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LU102832B1 - ROW CONNECTIONS OF AN ACTIVE MATRIX DISPLAY - Google Patents

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Publication number
LU102832B1
LU102832B1 LU102832A LU102832A LU102832B1 LU 102832 B1 LU102832 B1 LU 102832B1 LU 102832 A LU102832 A LU 102832A LU 102832 A LU102832 A LU 102832A LU 102832 B1 LU102832 B1 LU 102832B1
Authority
LU
Luxembourg
Prior art keywords
row
demux
rows
transistors
active matrix
Prior art date
Application number
LU102832A
Other languages
German (de)
Inventor
Chihao Xu
Original Assignee
Univ Saarland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Saarland filed Critical Univ Saarland
Priority to LU102832A priority Critical patent/LU102832B1/en
Application granted granted Critical
Publication of LU102832B1 publication Critical patent/LU102832B1/en

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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0267Details of drivers for scan electrodes, other than drivers for liquid crystal, plasma or OLED displays

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Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem eine Ansteuerschaltung fur ein Aktiv-Matrix-Display, umfassend: eine Vielzahl von Spalten (C1, C2, C3, C4), die jeweils mit einem Datenanschluss einer Pixelschaltung verbunden werden konnen; und eine Vielzahl von Zeilen (Z1, Z2, Z3, Z4), deren jeweils eines Ende mit einem Source- Anschluss eines (Demux-) Transistors verbunden ist; GemaB der Erfindung werden mindestens zwei Drain-Anschliisse von (Demux-) Transistoren unterschiedlicher Zeilen miteinander kurzgeschlossen und als gemeinsamer Zeilenanschluss (R1, R2, R3, R4) der jeweiligen Zeilen nach außen ausgefuhrt.The invention relates, inter alia, to a drive circuit for an active matrix display, comprising: a plurality of columns (C1, C2, C3, C4), each of which can be connected to a data terminal of a pixel circuit; and a plurality of rows (Z1, Z2, Z3, Z4), each having one end connected to a source terminal of a (demux) transistor; According to the invention, at least two drain connections of (Demux) transistors of different rows are short-circuited with one another and led to the outside as a common row connection (R1, R2, R3, R4) of the respective rows.

Description

to UNIVERSITAT DES SAARLANDES 1 P57235/LU AKTIV-MATRIX-DISPLAY MIT KOMBINIERTEN ZEILENANSCHLÜSSEN LU102832 Die Erfindung betrifft ein Aktiv-Matrix-Display und ein Verfahren zu dessen Ansteuerung.to UNIVERSITAT DES SAARLANDES 1 P57235/LU ACTIVE MATRIX DISPLAY WITH COMBINED LINE CONNECTIONS LU102832 The invention relates to an active matrix display and a method for controlling it.

TECHNISCHER HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK Aktiv-Matrix-Displays für Mobiltelefone werden typischerweise in Form einer Schieberregis- terschaltung auf dem Display-Glas, mittels einer TFT-Technologie realisiert. Der Rand des Displays ist in diesem Fall schmal. Die Anzahl der benôtigten Anschlüsse ist vernachlässigbar klein.TECHNICAL BACKGROUND AND PRIOR ART Active matrix displays for mobile phones are typically implemented in the form of a shift register circuit on the display glass using TFT technology. The edge of the display is narrow in this case. The number of connections required is negligibly small.

Bei größeren Displays, wie Fernsehdisplays, werden die Zeilenanschlüsse direkt nach außen geführt, so dass sie mit einem oder mehreren Zeilentreibern verbunden werden kônnen.On larger displays, such as television displays, the row connections are brought out directly so that they can be connected to one or more row drivers.

Bei zunehmenden Display-Auflôsungen muss die Geschwindigkeit der Zeilenansteuerung steigen. Bei Verwendung einer TFT-Technologie mit nur einem Transistortyp, etwa NMOS oder PMOS, steigt bei den bekannten Aktiv-Matrix-Displays jedoch der Stromverbrauch er- heblich. Außerdem wird die Qualität der Ansteuersignale (Augendiagramm) schlechter. Wenn eine CMOS-TFT-Technologe verwendet wird, ist der Stromverbrauch geringer, aller- dings auch nicht vernachlässigbar. Vor allem die Kosten sind aufgrund von CMOS höher.With increasing display resolutions, the speed of the line control must increase. However, when using TFT technology with only one type of transistor, such as NMOS or PMOS, the power consumption of the known active matrix displays increases considerably. In addition, the quality of the control signals (eye diagram) deteriorates. If CMOS TFT technology is used, power consumption is lower, but not negligible. First of all, the cost is higher due to CMOS.

Der Stromverbrauch steigt abermals, wenn die Display-Ansteuerung über Zeit erfolgt wie z.B. bei Pulse Width Modulation (PWM). Ein konkretes Beispiel ist die digitale Ansteuerung von AMOLED Displays, die eine 20-fach erhôhte Geschwindigkeit in der Zeilenansteuerung er- fordert.The power consumption increases again when the display is driven over time, e.g. with Pulse Width Modulation (PWM). A specific example is the digital control of AMOLED displays, which requires a 20-fold increase in line control speed.

AUFGABE DER ERFINDUNG | Aufgabe der Erfindung ist daher, ein verbessertes Aktiv-Matrix-Display und ein Verfahren zu dessen Ansteuerung bereit zu stellen, welches insbesondere bei groBen Displays mit hoher Auflösung mittels eines einfachen TFT-Prozesses realisiert werden kann, nur schmale Dis- playränder benötigt und vergleichsweise weniger Strom verbraucht.OBJECT OF THE INVENTION | The object of the invention is therefore to provide an improved active matrix display and a method for controlling it, which can be implemented using a simple TFT process, particularly for large displays with high resolution, requires only narrow display edges and comparatively fewer electricity consumed.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Aktiv-Matrix-Display nach Patentanspruch 1, ein Aktiv- Matrix-Display nach Patentanspruch 8, ein Verfahren zur Ansteuerung eines Aktiv-Matrix- 1BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION This object is achieved by an active matrix display according to patent claim 1, an active matrix display according to patent claim 8, a method for driving an active matrix 1

DI en UNIVERSITÄT DES SAARLANDES P57235/LU Displays nach Patentanspruch 9 und einen Treiberchip nach Patentanspruch 15. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.DI en UNIVERSITY OF SAARLANDES P57235/LU Display according to claim 9 and a driver chip according to claim 15. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

LU102832 : Gemäß einem ersten Aspekt beinhaltet die Erfindung eine Ansteuerschaltung fiir ein Aktiv- Matrix-Display, umfassend eine Vielzahl von Spalten, die jeweils mit einem Datenanschluss einer Pixelschaltung verbunden werden können; und eine Vielzahl von Zeilen, deren jeweils eines Ende mit einem Source-Anschluss eines (Demux-) Transistors verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Drain-Anschliisse von (Demux-) Transistoren unter- schiedlicher Zeilen miteinander kurzgeschlossen und als gemeinsamer Zeilenanschluss der jeweiligen Zeilen nach außen ausgeführt werden.LU102832 : According to a first aspect, the invention includes a driving circuit for an active matrix display, comprising a plurality of columns, each of which can be connected to a data terminal of a pixel circuit; and a plurality of rows each having one end connected to a source terminal of a (demux) transistor; characterized in that at least two drain connections of (Demux) transistors of different rows are short-circuited with one another and are designed as a common row connection of the respective rows to the outside.

Ein Gate eines (Demux-) Transistors kann mit einer Steuerleitung verbunden sein.A gate of a (demux) transistor can be connected to a control line.

Das andere Ende der Zeilen kann jeweils mit einem Source-Anschluss eines weiteren (Demux-) Transistors verbunden sein.The other end of the rows can each be connected to a source connection of a further (demux) transistor.

Die Drain- Anschlüsse mehrerer weiterer (Demux-)Transistoren können miteinander kurzgeschlossen und mit einer LOW-Spannung verbunden werden.The drains of several other (demux) transistors can be shorted together and connected to a LOW voltage.

Die Gates mehrerer weiterer Demux- Transistoren miteinander kurzgeschlossen und von einem weiteren Signal gesteuert werden.The gates of several other demux transistors can be shorted together and controlled by another signal.

Ein Verhältnis einer Anzahl von Zeilenanschlüssen und einer Anzahl von Zeilen kann 1:2 0- der 1:4 betragen.A ratio of a number of row terminals and a number of rows can be 1:2 0-1:4.

Die die Drains aller MP-Transistoren können mit einem festen Potenzial verbunden sein.The drains of all MP transistors can be connected to a fixed potential.

Die Transistoren können TFT-Transistoren sein.The transistors can be TFT transistors.

Das Aktiv-Matrix-Display kann ein AM-LCD- , ein AM-OLED- oder ein AM-MicroLED-Display sein.The active matrix display can be an AM-LCD, an AM-OLED or an AM-MicroLED display.

Gemäß einem zweiten Aspekt beinhaltet die Erfindung ein Aktiv-Matrix-Display, umfassend eine Ansteuerschaltung gemäß einem der vorstehenden Aspekte.According to a second aspect, the invention includes an active matrix display, comprising a drive circuit according to one of the above aspects.

Dabei können die (Demux-) Transistoren auf einem Glas des Aktiv-Matrix-Displays realisiert werden.The (demux) transistors can be implemented on a glass of the active matrix display.

Die Zeilenan- schlüsse können an einem Displayrand oder an beiden Displayrändern nach oben ausgeführt werden.The lines can be connected to one or both edges of the display.

Die Demux-Transistoren können an den Displayrändern platziert werden.The Demux transistors can be placed at the edges of the display.

Die LOW- Spannung kann von einem Treiberchip zur Verfügung gestellt werden.The LOW voltage can be provided by a driver chip.

Die Ansteuersignale für die Demux-Transistoren können oben an den Treiberchip angeschlossen werden.The drive signals for the demux transistors can be connected to the top of the driver chip.

Die | Ansteuersignale kônnen von einer Schaltung, wie beispielsweise von einer Schieberegister- schaltung auf dem Treïberchip erzeugt werden.The | Drive signals may be generated by circuitry such as shift register circuitry on the driver chip.

Der Treiberchip kann auf der Spaltenseite platziert sein.The driver chip can be placed on the column side.

Der Treiberchip kann in CMOS-Technologie gefertigt sein, insbesondere aus einkristallinem Silizium. | . Gemäß einem dritten Aspekt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Ansteuerung eines Aktiv-Matrix-Displays, umfassend die Schritte Ansteuern eines Zeilenanschlusses mit einem Adresssignal, wobei der Zeilenanschluss ein gemeinsamer Zeilenanschluss mehrerer Zeilen des Aktiv-Matrix-Displays ist; und Ansteuern eines Gate-Anschlusses eines (Demux-) Tran- 2 ——"—"—"""""""The driver chip can be manufactured using CMOS technology, in particular from monocrystalline silicon. | . According to a third aspect, the invention includes a method for driving an active matrix display, comprising the steps of driving a row connection with an address signal, the row connection being a common row connection of a plurality of rows of the active matrix display; 2 ——"—"—"""""""

a UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU sistors zumindest einer der über den gemeinsamen Zeilenanschluss adressierten mehreren Zeilen des Aktiv-Matrix-Displays, um diese aktiv zu schalten, dadurch gekennzeichnet, dass | y102832 alle nicht aktiv geschalteten Zeilen an dem gemeinsamen Zeilenanschluss währenddessen ein LOW Potential aufweisen. Das LOW Potential kann statisch, insbesondere durch Anlegen einer entsprechenden Spannung an die nicht aktiv geschalteten Zeilen bereitgestellt werden. Alternativ kann das LOW Potential dynamisch, insbesondere unter Nutzung eines Speiche- rungseffekts von Eingangskapazitäten von Pixelschaltungen der Zeilen bereitgestellt werden. Das LOW Potential kann dadurch bereitgestellt werden, dass das Adresssignal zum Ende der Adressierzeit einer Zeile für ein vorbestimmtes Zeitintervall invertiert wird, insbesondere um eine Entladung der Eingangskapazitäten der Pixelschaltungen zu bewirken. Zu Beginn der Adressierzeit kann eine Überspannung an den Zeilenanschluss gelegt werden, die höher als das HIGH Signal ist, um eine Anstiegszeit des Zeilenpotentials zu reduzieren. Zum Ende der Adressierzeit kann ferner eine Unterspannung an den Zeilenanschluss gelegt werden, die niedriger als das LOW Signals ist, um eine Abfallzeit des Zeilenpotentials zu reduzieren. Das - Zeilenpotential kann bei erneuter Aktivierung aufgefrischt werden, indem die Zeile mit LOW kurzgeschlossen wird. Gemäß einem vierten Aspekt beinhaltet die Erfindung ferner einen Treiberchip für ein Aktiv- Matrix-Display, der ein Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung implementiert. Der Treiberchip kann in CMOS-Technologie realisiert sein, insbesondere aus Einkristallinem Silizium. Er kann so eingerichtet sein, auch die Spalten des Aktiv-Matrix-Displays anzusteu- ern. Der Treiberchip kann Ansteuersignale der Pixelschaltung, insbesondere für die Zeilen- ; anschlüsse, insbesondere mittels einer Schieberegisterschaltung erzeugen. Die oben genannten Aspekte ermöglichen neben der Verminderung der Anzahl der Zeilenan- schlüsse einen geringeren Stromverbrauch, eine günstigere Wellenform eines Spannungsver- laufs in einer Zeile sowie einen schmaleren Displayrand.a UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU sistors at least one of the multiple rows of the active matrix display addressed via the common row connection in order to switch them to active, characterized in that | y102832 all rows that are not activated have a LOW potential at the common row connection during this time. The LOW potential can be provided statically, in particular by applying a corresponding voltage to the rows that are not actively switched. Alternatively, the LOW potential can be provided dynamically, in particular using a storage effect of input capacitances of pixel circuits of the rows. The LOW potential can be provided by the address signal being inverted for a predetermined time interval at the end of the addressing time of a row, in particular in order to discharge the input capacitances of the pixel circuits. At the beginning of the addressing time, an overvoltage higher than the HIGH signal can be applied to the row terminal to reduce a rise time of the row potential. Furthermore, at the end of the addressing time, an undervoltage lower than the LOW signal can be applied to the row terminal in order to reduce a fall time of the row potential. The - row potential can be refreshed when activated again by short-circuiting the row with LOW. According to a fourth aspect, the invention further includes a driver chip for an active matrix display, which implements a method according to the third aspect of the invention. The driver chip can be implemented using CMOS technology, in particular from monocrystalline silicon. It can be set up to also drive the columns of the active matrix display. The driver chip can drive signals from the pixel circuit, in particular for the rows; generate connections, in particular by means of a shift register circuit. In addition to the reduction in the number of row connections, the above-mentioned aspects enable lower power consumption, a more favorable voltage waveform in a row and a narrower display edge.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN Fig. 1 zeigt eine Demultiplexer-Schaltung Demux für Zeilen eines Aktiv-Matrix-Displays gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. ; Fig. 2 zeigt eine erweiterte Demultiplexer-Schaltung. Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Verhältnis zwischen Anschlüssen und Zeilen von 1:4. 3 dd a UNIVERSITÄT DES SAARLANDES P57235/LU Fig. 4 zeigt eine vorteilhaftere und symmetrische Anordnung gemäß einer weiteren Aus-LU102832 führungsform der Erfindung. ; Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Ansteuerungssignale für die Schaltung in Figur 1. Fig. 6 zeigt ein Diagramm der Ansteuerungssignale für die Schaltung in Figur 1, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Überspannung an den Zeilenanschluss angelegt wird.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 shows a demultiplexing circuit Demux for rows of an active matrix display according to a first embodiment of the invention. ; 2 shows an extended demultiplexer circuit. Figure 3 shows an example of a port to row ratio of 1:4. 3 dd a UNIVERSITY OF SAARLAND P57235/LU FIG. 4 shows a more advantageous and symmetrical arrangement according to a further embodiment of the invention. ; Figure 5 shows a diagram of the drive signals for the circuit in Figure 1. Figure 6 shows a diagram of the drive signals for the circuit in Figure 1 when an overvoltage is applied to the row terminal according to another embodiment of the invention.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE Figur 1 zeigt eine Demultiplexer-Schaltung Demux für die Zeilen gemäß einer ersten Aus- führungsform der Erfindung. Alle Transistoren sind in dieser Ausführung TFT und werden auf dem Display-Glas realisiert. Zur vereinfachten Darstellung wird hier ein Demux- Verhältnis von 1:2 gezeigt. Ein höheres Verhältnis ist in gleicher Weise möglich, wie noch gezeigt wird. Die Zeile 1 Leitung Z1 wird mit dem Transistor MA1 verbunden, ebenso die Zeile 2 Z2 mit MA2, Zeile 3 Z3 mit MA3 und Zeile 4 Z4 mit MA4. Das Gate des Adressiertransistors einer Pixel-Schaltung wird mit einer Zeile verbunden, während der Datenanschluss einer Pixel- schaltung mit einer Spalte C1, C2, C3, C4 etc. verbunden ist. Das Display kann AM-LCD oder AMOLED sein. Ein Ende einer Zeilenleitung ist jeweils mit dem Source eines Demux-Transistors wie MA1, MA2, MA3, MA4 etc. verbunden. Für eine Ausführung von 1:2 Demux werden die Gates der ungeraden Demux-Transistoren MA1, MA3 etc. mit der Steuerleitung DA1 verbunden und die Gates der geraden Demux-Transistoren MA2, MA4 etc. mit der Steuerleitung DA2 verbun- den. Die Drains der Demux-Transistoren werden jeweils paarweise miteinander kurzge- schlossen und als Zeilenanschluss R1, R2 etc. nach außen ausgeführt. Damit wird die Anzahl der Zeilenanschlüsse eines Displays halbiert. Bei einem höheren Demux-Verhältnis wird die Anzahl der Zeilenanschlüsse dementsprechend verringert. Das klassische Single-Line Adressierverfahren (allgemeines Demultiplexverfahren) kann mit dieser Schaltung umgesetzt werden. Da die Adressierung ein binärer Vorgang ist, haben die Ansteuersignale nur zwei Zustände, nämlich LOW oder HIGH. Die Datensignale für das Dis- ; 4 | |EXEMPLARY EMBODIMENTS FIG. 1 shows a demultiplexer circuit Demux for the rows according to a first embodiment of the invention. All transistors are TFT in this version and are implemented on the display glass. A demux ratio of 1:2 is shown here for simplicity. A higher ratio is equally possible, as will be shown. Row 1 line Z1 is connected to transistor MA1, as is row 2 Z2 to MA2, row 3 Z3 to MA3 and row 4 Z4 to MA4. The gate of the addressing transistor of a pixel circuit is connected to a row, while the data terminal of a pixel circuit is connected to a column C1, C2, C3, C4, etc. The display can be AM-LCD or AMOLED. One end of a row line is connected to the source of a demux transistor such as MA1, MA2, MA3, MA4, etc., respectively. For a 1:2 demux implementation, the gates of odd demux transistors MA1, MA3 etc. are connected to control line DA1 and the gates of even demux transistors MA2, MA4 etc. are connected to control line DA2. The drains of the demux transistors are short-circuited in pairs and run to the outside as row connections R1, R2, etc. This halves the number of line connections in a display. With a higher demux ratio, the number of row ports is reduced accordingly. The classic single-line addressing method (general demultiplexing method) can be implemented with this circuit. Since addressing is a binary process, the control signals only have two states, namely LOW or HIGH. The data signals for the Dis- ; 4 | |

N UNIVERSITÄT DES SAARLANDES P57235/LU ; play, die über die Spalten angelegt werden, sind in der Regel analog. In dieser Erfindung geht es um die Zeilenanschlüsse, so dass nur die Anschlüsse Rı, R2, DA1 und DA2 vom InteresseLU102832 sind. Die LOW und HIGH Potentiale für die Zeilenanschlüsse Rı und R2 und für die Steuer- signale von Demux-Transistoren DA1, DA2 haben physikalisch unterschiedliche Höhe (Pe- gel) und werden wir folgt benannt: RH = HIGH für Rı bzw. R2 RL = LOW fiir R1 bzw. R2 DAH = HIGH fiir DA1 bzw. DA2 DAL = LOW fiir DA1 bzw. DA2 Im Folgenden werden BeispielsgrôBen hierfür angegeben. Wenn vom Treiberchip ein High-Signal RH, z.B. 8V an den Anschluss Rı angelegt wird und zugleich ein noch höheres Signal, genannt DAH z.B. 16V, an DA1 angelegt wird, wird gewähr- leistet, dass MA1 durchgeschaltet wird. Alle Gates der Pixelschaltungen auf der Zeile 1 erhal- ten das RH Potential von R1. R2 und DA2 erhalten vom Treiberchip jeweils ein LOW Signal RL, RAL. Damit sind MA2 und MA4 ausgeschaltet. MA3 ist eingeschaltet, so dass Z3 das RL Potential von R2 erhält. In dieser Ausführung wird NMOS-TFT verwendet. Eine Ausführung mit PMOS-TFT erfolgt in gleicher Weise, nur mit inverser Polarität der Ansteuerspannungen. In diesem Beispiel wird auBerdem betrachtet, dass die Pixelschaltungen mit positiver Zeilen- spannung adressiert werden. Pixelschaltungen mit umgekehrter Polarität können mit dem gleichen Prinzip adressiert, wobei ein LOW an Gate der Pixelschaltung anzulegen ist. Eine Pixel-Schaltung muss in einen passiven Zustand gebracht werden, z.B. durch ein Low an Ga- te, wenn sie nicht adressiert ist. Auf diese Weise ist die Zeile 1 nun adressiert. Die Daten bzw. die Spannungen auf den Spal- ten C1, C2 etc. werden von den jeweiligen Pixelschaltungen Pixels eingelesen. Wenn DA1 auf LOW DAL geschaltet und DA2 auf HIGH DAH geschaltet wird, wird Zeile 2 adressiert, da R1 auf RH ist. Im nächsten Schritt kann Rı auf RL geschaltet und R2 auf RH geschaltet werden, Zeile 4 wire adressiert, da DA2 auf DAH ist. Im übernächsten Schritt kann DA2 auf DAL und DA1 auf DAH umgeschaltet werden, so dass Zeile 3 adressiert ist.N UNIVERSITY OF SAARLAND P57235/LU ; play, which are created via the columns, are usually analog. In this invention it is about the row terminals, so only the terminals Rı, R2, DA1 and DA2 are of interest LU102832. The LOW and HIGH potentials for the row connections Rı and R2 and for the control signals from demux transistors DA1, DA2 have physically different heights (levels) and are named as follows: RH = HIGH for Rı or R2 RL = LOW for R1 or R2 DAH = HIGH for DA1 or DA2 DAL = LOW for DA1 or DA2 Examples of this are given below. If the driver chip applies a high signal RH, e.g. 8V to the Rı connection and at the same time an even higher signal called DAH, e.g. 16V, is applied to DA1, it is ensured that MA1 is switched through. All gates of the pixel circuits on row 1 receive the RH potential from R1. R2 and DA2 each receive a LOW signal RL, RAL from the driver chip. This turns MA2 and MA4 off. MA3 is on, so Z3 gets the RL potential from R2. In this embodiment, NMOS-TFT is used. A version with PMOS-TFT works in the same way, only with inverse polarity of the control voltages. In this example it is also considered that the pixel circuits are addressed with positive row voltage. Reverse polarity pixel circuits can be addressed using the same principle, applying a LOW to the gate of the pixel circuit. A pixel circuit must be placed in a passive state, e.g. by a low on gate, if it is not addressed. In this way, line 1 is now addressed. The data or the voltages on the columns C1, C2 etc. are read in by the respective pixel circuits Pixels. When DA1 is switched to LOW DAL and DA2 is switched to HIGH DAH, row 2 is addressed since R1 is at RH. In the next step, Rı can be switched to RL and R2 to RH, line 4 wire addressed since DA2 is on DAH. In the next but one step, DA2 can be switched to DAL and DA1 to DAH, so that row 3 is addressed.

| | dd| | dd

Co UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU Erfindungsgemäß kann die Sequenz der Adressierung auch anders erfolgen.Co UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU According to the invention, the addressing sequence can also be different.

Wenn DA1 auf DAH und DA2 auf DAL geschaltet und zugleich R1 auf RL und R2 auf RH geschaltet wird,_U102832 wird Zeile 3 adressiert.If DA1 is switched to DAH and DA2 to DAL and at the same time R1 is switched to RL and R2 to RH, row 3 is addressed_U102832.

Anschließend werden DA1 auf DAL und DA2 auf DAH geschaltet, so dass Zeile 4 adressiert ist.Then DA1 is switched to DAL and DA2 to DAH so that line 4 is addressed.

Eine beliebige Sequenz der Adressierung ist môglich.Any sequence of addressing is possible.

Die Sequenz Zeile 1, 2, 4, 3, 5, 6, 8 etc. hat gegenüber der Sequenz 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 den Vorteil, dass die Signale an R1, R2, R3, R4 etc. seltener umgeschaltet werden müssen.The sequence line 1, 2, 4, 3, 5, 6, 8 etc. has the advantage over the sequence 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 that the signals at R1, R2, R3, R4 etc. need to be switched less often.

Die Sequenz der Adres- sierung kann je nach Auswirkung auf visuelle Qualität, Stromverbrauch, Ansteuerschemata etc. frei gewählt werden.The addressing sequence can be freely selected depending on the impact on visual quality, power consumption, control schemes, etc.

Figur 2 zeigt eine erweiterte Demux-Schaltung.Figure 2 shows an expanded demux circuit.

Um zu gewährleisten, dass die Adressierung für das Display vollständig funktioniert, wird am anderen Ende einer Zeilenleitung jeweils ein weiterer Demux Transistor wie beispielsweise MP1, MP2, etc. hinzugefügt.To ensure that the addressing for the display works completely, another demux transistor such as MP1, MP2, etc. is added to the other end of a row line.

Die Drains von MP1, MP2, MP3, MP4 etc. werden miteinander kurzgeschlossen und mit einer LOW Spannung VP verbunden, die vom Treiberchip zur Verfiigung gestellt werden kann.The drains of MP1, MP2, MP3, MP4 etc. are shorted together and connected to a LOW voltage VP that can be provided by the driver chip.

Die Gates von ungeraden Demux-Transistoren MP1, MP3 etc. werden miteinander kurzgeschlossen und werden vom Signal DP1 gesteuert.Odd demux transistors MP1, MP3 etc. have their gates shorted together and are controlled by signal DP1.

Die Gates der geraden Demux-Transistoren werden ebenfalls miteinander kurzgeschlossen und werden vom Signal DP2 gesteuert.The gates of the even demux transistors are also shorted together and are controlled by signal DP2.

Die Aufgabe der Transistoren MP1, MP2, MP3, MP4 etc. besteht darin, dass das Potential aller nicht adressierten Zeilenleitungen auf LOW gesetzt wird.The task of the transistors MP1, MP2, MP3, MP4 etc. is that the potential of all non-addressed row lines is set to LOW.

Damit ist gesichert, dass die Datensigna- le, die auf C1, C2 etc. angelegt sind, nur von den Pixelschaltungen auf der adressierten Zeile empfangen werden.This ensures that the data signals applied to C1, C2 etc. are only received by the pixel circuits on the row addressed.

Die linke Seite der Schaltung in Figur 2 sorgt dafür, dass nur eine Zeile adressiert wird, d.h. dass nur eine Zeile z.B.The left side of the circuit in Figure 2 ensures that only one row is addressed, i.e. that only one row of e.g.

Z1 auf HIGH ist.Z1 is HIGH.

Realisiert wird es wie oben beschrieben, dass einer der Zeilenanschlüsse z.B.It is realized as described above that one of the row connections e.g.

R1 ein HIGH Signal vom Treiberchip erhält, während alle anderen - Anschlüsse R2 etc. ein LOW Signal vom Treiberchip erhalten.R1 gets a HIGH signal from the driver chip, while all other - terminals R2 etc. get a LOW signal from the driver chip.

Ein Demux-Transistor z.B.A demux transistor e.g.

MA1 wird eingeschaltet, in dem der Treiberchip ein HIGH Signal an DA1 anlegt.MA1 is turned on when the driver chip applies a HIGH signal to DA1.

Zugleich wird ein LOW Signal an DA2 angelegt, so dass Zeile 2 Z2 nicht mit dem HIGH Signal von Rı verbunden ist.At the same time, a LOW signal is applied to DA2, so that line 2 Z2 is not connected to the HIGH signal of Rı.

Die DA1 und DA2 Signale sind alternierend, dh.The DA1 and DA2 signals are alternating, ie.

HIGH/LOW oder LOW/HIGH.HIGH/LOW or LOW/HIGH.

Wenn DA1 auf HIGH ist, sind alle ungeraden DA-Transistoren eingeschaltet.When DA1 is HIGH, all odd DA transistors are on.

Da nur ein Zei- lenanschluss auf HIGH ist, während alle anderen Zeilenanschliisse auf LOW sind, liegt nur eine ungerade Zeile auf HIGH, während alle anderen ungeraden Zeilen auf LOW liegen.Since only one row terminal is HIGH while all other row terminals are LOW, only one odd row is HIGH while all other odd rows are LOW.

Da DA2 zugleich LOW ist, sind alle DA-Transistoren auf den geraden Zeilen ausgeschaltet und 6Since DA2 is LOW at the same time, all DA transistors on the even rows are off and 6

Lo UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU von den Zeilenanschliissen getrennt.Lo UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU separated from the line connections.

Um das Potential der geraden Zeilen auf LOW zu stel- len, damit diese Zeilen passiv bleiben, während eine ungerade Zeile adressiert wird, erhält | |;100832 DP2 ein HIGH Signal vom Treiberchip.In order to set the potential of the even rows to LOW so that these rows remain passive while an odd row is addressed, | |;100832 DP2 a HIGH signal from the driver chip.

Dadurch sind alle geraden Transistoren auf der rech- ten Seite MP2, MP4 eingeschaltet, so dass alle gerade Zeilen mit der Versorgung VP verbun- den sind, die wie oben beschreiben ein LOW Potential besitzt.As a result, all even transistors on the right side MP2, MP4 are switched on, so that all even rows are connected to the supply VP, which has a LOW potential as described above.

DP1 muss auf LOW sein, wenn DA1 HIGH ist.DP1 must be LOW when DA1 is HIGH.

Dadurch kann es keinen Kurzschluss zwischen R1 HIGH und VP LOW geben.As a result, there can be no short circuit between R1 HIGH and VP LOW.

Das heiBt, dass DA1 und DP1 alternierend sind, ebenso DA2 und DP2. Die ungeraden und nicht-adressierten sind wie oben beschrieben durch die ungeraden Demux-Transistoren auf der linken Seite eingeschaltet und durch das LOW Potential der nicht adressierten Zeilenan- schliisse ebenfalls auf LOW.That is, DA1 and DP1 are alternating, as are DA2 and DP2. The odd and non-addressed ones are turned on as described above by the odd demux transistors on the left and also to LOW by the LOW potential of the non-addressed row connections.

Folglich haben alle Zeilen einen definierten Zustand, nämlich | eine Zeile z.B.Consequently, all rows have a defined state, namely | a line e.g.

Z1 ist auf HIGH und allen anderen Zeile sind auf LOW.Z1 is HIGH and all other rows are LOW.

Wenn eine gerade Zeile adressiert z.B.If an even line is addressed e.g.

Z2 werden soll, dann werden DA2 und DP1 auf HIGH und DA1 und DP2 auf LOW geschaltet.Z2 is to be, then DA2 and DP1 are switched to HIGH and DA1 and DP2 to LOW.

Der Zeilenanschluss für die zu adressierende Zeile ist HIGH und alle anderen Zeilenanschlüsse auf LOW.The row connection for the row to be addressed is HIGH and all other row connections are LOW.

Die rechten Zeilenanschlüsse sind immer mit dem Potential LOW verbunden.The right row terminals are always connected to the LOW potential.

Ein Beispiel für die Potentiale der Ansteuerung wird un- ten aufgelistet.An example of the control potential is listed below.

Angenommen wird, dass eine Pixelschaltung bei 8 V Gate-Eingang aktiviert wird und von einem Spaltensignal programmiert werden kann.Assume that a pixel circuit is activated at 8V gate input and can be programmed by a column signal.

Bei -3 V Gate-Eingang ist die Pixelschaltung nicht programmierbar.With -3V gate input the pixel circuit is not programmable.

Das gleich betrifft die TFT-Transistoren.The same applies to the TFT transistors.

Bei Vgs = 8 V, ist der Transistor durchgeschaltet und bei Vgs = -3 V ist der Transistor ausgeschaltet.At Vgs = 8V, the transistor is on and at Vgs = -3V, the transistor is off.

Die Potentiale für die Ansteuerung für dieses Beispiel ist dann: Signale Potential V DAH 16 : DAL -6 DPH 5 DPL -6 RH 8 RL -3 VP -3 Die Struktur einer Demux-Schaltung kann auch auf eine allgemeinere Form gebracht wer- den, z.B., wenn das Demux-Verhältnis höher als 1:2 ist.The potentials for the control for this example are then: Signals Potential V DAH 16 : DAL -6 DPH 5 DPL -6 RH 8 RL -3 VP -3 The structure of a Demux circuit can also be brought to a more general form, e.g. if the demux ratio is higher than 1:2.

Figur 3 stellt ein Beispiel für 1:4 dar.Figure 3 shows an example for 1:4.

Das Verhältnis ist beliebig.The ratio is arbitrary.

Jede Zeile ist nun mit dem Source von zwei Transistoren MA und MP verbunden.Each row is now connected to the source of two transistors MA and MP.

Die Drains von mehreren MA Transis- 7 —_The drains of several MA Trans- 7 —_

a UNIVERSITÄT DES SAARLANDES P57235/LU toren sind miteinander kurzgeschlossen und mit einem Zeilenanschluss verbunden. Ein Zei- lenanschluss kann ein HIGH oder ein LOW Signal vom Treiberchip erhalten. Die Drains aller LU102832 MP-Transistoren sind mit einem festen Potential VP verbunden. Die Drains mehrerer MA-Transistoren werden miteinander kurzgeschlossen. Dabei hat jeder dieser MA-Transistoren ein eigenes Ansteuersignal an Gate, z.B. DA1, DA2 etc. Dadurch ist ein Demux-Betrieb ermöglicht. Das Signal an einem Zeilenanschluss kann mit einer be- stimmten Zeile z.B. Z1 verbunden werden, wenn das Gate des MA-Transistors auf dieser Zeile mit HIGH angesteuert wird, während alle anderen Gates mit LOW angesteuert werden. Dadurch sinkt die Anzahl der nach außen geführtem Zeilenleitungen drastisch, während jede beliebige Zeile eindeutig und ausschließlich adressiert werden kann. Als Beispiel werden die Ansteuerungssignale für die Zeilen 1 — 8 Zı — Z8 aus Figur 3 in der folgenden Tabelle angegeben (H = HIGH; L = LOW):a UNIVERSITY OF SAARLAND P57235/LU gates are short-circuited with one another and connected to a row connection. A row connection can receive a HIGH or a LOW signal from the driver chip. The drains of all LU102832 MP transistors are connected to a fixed potential VP. The drains of multiple MA transistors are shorted together. Each of these MA transistors has its own control signal at the gate, e.g. DA1, DA2 etc. This enables demux operation. The signal at a row terminal can be connected to a specific row, e.g. Z1, if the gate of the MA transistor on that row is driven HIGH while all other gates are driven LOW. This drastically reduces the number of row lines routed to the outside, while any row can be uniquely and exclusively addressed. As an example, the control signals for rows 1 - 8 Zı - Z8 from Figure 3 are given in the following table (H = HIGH; L = LOW):

TEE AEE |TEA AEE |

A TE PIESA TE PIES

PPT TE A A A Bl IE I IE ErePPT TE A A A Bl IE I IE Ere

PEUT IE ET PE TETE TRI" IP TE IE Das Prinzip für die Ansteuerung ist dabei so, dass einer der DA-Transistoren Demux für die Adressierung auf HIGH H ist, während alle anderen DA-Transistoren ausgeschaltet, d.h. auf LOW sind. Ein Zeilenanschluss R1 oder R2 oder etc. ist auf HIGH, der die zu adressierende Zeile enthält, während alle andere Zeilenanschliisse auf LOW sind. Die Kombination von auf HIGH geschaltetem DA-Transistor und des mit HIGH verbundenen Zeilenanschlusses ergibt eindeutig die adressierte Zeile. 8PEUT IE ET PE TETE TRI" IP TE IE The driving principle is such that one of the DA transistors Demux for addressing is HIGH H, while all other DA transistors are switched off, i.e. are LOW. A row connection R1 or R2 or etc. is HIGH which contains the row to be addressed while all other row terminals are LOW The combination of DA transistor switched HIGH and the row terminal connected HIGH clearly gives the addressed row 8

LA a UNIVERSITÄT DES SAARLANDES P57235/LU ; Die zu adressierende Zeile legt folglich die DA Signale und die Signale für die Zeilenanschlüs- se wie oben beschrieben fest, ebenso die DP-Signale.LA a UNIVERSITY OF SAARLAND P57235/LU ; The row to be addressed consequently determines the DA signals and the signals for the row connections as described above, as well as the DP signals.

Das DP Signal für die zu adressierende | |) 492832 Zeile ist LOW.The DP signal for the | to be addressed |) 492832 line is LOW.

Die anderen DP-Signale Demux Passiv sind HIGH.The other DP signals Demux Passive are HIGH.

Das heiBt, dass das DA- Signal und das DP-Signal einer Zeile immer alternierend sind.This means that the DA signal and the DP signal of a line are always alternating.

Dadurch ist das Potential je- der Zeile immer definiert, da ein Transistor immer eingeschaltet ist.This means that the potential of each row is always defined, since a transistor is always switched on.

Ein Beispiel fiir die Hö- hen der Potentiale fiir HIGH und LOW fiir DA- und DP-Ansteuerung sowie die Zeilenan- schliisse sind in der Tabelle 1 angegeben. | Das Single Adressing Schema, bei welchem üblicherweise alle passiven Leitungen offen sind und kein definiertes Potential haben müssen, kann mittels der Erfindung so implementiert werden, dass zu dem Zeitpunkt, an dem eine Zeile ein definiertes HIGH Potential besitzt und damit adressiert ist, alle anderen Zeilen ein definiertes LOW Potential besitzen und passiv sind, wodurch eine sichere Passivierung der Pixelschaltungen gewährleistet und ein Über- sprechen der adressierten Zeile auf die passiven Zeilen verhindert wird.Table 1 gives an example of the levels of the potentials for HIGH and LOW for DA and DP control and the line connections. | The single addressing scheme, in which all passive lines are usually open and do not have to have a defined potential, can be implemented using the invention in such a way that at the point in time at which a row has a defined HIGH potential and is thus addressed, all other rows have a defined LOW potential and are passive, which ensures reliable passivation of the pixel circuits and prevents crosstalk from the addressed row to the passive rows.

Diese Schaltung ermöglicht eine Reduktion der Zeilenanschlüsse.This circuit enables a reduction in row connections.

Bei einer Zeilenzahl von n und einem Demux-Verhältnis von 1:m ergibt eine Anzahl von n/m für die Zeilenanschlüsse.With a number of rows of n and a demux ratio of 1:m, the number of row connections is n/m.

Zugleich werden 2m Anschlüsse für die Ansteuerung von MA-Transistoren und MP- | Transistoren benötigt.At the same time, 2m connections for controlling MA transistors and MP | transistors required.

Bei m= Wurzel n/2 ergibt das Minimum von 2*Wurzel 2*n für die Anschlüsse.With m= root n/2 the minimum of 2*root 2*n results for the connections.

Zusätzlich ist eine Leitung für VP erforderlich.In addition, a line for VP is required.

Ein Zahlenbespiel wäre: Zeilenanzahl = 800, Demux-Verhältnis = 20, Anzahl der Zeilen- anschlüsse = 40, gesamte Anzahl = 80. Damit ist die Anzahl der Zuleitungen um einen Faktor kleiner.A numerical example would be: number of rows = 800, Demux ratio = 20, number of row connections = 40, total number = 80. This means that the number of leads is reduced by a factor.

Wenn die vorgenannten mathematischen Operationen keine ganzzahligen Ergeb- nisse liefern, kann das Ergebnis aufgerundet werden.If the above mathematical operations do not return integer results, the result can be rounded up.

Ein Zeilenanschluss darf nicht mehr als m Zeilen enthalten, darf aber weniger als m Zeilen enthalten.A row connector can contain no more than m lines, but can contain fewer than m lines.

Auch muss das Demux- Verhältnis nicht Wurzel n/2 betragen.Also, the demux ratio need not be root n/2.

Eine andere Zahl wird auch die gesamte Anzahl der Zuleitungen stark reduzieren.A different number will also greatly reduce the total number of leads.

Der Treiberchip ist in der Regel auf einer Spaltenseite platziert, z.B. oben.The driver chip is usually placed on a column side, e.g. at the top.

Das heißt, dass die Zeilenanschlüsse an einem Displayrand oder an beiden Displayrändern nach oben ausgeführt werden müssen.This means that the lines must be connected to the top of one or both edges of the display.

Die Demux-Transistoren können sinnvollweise auch nur an Displayrändern platziert werden.The Demux transistors can also be placed only on the edges of the display.

Die Steuersignale für die Demux-Transistoren DA und DP werden ebenfalls oben an den Treiberchip angeschlossen.The control signals for the demux transistors DA and DP are also connected to the top of the driver chip.

Der benötigte Platz für die Demux-Transistoren und die zugehörigen Steuerleitungen sowie Zeilenanschlüsse bestimmt die Breite des Displayran- des (Bezel). Sie soll möglichst schmal sein bzw. unter einem gewissen Limit liegen. 9 I. ddThe space required for the demux transistors and the associated control lines and row connections determines the width of the display edge (bezel). It should be as narrow as possible or below a certain limit. 9 I. dd

© UNIVERSITAT DES SAARLANDES | P57235/LU Es ist daher wichtig, dass die benôtigten Anschlüsse drastisch reduziert werden. Das betrifft LU102832 vor allem die Anzahl der Zeilenanschlüsse, während die Steuerungssignale für DA- und DP- Transistoren je nach TFT-Prozess über den TFT-Transistoren DA und DP liegen können. Natürlich soll das Demux-Verhältnis nicht so hoch werden, dass die Demux-Transistoren und die benötigten Ansteuersignale eine große Breite in Anspruch nehmen. Entscheidend ist es, dass die gesamte Breite für Zeilenanschlüsse und Demux-Transistoren minimal ist bzw. unterhalb gewisser Grenzen liegt. ; Damit ergibt sich die Möglichkeit, dass diese Anschlüsse am äußeren Rand des Displays zu einem Treiberchip geführt werden, der auch die Spalten treiben bzw. ansteuern kann. Die Breite dieser Anschlüsse ist gering, so dass das Bezel des Displays schmal sein kann. Die An- zahl der Pads des Treiberchips zum Anschluss der Zeilen ist dementsprechend auch gering. Ein weiterer großer Vorteil ist es, dass die Ansteuersignale von der Schaltung wie beispiels- | weise einer Schiebregisterschaltung auf dem Treiberchip erzeugt werden. Ein Treiberchip ist in der Regel CMOS und natiirlich aus Einkristalline-Silizium gemacht. Die Verlustleistung hierfür ist vernachlässigbar. Im Gegensatz dazu verursacht eine Schieberregisterschaltung aus einem TFT-Transistortyp NMOS oder PMOS hohe Verlustleistung, was gerade für mobile Anwendungen von Nachteil ist. Selbst eine TFT-CMOS-Schieberregister benötigt bei höherer Zeilenzahl bzw. höherem Framerate eine nicht-vernachlässigbare Leistung. Hier sieht man den Vorteil, wenn die Zeilentreiber-Funktion von IC, aber nicht von einer TFT-Schaltung, realisiert werden. Deswegen ist eine geeignete Methode für den Zeilenanschluss wichtig. Bei dem obigen Zahlenbeispiel und gemäß der Anordnung in Figur 3 ergibt sich die folgen- de Struktur. An der linken Seite liegen 20 DA-Signale und 40 Zeilenanschlüsse. An der rech- ten Seite liegen 20 DP-Signale und eine VP Leitung. Diese Asymmetrie ist ungünstig. Die linke Seite dürfte deutlich breiter sein als die rechte Seite. Figur 4 stellt eine vorteilhaftere und symmetrische Anordnung gemäß einer weiteren Aus- führungsform der Erfindung dar. In der oberen Hälfte des Displays sind die DA-Leitungen und Zeilenanschlüsse links und die DP-Leitungen und die VP Leitung rechts. In der unteren Hälfte sind die DP-Leitungen und die VP Leitung links und die DA-Leitungen und die Zeilen- anschlüsse rechts. Natürlich kann die links/rechts Aufteilung in mehr als zwei Blöcke gestal- tet werden. Bei einer solchen Ausführung kann das Multiplex-Verhältnis m anders gewählt werden als bei der asymmetrischen Ausführung in Figur 3, da 2*m Ansteuersignale auf jeder Seite zugeführt werden müssen und eine andere Breite erfordern können.© SAARLAND UNIVERSITY | P57235/LU It is therefore important that the connections required are drastically reduced. This affects LU102832 above all the number of row connections, while the control signals for DA and DP transistors can be above the TFT transistors DA and DP depending on the TFT process. Of course, the demux ratio should not be so high that the demux transistors and the required control signals take up a large amount of space. It is crucial that the total width for row connections and demux transistors is minimal or lies below certain limits. ; This results in the possibility that these connections are routed to a driver chip on the outer edge of the display, which can also drive or control the columns. The width of these connectors is small, so the bezel of the display can be narrow. The number of pads on the driver chip for connecting the rows is correspondingly small. Another big advantage is that the control signals from the circuit such as | be generated by a shift register circuit on the driver chip. A driver chip is usually CMOS and of course made of single crystal silicon. The power loss for this is negligible. In contrast to this, a shift register circuit made from a TFT transistor type NMOS or PMOS causes high power loss, which is disadvantageous for mobile applications in particular. Even a TFT-CMOS shift register requires a non-negligible performance with a higher number of lines or a higher frame rate. Here you can see the advantage of realizing the row driver function of an IC, but not a TFT circuit. Therefore, a suitable row termination method is important. The following structure results from the above numerical example and according to the arrangement in FIG. On the left are 20 DA signals and 40 row connections. On the right side there are 20 DP signals and one VP line. This asymmetry is unfavorable. The left side should be significantly wider than the right side. FIG. 4 shows a more advantageous and symmetrical arrangement according to a further embodiment of the invention. In the upper half of the display, the DA lines and row connections are on the left and the DP lines and the VP line are on the right. In the lower half, the DP lines and the VP line are on the left and the DA lines and the row connectors are on the right. Of course, the left/right division can be designed in more than two blocks. In such an embodiment, the multiplexing ratio m can be chosen differently than in the asymmetric embodiment of Figure 3, since 2*m drive signals must be supplied on each side and may require a different width.

DATHERE

N UNIVERSITÄT DES SAARLANDES P57235/LU Vorteilhaft ist, dass die Zeilenadressierzeit durch den Demux-Betrieb unverändert bleibt.N UNIVERSITA DES SAARLANDES P57235/LU It is advantageous that the line addressing time remains unchanged through demux operation.

Sie LU102832 gleicht der Frameperiode geteilt durch die Zeilenanzahl wie bei einem Betrieb ohne Demux und wird in dieser Beschreibung als TROW bezeichnet.It LU102832 equals the frame period divided by the number of lines as in non-demux operation and is referred to as TROW in this description.

Ein begrenzender Faktor zur Errei- chung von hoher Zeilenzahl bzw. hohem Framerate ist die Aufladung bzw. die Entladung der Eingangskapazitäten aller Pixelschaltungen auf einer Zeile.A limiting factor for achieving a high number of lines or a high frame rate is the charging or discharging of the input capacitances of all pixel circuits on a line.

Der Strom wird vom Treiberchip geliefert, was wenig kritisch ist.The power is supplied by the driver chip, which is not critical.

Er muss aber durch einen TFT-Transistor wie MA- bzw.However, it must be replaced by a TFT transistor such as MA or

MP- Transistor fließen.MP transistor flow.

Da ein TFT geringe Mobilität aufweist, muss dieser Transistor groß di- mensioniert werden.Since a TFT has low mobility, this transistor has to be large.

Allerdings ist das Problem identisch wie bei Stand der Technik mit ei- nem TFT-Schieberregister, bei dem der Strom ebenfalls durch mindestens einen TFT- Transistor flieBen muss. | Mit einer weiteren oder gar mehreren Demux-Stufen kann die Anzahl der Leitungen weiter reduziert werden.However, the problem is identical to that of the prior art with a TFT shift register, in which the current must also flow through at least one TFT transistor. | The number of lines can be further reduced with an additional or even several demux stages.

Das betrifft sowohl die DA- und DP-Leitungen als auch die Zeilen- anschliisse.This affects both the DA and DP lines and the line connections.

Der Effekt ist allerdings schwächer, da die m-Anzahl Demux-Verhältnis und die Anzahl der Zeilenanschlüsse viel Kleiner als die Zeilenzahl n ist.However, the effect is weaker because the m number of Demux ratio and the number of row connections is much smaller than the number of rows n.

Bei Zeilenanschlüsse ist die Hinzufiigung von weiteren Stufen etwas kritischer, da die Demux-Transistoren die Eingangs- kapazitäten aller Pixelschaltungen auf einer Zeile aufladen müssen, so dass die Demux- Transistoren grôBer dimensioniert werden müssen, damit der serielle Widerstand der Demux-Transistoren nicht zu große geraten wird und das Aufladen der Eingangskapazität nicht zu lange dauert.At row connections, the addition of more stages is somewhat more critical since the demux transistors must charge the input capacitances of all pixel circuits on a row, so the demux transistors must be oversized so that the series resistance of the demux transistors is not too large is advised and it does not take too long to charge the input capacitance.

Insgesamt ist es eine Abwägung zwischen der Breite des Display- Randes, Performance Geschwindigkeit und Augendiagramm und der Anzahl der Anschlüsse.Overall, it's a trade-off between the width of the display bezel, performance speed and eye diagram, and the number of ports.

Ein weiterer Ansatz zur Realisierung des Demux-Betriebs basiert auf dynamischer Speiche- ‘ rung.Another approach to realizing Demux operation is based on dynamic storage.

Die Ausgangsbasis ist die Figur 1. Das Problem ist es dabei, dass das Potential einer Zeile nach der Adressierung nicht definiert ist, da die Zeilenleitung mit keinem Potential ver- bunden ist und damit den Zustand Z besitzt.The starting point is FIG. 1. The problem here is that the potential of a row is not defined after addressing, since the row line is not connected to any potential and is therefore in the Z state.

Während der Adressierung war das Potential dieser Zeile HIGH, so dass es die Gefahr besteht, dass das Potential HIGH bleibt.The potential of this row was HIGH during the addressing, so that there is a risk that the potential will remain HIGH.

Für eine korrekte Funktion der Adressierung muss die Zeile jedoch das Potential LOW besitzen.However, for the addressing to function correctly, the line must have the LOW potential.

Die zweite Methode in dieser Erfindung basiert auf dem Speicherungseffekt der Eingangskapazi- täten der Pixelschaltungen.The second method in this invention is based on the storage effect of the input capacitances of the pixel circuits.

Figur 5 zeigt ein Diagramm der Ansteuerungssignale für die Schaltung gemäß der Figur 1. In der ersten Adressierperiode Zeit zwischen 0 und TROW ist DA1 HIGH H, wobei TROW die Zeilenadressierzeit ist.FIG. 5 shows a diagram of the drive signals for the circuit according to FIG. 1. In the first addressing period time between 0 and TROW, DA1 is HIGH H, where TROW is the row addressing time.

DA2 ist LOW alternierend.DA2 is LOW alternating.

In dieser Periode ist R2 LOW L.In this period, R2 is LOW L.

Rı ist zuerst HIGH H, kurz vor Erreichen von TROW -TDIS wird Rı auf einen niedrigen Pegel L 11 -Rı is HIGH H first, just before reaching TROW -TDIS, Rı goes to a low level L 11 -

Cl UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU umgeschaltet. DA1, DA2, R1 und R2 werden vom Treiberchip erzeugt. Z1, Z2, Z3 und Z4 sind die Reaktion der Schaltung auf diese externen Signale. | LU102832 Zı steigt ab Zeitpunkt 0 an. Die begrenzte Anstiegsgeschwindigkeit ist auf die Eingangskapa- zitäten der Pixelschaltungen und Widerstände des Demux-Transistors und der Zuleitung sowie den Innenwiderstand des Treiberchips zurückzuführen. Der Anstieg wird einfachheits- halber linear dargestellt. Wichtig ist es, dass die Spannung zumindest substantiell die Hôhe von HIGH z.B. 8V erreicht, so dass die Pixelschaltungen auf der Zeile 1 aktiviert werden. Während der Zeit, in der Z1 HIGH ist, können die Datensignale auf C1, C2, C3, C4 von den Pixelschaltungen auf Zeile 1 eingelesen werden. Die anderen Zeilen Z2, Z3 und Z4 haben in dieser Periode LOW Pegel, so dass die Pixelschaltungen auf diesen Zeilen passiv sind und nicht von den angelegten Spaltensignalen beeinflusst werden. Während das Potential von Z2 und Z4 kapazitiv gespeichert sind, wird das Potential Z3 durch den eingeschalteten MA3 auf LOW aktualisiert bzw. aufgefrischt. Das betrifft alle ungeraden Zeilen außer der adressierten Zeile Z1. In der Zeit zwischen TROW-TDIS und TROW wird Ri auf L umgeschaltet. Das Potential Z1 sinkt demensprechend. Zum Zeitpunkt von TROW soll das Potential zumindest substantiell LOW z.B. -3 V sein. Das heißt, dass die Pixelschaltungen auf Zeile 1 zu diesem Zeitpunkt be- reits deaktiviert sind. In der zweiten Adressierperiode Zeit zwischen TROW und 2*TROW ist DA1 LOW, DA2 aber HIGH. Re bleibt weiterhin LOW. R1 hat die gleiche Form wie in der Zeit zwischen o und TROW. Z2 reagiert wie Z1 in der ersten Adressierperiode. Z4 und alle anderen geraden Zeilen außer Zeile 2 werden auf LOW refreshed. In der dritten und vierten Adressierperiode sind DA1 und DA2 abermals HIGH/LOW und LOW/HIGH. Zeile 1 und Zeile 2 werden jeweils aktualisiert.Cl UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU switched. DA1, DA2, R1 and R2 are generated by the driver chip. Z1, Z2, Z3 and Z4 are the circuit's response to these external signals. | LU102832 Zı increases from time 0. The limited slew rate is due to the input capacitances of the pixel circuits and resistances of the demux transistor and the supply line as well as the internal resistance of the driver chip. The increase is shown linearly for the sake of simplicity. It is important that the voltage at least substantially reaches the HIGH level, e.g. 8V, so that the pixel circuits on row 1 are activated. During the time that Z1 is HIGH, the data signals on C1, C2, C3, C4 can be read from the pixel circuits on row 1. The other rows Z2, Z3 and Z4 have LOW levels in this period, so that the pixel circuits on these rows are passive and are not affected by the applied column signals. While the potential of Z2 and Z4 is stored capacitively, the potential of Z3 is updated or refreshed to LOW by the switched-on MA3. This applies to all odd lines except for the addressed line Z1. Ri is switched to L in the time between TROW-TDIS and TROW. The potential Z1 drops accordingly. At the time of TROW, the potential should be at least substantially LOW, e.g. -3 V. This means that the pixel circuits on row 1 are already deactivated at this point in time. In the second addressing period between TROW and 2*TROW, DA1 is LOW, but DA2 is HIGH. Re remains LOW. R1 has the same shape as in the time between o and TROW. Z2 reacts like Z1 in the first addressing period. Z4 and all other even rows except row 2 are refreshed to LOW. In the third and fourth addressing periods, DA1 and DA2 are again HIGH/LOW and LOW/HIGH. Row 1 and row 2 are updated respectively.

Die Aktualisierung bzw. Auffrischung (Refresh) der passiven Zeilen erfolgt nach m Demux- Verhältnis Adressierperioden m*TROW. Dies ist eine relativ kurze Zeit. Folglich kann das Risiko einer ungewollten Aktivierung einer passiven Zeile als gering eingeschätzt werden. Damit wird ein Demux-Betrieb mit einer einfachen Schaltung realisiert. Der Preis hierfiir ist es, dass die Zeit, in der die Spaltensignale eingelesen werden, verkiirzt wird. Sie ist Kleiner als die Adressierzeit einer Zeile TROW.The passive rows are updated or refreshed after m Demux ratio addressing periods m*TROW. This is a relatively short time. Consequently, the risk of an unintentional activation of a passive line can be assessed as low. This implements demux operation with a simple circuit. The price for this is that the time in which the column signals are read in is reduced. It is less than the addressing time of a line TROW.

12 —_—————————12 —_—————————

0 UNIVERSITÂT DES SAARLANDES P57235/LU Die Zeit, in der Z1 HIGH ist, soll länger sein als die Anstiegszeit und die Abfallzeit zusammen. In der Zeit Zı HIGH müssen die Pixelschaltungen die Signale auf den Spalten empfangen. Da LU102832 diese empfangenen Signale in der Regel analog sind und genau sein müssen, ist eine längere Zeit erforderlich, welche ein Mehrfaches der RC-Zeitkonstanten betragen kann, während die Aktivierung und die Deaktivierung der Pixelschaltungen ein binärer Vorgang ist und keine genaue Spannung benôtigen. Figur 6 zeigt, dass auch eine Überspannung an den Zeilenan- schluss angelegt werden kann, um die Anstiegszeit bzw. die Abfallzeit zu reduzieren. R1 bekommt in der Phase zwischen Zeitpunkt 0 und Tpre ein Hpre Signal, das hôher als H ist. Dadurch verkürzt sich die Anstiegszeit von Z1. Nach Tpre fällt oder steigt das Z1-Potential auf H, je nach dem Potential zum Zeitpunkt Tpre. In der Phase zwischen TROW-TDIS und TROW sinkt R1 auf Ldis, das tiefer als L ist. Folglich wird auch die Abfallzeit reduziert. Somit ergibt es sich mehr Zeit, in der die Pixelschaltungen die Spaltensignale einlesen kônnen, d.h. programmiert werden. Dafür ist die Ansteuerung der Zeilenanschlüsse etwas komplexer. a Nach der Adressierung der ersten Zeile kann das Z1-Potential etwas tiefer oder etwas höher als L liegen. Im weiteren Verlauf bleibt das Potential kapazitiv gespeichert und kann je nach : Leckstrom des Demux-Transistors etwas driften. Wenn DA1 wieder auf HIGH ist, in diesem Fall bei dritter Zeile, wird Z1 mit LOW kurzgeschlossen und somit aktualisiert bzw. aufge- frischt. Die Signale fiir Z2, Z3 und Z4 verlaufen im gleichen Prinzip. Die Zeilenanschliisse und die Demux-Transistoren können auf beiden Seiten des Displays - aufgeteilt werden, so dass die beiden Ränder Bezel schmaler und symmetrisch werden. Mit den steigenden Displayauflôsungen kann die Adressierzeit TROW zu kurz werden. Ein- mal wird TROW an sich kleiner, da die Anzahl der Zeilen n hôher ist. Zudem dauern das Auf- laden und das Entladen der Eingangskapazitäten der Pixelschaltungen länger. Diese Zeit steigt überproportional mit der Anzahl der Spalten an, z.B. quadratisch. Die Folge ist es, dass die Zeit für die Programmierung der Pixel, d.h. das Einlesen der Spaltensignale, zu kurz wird. Eine probate Mittel ist es, die Zeilen auf zwei Seiten anzuschließen. Das heißt, dass zwei MA- Transistoren oder zwei MA und zwei MP-Transistoren an den beiden Enden einer Zeile ange- schlossen werden. Dadurch wird die effektive Spaltenzahl halbiert, so dass die Zeit fürs Auf- laden und Entladen reduziert wird z.B. halbiert. Der Preis hierfür ist es, dass die Anzahl der Anschlüsse verdoppelt wird. 130 UNIVERSITÂT DES SAARLANDES P57235/LU The time in which Z1 is HIGH should be longer than the rise time and the fall time together. In the Zı HIGH time, the pixel circuits must receive the signals on the columns. Because these received signals are typically analog and need to be accurate, a longer time is required, which can be several times the RC time constant, while activating and deactivating the pixel circuits is a binary operation and does not require an accurate voltage. FIG. 6 shows that an overvoltage can also be applied to the row connection in order to reduce the rise time or the fall time. R1 gets an Hpre signal higher than H in the phase between time 0 and Tpre. This shortens the rise time of Z1. After Tpre, the Z1 potential falls or rises to H depending on the potential at time Tpre. In the phase between TROW-TDIS and TROW, R1 sinks to Ldis, which is lower than L. Consequently, the fall time is also reduced. Thus, there is more time in which the pixel circuits can read the column signals, i.e. be programmed. The control of the row connections is somewhat more complex. a After addressing the first row, the Z1 potential can be slightly lower or slightly higher than L. In the further course, the potential remains stored capacitively and can drift somewhat depending on: the leakage current of the demux transistor. When DA1 is HIGH again, in this case in the third line, Z1 is short-circuited with LOW and is thus updated or refreshed. The signals for Z2, Z3 and Z4 follow the same principle. The line connectors and the demux transistors can be split on both sides of the display - so that the two bezel edges become narrower and symmetrical. With increasing display resolutions, the addressing time TROW can become too short. First, TROW itself becomes smaller because the number of rows n is higher. In addition, the charging and discharging of the input capacitances of the pixel circuits take longer. This time increases disproportionately with the number of columns, e.g. quadratically. The result is that the time for programming the pixels, i.e. reading in the column signals, is too short. A proven method is to connect the lines on two sides. This means that two MA transistors or two MA and two MP transistors are connected at the two ends of a row. This halves the effective number of columns, so that the time for charging and discharging is reduced, e.g. halved. The price for this is that the number of connections is doubled. 13

DITUE

© UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU Ein weiterer positiver Effekt der beiden Methoden ist es, dass die Spannungsverlaufs- Wellenform einer Zeile im Vergleich zu einem TFT-Schieberregister besser ist, da die Wellen-LU102832 form eines TFT-Schieberregisters bei hoher Frequenz deutlich von der idealen Form entfernt ist. Im Vergleich zu einer TFT-Schiebregister kann ein IC eine viel hôhere Frequenz erzeugen | und benötigt dafür eine viele geringere Verlustleistung. So kann ein höheres Demux- Verhältnis fiir die Spalten realisiert werden. Zugleich wird die Anzahl der Anschlüsse des Treiberchips für die Spalten reduziert.© UNIVERSITAT DES SAARLANDES P57235/LU Another positive effect of the two methods is that the voltage history waveform of a line is better compared to a TFT shift register, since the waveform of a TFT shift register at high frequency LU102832 differs significantly from the ideal shape is removed. Compared to a TFT shift register, an IC can generate a much higher frequency | and requires a much lower power loss. In this way, a higher demux ratio can be realized for the columns. At the same time, the number of connections on the driver chip for the columns is reduced.

14 ; EEE)14 ; EEE)

Claims (15)

Fer UNIVERSITÄT DES SAARLANDES P57235/LU es LU102832 PATENTANSPRUCHEFer UNIVERSITY OF SAARLAND P57235/LU es LU102832 PATENT CLAIMS 1. Ansteuerschaltung für ein Aktiv-Matrix-Display, umfassend: - eine Vielzahl von Spalten (C1, C2, C3, C4), die jeweils mit einem Datenan- schluss einer Pixelschaltung verbunden werden kônnen; und - eine Vielzahl von Zeilen (Z1, Z2, Z3, Z4), deren jeweils eines Ende mit einem Source-Anschluss eines (Demux-) Transistors verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Drain-Anschlüsse von (Demux-) Transistoren unterschiedlicher Zeilen miteinander kurzgeschlossen und als gemein- samer Zeilenanschluss (Ru, R2, R3, R4) der jeweiligen Zeilen nach aufen ausgeführt werden.1. Driving circuit for an active matrix display, comprising: - a plurality of columns (C1, C2, C3, C4), each of which can be connected to a data terminal of a pixel circuit; and - a multiplicity of rows (Z1, Z2, Z3, Z4), one end of each of which is connected to a source connection of a (demux) transistor; characterized in that at least two drain connections of (Demux) transistors of different rows are short-circuited with one another and run upwards as a common row connection (Ru, R2, R3, R4) of the respective rows. 2. Ansteuerschaltung nach Patentanspruch 1, wobei ein Gate eines (Demux-) Transistors mit einer Steuerleitung (DA1, DA2, DA3, DA4) verbunden ist.2. Control circuit according to claim 1, wherein a gate of a (demux) transistor is connected to a control line (DA1, DA2, DA3, DA4). 3. Ansteuerschaltung nach Patentanspruch 1, wobei das andere Ende der Zeilen (Z1, Z2, 73, Z4) jeweils mit einem Source-Anschluss eines weiteren (Demux-) Transistors (MP1, MP2, MP3, MP4) verbunden ist.3. Drive circuit according to claim 1, wherein the other end of the rows (Z1, Z2, 73, Z4) is connected to a source connection of a further (demux) transistor (MP1, MP2, MP3, MP4). 4. Ansteuerschaltung nach Patentanspruch 1, wobei die Drain-Anschlüsse mehrerer wei- terer (Demux-)Transistoren (MP1, MP2, MP3, MP4) miteinander kurzgeschlossen und mit einer passiven Spannung (VP) verbunden sind.4. Control circuit according to claim 1, wherein the drain connections of several further (Demux) transistors (MP1, MP2, MP3, MP4) are short-circuited together and connected to a passive voltage (VP). 5. Ansteuerschaltung nach Patentanspruch 1, wobei die Gates mehrerer weiterer Demux-Transistoren (MP1, MP3 etc.) miteinander kurzgeschlossen und von einem ‘ weiteren Signal gesteuert werden.5. Control circuit according to claim 1, wherein the gates of a plurality of further demux transistors (MP1, MP3 etc.) are short-circuited with one another and controlled by a further signal. 6. Ansteuerschaltung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Drains aller MP-Transistoren mit einem festen Potenzial (VP) verbunden sind.6. Control circuit according to one of the preceding claims, wherein the drains of all MP transistors are connected to a fixed potential (VP). 7. Ansteuerschaltung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Tran- sistoren TFT-Transistoren sind. : dd7. Control circuit according to one of the preceding claims, wherein the transistors are TFT transistors. : dd An UNIVERSITÄT DES SAARLANDES | P57235/LU ; |To SAARLAND UNIVERSITY | P57235/LU ; | 8. Aktiv-Matrix-Display, insbesondere ein AM-LCD-, AM-OLED- oder ein AM- LU102832 MicroLED-Display, umfassend eine Ansteuerschaltung gemäß einem der Anspriiche 1 bis 7.8. Active matrix display, in particular an AM-LCD, AM-OLED or an AM-LU102832 MicroLED display, comprising a drive circuit according to one of claims 1 to 7. 9. Verfahren zur Ansteuerung eines Aktiv-Matrix-Displays, umfassend die Schritte: - Ansteuern eines Zeilenanschlusses (R1, R2) mit einem Adresssignal, wobei der Zeilenanschluss ein gemeinsamer Zeilenanschluss mehrerer Zeilen des Aktiv- Matrix-Displays ist; und - Ansteuern eines Gate-Anschlusses eines (Demux-) Transistors zumindest ei- ner der über den gemeinsamen Zeilenanschluss adressierten mehreren Zeilen des Aktiv-Matrix-Displays, um diese aktiv zu schalten, dadurch gekennzeichnet, dass | alle nicht aktiv geschalteten Zeilen an dem gemeinsamen Zeilenanschluss (R1, R2) währenddessen ein LOW Potential aufweisen (statisch oder dynamisch).9. A method for driving an active matrix display, comprising the steps: - driving a row connection (R1, R2) with an address signal, the row connection being a common row connection of a plurality of rows of the active matrix display; and driving a gate connection of a (demux) transistor of at least one of the multiple rows of the active matrix display addressed via the common row connection in order to switch them to active, characterized in that | all non-actively switched rows at the common row connection (R1, R2) meanwhile have a LOW potential (static or dynamic). 10. Verfahren nach Patentanspruch 9, wobei das LOW Potential statisch, insbesondere durch Anlegen einer entsprechenden Spannung (VPassiv) mittels Transistoren an die nicht aktiv geschalteten Zeilen bereitgestellt wird.10. The method according to claim 9, wherein the LOW potential is provided statically, in particular by applying a corresponding voltage (Vpassive) by means of transistors to the non-actively switched rows. 11. Verfahren nach Patentanspruch 9, wobei das LOW Potential dynamisch, insbesondere unter Nutzung eines Speicherungseffekts von Eingangskapazitäten von Pixelschaltun- gen der Zeilen gehalten wird.11. The method according to claim 9, wherein the LOW potential is maintained dynamically, in particular using a storage effect of input capacitances of pixel circuits of the rows. 12. Verfahren nach Patentanspruch 9 oder 11, wobei das LOW Potential dadurch bereit- ; gestellt wird, dass das Adresssignal zum Ende der Adressierzeit (TROW) einer Zeile für ein vorbestimmtes Zeitintervall (Tdis) invertiert wird, insbesondere um eine Ent- ladung der Eingangskapazitäten der Pixelschaltungen zu bewirken.12. The method according to claim 9 or 11, wherein the LOW potential thereby ready; the address signal is inverted for a predetermined time interval (Tdis) at the end of the addressing time (TROW) of a row, in particular in order to discharge the input capacitances of the pixel circuits. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei zu Beginn der Adressierzeit eine Überspannung (Hpre) an den Zeilenanschluss (Rı, R2) gelegt wird, die höher als das HIGH Signal ist, um eine Anstiegszeit des Zeilenpotentials (Z1, Z2) zu reduzieren. 16 ————————————13. The method according to any one of claims 9 to 12, wherein at the beginning of the addressing time, an overvoltage (Hpre) is applied to the row connection (RI, R2), which is higher than the HIGH signal in order to increase the time of the row potential (Z1, Z2) to reduce. 16 ———————————— eu UNIVERSITÄT DES SAARLANDES | P57235/LUeu UNIVERSITY OF SAARLAND | P57235/LU 14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei zum Ende der Adressierzeit ferner eine Unter- spannung (Ldis) an den Zeilenanschluss (R1, R2) gelegt wird, die niedriger als das | Uy102832 LOW Signals ist, um eine Abfallzeit des Zeilenpotentials (Z1, Z2) zu reduzieren.14. The method as claimed in claim 12, wherein at the end of the addressing time an undervoltage (Ldis) which is lower than the | Uy102832 LOW signal is to reduce a fall time of the row potential (Z1, Z2). 15. Treiberchip für ein Aktiv-Matrix-Display, der ein Verfahren nach Ansprüchen 9 bis 14 implementiert. 17 .15. Driver chip for an active matrix display, which implements a method according to claims 9 to 14. 17 . LLCLLC
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