[发明专利]有源点阵装置和显示器

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及一种例如用作显示器的有源点阵装置。该装置可包括一个动态液晶点阵显示器，该液晶示器由薄膜晶体管(TFT)技术实现，例如，基于非晶硅，或高温或低温聚合硅的技术。这种显示器可适用于电池供电的便携式设备。

相关技术描述

附图1描述一种传统型的有源点阵装置。该有源点阵装置包括一个N行和M列图像元素(象素)如2的有源点阵1。每列象素经各自的数据线(如4所示)连接到数据线驱动器3。数据线驱动器3有一个输入端5，用于接收定时信号，控制信号和数据信号。

每行象素经各自的扫描线，例如6，连接到扫描线驱动器7。扫描线驱动器7由输入端5来的定时信号同步，并按一个重复时序每次激活一条扫描线6。

附图2描述四个已知类型的有源点阵象素。每个象素包括一个TFT(薄膜晶体管)10。其栅极连接至扫描线6，而其源极连接至数据线4。该TFT10的漏极连接至一个象素电极11和存储电容器12的第一连接端。该电容器的第二连接端连接到公共电极线13，同一行象素的所有存储电容器12共享该公共电极线13。所有行的公共电极线13连接至共用直流电压源。

在使用中，象素的TFT10作用像开关，由扫描线6上的信号控制其开关切换。然后，有源点阵的每个象素2按称作为帧频的某一频率更新。一帧图像数据的更新通常是逐行进行的。对于每一行象素，数据线驱动器3接收要显示的一行图像数据，并将M数据线4充电至相应的模拟电压。扫描线驱动器7激活一条扫描线6，以致接通所有连接在该激活扫描线上的晶体管TFT 10。TFT 10将电荷从数据线4迁移至存储电容器12，直到每个电容器上的电压等于数据线上的电压。然后，扫描线驱动器7释放该行的TFT 10。它们的源-漏极通路恢复到高阻状态。

有源点阵寻址可进一步分成两种类型，也就是面采样-保持(panel-sample-and-hold)寻址(也称为每次点(point-at-a-time)寻址)和每次线(line-at-a-time)寻址。在前一种方案中，每激活一条扫描线时，数据线通常是与数据线驱动器3的数据线充电电路隔离的。在后一种方案中，在扫描线激活期间，继续驱动数据线。

当每个TFT10断开时，TFT管的非无穷大阻抗将导致那列中每个存储电容器12和数据线4之间的充电电流或漏电流。这将导致象素电极11上电压产生不希望的变化，随之损害了图像质量。电压的变化幅度取决于漏电流的大小，存储电容器12的电容和象素更新的持续时间，即帧频。

通过修改装置的设计能够减少TFT管的漏电流，这要求改变制造工艺。例如，可以引入轻掺杂的漏极(LDD)，该漏极除了减小高漏电场(high drainfields)外，还增加沟道的电阻。可以将每个TFT开关实现为一个双栅极或三栅极装置，有效地在数据线和象素电极间串接入两个或三个开关。这将增加沟道电阻，并降低TFT管“导通”(on)性能。

美国专利申请5517150公布一种如图3中所示的配置。该象素配置不同于附图2所示，另外还提供了一个TFT15，其源-漏极通路连接在TFT10管的漏极和象素电极11之间。并且，另一个电容16连接在公共线13与TFT10和15的连接点之间。

当激活某一特殊象素的扫描线6时。两个晶体管10和15都导通，因此，从数据线4对两个电容器12和16进行充电。当扫描线释放(deactivate)时，两个晶体管都被断开。如上所述，通过晶体管10的电荷泄漏将导致电容器16上的电压变化。然而，晶体管15上的电压下降很小，因此漏电流也很小。所以电容器12上的电压变化很小，因此象素电极11的电压变化也很小。