液晶电光器件制造技术

一种只消耗小量电功率又无闪烁的有源矩阵液晶电光器件包括多个排成行和列的象素。各象素有一开产元件。象素连接导通和截止开关元件的扫描线和产生显示信号的信号线。该器件还包括多个信号线驱动器电路。各电路产生显示信号给相应的信号线。各显示信号在一帧周期呈现一个极性。由至少一个驱动器电路产生的显示信号极性是和其他驱动器电路产生的不同。该极性每一帧被反相。象素和任一驱动器电路连接的信号线连接，又和扫描线之一连接。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶电光器件，更具体地说，涉及降低驱动液晶电光器件所消耗的功率的技术。
技术介绍
附图说明图10示常规液晶电光器件的结构。图10中，由编号1001所表示的液晶电光器件主要由信号线驱动器部分1015、栅极驱动器部分1016和m×n象素矩阵1005(象素排成m行和n列)。信号线驱动器部分1015由源侧移位寄存器1002和取样视频信号用的取样维持电路1003组成。该移位寄存器1002由互补TFT制成。同理，取样维持电路1003也由互补TFT制成。栅极驱动器部分1016由栅侧移位寄存器1006和缓冲电路1007组成。该移位寄存器1006由互补TFT制成。同理，缓冲电路1007也由互补TFT组成。象素矩阵部分1005包括在平面上排成行和列的象素1004。图2为各象素的电路结构。各象素由n沟道TFT(薄膜晶体管)200、液晶单元204和辅助电容器206组成。N沟道TFT 200有一连接到液晶单元204和辅助电容器206的漏电极203。反向电极205和漏极对面的液晶单元的侧边相连接。漏极对面的辅助电容器的电极207接地。参看图10，象素矩阵2005包括各个象素1004。源信号线或信号线1009各和图2所示的源电极201连接。栅信号线或扫描线108各和图2所示的栅电极连接。现在叙述象素矩阵1005中的象素的排列。m个源信号线1009垂直延伸并和信号线驱动器1005相连接。n个象素1004的各TFT的源电极201分别和源信号线相连接。n根扫描线1008水平延伸。m个象素1004的各TFT的栅电极202分别和栅信号线相连接。在信号线驱动器线路1015中，源信号(显示信号)启动信号线1010及源信号线侧(信号线侧)移位时钟1011作为外端部和源线侧(信号线侧)移位寄存器1002相连接。图象数据信号线1012作为外端部和取样维持电路相连接。接下去要叙述常规结构的工作情况。首先说明和一个栅信号线(扫描线)连接的象素的激励操作。现来讨论垂直方向上的第i线(此后称为第i线)。当第i线上的栅信号线(扫描线)1008变为向高值时，所有在第1线上的象素1004的栅电极202都被激励。第i线上的所有TFT 200的各源极201和漏极203之间出现电导通。为响应信号线启动信号1010和源侧移位时钟1011，取样维持电路从第i线的左端取样视频信号或取样信号1017。显示信号被写入连续的象素。从而完成了一条线的写入。下面显示一帧图象的操作。栅启动信号1013和栅侧移位时钟1014使垂直方向的顶端线上栅信号变为高值。这信号被栅侧移位时钟1014向下移位。当各线的栅信号为高值(H)时，执行1线操作的上述主旨。这样就显示了一帧图象。图3示一帧图象的显示信号的极性状态。显示一帧图象时，为防止闪烁发生，从源信号线1009提供的源信号(显示信号)的极性在相邻的线中，即在第i线和第(i+1)线之间是反相的，如图3所示。这种现象称为线反相。换句话说，奇数(2i-1)线的显示信号的极性是和偶数(2i)线的极性相反的。提供由图象数据信号线1012所施加的图象数据信号是这样来完成的，即使极性由一线反相至相邻线。就一根线而论，极性是每帧反相的，以便防止液晶劣化。图11示常规器件所用的输入图象数据。本专利技术要提供的技术是降低液晶电光器件在操作时所消耗的电功率。常规器件这方面的问题说明如下。为防止液晶电光器件产生闪烁现象，图象数据信号的极性被逐线反相，见于对常规结构和操作所作的说明。相邻线间的图象数据信号反相这一事实使液晶电光器件所消耗的电功率量增加。这方面的扼要参看图10和2。现参看图2。设N型TFT 200导通时的图象电容为Con，其截止时的图象电容为Coff。参看图10，Cp为液晶电光器件1001的其中一个垂直延伸的源信号线1009的电容，V为激励一个液晶单元的电压。正极性侧的电压为v/2，负极性侧的电压为v/2。F1为线反相的数目。假设形成了m×n矩阵结构。为激励一个源信号线1009垂直地延伸，需要的电功率为We＝(Cl+Con+Coff+(n-1))×V×V×F1 (A)因此，由下式给出的电功率W1W1＝m×W1 (B)需用于显示一帧图象。问题是器件是以线反相来驱动的。由于线反相数F1基本上等于线数，即栅信号线(扫描线)数。相对于普通的显示器件而言，每帧图象有约400至500线反相。如果没有使线反相，则伴随显示信号极性反相的电功率消耗，只有在每一帧极性反相时才出现，以防止液晶劣化。亦即电功率是在帧反相即每帧图象时消耗的。设帧反相数为Ff，显示时消耗的总电功率为Wa＝(Cl+Con+Coff×(n-1))×V×V×F1 (C)当方程式(C)中的Ff＝1时，给出一帧的消耗的电功率。于是，如果只有使一帧反相，则象素矩阵部分所消耗的电功率低的倍数等于都使线反相时的线反相数。因此，电功率量可以大大减少。此外，取样维持电路、模拟缓冲电路及驱动器和其他电路所消耗的电功率，同时象素矩阵部分所消耗的电功率，由于不采用线反相法，都可以大大降低。然而，如果不执行线反相法，而只有进行帧反相法(即显示信号的每帧都反相)，则会产生闪烁。这会严重劣化图象质量。另一种降低所消耗的电功率量的方法是降低源侧移位寄存器1001、栅侧移位寄存器1006和栅电极侧缓冲器1007所消耗的电功率量。但和所消耗的总电功率量相比，所取得的电功率的降低量是小的。在上述方程式(A)中，只考滤了互连的电容。降低互连电容的另一方法是窄化互连。但如窄化互连，互连电阻就要增加。此外，设计规则还会对此法给予限制。如果互连做得宽些以降低互连地阻，互连电容就会增加。再者，图象间隔增加，会降低孔径比，从而有害地影响的图象质量。由方程式(A)容易得知，降低消耗的电功率的最简单的有效方法是降低驱动电压V。但在良好的图象质量和显示速度也加以考虑时，不能说这是个可行的方法。专利技术目的本专利技术的目的是要提供一种既有低的电功率消耗又能保持高质量的图象的液晶电光器件。专利技术方案概述本专利技术能取得上述目的的一个实施例是一种具有多个排成行和列的象素的有源矩阵液晶电光器件，该象素具有开关元件。这种电光器件包括扫描线，各与其有关的一个所述象素相连接，以将所说开关元件导通或截止；显示信号传送至其上的信号线，这些信号线各和其有关的一个所说象素相连接；以及多个信号线驱动器电路。每个所说线驱动器电路都产生一种极性的显示信号给予相应的一个信号线，该极性在一帧周期里保持不变。由至少一个驱动器电路产生的显示信号的极性和由其它驱动器电路产生的显示信号的极性不同。极性是每帧反相的。和其中一个扫描线连接的象素与信号线相连接，这些信号线又依次和任一个驱动器电路连接。本专利技术的另一实施例是一种具有多个排列成行和列的象素的液晶电光器件，该象素具有开关元件。这种电光器件包括扫描线，各与其有关的一个所说象素相连接，以将所说开关元件导通或截止，所说扫描线包括第n和第2n-1扫描线(n为一自然数)；显示信号传送至其上的信号线，这些信号线各和其有关的一个所说象素相连接；以及两个信号线驱动器电路，用以极性不同的和它们有关的显示信号。每一显示信号具有一个在一帧周期是保持不变的极性。第一信号线包括在信号线里并和信号线驱动器电路中的一个相连接。第一信号线和与第n扫描线连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶电光器件，包括：多个排列成行和列的象素，所说象素具有开关器件；和上述多个列线在其一端连接的第一信号线驱动器电路，所述第一信号线驱动器电路用于产生第一图象信号；和上述多个列线在其另一端连接的第二信号线驱动器电路 ，所述第二信号线驱动器电路用于产生第二图象信号；一和扫描线相连接的扫描线驱动器电路，用以提供使所述开关器件导通和关断的信号；控制装置，用以控制图象信号从所述信号线驱动器电路加到所述信号线；其中所述信号线驱动器电路被共 同地连接到各个所述信号线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：千村秀彦，小山润，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]