[发明专利]在显示系统中提高列线输出的均匀性的驱动电路、系统以及方法

说明书

背景技术

诸如液晶显示器(“LCD”)和有机发光二极管显示器(“OLED)”之类的 平板显示器典型地具有按行和列来设置的显示像素元件矩阵，所述显示像素元件 是由显示驱动电路来驱动的。显示驱动电路包括驱动单元，所述驱动单元提供列 线输出以对显示矩阵的相应行中的显示像素元件进行驱动。显示图像品质取决于 由显示驱动电路的驱动单元所提供的列线输出的均匀性。当在列线输出之间存在 驱动不均匀性时，提供给列线的输出信号可能不会准确地根据输入显示数据信号 来驱动显示像素元件。更具体地说，当在列线输出之间存在不均匀性时，每个像 素元件的像素亮度可能不会符合期望亮度。对于彩色图像，这种不符合可能会导 致颜色不均匀性。因而，显示图像品质取决于列线输出的驱动均匀性。

在所有的平板显示系统(包括无源矩阵和有源矩阵类型的显示系统)中都可 以发现这种像素亮度和颜色中的不均匀性。在显示驱动电路的集成电路原件中， 制造变化会导致参数变化，导致即使同样设计的电路之间的性能不匹配。作为回 应，电路设计者可以利用设备尺寸(诸如面积、宽度以及长度)、设备布局、电 路排列、以及设备偏置点来控制不匹配。然而，在显示驱动电路中，有秩序的和 随机的变化都可能会发生在用于显示矩阵的相应行的大量同样设计的驱动单元 中并且会影响显示图像的品质。因而，因为在显示驱动电路中典型地有数百个驱 动单元，所以由于集成电路中的制造变化而引起的驱动不均匀性的可能性就更大 了。

以利用有源矩阵薄膜晶体管(“TFT”)液晶显示器为例，图1显示了一条咖 马曲线，其表示显示器的输出亮度级与对列线的驱动单元输出电压级之间的关 系。咖马曲线通常至少对应于相同颜色的所有像素元件，并且可以对应于所有像 素元件。每个驱动单元的输出电压可采用分别与显示亮度的灰阶(例如在6位显 示数据的情况下为GL0到GL63)相对应的不同电压级(例如VGL0到VGL63)。对显 示像素元件的所有行来说，当显示数据在几列上都相同时，对于那些列的驱动单 元的输出应当是相同电压级的，以便以相同的亮度来驱动相邻显示像素元件。然 而，实际上，因为制造变化的关系，同样设计的驱动单元之间的输出电平呈现出 细微的变化。如图1中的Case1所示，两个同样的驱动单元产生了相邻像素元件 pixel1和pixel2的Output1和0utput2，它们彼此不同并且也不同于VGL(N) 的期望灰阶。理论上，对于均匀驱动来说，两个同样的驱动单元应该产生相同的 输出，即，Output1＝Output2，参见图1中的Case2。

与和理想绝对输出电平之间的细微偏移量的影响相比，视觉更易受到很近似 (in close proximity)的细微输出变化的影响。因而，相邻驱动单元的输出变 化在视觉上更加引人注意。已经采用了几种方法来降低输出不均匀性。首先，在 设计驱动单元的过程中，实现输出均匀性的直接方法就是降低设计的灵敏度以处 理变化。这个方法使用了大设备尺寸(诸如面积、宽度、长度和间隔)以最小化 制造变化的影响。这个方法的例子可以在Kinget，Peter R.，″Device Mismatch and Tradeoffs in the Design of Analog Circuits，″IEEE J.Solid-Sfate Circuifs，vol.40，no.6，pp.1212-24，June2005中得到。