有源矩阵型显示器件及其驱动方法技术

通过降低在某些显示图象中象素的图象重写频率来降低功耗，在这些显示图像中屏幕有一部分在帧与帧之间不发生变化。另外，为了解决随着时间图象信息（例如，象素电压）变差的现象，定时进行刷新操作。跳过多个行进行隔行扫描。经过若干帧进行刷新操作，在这几帧中一部分行在一帧中进行刷新。这样避免了当在一帧中整个屏幕被刷新时会出现的闪烁。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Active matrix type display device and driving method thereof

The power consumption is reduced by reducing the image rewriting frequency of pixels in a display image, and a portion of the screen in the display image does not change between frames. In addition, in order to solve the problem that the image information (such as the pixel voltage) is changed with time, the refresh operation is performed regularly. Multiple rows are interlaced. After a few frames refresh operation, in which a branch in a frame to refresh. This prevents flicker when the entire screen is refreshed in one frame.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有源矩阵型显示器件及其显示方法。有源矩阵型显示器件是指这样一种显示器件，其中的象素设置在一个矩阵的相应的交叉点上，每个象素配备一个开关元件，并且通过开关元件的开/关转换来控制图象信息。用于有源矩阵型显示器件的显示介质的实例有液晶、等离子体和其它物质及状态，它们的光学特性(反射率、折射率、透射率、光发射强度等等)可以进行电致改变。本专利技术尤其涉及一种有源矩阵型显示器件，该显示器件采用一个三端予元件(即一个具有栅极、源极和漏极的场效应晶体管)作为开关元件。在本专利技术的描述中，术语一个矩阵的“行”是指这样一个结构，在该结构中与一个相关行平行设置的一个信号线(栅极线)与属于该行的晶体管的栅极相连。术语“列”是指这样一个结构，在该结构中与一个相关列平行设置的一个信号线(源极线)与属于该列的晶体管的源极(或漏极)相连。用于驱动栅极线的电路和用于驱动源极线的电路分别称作栅极驱动器和源极驱动器。在该显示器中，显示介质是TN液晶，图象信息是象素电压。即用由每个象素维持的电压控制TN液晶(显示介质)的透射率。常规地，在这种有源矩阵型显示器中，通过采用自上而下逐行扫描来更新所有象素的显示内容以重写一个图象。以这样的帧频即每秒30-60次(30-60Hz)进行图象重写。然而，对于某些类型的显示内容，并不总是需要这样的频率来重写图象。例如，不必重写一个静止的图象，直到由象素维持的电压降低到这样低的电压值使得不足以保证显示质量为止。即使在运动图象的情况下，每次并非所有象素显示不同的图像信息。图象重写需要信号输出，这就是功耗增加的一个因素，并且因而有碍于便携式应用。
技术实现思路
本专利技术是根据上述情况而作出，并且本专利技术的一个目的是通过在一个有源矩阵型电-光器件中使图象重写的频率尽可能低来降低能耗。为获得此目的，本专利技术的特征在于以下步骤首先，把施加于某一行象素上的信号与前一帧相应的信号比较。只有当对于有关行来说至少一个象素上的两个信号不同，才会输出一个表明有必要重写的信号(刷新脉冲)。两个信号(例如，延迟电路的一个输入信号和一个输出信号)之间的差别可以通过在延迟电路中比较这两个信号而测得。可以通过采用刷新脉冲来向有关行的栅极线施加栅极脉冲以进行重写，从而使有关行的有源矩阵晶体管的栅极处于接通状态。如果要施加于有关行的所有象素上的信号与前一帧的对应的信号相同，作为一个总的规则，不发出刷新脉冲。然而，如果图象信息保持不变的状态持续许多帧，这样长时间不执行重写会造成各种问题。例如，在采用TN液晶作为显示介质的情况下，长时间施加同一极性的电压会造成电蚀，导致其性能变差。因此，需要定时地进行极性转变。当只采用一个单独的晶体管作为有源矩阵开关元件时，源极-漏极漏电流等等会改变存储在一个象素中的图象信息(例如，电压)。考虑到以上情况，在本专利技术中，即使图象信息没有发生改变，每隔几帧对象素强制执行一次重写。当采用液晶材料作为显示介质时，有利的是在强制进行对象素的重写的过程中施加于液晶上的电压的极性被颠倒(施加交流电压)。以上述方式，通过只对需要重写的象素或行进行重写而从总体上降低图象重写频率，可以降低功耗。为了避免显示特性变差，以下列方式定时进行重写是行之有效的。假定一个矩阵包括20行，即第1行，第2行，第3行，……，第19行和第20行。还假设由该矩阵连续显示完全相同的图象，并且每5帧执行一次强制重写。最简单的型式是在第1帧中对所有行进行重写，并且在第2至第5帧不进行重写。然而在该型式中，在第2至第5帧过程中，由于象素电压降低，亮度会变化。通过在第6帧中重写，亮度会恢复至与第1帧中相同的亮度。如果一帧周期是30毫秒，在两个重写操作之间的间隔是150毫秒。因此，由于在第6帧的重写而产生的亮度变化足以察觉到，肉眼会感觉到闪烁。可以通过把重写操作分配到第1至第5帧而不是只有第1帧中进行重写来解决这个问题。尤其是4行在一帧中进行重写。例如，在第1帧中，只有第1行，第6行，第11行和第16行强制进行重写。在第2帧中，在第2行，第7行，第12行和第17行进行重写。在第3帧中，在第3行，第8行，第13行和第18行进行重写。在第4帧中，在第4行，第9行，第14行和第19行进行重写。在第5帧中，在第5行，第10行，第15行和第20行进行重写。在第6帧进行相似的操作。重写操作可以按相同的原则以不同的方式分配。通常来说，在整个矩阵分成N组，每组包括m行的情况下，在一帧中N行经受强制重写，并且在m帧中完成对所有行的重写。在这种情况下，例如，上述第1行可称为第1组，第1行；上述第7行称为第2组，第2行；上述第14行称为第3组，第4行；并且上述第20行称为第4组，第5行。另外，可以不同的方式给出组和行号码。通过按上述方式分配重写操作有可能使闪烁不被察觉。作为一个典型例子，有这样一个规则在某一帧(被称为第一帧)中，对其中每一组的第一行进行强制重写，则由此帧后的一帧起算的第(K-1)帧，即，在第K帧中(K＝1，2，3，…，m)，第K行将予强制改写。上面描述的实例满足这个规则。然而，并不要求满足这样的规则性。满足这样一个规则是足够的，即在m个连续帧中，应当在一帧在由m个任选行构成的栅极线组的一行上进行强制重写，并且在该组的所有行上进行重写。如果从另一角度看本专利技术可以理解到满足这样一个规则就足够了，即在某帧(称为第1帧)中，某一行接受强制重写，则自其后一帧起算的第m帧，即在第(m+1)帧中，相同的行再接受重写。另外，在采用液晶材料作为显示介质的情况下，这一点是有利的，即施加在第(m+1)帧中的有关行的象素上的电压的极性与施加在第1帧和第(2m+1)帧中的相同象素上的电压极性相反。这是因为可以为强制重写液晶材料提供必不可少的交流电压。附图说明图1是一个表示第一实施例的电路结构的方框图；图2表示在第一实施例中的一个数据比较电路；图3表示一个在第一实施例中的刷新脉冲发生电路；图4是一个表示怎样通过图3的电路产生刷新脉冲的时间图；图5表示一个在第一实施例中的一个门驱动器的启动脉冲发生电路；图6表示另一个在第一实施例中的一个门驱动器的启动脉冲发生电路；图7是一个表示怎样通过图5或6的电路产生启动脉冲的时间图；图8表示在第一实施例中的栅极驱动器及其辅助电路；图9表示在第一实施例中的栅极驱动器的输出；图10是一个表示如何输出栅极脉冲的时间图；图11是一个表示第二实施例的电路结构的方框图；图12表示一个在第二实施例中的刷新脉冲发生电路；图13是一个表示如何通过12的电路产生刷新脉冲的时间图；和图14是一个表示如何输出栅极脉冲的时间图。具体实施例方式第一实施例参照图1-10描述本专利技术的第一实施例。图1表示该实施例的电路结构。一个有源矩阵采用场效应晶体管(例如，薄膜晶体管)作为开关元件，并且该有源矩阵的尺寸是N×m行和M列。这些行分为N组，每组包括m栅极线。把第i组、第j行栅极线写作(i，j)。把一个模拟图象信号通过一个A/D转换器转变成一个数字信号，把该数字信号传送到一个存储器。另外，用一个同步信号分离电路从图象信号中分离出同步信号，并且把该同步信号输送给一个时钟发生器。设置两个存储器，即存储器1和存储器2。(也可以选择设置三个或更多个存储器)。开关S1将数据送至存储器1或存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动有源矩阵型电－光器件的方法，包括以下步骤： 将所有行分成Ｎ组，各组包括ｍ行；以及 通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第一帧中的各组的第一行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第一帧中的所述第一行形成的各象素中； 通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第二帧中的各组的第二行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第二帧中的所述第二行形成的各象素中；和 通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第三帧中的各组的第三行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第三帧中的所述第三行形成的各象素中。

【技术特征摘要】
JP 1994-2-25 53052/941.一种驱动有源矩阵型电-光器件的方法，包括以下步骤将所有行分成N组，各组包括m行；以及通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第一帧中的各组的第一行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第一帧中的所述第一行形成的各象素中；通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第二帧中的各组的第二行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第二帧中的所述第二行形成的各象素中；和通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第三帧中的各组的第三行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第三帧中的所述第三行形成的各象素中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于有源矩阵型电-光器件是一种有源矩阵型液晶显示器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当要维持显示内容时，强制重写刷新显示内容以补偿显示的衰减。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于数字地显示显示内容。5.一种驱动有源矩阵型电-光器件的方法，包括以下步骤将所有行分成N组，各组包括m行；以及通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第k帧中的各组的第k行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第k帧中的所述第k行形成的各象素中，其中k＝1，2，3，----，m。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于有源矩阵型电-光器件是一种有源矩阵型液晶显示器。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于当要维持显示内容时，强制重写刷新显示内容以补偿显示的衰减。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于数字地显示显示内容。9.一种驱动有源矩阵型电-光器件的方法，包括以下步骤将所有行分成N组，各组包括m行；以及通过施加扫描信号到至少一个晶体管的栅极来对第一帧中的各组的第一行进行强制重写，该至少一个晶体管有一端子与象素电极连接并设置在所述第一帧中的所述第一行形成的各象素中；和通过施加扫描信号到所述第(m+1)帧中的至少一个晶体管的所述栅极来对第(m+1)帧中的各组的第一行进行强制重写。10.根据权利要求9的方法，其特征在于施加于第(m+1)帧有关行的任选象素上的电压的极性与施加于第一帧中同一象素上的电压的极性相反。11.根据权利要求9的方法，其特征在于有源矩阵型电-光器件是一种有源矩阵型液晶显示器。12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山润，竹村保彦，
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]