显示装置的驱动方法、驱动电路、显示装置和电子装置的制作方法

文档序号:2568077阅读:330来源:国知局
专利名称:显示装置的驱动方法、驱动电路、显示装置和电子装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置的驱动方法、显示装置的驱动电路、显示装置和电子装置,只有与特定的扫描线和特定的数据线的交叉点对应的像素处于显示状态,而除此之外的像素处于非显示状态,从而实现低功耗。
背景技术
近年来,为了使像移动电话那样的便携型电子装置使用的显示装置能显示更多的信息,显示点数正在逐年增加。另一方面,因便携式电子装置原则上是电池驱动,故对低功耗的要求更加迫切。因此,对于便携型电子装置使用的显示装置,要求2个像高分辨率和低功耗那样的乍一看来是相互矛盾的特性。
因此,为了解决这一问题,提出了像下面那样的称之为部分显示驱动(也称作部分驱动)的驱动方法。即,这里所说的部分显示驱动是指当像待机等那样不必进行整个画面显示时,进行像图31那样的显示,详细一点说,通过只对特定的扫描线提供扫描信号,只将与该特定的扫描线交叉的像素作为显示区,将其余的像素作为非显示区,从而减小功耗。
但是,在这样的部分显示驱动中,对特定的扫描线之外的扫描线(与非显示区有关的的扫描线)施加与供给数据线的数据信号的电压的中间值相当的电压,但在这样的驱动中,因必须另外生成与该中间值相当的电压,进而必须在驱动扫描线的电路中另外选择与中间值相当的电压,所以,存在用来驱动扫描线的电路的结构复杂的问题。
加之,在这样的部分显示驱动中,即使在显示区内在只显示例如几个字的字母时,在属于字母显示之外的部分且与字母显示部分其行成分相同的这部分像素中尽管不显示字母,但也包含在显示区内。而且,在对这样的像素通过对应的数据线单单供给非点亮电压的结构中,因不能降低加在该数据线上的电压的切换频率(切换频度),故存在不能实现特别低的功耗这样的问题。
本发明是鉴于上述事项提出的,其目的在于提供一种功耗低且结构简单的显示装置的驱动方法、其驱动电路、显示装置和电子装置。
发明的公开为了达到上述目的,本案第1发明的显示装置的驱动方法是驱动与多条扫描线和多条数据线的各交叉点对应地设置的像素的显示装置的驱动方法,其特征在于当设与上述多条扫描线中特定的扫描线和上述多条数据线中特定的数据线的交叉点对应的像素为显示状态,除此之外的像素为非显示状态时,对上述特定的扫描线,在每一个水平扫描期间选择一条扫描线,在将该一个水平扫描期间分成二个后的一个期间对该选择的扫描线施加选择电压,进而,以对上述数据线施加的点亮电压和非点亮电压的中间值作为基准,至少每二个以上的水平扫描期间使上述选择电压的极性反转,对上述特定的扫描线之外的扫描线,以上述中间值作为基准,每一个以上的垂直扫描期间使上述非选择电压的极性反转后供给,另一方面,对上述特定的数据线,在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线的一个水平扫描期间内,在对该选择的扫描线施加选择电压的期间,根据应该使用与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素进行显示的内容施加点亮电压,而且,在选择该选择的扫描线的一个水平扫描期间内,点亮电压和非点亮电压相互大致在同一期间施加,对上述特定的数据线之外的数据线,在上述特定的扫描线被连续选择的期间,根据向选择的扫描线施加的选择电压的极性,而且,在每一个上述选择电压的极性反转的周期进行极性反转后供给非点亮电压。
若按照该驱动方法,因对上述特定的扫描线之外的各扫描线(与非显示状态的像素区有关的扫描线),以中间值作为基准,每一个以上的垂直扫描期间使上述非选择电压的极性反转后供给,故电压有效值大致为0。进而,因不必生成与中间值相当的电压的信号,也不必进行选择,故用来驱动扫描线的电路的结构可以简化。加之,因每一个以上的垂直扫描期间,最好是每比一个垂直扫描期间长的期间切换电压电平,故向该扫描线供给的信号的频率也降低。因此,可以减少用来驱动扫描线的电路的伴随电压切换动作的功耗,同时,可以减少由于附在扫描线或驱动电路中的电容因电压切换引起的充放电而产生的功耗。
此外,在将一个水平扫描期间分成二个后的一个期间对特定的扫描线(与显示状态的像素区有关的扫描线)施加选择电压。另一方面,对于特定的数据线(与显示状态的像素区有关的数据线),在一个水平扫描期间内,点亮电压和非点亮电压大致在同一期间施加,所以,可以抑制与显示方式有关的串扰。
进而,对于特定的数据线之外的数据线(与非显示状态的像素区有关的数据线),在特定的扫描线被选择的一个水平扫描期间施加非点亮电压。这时,对扫描线施加的选择电压的极性每二个以上的水平扫描期间反转,所以,对与非显示状态的像素区有关的数据线施加的非点亮电压也每二个以上的水平扫描期间切换。因此,可以降低对于应为非显示状态像素区的像素的数据线施加的电压的切换频率,其结果是,可以抑制伴随该切换而产生的功耗部分。
再有,本发明的点亮电压是指当着眼于某一个水平扫描期间时,极性与在其一半的期间内施加的选择电压的极性相反的数据信号的电压,此外,非点亮电压是指当着眼于同样某一个水平扫描期间时,极性与在其一半的期间内施加的选择电压的极性相同的数据信号的电压。
这里,在第1发明中,最好在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线时,在将一个水平扫描期间分成二个的后半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在选择下一条扫描线时,在将该一个水平扫描期间分成二个的前半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在每一个水平扫描期间内,在一半期间和另一半期间交互施加该选择电压。若这样在每一个水平扫描期间内,在一半期间和另一半期间交互施加选择电压,则当显示状态的像素的截止显示或导通显示的某一方在数据线的形成方向连续时,可以降低向对应的数据线施加的电压的切换频率,所以,进而能够相应地减少功耗。
进而,在第1发明中,最好对上述特定的数据线,当在上述后半期间施加上述选择电压时,从比该后半期间的终点超前对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间的时刻开始,到该后半期间的终点为止,施加点亮电压,在该后半期间的剩余期间施加非点亮电压,另一方面,当在上述前半期间施加上述选择电压时,从该前半期间的起始点开始,到对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间为止,施加点亮电压,在该前半期间的剩余期间施加非点亮电压。若按照该方法,在与特定的扫描线和特定的数据线的交叉点对应的像素中,利用所谓靠右调制法进行灰度显示,则在与下一个选择的特定的扫描线和特定的数据线的交叉点对应的像素中,利用所谓靠左调制法进行灰度显示。由此,即使在与特定的扫描线和特定的数据线的交叉点对应的像素中进行中间灰度显示时,也能降低施加在该特定的数据线上的点亮电压和非点亮电压的切换频率,所以,进而能够减少伴随切换的功耗。
可是,在第1发明中,在选择属于非显示状态的扫描线时,对数据线中的每一条,若只从减少功耗的观点考虑,则最好供给与正极侧电压和负极侧电压的中间值相当的信号。但是,在该方法中,因必须另外生成与中间值相当的电压,进而,在驱动数据线的电路中,除正极侧电压和负极侧电压之外,还必须另外选择与这些中间值相当的电压的信号,所以,使电路的结构复杂化。因此,在第1发明中,最好在连续选择上述特定扫描线之外的扫描线的期间,对上述数据线中的每一条,以上述中间值为基准,在每一个以上的水平扫描期间,将由以上述中间值为基准的正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转后供给该信号。若按照该方法,在选择属于非显示状态的扫描线时,对上述数据线中的每一条,以该中间值为基准,在每一个以上的水平扫描期间,将由正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转后供给该信号,所以,电压有效值大致为0,在这方面,不必生成与中间值相当的电压的信号,也不必进行选择。所以,可以简化电路结构。进而,在每一个以上的水平扫描期间,最好是每比一个水平扫描期间长的期间,使向数据线供给的信号的极性反转,采用以更长的周期对数据线的供给电压进行开关切换的结构就足够了,同时,驱动该数据线的频率也降低了,所以,可以减少用来驱动数据线的电路的伴随电压切换动作的功耗,同时,可以减少因附在电路或引线上的电容伴随电压切换引起的充放电而产生的功耗。
再有,在这样的方法中,若上述由正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转周期大致是某商数部分的水平扫描期间,该商数等于用2以上的整数除上述特定扫描线以外的扫描线的总数得到的值,则极性反转周期为最长,所以,可以减少伴随电压切换动作的功耗,还可以最大限度地减少因附在电路或引线上的电容伴随电压切换引起的充放电而产生的功耗等。
同样,为了达到上述目的,本案第2发明的显示装置的驱动电路是驱动与多条扫描线和多条数据线的各交叉点对应设置的像素的显示装置的驱动电路,其特征在于具有扫描线驱动电路和数据线驱动电路,当设与上述多条扫描线中特定的扫描线和上述多条数据线中的特定的数据线的交叉点对应的像素为显示状态,除此之外的像素为非显示状态时,上述扫描线驱动电路对上述特定的扫描线,在每一个水平扫描期间选择一条扫描线,在将该一个水平扫描期间分成二个的后一个期间对该选择的扫描线施加选择电压,进而,以对上述数据线施加的点亮电压和非点亮电压的中间值作为基准,至少每二个以上的水平扫描期间使上述选择电压的极性反转,另一方面,对上述特定的扫描线之外的扫描线,以上述中间值作为基准,每一个以上的垂直扫描期间使上述非选择电压的极性反转后供给该非选择电压,上述数据线驱动电路对上述特定的数据线,在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线的一个水平扫描期间内,在对该选择的扫描线施加选择电压的期间,根据应该使用与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素进行显示的内容施加点亮电压,而且,在选择该选择的扫描线的一个水平扫描期间内,点亮电压和非点亮电压相互大致在同一期间施加,另一方面,对上述特定的数据线之外的数据线,在上述特定的扫描线被连续选择的期间,根据向选择的扫描线施加的选择电压的极性,而且,在每一个上述选择电压的极性反转的周期进行极性反转后供给该非点亮电压。若按照该结构,和上述第1发明一样,在扫描侧,可以简化用来驱动扫描线的电路结构,在数据侧,因对非显示状态像素区的数据线施加的电压每二个以上的水平扫描期间进行切换,故可以减少伴随切换的功耗。进而,可以抑制与显示方式有关的串扰的发生。
在该第2发明中,上述扫描线驱动电路最好构成为,在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线时,在将一个水平扫描期间分成二个的后半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在选择下一条特定的扫描线时,在将该一个水平扫描期间分成二个的前半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在每一个水平扫描期间内,在一半期间和另一半期间交互施加该选择电压。若按照该结构,当显示区的像素的截止显示或导通显示的某一方在数据线的形成方向连续时,可以降低向对应的数据线施加的电压的切换频率,所以,能够相应地减少功耗。
进而,在第2发明中,上述数据线驱动电路最好构成为,在上述后半期间施加上述选择电压时,对上述特定的数据线,从比该后半期间的终点超前对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间的时刻开始,到该后半期间的终点为止,施加点亮电压,在该后半期间的剩余期间施加非点亮电压,另一方面,当在上述前半期间施加上述选择电压时,对上述特定的数据线,从该前半期间的起始点开始,到对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间为止,施加点亮电压,在该前半期间的剩余期间施加非点亮电压。若按照该结构,即使在与特定的扫描线和特定的数据线的交叉点对应的像素中进行中间灰度显示时,也能降低施加在该特定的数据线上的点亮电压和非点亮电压的切换频率,所以,进而能够减少伴随切换的功耗。
此外,在第2发明中,上述数据线驱动电路最好构成为,在上述特定的扫描线以外的扫描线被连续选择的期间,对上述数据线中的每一条,以上述中间值为基准,在每一个以上的水平扫描期间,将由以该中间值为基准的正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转后供给该信号。若按照该结构,既可以简化数据线驱动电路的结构,又可以减少伴随电压切换动作的功耗,同时,可以减少因附在电路或引线上的电容伴随电压切换引起的充放电而产生的功耗。
这时,若由上述正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转周期大致是其商数部分的水平扫描期间,该商数约等于用2以上的整数除上述特定扫描线以外的扫描线的总数得到的值,则极性反转周期为最长,所以,可以减少伴随电压切换动作的功耗,同时,能最大限度地减少因附在电路或引线上的电容伴随电压切换引起的充放电而产生的功耗。
同样,为了达到上述目的,本案第3发明的显示装置是驱动与多条扫描线和多条数据线的各交叉点对应设置的像素的显示装置,其特征在于具有扫描线驱动电路和数据线驱动电路,当设与上述多条扫描线中的特定的扫描线和上述多条数据线中的特定的数据线的交叉点对应的像素为显示状态,除此之外的像素为非显示状态时,上述扫描线驱动电路对上述特定的扫描线,在每一个水平扫描期间选择一条扫描线,在将该一个水平扫描期间分成二个后的一个期间对该选择的扫描线施加选择电压,进而,以对上述数据线施加的点亮电压和非点亮电压的中间值作为基准,至少每二个以上的水平扫描期间使上述选择电压的极性反转,另一方面,对上述特定的扫描线之外的扫描线,以上述中间值作为基准,每一个以上的垂直扫描期间使非选择电压的极性反转后供给该非选择电压,上述数据线驱动电路对上述特定的数据线,在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线的一个水平数据期间内,在对该选择的扫描线施加选择电压的期间,根据应该使用与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素进行显示的内容施加点亮电压,而且,在选择该选择的扫描线的一个水平扫描期间内,点亮电压和非点亮电压相互大致在同一期间施加,另一方面,对上述特定的数据线之外的数据线,上述数据线驱动电路在上述特定的扫描线被连续选择的期间,数据向选择的扫描线施加的选择电压的极性对应,而且,在每一个上述选择电压的极性反转的周期进行极性反转后供给该非点亮电压。若按照该结构,和上述第1和第2发明一样,在扫描侧,可以简化用来驱动扫描线的电路结构,在数据侧,因对非显示状态像素区的数据线施加的电压每二个以上的水平扫描期间进行切换,故可以减小伴随切换的功耗,进而,可以抑制与显示方式有关的串扰的发生。
这里,在第3发明中,上述像素最好构成为,包含开关元件和由电光学材料构成的电容元件,当对一条扫描线施加选择电压时,属于该扫描线的像素的开关元件处于导通状态,对与该开关元件对应的电容元件,进行与向对应的数据线施加的点亮电压对应的写入。若按照该结构,因开关元件将选择像素与非选择像素进行电隔离,故对比度和响应特性等良好,而且,可以进行高精细的显示。
这样的开关元件最好是二端型开关元件,上述像素在扫描线和数据线之间串联连接上述二端型开关元件和上述电容元件。在第3发明中,作为开关元件,也可以使用像晶体管那样的三端型开关元件,但困难之点在于,因必须在一块基板上使扫描线和数据线交叉形成,故布线短路的可能性高,此外,制造工艺也复杂。与此相对照,二端型开关元件从原理上上不会发生布线短路的现象,在这一点上比较有利。
进而,这样的二端型开关元件最好具有与上述扫描线或上述数据线中的某一方连接的导电体/绝缘体/导电体的结构。其中,任何一个导电体可以直接用作为扫描线或数据线,此外,绝缘体可以通过氧化该导电体本身形成,所以,制造工艺得到简化。
加之,为了达到上述目的,本发明的电子装置的特征是配备上述显示装置。因此,该电子装置如上所述,可以抑制串扰的发生,进而可以实现低功耗。
附图的简单说明图1是表示本发明的第1实施形态的显示装置的电结构的方框图。
图2是表示该显示装置的液晶面板的结构的斜视图。
图3是表示在X方向切断该液晶面板时的结构的局部剖面图。
图4是表示该液晶面板的主要部分的结构的局部剖面斜视图。
图5是用来说明该液晶面板的部分显示形态的图。
图6是表示该显示装置的Y驱动器的结构的方框图。
图7是用来说明该Y驱动器的工作的时序图。
图8是用来说明该Y驱动器的工作的时序图。
图9是用来说明该Y驱动器的工作的时序图。
图10是表示该显示装置的X驱动器的结构的方框图。
图11是用来说明该X驱动器的工作的时序图。
图12是用来说明该X驱动器的工作的时序图。
图13是表示部分显示控制信号PDy为H电平时的电压波形和像素的灰度的关系的时序图。
图14是用来说明部分显示的另一形态的图。
图15是用来说明该X驱动器的工作的时序图。
图16是在该实施形态的应用例中表示部分显示控制信号PDy为H电平的期间的电压波形和像素的灰度的关系的时序图。
图17是用来说明本发明的第2实施形态的显示装置的Y驱动器的工作的时序图。
图18是用来说明该显示装置的X驱动器的工作的时序图。
图19是表示部分显示控制信号PDy为H电平时的电压波形和像素的灰度的关系的时序图。
图20(a)是用来说明靠右调制法的图,(b)是用来说明靠左调制法的图。
图21是用来说明本发明的第3实施形态的显示装置的X驱动器的工作的时序图。
图22是表示部分显示控制信号PDy为H电平时的电压波形、该X驱动器和该Y驱动器的电压波形和像素的显示形态的关系的时序图。
图23的(a)和(b)是分别表示实施形态的显示装置的像素等效电路图。
图24是表示4值驱动法(1H选择)的扫描信号Yj和数据信号Xi的波形例的图。
图25是用来说明显示不良的图。
图26是表示4值驱动法(1/2H选择)的扫描信号Yj和数据信号Xi的波形例的图。
图27的(a)和(b)是分别用来说明非选择期间(保持期间)的因数据信号Xi的电压切换所产生的功耗的图。
图28是表示作为一例使用了实施形态的显示装置的电子装置的个人计算机的结构的斜视图。
图29是表示作为一例使用了该显示装置的电子装置的移动电话的结构的斜视图。
图30是表示作为一例使用了该显示装置的电子装置的数码相机的斜视图。
图31是用来说明现有的部分显示驱动的显示形态的图。
实施发明的最佳形态下面,参照


本发明的实施形态。
<结构>
首先,说明本发明的第1实施形态的显示装置的电结构。图1是表示该显示装置的电结构的方框图。如该图所示,在液晶面板100上,沿列(Y)方向延伸形成多条数据线(段电极)212,另一方面,沿行(X)方向延伸形成多条扫描线(公共电极)312,同时,与数据线212和扫描线312的各交叉点对应形成像素116。进而,各像素116由液晶电容118和作为开关元件的一个例子的TFD(薄膜二极管)220串联连接构成。其中,液晶电容118如后述那样,通过在起对置电极作用的扫描线312和像素电极之间夹持作为电光学材料的一个例子的液晶构成。再有,在本实施形态中,为说明方便起见,设扫描线312的总数是200条,数据线212的总数是160条,形成200行×160列的矩阵型显示装置,但本发明并不限于此。
其次,Y驱动器350一般称作扫描线驱动电路,分别向对应的扫描线312供给扫描信号Y1、Y2、...Y200。详细地说,本实施形态的Y驱动器350在每一个水平扫描期间依次选择一条扫描线312,在该选择期间的后半期间实际施加选择电压,在选择期间的前半期间和非选择期间(保持期间)施加非选择电压(保持电压)。
此外,X驱动器250一般称作数据线驱动电路,根据显示内容,分别通过对应的数据线212,对位于由Y驱动器350选择的扫描线312上的像素116供给数据信号X1、X2、...X160。再有,关于X驱动器250和Y驱动器350的详细结构将在后述。
另一方面,控制电路400对X驱动器250和Y驱动器350供给后述的各种控制信号或时钟信号等,对两者进行控制。此外,驱动电压形成电路500分别生成兼用作数据信号和扫描信号中的非选择电压的电压±VD/2和且作扫描信号中的选择电压的电压±Vs。这里,在本实施形态中,采取兼用数据信号和非选择电压的结构,但也可以使这些电压不同。此外,电源电路600向控制电路400和驱动电压形成电路500提供电源。
再有,在本实施形态中,加在扫描线312或数据线212上的电压的极性以加在数据线212上的电压±VD/2的中间电压为基准,高电位侧为正极,低电位侧为负极。
<机械结构>
其次,说明本实施形态的显示装置中的液晶面板的机械结构。图2是表示液晶面板100的整体结构的斜视图,图3是表示沿X方向切断该液晶面板100时的结构的局部剖面图。
如这些图所示,液晶面板100是利用掺入了兼作衬垫的导电性粒子(导电材料)114的密封材料110,使位于观测者一侧的对置基板300和位于其背面一侧的元件基板200保持一定的间隙而贴合在一起,同时在该间隙内封入例如TN(扭曲向列)型的液晶160而构成。再有,密封材料110如图2所示,沿对置基板300的内部边缘,在任何一方的基板上形成框形,但为了封入液晶160,对其一部分开口。因此,在液晶封入后,利用密封材料112将该开口部分密封。
在对置基板300的相向的面上,除沿行(X)方向延伸形成的扫描线312之外,还形成取向膜308,并沿规定的方向施加摩擦处理。这里,在对置基板300上形成的扫描线312如图3所示,经密封材料110中的导电粒子114,连接到作为与各扫描线312一一对应的布线342的、在元件基板200上形成的布线342的一端。即,在对置基板300上形成的扫描线312经导电粒子114和布线342,向元件基板200一侧引出。另一方面,在对置基板300的外侧(观察侧)粘贴偏振片131(在图2中被省略),其吸收轴被设定为对应于对取向膜308进行摩擦处理的方向。
此外,在元件基板300的相向的面上,除与沿Y(列)方向延伸形成的数据线212相邻形成矩形像素电极234之外,还形成取向膜208,并在规定的方向施加摩擦处理。另一方面,在元件基板200的外侧(观察侧的相反侧)粘贴偏振片121(在图2中被省略),其吸收轴被设定为相应于对取向膜308进行摩擦处理的方向。此外,在元件基板200的外侧,设置照射均匀光的背光单元,但因与本发明无直接关系,故省略图示。
接下来说明显示区外的情况,如图2所示,在位于元件基板200上且从对置基板300伸出的2个边上,分别利用COG(玻璃上键合芯片)技术安装用于驱动扫描线312的Y驱动器350和用于驱动数据线212的X驱动器250。由此,Y驱动器350经布线342和导电性粒子114间接地向扫描线312供给扫描信号,另一方面,X驱动器250向数据线212直接供给数据信号。
此外,在安装X驱动器250的区域的外侧附近粘接FPC(柔性印刷电路)基板150,分别向Y驱动器350和X驱动器250供给由控制电路400或驱动电压形成电路500(同时参照图1)产生的各种信号或电压信号。
再有,图1中的X驱动器250和Y驱动器350与图2不同,分别位于液晶面板100的左侧和上侧,但这只不过是为了说明电结构的方便而已。此外,也可以不使用COG技术分别在元件基板200上安装X驱动器250和Y驱动器350,而使用例如TAB(带式自动键合)技术,利用设在基板的规定位置上的各向异性导电膜将已安装各驱动器的TCP(带式载体封装)电连接或机械连接起来。
<液晶面板的详细结构>
其次,说明液晶面板100中的像素116的详细结构。图4是表示其结构的局部剖面斜视图。在该图中,为了便于理解,省略了图3中的取向膜208、308和偏振片121、131。
如图4所示,在元件基板200的相向的面上呈矩阵状排列由ITO(氧化铟锡)等透明导电体构成的矩形像素电极234,其中,排列在同一列的200个像素电极234分别经TFD220共同连接到一条数据线212上。这里,TFD220由若从基板侧看去由钽单质或钽合金等构成且从数据线212分支形成T字形的第1导电体222、将该第1导电体222阳极氧化后形成的绝缘体224和铬等第2导电体构成,采用导电体/绝缘体/导电体的夹层结构。因此,TFD220具有电流—电压特性在正负两个方向上呈非线性的二极管开关特性。
此外,在元件基板200上表面形成的绝缘体201具有透明性和绝缘性。形成该绝缘体的理由是为了不使第1导电体222因第2导电体淀积后的热处理而剥离,和为了不使杂质扩散到第1导电体222中。因此,当这些都不成其为问题时,可以省去绝缘体201。
另一方面,在对置基板300的相对的面上,由ITO等形成的扫描线312与数据线212正交并在行方向上延伸,且排列在与像素电极234相向的位置上。由此,扫描线312作为像素电极234的对置电极而起作用。因此,图1中的液晶层118在数据线212和扫描线312的交叉点处,由该扫描线312、像素电极234和位于两者之间的液晶160构成。
此外,在对置基板300上,根据液晶面板100的用途,例如设置排列成条状、镶嵌状或三角形状等的滤色片,在除此之外的区域设置黑矩阵,用来防止像素间的混色或遮光,因与本发明无直接关系,故省略其说明。
<驱动>
上述结构的像素116中的1个可以由图23(a)所示的等效电路表示。即,一般而言,与第j(j是1≤j≤200的整数)行的扫描线312和第i(i是1≤i≤160的整数)列的数据线212的交叉点对应的像素116如该图所示,可以用由电阻RT和电容CT的并联电路来表示的TFD220和由电阻RLC和电容CLc的并联电路表示的液晶层118的串联电路来表示。
这里,说明作为一般的驱动方法的4值驱动法(1H选择,1H反转)。图24是表示该4值驱动法(1H选择,1H反转)的加在第j行、第i列的像素116的扫描信号Yj和数据信号Xi的波形例的图。在该驱动方法中,作为扫描信号Yj,在一个水平扫描期间1H加选择电压+Vs后,在保持期间加非选择电压+VD/2进行保持,同时,当从上次选择经过一个垂直扫描期间(1帧)1V后,此次加选择电压-Vs,在保持期间加非选择电压-VD/2进行保持,重复上述动作,另一方面,作为数据信号Xi,加电压±VD/2中的任何一个电压。这时,当作为向某扫描线施加的扫描信号Yj,加选择电压+Vs时,作为向下一条扫描线施加的扫描信号Yj+1,加选择电压-Vs,这样,在每一个水平扫描期间1H还进行使选择电压的极性反转的动作。
该4值驱动法(1H选择,1H反转)的数据信号Xi的电压在加选择电压+Vs的情况下,当使像素116为导通显示(例如在常白模式中为黑色显示)时变成-VD/2,当使像素116为截止显示(例如在常白模式中为白色显示)时变成+VD/2,另一方面,在加选择电压-Vs的情况下,当使像素116为导通显示时变成+VD/2,当使像素116为截止显示时变成-VD/2。
在该4值驱动法(1H选择,1H反转)中,例如,如图25所示,当在显示画面100a的一部分区域A中,进行由每一行的白色和黑色构成的黑白相间显示,在除此之外的区域只为白色显示时,会存在对区域A在Y方向发生的白色显示伴有串扰、即浓淡差的问题。
其理由可简单说明如下。即,当在区域A中进行黑白相间显示时,在加给区域A的数据线的数据信号中,因电压±VD/2的切换周期和扫描信号的反转周期一致,故该数据信号的电压在区域A的扫描线被选中的期间固定在±VD/2中的某个值上。若从在Y方向与区域A相邻的区域的像素来看,这意味着保持期间的一部分期间中的电压固定在某个值上。另一方面,相邻扫描线的选择电压像上述那样其极性相互反向。因此,在Y方向与区域A相邻的区域中,在保持期间的一部分期间内施加的电压有效值与位于奇数行的像素116和位于偶数行的像素116不同。其结果是,在Y方向与区域A相邻的区域中,奇数行的像素116和偶数行的像素116产生浓度差,从而发生上述那样的串扰。
因此,为了解决该串扰问题,使用所谓4值驱动法(1/2H选择,1H反转)的驱动方法。该4值驱动法(1/2H选择,1H反转)如图26所示,将4值驱动法(1H选择,1H反转)中的一个水平扫描期间1H分割成前半期间和后半期间,其中,例如在后半期间1/2H中对扫描线加选择电压,同时,在一个水平扫描期间1H内,对数据信号加电压-VD/2和+VD/2的时间比例是各50%。若按照该4值驱动法(1/2H选择,1H反转),无论以什么方式进行显示,在数据信号Xi中,加电压-VD/2的期间和加电压+VD/2的期间各占一半,所以,可以防止上述串扰的发生。
在本实施形态的显示装置中,因扫描线312的总数是200根,故一个垂直扫描期间1V中的保持期间(非选择期间)是一个水平扫描期间1H的199倍,即199H的期间。该保持期间内,因TFD220截止,故其电阻RT十分大,此外,液晶层118的电阻RLC很大,且与TFD220的导通截止无关。因此,保持期间中的像素116的等效电路如图23(b)所示,可以用由电容CT和电容CLC的串联合成电容CPIX表示。这里,电容CPIX是(CT·CLC)/(CT+CLC)。
在液晶面板100中,现在例如如图5所示,只将与从上数第41行~第60行的扫描线312和从左数第41列~第80列的数据线212的交叉点对应的像素作为显示区,而将除此之外的像素作为非显示区。
这时,第1,依次选择一条扫描线,若该选择的扫描线属于显示区,则对该扫描线施加包含选择电压的扫描信号,若属于非显示区,则对该扫描线施加作为数据电压±VD/2的中间电压的0电压,第2,对于属于显示区的数据信号X41~X80,当选择第41行~第60行的扫描线312时,使其与该显示区应显示的内容对应,当选择第1行~第40行和第61行~第200行的扫描线312时,使其为0电压,第3,对于属于非显示区的数据信号X1~X40和X81~X160,当选择第41行~第60行的扫描线312时,使其与截止(白色)显示对应,当选择第1行~第40行和第61行~第200行的扫描线312时,使其为0电压。
但是,对于该方法,在选择属于显示区的扫描线312的期间内,通过非显示区的像素电容CLC进行频繁的充放电,所以,不能减少功耗。下面详细叙述这一点,例如,如图27所示,当对属于显示区的扫描线312的扫描信号Yj(这里是对第41行~第60行的扫描线的扫描信号Y41~Y60)的非选择电压例如保持在+VD/2时,若将对属于非显示区的数据线212的数据信号Xi(这里是对第1列~第40列和第81列~第160列的数据线的数据信号X1~X40和X81~X160)作为与截止显示对应的信号,则该数据信号在每一个水平扫描期间1H的一半期间(1/2H)内交替切换电压+VD/2和-VD/2,所以,与其对应的像素电容CLC在一个水平扫描期间1H内进行2次充放电。
因此,在该方法中,属于显示区的扫描线在扫描(选择)的期间内,即使是在非显示区,若考察一个像素116,由于保持(非选择)期间中的电压切换,供给CPIX·VD的电荷,其结果是,因像素116中的电容负载而消耗功率。
而且,在该方法中,首先必须在选择电压±Vs和兼用非选择电压的数据电压±VD/2之外,另外生成、选择0电压,所以,仅此就使电压形成电路500、X驱动器250和Y驱动器350的结构复杂化了。
因此,本实施形态的显示装置的结构为第1,依次选择一条扫描线312,若该选择的扫描线属于显示区,则对该扫描线施加包含选择电压的扫描信号,若属于非显示区,则对该扫描线施加非选择电压,其极性在每一个以上的垂直扫描期间相互切换,第2,在选择属于显示区的扫描线312的期间,使选择电压的极性反转周期为二个以上的水平扫描期间,同时,使属于非显示区的数据线212的数据信号在一个水平扫描期间维持在与截止(白色)显示对应的电压上,降低了非显示区的数据信号的电压切换频率,第3,在选择属于非显示区的扫描线312的期间,使属于非显示区的数据线212的数据信号的极性在每一个规定的周期内进行切换,由此,减少非显示区的像素的功耗。下面,说明进行这样的驱动的电路。
<控制电路>
首先,图1中的控制电路400生成像下面说明那样的控制信号和时钟信号等各种控制信号。第1,启动脉冲YD如图7所示,是一个垂直扫描期间(1帧)最初输出的脉冲。第2,时钟信号YCLK是扫描线侧的基准信号,如图7所示,具有与一个水平扫描期间相当的1H的周期。第3,交流驱动信号MY是扫描信号中用来规定选择电压的极性的信号,如图7所示,每二个水平扫描期间2H使信号电平反转,而且,在相同的二条扫描线被选择的二个水平扫描期间2H内,每一个垂直扫描期间使信号电平反转。第4,控制信号INH是用来规定在一个水平扫描期间1H内施加选择电压的期间的信号,在本实施形态中,如图7所示,具有与时钟信号YCLK相同的周期,同时,在一个水平扫描期间1H的后半期间1/2H内变成H电平激活。
第5,部分显示控制信号PDy在进行部分显示时,只在包含在显示区中扫描线312被选择的期间变成H电平,在除此之外的期间是L电平的信号。即,当进行图5所示的部分显示时,如图8所示,只在属于显示区的第41行~第60行的扫描线312被选择的期间(对扫描信号Y41~Y60加选择电压的期间)变成H电平,在属于非显示区的第1行~第40行和第61行~第200行的扫描线312被选择的期间(对扫描信号Y1~Y40和Y61~Y200加选择电压的期间)变成L电平。因此,部分显示控制信号PDy在不进行部分显示时,总是H电平。
第6,闩锁脉冲LPa如图12所示,是在交流驱动信号MY的逻辑电平转变的时刻,即每二个水平扫描期间2H输出的脉冲。第7,闩锁脉冲LP是数据线侧的基准信号,如图12所示,在一个水平扫描期间1H的最初输出。第8,复位信号RES如图12所示,是在数据线侧在一个水平扫描期间的前半期间的最初和后半期间的最初分别输出的脉冲。
第9,交流驱动信号MX是在数据信号中用来规定导通显示时的极性的信号,其逻辑电平如图12所示,当控制信号INH是H电平时(实际上应该施加选择电压的期间),使交流驱动信号MY的电平反转,而当控制信号INH是L电平时,使交流驱动信号MY的电平保持不变。
第10,灰度代码脉冲GCP如图12所示,是分别排列在从将一个水平扫描期间1H分成前半期间和后半期间的各终点开始往前数,与中间灰度的电平对应的期间的位置上的脉冲。这里,在本实施形态中,指示像素浓度的灰度数据Dn用2位表示,进行4个灰度显示,其中,若设灰度数据Dn的(00)指示截止(白色)显示,而(11)指示导通(黑色)显示,则灰度代码脉冲GCP在前半期间和后半期间的每一期间,与除白色和黑色之外的灰色的(01)、(10)的2个对应的脉冲与该中间灰度电平对应排列。详细地说,灰度数据的(01)和(10)与图12中的灰度代码脉冲GCP的‘1’和‘2’分别对应。再有,在图12中,灰度代码脉冲GCP实际上按照像素施加电压—浓度特性(V-I)特性设定。
第11,部分显示控制数据PDx在进行部分显示时,是特定属于非显示区的数据线212的数据,例如,若是图5所示那样的部分显示,则是特别指定第1列~第40列和第81列~第160列的数据线212的数据。
<Y驱动器的详细结构>
其次,说明Y驱动器350的详细结构。图6是表示该Y驱动器350的结构的方框图。在该图中,移位寄存器3502是与扫描线312的总数对应的200位的移位寄存器,按照具有一个水平扫描期间1H的时钟信号YCLK对一个垂直扫描期间的最初供给的启动脉冲YD进行移位,并依次输出传送信号YS1、YS2、...YS200。这里,传送信号YS1、YS2、...YS200是与第1行、第2行、...第200行的扫描线312分别一一对应的信号,当任何一个传送信号变成H电平时,意味着与其对应的扫描线312应被选中。
接着,电压选择信号形成电路3504根据交流驱动信号MY、控制信号INH和部分显示控制信号PDy,与每条扫描线312对应地输出确定应加给扫描线312的电压的电压选择信号。这里,在本实施形态中,加给扫描线312的扫描信号的电压如上所述是+Vs(正极侧选择电压)、+VD/2(正极侧非选择电压)、-Vs(负极侧非选择电压)、-VD/2(负极侧选择电压)4个值,其中,实际上施加选择电压+Vs或-Vs的期间是一个水平扫描期间的后半期间1/2H。进而,非选择电压在加选择电压+Vs之后是+VD/2,在加选择电压-Vs之后是-VD/2,由前一个选择电压唯一地决定。
因此,当部分显示控制信号PDy是H电平时,电压选择信号形成电路3504生成电压选择信号,使扫描信号的电压电平具有以下关系。即,当传送信号YS1、YS2、...YS200中的某一个变成H电平,并指示选择与其对应的扫描线312时,电压选择信号形成电路3504生成该扫描线312的扫描信号的电压电平,第1,在控制信号INH变成H电平的期间,将其作为极性与交流驱动信号MY的信号电平对应的选择电压,第2,当控制信号INH转变到L电平时,生成使其变成与该选择电压对应的非选择电压那样的的电压选择信号。具体地说,电压选择信号形成电路3504在控制信号INH变成H电平的期间,而若交流驱动信号MY是H电平,则在该期间输出选择正极侧选择电压+Vs的电压选择信号,然后,输出选择正极侧非选择电压+VD/2的电压选择信号,若交流驱动信号MY是L电平,则在该期间输出选择负极侧选择电压-Vs的电压选择信号,然后,输出选择负极侧非选择电压-VD/2的电压选择信号。
另一方面,在本实施形态中,加给属于非显示区的扫描线312的扫描信号的电压是非选择电压±VD/2的2个值。因此,当部分显示控制信号PDy是L电平时,电压选择信号形成电路3504生成电压选择信号,使扫描信号的电压电平具有以下关系。即,第1,与某扫描线对应的传送信号变成H电平,选择该扫描线,同时,当控制信号INH变成H电平并选择一个水平扫描期间的后半期间时,电压选择信号形成电路3504生成电压选择信号,使正极侧非选择电压+VD/2或负极侧非选择电压-VD/2从VHN的一方向另一方反转。
这样,电压选择信号形成电路3504与200条扫描线312的每一条对应,执行与部分显示控制信号PDy的电平对应的电压选择信号的生成。
而且,电平移位器3506是对电压选择信号形成电路3504输出的电压选择信号的电压振幅进行放大的电路。而且,选择器3508是实际上选出由已将电压振幅放大了的电压选择信号指示的电压后加给对应的扫描线312的每一条。
<扫描信号的电压波形>
其次,讨论由上述结构的Y驱动器350供给的扫描信号的电压波形。首先,为说明方便起见,假定将整个画面作为显示区、即部分显示控制信号PDy始终是H电平的情况。这时,扫描信号的电压波形如图7所示。即,利用时钟信号YCLK,在每一个水平扫描期间1H依次使启动脉冲YD移位,并将其作为传送信号YS1、YS2、...YS200输出,同时,利用控制信号INH选择一个水平扫描期间1H的后半期间1/2H,进而,与该后半期间中的交流驱动信号MY的电平对应地决定扫描信号的选择电压,其结果是,若在选择该扫描线的一个水平扫描期间1H的后半期间1/2H中交流驱动信号MY例如是H电平,则供给一条扫描线的扫描信号的电压变成正极侧选择电压+Vs,然后,保持与该选择电压对应的正极侧非选择电压+VD/2。而且,在经过1帧后,因在一个水平扫描期间1H的后半期间1/2H中交流驱动信号MY的电平反转而变成L电平,故向该扫描线供给的扫描信号的电压变成负极侧选择电压-Vs,然后,保持与该选择电压对应的负极侧非选择电压-VD/2。
例如,对某第n帧第1行的扫描线312的扫描信号Y1的电压如图7所示,在该水平扫描期间的后半期间变成正极侧选择电压+Vs,然后,保持正极侧非选择电压+VD/2,因在下一个水平扫描期间的后半期间中交流驱动信号MY的电平与上次选择的反转而变成L电平,故对该扫描线的扫描信号Y1的电压变成负极侧选择电压-Vs,然后,保持负极侧非选择电压-VD/2,这样反复循环进行。
此外,因交流驱动信号MY的电平每二个水平扫描期间2H反转一次,故向各扫描线312供给的扫描信号的电压每二个水平扫描期间2H、即每二条其极性发生反转。例如,如图7所示,某第n帧的第1行的扫描信号Y1的选择电压和第2行的扫描信号Y2的选择电压都变成正极侧选择电压+Vs,进而,接下来的第3行的扫描信号Y3的选择电压和第4行的扫描信号Y4的选择电压都变成负极侧选择电压-Vs。
其次,讨论进行部分显示时的扫描信号。这里,作为例子,假定进行图5所示那样的部分显示。部分显示和整个画面显示的情况一样,也利用时钟信号YCLK,在每一个水平扫描期间1H依次使启动脉冲YD移位,并将其作为传送信号YS1、YS2、...YS200输出。但是,部分显示控制信号PDy在一个垂直扫描期间(1V)中,在选择第1行~第40行和第61行~第200行的扫描线的期间变成L电平,所以,如图8所示,在从某一帧的第6一个水平扫描期间到下1帧的第40个水平扫描期间、共计180个水平扫描期间中连续为L电平。因此,当在该180个水平扫描期间,与该扫描线对应的传送信号YS1~YS40和YS61~YS200向H电平转变,同时,控制信号INH变成H电平时,向第1行~第40行和第61行~第200行的扫描线供给的扫描信号的电压从非选择电压+VD/2向非选择电压-VD/2切换,或从非选择电压-VD/2向非选择电压+VD/2切换。
另一方面,部分显示控制信号PDy在一个垂直扫描期间中,在选择第41行~第60行的扫描线的共20个水平扫描期间变成H电平,所以,在该20个水平扫描期间内,若只限于向第41行~第60行的扫描线供给的扫描信号Y41~Y60,则和整个画面显示的情况一样。
因此,进行图5所示那样的部分显示时的扫描信号、特别是向非显示区和显示区的边界附近的扫描线供给的扫描信号如图7所示那样。即,对非显示区的第1行~第40行和第61行~第200行的扫描线的扫描信号Y1~Y40和Y61~Y200在选择对应的扫描线的一个水平扫描期间的中间时刻,分别从非选择电压+VD/2、-VD/2中的一方向另一方切换。因此,在本实施形态中,采用对非显示区的扫描信号施加非选择电压,其极性每一个垂直扫描期间(帧)反转一次。
这里,若只从谋求低功耗的观点出发,对非显示区的扫描信号最好是作为数据信号施加的电压+VD/2、-VD/2的中间电压、即0电压,但在该结构中,驱动电压形成电路500(参照图1)不仅必需要另外形成中间电压,而且,在电压选择信号形成电路3504(参照图4)的电压选择信号中必须有富余的位数,进而,选择器3508的选择范围也扩大了,所以,使结构变得复杂化。与此相对照,若按照本实施形态,其结构本身与只进行整个画面显示的现有的结构没有太大的差别,故能防止结构的复杂化。进而,对非选择区的扫描信号只以相当于一个垂直扫描期间1V的相当长的间隔对非选择电压这样的低电压进行开关,所以,在进行部分显示时,可以将Y驱动器350的功耗降低到和供给数据信号的中间电压的结构相当的水平。
再有,在本实施形态中,非选择电压的开关间隔是相当于一个垂直扫描期间的1V的期间,但比这更长的间隔可以降低伴随开关的功耗。因此,非选择电压的开关间隔如图9所示,可以是相当于二个垂直扫描期间的2V,也可以是比这更长的期间。只是,对于以交流驱动为前提的显示装置,不希望将对非显示区的扫描信号固定在非选择电压+VD/2、-VD/2中某一个电压上。
<X驱动器的详细结构>
其次,说明X驱动器250的详细情况。图10是表示该X驱动器250的结构的方框图。在该图中,地址控制电路2502生成灰度数据读出使用的1行的地址Rad,利用供给一个垂直扫描期间的最初的启动脉冲YD对该地址Rad进行复位,同时,利用在每1水平扫描期间供给的闩锁脉冲LP使其步进。但是,当部分显示控制信号PDy变成L电平时,地址控制电路2502禁止行地址Rad输出。
接着,显示数据RAM2504是具有与200行×160列的像素对应的区域的双口RAM,在写入侧,将从未图示的处理电路供给的灰度数据Dn写入由写入地址Wad指定的地址中,另一方面,在读出侧,将由地址Rad指定的地址的1行(160个)灰度数据Dn一起读出。再有,当部分显示控制信号PDy是L电平时,因禁止行地址Rad的输出,故不从显示数据RAM2504中读出灰度数据Dn。
其次,PWM译码器2506根据已读出的1行灰度数据Dn,由复位信号RES、交流驱动信号MX、MY和灰度代码脉冲GCP等生成用来分别选择数据信号X1、X2、...X160的电压的电压选择信号。
这里,在本实施形态中,加在数据线212上的数据信号的电压是+VD/2或-VD/2中的某一个,灰度数据Dn如上所述,在本实施形态中是2位(4个灰度等级)。因此,PWM译码器2506在部分显示控制信号PDy是H电平时,对各个已读出的1行灰度数据Dn的每一个生成电压选择信号,使数据信号的电压电平具有以下的关系。
即,若着眼于1个灰度数据Dn,当该灰度数据是指示导通显示和截止显示之外的中间灰度(灰色)显示的数据时,PWM译码器2506生成该电压选择信号,第1,在闩锁脉冲LPa的上升沿进行复位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的紧前面的极性相反的极性,第2,在灰度代码脉冲GCP中与该灰度数据Dn对应的脉冲的下降沿进行置位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性,此后,重复上述动作直到供给下一个闩锁脉冲LPa,从而生成该电压选择信号。另一方面,PWM译码器2506分别使用复位信号RES等生成电压选择信号,当灰度数据Dn是相当于截止(白色)显示的(00)时,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,当灰度数据Dn是相当于导通(黑色)显示的(11)时,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性。但是,对于由部分显示控制数据PDx特别指定的数据线212的电压选择信号,PWM译码器2506总是生成其极性与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的电压选择信号,而与对应的灰度数据Dn无关。
另一方面,当部分显示控制信号PDy是L电平时,PWM译码器2506生成电压选择信号,该电压选择信号在用某偶数将该L电平的期间分割后的每一个期间内,使其数据信号的电压从正极侧电压+VD/2或负极侧电压-VD/2中的一方变成另一方。在本实施形态中,设该偶数为‘6’。
无论何种情况,PWM译码器2506都与已读出的160个灰度数据Dn中的每一个对应地进行这样的电压选择信号的生成。
选择器2508实际上选择由PWM译码器2506的电压选择信号指示的电压,并供给对应的数据线212中的每一条。
而且,选择器2508实际上选择由PWM译码器2506的电压选择信号所指示的电压,并加给对应的数据线212中的每一条。
<数据信号的电压波形>
其次,讨论由具有上述结构的X驱动器250供给的数据信号的电压波形。这里,若是进行图5所示那样的部分显示,则部分显示控制信号PDy如图11所示,在1帧中,在选择了第21~第40条扫描线的共20个水平扫描期间是H电平,而在选择了第1~40和第61~200条扫描线的共180个水平扫描期间是L电平。
首先,为说明方便起见,说明部分显示控制信号PDy为H电平的期间(选择了属于显示区的扫描线的期间)的情况,由X驱动器250供给的数据信号依赖于是显示区还是非显示区而不同。图11(a)中的区域a就反映出这样的不同。
其中,对属于显示区的数据线212的数据信号Xp(在图5的显示例中,Xp是X41~X80)变成与所选择的扫描线312和对应的第p列的数据线212的交叉点处的像素116的灰度数据Dn对应的数据信号。详细地说,如图12所示,若灰度数据Dn是(00)或(11)之外的值,数据信号Xi的电压在闩锁脉冲LPa的上升沿被PWM译码器2506的电压选择信号复位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,第2,在灰度代码脉冲GCP中与该灰度数据Dn对应的脉冲的下降沿被置位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性。但是,当灰度数据Dn是相当于截止(白色)显示的(00)时,数据信号Xi的电压电平的极性是与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,而当灰度数据Dn是相当于导通(黑色)显示的(11)时,其极性是与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性。由此可知,无论什么情况,数据信号Xp在一个水平扫描期间1H内,其为正极侧电压+VD/2的期间和为负极侧电压-VD/2的期间相等,而与灰度数据无关。
另一方面,在部分显示控制信号PDy是H电平的期间,对属于非显示区的数据线212的数据信号Xq(在图5的显示例中,Xq是X1~X40和X81~X160)如图12所示,其极性变成与由交流驱动信号MY的逻辑电平表示的极性、即选择电压的极性相同的极性。由此可知,数据信号Xq,若从某1水平扫描期间1H来看,虽然是正极侧电压+VD/2或负极侧电压-VD/2中的某一个,但从像一个垂直扫描期间那样比较长的期间来看,为正极侧电压+VD/2的期间和为负极侧电压-VD/2的期间相等。在图12中,数据信号Xp、Xq表示在Y方向相邻的4个像素的灰度数据Dn相同的情况。
其次,说明部分显示控制信号PDy是L电平的期间(选择了属于非显示区的扫描线的期间)的情况,由X驱动器250供给的数据信号的电压如图11(a)所示,在用‘6’将部分显示控制信号PDy变成L电平的共180个水平扫描期间分割后的每30个水平扫描期间30H内,从正极侧电压+VD/2或负极侧电压-VD/2中的一方变成另一方。
由此可知,在部分显示控制信号PDy是L电平的期间,正极侧电压+VD/2的期间和负极侧电压-VD/2的期间相等。因此,在选择了属于非显示区的扫描线的期间内,数据信号的电压有效值大致为0。
这里,若只从谋求低功耗的观点出发,属于非显示区的扫描信号被连续选择的期间内的数据信号的电压最好是作为正极侧电压+VD/2和负极侧电压-VD/2的中间电压的0电压,但在该结构中,如上所述,驱动电压形成电路500(参照图1)不仅必需要另外形成中间电压,而且,在PWM译码器2506(参照图10)的电压选择信号中必须有富余的位数,进而,选择器2508的选择范围也扩大了,所以,使结构变得复杂化。与此相对照,若按照本实施形态,其结构与只进行整个画面显示的现有的的结构没有太大的差别,故能防止结构的复杂化。进而,属于非显示区的扫描信号被连续选择的期间内的数据信号每在比选择显示区的扫描线的一个水平扫描期间长得多的30个水平扫描期间切换正极侧电压+VD/2或负极侧电压-VD/2,所以,在进行部分显示时,可以将X驱动器250的功耗降低到和供给中间电压的结构相当的水平。
进而,当部分显示控制信号PDy是L电平时,本实施形态如上述那样,由地址控制电路2502禁止行地址Rad的输出。这里,在部分显示控制信号PDy是L电平的期间不进行显示,所以,不需要灰度数据Dn。因此,可以构成为PWM译码器2506在部分显示控制信号PDy是L电平的期间无视从显示数据RAM读出的显示数据,但也可以像本实施形态那样,若主动禁止提供行地址,则还能够抑制显示数据读出时的功耗。
同样,因在部分显示控制信号PDy是L电平的期间不进行显示,故不需要灰度代码脉冲GCP。因此,在控制电路400中,当部分显示控制信号PDy是L电平时,若主动停止生成灰度代码脉冲GCP,则还能够抑制因引线电容等产生的功耗,进而,能够抑制因按照灰度代码脉冲GCP进行工作而产生的功耗。
再有,在本实施形态中,一方面,当部分显示控制信号PDy是L电平时,将数据信号的反转间隔设定为用‘6’将该L电平的期间分割后的期间,但也可以用大于‘6’的偶数去分割,或用小于‘6’的偶数去分割。
例如,当进行像图14所示那样的部分显示时,部分显示控制信号PDy如图15所示,在1帧中,在选择了第1行~第40行和第81行~第200行的扫描线的共160个水平扫描期间内变成L电平,这时,也可以构成为如图15(a)所示,在用‘8’将160个水平扫描期间分割后的每20个水平扫描期间20H,使数据信号从从正极侧电压+VD/2或负极侧电压-VD/2中的一方反转成另一方。
此外,例如可以如图11(b)或图15(b)所示那样,在用‘4’分割后的每个期间使数据信号反转,也可以如图11(c)或图15(c)所示那样,在用‘2’分割后的每个期间使数据信号反转。其中,若从确保正极侧电压+VD/2的期间和负极侧电压-VD/2的期间大致相等和切换次数尽量少的观点出发,作为分割的个数最好是‘2’。
当部分显示控制信号PDy变成L电平的期间例如是像179个水平扫描期间那样不能用偶数分割时,最好使两个期间尽量一致,例如,使正极侧电压+VD/2的期间为90个水平扫描期间,使负极侧电压-VD/2的期间为89个水平扫描期间。在该结构中,在将正极侧电压+VD/2的期间设定成90个水平扫描期间,将负极侧电压-VD/2的期间设定成89个水平扫描期间之后,也可以将两者调换,使正极侧电压+VD/2的期间为89个水平扫描期间,使负极侧电压-VD/2的期间为90个水平扫描期间。
<数据信号的电压切换>
接着,参照图13讨论部分显示控制信号PDy是H电平时的数据信号Xp、Xq的电压切换频率,在本实施形态中,若截止(白色)显示或导通(黑色)显示的像素在列方向连续,则对属于显示区的数据线212的数据信号Xp的电压切换频率是在选择电压的极性相同的扫描线被选择的每2个水平扫描期间2H内切换3次,若灰色显示的像素在列方向连续,则每2个水平扫描期间2H切换5次。
因此,若单纯与图26所示的现有的的4值驱动法(1/2选择、1/2反转)进行比较,则显示区的数据信号的电压切换频率增高。但是,对属于非显示区的数据线212的数据信号Xq的电压切换频率是每2个水平扫描期间2H一次,与单单供给相当于截止(白色)的信号的情况比较,电压切换频率减小了一半。
因此,在本实施形态的显示装置中,当进行图5所示那样的部分显示时,若在属于显示区的扫描线被连续选择的期间,因非显示区的数据信号Xq的电压切换频率的降低引起的功耗的减少部分比因显示区的数据信号Xp的电压切换频率的升高引起的功耗的增加部分大,则可以实现低功耗。实际上,当进行图5所示那样的部分显示时,因象待机时等那样,与通常使用时不同,只需要显示最低限度的信息就足够了,所以,作为显示区的数据线212的条数为最少几条即可。因此,几乎可以无视因显示区的数据信号Xp的电压切换频率的升高引起的功耗的增加部分,只对因非显示区的数据信号Xq的电压切换频率的降低引起的低功耗的效果进行研讨就足够了。
<第1实施形态的应用例>
再有,在第1实施形态中,是每二个水平扫描期间使选择电压的极性反转的结构,但本发明不限于此,也可以是每3个水平扫描期间反转的结构。例如,如图16所示,可以是每4个水平扫描期间4H使选择电压的极性反转的结构。
在这样的每4个水平扫描期间4H使选择电压的极性反转的结构中,在属于显示区的扫描线被连续选择的期间,若截止(白色)和导通(黑色)显示的像素在列方向连续,则对属于显示区的数据线212的数据信号Xp的电压切换频率是每4个水平扫描期间4H(选择与选择电压的极性相同的扫描线的期间)7次,此外,若灰色显示的像素在列方向连续,则每4个水平扫描期间4H是9次。因此,与图26所示的现有的的4值驱动法(1/2选择、1/2反转)进行比较,与显示区的数据信号的电压切换频率没有太大的差别。进而,因对属于非显示区的数据线212的数据信号Xq的电压切换频率是每4个水平扫描期间4H一次,故电压切换频率剧减。
一般,在本实施形态中,当将选择电压的极性反转周期设定为m个水平扫描期间时,在属于显示区的扫描线被连续选择的期间,若截止(白色)显示和导通(黑色)显示的像素在列方向连续,则对属于显示区的数据线212的数据信号Xp的电压切换频率是每m个水平扫描期间mH为(2m-1)次,此外,若灰色显示的像素在列方向连续,则每m个水平扫描期间mH为(2m+1)次。进而,属于非显示区的数据线212的数据信号Xq的电压切换频率是每m个水平扫描期间mH一次。
因此,由于随着选择电压的极性反转周期长周期化,显示区的数据信号Xp的电压切换频率接近于每一个水平扫描期间1H一次,且对非显示区的数据信号Xq的电压切换频率减小,所以,可以实现更低的功耗。
再有,如上所述,选择电压的极性反转周期与交流驱动信号MY的逻辑电平的反转周期一致。因此,通过控制交流驱动信号MY的逻辑电平的反转周期,就可以将选择电压的极性反转周期设定成所要的周期。
此外,在上述说明中,对非显示区的数据信号Xq的电压切换时刻设定在选择一条扫描线312的一个水平扫描期间的开始的时刻,但是,因为是在该后半期间加选择电压,所以,也可以是该后半期间的开始时刻。即,也可以使对非显示区的数据信号Xq相对于图12、图13或图16延迟一个水平扫描期间的一半(1/2H)。进而,加选择电压的期间虽然设在一个水平扫描期间1H的后半期间,当然也可以是前半期间。
<第2实施形态>
在上述第1实施形态中,在属于显示区的扫描线被连续选择的期间,虽然对非显示区的数据信号Xq的电压切换频率降低了,但对显示区的数据信号Xp的电压切换频率有提高的趋势。下面,说明目的在于降低对显示区的数据信号Xp的电压切换频率的第2实施形态。第2实施形态的显示装置与第1实施形态只是控制信号不同,机械和电结构都相同。因此,对于第2实施形态,以与第1实施形态的不同的部分为中心进行说明。
只是,在第2实施形态中,设选择电压的极性反转周期为4个水平扫描期间4H。因此,交流驱动信号MY的逻辑电平也被设定为每4个水平扫描周期进行反转。更详细地说,交流驱动信号MY的逻辑电平设定成像第1行~第4行、第5行~第8行、第9行~第12行、...第197行~第200行那样,在选择4条扫描线312的每4个水平扫描期间4H反转。
在本实施形态中,规定在一个水平扫描期间1H中加选择电压的期间的控制信号INH如图17所示,具有2倍于时钟信号YCLK的周期,同时,设定成在奇数行的扫描线312被选择的一个水平扫描期间的后半期间和接下来的偶数行的扫描线312被选择的一个水平扫描期间的前半期间变成H电平。因此,如图17所示,对奇数行扫描线312,在选择该扫描线的一个水平扫描期间1H的后半期间加扫描信号的选择电压,对接下来的偶数行的扫描线312,在选择该扫描线的一个水平扫描期间1H的前半期间加扫描信号的选择电压。
另一方面,在X侧,因交流驱动信号MY和控制信号INH改变的关系,故交流驱动信号MX也不一样。即,交流驱动信号MX的逻辑电平当控制信号INH是H电平时,使交流驱动信号MY变成L电平反转的信号,另一方面,当控制信号INH是L电平时,使交流驱动信号MY的电平维持不变,这一点与第1实施形态是共同的,但在第2实施形态中,如上所述,因交流驱动信号MY和控制信号INH改变的关系,故交流驱动信号MX也随着它们改变。
此外,在第2实施形态中,代替第1实施形态的闩锁脉冲LPa,而向X驱动器250中的PWM译码器2506(参照图10)供给闩锁脉冲LPb。该闩锁脉冲LPb如图18所示,是在规定一个水平扫描期间1H的开始的闩锁脉冲LP中,将在交流驱动信号MY的逻辑电平转变的时刻输出的脉冲被除去后的脉冲。
而且,若部分显示控制信号PDy是H电平,则第2实施形态的PWM译码器2506使用这样的闩锁脉冲LPb等信号生成下面那样的电压选择信号。即,在着眼于一个灰度数据Dn时,若该灰度数据是指示导通显示和截止显示之外的中间灰度显示的数据,则PWM译码器2506生成与此对应的电压选择信号,第1,在闩锁脉冲LPb的上升沿进行复位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,第2,在灰度代码脉冲GCP中的与该灰度数据Dn对应的脉冲的下降沿进行置位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性,此后,重复上述动作,从而生成该电压选择信号。再有,PWM译码器2506分别使用复位信号RES等生成电压选择信号,当灰度数据Dn是相当于截止显示的(00)时,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,当灰度数据Dn是相当于导通显示的(11)时,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性。这一点与第1实施形态一样。
结果,由第2实施形态中的X驱动器250供给的数据信号的电压波形在部分显示控制信号PDy为H电平的期间变成如图18所示那样的波形。即,对奇数行的扫描线312,在后半期间加扫描信号的选择电压,对接下来的偶数行的扫描线312,在前半期间加扫描信号的选择电压,与此对应,在后半期间和前半期间加点亮电压。
这里,参照图19讨论在部分显示控制信号PDy为H电平的期间,显示区的数据信号Xp的电压切换频率和非显示区的数据信号Xq的电压切换频率。如该图所示,在本实施形态中,若截止(白色)显示或导通(黑色)显示的像素在列方向连续,则部分显示控制信号PDy为H电平的期间的数据信号Xp的电压切换频率是每4个水平扫描期间4H(选择与选择电压的极性相同的扫描线的期间)5次。
一般,在第2实施形态中,当将选择电压的极性反转周期设定为m个水平扫描期间时,在部分显示控制信号PDy为H电平的期间,若截止(白色)显示和导通(黑色)显示的像素在列方向连续,则对属于显示区的数据线212的数据信号Xp的电压切换频率是每m个水平扫描期间mH为(m+1)次,由此可知,与第1实施形态的应用例(参照图11)相比是降低了。因此,第2实施形态与第1实施形态相比,可以进一步实现低功耗。
但是,若按照第2实施形态,在部分显示控制信号PDy为H电平的期间,可以使对截止(白色)显示或导通(黑色)显示的像素的数据信号Xp的电压切换频率降低得比第1实施形态还低,但在本实施形态中,对灰色显示的像素的数据信号Xp的电压切换频率是每4个水平扫描期间4H为11次,一般来说,当将选择电压的极性反转周期设定为m个水平扫描期间时,变成每m个水平扫描期间mH为(3m-1)次,与第1实施形态比较是变高了。
但是,除后述的第3实施形态之外,通过采用以下的结构,可以避免这一点。即,在图5所示那样的部分显示中,因在显示区中显示必要的最低限度的信息就足够了,故也可以构成为不进行灰色显示,通过只参照灰度数据Dn的最高位,强行禁止灰色显示作为导通显示或截止显示中的某一种。若这样在部分显示中采用禁止灰色显示的结构,只要不进行功耗大的灰色显示,就可以进一步实现低功耗,这是因为对于非显示区的数据信号Xq固不待言,即对显示区中的截止(白色)显示或导通(黑色)显示的像素的数据信号Xp的电压切换频率也降低了的缘故。
<第3实施形态>
其次,说明本发明的第3实施形态的显示装置。在此之前说明进行灰度显示时的一般驱动方法。灰度显示的方法大致可分为电压调制和脉冲宽度调制两种,对于前者的电压调制,因用来显示规定灰度的电压控制困难,故一般使用后者的脉冲宽度调制。当将上述脉冲宽度调制应用于上述4值驱动法(1/2H选择)时,存在3种方法,即,如图20(a)所示那样在选择期间的终了加点亮电压的所谓靠右调制法、如图20(b)所示那样在选择期间的开始加点亮电压的所谓靠左调制法和将与灰度数据的各位的权重对应的时间宽度的点亮电压分散在选择期间内的所谓分散调制法(省略图示)。这里,所谓点亮电压,如上所述,是指在对数据线212加的数据电压中,具有与该选择电压在加选择电压±Vs的期间内的极性相反的极性的数据电压,即是对譬如说像素116的写入有帮助的电压。
在3种调制方法中,对于靠左调制法和分散调制法,因一旦写入点亮电压后便发生放电,故具有灰度控制困难且必须提高驱动电压的缺点,所以,在4值驱动法中,当进行灰度显示时,一般使用图20(a)所示的靠右调制法。
这里,当在4值驱动法中使用灰度显示的靠右调制法时,在属于显示区的扫描线被连续选择的期间,当显示区的第p列像素116是截止(白色)显示或导通(黑色)显示时,若设选择电压的极性反转周期是m个水平扫描期间mH(m是2以上的整数),则在第1和第2实施形态中,与该列对应的数据信号Xp的电压切换频率是每m个水平扫描期间mH为(2m-1)次,通过使m加大,可以无限地接近一个水平扫描期间一次。
但是,在第2实施形态中,当某1列像素116是中间灰度(灰色)显示时,与该列对应的数据信号Xp的电压切换频率如图19所示那样,是每m个水平扫描期间mH为(3m-1)次,反而有增大的趋势。因此,当部分显示中的显示区中灰色显示的像素的比例变大时,数据信号Xp的电压切换频率增加,非显示区的数据信号Xq的电压切换频率降低,具有两者相互抵消的效果。
因此,本发明的第3实施形态的显示装置如图21所示,当在一个水平扫描期间的后半期间1/2H加选择电压时,使用靠右调制法,而当在一个水平扫描期间的前半期间1/2H加选择电压时,使用靠左调制法,由此,在后半期间·前半期间连续加点亮电压,可以降低灰色显示的数据信号Xp的电压切换频率。
下面,说明了该第3实施形态的显示装置,该显示装置与第2实施形态只是X侧的控制信号不同,机械和电结构都相同。因此,对于第3实施形态,以与第2实施形态的不同的部分为中心进行说明。
即,在第3实施形态中,与第2实施形态一样,设选择电压的极性反转周期为4个水平扫描期间4H,因此,交流驱动信号MY中的逻辑电平被设定成像第1行~第4行、第5行~第8行、第9行~第12行、...第197行~第200行那样,在选择4根扫描线312的每4个水平扫描期间4H反转。
此外,在第3实施形态中,控制信号INH如图17所示与第2实施形态一样,具有2倍于时钟信号YCLK的周期,同时,设定成在奇数行的扫描线312被选择的一个水平扫描期间的后半期间和接下来的偶数行的扫描线312被选择的一个水平扫描期间的前半期间变成H电平。
因此,在第3实施形态中,如图22所示,对奇数行扫描线312,在选择该扫描线的一个水平扫描期间1H的后半期间加扫描信号的选择电压,对接下来的偶数行的扫描线312,在选择该扫描线的一个水平扫描期间1H的前半期间加扫描信号的选择电压,这一点与第2实施形态一样。
另一方面,在X侧,交流驱动信号MX也与第2实施形态一样。即,交流驱动信号MX的逻辑电平当控制信号INH是H电平时,使交流驱动信号MY变成L电平反转的信号,另一方面,当控制信号INH是L电平时,使交流驱动信号MY的电平维持不变,这一点与第1实施形态是共同的,但在第3实施形态中,如上所述,因交流驱动信号MY和控制信号INH改变的关系,故交流驱动信号MX也随着它们改变。
此外,在第3实施形态中,代替第2实施形态的闩锁脉冲LPb,而供给闩锁脉冲LPc。进而,代替第2实施形态中的灰度代码脉冲GCP而向X驱动器250中的PWM译码器2506(参照图8)供给靠右调制用灰度代码脉冲GCPR和靠左调制用灰度代码脉冲GCPL。其中,闩锁脉冲LPc如图21所示,是在规定一个水平扫描期间1H的开始的闩锁脉冲LP中,将在交流驱动信号MY的逻辑电平转变的时刻输出的脉冲抽出来的脉冲。进而,靠右调制用灰度代码脉冲GCPR是靠右调制法使用的灰度控制用脉冲,如图21所示,是分别排列在从将一个水平扫描期间1H分成前半期间和后半期间的各终点开始往前数,与中间灰度的电平对应的期间的位置上的脉冲,是与第1及第2实施形态中的灰度代码脉冲GCP相同的脉冲。另一方面,靠左调制用灰度代码脉冲GCPL是靠左调制法使用的灰度控制用脉冲,如图21所示,是分别排列在从将一个水平扫描期间1H分成前半期间和后半期间的各起始点开始,与中间灰度的电平对应的期间的位置上的脉冲。
而且,第3实施形态中的PWM译码器2506使用这样的闩锁脉冲LPc、靠右调制用灰度代码脉冲GCPR和靠左调制用灰度代码脉冲GCPL,在部分显示控制信号PDy为H电平的期间,生成以下那样的电压选择信号。即,第1,当将与闩锁脉冲LPc同时供给的闩锁脉冲LP作为第1个脉冲时,PWM译码器2506把在从供给第1个闩锁脉冲LP到供给第2个闩锁脉冲LP的期间和在从供给第3个闩锁脉冲LP到供给第4个闩锁脉冲LP的期间认作应在后半期间分别供给选择电压的一个水平扫描期间,另一方面,把在从供给第2个闩锁脉冲LP到供给第3个闩锁脉冲LP的期间和在从供给第4个闩锁脉冲LP到供给下一个闩锁脉冲LP的期间认作应在前半期间分别供给选择电压的一个水平扫描期间。
而且,PWM译码器2506当部分显示控制信号PDy是H电平的期间被认作应在后半期间供给选择电压的一个水平扫描期间时,若着眼于一个灰度数据Dn,当该灰度数据是指示导通显示和截止显示之外的中间灰度(灰色)显示的数据时,生成与此对应的电压选择信号,第2,在闩锁脉冲LP的上升沿进行复位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的前一个的逻辑电平表示的极性相同的极性,第3,在前半期间的靠右调制用灰度代码脉冲GCPR中的与该灰度数据Dn对应的脉冲的下降沿进行置位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性,第4,在后半期间的靠右调制用灰度代码脉冲GCPR中的与该灰度数据Dn对应的脉冲的下降沿进行置位,再次使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性,从而生成该电压选择信号。
另一方面,PWM译码器2506当部分显示控制信号PDy是H电平的期间被认作应在前半期间供给选择电压的一个水平扫描期间时,若着眼于一个灰度数据Dn,当该灰度数据是指示导通显示和截止显示之外的中间灰度(灰色)显示的数据时,生成与此对应的电压选择信号,第2,在闩锁脉冲LP的上升沿进行复位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相同的极性,第3,在前半期间的靠左调制用灰度代码脉冲GCPL中的与该灰度数据Dn对应的脉冲的下降沿进行置位,使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,第4,在后半期间的靠右调制用灰度代码脉冲GCPR中的与该灰度数据Dn对应的脉冲的下降沿进行置位,再次使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,从而生成该电压选择信号。
再有,即使部分显示控制信号PDy为H电平的期间就是应在前半期间或后半期间供给选择电压的一个水平扫描期间,PWM译码器2506也分别使用复位信号RES生成电压选择信号,使得若灰度数据Dn是相当于截止(白色)显示的(00),则使其极性变成与由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性相反的极性,若灰度数据Dn是相当于导通(黑色)显示的(11),则使其极性变成由交流驱动信号MX的逻辑电平表示的极性,这一点与第1实施形态一样。
结果,由第3实施形态中的X驱动器250供给的数据信号的电压波形在部分显示控制信号PDy为H电平的期间变成如图21所示那样的波形。即,在部分显示控制信号PDy为H电平的期间,当对某扫描线312在后半期间加选择电压时,利用靠右调制法加点亮电压,当对接下来的扫描线312在前半期间加选择电压时,利用靠左调制法加点亮电压,结果,在后半期间和前半期间连续施加点亮电压。
这里,在第3实施形态中,在部分显示控制信号PDy为H电平的期间,参照图22讨论显示区的数据信号Xq的电压切换频率,即显示灰色的像素的数据信号Xq的电压切换频率,在第3实施形态中,该电压切换频率是每4个水平扫描期间4H为9次,一般来说,当设定选择电压的极性反转周期为m个水平扫描期间时,是每m个水平扫描期间mH为(2m+1)次。
再有,在第3实施形态中,若截止(白色)显示或导通(黑色)显示的像素在列方向连续,则部分显示控制信号PDy为H电平的期间的数据信号Xp的电压切换频率与第2实施形态一样,是在选择与选择电压的极性相同的扫描线的每4个水平扫描期间4H为5次,一般来说,当选择电压的极性反转周期被设定为m个水平扫描期间时,属于显示区的数据线212的数据信号Xp的电压切换频率是每m个水平扫描期间mH为(m+1)次。
因此,在第3实施形态中,在部分显示控制信号PDy为H电平的期间,在显示区的数据信号Xq的电压切换频率中,可以使对截止(白色)显示或导通(黑色)显示的像素的数据信号Xp的电压切换频率降低得与第2实施形态相当,进而,可以使灰色显示的像素的数据信号Xp的电压切换频率降低得与第1实施形态相当。
若按照以上说明的第1、第2和第3实施形态,当进行图5所示那样的部分显示时,在部分显示控制信号PDy为H电平的期间、即,属于显示区的扫描线的扫描期间,与将非显示区的数据线的数据信号Xq仅仅作为截止显示的信号的结构比较,电压切换频率降低了,所以,可以实现低功耗。
再有,在上述第2和第3实施形态中,因一个水平扫描期间中的后半期间1/2H和下一个水平扫描期间中的前半期间1/2H成对出现,故表示选择电压的极性反转周期的m被认为是2以上的偶数,但也可以是奇数。只是,若设m为奇数,则出现不成对的一个水平扫描期间,但这对数据信号Xp、Xq的电压切换频率没有影响。
此外,在上述实施形态中,将特别指定设为非显示的数据线212的数据PDx供给PWM译码器256,但也可以将其供给地址控制电路2502,禁止生成与该数据对应的灰度数据Dn的读出地址Rad,同时,PWM译码器2506据此认为不能读出灰度数据Dn的就应该是非显示的,并生成数据信号Xq的电压选择信号。
此外,在上述实施形态中,虽然说明的是透过型显示装置,但也可以是反射型或半透过半反射型。当为反射型时,像素电极234可以由铝等反射性金属形成,或另外形成反射膜,使从对置基板300来的光反射。此外,当为半透过半反射型时,由反射性金属构成的像素电极234或反射膜可以形成得特别薄,或者设置开口部等,当为反射型时,使从对置基板300来的光反射,另一方面,当为透过型时,使背光单元产生的照射光透过。
此外,在上述实施形态中,进行由2位的灰度数据Dn得到的4灰度显示,但本发明不限于此,也可以进行3位以上的多灰度等级显示。此外,当然也可以使像素与R(红)、G(绿)、B(蓝)各色对应,进行彩色显示。
另一方面,在图1中,TFD220与数据线212一侧连接,液晶层118与扫描线312一侧连接,但也可以相反,使TFD220与扫描线312一侧连接,液晶层118与数据线212一侧连接。
此外,上述液晶面板100中的TFD220是开关元件的一个例子,也可以使用ZnO(氧化锌)变阻器或MSI(金属-半导体-绝缘体)等的元件或将两个这些元件反向串联连接或并联连接而形成的二端型元件,进而,也可以使用TFT(薄膜晶体管)或绝缘栅型场效应晶体管等三端型元件。
但是,当使用三端型元件作为开关元件时,在元件基板200上不仅与数据线212或扫描线312中一方交叉,而且必须与双方交叉形成,所以,布线短路的可能性相应地增高,而且TFT本身的结构比TFD复杂,所以,制造工艺复杂,这些方面都是不利的因素。此外,也可以使用没有使用像TFD或TFT等那样的开关元件的无源型液晶等。
进而,在上述实施形态中,使用了TN型液晶,但也可以使用BTN(双稳态扭曲向列)型或铁电型等具有存储特性的双稳态型、高分子分散型、或进而将在分子长轴方向和短轴方向对可见光的吸收具有各向异性的染料(宾)溶解在具有恒定分子排列的液晶(主)中,使染料分子与液晶分子平行排列的GH(宾主)型等的液晶等。此外,可以是垂直取向(垂面取向)的结构,即,在不加电压时液晶分子对两基板沿垂直方向排列,而在加电压时液晶分子对两基板沿水平方向排列。也可以是平行取向(沿面取向)的结构,即,在不加电压时液晶分子对两基板沿水平方向排列,而在加电压时液晶分子对两基板沿垂直的方向排列。这样,在本发明中,作为液晶和取向方式,可以采用各种各样的形式。
此外,在上述说明中,以使用液晶作为电光材料的显示装置为例进行了说明,但也可以使用电致发光片、荧光显示管、等离子体显示器等利用电光效应进行显示的显示装置。即,本发明可以适用于具有与上述显示装置类似的结构的所有的显示装置。
<电子装置>
其次,说明将上述实施形态的显示装置应用于电子装置的例子。
<其一便携型计算机>
首先,说明将上述显示装置应用于便携型个人计算机的显示部的例子。图28是表示该个人计算机的结构的斜视图。图中,计算机1100包括配备键盘1102的主机部1104和作为显示部使用的液晶面板100。再有,在该液晶面板100的背面设有背光以提高可视性,因外在观上看不出来,故省略图示。
<其二移动电话>
接着,说明将上述显示装置应用于移动电话的显示部的例子。图29是表示该移动电话的结构的斜视图。图中,移动电话1200除了多个操作按钮1202之外,还具有受话口1204、送话口1206和上述液晶面板100。该液晶面板100在接收或发送时进行将整个区域作为显示区的全画面显示,另一方面,在待机时,进行部分显示,在该显示区只显示电场强度、号码、文字、日时等必要的信息。因此,在待机时可以减少显示装置的功耗,可以延长待机的时间。再有,在该液晶面板100的背面也设有背光以提高可视性,因在外观上看不出来,故省略图示。
<其三数码相机>
接着,说明将上述显示装置用作为取景器的数码相机。图30是表示该数码相机的结构的斜视图,但对与外部装置的连接只简单地示出。
通常的银盐感光胶卷照相机是利用被摄物体的光像对胶卷进行感光,而数码相机1300则是利用CCD(电荷耦合器件)等摄像元件对被摄物体的光像进行光电变换后生成摄像信号。这里,在数码相机1300的机壳1302的背面设有上述液晶面板100,根据CCD的摄像信号进行显示。因此,液晶面板100起显示被摄物体的取景器的作用。此外,在机壳1302的前面(图30中的背面)设有包含光学镜头或CCD等的受光单元1304。
这里,摄影者确认液晶面板100上显示的被摄物体的图像,当按压快门按钮1306时,该时刻的CCD的摄像信号被传送并存储在电路基板1308的存储器中。此外,该码照相机1300在机壳1302的侧面设有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且,如图所示,必要时,使前者的视频信号输出端子1312与图像监视器1320连接,使后者的数据通信用的输入输出端子1314与个人计算机1330连接。进而,按照规定的操作,使电路基板1308的存储器中存储的摄像信号输出给图像监视器1320或个人计算机1330。
再有,作为电子装置,除了图28的个人计算机、图29的移动电话和图30的数码相机之外,还可以举出液晶电视、取景器型或监视器直视型录像机、车辆导行装置、寻呼机、电子笔记本、计算器、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端和具有触摸面板的装置等。而且,上述显示装置当然也适用于上述各种电子装置的显示部。
如上所述,若按照本发明,当只使与特定的扫描线和特定的数据线的交叉点对应的像素处于显示状态,而使除此之外的像素处于非显示状态时,与只对特定的数据线以外的数据线施加非点亮电压的情况比较,降低了电压切换频率,所以,可以降低伴随该切换的功耗。
权利要求
1.一种显示装置的驱动方法,是驱动与多条扫描线和多条数据线的各交叉点对应地设置的像素的显示装置的驱动方法,其特征在于当假设与上述多条扫描线中的特定的扫描线和上述多条数据线中的特定的数据线的交叉点对应的像素为显示状态,除此之外的像素为非显示状态时,对上述特定的扫描线,在每一个水平扫描期间选择一条扫描线,在将该一个水平扫描期间分成二个后的一个期间对该选择的扫描线施加选择电压,进而,以对上述数据线施加的点亮电压和非点亮电压的中间值作为基准,至少每二个以上的水平扫描期间使上述选择电压的极性反转,对上述特定的扫描线之外的扫描线,以上述中间值作为基准,在每一个以上的垂直扫描期间使上述非选择电压的极性反转后供给,另一方面,对上述特定的数据线,在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线的一个水平扫描期间内,在对该选择的扫描线施加选择电压的期间,根据应该使用与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素进行显示的内容施加点亮电压,而且,在选择该选择的扫描线的一个水平扫描期间内,点亮电压和非点亮电压相互大致在同一期间施加,对上述特定的数据线之外的数据线,在上述特定的扫描线被连续选择的期间,根据向选择的扫描线施加的选择电压的极性,而且,在每一个上述选择电压的极性反转的周期进行极性反转后供给非点亮电压。
2.权利要求1所述的显示装置的驱动方法,其特征在于当从上述特定的扫描线中选择一条扫描线时,在将该一个水平扫描期间分成二个的后半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在选择下一条扫描线时,在将该一个水平扫描期间分成二个的前半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在每一个水平扫描期间内,在一半期间和另一半期间交互施加该选择电压。
3.权利要求2所述的显示装置的驱动方法,其特征在于对上述特定的数据线,当在上述后半期间施加上述选择电压时,从比该后半期间的终点超前对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间的时刻开始,到该后半期间的终点为止,施加点亮电压,在该后半期间的剩余期间施加非点亮电压,另一方面,当在上述前半期间施加上述选择电压时,从该前半期间的起始点开始,到对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间为止,施加点亮电压,在该前半期间的剩余期间施加非点亮电压。
4.权利要求1所述的显示装置的驱动方法,其特征在于在上述特定的扫描线以外的扫描线被连续选择的期间,对上述数据线中的每一条,以上述中间值为基准,在每一个以上的水平扫描期间,将由以该中间值为基准的正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转后供给该信号。
5.权利要求4所述的显示装置的驱动方法,其特征在于由上述正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转周期大致是某商数部分的水平扫描期间,该商数等于用2以上的整数除上述特定扫描线以外的扫描线的总数得到的值。
6.一种显示装置的驱动电路,是驱动与多条扫描线和多条数据线的各交叉点对应设置的像素的显示装置的驱动电路,其特征在于具有扫描线驱动电路和数据线驱动电路,当假设与上述多条扫描线中的特定的扫描线和上述多条数据线中的特定的数据线的交叉点对应的像素为显示状态,除此之外的像素为非显示状态时,上述扫描线驱动电路对上述特定的扫描线,在每一个水平扫描期间选择一条扫描线,在将该一个水平扫描期间分成二个后的一个期间对该选择的扫描线施加选择电压,进而,以对上述数据线施加的点亮电压和非点亮电压的中间值作为基准,在至少每二个以上的水平扫描期间使上述选择电压的极性反转,另一方面,对上述特定的扫描线之外的扫描线,以上述中间值作为基准,每一个以上的垂直扫描期间使非选择电压的极性反转后供给该非选择电压;上述数据线驱动电路对上述特定的数据线,在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线的一个水平扫描期间内,在对该选择的扫描线施加选择电压的期间,根据应该使用与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素进行显示的内容施加点亮电压,而且,在选择该选择的扫描线的一个水平扫描期间内,点亮电压和非点亮电压相互大致在同一期间施加,另一方面,对上述特定的数据线之外的数据线,在上述特定的扫描线被连续选择的期间,根据向选择的扫描线施加的选择电压的极性,而且,在每一个上述选择电压的极性反转的周期进行极性反转后供给该非点亮电压。
7.权利要求6所述的显示装置的驱动电路,其特征在于上述扫描线驱动电路在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线时,在将该一个水平扫描期间分成二个的后半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在选择下一条特定的扫描线时,在将一个水平扫描期间分成二个的前半期间对该选择的扫描线施加选择电压,在每一个水平扫描期间内,在一半期间和另一半期间交互施加该选择电压。
8.权利要求7所述的显示装置的驱动电路,其特征在于上述数据线驱动电路在上述后半期间施加上述选择电压时,对上述特定的数据线,从比该后半期间的终点超前对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间的时刻开始,到该后半期间的终点为止,施加点亮电压,在该后半期间的剩余期间施加非点亮电压,另一方面,当在上述前半期间施加上述选择电压时,对上述特定的数据线,从该前半期间的起始点开始,到对应于与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素的灰度的期间为止,施加点亮电压,在该前半期间的剩余期间施加非点亮电压。
9.权利要求6所述的显示装置的驱动电路,其特征在于上述数据线驱动电路在上述特定的扫描线以外的扫描线被连续选择的期间,对上述数据线中的每一条,以上述中间值为基准,在每一个以上的水平扫描期间,将由以该中间值为基准的正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转后供给该信号。
10.权利要求9所述的显示装置的驱动电路,其特征在于由上述正极侧电压和负极侧电压构成的信号的极性反转周期大致是某商数部分的水平扫描期间,该商数等于用2以上的整数除上述特定扫描线以外的扫描线的总数得到的值。
11.一种显示装置,是驱动与多条扫描线和多条数据线的各交叉点对应设置的像素的显示装置,其特征在于具有扫描线驱动电路和数据线驱动电路,当假设与上述多条扫描线中的特定的扫描线和上述多条数据线中的特定的数据线的交叉点对应的像素为显示状态,除此之外的像素为非显示状态时,上述扫描线驱动电路对上述特定的扫描线,在每一个水平扫描期间选择一条扫描线,在将该一个水平扫描期间分成二个后的一个期间对该选择的扫描线施加选择电压,进而,以对上述数据线施加的点亮电压和非点亮电压的中间值作为基准,在至少每二个以上的水平扫描期间使上述选择电压的极性反转,另一方面,对上述特定的扫描线之外的扫描线,以上述中间值作为基准,每一个以上的垂直扫描期间使非选择电压的极性反转后供给该非选择电压;上述数据线驱动电路对上述特定的数据线,在从上述特定的扫描线中选择一条扫描线的一个水平扫描期间内,在对该选择的扫描线施加选择电压的期间,根据应该使用与该选择的扫描线和该特定的数据线的交叉点对应的像素进行显示的内容施加点亮电压,而且,在选择该选择的扫描线的一个水平扫描期间内,点亮电压和非点亮电压相互大致在同一期间施加,另一方面,对上述特定的数据线之外的数据线,在上述特定的扫描线被连续选择的期间,根据向选择的扫描线施加的选择电压的极性,而且,在每一个上述选择电压的极性反转的周期进行极性反转后供给该非点亮电压。
12.权利要求11所述的显示装置,其特征在于上述像素包含开关元件和由电光材料构成的电容元件,当对一条扫描线施加选择电压时,属于该扫描线的像素的开关元件处于导通状态,对与该开关元件对应的电容元件,进行与向对应的数据线施加的点亮电压对应的写入。
13.权利要求12所述的显示装置,其特征在于上述开关元件是二端型开关元件,上述像素在扫描线和数据线之间串联连接上述二端型开关元件和上述电容元件。
14.权利要求13所述的显示装置,其特征在于上述二端型开关元件具有与上述扫描线或上述数据线中的某一方连接的导电体/绝缘体/导电体的结构。
15.一种电子装置,其特征在于具有权利要求11至14中的任何一项所述的显示装置。
全文摘要
在显示画面中,为了只将与特定的扫描线和特定的数据线的交叉点对应的像素作为显示区使用来降低功耗,对于特定的扫描线来说,在每一个水平扫描期间选择一条扫描线,同时,在将该一个水平扫描期间分成二个后的一个期间内对该选择的扫描线施加选择电压,进而,至少每二个以上的水平扫描期间使选择电压的极性反转,另一方面,对特定的扫描线以外的扫描线,每一个以上的垂直扫描期间使其极性反转后供给非选择电压。此外,在选择特定的扫描线的期间,根据加在选择的扫描线上的选择电压的极性对特定的数据线以外的数据线加非点亮电压,而且,与选择电压的极性反转周期对应的每二个以上的水平扫描期间使非点亮电压的极性反转。
文档编号G09G3/36GK1388953SQ01802365
公开日2003年1月1日 申请日期2001年8月10日 优先权日2000年8月11日
发明者矢田部聪 申请人:精工爱普生株式会社
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