有源矩阵式显示装置制造方法及图纸

为了提供一种具有尽可能低的驱动频率的有源矩阵式显示装置，该有源矩阵式显示装置具有多个像素的阵列以及照射所述多个像素的背光源，用以显示包含多个帧的图像，并包括：多个光学快门，分别对应于所述多个像素而设置；一快门控制部，用以开关所述多个光学快门；一光源控制部，用以对该背光源所出射的光强度进行两阶段以上的多段调整；以及一同步控制部，使该光源控制部所进行的该背光源所出射的光强度的调整与该快门控制部所进行的所述多个光学快门的开关同步，以于一个特定帧中实现特定的灰阶表现。本发明专利技术使得消耗电力变小，同时避免零件劣化、发热等问题，因而延长显示装置的耐用时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有多个像素阵列以及照射所述多个像素的背光源，用以显示包含多 个帧(frame)的图像的有源矩阵式显示装置。
技术介绍
在公知技术中已开发出具有以两阶段进行动作的光学快门，并根据此快门的开 关控制背光源的输出光的显示器。近年来，随着微机电(MEMS ;MicroElectro Mechanical Systems)技术的发展，将根据此技术所实施的快门设于薄膜晶体管(TFT)基板上，也开发 出微机电显示器。 例如，在SID2008文摘的1054 1057页中有所记载，在Dan VanOstrand以及 B. Tod Cox的时间多路复用光学快门(TMOS)-优点与进步(Time Multiplexed Optical Shutter (TMOS)-Advantages &Advanced)中，记载为了进行如上述的MEMS显示器的图像显 示而采用的快门控制方法。在一个帧的时间内，依序点亮R、G、B的背光用LED灯。在分别 点亮R、G、B的背光用LED灯的子帧期间内，通过控制光学快门的开关时间而达成各颜色的 灰阶表现。 图5所示为根据公知技术具备光学快门的显示器装置。如图5所示，在整个子帧 全体期间内，背光源的光强度固定不变。另一方面，光学快门的开启时间在一个子帧全体期间内以i : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : 64 : 128的比例进行变化。换言之，一个子帧分割成8份。如此一来，显示器装置可表现出256个灰阶。图5以一个子帧期间内依序点亮R、G、 B的背光用LED灯的序列方式举例说明，当然，也可以一个帧为单位来呈现通过光学快门的 开关所得的灰阶表现。 不过，在根据公知技术的显示器装置中，为了驱动光学快门需要有相当高的频率。 驱动频率愈高，所消耗的电力愈大。此外，也会有因零件劣化、发热等所致装置故障的问题 发生。
技术实现思路
有鉴于此种问题，本专利技术提供一种在各像素中包括有光学快门的有源矩阵式显示装置，其目的在于提供一种具有尽可能低的驱动频率的有源矩阵式显示装置。 为了达成上述目的，本专利技术的有源矩阵式显示装置具有多个像素阵列以及照射所述多个像素的背光源，用以显示包含多个帧(frame)的图像，并包括多个光学快门(shutter)，分别对应于所述多个像素而设置；一快门控制部，用以开关所述多个光学快门；一光源控制部，用以对该背光源所发射的光强度进行两阶段以上的多段调整；以及一同步控制部，使该光源控制部所进行的该背光源所发射的光强度的调整与该快门控制部所进行的所述多个光学快门的开关同步，以于一个特定帧中实现特定的灰阶表现。 如此一来，在各像素中包括有光学快门的有源矩阵式显示装置中，可提供一种具有尽可能低的驱动频率的有源矩阵式显示装置。结果使得消耗电力变小，同时避免零件劣化、发热等问题，因而延长显示装置的耐用时间。 在本专利技术的一实施例中，若上述一个特定帧实现MXN(M、N为2以上的整数)位元 的灰阶表现时，该光源控制部较佳在该一个特定帧期间内以M个阶段变化该光源所发射的 光强度，该快门控制部较佳在该一个特定帧期间内以N个阶段变化该光学快门开启时间， 该同步控制部较佳控制该光源控制部与该快门控制部，以分别根据下式决定该光学快门开 启时间的变化比Ax以及该光源所发射的光强度变化比Iv : Ax I,,2X 2yNAx = 2XM因此，在-(x (y :(y:0， 1， 0， 1，0， 1，:0， 1，，N-l) M-l)N-l) ，M-l)帧期间内该光学快门开启时间的变化比以及背光辉度的变化比可根据上式而以一定的规则求得。 在本专利技术的一实施例中，在该光学快门开启时，该同步控制部较佳使该光源控制部所进行的该光源所发射的光强度变化与该快门控制部所进行的该光学快门的开关同步，以使该光源控制部将该光源所发射的光强度保持在一定强度的最短时间至少比该背光源的应答时间长，且比帧率的倒数短或至少相等。 如此一来，可避免背光源的应答损失以及闪烁的问题。 此外，根据本专利技术的一实施例的有源矩阵式显示装置可为MEMS显示装置或强介 电性液晶显示装置。 光学快门在MEMS显示装置中为机械式开关，而在强介电性液晶显示装置中为电 子式开关。 根据本专利技术的在各像素中包括有光学快门的有源矩阵式显示装置中，可提供一种 具有尽可能低的驱动频率的有源矩阵式显示装置。附图说明 图1所示为根据本专利技术的一实施例的显示装置的构成方框图。 图2所示为根据本专利技术的第一实施例的显示装置的灰阶表现。 图3所示为根据本专利技术各种实施例的显示装置中，可能的灰阶表现的实例。 图4所示为根据本专利技术的第二实施例的显示装置的灰阶表现。 图5所示为根据公知的显示装置的灰阶表现。 上述附图中的附图标记说明如下 1 有源矩阵式显示装置 10像素阵列 12 背光源 14快门控制部 16光源控制部 18 同步控制部具体实施例方式以下参照附图说明本专利技术的较佳实施例。图1所示为根据本专利技术的一实施例的显示装置的构成方框图。 图1的显示装置1具有多个像素的阵列10以及照射所述多个像素的背光源12，为一种用以显示包含多个帧(也即动画)的有源矩阵式显示装置。在各像素中设有光学快门，通过此光学快门的开关来控制光源12所发射光的穿透情形。光学快门可以机械方式或电子方式进行开关。以机械方式进行光学快门开关的代表例为将根据微机电(MEMS)技术实施的快门设于薄膜晶体管(TFT)基板上的MEMS显示器。而以电子方式进行光学快门开关的代表例为利用施加电场使液晶分子配向产生变化的强介电性液晶显示器。 显示装置1还包括一用以开关设于各像素内的多个光学快门的快门控制部14、一用以对该光源12所发射的光强度进行两阶段以上的多段调整的光源控制部16、以及一使快门控制部14与光源控制部16同步的同步控制部18。该同步控制部18为了在一个特定帧中，利用快门开启的时间长度与光源12所发射的光强度的组合实现特定的灰阶表现，可使光源控制部16所进行的光源12所发射的光强度的调整与该快门控制部14所进行的光学快门的开关同步。 以下举具体实施例详细说明利用快门开启的时间长度与光源12所发射的光强度的组合是否可组合实现特定的灰阶表现。 实施例1 图2所示为根据本专利技术的第一实施例的显示装置的灰阶表现。由于本实施例的显示装置为黑白显示方式，因此须注意图2中显示在一个帧中的控制方式。 如图2所示，快门控制部14将一个帧期间内的光学快门开启时间变化为具有l:2:4: 8比例的4个阶段。具体来说，将一个特定帧分割成4个子帧，若一个帧的存在时间为1V，则各子帧在帧内的存在时间分别依序配置为(1/15) XTF、 (2/15) XTf、 (4/15) XTF以及(8/15) XTF。 在各子帧中，光源控制部16使光源12所发射的光强度(以下称为背光辉度) 以l : 16的比例进行两阶段的变化。具体来说，在子帧的最初一半期间中，若使背光辉度 为l，则剩下那一半期间的背光辉度为最初一半期间的16倍。如此一来，则与图5所示的 公知技术不同，在本实施例中，背光辉度并非一直保持一定，而是设定在l : 16的比例下的 两个值交互变换。因此，在一个帧期间，光学快门开启的最短延续时间为最初的子帧的延续 时间的一半，也就是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源矩阵式显示装置，具有多个像素阵列以及照射所述多个像素的背光源，用以显示包含多个帧的图像，其包括：多个光学快门，分别对应于所述多个像素而设置；一快门控制部，用以开关所述多个光学快门；一光源控制部，用以对该背光源所发射的光强度进行两阶段以上的多段调整；以及一同步控制部，使该光源控制部所进行的该背光源所发射的光强度的调整与该快门控制部所进行的所述多个光学快门的开关同步，以于一个特定帧中实现特定的灰阶表现。

【技术特征摘要】
JP 2008-10-10 2008-263459一种有源矩阵式显示装置，具有多个像素阵列以及照射所述多个像素的背光源，用以显示包含多个帧的图像，其包括多个光学快门，分别对应于所述多个像素而设置；一快门控制部，用以开关所述多个光学快门；一光源控制部，用以对该背光源所发射的光强度进行两阶段以上的多段调整；以及一同步控制部，使该光源控制部所进行的该背光源所发射的光强度的调整与该快门控制部所进行的所述多个光学快门的开关同步，以于一个特定帧中实现特定的灰阶表现。2. 如权利要求l的有源矩阵式显示装置，其中于该一个特定帧中实现MXN位元的灰阶 表现时，M，N为2以上的整数，该光源控制部于该一个特定帧的期间内对该背光源所发射的光强度进行M段调整； 该快门控制部...

【专利技术属性】
技术研发人员：住尚树，
申请(专利权)人：统宝光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]