話、一數位相機、一攝影機以及一個人電腦之顯示單元。該顯示裝置之一範例係一液晶顯示裝置,其利用分別使用用作亦稱為電光器件之顯示元件的液晶單元之像素電路。
圖1係顯示液晶顯示裝置1之一典型組態的方塊圖。欲獲得關於此液晶顯示裝置1的更多資訊,建議讀者參考諸如日本專利特許公開案第Hei 11-119746及2000-298459號(下文稱為專利文件1及2)之文件。如圖1所示,液晶顯示裝置1使用一可用像素區段2、提供在可用像素區段2之周邊上的一垂直驅動電路(VDRV)3及一水平驅動電路(HDRV)4。在下列說明中,該可用像素區段亦係稱為顯示器像素區段或有效顯示區段。
在可用像素區段2中,配置複數個像素電路21以形成一矩陣。像素電路21之每一者包括用作一切換器件的一薄膜電晶體TFT21、一液晶單元LC21以及一儲存電容器Cs21。液晶單元LC21之第一像素電極係連接至薄膜電晶體TFT21之汲極電極(或源極電極)。薄膜電晶體TFT21之汲極電極(或源極電極)亦係連接至儲存電容器Cs21之第一電極。
掃描線(亦分別稱為一閘極線)5-1至5-m係分別提供用於該矩陣之一列並連接至用於提供在該列上之像素電路21中的薄膜電晶體TFT21之閘極電極。掃描線5-1至5-m係配置在行方向上。配置在列方向上的信號線6-1至6-n係分別提供用於該矩陣之一行。
如以上所說明,用於提供在一列上之像素電路21中的薄膜電晶體TFT21之閘極電極係連接至提供用於該列的一掃描線(掃描線5-1至5-m之一)。另一方面,用於提供在一行上之像素電路21中的薄膜電晶體TFT21之源極(或汲極)電極係連接至提供用於該行的一信號線(信號線6-1至6-n之一)。
另外,在普通液晶顯示裝置之情況下,分離地提供一電容器線Cs,如圖1之圖中所示。儲存電容器Cs21係連接在電容器線Cs與液晶單元LC21的第一電極之間。將脈衝施加於一相位中的電容器線Cs,從而使稍後加以說明的一共同電壓信號Vcom由於藉由連接至電容器線Cs之儲存電容器Cs21提供的電容耦合效應而在同一相位中振動。連接至可用像素區段2上的每一個像素電路21之儲存電容器Cs21 之第二電極的電容器線Cs用作所有儲存電容器Cs21之一共同線。
另一方面,每一個像素電路21之液晶單元LC21之第二像素電極係連接至用作所有液晶單元LC21之一共同線的一供應線7。供應線7提供上述共同電壓信號Vcom,其係具有通常每一個水平掃描週期改變一次的極性之一系列脈衝。一個水平掃描週期係稱為1H。
掃描線5-1至5-m之每一者係由垂直驅動電路3驅動,而信號線6-1至6-n之每一者係由水平驅動電路4驅動。
垂直驅動電路3在一個欄位週期中掃描垂直方向或列配置方向上的矩陣之列。在掃描操作中,垂直驅動電路3按順序掃描該等列以便每次選擇一列,即,以便選擇提供在一選定列上的像素電路21作為連接至提供用於該選定列之一閘極線(閘極線5-1至5-m之一)的像素電路。詳細而言,垂直驅動電路3斷定閘極線5-1上的一掃描脈衝GP1以便選擇提供在第一列上的像素電路21。接著,垂直驅動電路3斷定閘極線5-2上的一掃描脈衝GP2以便選擇提供在第二列上的像素電路21。然後,垂直驅動電路3按順序以相同方式分別斷定閘極線5-3...及5-m上的閘極脈衝GP3...及GPm。
圖2A至2E顯示圖1所示的普通液晶顯示裝置之所謂的1H Vcom倒轉驅動方法之執行中產生的信號之時序圖。明確而言,圖2A顯示閘極脈衝GP_N之時序圖,圖2B顯示在供應線7上斷定的共同電壓信號Vcom之時序圖,圖2C顯示係 施加於電容器線Cs之脈衝的電容器信號CS_N之時序圖,圖2D顯示在信號線6上斷定的視訊信號Vsig之時序圖以及圖2E顯示施加於液晶單元LC21的信號Pix_N之時序圖。
以上說明的電容耦合驅動方法係由液晶顯示裝置1所採用的典型驅動方法。欲獲得關於此電容耦合驅動方法的更多資訊,建議讀者參考諸如日本專利特許公開案第Hei 2-157815號(下文稱為專利文3)之文件。
電容耦合驅動方法的特徵為,與1H Vcom倒轉驅動方法比較,電容耦合驅動方法能夠改良由於所謂的過驅動所致的液晶單元之回應速度,從而減小在共同電壓信號Vcom之頻帶中產生的聲音雜訊並補償超高清晰度顯示面板的對比度。
圖3係顯示液晶單元之介電常數ε與施加於液晶單元的直流電壓之間的關係之圖。然而,若在使用由具有如圖3中所示的特徵之特徵的液晶材料製成的液晶單元之一液晶顯示裝置中採用專利文件3中所揭示的電容耦合驅動方法,則該顯示裝置將引入關於出現在顯示器像素電路中的電位之較大缺點。該缺點係由於藉由製程變化引起的液晶間隙變化/閘極氧化膜厚度變化或由於藉由環境溫度變化引起的液晶單元相對介電常數變化所致的較大亮度變化之問題。正常白色材料係一典型液晶材料。
另外,為最佳化黑色亮度而做出的努力面臨白色亮度變黑的問題,即白色亮度下沈之問題。
順便提及,藉由下列等式表達施加於圖1中所示的液晶單元LC21之一有效像素電位△Vpix1: [等式1] △Vpix1=Vsig+{Ccs/(Ccs+Clc)}*△Vcs-Vcom………(1)
如下藉由參考圖1來解釋以上提供之等式(1)中所用的記號。記號△Vpix表示有效像素電位,記號Vsig表示施加於信號線6的視訊信號電壓,記號Ccs表示儲存電容器Cs21之電容,記號Clc表示液晶單元LC21之電容,記號△Vcs表示施加於儲存電容器Cs21的一電容器信號CS之電位以及記號Vcom表示施加於共同電壓供應線7的一共同電壓信號。
如以上所說明,為最佳化黑色亮度而做出的努力面臨白色亮度變黑的問題,即白色亮度下沈之問題。白色亮度變黑,即,白色亮度因等式(1)之項{Ccs/(Ccs+Clc)}*△Vcs而下沈。即,液晶單元之介電常數的非線性特徵對出現在有效像素電路中的電位具有效應。
解決以上說明的問題,本發明之發明者已革新能夠最佳化白色亮度及黑色亮度的液晶顯示裝置。
依據本發明之第一具體實施例,提供一顯示裝置。該顯示裝置包括:一可用像素區段,其具有經配置用以形成一矩陣的複數個可用像素電路作為分別包括寫入像素視訊資料於可用像素電路所透過的一切換器件之可用像素電路;以及複數個掃描線,其係分別提供用於配置在該可用像素區段上以形成該矩陣的可用像素電路之列之一個別者並分別用於控制用於提供在個別列上的可用像素電路之一中的 切換器件之傳導狀態。該顯示裝置進一步包括:複數個電容器線,其係分別提供用於該等列之任一個別者並分別連接至提供在個別列上的可用像素電路;複數個信號線,其係分別提供用於配置在可用像素區段上以形成該矩陣的可用像素電路之行之任一個別者並分別用於傳播像素視訊資料至提供在個別行上的可用像素電路;以及一驅動電路,其用於選擇性地驅動該等掃描線及該等電容器線。該顯示裝置進一步包括一監視器電路,其具有:一第一監視器像素區段,其係與可用像素區段分離地建立為將至少一個監視器像素電路用於一正或負極性的一監視器像素區段;以及一第二監視器像素區段,其係與可用像素區段分離地建立為將至少一個監視器像素電路用於該負或正極性的一監視器像素區段。該顯示裝置又進一步包括下列三個校正系統的至少二個:一電容器信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段偵測的電位而校正用於驅動該等電容器線之每一者的電容器信號;一視訊信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段偵測的電位而校正透過該等信號線之每一者傳播的一視訊信號為傳遞像素視訊資料的一信號;以及一共同電壓校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段偵測的電位而校正其位準以預先決定之時間間隔改變的一共同電壓信號之中心值。該顯示裝置進一步包括一開關,其用於依據預先決定的選擇圖案而選擇性地供應由該第一監視器像素區段及該 第二監視器像素區段偵測的像素電位給該二或三個校正系統之一所需者。
在該顯示裝置中,該等可用像素電路之每一者包括具有一第一像素電極及一第二像素電極的一顯示元件以及具有一第一電極及一第二電極的一儲存電容器,在該等可用像素電路之每一者中,該顯示元件之該第一像素電極以及該儲存電容器之該第一電極係連接至該切換器件之一個端子,在提供在該等列之任一個別者上的該等可用像素電路之每一者中,該儲存電容器之該第二電極係連接至提供用於該個別列的電容器線,而且其位準以預先決定之時間間隔改變的共同電壓信號係透過所有可用像素電路之一共同電壓信號線而供應給該等顯示元件之每一者的第二像素電極。
依據本發明之第二具體實施例,提供具備一顯示裝置的電子設備。該顯示裝置包括:一可用像素區段,其具有經配置用以形成一矩陣的複數個可用像素電路作為分別包括寫入像素視訊資料於可用像素電路所透過的一切換器件之可用像素電路;以及複數個掃描線,其係分別提供用於配置在該可用像素區段上以形成該矩陣的可用像素電路之列之一個別者並分別用於控制分別用於提供在個別列上之可用像素電路之一中的切換器件之傳導狀態。該顯示裝置進一步包括:複數個電容器線,其係分別提供用於該等列之任一個別者並分別連接至提供在個別列上的可用像素電路;複數個信號線,其係分別提供用於配置在可用像素區 段上以形成該矩陣的可用像素電路之行之任一個別者並分別用於傳播像素視訊資料至提供在個別行上的可用像素電路;以及一驅動電路,其用於選擇性地驅動該等掃描線及該等電容器線。該顯示裝置進一步包括一監視器電路,其具有:一第一監視器像素區段,其係與可用像素區段分離地建立為將至少一個監視器像素電路用於一正或負極性的一監視器像素區段;以及一第二監視器像素區段,其係與可用像素區段分離地建立為將至少一個監視器像素電路用於該負或正極性的一監視器像素區段。該顯示裝置又進一步包括下列三個校正系統的至少二個:一電容器信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段偵測的電位而校正用於驅動該等電容器線之每一者的電容器信號;一視訊信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段偵測的電位而校正透過該等信號線之每一者傳播的一視訊信號為傳遞像素視訊資料的一信號;以及一共同電壓校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段偵測的電位而校正其位準以預先決定之時間間隔改變的一共同電壓信號之中心值。該顯示裝置進一步包括一開關,其用於依據預先決定的選擇圖案而選擇性地供應由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段偵測的像素電位給該二或三個校正系統之一所需者。
在該顯示裝置中,該等可用像素電路之每一者包括具有一第一像素電極及一第二像素電極的一顯示元件以及具有 一第一電極及一第二電極的一儲存電容器,在該等可用像素電路之每一者中,該顯示元件之該第一像素電極以及該儲存電容器之該第一電極係連接至該切換器件之一個端子,在提供在該等列之任一個別者上的該等可用像素電路之每一者中,該儲存電容器之該第二電極係連接至提供用於該個別列的電容器線,而且其位準以預先決定之時間間隔改變的共同電壓信號係透過所有可用像素電路之一共同電壓信號線而供應給該等顯示元件之每一者的第二像素電極。
本發明提供最佳化白色亮度及黑色亮度二者之能力的優點。
如下藉由參考圖而詳細地解釋本發明之較佳具體實施例。
圖4係顯示藉由本發明之一具體實施例實施為在每一像素電路中通常將一液晶單元用作一顯示元件(亦稱為電光器件)之一顯示裝置的一主動矩陣顯示裝置100之典型組態的圖。圖5係圖4之圖中所示的主動矩陣顯示裝置100之一可用像素區段101的典型具體組態之電路圖。
如圖4及5中所示,主動矩陣顯示裝置100具有主要組件,其包括可用像素區段101、一垂直驅動電路(V/CSDRV)102、一水平驅動電路(HDRV)103、閘極線(亦分別稱為一掃描線)104-1至104-m、電容器線(亦分別稱為儲存線)105-1至105-m、信號線106-1至106-n、一第一監視 器(虛設)像素區段(MNTP1)107-1、一第二監視器像素區段(MNTP2)107-2、用作第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之一共同垂直驅動電路的一監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、特別設計用於第一監視器像素區段107-1的一第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1、特別設計用於第二監視器像素區段107-2的一第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2、一偵測結果輸出電路110及一校正電路111。
在此具體實施例中,獨立地提供在鄰近於可用像素區段101之位置(在圖4之圖中,可用像素區段101之右側之位置)處的一監視器電路120包括:具有一個監視器像素電路或複數個監視器像素電路之第一監視器像素區段107-1、亦具有一個監視器像素電路或複數個監視器像素電路之第二監視器像素區段107-2、用作第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之一共同垂直驅動電路的監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108,特別設計用於第一監視器像素區段107-1的第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1、特別設計用於第二監視器像素區段107-2的第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2以及偵測結果輸出電路110。第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2、監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1、第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2及偵測結果輸出電路110係獨立於彼此而提供。
另外,垂直驅動電路102係提供在鄰近於可用像素區段101之一位置處。在圖4之圖中,垂直驅動電路102係提供在可用像素區段101之左側上的一位置處。另一方面,水平驅動電路103係提供在鄰近於可用像素區段101之一位置處。在圖4之圖中,水平驅動電路103係提供在可用像素區段101之上的一位置處。
如稍後詳細地說明,此具體實施例基本上採用一驅動方法,藉由該方法,在閘極線104-1至104-m之一特定者上斷定的一閘極脈衝GP之下降邊緣之後,即,在寫入一視訊信號於連接至特定閘極線104之一像素電路PXLC之後,驅動分別獨立地提供用於該矩陣之一列的電容器線105-1至105-m,如以上所說明,從而產生用於像素電路PXLC之每一者中的儲存電容器Cs201之電容耦合效應,並且在該等像素電路PXLC之每一者中,由於電容耦合效應而改變出現在節點ND201上的電位以便調變施加於液晶單元LC201的電壓。
接著,在依據此驅動方法之一實際驅動操作之過程中,如稍後將說明,該監視器電路偵測發現為出現在除可用像素區段101以外所提供的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之監視器像素電路PXLC中的偵測電位之平均值的一電位作為具有正及負極性的電位,並根據偵測電位平均值而自動地校正一共同電壓信號Vcom之中心值。藉由回授該平均值至參考驅動器140而校正共同電壓信號Vcom之中心值以便最佳化共同電壓信號Vcom。出 現在一監視器像素電路PXLC中的電位係出現在監視器像素電路PXLC之連接節點ND201上的電位。
另外,如稍後將說明,該具體實施例校正由CS驅動器依據從第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2偵測的監視器像素電位所輸出的電容器信號CS以便將可用像素區段101中的每一像素電路PXLC之電位設定在某一位準。
稍後將說明監視器電路及用於校正電容器信號CS的電容器信號校正系統之功能及組態。
如圖5中所示,可用像素區段101具有經配置用以形成一m×n矩陣的複數個像素電路PXLC,其中記號m表示該矩陣中的列之數目,而記號n表示該矩陣中行之數目。應注意,為了使圖5之圖簡單,像素電路PXLC經配置用以形成一4×4矩陣。
如圖5之圖中所示,像素電路PXLC之每一者包括用作一切換器件的一薄膜電晶體TFT201、一液晶單元LC201以及一儲存電容器Cs201。液晶單元LC201之第一像素電極係連接至薄膜電晶體TFT201之汲極(或源極)。薄膜電晶體TFT201之汲極(或源極)亦係連接至儲存電容器Cs201之第一電極。
應注意薄膜電晶體TFT201之汲極電極、液晶單元LC201之第一像素電極與儲存電容器Cs201之第一電極之間的連接點形成一節點ND201。
為該矩陣之一列提供掃描線(亦分別稱為一閘極線)104-1 至104-m之每一者及電容器線105-1至105-m之每一者。掃描線104係連接至用於提供在該列上的像素電路PXLC之每一者中的薄膜電晶體TFT201之閘極電極。掃描線104-1至104-m及電容器線105-1至105-m係配置在行方向上。另一方面,配置在列方向上的信號線106-1至106-n係分別提供用於該矩陣之一行。
用於提供在一列上之像素電路PXLC中的薄膜電晶體TFT201之閘極電極係連接至提供用於該列的一掃描線(掃描線104-1至104-m之一)。出於同樣原因,用於提供在一列上之像素電路PXLC中的儲存電容器Cs201之第二電極係連接至提供用於該列的一電容器線(電容器線105-1至105-m之一)。
另一方面,用於提供在一行上之像素電路PXLC中的薄膜電晶體TFT201之源極(或汲極)電極係連接至提供用於該行的一信號線(信號線106-1至106-n之一)。用於像素電路PXLC中的液晶單元LC201之第二像素電極係連接至用作所有液晶單元LC201之一共同線的一供應線112。供應線112係用於提供為具有小振幅及通常每一個水平掃描週期改變一次的極性之一系列脈衝的一共同電壓信號Vcom之一線。一水平掃描週期係稱為1H。稍後將詳細說明共同電壓信號Vcom。
由用於圖4之圖中所示之垂直驅動電路102中的一閘極驅動器驅動閘極線104-1至104-m之每一者,而由亦用於垂直驅動電路102中的一電容器驅動器(亦稱為一CS驅動器)驅 動電容器線105-1至105-m之每一者。另一方面,由水平驅動電路103驅動信號線106-1至106-n之每一者。
垂直驅動電路102基本上在一個欄位週期中掃描垂直方向或列配置方向上的矩陣之列。在掃描操作中,垂直驅動電路102按順序掃描該等列以便每次選擇一列,即以便選擇提供在一選定列上的像素電路PXLC作為連接至提供用於該選定列之一閘極線(閘極線104-1至104-m之一)的像素電路。詳細而言,垂直驅動電路102斷定閘極線104-1上的一閘極脈衝GP1以便選擇提供在第一列上的像素電路PXLC。接著,垂直驅動電路102斷定閘極線104-2上的一閘極脈衝GP2以便選擇提供在第二列上的像素電路PXLC。然後,垂直驅動電路102按順序以相同方式分別斷定閘極線104-3...及104-m上的閘極脈衝GP3...及GPm。
另外,電容器線105-1至105-m係獨立於彼此而提供分別用於閘極線104-1至104-m,其係分別提供用於該矩陣之列之一。垂直驅動電路102亦分別斷定電容器線105-1至105-m上的電容器信號CS1至CSm。電容器信號CS1至CSm之每一者係選擇性地設定在一第一位準CSH(例如範圍3至4V中的一電壓)或一第二位準CSL(例如0V)。
圖6A至6L顯示由垂直驅動電路102產生為分別出現在閘極線104-1至104m上的脈衝之閘極脈衝GP1至GPm以及由垂直驅動電路102分別在電容器線105-1至105-m上斷定的電容器信號CS1至CSm之典型時序圖。更明確而言,圖6A顯示供應給垂直驅動電路102作為用於辨識極性之信號的 信號LSCS之典型時序圖,圖6B顯示在未在該等圖式之任一者中顯示之一虛設閘極線上斷定為在其中提供閘極線104-1至104-m之一區域外面的一閘極線之一脈衝Gate_DT的典型時序圖,圖6C至6G分別顯示分別在圖5之圖中所示之閘極線104-1、104-2、104-3、104-4及104-5上斷定的閘極脈衝GP1、GP2、GP3、GP4及GP5之典型時序圖,圖6H顯示在未在該等圖式之任一者中顯示為在其中提供電容器線105-1至105-m之一區域外面的一電容器線之一虛設電容器線上斷定的脈衝CS_DT之典型時序圖,以及圖6I至6L分別顯示分別在圖5之圖中所示之電容器線105-1、105-2、105-3及105-4上斷定的電容器脈衝CS_1、CS_2、CS_3及CS_4之典型時序圖。
垂直驅動電路102通常分別從第一閘極線104-1及第一電容器線105-1開始按順序驅動閘極線104-1至104-m及電容器線105-1至105-m。在一閘極線(閘極線104-1至104-m之一)上斷定一閘極脈衝GP以便寫入一視訊信號於連接至該閘極線之一像素電路PXLC之後,採用在下一閘極線104上斷定的一閘極脈衝之上升邊緣的時序,由連接至像素電路PXLC的電容器線(電容器線105-1至105-m之一)所傳遞以供應電容器信號給像素電路PXLC的電容器信號(電容器信號CS1至CSm之一)之位準係從第一位準CSH改變為第二位準CSL或反之亦然。由電容器線105-1至105-m傳遞的電容器信號CS1至CSm係以如下說明的替代方式設定在第一位準CSH或第二位準CSL。
例如,當垂直驅動電路102透過第一電容器線105-1供應設定在第一位準CSH的電容器信號CS1至像素電路PXLC時,垂直驅動電路102其後接著透過第二電容器線105-2供應設定在第二位準CSL的電容器信號CS2給像素電路PXLC,透過第三電容器線105-3供應設定在第一位準CSH的電容器信號CS3給像素電路PXLC以及透過第四電容器線105-4供應設定在第二位準CSL的電容器信號CS4給像素電路PXLC。以相同方式,垂直驅動電路102然後將電容器信號CS5至CSm交替地設定在第一位準CSH或第二位準CSL並分別透過電容器線105-5至105-m供應電容器信號CS5至CSm給像素電路PXLC。
另一方面,當垂直驅動電路102透過第一電容器線105-1供應設定在第二位準CSL的電容器信號CS1至像素電路PXLC時,垂直驅動電路102其後接著透過第二電容器線105-2供應設定在第一位準CSH的電容器信號CS2給像素電路PXLC,透過第三電容器線105-3供應設定在第二位準CSL的電容器信號CS3給像素電路PXLC以及透過第四電容器線105-4供應設定在第一位準CSH的電容器信號CS4給像素電路PXLC。以相同方式,垂直驅動電路102然後將電容器信號CS5至CSm交替地設定在第一位準CSH或第二位準CSL並分別透過電容器線105-5至105-m供應電容器信號CS5至CSm給像素電路PXLC。
在此具體實施例中,在閘極線104-1至104-m之一特定者上斷定一閘極脈衝GP之下降邊緣之後,即,在寫入一視訊 信號於連接至特定閘極線104之一像素電路PXLC之後,驅動電容器線105-1至105-m,如以上所說明,從而產生用於像素電路PXLC之每一者中的儲存電容器Cs201之電容耦合效應,並且在該等像素電路PXLC之每一者中,由於電容耦合效應而改變出現在節點ND201上的電位以便調變施加於液晶單元LC201的電壓。
接著,在依據此驅動方法的實際驅動操作之過程中,如稍後將說明,該監視器電路偵測發現為出現在除可用像素區段101以外所提供的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之監視器像素電路PXLC上的偵測電位之平均值的一電位作為具有正及負極性的電位,並根據偵測電位平均值而自動地校正一共同電壓信號Vcom之中心值。共同電壓信號Vcom之中心值係藉由回授該平均值至參考驅動器140而校正以便最佳化共同電壓信號Vcom。出現在監視器像素電路PXLC上的電位係出現在監視器像素電路PXLC之連接節點ND201上的電位。
另外,如稍後將說明,該具體實施例校正由CS驅動器依據從第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2所偵測的監視器電位加以輸出的電容器信號CS以便將可用像素區段101中的每一像素電路PXLC之電位設定在某一位準。
圖5亦顯示用於垂直驅動電路102中的一CS驅動器1020之典型位準選擇輸出區段的一模型。如該圖中所示,CS驅動器1020包括一可變電源供應1021、一第一位準供應線 1022、一第二位準供應線1023及分別用於選擇性地連接第一位準供應線1022或第二位準供應線1023至電容器線105-1至105-m的開關SW1至SWm。連接至可變電源供應1021之正端子的第一位準供應線1022係用於傳遞第一位準CSH之電壓的線。另一方面,連接至可變電源供應1021之負端子的第二位準供應線1023係用於傳遞第二位準CSL之電壓的線。
圖5之圖中所示的記號△Vcs表示第一位準CSH與第二位準CSL之間的差異。在以下說明中,此差異亦係稱為一CS電位△Vcs。
如稍後詳細地說明,CS電位△Vcs及振幅△Vcom之每一者係設定在能最佳化黑色亮度及白色亮度的數值。振幅△Vcom係具有小振幅的交流共同電壓信號Vcom之振幅。如稍後將說明,例如在白色顯示器之情況下,CS電位△Vcs及振幅△Vcom之每一者係設定在此一數值以便施加於液晶的有效像素電位△Vpix_W不超過0.5 V。
垂直驅動電路102包括一組垂直移位暫存器VSR。即,垂直驅動電路102使用複數個上述垂直移位暫存器VSR。垂直移位暫存器VSR之每一者係提供用於連接至分別提供用於組成像素電路之矩陣的該等列之一的閘極線104-1至104-m的閘極緩衝器之一。垂直移位暫存器VSR之每一者接收由該圖中未顯示的一時脈產生器所產生的一垂直啟動脈衝VST為用作啟動一垂直掃描操作之命令的一脈衝以及由該時脈產生器所產生的一垂直時脈信號VCK為用作垂直 掃描操作之參考的一時脈信號。應注意,代替垂直時脈信號VCK,能使用具有彼此相反之相位的垂直時脈信號VCK及VCKX。
例如,一垂直移位暫存器VSR採用垂直啟動脈衝VST之時序與垂直時脈信號VCK同步啟動一偏移操作以便供應脈衝給與垂直移位暫存器VST相關聯的閘極緩衝器。
另外,垂直啟動脈衝VST亦能從可用像素區段101以上或以下的一組件按順序供應給垂直移位暫存器VSR。
因此,根據垂直啟動脈衝VST及垂直時脈信號VCK,用於垂直驅動電路102中的移位暫存器VSR藉由閘極緩衝器輪流按順序供應閘極脈衝給閘極線104-1至104-m作為用於驅動閘極線104-1至104-m的脈衝。
根據用作啟動水平掃描操作之命令的水平啟動脈衝HST以及用作水平掃描操作之參考信號的水平時脈信號HCK,水平驅動電路103在每一個1H或每一個水平掃描週期H內按順序取樣輸入視訊信號Vsig以便透過信號線106-1至106-n每次寫入輸入視訊信號Vsig於提供在由垂直驅動電路102所選擇的一列上之像素電路PXLC。應注意,代替水平時脈HCK,能使用具有彼此相反之相位的垂直時脈HCK及HCKX。
如下解釋依據該具體實施例之監視器電路120的組態及其功能。
如較早所說明,提供在鄰近於可用像素區段101之位置(在圖4之圖中,在可用像素區段101之右側上之位置)處的 監視器電路120包括:具有一個監視器像素電路或複數個監視器像素電路之第一監視器像素區段107-1、亦具有一個監視器像素電路或複數個監視器像素電路之第二監視器像素區段107-2、用作一垂直驅動電路的監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108,第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1、第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2以及偵測結果輸出電路110。第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2、監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108,第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1、第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2以及偵測結果輸出電路110係獨立於彼此而提供。
第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2中包括的一監視器(虛設)像素電路或監視器(虛設)像素之每一者之組態係與可用像素區段101中包括的像素電路之每一者的組態基本上相同。圖7A係顯示第一監視器像素區段107-1中包括的第一監視器像素電路PXLCM1之典型組態的圖,而圖7B係顯示第二監視器像素區段107-2中包括的第二監視器像素電路PXLCM2之典型組態的圖。
如圖7A之圖中所示,第一監視器像素區段107-1中包括的第一監視器像素電路PXLCM1使用用作一切換器件的一薄膜電晶體TFT301、一液晶單元LC301及一儲存電容器Cs301。液晶單元LC301之第一像素電極係連接至薄膜電晶體TFT301之汲極電極(或源極電極)。儲存電容器Cs301之第一電極亦係連接至薄膜電晶體TFT301之汲極電極(或 源極電極)。
應注意液晶單元LC301之第一像素電極、薄膜電晶體TFT301之汲極電極(或源極電極)以及儲存電容器Cs301之第一電極形成一節點ND301。
用於第一監視器像素電路PXLCM1中的薄膜電晶體TFT301之閘極電極係連接至提供在一列上的所有第一像素電路PXLCM1之一共同閘極線302。用於第一監視器像素電路PXLCM1中的儲存電容器Cs301之第二電極係連接至提供在一列上的所有第一像素電路PXLCM1之一共同電容器線303。用於第一監視器像素電路PXLCM1中的薄膜電晶體TFT301之源極電極(或汲極電極)係連接至一行上的所有第一監視器像素電路PXLCM1之一共同信號線304。用於第一監視器像素電路PXLCM1中的液晶單元LC301之第二電極係連接至一供應線112,其通常用於傳遞具有小振幅及每一個水平掃描週期均倒轉的極性之共同電壓信號Vcom。在以下說明中,一水平掃描週期係稱為1H。供應線112係所有第一監視器像素電路PXLCM1之共同線。
閘極線302係由用於監視器垂直驅動電路108中的一閘極驅動器所驅動,而電容器線303係由亦用於監視器垂直驅動電路108中的一電容器驅動器(亦稱為CS驅動器)所驅動。信號線304係由一第一監視器水平驅動電路109-1所驅動。
如圖7B之圖中所示,出現同樣原因,第二監視器像素區 段107-2中包括的第二監視器像素電路PXLCM2使用用作一切換器件的一薄膜電晶體TFT311、一液晶單元LC311及一儲存電容器Cs311。液晶單元LC311之第一像素電極係連接至薄膜電晶體TFT311之汲極電極(或源極電極)。儲存電容器Cs311之第一電極亦係連接至薄膜電晶體TFT311之汲極電極(或源極電極)。
應注意液晶單元LC311之第一像素電極、薄膜電晶體TFT311之汲極電極(或源極電極)以及儲存電容器Cs311之第一電極形成一節點ND311。
用於第二監視器像素電路PXLCM2中的薄膜電晶體TFT311之閘極電極係連接至提供在一列上的所有第二監視器像素電路PXLCM2之一共同閘極線312。用於第二監視器像素電路PXLCM2中的儲存電容器Cs311之第二電極係連接至提供在一列上的所有第二監視器像素電路PXLCM2之一共同電容器線313。用於第二監視器像素電路PXLCM2中的薄膜電晶體TFT311之源極電極(或汲極電極)係連接至一行上的所有第二監視器像素電路PXLCM2之一共同信號線314。用於第二監視器像素電路PXLCM2中的液晶單元LC311之第二電極係連接至上述供應線112,其通常用於傳遞具有小振幅及每一個水平掃描週期均倒轉的極性之共同電壓信號Vcom。在以下說明中,一水平掃描週期係稱為1H。
閘極線312係由用於監視器垂直驅動電路108中的一閘極驅動器所驅動,而電容器線313係由亦用於監視器垂直驅 動電路108中的一電容器驅動器(或一CS驅動器)所驅動。信號線314係由一第二監視器水平驅動電路109-2所驅動。
在圖4之圖中所示的典型組態中,監視器垂直驅動電路108係第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之一共同電路。監視器垂直驅動電路108之基本功能係與用於驅動可用像素區段101的垂直驅動電路102之功能相同。
出於同樣原因,第一監視器水平驅動電路109-1及第二監視器水平驅動電路109-2之基本功能係分別與用於驅動可用像素區段101的水平驅動電路103之功能相同。
當用於第一監視器像素區段107-1中的第一監視器像素電路PXLCM1係驅動為具有正極性的像素電路時,用於第二監視器像素區段107-2中的第二監視器像素電路PXLCM2係驅動為具有負極性的像素電路。另一方面,當用於第一監視器像素區段107-1中的第一監視器像素電路PXLCM1係驅動為具有負極性的像素電路時,用於第二監視器像素區段107-2中的第二監視器像素電路PXLCM2係驅動為具有正極性的像素電路。
用於第一監視器像素區段107-1中的第一監視器像素電路PXLCM1係驅動為具有正極性的像素電路及交替地為具有負極性的像素電路,從而以通常稱為1H的一個水平掃描週期之時間間隔從正極性切換至負極性且反之亦然。出於同樣原因,用於第二監視器像素區段107-2中的第二監視器像素電路PXLCM2亦係驅動為具有正極性的像素電路及 交替地為具有負極性的像素電路,從而以通常一個水平掃描週期之時間間隔從正極性切換至負極性且反之亦然。
用於驅動依據此具體實施例的可用像素區段101之方法係一基本方法,因此在閘極線104-1至104-m之一特定者上斷定一閘極脈衝GP之下降邊緣之後,即,在寫入自一信號線(即,信號線106-1至106-n之一)的像素視訊資料於連接至特定閘極線104的一像素電路PXLC之後,驅動分別獨立連接用於該等列之一的電容器線105-1至105-m,如以上所說明,從而產生用於像素電路PXLC之每一者中的儲存電容器Cs201之電容耦合效應,並且在該等像素電路PXLC之每一者中,由於電容耦合效應而改變出現在節點ND201上的電位以便調變施加於液晶單元LC201的電壓。
雖然依據驅動方法實行驅動操作,但是用於監視器電路120中的偵測結果輸出電路110偵測具有正及負極性的監視器像素電路之電位之一平均值為平均電位。具有正及負極性的監視器像素電路係驅動為具有正或負極性的像素電路之第一監視器像素電路PXLCM1及驅動為具有負或正極性的像素電路之第二監視器像素電路PXLCM2。第一監視器像素電路PXLCM1之電位係出現在節點ND301上的電位而且第二監視器像素電路PXLCM2之電位係出現在節點ND311上的電位。
監視器電路120接著輸出自用於偵測結果輸出電路110中的輸出電路125之平均電位以便自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值。
圖8係在依據該具體實施例之監視器電路120的基本概念之說明中參考的圖。監視器電路120係圖8之圖中顯示為不包括監視器垂直驅動電路108、第一監視器水平驅動電路109-1及第二監視器水平驅動電路109-2的電路以僅使該圖簡單。另外,在圖8之圖中所示的監視器電路120中,第一監視器像素區段107-1係驅動為具有正極性的像素電路,而第二監視器像素區段107-2係驅動為具有負極性的像素電路。
圖8之圖中所示的監視器電路120中包括的偵測結果輸出電路110使用開關121及122與一比較結果輸出區段123中液晶顯示面板外面的一濾波電容器C120係連接至一輸出端子TO及一輸入端子TI,其面對液晶顯示面板之外側。在此情況下,藉由液晶顯示面板意指圖4之圖中所示的主動矩陣顯示裝置100。濾波電容器C120係用於濾波共同電壓信號Vcom的電容器。
用於監視器電路120中的第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2與開關121及122形成一平均電位偵測電路124。另一方面,比較結果輸出區段123用作以上敘述的輸出電路125。
開關121之主動接觸點「a」係連接至供應由第一監視器像素區段107-1所偵測的電位之端子,而開關121之被動接觸點「b」係連接至比較結果輸出區段123之第一輸入端子。出於同樣原因,開關122之主動接觸點「a」係連接至供應由第二監視器像素區段107-2所偵測的電位之端子, 而開關122之被動接觸點「b」亦係連接至比較結果輸出區段123之第一輸入端子。即,開關121及122之被動接觸點b係皆透過用作節點ND121的連接點而連接至比較結果輸出區段123之第一輸入端子。
比較結果輸出區段123之第二輸入端子係連接至用作輸入端子TI與供應共同電壓信號Vcom的線112之間的節點ND122之連接點。比較結果輸出區段123供應使其中心值加以調整的共同電壓信號Vcom給輸出端子TO。
圖9係顯示用於依據該具體實施例之監視器電路120中的比較結果輸出區段123之具體典型組態的圖。
圖9之圖中所示的比較結果輸出區段123使用一比較器1231、具有反相器1232的一恆定電流源、一源極隨耦器1233以及一濾波電容器C123。
比較器1231係用於將出現在節點ND121處的平均電位VMHL與源極隨耦器1233之輸出比較而且輸出代表與具有反相器1232之恆定電流源的比較之結果的電位差異之一組件。
具有反相器1232的恆定電流源具有一恆定電流源I121、一恆定電流源I122、一PMOS(p通道MOS)電晶體PT121及一NMOS(n通道MOS)電晶體NT121。PMOS電晶體PT121之閘極電極及NMOS電晶體NT121之閘極電極係連接至比較器1231之輸出。彼此連接的PMOS電晶體PT121之汲極電極及NMOS電晶體NT121之汲極電極係透過用作一連接點的節點ND123而連線至源極隨耦器1233之輸入。
PMOS電晶體PT121之源極係連線至連接至5V系統面板電壓VDD2的恆定電流源I121。另一方面,NMOS電晶體NT121之源極係連線至連接至參考電位VSS(例如接地GND之電位)的恆定電流源I122。
具有反相器1232的恆定電流源用作一CMOS反相器,其包括電源供應電位側上的恆定電流源I121及參考電位側上的恆定電流源I122。電源供應電位側係PMOS電晶體PT121之源極側,而參考電位側係NMOS電晶體NT121之源極側。恆定電流源I121供應具有500 nA之典型量值的恆定電流給PMOS電晶體PT121。另一方面,恆定電流源I122從NMOS電晶體NT121汲取具有500 nA之典型量值的恆定電流。
源極隨耦器1233使用一NMOS電晶體NT122及一恆定電流源I123。NMOS電晶體NT122之閘極電極係連接至用作具有反相器1232的恆定電流源之輸出節點的節點ND123。NMOS電晶體NT122之汲極電極係連線至5V系統面板電壓VDD2。另一方面,NMOS電晶體NT122之源極電極係透過用作節點ND124的連接點而連線至一恆定電流源I123。節點ND124係連接至為比較器1231之第二輸入端子與輸出端子TO之間的連接點之節點ND122。
恆定電流源I123係連接至參考電位VSS,例如接地GND之電位。
在以上說明的組態中,比較結果輸出區段123自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值以致跟隨由平均電位偵測 電路124所偵測的平均電位VMHL。
圖10係顯示在藉由採用依據該具體實施例之驅動方法實行的處理期間沿時間軸出現的信號之波形的圖。
如圖10之圖中所示,在時間t1,將自信號線106-1至106-n的像素視訊資料寫入於像素電路PXLC。接著,在自從時間t1起預先決定的時間週期消逝之後的稍後時間t2,拉降在閘極線104-1至104-n上斷定的閘極脈衝以便將用於像素電路PXLC之每一者中的薄膜電晶體TFT201置於關閉狀態。
然後,在時間t3,驅動分別獨立地連接用於該等列之一的電容器線105-1至105-m,從而產生用於像素電路PXLC之每一者中的儲存電容器Cs201之電容耦合效應,並且在該等像素電路PXLC之每一者中,由於電容耦合效應而改變出現在節點ND201上的電位以便調變施加於液晶單元LC201的電壓。
在由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生的二個電位係分別維持預先決定的一時間週期之後,平均電位偵測電路124中使用的開關121及122之每一者係在時間t4置於開啟狀態中以便使傳遞二個電位的偵測線在節點ND121處彼此短路。因此,一平均電位出現在節點ND121處。
在圖8及9之圖之每一者中所示的典型組態中,在包括分別具有正極性之像素電路的第一監視器像素區段107-1之第一監視器像素電路PXLCM1中產生的正極性像素電位 VpixH係5.9 V,而包括分別具有負極性之像素電路的第二監視器像素區段107-2之第二監視器像素電路PXLCM2中產生的負極性像素電位VpixL係-2.8 V。因此,偵測平均電位VMHL具有1.55 V的量值並且係在時間t4從平均電位偵測電路124供應給比較結果輸出區段123。
比較結果輸出區段123自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值以致跟隨由平均電位偵測電路124所偵測的平均電位VMHL。
下列說明解釋在用作液晶顯示面板的主動矩陣顯示裝置100中提供用於自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值的系統之原因。
若不調整共同電壓信號Vcom之中心值,則將提出在顯示螢幕上產生閃爍的問題。另外,因為施加於用於正極性之液晶單元的電壓係不同於施加於用於負極性之液晶單元的電壓,所以提出燒入問題。
作為對此等問題的解決方式,於在工廠在出貨時實行的檢驗程序中,有必要在從工廠將產品出貨之前調整共同電壓信號Vcom之中心值。因此有必要分離地提供用於檢驗程序之一調整電路,並因此需要煩瑣的工時。
另外,即使在檢驗程序中調整共同電壓信號Vcom之中心值,在用作液晶顯示面板的主動矩陣顯示裝置100加以出貨之後,共同電壓信號Vcom之中心值仍可由於其中使用用作主動矩陣顯示裝置100之液晶顯示面板的環境之溫度、驅動方法、驅動頻率、背光(B/L)亮度、入射光之亮 度以及連續使用而從一最佳值偏移。
然而,因為主動矩陣顯示裝置100包括用於自動地調整液晶顯示面板中的共同電壓信號Vcom之中心值的一系統,所以不需要要求煩瑣工時的檢驗程序。因此,即使共同電壓信號Vcom之中心值係由於其中使用用作主動矩陣顯示裝置100之液晶顯示面板的環境之溫度、驅動方法、驅動頻率、背光(B/L)亮度或入射光之亮度而偏移,用於自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值的系統仍能夠將共同電壓信號Vcom之中心值維持在對環境最佳的數值。因此,主動矩陣顯示裝置100提供適當地預防閃爍產生於顯示螢幕上的能力之優點。
另外,出現在用於可用像素區段101中的一有效像素電路中的電位由於出現在連接至該像素電路的一閘極線之下降邊緣上的電容耦合效應或流經用於該像素電路中的薄膜電晶體TFT201之洩漏電流而改變。因此,亦需要改變共同電壓信號Vcom之最佳中心值。然而,在此具體實施例之情況下,共同電壓信號Vcom之中心值可始終加以調整為一最佳值以便可以避免出現在有效像素電路中的電位之改變對顯示圖像之品質的效應。
下列說明解釋出現在有效像素電路中的電位之改變的機制。
圖11係顯示因依據該具體實施例之驅動方法的執行而獲得的理想狀態之圖。應注意,為了使下列說明易於瞭解,圖11之圖中所示的電壓或其他數量之數值可以係不同於用 於實際驅動操作的數值。
如圖11之圖中所示,在理想狀態中,出現在一像素電路中的電位係在以相對於視訊信號Sig之中心值對稱的振幅而振動。
若具有正(+)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異以及具有負(-)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異係一致的,則不產生亮度差異並因此在顯示螢幕上看不見閃爍。
即,若具有正(+)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異係等於具有負(-)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異,如藉由不產生亮度的差異之事實所證明,則視訊信號Sig之中心值應該係等於最佳共同電壓信號Vcom。
然而,在一像素電路中,實際最佳共同電壓信號Vcom係低於視訊信號Sig之中心值。此差異係視為由出現在連接至像素電路的一閘極線之下降邊緣上的電容耦合效應或流經用於像素電路中的薄膜電晶體TFT201之洩漏電流所引起的差異。
閘極耦合
圖12A係顯示閘極脈衝與具有負(-)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異之間的關係之圖,而圖12B係顯示閘極脈衝與具有正(+)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異之間的關係之圖。
由於薄膜電晶體TFT201係在開啟週期中的事實而取消 作為在+方向上定向之電容耦合效應的由薄膜電晶體TFT201之閘極電極引起的電容耦合效應。然而,不取消作為在-方向上定向之電容耦合效應的由薄膜電晶體TFT201之閘極電極所引起的電容耦合效應,從而使出現在像素電路中的電位降落。
因此,若視訊信號Sig之中心值係等於共同電壓信號Vcom(Vcom=Sig),則具有正(+)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異並非等於具有負(-)極性的像素電位Pix與共同電壓信號Vcom之間的電位差異以便視訊信號Sig之中心值或共同電壓信號Vcom之中心值並非等於最佳共同電壓信號Vcom。
像素電路電晶體之洩漏電流
圖13係顯示分別流經用於一像素電路中之一TFT(薄膜電晶體)的洩漏電流之原因的模型之圖。流經一像素電路電晶體的一洩漏電流可以為流入一信號線的洩漏電流或藉由充電及放電程序引起的作為流入一閘極線之洩漏電流的洩漏電流。流入一信號線的洩漏電流係在用作像素電路電晶體的該TFT之S(源極)與D(汲極)電極之間流動的洩漏電流,而流入一閘極線的洩漏電流係在該TFT之S(源極)與G(閘極)電極之間流動的洩漏電流。在下列說明中,在該TFT之S(源極)與D(汲極)電極之間流動的洩漏電流係稱為S-D洩漏電流,而在該TFT之S(源極)與G(閘極)電極之間流動的洩漏電流係稱為S-G洩漏電流。
作為S-D及S-G洩漏電流之合成結果,像素電位亦係稱為 電位Pix降落。因此,像素電位(或電位Pix)受原因(例如由光引起的作為電流Ioff中的增加之電流增加以及由頻率改變引起的保持週期變化)影響。
圖14A係顯示因閘極耦合效應及依據用於負(-)極性之具體實施例的驅動方法之實施方案中分別流經用於一像素電路中的一電晶體之洩漏電流而獲得的狀態之圖,而圖14B係顯示因閘極耦合效應及依據用於正(+)極性之具體實施例的驅動方法之實施方案中分別流經用於一像素電路中的一電晶體之洩漏電流而獲得的狀態之圖。
在圖14A及14B之圖之每一者中,虛線顯示因無閘極耦合效應及無流經用於像素電路中的電晶體之洩漏電流而獲得的信號之波形,而實線顯示因一閘極耦合效應及分別流經用於像素電路中的電晶體之洩漏電流而獲得的信號之波形。
在負極性側上,S-D洩漏電流之偵測係與S-G洩漏電流之偵測相反。因此,由S-D洩漏電流及S-G洩漏電流之較大者決定實際方向。
另一方面,在負極性側上,S-D洩漏電流之方向匹配S-G洩漏電流之方向,從而係在像素電位中的降落方向上定向。
如以上所說明,閘極耦合效應及分別流經用於一像素電路中之一電晶體的洩漏電流使出現在像素電路中的電位降落以便最佳共同電壓信號Vcom係在向下方向上偏移。
在此具體實施例中,共同電壓信號Vcom之中心值係自 動地調整,如以上所說明,以便可消除有效像素電位中的變化對圖像之品質的效應。
表1係顯示像素電位中的變化之原因作為其效應能藉由依據該具體實施例自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值而加以消除的原因之表格。基於比較之目的,該表格亦顯示像素電位中的變化之原因作為其效應能藉由在工廠實行檢驗程序而加以消除的原因。在表1之表格中,一圓形符號指示其效應能加以消除的一原因。另一方面,X符號指示其效應不能加以消除的一原因。
不能僅藉由實行一檢驗程序而消除像素電位中的變化之 特定原因的效應。然而,藉由依據該具體實施例自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值,可以消除像素電位中的變化之特定原因的效應。像素電位中的變化之特定原因係出現在實際利用時間的驅動頻率變化、亦出現在實際利用時間的環境溫度變化以及老化。驅動頻率中的變化、環境溫度中的變化以及老化係藉由流經用於像素電路中的電晶體(Tr)之關閉洩漏電流引起並且不能僅藉由實行一檢驗程序加以消除。
出於同樣原因,不能僅藉由實行一檢驗程序而消除像素電位中的變化之其他特定原因的效應。然而,藉由依據該具體實施例自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值,可以消除像素電位中的變化之其他特定原因的效應。像素電位中的變化之其他特定原因係出現在實際利用時間的驅動頻率變化、亦出現在實際利用時間的環境溫度變化、亦出現在實際利用時間的背光亮度變化以及外部光亮度中的變化。驅動頻率中的變化、環境溫度中的變化、背光亮度中的變化以及外部光亮度中的變化係藉由流經用於像素電路中之電晶體的光學洩漏電流引起並且不能僅藉由實行一檢驗程序加以消除。
以上已說明共同電壓信號Vcom之中心值的自動調整。下列說明解釋組成依據該具體實施例的第一及第二監視器像素區段107-1及107-2的像素電路之佈局。
如先前所說明,依據該具體實施例,提供在鄰近於可用像素區段101之位置(在圖4之圖中,在可用像素區段101之 右側之位置)處的監視器電路120包括:具有一個監視器像素電路或複數個監視器像素電路之第一監視器像素區段107-1、亦具有一個監視器像素電路或複數個監視器像素電路之第二監視器像素區段107-2、用作一垂直驅動電路的監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1、第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2以及偵測結果輸出電路110。
如下解說在可用像素區段101之右側上的一位置處具有以上佈局的原因。
如圖15之圖中所示,一監視器像素電路或複數個監視器像素電路係建立作為可用像素區段101之一部分。例如,該監視器像素電路係建立作為可用像素區段101之像素電路,或該等監視器像素電路係建立作為可用像素區段101之一列。在此組態中,以與可用像素區段101的相同方式,將該等監視器像素電路連接至由垂直驅動電路102及水平驅動電路103所驅動的閘極、電容器及信號線以便獲得類似於在可用像素電路中產生的電位之監視器像素電位。
然而,在此組態之情況下,監視器像素電路之每一者需要類似於可用像素電路之每一者所需要的電位之電位。因此,因為監視器像素區段的組態不能改變太多,所以監視器像素區段需要加以放置在可用像素區段(或可用顯示區域)以上或以下的一位置處並且監視器像素區段需要在水平方向上加以定向。
另外,因為使用與顯示器像素電路(或可用像素電路)相同的驅動信號(或相同的控制信號),所以利用控制信號的自由度係較低。在此基礎上,因為像素線亦與可用顯示區域共享,所以此組態提出不能忽視由信號線之每一者產生的電容耦合效應之問題。
依據該具體實施例,在實行寫入資料於一監視器像素電路的操作之後,能在一個圖框週期中間實行電位偵測程序以致完成最佳校正操作。
然而,如圖16之圖中所示,在一個圖框週期中間受由於分別從信號線接收視訊信號的顯示器像素電路所致的信號線電壓變化影響,監視器像素電路之電位亦不可避免地改變。因此,需要在視訊信號之遮沒週期中實行校正操作。
另外,亦難以佈局用於二個極性(即,正及負極性)的監視器像素電路,因為像素電路需要用於自動地調整以上說明的共同電壓信號Vcom之中心值的系統。
為了解決以上說明的問題,監視器電路120係在鄰近於可用像素區段101之位置處獨立於可用像素區段101而建立為使用第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2、監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1及第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2的電路。
另外,在其中監視器像素區段包括複數個監視器像素電路的組態之情況下,若閘極線係僅由如圖17A及17B之圖中所示的複數個監視器像素電路共享,則閘極耦合之數量 不能避免地變化。
在圖17A之圖中所示的組態中,監視器像素電路之佈局係在水平方向上定向,而且監視器像素電路共享閘極線。在此情況下,任一特定像素電路受鄰近於特定像素電路的一像素電路之閘極耦合效應影響。
另一方面,在圖17B之圖中所示的組態中,監視器像素電路之佈局係在垂直方向上定向,而且監視器像素電路共享閘極線。在此情況下,任一特定像素電路不僅受該特定像素電路本身的閘極耦合效應影響,而且同時受鄰近於特定像素電路的一像素電路之閘極耦合效應影響。因此,出現在像素電路中的電位之降落係較大。
為了解決以上說明的問題,在該具體實施例之情況下,提供閘極線以致形成如以下說明之所謂的巢套佈局。因此需要提供一組態,其中任一特定監視器像素電路僅受連接至特定像素電路本身的一線之閘極耦合效應影響,即使監視器像素電路之佈局係在垂直方向上定向。
圖18係顯示依據該具體實施例之一監視器像素區段107A中的像素電路之一典型佈局的圖。圖19係顯示出現在圖18之圖中所示的監視器像素區段107B中的驅動信號之波形的圖。
圖18之圖中所示的監視器像素區段107A係一典型監視器像素區段,其中16個監視器像素電路PXLCM11至PXLCM44經佈局用以形成一4×4矩陣。然而,形成該矩陣的監視器像素電路之數目係決不限於十六個。即,該矩陣 可以為一n×n矩陣,其中記號n表示除四以外的任何整數。
組成監視器像素區段107A的像素電路之矩陣係由平行於行的一線劃分成二個區域,即ARA1及ARA2。
在像素矩陣之每一列上,存在實際監視中未使用的一第一監視器像素電路之一區域ARA11及實際監視中使用的一第二監視器像素電路之一區域ARA21。在圖18之圖中,第一監視器像素電路係由記號pixA所表示,而第二監視器像素電路係由記號pixB所表示。區域ARA11及ARA21係交替地佈局在二個區域ARA1及ARA2之每一者中的行方向上。因此,第一監視器像素電路pixA形成像素電路矩陣之行方向上的一曲折線。出於同樣原因,第二監視器像素電路pixB形成像素電路矩陣之行方向上的一曲折線。
如圖18中所示,用於監視器像素區段107A中的第一監視器像素電路pixA及第二監視器像素電路pixB之每一者使用用作一切換器件的薄膜電晶體TFT321、一液晶單元LC321及一儲存電容器Cs321。液晶單元LC321之第一像素電極係連接至薄膜電晶體TFT321之汲極電極(或源極電極)。薄膜電晶體TFT321之汲極電極亦係連接至儲存電容器Cs321之第一電極。應注意薄膜電晶體TFT321之汲極電極、液晶單元LC321之第一像素電極與儲存電容器Cs321之第一電極之間的連接點形成一節點ND321。
圖18之圖中所示的監視器像素區段107A利用二個閘極線,即第一閘極線GT1及第二閘極線GT2。第一閘極線GT1係連接至用於第一監視器像素區域ARA11之第一監視 器像素電路pixA中的薄膜電晶體TFT321之閘極電極,而第二閘極線GT2係連接至用於第二監視器像素區域ARA21之第二監視器像素電路pixB中的薄膜電晶體TFT321之閘極電極。
第二監視器像素電路pixB之節點ND321係連接至一導電線路,例如一ITO線路。定位在第四列及第二行之交叉點處的第二監視器像素電路PXLCM42之節點ND321係連接至偵測結果輸出電路110。
作為實際監視器像素電路,圖18之圖中所示的典型組態使用監視器像素電路PXLCM13、PXLCM22、PXLCM33及PXLCM42。
第一監視器像素電路pixA及第二監視器像素電路pixB之每一者的儲存電容器Cs321之第二電極係連接至為一列上的所有像素電路之一共同線的一電容器線L321。
另外,用於定位在同一行上的第一監視器像素電路pixA及第二監視器像素電路pixB之每一者中的薄膜電晶體TFT321之源極電極(或汲極電極)係連接至提供用於該行的一信號線。提供用於第一至第四行的信號線分別係信號線L322-1至L322-4。
用於第一監視器像素電路pixA及第二監視器像素電路pixB之每一者中的液晶單元LC321之第二像素電極係連接至一線,其通常用於供應具有小振幅及每一個水平掃描週期均倒轉的極性之共同電壓信號Vcom為所有像素電路之一共同信號。在以下說明中,一水平掃描週期係稱為1H。
在監視器像素區段107A中,如圖19之時序圖中所示,首先第一閘極線GT1係驅動至高位準以便將第一監視器像素電路pixA置於一空驅動狀態中。在將第一監視器像素電路pixA置於空驅動狀態的情況下,鄰近於第一監視器像素電路pixA的第二監視器像素電路pixB受第一監視器像素電路pixA之閘極耦合效應影響。然而,採用第一閘極線GT1之下降邊緣的時序,將第二監視器像素電路pixB恢復至其原始狀態。
接著,第二閘極線GT2係驅動至高位準以便將第二監視器像素電路pixB置於一真實驅動狀態。在將第二監視器像素電路pixB置於一真實驅動狀態的情況下,第二監視器像素電路pixB僅經歷由本身產生的閘極耦合效應而且決不受由鄰近於第二監視器像素電路pixB的第一監視器像素電路pixA所產生的閘極耦合效應影響。因此,能使由像素電路經歷的電位降落之量值與可用於可用像素區段101中的像素電路PXLC之降落相同。
如以上所說明,在此具體實施例中,藉由提供閘極線以致形成所謂的巢套佈局,由一監視器像素電路產生的閘極耦合效應係僅由連接至該監視器像素電路本身之閘極線引起的電容耦合效應。
圖18之圖中所示的監視器像素區段107A能用作用於圖4之圖中所示的主動矩陣顯示裝置100中的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之任一者。
如以上所說明,此具體實施例具有一組態,其中監視器 電路120係在鄰近於可用像素區段101之位置處獨立於可用像素區段101而建立為使用第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2、監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1及第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2的電路。另外,提供閘極線以致形成所謂的巢套佈局。因此,該具體實施例提供設計液晶顯示面板所採用的較高自由度之優點。
因此,較易於佈局監視器電路120之組態電路,即,較易於佈局第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2、監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1及第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2。
可以在鄰近於如圖4之圖中所示的可用像素區段101(或在圖4之圖中,該可用像素區段101之右側上)之一位置處獨立於可用像素區段101而佈局監視器電路120之所有組態電路。另外,該等組態電路之佈局能設計成各種形狀。
例如,如圖20A之圖中所示,該佈局係分成可用像素區段101以上的一位置以及可用像素區段101之右側上的一位置。另外,亦可以提供圖20B之圖中所示的另一典型佈局作為一佈局,其中第一監視器像素區段107-1係平行於第二監視器像素區段107-2,監視器水平驅動電路109係定位在第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2以上,而監視器垂直驅動電路108係定位在第一監視器像 素區段107-1及第二監視器像素區段107-2以下。能藉由提供一功能給實施為一COG、一COF或類似物的外部IC來實施每一驅動器。
在此基礎上,因此能從可用像素區段101個別地提供特別設計用於監視器像素區段的垂直及水平驅動電路以便可以解決需要在視訊信號之遮沒週期中實行校正操作的問題。如先前所說明,此問題係由下列事實引起:在一個圖框週期中間受由於分別從信號線接收視訊信號的顯示器像素電路所致的信號線電壓變化影響,監視器像素電路之電位亦不可避免地改變。
順便提及,如較早所說明,在可用像素電路(亦分別稱為顯示器像素電路)及定位在與可用像素電路分離之位置處的監視器像素電路上實行驅動操作,因此擔心監視器像素電位係由於結構差異而從預計用於顯示器像素電路之一目標電位偏移。然而,該具體實施例將一電路用於調整出現在監視器像素電路中的電位從預計用於顯示器像素電路之一目標電位之偏移。
此具體實施例採用一系統,其中監視器電路120包括一對監視器像素區段,即具有正(+)極性的第一監視器像素區段107-1以及具有負(-)極性的第二監視器像素區段107-2。在該系統中,藉由將傳遞在第一監視器像素區段107-1以及第二監視器像素區段107-2中偵測的像素電位之偵測線彼此短路,能產生一平均偵測電位作為用於調整(校正)共同電壓信號Vcom之電位(或中心值)的電位。
產生的平均電位應該適合施加於可用像素電路(或顯示器像素電路)的共同電壓信號Vcom之電位。然而,若監視器像素電路及顯示器像素電路(或可用像素電路)係獨立於彼此而提供,則完全在可能性界限內的係在監視器像素電路中偵測的電位Pix與實際上出現在顯示器像素電路中的電位Pix之間的差異係由於如圖21之圖中所示的液晶顯示面板表面中的變化而產生,即使監視器像素電路及顯示器像素電路係置於相同操作條件中。液晶顯示面板表面中的典型變化係液晶單元間隙中的變化以及層間絕緣膜中的變化。
例如,液晶單元間隙中的變化對液晶單元之電容具有效應,而層間絕緣膜中的變化通常對儲存電容器之電容、TFT之閘極電極的寄生電容器之電容以及TFT之特徵具有效應。
由於液晶顯示面板表面中的此類變化以及電位差異,錯誤亦存在於監視器電路中,因此擔心偵測電位係從預計用於顯示器像素電路的目標電位偏移。為了解決此問題,有必要採用下列二個典型方法之一或該等方法之一組合。
依據第一方法,寫入具有彼此不同振幅的視訊信號於監視器像素電路以便故意地提供一位移給在像素電路之每一者中偵測的一平均電位作為用於校正偵測平均電位的一位移以致消除偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。另一方面,依據第二方法,每一監視器像素電路具備一電容器以便故意地提供一位移給一偵測平均電位 作為用於校正偵測平均電位的一位移以致消除該偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。
藉由採用第一及第二方法之一或該等方法之一組合,可以取消該偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。
首先,解釋第一方法。如以上所說明,依據此方法,實行一操作以藉由故意地使一偵測平均電位具備由施加於監視器像素電路的視訊信號Sig之間的振幅差異所引起的一位移來校正該偵測平均電位。
圖22A及22B之每一者係操作之說明中參考的解釋性圖,該操作經實行用以藉由故意地使一偵測平均電位具備由施加於監視器像素電路的視訊信號Sig之間的振幅差異所引起的一位移來校正該偵測平均電位。更明確而言,圖22A係一解釋性圖,其顯示因針對將具有相同振幅的信號Sig施加於監視器像素電路的情況而偵測電位Pix之平均值所獲得的一偵測輸出。另一方面,圖22B係一解釋性圖,其顯示因針對將具有彼此不同振幅之信號Sig施加於監視器像素電路的情況而偵測電位Pix之平均值以便故意地提供一位移給一偵測輸出以致消除該偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移所獲得的該偵測輸出。
依據第一方法,故意地提供一位移給該偵測輸出以致消除該偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。如圖22B之圖中所示,寫入具有彼此不同振幅的信號Sig於用於該具體實施例中的一對監視器像素區段。因為 藉由傳遞從監視器像素區段偵測的電位使偵測線彼此短路而產生偵測平均電位,所以偵測電位能偏移一差異,其係等於用於取消偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移之位移。在圖22B之圖中所示的情況下,改變負側上的視訊信號Sig-之振幅,並接著寫入視訊信號Sig-於負側上的監視器像素區段。然而,應注意亦可以提供一組態,其中改變正側上的視訊信號Sig+之振幅,並接著寫入視訊信號Sig+於正側上的監視器像素區段。
圖23係顯示一電路之第一典型組態的圖,該電路用於實行操作以藉由故意地使一偵測平均電位具備由施加於監視器像素電路的視訊信號Sig之間的振幅差異所引起的一位移來校正該偵測平均電位。
圖23之圖中所示的電路通常使用提供在與第一監視器像素區段107-1相關聯的第一監視器水平驅動電路109-1之輸出級中的一正極性寫入電路1091-1作為特別設計用於正極性的一寫入電路。出現同樣原因,該電路通常使用提供在與第二監視器像素區段107-2相關聯的第二水平驅動電路109-2之輸出級中的一負極性寫入電路1091-2作為特別設計用於負極性的一寫入電路。正極性寫入電路1091-1及負極性寫入電路1091-2之每一者產生具有一獨立可控制振幅的視訊信號Sig。
正極性寫入電路1091-1及負極性寫入電路1091-2之每一者使用一數位-類比轉換器DAC以及用於放大由該數位-類比轉換器DAC產生的類比信號之一放大器amp。
圖24係顯示一電路之第二典型組態的圖,該電路用於實行操作以藉由故意地使一偵測平均電位具備由施加於監視器像素電路的視訊信號Sig之間的振幅差異所引起的一位移來校正該偵測平均電位。
在圖24之圖所示的電路之情況下,分壓電阻器DRG1及DRG2係用在與第一及第二監視器像素區段107-1及107-2相關聯的第一及第二監視器水平驅動電路109-1及109-2之輸出級中,分別代替除分別用於放大由分壓電阻器DRG1及DRG2之一所產生的類比信號之放大器amp以外的數位-類比轉換器DAC。分壓電阻器DRG1及DRG2之每一者產生具有可獨立控制的振幅之視訊信號Sig。
在圖24之圖中所示的典型組態中,分壓電阻器DRG1及DRG2之每一者使用開關以選擇用於產生具有所需振幅之視訊信號Sig的電阻器串聯電路。然而,亦可以採用另一控制方法,藉由該方法藉由利用一雷射修補技術來斷開一電阻器以便選擇用於產生具有所需振幅之視訊信號Sig的電阻器串聯電路。
應注意,平均電位偵測系統及/或Sig寫入系統確實不必與嵌入在液晶顯示面板中的LCD(液晶顯示器)面板整合。即,平均電位偵測系統及/或Sig寫入系統能加以實施為一外部IC,例如COG(玻璃上晶片)、COF(膜上晶片)或如分別在圖25A或25B中所示的類似物。
接著解釋第二方法。如較早所說明,依據第二方法,每一監視器像素電路具備一額外電容器以便故意地提供一位 移給一偵測平均電位作為用於校正偵測電位的一位移以致消除該偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。
圖26係一操作之概要之說明中參考的解釋性圖,該操作經實行用以藉由故意地使一偵測平均電位具備由一額外電容器產生的一位移而校正該偵測平均電位。
依據第二方法,一額外電容器COFS係附於監視器像素電路PXLCM之節點ND321作為用於調整監視器像素電路PXLCM中累積的電荷之數量的一電容器。
額外電容器COF係添加至正極性監視器像素電路及負極性監視器像素電路之每一者。額外電容器COF係藉由採用切換或雷射修補技術而連接至監視器像素電路PXLCM或從其斷開以便調整監視器像素電路PXLCM之電容。藉由調整監視器像素電路PXLCM之電容,能控制提供給監視器像素電路PXLCM之偵測電位的位移。
在圖26之圖中所示的典型組態中,採用基於位移開關SWOF的切換技術。
圖27係顯示一平均電位偵測電路124A之典型組態的電路圖,該平均電位偵測電路用於實行一操作以藉由故意地使一偵測平均電位具備由額外電容器產生的位移而校正該偵測平均電位。
圖27之圖中所示的平均電位偵測電路124A包括形成透過用作一開關SW107-1的一NMOS電晶體連接至第一監視器像素區段107-1之節點ND301的一並聯電路之複數個額外電 容器COF107-1以及透過用作一開關SW107-2的一PMOS電晶體連接至第二監視器像素區段107-2之節點ND311的一並聯電路之複數個額外電容器COF107-2。
開關SW107-1之閘極電極(亦稱為控制電極)係透過反相器INV107連接至供應一位移信號SOFST的一線。另一方面,開關SW107-2之閘極電極(亦稱為控制電極)係直接連接至供應該位移信號SOFST的該線。
在圖27之圖中所示的典型組態中,第一監視器像素區段107-1係顯示為正極性之一像素電路,而第二監視器像素區段107-2係顯示為負極性之一像素電路。另外,在圖27之圖中所示的典型組態中,用於取出現在第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2中的電位之平均值的開關121及122之每一者係一電晶體。
圖28顯示指示將額外電容器COF107-1及COF107-2分別連接至節點ND301及ND311所採用的時序之典型時序圖。
如圖28之時序圖中所示,在偵測分別出現在一像素電路中的電位之週期期間,將主動低位移信號SOFTS設定在為主動狀態位準的低位準。在此狀態中,額外電容器COF107-1及COF107-2係分別連接至其中待加以偵測的像素電位出現的節點ND301及ND311。
另一方面,在未偵測到分別出現在一像素電路中的電位之週期期間,將位移信號SOFTS設定在為非主動狀態位準的高位準。在此狀態中,額外電容器COF107-1及COF107-2係分別從節點ND301及ND311斷開。
另外,在偵測分別出現在一像素電路中的電位之一週期期間,額外電容器COF107-1及COF107-2係分別連接至節點ND301及ND311,如以上所說明。因此,CS耦合效應之量值會減少。
圖29係顯示用於藉由故意地提供一位移給該等電位之每一者而校正偵測電位的一電路之像素電位短路模型的圖。基於像素電位短路模型的模型等式係在以下解釋為用於藉由故意地提供一位移給該等電位之每一者而校正偵測電位的電路之等式。
[等式2]
以上等式中使用的記號係解釋如下:記號C1表示液晶單元Clc之電容;記號C2表示儲存電容器Cs之電容CS;記號C3表示添加在L(負極性)側上的一額外電容器之電容; 記號C4表示添加在H(正極性)側上的一額外電容器之電容;記號VH表示從正極性側上的信號線寫入於像素電路的電位;以及記號VL表示從負極性側上的信號線寫入於像素電路的電位。
以下提供一模型等式。圖30係分別顯示用於電容器之某些電容的電位VL及VH之波形的複數個圖。更明確而言,圖30之[1]係顯示用於C3=6 pF及C4=6 pF的電位VL及VH之波形的圖,而圖30之[2]係顯示用於C3=1 pF及C4=6 pF的電位VL及VH之波形的圖。當電容C3係從6 pF改變為1 pF時,共同電壓信號Vcom之中心值com會改變,如以下所說明。
[等式3] 首先,從以上提供的模型等式之等式(2),共同電壓信號com之中心值com係表達如下: 吾人假定C1=11 pF,C2=36 pF,VL=3.35 V以及VH=0 V(其係視為參考電壓的數值)。接著,如下將典型數值代入等式(3)中。 對於圖30[1]之圖中所示的波形: 對於圖30[2]之圖中所示的波形:
從藉由等式(3-1)及(3-2)表達為計算平均值com的數值明白,添加在L(負極性)側上的額外電容器之電容C3的改變提供用於校正偵測電位的位移。即,藉由等式(3-1)及(3-2)表達為計算平均值com的數值證實故意提供給一偵測電位的位移能用作用於校正該偵測電位的位移。
圖31係顯示用於改變係提供為COF的額外電容器之電容的典型組態之圖。
如圖31之圖中所示,能藉由依據施加於開關SWOF之控制信號CTL將開關SWOF之每一者置於開啟或關閉狀態而控制額外電容器COF之電容。作為一替代方案,能藉由利用一雷射來實體上斷開額外電容器COF之任一者以便設定額外電容器COF之電容。
另外,如先前所說明,在依據該具體實施例的組態中,個別地佈局可用像素電路(亦分別稱為顯示器像素電路或有效像素電路)及監視器像素電路。藉由利用開關121及122而使傳遞從監視器像素電路偵測的電位之偵測線彼此短路以便找到偵測電位之平均值。
在此組態中,電位可根據在使傳遞從監視器像素電路偵測的電位之偵測線彼此短路的操作之後是否實行重新寫入一視訊信號於該等監視器像素電路之每一者的一程序而變形。因此,像素功能可能會惡化,如由(例如)燒入現象所證明。
為了解決此問題,依據該具體實施例,提供一組態,其中在使傳遞從監視器像素電路偵測的電位之偵測線彼此短路的操作之後實行重新寫入一視訊信號的一程序。藉由實行該程序以重新寫入一視訊信號,校正電位之變形以便提供電位給像素電路。
依據該具體實施例,實行一操作以便使傳遞從用於正(+)及負(-)極性之監視器像素電路偵測的電位之偵測線彼此短路。藉由使偵測線短路,能產生電位之平均值作為用於調整共同電壓信號Vcom之中心值的一平均值。
在驅動液晶單元的正常操作中,用於驅動液晶單元的共同電壓信號Vcom係一交流電壓,如圖32A之圖中所示的交流電壓。採用此交流電壓,能預防像素電路之電位變形。
然而,在其中交替並重複地將一開關置於短路及切斷狀態中以便偵測一像素電路之電位的系統之情況下,擔心電位會變形,如圖32B之圖中所示。
在短路狀態中,負極性之週期變短,從而使電位變形。在圖32B之圖中所示的典型情況下,負極性之週期在一特定像素電路中變短,但其係在採用該特定像素電路形成一對之一像素電路中不利地變短的正極性之週期。
圖33係一方法之說明中參考的解釋性圖,該方法用於預防從一監視器像素電路偵測的一電位因將傳遞偵測電位之一偵測線置於短路狀態中的程序而變形。
在用作一偵測系統之偵測結果輸出電路110從像素電路取得所需平均電位之後,沒有必要維持短路狀態。因此,在完成一偵測程序之後,再次寫入與預短路者相同的像素電位於像素電路。在將重新寫入像素電位於像素電路的操作之前,有必要實行一重新寫入製備程序一次。稍後將說明在重新寫入像素電位於像素電路的操作之前用於實行重新寫入製備程序的系統。
圖34係方法之具體說明中參考的解釋性圖,該方法用於預防從一監視器像素電路偵測的一電位因將傳遞偵測電位之一偵測線置於短路狀態中的程序而變形。
如圖34之圖中所示,在藉由用作像素電晶體的TFT寫入像素電位pix於像素電路之後,像素電位pix由於一CS耦合效應而達到一所需位準。在第一寫入操作中,此CS耦合效應出現一次。因此,需要進行有獨創性的嘗試以預防另一CS耦合效應在重新寫入時間進一步提高像素電位pix。
在重新寫入製備程序中進行此嘗試以改變與電容器信號CS之當前極性相反之方向上的電容器信號CS。重新寫入製備程序可藉由依據像素電路之極性改變L(向下)或H(向上)方向上的電容器信號CS而降低或提高電容器信號CS。即,重新寫入製備程序在與將在重新寫入時間出現的另一CS耦合效應之方向相反的的方向上產生一CS耦合效應。
當然,當改變電容器信號CS時,出現在像素電路中的電位pix亦受該改變影響。然而,若採用就在先於用以觸發重新寫入由電位pix代表的視訊信號於如圖34之圖中所示的像素電路之操作的閘極脈衝之一時序實行重新寫入製備程序,則在重新寫入製備程序之後重新寫入正常視訊信號於像素電路以便藉由視訊信號重新寫入操作所引起的pix改變來取消出現在製備程序中的改變對電位pix的效應。
圖35係顯示用於預防一偵測電位在使傳遞分別出現在一監視器像素電路中的電位之偵測線彼此短路的程序中變形的電位變形預防電路400之一第一典型組態的圖。圖36A及36B顯示出現在圖35之圖中所示的電位變形預防電路400中的信號之時序圖。
如圖35之圖中所示,電位變形預防電路400包括一2輸入OR閘極401、移位暫存器402至404、一SR正反器(SRFF)405、一3輸入AND閘極406、一CS重設電路407、一CS閂鎖電路408及一輸出緩衝器409。2輸入OR閘極401接收用於正常信號寫入操作的傳輸脈衝VST(亦稱為垂直啟動脈衝VST)及用於視訊信號重新寫入操作的另一重新寫入傳輸脈衝VST2,從而計算正常寫入傳輸脈衝VST及另一重新寫入傳輸脈衝VST2之一邏輯總和。移位暫存器402至404係在形成一串聯電路的級聯連接中連線至2輸入OR閘極401。SRFF 405係由用於正常信號寫入操作的傳輸脈衝VST所設定並由藉由提供在級聯連接之最後級中的移位暫存器404產生的一脈衝V3所重設。SRFF 405從其倒轉輸出 端子XQ輸出一主動低遮罩信號MSK。3輸入AND閘極406接收藉由提供在級聯連接之中間級中的移位暫存器403產生的輸出脈衝V2、遮罩信號MSK及一啟用信號ENB,從而計算輸出脈衝V2、遮罩信號MSK及啟用信號ENB之邏輯乘積。CS重設電路407與極性同步脈衝POL同步從3輸入AND閘極406輸入一輸出信號S406並輸出一CS重設信號Cs_reset至CS閂鎖電路408。CS閂鎖電路408與極性同步脈衝POL同步從SRG 404閂鎖一輸出脈衝V3並依據從CS重設電路407接收的CS重設信號Cs_reset而重設閂鎖資料。輸出緩衝器409係用於從CS閂鎖電路408輸出一信號作為電容器信號CS的緩衝器。
如以上所說明,圖35之圖中所示的電位變形預防電路400使用CS重設電路407,從而可以實行一重新寫入製備程序。CS重設電路407辨識電容器信號CS之當前極性並在與辨識極性相反的方向上實行一重設操作(或重新寫入製備程序)。基於此原因,CS重設電路407藉由3輸入AND閘極406利用從移位暫存器403接收的脈衝V2以便能在重新寫入視訊信號於像素電路的操作之前立即實行重新寫入製備程序。
另外,為了在與電容器信號CS之當前極性相反的方向上改變電容器信號CS,即,為了在一方向上改變電容器信號CS從而在使一CS耦合效應出現在與將在重新寫入時間出現的另一CS耦合效應之方向相反的方向上,有必要決定電容器信號CS之當前極性。此係CS重設電路407亦接收極性 辨識脈衝POL的原因。
另外,在遮罩操作期間,不輸出CS重設信號Cs_reset。
在此典型組態中,採用由脈衝V3決定的時序實行寫入視訊信號於像素電路的操作。
圖37係顯示用於預防一偵測電位在使分別出現在一監視器像素電路中的電位之短路程序中變形的一電位變形預防電路之一第二典型組態的圖。圖38A及38B顯示出現在圖37之圖中所示的電位變形預防電路400A中的信號之時序圖。
在圖37之圖中所示的電位變形預防電路400A中,實行重新寫入製備程序而不考量由用於圖35之圖中所示的電位變形預防電路400中的SRFF 405所設定的遮罩週期。然而,電位變形預防電路400A之組態係比圖35之圖中所示的電位變形預防電路400之組態簡單,因為電位變形預防電路400A不包括用於電位變形預防電路400中的SRFF 405。亦可以使電位變形預防電路400A具備一組態,其中採用由重新寫入傳輸脈衝VST2所決定的一時序實行重新寫入製備程序。
圖37之圖中所示的電位變形預防電路400A可用於一較長重設週期,只要該重設週期係可接受的。
應注意電位變形預防電路400及電位變形預防電路400A之每一者能藉由採用LTPS(低溫多晶矽)技術而整合於主動矩陣顯示裝置100中或附於主動矩陣顯示裝置100作為一COG、一COF或類似物。
接著,解釋監視器電路120中的閘極線之佈局。
如先前所說明,在此具體實施例中,提供閘極線以便形成所謂的巢套佈局。然而,基本上,若顯示器像素電路(或可用像素電路)中的閘極線之時間常數係不同於監視器像素電路中的閘極線之時間常數,則亦將存在顯示器像素電路與監視器像素電路之間的產生電位差異。用於校正共同電壓信號Vcom之中心值的電路以及稍後說明為用於校正電容器信號CS及視訊信號Sig的電路之每一者經設計用以操作,假定不存在顯示器像素電路與監視器像素電路之間的產生電位差異。若存在顯示器像素電路與監視器像素電路之間的產生電位差異,則擔心該等校正電路之每一者的輸出係從預計用於顯示器像素電路之目標電位偏移。
為了解決以上說明的問題,帶有具有較小時間常數的閘極線之監視器像素電路具備一調整電阻器。具體而言,進行有獨創性的嘗試以設計監視器像素電路中的閘極線之形狀以便閘極線亦用作一電阻器。以此方式,能使監視器像素電路中的閘極線之時間常數等於顯示器像素電路中的閘極線之時間常數。因此,解決該問題。
圖39A至39C之每一者係顯示器像素電路與監視器像素電路之間的產生電位差異之原因之說明中參考的解釋性圖。更明確而言,圖39A係顯示一像素單元之一等效物的圖,而圖39B係顯示施加於閘極電極的信號之波形之比較的圖。圖39C係顯示沿時間軸出現的現象之說明作為時間常數差異的原因之說明的解釋性圖。
如圖39A至39C之圖中所示,一般地,施加於閘極的信號之變形使電荷從液晶電容Ccl加以重新注入以便偏移出現在像素電路中的電位。
若施加於用於監視器像素電路(亦稱為偵測像素電路)中的電晶體之閘極的信號之變形係不同於施加於用於顯示器像素電路中的電晶體之閘極的信號之變形,則出現在監視器像素電路中的電位之偏移亦係不同於出現在顯示器像素電路中的電位之偏移。因此,擔心信號校正電路在一些情況下並不正確地工作。
圖40A係顯示依據該具體實施例之一可用像素電路(亦稱為顯示器像素電路)的一佈局模型之圖,而圖40B係顯示依據該具體實施例之一監視器像素電路(亦稱為偵測像素電路)的一佈局模型之圖。
在該具體實施例中,為了調整監視器電路120中的閘極線GT1及GT2之時間常數,使閘極線GT1及GT2之每一者彎曲以形成一曲折形狀,如圖40B中所示。在使一閘極線彎曲以形成一曲折形狀的情況下,藉由曲折波之數目決定閘極線之時間常數。
圖41A及41B之每一者係用於使閘極線之時間常數彼此匹配的一方法之說明中參考的解釋性圖。
在圖41A及41B之圖中所示的範例中,設計電阻線路之佈局以便一顯示器像素負載模型中的一測量點MPNT1處的時間常數與一監視器像素負載模型中的一測量點MPNT2處的時間常數匹配。
圖42A至42C之每一者係顯示利用使閘極線之時間常數彼此匹配之方法中所取的佈局選項之一範例的圖。
在圖42A至42C之圖中所示的範例中,一普通佈局亦能改變為一平行線佈局,例如選項佈局1或2。若一偵測電位在製程之後變為異常,則以藉由採用雷射修補技術而調整時間常數。
以上說明已解釋用於自動地調整(或校正)共同電壓信號Vcom之中心值的一系統。接著,說明依據該具體實施例之共同電壓信號Vcom的數值。
在該具體實施例中,通常為具有小振幅及通常每一個1H(水平掃描週期)改變一次的極性之一系列脈衝的共同電壓信號Vcom係透過供應線112供應給用於可用像素區段101之每一個顯示器像素電路PXLC中的液晶單元LC201之第二像素閘極、第一監視器像素區段107-1之每一個偵測像素電路中使用的液晶單元LC301之第二像素閘極以及用於第二監視器像素區段107-2之每一個偵測像素電路中的液晶單元LC311之第二像素閘極作為所有像素電路之一共同信號。
共同電壓信號Vcom之振幅△Vcom以及一差異△Vcs之每一者能加以設定在最佳化黑色亮度及白色亮度二者之一選定值。如較早所說明,差異△Vcs係電容器信號CS之第一位準CSH與電容器信號CS之第二位準CSL之間的差異。
例如,如稍後將說明,共同電壓信號Vcom之振幅△Vcom以及CS電位△Vcs之每一者係設定在一數值以便施 加於白色顯示器中的液晶單元LC201之有效像素電位△Vpix_W不超過0.5 V。
用於產生共同電壓信號Vcom的一共同電壓產生電路能嵌入在液晶顯示面板中或提供為液晶顯示面板外部的一電路。若該共同電壓產生電路係提供為液晶顯示面板外部的一電路,則共同電壓信號Vcom係供應為液晶顯示面板外部的一電壓。
由於電容耦合效應而產生小振幅△Vcom。作為一替代方案,亦能以數位方式產生小振幅△Vcom。
需要產生具有通常在約10 mV至1.0 V之範圍內的極小量值之小振幅△Vcom。此係因為,若小振幅△Vcom具有在該範圍以外的一量值,則振幅△Vcom將減小效應,例如改良過驅動之情況下的回應速度之效應以及減小聲音雜訊之效應。
如以上所說明,共同電壓信號Vcom之振幅△Vcom以及差異△Vcs之每一者能加以設定在最佳化黑色亮度及白色亮度二者之一選定值。如較早所解釋,差異△Vcs係電容器信號CS之第一位準CSH與電容器信號CS之第二位準CSL之間的差異。
例如,如稍後將說明,共同電壓信號Vcom之振幅△Vcom以及CS電位△Vcs之每一者係設定在一數值以便施加於白色顯示器中的液晶單元LC201之有效像素電位△Vpix_W不超過0.5 V。
如下更詳細地說明依據該具體實施例之電容耦合驅動方 法。
圖43A至43E顯示包括依據該具體實施例之液晶單元的主要信號驅動像素電路之時序圖。更明確而言,圖43A顯示閘極脈衝GP_N之時序圖,圖43B顯示共同電壓信號Vcom之時序圖,圖43C顯示電容器信號CS_N之時序圖,圖43D顯示視訊信號Vsig之時序圖以及圖43E顯示施加於液晶單元的信號Pix_N之時序圖。
在依據該具體實施例實行的電容耦合驅動操作中,共同電壓信號Vcom並非一固定直流電壓。相反,共同電壓信號Vcom係具有小振幅及通常每一個水平掃描週期改變一次或每一個1H改變一次的極性之一系列脈衝。共同電壓信號Vcom係供應給用於可用像素區段101之每一個顯示器像素電路PXLC中的液晶單元LC201之第二像素閘極、用於監視器電路120之第一監視器像素區段107-1之每一個偵測像素電路中的液晶單元LC301之第二像素閘極以及用於第二監視器像素區段107-2之每一個偵測像素電路中的液晶單元LC311之第二像素閘極作為所有像素電路之一共同信號。
此外,電容器線105-1至105-m係以與閘極線104-1至104-m的相同方式獨立於彼此而提供用於該矩陣之m個個別列。垂直驅動電路102亦分別斷定電容器線105-1至105-m上的電容器信號CS1至CSm。電容器信號CS1至CSm之每一者係選擇性地設定在一第一位準CSH(例如範圍3至4 V中的一電壓)或一第二位準CSL(例如0 V)。
在電容耦合驅動操作中,能藉由如下提供的等式(4)表達施加於液晶的有效像素電位△Vpix。
[等式4]
如下藉由參考圖43及44而解釋等式(4)中使用的記號。記號Vsig表示出現在信號線106上的視訊信號電壓。記號Ccs表示儲存電容器Cs201之電容。記號Clc表示液晶單元LC201之電容。記號Cg係節點ND201與閘極線104之間的雜散電容。記號Csp係節點ND201與信號線106之間的雜散電容。記號△Vcs表示出現在電容器線105上的電容器信號CS之電位。記號Vcom表示施加於液晶單元LC201之第二像素電極的共同電壓信號作為所有像素電路之一共同信號。
等式(4)中的近似值等式之第二項{Ccs/(Ccs+Clc)}△Vcs係使白色亮度側由於液晶介電常數ε之非線性特性而變黑或下沈的項。另一方面,第三項{Clc/(Ccs+Clc)}△Vcom/2係使白色亮度側由於液晶介電常數ε之非線性特性而變較白或浮動的項。
即,第三項使白色亮度側變較白或浮動之功能校正第二項使白色亮度側變黑或下沈之趨向。
接著,CS電位△Vcs及振幅△Vcom之每一者係設定在能最佳化黑色亮度及白色亮度的數值。因此,能獲得一最佳對比度位準。
圖45A及45B之每一者係一準則之說明中參考的解釋性圖,該準則用於在將液晶顯示裝置100中使用的正常白色液晶單元作為液晶材料的情況下選擇施加於白色顯示器中的液晶單元的有效像素電位△Vpix_W之數值。即,在此情況下,液晶顯示裝置100中使用的液晶材料係正常白色液晶。詳細而言,圖45A係顯示代表液晶介電常數ε與施加於液晶的電壓之間的關係之特徵的圖,而圖45B係顯示由作為圖45A之圖中所示的特徵之一部分的一橢圓所封閉的一部分之放大圖。
依據液晶顯示裝置100中使用的液晶材料之特徵,如圖45A及45B之圖中所示,若將至少等於約0.5 V的電壓施加於液晶單元,但白色亮度不可避免地下沈。因此,為了最佳化白色亮度,有必要將施加於白色顯示器中的液晶單元之有效像素電位△Vpix_W保持在不大於0.5 V的一數值。基於此原因,CS電位△Vcs及振幅△Vcom之每一者係設定在此一數值以便施加於液晶的有效像素電位△Vpix_W不超過0.5 V。
一實際評估指示,藉由將CS電位△Vcs設定在3.8 V並將振幅△Vcom設定在0.5 V,能獲得一最佳對比度位準。
圖46係顯示用於三個驅動方法(即,依據本發明之該具體實施例的一驅動方法、一相關電容耦合驅動方法以及普通1H Vcom驅動方法)的視訊信號電壓與有效像素電位之間的關係之圖。
在圖46之圖中,水平軸代表視訊信號Vsig,而垂直軸代 表有效像素電位△Vpix。在圖46之圖中,一曲線A代表表達視訊信號電壓Vsig與用於依據本發明之該具體實施例之驅動方法的有效像素電位△Vpix之間的關係之特徵。一曲線C代表表達視訊信號電壓Vsig與用於相關電容耦合驅動方法的有效像素電位△Vpix之間的關係之特徵。一曲線B代表表達視訊信號電壓Vsig與用於普通1H Vcom驅動方法的有效像素電位△Vpix之間的關係之特徵。
從圖46之圖中所示的特徵明白,依據本發明之該具體實施例的驅動方法與相關電容耦合驅動方法比較而提供代表視訊信號電壓Vsig與有效像素電位△Vpix之間的關係之充分改良特徵。
圖47係顯示視訊信號電壓Vsig與用於依據本發明之該具體實施例的驅動方法以及相關電容耦合驅動方法的亮度之間的關係之圖。在圖47之圖中,水平軸代表視訊信號Vsig,而垂直軸代表亮度。
在圖47之圖中,一曲線A代表表達視訊信號電壓Vsig與用於依據本發明之該具體實施例之驅動方法的亮度之間的關係之特徵,而一曲線B代表表達視訊信號電壓Vsig與用於相關電容耦合驅動方法的亮度之間的關係之特徵。
從圖47之圖中所示的特徵明白,當依據相關電容耦合驅動方法而最佳化黑色亮度(2)時,白色亮度(1)會下沈,如藉由曲線B所示。另一方面,依據根據本發明之該具體實施例的驅動方法,使共同電壓信號Vcom之振幅較小以便能最佳化黑色亮度(2)及白色亮度(1),如藉由曲線A所示。
以下提供的等式(5)顯示用於黑色顯示器的有效像素電位△Vpix_B以及用於依據該具體實施例之驅動方法之白色顯示器的有效像素電位△Vpix_W之數值。藉由實質上將數值插入於用於依據該具體實施例之驅動方法的等式(4)中作為其在等式(4)中的個別項之替代物來獲得用於黑色顯示器的有效像素電位△Vpix_B及用於白色顯示器的有效像素電位△Vpix_W之數值。
出於同樣原因,以下提供的等式(6)顯示用於黑色顯示器的有效像素電位△Vpix_B以及用於相關電容耦合驅動方法之白色顯示器的有效像素電位△Vpix_W之數值。藉由實際上將數值插入於用於相關電容耦合驅動方法的等式(1)中作為其在等式(1)中的個別項之替代物來獲得用於黑色顯示器的有效像素電位△Vpix_B及用於白色顯示器的有效像素電位△Vpix_W之數值。
[等式5] (1)對於一黑色顯示器: 最佳化黑色亮度。 (2)對於一白色顯示器: 最佳化白色亮度。
[等式6] (1)對於一黑色顯示器: 最佳化黑色亮度。 (2)對於一白色顯示器: 白色亮度下沈。
從等式(5)及(6)明白,在黑色顯示器之情況下,對於依據該具體實施例的驅動方法及相關電容耦合驅動方法二者,有效像素電位△Vpix_B係3.3 V。因此,最佳化黑色亮度。然而,從等式(6)明白,在白色顯示器之情況下,有效像素電位△Vpix_W係0.8 V,其係大於用於相關電容耦合驅動方法的0.5 V。因此,白色亮度不可避免地下沈,如先前藉由參考圖45B之圖所解釋。
另一方面,從等式(5)明白,在白色顯示器之情況下,有效像素電位△Vpix_W係0.4 V,其係小於用於依據該具體實施例之驅動方法的0.5 V。因此,最佳化白色亮度,如較早藉由參考圖45B之圖所解釋。
該具體實施例係主動矩陣顯示裝置100之一典型具體實施方案,其中校正電路111依據由用於監視器電路120中的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2所偵測的像素電位而校正電容器信號CS之電位Vcs,以便最佳化主動矩陣顯示裝置100之光學特徵。在以下說明的校正系統之具體典型組態中,通常地,第一監視器像素區段107-1係設計用於正(或負)極性的一區段,而第二監視器像素區段107-2係設計用於負(或正)極性的一區段。用於校正電容器信號CS的電位Vcs之系統係稍後參考圖48之圖加以說明的Vcs校正系統111A。
在此具體實施例中,液晶單元LC201之介電常數由於驅動溫度之改變而變化,用於儲存電容器Cs201中的一絕緣膜之厚度由於產品之大量生產中產生的變化而變化,以及液晶單元LC201之間隙亦由於大量生產中產生的變化而變化。介電常數、絕緣膜厚度以及單元間隙中的此等變化使施加於液晶單元LC201的電位變化。基於此原因,介電常數、絕緣膜厚度以及單元間隙中的變化係藉由監視施加於液晶單元LC201的電位之變化而電性地偵測以便抑制電位之變化。以此方式,可以消除由驅動溫度之改變引起的介電常數變化、由大量生產中產生的變化引起的絕緣膜厚度變化以及亦由大量生產中產生的變化引起的單元間隙變化之效應。
即,依據該具體實施例的液晶顯示面板使用監視器(或偵測)像素電路,其分別用作亦稱為一感測器像素電路的 一虛設像素電路,該感測器像素電路用於偵測由驅動溫度引起以及由產品之大量生產引起的變化。偵測之結果係用於校正出現在儲存線上的電位或校正參考驅動器之操作。因此,可以實施能夠最佳化(或校正)亮度之液晶顯示裝置。
應注意圖4中未顯示的一參考驅動器用作用於產生待由信號線加以傳遞的像素視訊資料之分級電壓產生電路。即,用於依據由用於監視器電路120中的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2所偵測的像素電位而校正參考驅動器之操作的系統用作用於校正視訊信號Sig之電位Vsig的系統。用於校正視訊信號Sig之電位Vsig的系統係稍後參考圖48之圖加以說明的Vsig校正系統113。在下列說明中,記號Vsig亦係用以表示視訊信號Sig本身。如先前所說明,第一監視器像素區段107-1係設計用於正(或負)極性的一區段,而第二監視器像素區段107-2係設計用於負(或正)極性的一區段。
如以上所解釋,依據該具體實施例之主動矩陣顯示裝置100的校正系統依據由用於監視器電路120中作為設計用於正(或負)極性之一區段的第一監視器像素區段107-1以及用於監視器電路120中作為設計用於負(或正)極性之一區段的第二監視器像素區段107-2所偵測的像素電位而校正參考驅動器之操作。如圖48之圖中所示,校正系統包括用作第一校正系統的Vcom校正系統110A、用作第二校正系統的上述Vcs校正系統111A以及用作第三校正系統的上述Vsig 校正系統113。Vcom校正系統110A係用於監視器電路120中的偵測結果輸出電路110,而Vcs校正系統111A係上文引用的校正電路111。
Vcom校正系統110A使用一比較器1101及一放大器1102作為主要組件。出於同樣原因,Vcs校正系統111A使用一比較器1111及一放大器1112作為主要組件。以相同方式,Vsig校正系統113使用一比較器1131及一參考驅動器1132,包括作為主要組件的一放大器。
應注意,圖48之圖中所示的偵測像素區段(分別稱為監視器像素區段)107A、107B及107C之每一者具有等效於用於監視器電路120中作為設計用於正(或負)極性之一區段的第一監視器像素區段107-1以及亦用於監視器電路120中作為設計用於負(或正)極性之一區段的第二監視器像素區段107-2之功能的功能。
首先,在Vcs校正系統111A中,一像素電位處理區段116根據用作第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2的偵測像素區段(亦稱為監視器像素區段)107A之輸出而產生一電位。例如,像素電位處理區段116產生對應於由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生為具有彼此相反極性之信號的信號之間的電位差異之電位。接著,比較器111將由像素電位處理區段116輸出的電位與預先特別決定用於Vcs校正系統111A之第一參考電位比較。在圖48之圖中,第一參考電位係顯示為參考電位1。比較器111輸出一比較結果,其通常係一信號, 其位準代表由像素電位處理區段116輸出的電位與至放大器1112的第一參考電位之間的量值關係。例如,比較器1111輸出具有一位準的比較結果信號,該位準指示由像素電位處理區段116輸出的電位係低於、等於或高於至放大器1112的第一參考電位。放大器1112接著放大由比較器1111產生的比較結果信號以便產生一校正電容器信號CS之電位Vcs。最後,放大器1112斷定特別提供用於偵測像素區段107A之一電容器線以及電容器線105-1至105-m之一上的校正電容器信號CS。在此專利說明書中,記號Vcs亦係用以表示電容器信號CS。
出於同樣原因,首先,在Vsig校正系統113中,一像素電位處理區段117根據用作第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2的偵測像素區段(亦稱為監視器像素區段)107B之輸出而產生一電位。例如,像素電位處理區段117產生對應於由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生為具有彼此相反極性之信號的信號之間的電位差異之電位。接著,比較器1131將由像素電位處理區段117輸出的電位與預先特別決定用於Vsig校正系統113之第二參考電位比較。在圖48之圖中,第二參考電位係顯示為參考電位2。比較器1131輸出一比較結果,其通常係一信號,其位準代表由像素電位處理區段117輸出的電位與至包括放大器112之參考驅動器1132的第二參考電位之間的量值關係。例如,比較器1131輸出具有一位準的比較結果信號,該位準指示由像素電位處理區段117 輸出的電位係低於、等於或高於至包括一放大器之參考驅動器1132的第二參考電位。包括一放大器的參考驅動器1132接著放大由比較器1131產生的比較結果信號以便產生一校正視訊信號Sig之電位Vsig。最後,包括一放大器之參考驅動器1132斷定特別提供用於偵測像素區段107B之一信號線以及信號線106-1至106-n之一上的校正視訊信號Sig。在此專利說明書中,記號Vsig亦係用以表示視訊信號Sig。
以相同方式,首先,在Vcom校正系統110A中,一像素電位處理區段115根據用作第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2的偵測像素區段(亦稱為監視器像素區段)107C之輸出而產生一電位。例如,像素電位處理區段115產生由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生為具有彼此相反極性之信號的信號之電位的平均值。接著,比較器1101將由像素電位處理區段115輸出的電位與預先特別決定用於Vcom校正系統110A之第三參考電位比較。在圖48之圖中,第三參考電位係顯示為參考電位3。在此情況下,由放大器1102輸出的共同電壓信號Vcom能用作第三參考電位。比較器1101輸出一比較結果,其通常係一信號,其位準代表由像素電位處理區段115輸出的電位與至放大器1102的第三參考電位之間的量值關係。例如,比較器1101輸出具有一位準的比較結果信號,該位準指示由像素電位處理區段115輸出的電位係低於、等於或高於至放大器1102的第三參考電位。放大器 1102接著放大由比較器1101產生的比較結果信號以便產生一校正共同電壓信號Vcom。最後,放大器1102斷定特別提供用於偵測像素區段107C之一共同電壓供應線以及VCOM(Vcom)供應線112上的校正共同電壓信號Vcom。
從以上說明明白,Vcs校正系統111A透過特別提供用於像素偵測系統107A的電容器線而回授校正電容器信號Vcs至像素偵測系統107A。出於同樣原因,Vsig校正系統113透過特別提供用於像素偵測系統107B的信號線而回授校正電容器信號Vsig至像素偵測系統107B。以相同方式,Vcom校正系統110A透過特別提供用於像素偵測系統107C的共同電壓供應線而回授校正共同電壓信號Vcom至像素偵測系統107C。因此,電位能穩定在預先決定的位準。
除產生對應於由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生為具有彼此相反極性之信號的信號之間的電位差異之電位以外,亦可以提供一組態,其中像素電位處理區段116及117之每一者產生對應於由第一監視器像素區段107-1或第二監視器像素區段107-2產生的信號之電位與接地之電位之間的差異之電位。然而,藉由產生對應於由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生為具有彼此相反極性之信號的信號之間的電位差異之電位而且將該差異與預先決定的參考電位比較,能獲得較佳校正結果。
圖48之圖中所示的組態係一典型組態,其具有三個偵測像素區段107A、107B及107C,其係提供用於校正儲存信 號Vcs的系統,該儲存信號分別係儲存信號CS之電位、視訊信號Sig之電位Vsig以及共同電壓信號Vcom。然而,此組態導致增加電路區域。
為了解決增加電路區域之問題,此具體實施例僅具備一個偵測像素區段107,如圖49中所示。偵測像素區段107係藉由利用開關電路114而選擇性地連接至Vcs校正系統111A、Vsig校正電路113以及Vcom校正系統110A。應注意圖49之圖中所示的組態係一典型組態,其中一個偵測像素區段107(亦稱為監視器像素區段)係由複數個系統(即,用於校正依據該具體實施例的儲存信號Vcs、視訊信號Sig之電位Vsig以及共同電壓信號Vcom的上述系統)共享。
應注意圖49係顯示包括複數個信號校正系統及由該等信號校正系統所共享的一個監視器像素區段(亦稱為偵測像素區段)之一典型組態的圖。
開關電路114具有一主動(固定)接觸點「a」及三個被動接觸點「b」、「c」及「d」。固定接觸點「a」係連接偵測像素區段107之輸出端子以用作用於接收由偵測像素區段107所偵測的像素電位之一接觸點。三個被動接觸點「b」、「c」及「d」係分別連接至Vcom校正系統110A、Vsig校正系統113以及Vcs校正系統111A之輸入端子。
在Vcom校正系統110A中,比較器1101之輸出端子係連接至一記憶體1103,其係用於儲存由比較器1101輸出的一偵測結果為由比較器1101輸出的一比較結果。出於同樣原因,在Vsig校正系統113中,比較器1131之輸出端子係連 接至一記憶體1133,其係用於儲存由比較器1131輸出的一偵測結果為由比較器1131產生的一比較結果。以相同方式,在Vcs校正系統111A中,比較器1111之輸出端子係連接至一記憶體1113,其係用於儲存由比較器1111輸出的一偵測結果為由比較器1111產生的一比較結果。以此方式,由偵測像素區段107產生的偵測結果能在Vcom校正系統110A、Vsig校正系統113及Vcs校正系統111A當中切換。應注意記憶體1103、1113及1133之類型係決不限於一特定記憶體類型。即,例如記憶體1103、1113及1133之每一者可以為一DRAM、一SRAM或類似物。
採用此組態,僅一個偵測像素區段107能用於複數個信號校正系統,其係獨立於彼此而提供為用於校正各種信號的系統。應注意,除額外記憶體1103、1113及1133以外,圖49之圖中所示的Vcom校正系統110A、Vcs校正系統111A及Vsig校正系統113的組態係與圖48之圖中所示的Vcom校正系統110A、Vcs校正系統111A及Vsig校正系統113的組態相同。
另外,不必以特定順序實行藉由利用開關電路114而在Vcom校正系統110A、Vsig校正系統113及Vcs校正系統111A當中切換偵測像素區段107的操作。事實上,能藉由任意地指定一權重至Vcom校正系統110A、Vsig校正系統113及Vcs校正系統111A之每一者而實行在Vcom校正系統110A、Vsig校正系統113及Vcs校正系統111A當中切換偵測像素區段107的操作。
圖50A至50D之每一者係一典型操作之解釋中參考的圖,該典型操作用以在提供用於校正各種信號作為共享偵測像素區段107之系統的複數個系統當中切換偵測像素區段107(亦稱為監視器像素區段)。在圖50A至50D之圖中,記號com表示期間Vcom校正系統110A係選定系統的週期,記號CS表示期間Vcs校正系統111A係選定系統的週期以及記號Sig表示期間Vsig校正系統113係選定系統的週期。
更明確而言,圖50A係顯示輪流在複數個校正系統當中切換偵測像素區段107的典型操作之圖。圖50B係顯示藉由指定一權重至用於校正共同電壓信號Vcom之系統而在複數個校正系統當中切換偵測像素區段107的典型操作之圖。詳細而言,由偵測像素區段107偵測的像素電位係在按順序供應偵測像素電位給Vcs校正系統111A及Vsig校正系統113之前供應給一列中的Vcom校正系統110A二次或三次。圖50C係顯示在複數個校正系統當中切換偵測像素區段107一欄位一次的典型操作之圖。圖50D係顯示在複數個校正系統當中切換偵測像素區段107一欄位二次的典型操作之圖。
應注意,沒有必要堅持採用一驅動方法,例如欄位驅動方法或線驅動方法,只要能獲得所需電位。
該等信號校正系統之每一者能藉由採用LTPS科技而整合於主動矩陣顯示裝置100中或附於主動矩陣顯示裝置100作為一COG、一COF或類似物。
圖51係顯示其中將Vcom校正系統110A、Vcs校正系統 111A及Vsig校正系統113安裝在一外部IC 130上的一典型組態之圖。
信號校正系統之數目係決不限於三個。例如,可以提供其中能併入該等信號校正系統之任何僅二個的一組態。圖52A至52C之每一者係顯示其中併入該三個信號校正系統之僅二個的組態之圖。
更明確而言,圖52A係顯示一組態之圖,在該組態中併入二個信號校正系統,即,Vcs校正系統111A及Vsig校正系統113,並藉由利用開關電路114A將偵測像素區段107從Vcs校正系統111A切換至Vsig校正系統113且反之亦然。同樣地,圖52B係顯示一組態之圖,在該組態中併入二個信號校正系統,即,Vcom校正系統110A及Vcs校正系統111A,並藉由利用開關電路114A將偵測像素區段107從Vcom校正系統110A切換至Vcs校正系統111A且反之亦然。同樣地,圖52C係顯示一組態之圖,在該組態中併入二個信號校正系統,即,Vcom校正系統110A及Vsig校正系統113,並藉由利用開關電路114A將偵測像素區段107從Vcom校正系統110A切換至Vsig校正系統113且反之亦然。
圖53係顯示一更具體典型組態之圖,在該組態中併入二個信號校正系統,即Vcom校正系統110A及Vcs校正系統111A,甚如圖52B之圖中所示的組態。圖54係顯示典型時序之圖。採用此等時序,圖53之圖中所示的電路將對應於圖52之圖中所示的偵測像素區段107的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2從Vcom校正系統110A 切換至Vcs校正系統111A且反之亦然。應注意在圖53之圖中所示組態係一典型組態,其中第一監視器像素區段107-1係驅動為正極性之一像素電路,而第二監視器像素區段107-2係驅動為負極性之一像素電路。
第一監視器像素區段107-1係透過開關SW10-1連接至像素電位處理電路115以處理共同電壓信號Vcom並透過開關SW10-2連接至像素電位處理電路116以處理儲存信號Vcs。出於同樣原因,第二監視器像素區段107-2係透過開關SW20-1連接至像素電位處理電路115並透過開關SW20-2連接至像素電位處理電路116。
像素電位處理電路115之輸出端子係連接至用於Vcom校正系統110A中的比較器1101之二個輸入端子之一。出於同樣原因,像素電位處理電路116之輸出端子係連接至用於Vcs校正系統111A中的比較器1111之二個輸入端子之一。
開關SW10-1及SW10-2係交替地置於開啟及關閉狀態。出於同樣原因,開關SW20-1及SW20-2亦係交替地置於開啟及關閉狀態。然而,開關SW10-1及SW20-1彼此同步操作以便分別連接第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2至像素電位處理電路115並從該像素電位處理電路斷開該等監視器像素區段。出於同樣原因,開關SW10-2及SW20-2彼此同步操作以便分別連接第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2至像素電位處理電路116並從該像素電位處理電路斷開該等監視器像素區段。
採用以上說明的組態,以一個欄位(或1F)之間隔交替地監視用於偵測共同電壓信號Vcom的二個極性之電位以及用於偵測儲存信號Vcs的二個極性之電位。監視用於偵測共同電壓信號Vcom的電位之結果係在一特定欄位期間供應給Vcom校正系統110A,而監視用於偵測儲存信號Vcs的電位之結果係在隨該特定欄位之後的一欄位期間供應給Vcs校正系統111A。
在Vcom校正系統110A中,首先,用於調整共同電壓信號Vcom的像素(pix)電位處理區段115根據由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2所輸出的信號而產生一電位。例如,像素電位處理區段115產生由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生為具有彼此相反極性之信號的信號之電位的平均值。像素電位處理區段115輸出產生電位至比較器1101之輸入端子之一。比較器1101之另一輸入端子接收預先特別決定用於Vcom校正系統110A的上述第三參考電位。接著,比較器1101將由像素電位處理區段115輸出的電位與第三參考電位比較。在此情況下,由放大器1102輸出的共同電壓信號Vcom係用作第三參考電位。比較器1101因比較而產生一比較結果,其通常係代表由像素電位處理區段115輸出的電位與第三參考電位之間的量值關係之一邏輯位準。由比較器1101產生的比較結果邏輯位準係用以產生其中心值加以自動地調整之一校正共同電壓信號Vcom。
出於同樣原因,在Vcs校正系統111A中,首先,用於調 整電容器信號Vcs的像素(pix)電位處理區段116根據由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2所輸出的信號而產生一電位。例如,像素電位處理區段116產生由第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2產生為具有彼此相反極性之信號的信號之間的電位差異。像素電位處理區段116輸出產生電位差異至比較器1111之輸入端子之一。比較器1111之另一輸入端子接收預先特別決定用於Vcs校正系統111A的上述第一參考電位。接著,比較器1111將由像素電位處理區段116輸出的電位差異與第一參考電位比較。在此情況下,從一外部來源接收的電位Vref係用作第一參考電位。比較器1111因比較而產生一比較結果,其通常係代表由像素電位處理區段116輸出的電位差異與第一參考電位之間的量值關係之一邏輯位準。由比較器1111產生的比較結果邏輯位準係用以產生一校正電容器信號CS之電位Vcs。
接著,解釋以上說明的組態之操作。
用於垂直驅動電路102中的垂直移位暫存器VSR之每一者接收由該圖中未顯示的一時脈產生器所產生的一垂直啟動脈衝VST為用作啟動一垂直掃描操作之命令的一脈衝以及由該時脈產生器所產生的一垂直時脈信號為用作垂直掃描操作之參考的一時脈信號。應注意該垂直時脈信號通常係具有彼此相反相位的垂直時脈信號VCK及VCKX。
在移位暫存器VSR之每一者中,該等垂直時脈信號之位準得以偏移而且該等垂直時脈信號係延遲脈衝間變化的延 遲時間。例如,在移位暫存器VSR之每一者中,正常寫入垂直啟動脈衝VST與垂直時脈信號VCK同步啟動一偏移操作而且從移位暫存器VSR偏移出的一脈衝係供應給提供用於移位暫存器VSR的一閘極緩衝器。
另外,正常垂直啟動脈衝VST係按順序從定位在可用像素區段101以上或以下的時脈產生器傳播至移位暫存器VSR。因此,基本上,由移位暫存器VSR與垂直時脈信號同步供應的脈衝係藉由與移位暫存器VSR相關聯的閘極緩衝器而在閘極線104-1至104-m上斷定以便輪流驅動閘極線104-1至104-m。
垂直驅動電路102通常分別從第一閘極線104-1及第一電容器線105-1開始按順序驅動閘極線104-1至104-m及電容器線105-1至105-m。在一閘極線(閘極線104-1至104-m之一)上斷定一閘極脈衝GP以便寫入一視訊信號於連接至該閘極線的一像素電路PXLC之後,由連接至像素電路PXLC的電容器線(電容器線105-1至105-m之一)所傳遞以供應電容器信號給像素電路PXLC的電容器信號(電容器信號CS1至CSm之一)之位準係藉由連接至電容器線的開關(開關SW1至SWm之一)從第一位準CSH改變至第二位準CSL或反之亦然。由電容器線105-1至105-m傳遞的電容器信號CS1至CSm係以如下說明的替代方式分別設定在第一位準CSH或第二位準CSL。
例如,當垂直驅動電路102透過第一電容器線105-1供應設定在第一位準CSH的電容器信號CS1至像素電路PXLC 時,垂直驅動電路102其後接著透過第二電容器線105-2供應設定在第二位準CSL的電容器信號CS2給像素電路PXLC,透過第三電容器線105-3供應設定在第一位準CSH的電容器信號CS3給像素電路PXLC以及透過第四電容器線105-4供應設定在第二位準CSL的電容器信號CS4給像素電路PXLC。以相同方式,垂直驅動電路102然後將電容器信號CS5至CSm交替地設定在第一位準CSH或第二位準CSL並分別透過電容器線105-5至105-m供應電容器信號CS5至CSm給像素電路PXLC。
電容器信號係根據從用於監視器電路120中的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2所偵測的電位由Vcs校正系統111A校正至一預定電位。
以較小振幅△Vcom交替的共同電壓信號Vcom係供應給用於可用像素區段101之每一個像素電路PXLC中的液晶單元LC201之第二像素電極作為所有像素電路PXLC之一共同信號。
共同電壓信號Vcom之中心值係根據從用於監視器電路120中的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2所偵測的電位由Vcom校正系統110A調整至一最佳值。
根據由該圖中未顯示的一時脈產生器產生為用作啟動水平掃描操作之命令的脈衝之水平啟動脈衝HST以及用作水平掃描操作之參考脈衝的水平時脈信號,水平驅動電路103在每一個1H或每一個水平掃描週期H內按順序取樣輸 入視訊信號Vsig以便每次寫入輸入視訊信號Vsig於藉由垂直驅動電路102透過信號線106-1至106-n所選擇之一列上的像素電路PXLC。應注意水平時脈信號通常係具有彼此相反相位的水平時脈信號HCK及HCKX。
例如,首先,驅動並控制用於R(紅色)的一選擇器開關以進入傳導狀態。在此狀態中,R資料係輸出至信號線並寫入於像素電路。在寫入R資料於像素電路之後,驅動並控制用於G(綠色)的一選擇器開關以進入傳導狀態。在此狀態中,G資料係輸出至信號線並寫入於像素電路。在寫入G資料於像素電路之後,驅動並控制用於B(藍色)的一選擇器開關以進入傳導狀態。在此狀態中,B資料係輸出至信號線並寫入於像素電路。
在此具體實施例中,在已寫入自信號線的一視訊信號於像素電路之後,即,在閘極脈衝GP之下降邊緣之後,藉由電容器線(即,儲存線105-1至105-m之一)上的電容器信號之變化,利用一電容耦合效應並透過儲存電容器Cs201而改變出現在像素電路上的電位(即,出現在節點ND201上的電位)。改變出現在節點ND201上的電位以便調變施加於液晶單元的電壓。
此時施加於液晶單元LC201之第二像素電極作為所有像素電路之一共同信號的共同電壓信號Vcom並非設定在固定值。相反,共同電壓信號Vcom係具有範圍10 mV至1.0 V內的小振幅△Vcom及通常每一個水平掃描週期改變一次或每一個1H改變一次的極性之一系列脈衝。因此,不僅最 佳化黑色亮度,而且亦最佳化白色亮度。
如以上所說明,依據該具體實施例,提供一驅動方法,因此在閘極線104-1至104-m之一特定者上斷定一閘極脈衝GP之下降邊緣之後,即,在寫入自一信號線(即,信號線106-1至106-n之一)的像素視訊資料於連接至特定閘極線104之一像素電路PXLC之後,驅動分別獨立連接用於該等列之一的電容器線105-1至105-m,如以上所說明,從而產生用於像素電路PXLC之每一者中的儲存電容器Cs201之電容耦合效應,並且在該等像素電路PXLC之每一者中,由於電容耦合效應而改變出現在節點ND201上的電位以便調變施加於液晶單元LC201的電壓。
接著,在依據此驅動方法的實際驅動操作之過程中,一監視器電路偵測發現為出現在除可用像素區段101以外所提供的第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之監視器像素電路PXLC上的偵測電位之平均值的一電位作為具有正及負極性的電位,並根據偵測電位平均值而自動地校正一共同電壓信號Vcom之中心值。在此專利說明書中,出現在監視器像素電路PXLC上的電位意指出現在監視器像素電路PXLC之連接節點ND201上的電位。
藉由實行以上說明的操作,能獲得以下說明的效應。
因為主動矩陣顯示裝置100包括用於自動地調整用作主動矩陣顯示裝置100之液晶顯示面板中的共同電壓信號Vcom之中心值的一系統,所以出貨時不需要要求煩瑣工時的檢驗程序。因此,即使共同電壓信號Vcom之中心值 係由於其中使用主動矩陣顯示裝置100之環境的溫度、驅動方法、驅動頻率、背光(B/L)亮度或入射光之亮度而偏移,用於自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值的系統仍能夠將共同電壓信號Vcom之中心值維持在對環境最佳的數值。因此,主動矩陣顯示裝置100提供適當地預防閃爍產生於主動矩陣顯示裝置100之顯示螢幕上的能力之優點。
另外,藉由調整共同電壓信號Vcom之中心值至一最佳值,可以消除實際像素電位中的變化對影像品質的效應。
在此基礎上,此具體實施例具有一組態,其中監視器電路120係在鄰近於可用像素區段101之位置處獨立於可用像素區段101而建立為使用第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2、監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1及第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2的電路。另外,提供閘極線以便形成所謂的巢套佈局。因此,該具體實施例提供設計液晶顯示面板所採用的較高自由度之優點。
因此,較易於佈局監視器電路120之組態電路,即,較易於佈局第一監視器像素區段107-1、第二監視器像素區段107-2、監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)108、第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)109-1及第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)109-2。
在此基礎上,因此能從可用像素區段101提供特別設計用於監視器像素區段的垂直及水平驅動電路以便可以解決 必須在視訊信號之遮沒週期中實行校正操作的問題。
在此具體實施例中,依據第一方法,寫入具有彼此不同的振幅之視訊信號於監視器像素電路以便故意地提供一位移給從像素電路之每一者偵測的一平均電位作為用於校正偵測電位的一位移以致消除偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。另一方面,依據第二方法,每一監視器像素電路具備一電容器以便故意地提供一位移給一偵測平均電位作為用於校正偵測電位的一位移以致消除該偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。
藉由採用第一及第二方法之任一者或該等方法之一組合,可以取消該偵測電位從預計用於顯示器像素電路之目標電位的偏移。
另外,在此具體實施例中,實行一驅動操作以將開關121及122之每一者置於使偵測線短路的一關閉狀態中,該等偵測線傳遞從與可用像素電路(亦分別稱為顯示器像素電路或有效像素電路)彼此分離提供的監視器像素電路(亦分別稱為偵測、感測器或虛設像素電路)偵測的電位,以便獲得偵測電位之平均值。該具體實施例係設計成一組態,其中在使傳遞從監視器像素電路偵測的電位之偵測線彼此短路以便獲得偵測電位之平均值的程序之後,實行重新寫入一視訊信號於該等監視器像素電路之每一者的操作以便校正該等偵測電位之每一者的變形並因此可提供電性保護。
因此,在此組態中,根據在使傳遞從監視器像素電路偵測的電位之偵測線彼此短接的操作之後是否實行重新寫入一視訊信號於監視器像素電路的程序而預防電位變形。因此,預防像素功能由於由(例如)燒入現象所證明的變形電位而惡化。
另外,在此具體實施例中,具有小時間常數的監視器像素電路具備一調整電阻器。具體而言,進行有獨創性的嘗試以設計監視器像素電路中的閘極線之形狀以便閘極線亦用作一電阻器。以此方式,能使監視器像素電路中的閘極線之時間常數等於顯示器像素電路中的閘極線之時間常數。因此,可以減輕出現在監視器像素電路(亦稱為偵測像素電路)中的電位係從預計用於顯示器像素電路之目標電位偏移的擔心。因此,不再擔心校正功能並不正常地工作。
在此基礎上,該具體實施例中包括僅一個偵測像素區段107。在該具體實施例之組態中,因偵測由偵測像素區段107所輸出的電位係藉由利用開關電路114而切換以選擇性地輸出至Vcom校正系統110A、Vcs校正系統111A、Vsig校正系統113或類似物。在此組態中,僅一個偵測像素區段107係由用於校正彼此不同的信號之複數個信號校正系統共享並允許該等校正系統獨立於彼此地加以提供而不要求電路區域的增加。
另外,像素電路PXLC之每一者包括用作一切換器件的一薄膜電晶體TFT201、一液晶單元LC201以及一儲存電容 器Cs201。液晶單元LC201之第一像素電極係連接至薄膜電晶體TFT201之汲極(或源極)。薄膜電晶體TFT201之汲極(或源極)亦係連接至儲存電容器Cs201之第一電極。在提供在該等列之任一個別者上的該等像素電路之每一者中,該儲存電容器之第二電極係連接至與個別列連接之一電容器線。另外,具有以預先決定的時間間隔改變的一位準之一共同電壓信號係供應給該顯示元件之第二像素電極作為所有像素電路之一共同信號。因此,能最佳化黑色亮度及白色亮度二者。因此,能獲得一最佳對比度位準。
此外,在此具體實施例中,液晶單元LC201之介電常數由於驅動溫度之改變而變化,用於儲存電容器Cs201中的一絕緣膜之厚度由於產品之大量生產中產生的變化而變化,以及液晶單元LC201之間隙亦由於大量生產中產生的變化而變化。介電常數、絕緣膜厚度以及單元間隙中的此等變化使施加於液晶單元LC201的電位變化。基於此原因,介電常數、絕緣膜厚度以及單元間隙中的變化係藉由監視施加於液晶單元LC201的電位之變化而電性地偵測以便抑制電位之變化。以此方式,可以消除由驅動溫度之改變引起的介電常數變化、由大量生產中產生的變化引起的絕緣膜厚度變化以及亦由大量生產中產生的變化引起的單元間隙變化之效應。
此外,用於依據該具體實施例之垂直驅動電路102中的CS驅動器識別一電容器信號CS之極性,該識別僅根據在寫入一信號於一像素電路之操作中觀察為採用由極性辨識 脈衝POL指示之時序所觀察的極性之極性,而獨立於在CS驅動器之級之前及之後的級並獨立於因一前圖框而偵測的圖框。
即,可以僅根據在CS驅動器本身之級中產生的信號而獨立於在該具體實施例中的CS驅動器之級之前及之後的級中產生的信號來控制一電容器信號CS。
迄今說明的具體實施例實施一液晶顯示裝置,其使用一類比介面驅動電路以接收供應給該液晶顯示裝置的一類比視訊信號,閂鎖該類比視訊信號並按順序逐點寫入閂鎖類比視訊信號於像素電路。然而,應注意,該具體實施例亦能應用於一液晶顯示裝置以接收一數位視訊信號並藉由採用一選擇器方法按順序逐線寫入該數位視訊信號於像素電路。
另外,如以上所說明,依據該具體實施例,提供一驅動方法,因此在閘極線104-1至104-m之一特定者上斷定一閘極脈衝GP之下降邊緣之後,即,在寫入自一信號線(即,信號線106-1至106-n之一)的像素視訊資料於連接至特定閘極線104之一像素電路PXLC之後,驅動分別獨立連接用於該等列之一的電容器線105-1至105-m,如以上所說明,從而產生用於像素電路PXLC之每一者中的儲存電容器Cs201之電容耦合效應,並且在該等像素電路PXLC之每一者中,由於電容耦合效應而改變出現在節點ND201上的電位以便調變施加於液晶單元LC201的電壓。在此基礎上,該具體實施例包括一自動信號校正系統,其中在依據此驅動 方法之實際驅動操作期間,一監視器電路偵測發現為出現在第一監視器像素區段107-1及第二監視器像素區段107-2之監視器像素電路PXLC上的偵測電位之平均值的一電位作為具有正及負極性的電位,並根據偵測電位平均值而自動地校正一共同電壓信號Vcom之中心值。
然而,應注意由用於校正共同電壓信號Vcom之中心值的該自動信號校正系統所採用的驅動方法不必為電容耦合驅動方法。即,該自動信號校正系統亦可採用普通1H Vcom倒轉驅動方法。
圖55係顯示因在用於校正共同電壓信號Vcom之中心值的該自動信號校正系統中採用普通1H Vcom倒轉驅動方法而產生的信號之典型波形的圖。在此情況下,具有正極性的電位從不同時與具有負極性的電位共存,因為液晶單元之第一像素電極(即,定位在TFT側上的像素電極)與共同電壓信號Vcom之1H倒轉同步經歷電容耦合效應。
因此有必要設計用以偵測出現在像素電路中的電位之技術。
圖56係顯示一偵測電路500之一典型組態的圖,該偵測電路包括用於藉由採用普通1H Vcom倒轉驅動方法而校正共同電壓信號Vcom之中心值的一自動信號校正系統。圖57顯示圖56之圖中所示的偵測電路500中產生的信號之典型時序圖。
圖56之圖中所示的偵測電路500使用開關SW501至SW507、電容器C501至C503、一比較放大器501、一 CMOS緩衝器502及一輸出緩衝器503。
在偵測電路500中,首先,將開關SW506及SW507之每一者置於開啟狀態。在此狀態中,比較放大器501之輸入及輸出端子係彼此連接,從而將比較放大器501置於重設狀態。另外,參考電壓Vref係電性充電於電容器C503中。接著,將開關SW506及SW507置於關閉狀態。
其後,(1/2)Sig電壓係供應給用於正極性的監視器像素區段及用於負極性的監視器像素區段之每一者。接著,用於正極性的監視器像素區段及用於負極性的監視器像素區段中使用的儲存電容器係採用彼此偏移1H的時序而驅動於電容耦合狀態中。其後,二個儲存電容器係再次驅動於電容耦合狀態中以獲得共同電壓信號Vcom的直流值。
將開關SW501置於開啟狀態以便在週期1H期間將一像素電路PIXA之電荷C1A累積在電容器C501中。出於同樣原因,接著將開關SW502置於開啟狀態以便在週期1H期間將一像素電路PIXB之電荷C1B累積在電容器C502中。
然後,將開關SW503及SW504之每一者置於開啟狀態以便將電容器C501中累積的電荷C1A與電容器C502中累積的電荷C1B合併而且獲得電荷C1A及C1B之平均值。
以此方式,能在用於校正共同電壓信號Vcom之中心值的自動信號校正系統中採用普通1H Vcom倒轉驅動方法。
同樣在此情況下,在出貨時不需要要求煩瑣工時的檢驗程序。因此,即使共同電壓信號Vcom之中心值係由於其中使用用作主動矩陣顯示裝置100之液晶顯示面板的環境 之溫度、驅動方法、驅動頻率、背光(B/L)亮度或入射光之亮度而偏移,用於自動地調整共同電壓信號Vcom之中心值的系統仍能夠將共同電壓信號Vcom之中心值維持在對環境最佳的數值。因此,主動矩陣顯示裝置100提供適當地預防閃爍產生於顯示螢幕上的能力之優點。
另外,藉由調整共同電壓信號Vcom之中心值至一最佳值,可以消除實際像素電位中的變化對影像品質的效應。
以上說明的具體實施例利用分別用作一像素電路之顯示元件(或電光器件)的液晶單元而實施一主動矩陣顯示裝置。然而,本發明之範疇決不限於此液晶顯示裝置。即,本發明能應用於所有主動矩陣顯示裝置,包括利用分別用作一像素電路之顯示元件的EL器件之一主動矩陣EL(電致發光)顯示裝置。
依據以上說明的具體實施例之顯示裝置能用作一LCD(液晶顯示)面板,其係一直視視訊顯示裝置或一投影LCD裝置(例如液晶投影機)之液晶顯示面板。直視視訊顯示裝置之範例係液晶監視器及液晶觀景器。
在此基礎上,由依據該具體實施例之主動矩陣液晶顯示裝置代表的主動矩陣顯示裝置之每一者不僅能用作OA設備(例如個人電腦及文字處理器)之顯示單元以及TV接收器之顯示單元,而且亦能用作需要使大小較小而且緊湊的電子設備(或可攜式終端機)之顯示單元。此電子設備或此可攜式終端機之範例為手持電話及PDA。
另外,熟習技術人士應瞭解,可根據設計要求及其他因 素而進行各種修改、組合、子組合與變更,只要其係在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內即可。
圖58係粗略地顯示用作本發明所應用於的一可攜式終端機600之電子設備的外部視圖之圖。此一可攜式終端機600之一範例係手持電話。
依據本發明之一具體實施例的手持電話600使用一揚聲器區段620、一顯示區段630、一操作區段640以及一話筒區段650,其係藉由從電話外殼610之頂部開始按順序配置而提供在手持電話600之電話外殼610的正面側上。
用於具有以上說明的組態之手持電話600中的顯示區段630通常係一液晶顯示裝置,其係依據迄今說明的該具體實施例之主動矩陣液晶顯示裝置。
如以上所說明,藉由在一可攜式終端機(例如手持電話600)中使用依據迄今說明的該具體實施例之主動矩陣液晶顯示裝置作為顯示區段630,手持電話600提供諸如有效預防閃爍產生於顯示螢幕上之優點以及採用高品質顯示一影像之能力。
另外,能減小節距,能減少圖框之寬度而且能降低顯示裝置的功率消耗。因此,亦能減小該可攜式終端機之主要單元的功率消耗。
1‧‧‧液晶顯示裝置
2‧‧‧可用像素區段
3‧‧‧垂直驅動電路(VDRV)
4‧‧‧水平驅動電路(HDRV)
5-1至5-m‧‧‧掃描線
6-1至6-n‧‧‧信號線
7‧‧‧供應線
21‧‧‧像素電路
100‧‧‧主動矩陣顯示裝置
101‧‧‧可用像素區段
102‧‧‧垂直驅動電路(V/CSDRV)
103‧‧‧水平驅動電路(HDRV)
104-1至104-m‧‧‧閘極線/掃描線
105-1至105-m‧‧‧電容器線
106-1至106-n‧‧‧信號線
107‧‧‧偵測像素區段
107A‧‧‧監視器像素區段/偵測像素區段/像素偵測系統
107B‧‧‧監視器像素區段/偵測像素區段/像素偵測系統
107C‧‧‧偵測像素區段/監視器像素區段/像素偵測系統
107-1‧‧‧第一監視器(虛設)像素區段(MNTP1)
107-2‧‧‧第二監視器像素區段(MNTP2)
108‧‧‧監視器垂直驅動電路(V/CSDRVM)
109‧‧‧監視器水平驅動電路
109-1‧‧‧第一監視器水平驅動電路(HDRVM1)
109-2‧‧‧第二監視器水平驅動電路(HDRVM2)
110‧‧‧偵測結果輸出電路
110A‧‧‧Vcom校正系統
111‧‧‧校正電路
111A‧‧‧Vcs校正系統
112‧‧‧供應線
113‧‧‧Vsig校正系統
114‧‧‧開關電路
114A‧‧‧開關電路
115‧‧‧像素電位處理區段
116‧‧‧像素電位處理區段
117‧‧‧像素電位處理區段
120‧‧‧監視器電路
121‧‧‧開關
122‧‧‧開關
123‧‧‧比較結果輸出區段
124‧‧‧平均電位偵測電路
125‧‧‧輸出電路
130‧‧‧外部IC
302‧‧‧閘極線
303‧‧‧電容器線
304‧‧‧信號線
312‧‧‧閘極線
313‧‧‧電容器線
314‧‧‧信號線
400‧‧‧電位變形預防電路
400A‧‧‧電位變形預防電路
401‧‧‧2輸入OR閘極
402至404‧‧‧移位暫存器
405‧‧‧SR正反器(SRFF)
406‧‧‧3輸入AND閘極
407‧‧‧CS重設電路
408‧‧‧CS閂鎖電路
409‧‧‧輸出緩衝器
500‧‧‧偵測電路
501‧‧‧比較放大器
502‧‧‧CMOS緩衝器
503‧‧‧輸出緩衝器
600‧‧‧可攜式終端機/手持電話
610‧‧‧電話外殼
620‧‧‧揚聲器區段
630‧‧‧顯示區段
640‧‧‧操作區段
650‧‧‧話筒區段
1020‧‧‧CS驅動器
1021‧‧‧可變電源供應
1022‧‧‧第一位準供應線
1023‧‧‧第二位準供應線
1091-1‧‧‧正極寫入電路
1091-2‧‧‧負極寫入電路
1101‧‧‧比較器
1102‧‧‧放大器
1103‧‧‧記憶體
1111‧‧‧比較器
1112‧‧‧放大器
1113‧‧‧記憶體
1131‧‧‧比較器
1132‧‧‧參考驅動器
1133‧‧‧記憶體
1231‧‧‧比較器
1232‧‧‧反相器
1233‧‧‧源極隨耦器
ARA1‧‧‧區域
ARA2‧‧‧區域
ARA11‧‧‧區域
ARA21‧‧‧區域
a‧‧‧主動接觸點
b‧‧‧被動接觸點
C120‧‧‧濾波電容器
C123‧‧‧濾波電容器
Clc‧‧‧液晶單元
C501至C503‧‧‧電容器
COFS‧‧‧額外電容器
COF107-1‧‧‧額外電容器
COF107-2‧‧‧額外電容器
Cs‧‧‧電容器線
Cs21‧‧‧儲存電容器
Cs201‧‧‧儲存電容器
Cs301‧‧‧儲存電容器
Cs311‧‧‧儲存電容器
c‧‧‧被動接觸點
DRG1‧‧‧分壓電阻器
DRG2‧‧‧分壓電阻器
d‧‧‧被動接觸點
GT1‧‧‧第一閘極線
GT2‧‧‧第二閘極線
I121‧‧‧恆定電流源
I122‧‧‧恆定電流源
I123‧‧‧恆定電流源
INV107‧‧‧反相器
LC21‧‧‧液晶單元
LC201‧‧‧液晶單元
LC301‧‧‧液晶單元
LC311‧‧‧液晶單元
ND121‧‧‧節點
ND122‧‧‧節點
ND123‧‧‧節點
ND124‧‧‧節點
ND201‧‧‧節點
ND301‧‧‧節點
ND311‧‧‧節點
NT121‧‧‧NMOS(n通道MOS)電晶體
NT122‧‧‧NMOS電晶體
pixA‧‧‧第一監視器像素電路
pixB‧‧‧第二監視器像素電路
PT121‧‧‧PMOS(p通道MOS)電晶體
PXLC‧‧‧像素電路
PXLCM‧‧‧監視器像素電路
PXLCM11至 PXLCM44‧‧‧監視器像素電路
SOFST‧‧‧位移信號
SW1至SWm‧‧‧開關
SW10-1‧‧‧開關
SW10-2‧‧‧開關
SW20-1‧‧‧開關
SW20-2‧‧‧開關
SW107-1‧‧‧開關
SW107-2‧‧‧開關
SW501至SW507‧‧‧開關
SWOF‧‧‧位移開關
TFT21‧‧‧薄膜電晶體
TI‧‧‧輸入端子
TO‧‧‧輸出端子
依據本發明之具體實施例的此等及其他特點將從參考附圖所提供的較佳具體實施例之以上說明而變得清楚,在該等附圖中: 圖1係顯示一普通液晶顯示裝置之一典型組態的方塊圖;圖2A至2E顯示圖1所示之普通液晶顯示裝置中的所謂1H Vcom倒轉驅動方法的執行中產生的信號之時序圖;圖3係顯示正常白色液晶單元之介電常數ε與施加於一液晶單元的直流電壓之間的關係之圖;圖4係顯示藉由本發明之一具體實施例實施的一主動矩陣顯示裝置之一典型組態的圖;圖5係顯示用於圖4之圖中所示之主動矩陣顯示裝置中的一可用像素區段之一典型具體組態的電路圖;圖6A至6L顯示藉由依據該具體實施例之一垂直驅動電路產生為分別出現在一閘極線上之脈衝的閘極脈衝以及分別由一電容器線上的垂直驅動電路所斷定的電容器信號之典型時序圖;圖7A係顯示用於一第一監視器像素區段中的一監視器像素電路之一典型組態的圖,而圖7B係顯示用於一第二監視器像素區段中的一監視器像素電路之一典型組態的圖;圖8係在依據該具體實施例之一監視器電路的基本概念之說明中參考的圖;圖9係顯示用於圖8之圖中顯示的監視器電路中作為依據該具體實施例之監視器電路的一比較輸出區段之一具體典型組態的圖;圖10係顯示在藉由採用依據該具體實施例之驅動方法實行的處理期間沿時間軸出現的信號之波形的圖; 圖11係顯示因依據該具體實施例之驅動方法的執行而獲得的理想狀態之圖;圖12A係顯示閘極脈衝與具有負(-)極性的像素電位與一共同電壓信號之間的電位差異之間的關係之圖,而圖12B係顯示閘極脈衝與具有正(+)極性的像素電位與該共同電壓信號之間的電位差異之間的關係之圖;圖13係顯示分別流經用於一像素電路中的一電晶體之洩漏電流的原因之模型的圖;圖14A係顯示因閘極耦合效應及依據用於負(-)極性之具體實施例的驅動方法之實施方案中分別流經用於一像素電路中的一電晶體之洩漏電流而獲得的狀態之圖,而圖14B係顯示因閘極耦合效應及依據用於正(+)極性之具體實施例的驅動方法之實施方案中分別流經用於一像素電路中的一電晶體之洩漏電流而獲得的狀態之圖;圖15係顯示作為包括在一可用像素區段中的一部分之監視器像素電路,作為通常包括一個偵測像素電路或複數個偵測像素電路的一部分;圖16係一典型情況之說明中參考的解釋性圖,在該典型情況下出現在一監視器像素電路中的電位由於供應一視訊信號給一顯示器像素電路作為在一圖框中間變化的一信號之信號線的效應而改變;圖17A係顯示通常佈局在水平方向上作為簡單地連接至一共同閘極線之像素電路的複數個監視器像素電路之圖,而圖17B係顯示通常佈局在垂直方向上作為簡單地連接至 一共同閘極線之像素電路的複數個監視器像素電路之圖;圖18係顯示依據該具體實施例之一監視器像素區段中的像素電路之一典型佈局的圖;圖19係顯示出現在圖18之圖中所示的監視器像素區段中的驅動信號之波形的圖;圖20A及20B分別為顯示一監視器電路中的監視器像素區段之典型佈局的圖,圖20A顯示與水平佈局的組合,而且圖20B顯示一多行佈局;圖21係顯示一像素電路之組態的圖以及完全在下列可能性之界限內的事實之說明中參考的解釋性圖,該可能性為:由於顯示面板表面中的變化(例如液晶單元間隙中的變化以及層間絕緣膜中的變化)而產生一監視器像素電路中偵測的電位與實際上出現在一顯示像素電路中的電位之間的差異,即使該監視器像素電路及該顯示像素電路係置於相同操作條件中;圖22A及22B分別為一操作之說明中參考的解釋性圖,該操作經實行用以藉由故意地使一偵測平均電位具備由施加於監視器像素電路的視訊信號Sig之間的振幅差異所引起的一位移來校正該偵測平均電位;圖23係顯示一電路之第一典型組態的圖,該電路用於實行操作以藉由故意地使一偵測平均電位具備由施加於監視器像素電路的視訊信號Sig之間的振幅差異所引起的一位移來校正該偵測平均電位;圖24係顯示一電路之第二典型組態的圖,該電路用於實 行操作以藉由故意地使一偵測平均電位具備由施加於監視器像素電路的視訊信號Sig之間的振幅差異所引起的一位移來校正該偵測平均電位;圖25A係顯示實施為一外部IC(例如COG)的一平均電位偵測系統及/或Sig寫入系統之圖,而圖25B係顯示實施為一外部IC(例如COF)的一平均電位偵測系統及/或Sig寫入系統之圖;圖26係一操作之概要之說明中參考的解釋性圖,該操作經實行用以藉由故意地使一偵測平均電位具備由一額外電容器產生的一位移而校正該偵測平均電位;圖27係顯示一平均電位偵測電路之典型組態的電路圖,該平均電位偵測電路用於實行一操作以藉由故意地使一偵測平均電位具備由額外電容器產生的位移而校正該偵測平均電位;圖28顯示將額外電容器連接至其個別節點所採用的時序之典型時序圖;圖29係顯示用於藉由故意地提供一位移給該等電位之每一者而校正偵測電位的一電路之像素電位短路狀態模型的圖;圖30顯示電位之波形,圖30之[1]係顯示用於額外電容器之某些電容的電位之波形的圖,而圖30之[2]係顯示用於額外電容器之其他電容(不同於其他電容)的電位之波形的圖;圖31係顯示用於改變係提供為COF(膜上晶片)的額外電 容器之電容的典型組態之圖;圖32A係顯示在用以藉由利用一交流電壓作為該共同電壓信號而驅動一液晶單元的正常操作中出現在一像素電路中的未變形電位之波形的圖,而圖32B係顯示其中一開關係交替且重複地置於短路及切斷狀態中以便偵測電位的一系統之情況下一變形電位之波形的解釋性圖;圖33係一方法之說明中參考的解釋性圖,該方法用於預防從一監視器像素電路偵測的一電位因將傳遞偵測電位之一偵測線置於短路狀態中的程序而變形;圖34係顯示一像素電路之組態的圖以及該方法之具體說明中參考的解釋性圖,該方法用於預防從一監視器像素電路偵測的一電位因將傳遞偵測電位之一偵測線置於短路狀態中的程序而變形;圖35係顯示用於預防一偵測電位在使傳遞分別出現在一監視器像素電路中的電位之偵測線彼此短路的程序中變形的一電位變形預防電路之一第一典型組態的圖;圖36A及36B顯示出現在圖35之圖中所示的電位變形預防電路中的信號之時序圖;圖37係顯示用於預防一偵測電位在使傳遞分別出現在一監視器像素電路中的電位之偵測線彼此短路的程序中變形的該電位變形預防電路之一第二典型組態的圖;圖38A及38B顯示出現在圖37之圖中所示的電位變形預防電路中的信號之時序圖;圖39A至39C分別係一顯示像素電路與一監視器像素電 路之間的產生電位差異之原因之說明中參考的解釋性圖;圖40A係顯示依據該具體實施例之一可用像素電路(亦稱為顯示器像素電路)的一佈局模型之圖,而圖40B係顯示依據該具體實施例之一監視器像素電路(亦稱為偵測像素電路)的一佈局模型之圖;圖41A及41B分別係用於使閘極線之時間常數彼此匹配的一方法之說明中參考的解釋性圖;圖42A至42C分別係顯示利用使閘極線之時間常數彼此匹配之方法中所取的佈局選項之一範例的圖;圖43A至43E顯示驅動該具體實施例中的一液晶單元之主要信號的時序圖;圖44係顯示作為等式4中使用之電容的一像素電路之電容的圖;圖45A及45B分別係一準則之說明中參考的解釋性圖,該準則用於在將液晶顯示裝置中使用的正常白色液晶單元作為液晶材料的情況下選擇施加於白色顯示器中的液晶單元的有效像素電位之數值;圖46係顯示用於三個驅動方法(即,依據本發明之該具體實施例的一驅動方法、一相關電容耦合驅動方法以及普通1H Vcom驅動方法)的視訊信號電壓與有效像素電位之間的關係之圖;圖47係顯示視訊信號電壓Vsig與用於依據本發明之該具體實施例的驅動方法以及相關電容耦合驅動方法的亮度之間的關係之圖; 圖48係顯示包括分別用於三個監視器像素區段(分別稱為偵測像素區段、感測器像素區段或虛設像素區段)的三個信號校正系統之一典型組態的圖;圖49係顯示包括複數個信號校正系統及由該等信號校正系統所共享的一個監視器像素區段(亦稱為偵測像素區段)之一典型組態的圖;圖50A至50D分別係一典型操作之解釋中參考的圖,該典型操作用以在提供用於校正各種信號作為共享一偵測像素區段之系統的複數個校正系統當中切換該偵測像素區段(亦稱為監視器像素區段);圖51係顯示其中將一Vcom校正系統、一Vcs校正系統及一Vsig校正系統安裝在一外部IC上的一典型組態之圖;圖52A至52C分別係顯示其中併入該Vcom校正系統、該Vcs校正系統及該Vsig校正系統之二個的一組態之圖;圖53係顯示其中併入二個校正系統(即Vcom校正系統及Vsig校正系統)的一更具體典型組態之圖;圖54係顯示圖53之圖中所示的電路將該等監視器偵測區段從Vcom校正系統切換至Vsig校正系統且反之亦然所採用的典型時序之圖;圖55係顯示因在該自動信號校正系統中採用普通1H Vcom倒轉驅動方法以校正共同電壓信號Vcom之中心值而產生的信號之典型波形的圖;圖56係顯示一偵測電路之一典型組態的圖,該偵測電路包括一自動信號校正系統,其用於藉由採用普通1H Vcom 倒轉驅動方法校正共同電壓信號Vcom之中心值;圖57顯示圖56之圖中所示的偵測電路中產生的信號之典型時序圖;以及圖58係粗略地顯示用作本發明之一具體實施例所應用於的一可攜式終端機之電子設備的外部視圖之圖。
107‧‧‧偵測像素區段
110A‧‧‧Vcom校正系統
111A‧‧‧Vcs校正系統
113‧‧‧Vsig校正系統
114‧‧‧開關電路
115‧‧‧像素電位處理區段
116‧‧‧像素電位處理區段
117‧‧‧像素電位處理區段
1101‧‧‧比較器
1102‧‧‧放大器
1103‧‧‧記憶體
1111‧‧‧比較器
1112‧‧‧放大器
1113‧‧‧記憶體
1131‧‧‧比較器
1132‧‧‧參考驅動器
1133‧‧‧記憶體
a‧‧‧主動接觸點
b‧‧‧被動接觸點
c‧‧‧被動接觸點
d‧‧‧被動接觸點

Claims (8)

  1. 一種顯示裝置,其包含:一可用像素區段,其具有複數個可用像素電路經配置用以形成作為可用像素電路之一矩陣,該等可用像素電路分別包括一切換器件,像素視訊資料係透過該切換器件寫入於該可用像素電路;複數個掃描線,其係分別提供用於配置在該可用像素區段上以形成該矩陣的該等可用像素電路之列之一個別者並分別用於控制分別利用於提供在該個別列上的該等可用像素電路之一者中的該等切換器件之傳導狀態;複數個電容器線,其係分別提供用於該等列之任一個別者並分別連接至提供在該個別列上的該等可用像素電路;複數個信號線,其係分別提供用於配置在該可用像素區段上以形成該矩陣的該等可用像素電路之行之任一個別者並分別用於傳播該像素視訊資料至提供在該個別行上的該等可用像素電路;一驅動電路,其用於選擇性地驅動該等掃描線及該等電容器線;一監視器電路,其具有一第一監視器像素區段,其係與該可用像素區段分離地建立作為將至少一個監視器像素電路用於一正或負極性的一監視器像素區段,以及一第二監視器像素區段,其係與該可用像素區段分 離地建立作為將至少一個監視器像素電路用於該負或正極性的一監視器像素區段;下列三個校正系統的至少二個:一電容器信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的電位來校正用於驅動該等電容器線之每一者的一電容器信號,一視訊信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的該等電位來校正透過該等信號線之每一者傳播的一視訊信號作為傳遞該像素視訊資料的一信號,以及一共同電壓校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的該等電位來校正一共同電壓信號之位準以預先決定的時間間隔改變的該共同電壓信號之中心值;以及一開關,其用於依據預先決定的一選擇圖案來選擇性地供應由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的像素電位給該二或三個校正系統中之一所需者,其中該等可用像素電路之每一者包括具有一第一像素電極及一第二像素電極的一顯示元件以及具有一第一電極及一第二電極的一儲存電容器,在該等可用像素電路之每一者中,該顯示元件之該第一像素電極及該儲存電容器之該第一電極係連接至該切換器件之一端子, 在提供在該等列之任一個別者上的該等可用像素電路之每一者中,該儲存電容器之該第二電極係連接至提供用於該個別列的該電容器線,以及該共同電壓信號之位準以預先決定的時間間隔改變之該共同電壓信號係透過所有該等可用像素電路所共同之一共同電壓信號線而供應給該等顯示元件之每一者的該第二像素電極。
  2. 如請求項1之顯示裝置,其中該開關採用設定用於該等預定校正系統的加權時序選擇性地供應由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的像素電位給選自該三個校正系統之預定校正系統。
  3. 如請求項1之顯示裝置,其中該共同電壓校正系統根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的像素電位之一平均值來校正該共同電壓信號之位準以預先決定的時間間隔改變的該共同電壓信號之該中心值。
  4. 如請求項1之顯示裝置,其中該電容器信號校正系統根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的電位之間的一差異來校正用於驅動該等電容器線之每一者的一電容器信號。
  5. 如請求項1之顯示裝置,其中該視訊信號校正系統根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的電位之間的一差異來校正透過該等信號線之每一者傳播的一視訊信號。
  6. 如請求項1之顯示裝置,其中該第一監視器像素區段以預先決定的時間間隔將其極性從該正極性改變為該負極性且反之亦然,而該第二監視器像素區段以預先決定的時間間隔將其極性從該負極性改變為該正極性且反之亦然,以便使該第一監視器像素區段之該極性係不同於該第二監視器像素區段之該極性。
  7. 如請求項2之顯示裝置,其中:該監視器電路具有一掃描線、一電容器線、一信號線及一驅動電路,其等係與提供用於該可用像素區段的該等掃描線、該等電容器線、該等信號線及該驅動電路分別分離地提供;以及該監視器電路具有等效於利用於該可用像素區段中的該等可用像素電路之每一者的一組態。
  8. 一種具備一顯示裝置的電子設備,該顯示裝置包含:一可用像素區段,其具有複數個可用像素電路經配置用以形成作為可用像素電路之一矩陣,該等可用像素電路分別包括一切換器件,像素視訊資料係透過該切換器件寫入於該可用像素電路;複數個掃描線,其係分別提供用於配置在該可用像素區段上以形成該矩陣的該等可用像素電路之列之一個別者並分別用於控制分別利用於提供在該個別列上的該等可用像素電路之一者中的該等切換器件之傳導狀態;複數個電容器線,其係分別提供用於該等列之任一個別者並分別連接至提供在該個別列上的該等可用像素電 路;複數個信號線,其係分別提供用於配置在該可用像素區段上以形成該矩陣的該等可用像素電路之行之任一個別者並分別用於傳播該像素視訊資料至提供在該個別行上的該等可用像素電路;一驅動電路,其用於選擇性地驅動該等掃描線及該等電容器線;一監視器電路,其具有一第一監視器像素區段,其係與該可用像素區段分離地建立作為將至少一個監視器像素電路利用於一正或負極性的一監視器像素區段,以及一第二監視器像素區段,其係與該可用像素區段分離地建立作為將至少一個監視器像素電路利用於該負或正極性的一監視器像素區段;下列三個校正系統的至少二個一電容器信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的電位來校正一用於驅動該等電容器線之每一者之電容器信號,一視訊信號校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的該等電位來校正透過該等信號線之每一者傳播的一視訊信號作為傳遞該像素視訊資料的一信號,以及一共同電壓校正系統,其用於根據由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的該等電位來 校正一共同電壓信號之位準以預先決定的時間間隔改變的該共同電壓信號之中心值;以及一開關,其用於依據預先決定的一選擇圖案來選擇性地供應由該第一監視器像素區段及該第二監視器像素區段所偵測的像素電位給該二或三個校正系統中之一所需者,其中該等可用像素電路之每一者包括具有一第一像素電極及一第二像素電極的一顯示元件以及具有一第一電極及一第二電極的一儲存電容器,在該等可用像素電路之每一者中,該顯示元件之該第一像素電極及該儲存電容器之該第一電極係連接至該切換器件之一端子,在提供在該等列之任一個別者上的該等可用像素電路之每一者中,該儲存電容器之該第二電極係連接至提供用於該個別列的該電容器線,以及該共同電壓信號之位準以預先決定的時間間隔改變之該共同電壓信號係透過所有該等可用像素電路所共同之一共同電壓信號線而供應給該等顯示元件之每一者的該第二像素電極。
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