专利名称：有源矩阵显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有源矩阵显示设备。
背景技术：
多种显示设备，例如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、电致发光(EL)显示设备、等离子显示板(PDP)，以有源矩阵型驱动。
借助于通过栅极线施加用于导通和关断排列为矩阵的像素中的驱动晶体管的栅极信号，有源矩阵显示设备被驱动。当栅极信号从位于显示板左边的栅极驱动器传输时，由于栅极线的负载以及栅极线与像素之间的寄生电容，随着它们向右传输，栅极信号被大大地延迟并失真。
与左边像素的驱动晶体管相比，栅极信号在右侧的信号延迟和失真延迟了右侧像素的驱动晶体管的激活。因此，用于较右边的像素的数据信号的充电时间变得较短，以至于因为用于所有像素的数据信号被同时施加到数据线上，所以用于左边和右边像素的数据信号充电不均匀。此外，当施加下一行的数据信号时，延迟的栅极信号可能使右边像素的驱动晶体管仍然是激活的。
尤其在受到反向驱动的LCD中，由用于下一行的反向数据电压产生的阴影(shading)可能导致严重的水平条纹。对这样的阴影余量(shading margin)，栅掩模(gate masking)的宽度可能会被扩大。
发明内容
本发明的动机是解决由于栅极信号的延迟所导致的数据电压的不均匀充电。
为了解决该动机，本发明以交错(stagger)的方式将数据信号施加到数据线上。
根据本发明第一方面的显示板包括多条沿列方向彼此平行地延伸的数据线和多条沿行方向彼此平行地延伸的栅极线。多个分别从栅极线和数据线接收栅极信号和数据信号以显示图像的像素排列在矩阵中，每个像素包括响应于栅极信号而传输数据信号的开关元件。每个像素包括响应于栅极信号而传输数据信号的开关元件。同步于多个第一控制信号，栅极驱动器将栅极信号提供给栅极线，数据驱动器将数据信号提供给数据线。数据线被分组形成多个块，每个块包括至少一条数据线以及第一控制信号对应于各个块并具有不同定时。
根据本发明第一方面的显示设备还可以包括信号控制器，其输出用于驱动显示板的定时信号和第二控制信号，以及控制信号偏移单元，其接收第二控制信号并顺次偏移该第二控制信号以产生第一控制信号。
优选的是，控制信号偏移单元包括多个偏移器，用于顺次偏移将被传输到相邻偏移器的第二控制信号，第一控制信号包括第二控制信号和偏移器的输出。
根据本发明第一方面的显示设备还可以包括信号控制器，其输出用于驱动显示板的定时信号和第二控制信号。
根据本发明第二方面的显示设备包括信号控制器，其输出分别用于控制栅极信号的栅控制信号和用于控制数据信号的第二控制信号。栅极驱动器同步于来自信号控制器的栅控制信号而将栅极信号提供给栅极线，控制信号偏移单元顺次偏移第二控制信号以产生多个具有定时差的第一控制信号。数据线被分组形成多个对应于第一控制信号的块，数据驱动器同步于来自控制信号偏移单元的第一控制信号而将数据信号提供给这些块。
该显示设备还可以包括控制信号偏移单元，其包括多个偏移器，其对将被传输给相邻的偏移器之一的第二控制信号顺次进行偏移以产生多个第一控制信号。
根据本发明第三方面的显示设备包括信号控制器，其输出用于控制栅极信号定时的栅控制信号以及用于控制数据信号的定时的多个第一控制信号，该第二控制信号具有定时差。栅极驱动器同步于栅极控制信号而将栅极信号提供给栅极线。数据线被分组形成对应于来自信号控制器的多个第一控制信号的块，数据驱动器同步于第一控制信号而将数据信号提供给这些块。
在根据本发明第一方面到第三方面的显示设备中，优选的是，第一控制信号之间的定时差中的至少一个与该定时差中的另一个不同。
图1是根据本发明第一实施例的有源矩阵显示设备的示意方框图；图2示出了用于一行像素的栅极信号；图3是根据本发明第一实施例的TP信号偏移单元的方框图；图4图示了由根据本发明第一实施例的TP信号偏移单元产生的TP信号；图5示出了施加到根据本发明第一实施例的数据线上的数据信号；和图6是根据本发明第二实施例的有源矩阵显示设备的示意方框图。
具体实施例方式
现在将参照附图在下文中对本发明进行更加详细地描述，其中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式实施并且不应当被理解为限于此处所阐述的实施例。相同的标号始终指定相同的单元。
接下来，将参照附图对根据本发明的实施例的有源矩阵显示设备进行详细描述。
参照图1-5，对根据本发明第一实施例的有源矩阵显示设备进行描述。
图1是根据本发明第一实施例的有源矩阵显示设备的示意方框图，图2示出了用于一行中的像素的栅极信号。图3是根据本发明第一实施例的TP信号偏移单元的方框图，图4图示了由根据本发明第一实施例的TP信号偏移单元产生的TP信号。图5示出了根据本发明第一实施例施加于数据线上的数据信号。
参照图1，根据本发明第一实施例的显示设备包括显示板100、信号控制器200、栅极驱动器300、数据驱动器400和TP信号偏移单元500。显示板100包括在其上形成的多条沿横向延伸的栅极线C1-Cm和多条沿纵向延伸的数据线R1-Rn。两条相邻的栅极线和两条相邻的数据线定义一个像素区，在每个像素区中提供了晶体管120，用于响应于来自栅极线的栅极信号而将来自数据线的数据信号传输给像素110。像素110用该数据信号充电以显示图像。
信号控制器200从外部图形控制器(未示出)接收用于区分帧的垂直同步信号Vsync、用于区分行的水平同步信号Hsync、以及时钟信号MCLK。信号控制器200基于所接收到的、将被提供给栅极驱动器300和数据驱动器400的信号，产生控制信号和TP信号，用于驱动栅极驱动器300和数据驱动器400。
栅极驱动器300响应于来自信号控制器200的控制信号而将用于导通晶体管120的栅极信号顺次施加到栅极线C1-Cm上。在将栅极信号施加到栅极线C1-Cm的栅极驱动器300位于显示板100的左边的情况中，如图2所示，由于栅极线C1-Cm的负载和栅极线C1-Cm与像素110之间产生的寄生电容，随着它们向右传输，栅极信号可能被延迟和失真。
数据驱动器400基于来自信号控制器200的触发脉冲信号(下文中称为“TP信号”)、通过数据线R1-Rn将数据信号施加到像素110上。本发明第一实施例将数据线R1-Rn分组形成i(其中2≤i≤n)个块B1-Bi，并将TP信号以交错的方式提供给各个块B1-Bi。每个块可能包括一条数据线或者几条数据线。在块B1-Bi中的数据线R1-Rn的数量相等或不等。在连续的块之间的TP信号的时间差依赖于延迟和失真而相等或不等，优选的是它们依赖于栅极线C1-Cm的延迟和失真而确定。
根据本发明第一实施例的显示设备的TP信号偏移单元500将时间差赋予来自信号控制器200的TP信号，并将区分开的异步TP信号TPB1-TPBi发送到数据驱动器300。TP信号偏移单元500位于信号控制器200和数据驱动器400之间或者被合并在信号控制器200中。
参照图3-5，对根据本发明第一实施例的示例TP信号偏移单元500进行详细描述。
如图3所示，TP信号偏移单元500包括(i-1)个串联的偏移器SH1-SHi-1，并接收图4所示的TP信号TPB1。偏移器SH1以预定的时钟偏移输入到TP信号偏移单元500中的TP信号TPB1，并将偏移的TP信号TPB2传输给相邻的偏移器SH2。同样，偏移器SH2-SHi-1偏移由之前的偏移器SH1-SHi-2所偏移的TP信号TPB2-TPBi-1，以产生偏移的TP信号TPB3-TPBi。
然后，输入到TP信号偏移单元500中的TP信号TPB1和由偏移器SH1-SHi-1输出的TP信号TPB2-TPBi充当用于各个块B1-Bi的TP信号。此时，最好是考虑到用于相应的块B1-Bi的栅极信号的延迟而确定由每个偏移器SH1-SHi-1所偏移的时钟的数量，并且最好是被确定在没有施加数据电压的情况下，足以保护消隐周期。
对将被提供给数据驱动器400的TP信号进行的偏移使数据信号施加到块B1-Bi中的数据线R1-Rn上的时间产生差别。因为数据线R1…Rj…Rn之间的数据信号施加的时间差与栅极信号的延迟大体上相等，如图5所示，所以像素110中数据信号的充电CH1…CHj…CHn变得大体上均匀。这避免了由延迟的栅极信号和用于下一行的数据信号所产生的阴影，从而减少了阴影余量，以优化栅掩模宽度。
本发明的第一实施例通过使用偏移器偏移来自信号控制器200的TP信号，以将时间差赋予用于块的数据信号。然而，信号控制器200可以产生用于各个块的单独的TP信号而不提供独立的偏移器。在下文中参照图6对这种图6是根据本发明第二实施例的显示设备的示意方框图。
参照图6，根据本发明第二实施例的显示设备具有除了TP信号偏移单元和信号控制器200以外与第一实施例几乎相同的结构。根据第二实施例的显示设备的信号控制器200输出单独的TP信号TPB1-TPBi，用于包含数据线R1-Rn的各个块B1-Bi。因此，不具有本发明第一实施例的TP信号偏移单元500。
信号控制器200将用于块B1-Bi的TP信号分开提供给数据驱动器400，以使数据驱动器400输出用于连接到块B1-Bi的数据线R1-Rn上的像素的数据信号。从信号控制器200输出的用于各个块B1-Bi的TP信号TPB1-TPBi具有最好等于栅极信号的延迟的时间差，如图4所示。因此，由于数据信号被提供给数据线而时间差大体上等于栅极信号的延迟，就像本发明第一实施例一样，像素110中的数据信号的不均匀充电得以改善。
本发明的实施例可以被应用于所有有源矩阵型显示设备上。例如，当LCD的数据驱动器通过数据线以交错的方式施加将被提供给像素的数据电压时，每个像素的液晶适当地响应所施加的数据电压。同样，EL显示设备提供数据电压一段足够的时间，每个像素的EL元件都被提供足够的电流以显示适当的灰色。
如上所述，本发明的实施例解决了由施加到栅极线上的栅极信号的延迟或失真引起的数据电压的不均匀充电，该延迟和失真由栅极线的负载和栅极线与像素之间的寄生电容所产生，并在距离栅极驱动器更远处变得更加严重。尤其是，受到反向驱动的LCD可以减少由延迟的栅极信号产生的阴影，从而优化栅掩模的宽度。
尽管已经参照实施例对本发明进行了详细描述，但应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，本发明意欲涵盖包括在所附权利要求的精神和范围中的各种修改及等同安排。
权利要求
1.一种显示设备，包含显示板，包括多条沿列方向彼此平行地延伸的数据线、多条沿行方向彼此平行地延伸的栅极线、以及多个排列在矩阵中并分别从栅极线和数据线接收栅极信号和数据信号以显示图像的像素，每个像素包括响应于所述栅极信号而传输所述数据信号的开关元件；栅极驱动器，将所述栅极信号提供给栅极线；以及数据驱动器，同步于多个第一控制信号而将所述数据信号提供给数据线，其中所述数据线被分组形成多个块，每个块包括至少一条所述数据线，并且所述第一控制信号对应于各个块并具有不同定时。
2.如权利要求1所述的显示设备，还包括信号控制器，输出用于驱动显示板的定时信号和第二控制信号；以及控制信号偏移单元，接收所述第二控制信号并顺次偏移该第二控制信号以产生所述第一控制信号。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中控制信号偏移单元包含多个偏移器，用于顺次偏移将被传输到相邻偏移器的所述第二控制信号。
4.如权利要求3所述的显示设备，其中所述第一控制信号包含所述第二控制信号和所述偏移器的输出。
5.如权利要求1所述的显示设备，还包含信号控制器，其输出用于驱动显示板的定时信号和第二控制信号。
6.如权利要求1所述的显示设备，其中所述第一控制信号之间的定时差中的至少一个与该定时差中的另一个不同。
7.一种显示设备，包含显示板，包括多条沿列方向彼此平行地延伸的数据线、多条沿行方向彼此平行地延伸的栅极线、以及多个排列在矩阵中并分别从栅极线和数据线接收栅极信号和数据信号以显示图像的像素，每个像素包括响应于所述栅极信号而传输所述数据信号的开关元件；信号控制器，输出分别用于控制所述栅极信号和所述数据信号的定时的第一和第二控制信号；栅极驱动器，同步于来自信号控制器的所述第一控制信号而将所述栅极信号提供给栅极线；控制信号偏移单元，顺次偏移所述第二控制信号以产生多个具有定时差的第三控制信号；以及数据驱动器，同步于来自控制信号偏移单元的所述第三控制信号而将所述数据信号提供给所述数据线的多个块，每个块包含至少一条数据线并对应于所述第三控制信号之一。
8.如权利要求7所述的显示设备，其中所述控制信号偏移单元包含多个偏移器，其通过顺次偏移将被传输给相邻的偏移器之一的所述第二控制信号来产生所述第三控制信号。
9.如权利要求7所述的显示设备，其中所述第三控制信号之间的定时差中的至少一个与该时间差中的另一个不同。
10.一种显示设备，包含显示板，包括多条沿列方向彼此平行地延伸的数据线、多条沿行方向彼此平行地延伸的栅极线、以及排列在矩阵中并分别从栅极线和数据线接收栅极信号和数据信号以显示图像的多个像素，每个像素包括响应于所述栅极信号而传输所述数据信号的开关元件；信号控制器，输出用于控制所述栅极信号的定时的第一控制信号以及多个用于控制所述数据信号的定时的第二控制信号，该第二控制信号具有定时差；栅极驱动器，同步于所述第一控制信号而将所述栅极信号提供给栅极线；以及数据驱动器，同步于来自信号控制器的所述第二控制信号而将所述数据信号提供给所述数据线的多个块，每个块包含至少一条数据线并对应于所述第三控制信号中的一个。
11.如权利要求10所述的显示设备，其中所述第二控制信号之间的时间差中的至少一个不同于该时间差中的另一个。
全文摘要
在有源矩阵显示设备中，由于栅极线的负载以及栅极线与像素的寄生电容，当栅极信号向右传输时它们被延迟或者失真。用于数据线的各个块的TP信号被提供有时间差，以便数据信号不以同步的方式而是以交错的方式被施加到数据线的各个块上。数据线之间施加数据信号的时间差基本上等于栅极信号的延迟，从而解决了像素中数据信号的不均匀充电。
文档编号G02F1/1362GK1620628SQ02828281
公开日2005年5月25日 申请日期2002年12月24日 优先权日2002年7月22日
发明者罗广贤 申请人:三星电子株式会社