[发明专利]一种有源矩阵型显示装置以及驱动该装置的方法

说明书

本发明涉及一种有源矩阵型显示装置，以及驱动该装置的方法，特别地，根据本发明，依据模拟视频信号，控制用于驱动有源矩阵型显示显示的信号线的脉冲占空比。

近年来，开发了适于高清晰度电视、个人计算机或工作站的高分辨率显示装置。在这些显示装置中，有源矩阵型液晶显示装置具有这样的结构，其信号线和扫描线形成在一矩阵形的液晶板中，其开关元件(如薄膜晶体管)配备在其交叉点处。在这样的液晶显示装置中，驱动开关元件的各水平线，使得其以顺序方式导通和关断。结果，信号电压有选择地提供给象素电极，从而激励介质象素电极和配对电极之间的液晶。通过利用信号电压调制透过液晶层的光，可以得到灰度显示或全彩色显示。

该信号电压通过与显示板中的信号线相连的一信号线驱动电路提供。该信号线驱动电路通常分为模拟驱动器(下称“AD”)型信号线驱动电路和数字驱动器(下称“DD”)型信号线驱动电路。AD信号线驱动电路接收模拟视频信号作为输入信号。DD信号线驱动电路接收数字视频信号作为输入信号。

在本发明书中，为了简便，包括与各信号线相对应的信号线驱动电路的驱动元件简称为“信号线驱动器”。

图15和16描述了一般的AD信号线驱动电路。图16显示了与N条信号线相应的所有信号线驱动电路。图15表示了与第i条信号线相对应的信号线驱动电路(这里i表示一整数)。如图15中所示，该AD信号线驱动电路通过取样电容Csmp，保持电容CH，由取样脉冲TsmP(i)控制的模拟信号SW1，由输出脉冲OE控制的模拟信号SW2，以及输出级模拟缓冲寄存器230来控制。该取样电容Csmp设计得使其与保持电容CH相比，具有足够大的电容量。

利用图17中所示的信号时序图，描述该AD信号线驱动电路的操作。利用取样脉冲Tsmp(1)～Tsmp(N)，对输入模拟开关SW1的模拟视频信号Va顺序取样，该取样脉冲Tsmp(1)～Tsmp(N)相应于为水平同步信号Hsyne的每一脉冲选择的一个扫描线上的对应的N个象素。取样的结果是，在相应时间点上取得的模拟视频信号Va的瞬时电压Vsmp(1)～Vsmp(N)施加到相应的取样电容Csmp。

第i个取样电容Csmp由与第i个象素相应的模拟视频信号Va的电压值Vsmp(i)充电，并保持该值。按照同时提供给所有模拟开关SW2的输出脉冲OE，已顺序取样并保持的信号电压Vsmp(1)～Vsmp(N)从相应的取样电容Csmp传送给相应的保持电容CH。从而，信号电压Vsmp(1)～Vsmp(N)经输出级模拟缓冲寄存器230输出给与各象素相连的信号线S(1)～S(N)。

在采用AD方法的液晶显示装置中，液晶的透光性，即施加到液晶上的电压与液晶的显示亮度之间的关系是非线性的，如图23中所示。如果，当模拟视频信号本身输入模拟驱动器时，出现亮度的偏差。从而，需要对输入的模拟视频信号进行处理，使其与液晶的透光性相应。

另外，在液晶显示装置中，如果施加d.c.电压，液晶材料可能损坏，因此需要信号处理电路以实现a.c.驱动。图29表示了这样的电路的一个典型。图30是一时序图，描述了图29的电路的典型操作。在图29中，参考符号OP10和OP20表示模拟运算放大器；参考符号SW10和SW20表示模拟开关； INV10表示一逻辑反相电路(反相器)。模拟视频信号va连接到运算放大器OP10的正端和运算放大器OP20的负端。用于偏差调节的可变的d.c电压Vset连接到运算放大器OP10的负端和运算放大器OP20的正端。运算放大器OP10和OP20的输出分别连接到模拟开关SW10和SW20的一端，而模拟开关SW10和SW20的另一端相互连接。从而，模拟视频信号Va作为a.c.模拟视频信号Va′输出。一极性反转信号POL直接控制模拟开关SW10，并经反相器INV10间接控制模拟开关SW20。如图30中所示，模拟视频信号Va是用于通过阳极射线管或类似物进行显示的视频信号。极性反转信号POL与水平同步信号HSYNC同步变化。从而，当极性反转信号POL为高电平时，模拟开关SW10导通，使得运算放大器DP10的输出被输出，如图30中所示。当极生反转信号POL为低电平时，模拟开关SW20导通，使得运算放大器OP20的输出被输出，如图30中所示。从而，得到a.c.模拟视频信号Va＇。该a.c.模拟视频信号Va＇的极性如图30中所示地进行反转。通过将该a.c.模拟视频信号Va＇施加到如图15和16中所示的一般模拟驱动器上，实现a.c.驱动。在本说明书中术语“模拟视频信号”定义成包括，采用CRT(阴极射线管)进行显示的一般模拟视频信号，以及已转换成a.c.信号模拟视频信号。