[发明专利]波形发生器、显示装置和电子设备

说明书

本发明特别涉及适合于产生锯齿和/或三角波形的波形发生器。本发明同时涉及显示装置和电子设备。

锯齿和三角波形信号用于包括例如提供脉宽调制电路(PWM)的模拟电子电路中和模/数转换电路中。

根据本发明提供一种波形发生器，包括一个连接到第一电容一端的输入端，第一开关将第一电容的另一端与第二电容的一端相连接，连接的第二开关用于可操作地对第二电容放电，第二电容的所述一端同时连接到缓冲器的输入端，缓冲器的输出端与发生器的输出端连接，并且连接的第三开关将缓冲器输出端可操作地反馈到第一电容的另一端。

用于产生锯齿和/或三角波形的已知的电路是基于单个晶体的金属氧化半导体场效应晶体管(MOSFET)装置，由于薄膜晶体管(TFTs)的特性导致的问题使得无法使用薄膜晶体管来实现。本发明的有益效果在于可使用薄膜晶体管实现波形发生器。

在薄膜晶体管中遇到的所谓的扭折效应以及其缺少好的饱和输出特性是妨碍在波形发生器电路中现有技术使用薄膜晶体管的这一问题的特别实例。

与单个晶体的MOSFETs的输出特性(I_D-V_DS)不同，多晶硅的薄膜晶体管饱和状态观测不到。当装置工作在所谓的夹断电平以上时，一般在V_DS＞V_GS时，在漏极附近形成强电场并且产生所谓的冲击电离作用。结果是漏极电流I_D增加，这就是所谓的扭折效应。这一效应增加了电源损耗并且降低了数字电路的开关特性，同时减少了可获得的最大增益以及模拟电路的共模抑制比。

现在通过进一步的实例和参考附图来更详细地描述本发明的实施例。其中：

图1是表示使用集成的波形发生器的一个例子的电路框图；

图2(a)和(b)分别表示使用图1所示的电路的锯齿和三角波形；

图3是构成本发明的一个实施例的波形产生器的详细电路框图；

图4表示图3电路的输入和输出的信号；

图5表示使用TFT晶体管来实现图3电路的细节；

图6表示包括根据本发明波形发生器的便携式个人计算机的示意图；

图7表示包括根据本发明波形发生器的移动电话的示意图；

图8表示根据本发明波形发生器的数字照相机的示意图。

在描述波形发生器的详细电路之前，将描述很多使用波形发生器情形中的一个例子。因此，图1表示用于矩阵显示装置的波形发生器。如图所示，波形发生器接收三个信号(V_scan，V_ref，V_master)并且输出一个用来驱动矩阵显示器的像素行的信号V_saw。

当考虑到到显示屏上的TFT特性的空间的变化时，精确的定时和数值电压的关系成为主要的难题。但是，这一问题可以通过提供主时钟V_master和源极参考电压V_ref来保证从矩阵中所有的波形发生器的输出是相同的，但相移不同。

V_saw输出到像素级电路，它将一系列的脉冲V_pulse施加到像素的发光元件上。信号V_saw控制脉宽，从而得到驱动显示器矩阵的调制脉宽。

从图1中显而易见，如果使用薄膜晶体管来实现波形发生器可以获得极大的好处。例如，波形发生器可以与像素集成在单一衬底上。这样能够便于加工、减小尺寸、提高可靠性并且降低成本。通过使用这种集成的波形发生器可以减少所需的互连的数目同时可以获得较高的转换速度。

图2包括两个示意图(a)和(b)，显示有波形V_scan、V_saw和V_pulse。表示通过变化发生器输出的波形的形状可以达到不同效果的例子。在图2(a)中V_saw波形为锯齿形而图2(b)中V_saw波形为三角形。当使用图2(a)的锯齿波形时，输出脉冲总是起始于每一帧的开始。相反，对于图2(b)的三角波形，输出的脉冲中心总是出现在周期的中间。