专利名称：显示用驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及生成与显示数据相应的灰度电压，输出到有源矩阵型显示板，例如液晶显示板的显示用驱动电路，特别涉及在可以低电力驱动的帧周期交流驱动中可以减轻被称为纵污点的画质劣化的显示用驱动电路。
背景技术：
在以下的说明中，把现在在显示板中认为是最普遍普及的液晶显示板作为显示板的代表例说明。
在面向以前的以手机代表的移动式设备的液晶板中，存在需要降低消耗电力的问题，因此采用把对液晶板施加电压的交流频率作为帧周期的液晶驱动方法，以谋求低消耗电力化。但是，已知当采用交流频率是帧周期的驱动方法的情况下，会产生被称为纵污点的画质劣化。另一方面，在至今的手机等移动设备中，显示器大型化、高精细化发展，由上述纵污点引起的画质劣化已不能忽视。受此影响，液晶驱动方式以能够改善由纵污点引起的画质劣化的线周期进行交流化的方式正在成为主流。
如上所述，如果把液晶驱动时的交流化周期设置为帧周期，则可以实现低消耗电力化，但例如在图1A所示的中间灰度背景中在黑色矩形的显示图案中，如图1B所示，区域II的显示亮度与区域I的显示亮度比暗，可以看到被称为添加有纵条纹的纵污点的画质劣化。与此相反，已知通过采用线周期进行交流化的驱动方式，可以改善由上述的纵污点引起的画质劣化，但因为交流周期短，所以伴随有消耗功率的增加。
纵污点的发生原因判定为施加灰度电压时的信号线变动因液晶板内的电容耦合而传送到像素电极的缘故。图1C是展示液晶板的像素构造的图，而具体地说信号线Dn2的变动因圆内的电容Cds和电容Cds’的耦合，像素电极S的电压Vs变动。图1D是展示图1A的显示图案中的扫描线G0、相对电极COM、信号线Dn、像素电极S的施加电压Vs和此时的电压实效值Vrms的图，而与信号线Dn1的电压电平在1帧期间不变动相反，信号线Dn2的电平在显示黑色矩形时变动。此变动因为经由Cds和Cds’传送到像素电极S，所以与区域I的像素电极Vs1不变动相反，区域II的像素电极Vs2下降。其结果，区域II的像素中的实效值Vrms2与区域I的像素值Vrms1相比下降，发生称为产生显示亮度差的纵污点的画质劣化。
进而，在以线周期交流化的驱动方式中，也同样产生由Cds和Cds’的耦合引起的像素电极的电压电平变动，但在每条线上信号线的变动方向正负切换，因为消除像素电极的变动，所以不发生因纵污点引起的像素劣化。但是，如果把交流周期设置成线周期，则施加电压的交流频率上升，液晶板的冲放电电流增加。
作为揭示多条信号线间短路的以往的技术，JP-A-11-85115在进行极性反转驱动的液晶装置中，在将各像素数据向多条数据信号线(112)写入前，一起同时打开预充电开关(172)，使相邻的数据信号线之间短路进行预充电。此时，预充电电位(PV)设定在施加于液晶单元(114)上的电压振幅(1V～11V)的中间电位(6V)上。另外，当采样用开关(106)由n型晶体管形成的情况下，把预充电电位设定在比中间电位还低的电位(5.5V)，当由p型晶体管形成的情况下设定在比中间电位还高的电位(6.5V)上。
另外，作为以往技术，JP-A-2001-134245在液晶显示装置中，作为用于在1水平扫描期间的消隐期间中使施加了反极性像素信号的信号线1 2-1、1 2-2、......短路的复位开关3 1-1、3 1-2、......，在基板上设置由使用了多结晶硅的薄膜晶体管组成的CMOS结构的开关。其中的液晶装置具备在基板上把多行栅极线和多列信号线1 2-1、12-2、......配置成矩阵状，在它们的交点上配置像素的显示区域；在从各输出端子1 5-1、1 5-2......向相邻的信号线1 2-1、1 2-2、......输出反极性的像素信号的同时，使输出到各信号线1 2-1、1 2-2、......上的像素信号的极性在每一水平扫描期间反转的水平驱动电路。
为了维持低消耗电力的优越性，把以帧周期进行交流化的液晶驱动方式作为前提。而且，如图2所示如果对于信号线Dn1为了减少实效值Vrms1而降低电压，对于信号线Dn2为了增加实效值Vrms2而提高电压，则实效值差(Vrms1-Vrms2)减小，认为可以改善纵污点。进而，在上述说明中，只说明了发生在区域II上的画质劣化，但在图1B中，在黑色的矩形下侧，也因和上述同样的耦合作用产生画质劣化，但因为对它可以同样考虑，所以在本说明书中省略其说明。
因而，在信号线驱动电路的相邻输出之间设置开关，如图2所示在信号线短路期间LEQ中使相邻的信号线短路。进而，信号线短路期间设置在1扫描期间的前半，或者后半。
发明内容
在本说明书中展示的发明中，如果说明代表性的概要则如下。
本发明的显示用驱动电路具备用于开关第1电气联结，并且开关第2电气联结的开关电路，其中第1电气联结被设置在显示板上的多条信号线和用于把已输入的显示数据变换为灰度电压并把变换后的上述灰度电压输出到上述信号线的变换器之间，第2电气联结被设置在上述多条信号线之间，其中在用于扫描上述扫描线的1扫描期间中，包含上述开关电路关闭上述第1电气联结并且打开上述第2电气联结的第1期间(用于把上述灰度电压施加到上述信号线的期间)、上述开关电路打开上述第1电气联结并且关闭上述第2电气联结的第2期间(用于多条信号线之间短路的期间)。
如果采用本发明则短路多条信号线间而使显示板内的多条信号线迁移到同一电位。由此，例如，在图1A的显示图案中，如图2所示，对于在此前因信号线Dn2的变动实效值下降的像素，在第2期间LEQ中实效值增加，对于得到了原本的实效值的像素，因为在第2期间LEQ中实效值下降，所以两像素间的实效值差小，纵污点减轻。进而，如果把第2期间LEQ设置为1扫描期间的1/2，则可以期待实效值差减小1/2。
由此，在以帧周期变化的驱动方式中，可以减轻被称为纵污点的像素劣化。由此，消耗电力下降，可以提高画质。
图1A是展示纵污点显著显现的显示图案的图。
图1B是展示因在A显示图案中的纵污点引起的画质劣化的图。
图1C是展示存储线构造的液晶板的像素构造的图。
图1D是展示采用交流周期是帧周期的液晶驱动方式，并且在显示图1A的显示图案时对液晶板的各电极施加的电压波形的定时图。
图2是展示涉及本发明的信号线短路效果的图。
图3是展示涉及本发明实施例1的液晶显示装置的构成的框图。
图4A是展示涉及本发明实施例1的信号线驱动电路内的短路期间调整电路构成的框图。
图4B是展示涉及本发明实施例1的短路期间调整电路的动作定时和液晶板内的施加电压波形的定时图。
图5是展示涉及本发明实施例2的液晶显示装置构成的框图。
图6是展示涉及本发明实施例3的液晶显示装置构成的框图。
图7是展示涉及本发明实施例3的信号线驱动电路内的短路期间调整电路构成的框图。
图8是展示涉及本发明实施例3的短路期间调整电路的动作定时和液晶板内的施加电压波形的定时图。
图9是展示涉及本发明实施例4的液晶显示装置构成的框图。
图10A是展示涉及本发明实施例5的液晶显示装置构成的框图。
图10B是展示涉及本发明实施例5的驱动检测电路的输出电压计算式。
图10C是展示信号线选择数和驱动检测电路的输出电压的关系的表。
图11A是展示涉及本发明实施例6的液晶显示装置构成的框图。
图11B是展示涉及本发明实施例6的显示数据的最大、最小灰度和可变电阻值的关系的表。
图11C是展示涉及本发明实施例6的最大、最小灰度检测的效果的图。
图12A是展示涉及本发明实施例7的液晶显示装置构成的框图。
图12B是展示涉及本发明实施例7的显示数据的最大灰度和可变电阻值和背光驱动电压和亮度的关系的表。
图12C是展示涉及本发明实施例7的最大灰度检测和背光亮度调整功能的效果的图。
具体实施例方式
本发明是涉及使用了有源矩阵型显示板的显示装置的发明，如上所述，因为认为在当前显示板中最普遍普及的是液晶显示板，所以作为显示板的代表例子以液晶板为例子详细说明，而本发明如后面详细叙述的那样，即使使用液晶板以外的有源矩阵型显示板，例如，场致发光(EL)型的显示板的情况下当然也可以适用。
用图3～4说明本发明的实施例1的液晶显示装置的构成。
首先，图3是本发明实施例1的液晶显示装置的框图，301是信号线驱动电路，302是扫描线驱动电路，303是电源电路，304是液晶板，305是系统接口，306是控制寄存器，307是定时控制器，308是锁存电路，309是灰度电压发生电路，310是电平移位器，311是开关，312是开关，313是移位寄存器，314是电平移位器。
在液晶板304中在每个像素上配设TFT，把与之连接的信号线和扫描线配线成矩阵状，构成为有源矩阵型。
扫描线驱动电路302向液晶板304内的扫描线上按照线顺序施加把TFT设置成导通状态的扫描脉冲。
信号线驱动电路301经由信号线，向与TFT的源极端子连接的像素电极上施加灰度电压。进而，假设通过被施加在像素电极上的灰度电压，液晶分子的实效值变化，控制显示亮度。
以下，说明构成信号线驱动电路301、扫描线驱动电路302的各块的动作。
系统接口305接收CPU输出的显示数据以及指令，进行向控制检测器306输出的动作。动作的详细例如假设以(株)日立制作所半导体组出版的“256颜色彩色显示对应RAM内置384通道段驱动器HD66763”暂定说明书Rev0.6所述的“系统接口”为基准。在此，所谓指令是用于确定信号线驱动电路301、扫描线驱动电路302的内部动作的信息，包含帧频率、驱动线数、颜色数、信号线短路期间设定等各种参数。
定时控制器307具有点计数器，通过计数点时钟而生成线时钟。进而，定时控制器307包含生成规定开关311和开关312的动作定时的信号SG1、SG2的短路期间调整电路。
控制寄存器306内置锁存电路，把来自系统接口的信号线短路期间调整值LEQ转送到定时控制器307内的短路期间调整电路。进而，控制寄存器306具有保持信号线短路期间调整值LEQ的信号线短路期间调整寄存器。
锁存电路308在线时钟的下降沿时刻动作，把1线量的显示数据转送到灰度电压生成电路309。
灰度电压生成电路309起到生成实现多个灰度显示的灰度电压电平，并通过内置了从锁存电路308转送的数字显示数据的译码电路、电平移位器、选择电路中变换为模拟灰度电压电平的DA变换器的效果。进而，在信号线上施加灰度电压的Op-AMP可以配置在上述选择电路的输入一侧，也可以配置在选择电路的输出一侧。
电平移位器310把从定时控制器307转送的用于控制开关311的信号SG1、用于控制开关312的信号SG2从Vcc-GND电平变换为VDD-GND电平，转送到开关311、开关312。
开关311用在信号线短路期间LEQ中为“0”(低)，此外为“1”(高)的信号SG1控制。进而，在本实施例中，在信号SG1是“0”(低)下把开关311设置为切断(off)状态，把信号线驱动电路301内的灰度电压生成电路309的输出设置为高阻抗。而后，在信号SG1是“1”(高)的状态下把开关311设置为导通(on)状态，假设信号线驱动电路301在信号线上施加灰度电压。
开关312用在信号线短路期间LEQ中为“1”(高)，此外为“0”(低)的信号SG2控制。进而，在本实施例中，在信号SG2是“1”(高)的状态下把开关312设置为导通状态，短路液晶板的全部信号线，使全部信号线一次转移到同一电位。而后，设置成在信号SG2是“0”(低)的状态下把开关312设置为切断状态，全部的信号线间处于无连接状态。
移位寄存器313与从定时控制器307转送的线时钟同步地，生成对扫描线G0～Gy成为线顺序那样的扫描脉冲。进而，在此生成的扫描脉冲的高的幅度为1扫描期间。
电平移位器314把从移位寄存器313转送的Vcc-GND电平的扫描脉冲变换为VGH-VGL电平，输出到液晶板304。进而，VGH是TFT为导通状态的电压电平，VGL是TFT为切断状态的电压电平。
以下用图4A对本发明的开关311、开关312各自的控制以及定时控制器307内的短路期间调整电路进行说明。
401是调整开关311、开关312的动作定时的短路期间调整短路，402是保持规定开关311、开关312的动作定时的短路期间调整值LEQ的短路期间调整寄存器，403是计数器，404是比较器。
计数器403计数点时钟，比较器404比较计数器403的输出x和从短路期间调整寄存器402转送的短路期间调整值LEQ，生成控制开关311的信号SG1、控制开关312的信号SG2。在本实施例中，比较器404在x≤LEQ的条件下输出“1”(高)，在x＞LEQ的条件下输出“0”(低)。
以下，有关本发明的开关311、开关312各自的控制，在图4b中展示各信号的定时图。
首先，在扫描线G0上施加扫描脉冲，显示板的第1行的TFT开关全部成为导通状态。以下，因为被设置在灰度电压生成电路309的输出上的开关311与信号SG1的下降沿同步地处于切断状态，与信号SG2的上升沿同步，被设置在信号线间的开关312处于切断状态，所以信号线间被短路，全部的信号线的电压电平一次转移到平均电压电平。而后，因为与信号SG2的下降沿同步地开关312处于切断状态，与信号SG1的上升沿同步地开关311处于接通状态，所以信号线驱动电路301经由信号线和TFT向像素电极上施加灰度电压。而后，如果扫描线G0的电压电平处于VGL，TFT处于切断状态，则板的第1行的像素电极的电压电平确定。进而，也可以在短路全部的信号线的信号线短路期间LEQ中，对输出信号线驱动电路301内的灰度电压的Op-AMP电路停止提供恒电流，谋求低电力消耗。
由此，例如在图1A所示的显示图案中的，信号线Dn1和信号线Dn2、区域I和区域II的像素电压Vs1、Vs2以及实效值Vrms1、Vrms2成为如图2所示。在此，因为信号线Dn2的电压电平在信号线短路期间LEQ上升，所以由于Cds、Cds’的耦合作用而区域II的像素电压Vs2也上升，其结果，实效值Vrms2增加。另外，因为信号线Dn1的电压电平在信号线短路期间LEQ下降，所以因Cds、Cds’的耦合作用而区域I的像素电压Vs1也上升，其结果，实效值Vrms1减少。由此，由以往的信号线的变动有无产生的实效值差(Vrms1-Vrms2)小，因为还可以减少亮度差，所以可以减轻纵污点引起的画质劣化。
根据以上所述的电路构成和动作定时，在交流化周期是帧周期的驱动方式中，也可以减轻被称为纵污点的画质劣化，实现了低消耗电力和高画质化两方面。
进而，本发明是在纵方向或者横方向共用信号线的有源矩阵型板，另外，如果是用电压电平控制显示亮度的板则也可以适宜。因而，如果满足上述的条件，则即使在本实施例中叙述的液晶板以外，如有机EL板和此外的显示元件也可以。在此，在显示装置的各像素上设置与所提供的灰度电压相应地调制透过的光量或者反射的光量的光调制层，例如，液晶层，或者与灰度电压对应地调制发光的光量的发光层，例如场致发光(EL)层。而后，在交流驱动时，施加在这些光调制层或者发光层上的电压的极性周期性反转。
另外，在本实施例中，本发明的驱动电路可以是显示RAM内置型也可以是非内置型。
用图5说明本发明的实施例2的液晶驱动电路的构成。
本发明的实施例2代替上述实施例1中的扫描线驱动电路302、开关311以及开关312，使用改变了设置场所的扫描线驱动电路503、开关505以及开关506。
图5是本发明的实施例2的液晶显示装置的框图。501是信号线驱动电路，502是电平移位器，503是扫描线驱动电路，504是液晶板，505是开关，506是开关，303是电源电路，305是系统接口，306是控制寄存器，307是定时控制器，308是锁存电路，309是灰度电压生成电路。在其中，液晶板504在每个像素上配置TFT，与之相连接的信号线和扫描线被配线为矩阵状，构成为有源矩阵型。进而，在本实施例中，扫描线驱动电路503内置在液晶板504(例如，用低温多晶硅形成在液晶板504的基板上)中，液晶显示装置由信号线驱动电路501和电源电路303构成。另外，开关505和开关506由TFT形成，内置在液晶板504中(例如，用低温多晶硅形成在液晶板504的基板上)。进而，上述TFT可以是非晶形TFT，也可以是低温多晶硅TFT。另外，在本实施例中扫描线驱动电路503内置在液晶板504中，但也可以不内置。
以下，说明构成信号线驱动电路501的各模块的动作。
电源电路303向信号线驱动电路501和内置于液晶板504的扫描线驱动电路503提供电源。另外，内置于电源电路303中的电平移位器502把在定时控制器307中生成的Vcc-GND电平的各信号SG1、SG2变换为作为液晶板504内的TFT的动作电源的VGH-VGL电平。进而，进行此电平变换的原因是因为需要用与液晶板504内的TFT的动作电源相应的电压电平进行开关505和开关506的控制的缘故。
进而，开关505和开关506的动作定时和实施例1相同。
通过以上的电路构成和动作定时，在交流化周期是帧周期的驱动方式中，也可以减轻被称为纵污点的画质劣化，可以实现低消耗电力和高画质的两方面。
用图6～图8说明本发明实施例3的液晶显示装置的构成。
在上述实施例1、实施例2中，因为短路全部的信号线是在扫描线的选择期间中，所以在短路时信号线的电压电平变动的区域中，选择中的像素电极的电压电平与信号线同样地变动。与此相反，在短路时信号线的电压电平不变动的区域中，因为像素电极的电压电平不变动，所以有可能在短路时的信号线变动的有无中产生实效值差。与此相反，如果在没有选择全部的扫描线的非重叠期间实施信号线的短路，则可以认为因为没有发生上述的像素电极的电压变动，所以可以抑制实效值的变动。但是，当设置了非重叠期间的情况下，有可能因选择期间的缩短和被设置在每个像素上的TFT的延迟的影响引起对像素电极的灰度电压的施加不足。因而，在设置非重叠期间的同时可以调整此期间。
在本发明的实施例3中设置信号线短路期间LEQ和非重叠期间NO，在控制寄存器306中设定其时间。
图6是本发明的实施例3的液晶显示装置的框图，601是信号线驱动电路，602是扫描线驱动电路，603是控制寄存器，604是定时控制器，605是AND计算器。
在此，说明构成信号线驱动电路601、扫描线驱动电路602的各模块的动作。
系统接口305、锁存电路308、灰度电压生成电路309、开关311、开关312、移位寄存器313、电平移位器314与本发明的实施例1、实施例2一样。
定时控制器604具有点计数器，通过计数点时钟生成线时钟。另外，定时控制器604包含控制本发明的扫描线驱动电路602以及开关311、312的动作定时的短路期间非重叠期间调整电路。
控制寄存器603内置锁存电路，在来自定时控制器604的线时钟下降沿定时下动作，把来自系统接口的信号线短路期间调整值LEQ和非重叠期间NO转送到定时控制器604内的短路期间非重叠期间调整电路。进而，控制寄存器603具有保持非重叠期间调整NO的值的非重叠期间调整寄存器、保持信号线短路期间调整值LEQ的信号线短路期间调整寄存器。
AND计算器605用规定在移位寄存器313中生成的扫描脉冲和在定时控制器604中生成的非重叠期间的信号SG3实施计算。由此，生成在1扫描期间的前半具有不选择全部扫描线的非重叠期间，在1扫描期间的后半具有扫描线的选择期间的扫描脉冲。
以下用图7对本发明的扫描线驱动电路602、开关311、开关312各自的控制，以及定时控制器604内的短路期间非重叠期间调整电路进行说明。
701是调整开关311、开关312的动作定时的短路期间非重叠期间调整电路，702是保持规定开关311、312的动作定时的短路期间调整值LEQ的短路期间调整寄存器，703是保持规定扫描线驱动电路602的动作定时的非重叠期间调整值ON的非重叠期间调整寄存器，704是计数器，705是比较器，706是比较器。
计数器704计数点时钟，用线时钟复位。
比较器705比较计数器704的输出x和从短路期间调整寄存器702转送的短路期间调整值LEQ，生成控制开关311的信号SG1、控制开关312的信号SG2。在本实施例中，比较器705在x≤LEQ的条件下输出“1”(高)，在x＞LEQ的条件下输出“0”(低)。
比较器706比较计数器704的输出x和从非重叠期间调整寄存器703转送的非重叠期间调整值NO，生成控制扫描脉冲的脉冲宽度的信号SG3。在本实施例中，比较器706在x≤NO的条件下输出“1”(高)，在x＞NO的条件下输出“0”(低)。
以下，在图8中展示本实施例中的定时图。
首先，因为与信号SG1的下降沿同步地，被设置在灰度电压生成电路309的输出上的开关311变为切断状态，与信号SG2的上升沿同步地，被设置在信号线间的开关312变为导通状态，所以信号线的电压电平转移到全部的信号线的平均电压电平。而后，与信号SG2的下降沿同步开关312处于切断状态，与信号SG1的上升沿同步地开关311处于导通状态，所以信号线驱动电路601在信号线上施加灰度电压。进而，与信号SG3的上升沿同步地在扫描线G0上施加扫描脉冲，脉冲的第1行的TFT开关全部处于导通状态。在此，信号线驱动电路601经由信号线和TFT向像素电极施加灰度电压。进而，在本实施例中，理想的是信号线短路期间LEQ和非重叠期间NO的关系是LEQ＜NO。由此，在像素处于选择状态的期间因为没有短路信号线，所以没有伴随多余的电压变动，可以实现解决信号线的短路引起的纵污点。进而，因为可以调整非重叠期间NO，所以实施例1、实施例2和实施例3可以切换。
另外，虽然在本实施例中把信号线短路期间LEQ以及非重叠期间NO设置在1扫描期间的前半，但设置在1扫描期间的后半也可以。另外，如实施例2所示，把开关311、开关312内置在液晶板304中也可以。
用图9说明本发明的实施例4的液晶显示装置。本发明的实施例4是不以信号线的短路，而是以显示数据为基准计算出的特定的电压电平施加在信号线上解决因纵污点引起的画质劣化的例子。进而，这里的显示数据例如如果是可以进行64级灰度显示的液晶显示装置，则用6位表现。在本实施例中，根据此6位的显示数据以一行为单位计算平均灰度，在1扫描期间的前半或者后半中，把与此计算出的平均灰度相应的灰度电压，施加在全部的信号线上。
图9是展示本发明实施例4的液晶显示装置的框图，901是信号线驱动电路，902是固定电压生成电路，903是开关。在此，说明构成信号线驱动电路901、扫描线驱动电路302的各模块的动作。
系统接口305、锁存电路308、灰度电压生成电路309、开关311、移位寄存器313、电平移位器314与本发明的实施例1、实施例2、实施例3相同。另外，定时控制器307、控制寄存器306可以和本发明的实施例1、实施例2一样，也可以和实施例3一样。
固定电压生成电路902首先计算从锁存电路308并行传送的1行量的显示数据的平均灰度。而后，把与用内置的译码电路、电平移位器、选择电路、Op-AMP计算出的平均灰度相应的灰度电压施加在信号线上。进而，在计算平均灰度时，不使用显示数据的全部位也可以。例如，只使用高位2位，抑制平均灰度的计算电路的电路规模增大也可以。
开关903设置成连接固定电压生成电路902的输出和全部的信号线间，在信号线固定期间LST中短路电压生成电路902在全部的信号线上施加与平均灰度相应的灰度电压。进而，开关903的控制定时与上述实施例1、实施例2、实施例3的开关312的控制定时相同。
在本实施例中，作为一例举平均灰度，但也可以是根据显示数据的最大灰度和最小灰度计算的中心灰度。另外，与实施例3一样也可以设置不选择全部的扫描线的非重叠期间NO。
通过以上那样的电路构成，在交流化周期是帧周期的驱动方法中，也可以减轻被称为纵污点的画质劣化，可以实现低信号电力化和高画质的两方面。
用图10说明本发明的实施例5的液晶显示装置的构成。本发明的实施例5利用上述的信号线短路期间检测输出到信号线的灰度电压的种类，通过对不使用的灰度电压停止驱动电路的电源供给，谋求更低的消耗电力化。
图10A是本发明的实施例5的液晶显示的框图，1001～1007是本实施例的特征部分。1001是信号线驱动电路，1002是驱动检测电路，1003是数据保持电路，1004是阶梯电阻，1005是缓冲器，1006是选择器，1007是开关。进而，组合阶梯电阻1004、缓冲器1005、选择器1006的电路相当于实施例1、2、3、4中的灰度电压生成电路309。进而，对于其它的部分，因为和本发明实施例1一样，所以省略以后的说明。
驱动检测电路1002是检测各灰度是否被输出到信号线的电路，如图10A所示，例如由3端子开关和电阻R1构成。在此，驱动检测电路1002的动作由上述SG2控制，例如在信号短路期间中，切断缓冲器1005和选择器1006的连接而与电阻R1一侧连接，在灰度电压施加期间中连接缓冲器1005和选择器1006。与此联动地，开关1007在信号线短路期间中，把选择器1006的输出与GND连接，在灰度电压施加期间，把选择器1006的输出和开关312连接。通过此动作，可以沿袭作为本发明的概念，即在信号线短路期间中短路全部信号线，在灰度电压施加期间信号线与显示数据相应的灰度电压的动作。以下，叙述作为本发明的特征的灰度电压的使用状况检测。首先，当着眼于某一灰度电压Vn的情况下，如果在转送的显示数据中包含使用Vn的灰度，则选择器1006的至少一个处于Vn的选择状态。因此，在担当灰度电压Vn的驱动检测电路1002中，在信号线短路期间在电源电压Vcc-GND之间流过贯通电流。另一方面，当在转送的显示数据中未包含使用Vn的灰度的情况下，选择器106的全部不选择Vn。因此，其结果是在担当灰度电压Vn的驱动检测电路1002中，在信号线短路期间在电源电压Vcc-GND之间未流过贯通电流。而贯通电流的状态反映在驱动检测短路1002内的电阻R0和开关间的电压Vh中。例如，如果把电源电压设置为Vcc＝3.3V，把电阻R1的值设置为1MΩ，把各开关的导通电阻R1～R3分别设置为10kΩ，则Vh根据图10B的公式，如图10C所示，如果选择一个选择器1006中的灰度电压则为0V附近，当一个都不选择的情况下为3.3V。即，可以把Vh作为数字值处理。
数据保持电路1003是在灰度电压施加期间保持驱动检测电路1002输出的Vh的模块，例如，在1扫描期间的开始时被复位，通过使用保持信号线短路期间结束时的Vh状态的锁存电路，可以容易地实现。
缓冲器1005由用于对在阶梯电阻1004中生成的灰度电压进行阻抗变换的Op-AMP电路构成，各Op-AMP电路根据来自数据保持电路1003的驱动信息，使放大器的动作进行或者停止。具体地说，其动作是，来自数据保持电路1003的驱动信息如果是“0”(选择1个选择器1006中的灰度电压)则放大器动作进行，如果是“1”(选择器1006中的灰度电压1个都不选择)则放大器的动作停止。
用如上所述的电路构成和动作定时，利用信号线短路方式中的信号线短路期间，检测输出到信号线的灰度电压的种类，对于不使用的灰度电压可以停止驱动电路的电源供给。因而，可以谋求进一步低消耗电力化。进而，本实施例把实施例1作为前提进行了说明，但也可以组合实施例2、3、4。另外，驱动检测电路1002、数据保持电路1003、开关1007的构成并不限于此，只要可以得到作为本实施例的观点的、在信号线短路期间中使用的灰度电压的信息的电路构成即可。
用图11说明本发明的实施例6的液晶显示装置的构成。一般，作为通过扩大影像的动态范围提高显示图像的清晰感的技术，有被称为自动对比度补正的功能。本发明实施例6利用在前面的本发明实施例5中所述的与使用灰度有关的信息，谋求自动对比度补正的实现。更具体地说，根据与使用灰度有关的信息判定1画面部分的显示数据的最小灰度和最大灰度，根据这些值切换灰度电压电平的动态范围(振幅值)。
图11A是展示本发明的实施例6的液晶显示的框图，1101～1102是本实施例的特征部分，1101是最大最小灰度检测电路，1102是在其两端上具备可变电阻VR0以及VR1的阶梯电阻。进而，对于其它的部分，因为和本发明的实施例5一样，所以省略以后的说明。
最大最小灰度检测电路1101是从在每1扫描期间从数保持电路转送的使用灰度的信息中，检测和1画面分的显示数据的最大灰度和最小灰度的模块。此动作例如是把每1扫描期间的最大灰度和最小灰度与此前的1扫描期间的最大灰度以及最小灰度比较，顺序进行更新。即，到最终线为止更新后的时刻的最大灰度和最小灰度是1画面量的最大灰度和最小灰度，通过在下一帧期间输出此值可以实现。
阶梯电阻1102是根据从最大最小灰度检测电路1101输出的最大灰度和最小灰度的数据，调整被设置在阶梯电阻内部的可变电阻的值的模块。例如在上述模块中得到的最大灰度和最小灰度与可以作为显示数据显示的范围(例如0和63)相比位于内侧的情况下，如果根据其量把阶梯电阻的值设定得比基准还小，则可以扩大作为本发明的目的的影像的动态范围。在图11B以及图11C中展示此动作的具体一例。进而，可以通过使用表等容易实现从最大、最小灰度向可变电阻控制信号的变换。另外，有关表的值，如果设置成使用寄存器从外部(例如，手机内的MPU和个人计算机内的MPU)切换，则可以调整效果的程度。
如果采用上述的本发明实施例6，则利用信号线短路方式中的信号线短路期间，检测输出到信号线的灰度电压的种类，在可以对不使用的灰度电压停止驱动电路的电源供给的同时，根据不使用的灰度电压的信息，可以实现扩大影像的动态范围的自动对比度补正。因而，可以实现低消耗电力动作并且实现更高画质的显示。
用图12说明本发明的实施例7的液晶显示装置的构成。
本发明的实施例7根据在前面的本发明实施例6中叙述的1画面量的显示数据的最小灰度，控制灰度电压电平的补偿(振幅值)和背光的亮度，谋求背光的低消耗电力化。
图12A是展示本实施例的液晶显示装置构成的框图，1201是背光控制电路。进而，对于其它部分因为和本发明实施例6一样，所以省略以后的说明。
背光控制电路1201根据从最小灰度检测电路输出的1画面量的显示数据的最小灰度控制背光的亮度。作为考虑方法，例如当在上述模块中得到的最小灰度比可以作为显示数据显示的值(例如0)还大的情况下，如果根据其量把阶梯电阻VR0的值设定得比基准值还小，比VR1的值大，则全体的显示亮度上升。而后，如果此部分背光的亮度下降，则可以恢复到所希望的显示亮度。此动作的结果，不会使显示亮度变动，可以削减背光的消耗电力。在图12B以及图12C中展示本动作的具体一例。进而，通过使用表等可以容易实现从最小灰度向控制背光以及可变电阻的信号的变换。另外，对于表的值，如果使用寄存器从外部切换，则可以调整效果的程度。进而，作为背光亮度的控制方法，可以考虑用驱动电压和点亮时间控制等，但如果是可以控制亮度的方法，则可以使用任何方法。
如果采用以上所述的本发明实施例7，则利用信号线短路方式中的信号线短路期间，检测输出到信号线的灰度电压的种类，在对于未使用的灰度电压停止驱动电路的电源提供的同时，根据未使用的灰度电压的信息，使灰度电压电平的补偿(振幅值)和背光的亮度变动。由此，可以实现更低消耗电力的显示动作。
权利要求
1.一种驱动电路，用于驱动具备以下部分的显示板排列在第1方向上的多条信号线；排列在与上述第1方向交叉的第2方向上的多条扫描线；与上述多条信号线和上述多条扫描线的交点对应地设置的多个像素；该各像素经由电容与上述信号线耦合的像素电极；把其第1端子与上述信号线耦合，把其第2端子与上述扫描线耦合，并且把其第3端子与上述像素电极耦合的开关元件，该驱动电路的特征在于包括用于把输入的显示数据变换为灰度电压，并把上述灰度电压输出到上述信号线的变换器；开关被设置在上述信号线和上述变换器之间的第1电气耦合，并且开关被设置在上述多条信号线之间的第2电气耦合的开关电路，其中在用于扫描上述扫描线的1扫描期间内包含上述开关电路关闭上述第1电气耦合并且打开上述第2电气耦合的第1期间；上述开关电路打开上述第1电气耦合并且关闭上述第2电气耦合的第2期间。
2.根据权利要求1的驱动电路，其特征在于上述第1期间和上述第2期间的比率由从外部输入的信号确定。
3.根据权利要求1的驱动电路，其特征在于上述1扫描期间包含上述扫描线上的像素是选择状态的选择期间和上述扫描线上的像素是非选择状态的非选择期间，上述1扫描期间内的上述非选择期间包含上述第2期间。
4.一种驱动电路，用于驱动具备以下部分的显示板排列在第1方向上的信号线；排列在与上述第1方向交叉的第2方向上的多条扫描线；与上述多条信号线和上述多条扫描线的交点对应设置的多个像素；该各像素经由电容与上述信号线耦合的像素电极；把其第1端子与上述信号线耦合，把其第2端子与上述扫描线耦合，并且把其第3端子与上述像素电极耦合的开关元件，该驱动电路的特征在于包括用于把已输入的显示数据变换为灰度电压，并把上述灰度电压输出到上述信号线的变换器；开关被设置在上述信号线和上述变换器之间的第1电气耦合，并且开关被设置在上述多个信号线之间的第2电气耦合的开关电路；用于把与从上述显示数据变换的上述灰度电压不同的其它电压输出到上述信号线的输出电路，其中用于扫描上述扫描线的1扫描期间包含上述开关电路关闭上述第1电气耦合并且打开上述第2电气耦合，上述变换器把上述灰度电压施加到上述信号线的第1期间；上述开关电路打开上述第1电气耦合并且关闭上述第2电气耦合，上述输出电路把上述其它电压施加在上述信号线上的第2期间。
5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于上述输出电路在上述每一扫描期间，根据在上述1扫描期间被扫描的像素群的显示数据群，生成上述其它电压。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于上述输出电路在上述每1扫描期间，使提供给在上述1扫描期间被扫描的像素群的上述灰度电压群平均，生成上述其它电压。
7.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于上述第1期间和上述第2期间的比率由从外部输入的信号确定。
8.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于上述1扫描期间包含作为上述扫描线上的像素是选择状态的选择期间和上述扫描线上的像素是非扫描状态的非选择期间，上述1扫描期间内的上述非选择期间包含上述第2期间。
9.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于被施加在上述各像素的光调制层或者光发光层上的电压的极性以帧周期反转。
10.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于上述显示板是液晶显示板或者场致发光显示板。
11.一种驱动电路，用于驱动具备以下部分的显示板排列在第1方向上的多条信号线；排列在与上述第1方向交叉的第2方向上的多条扫描线；与上述多条信号线和上述多条扫描线的交点对应设置的多个像素；该各像素经由电容与上述信号线耦合的像素电极；把其第1端子与上述信号线耦合，把其第2端子与上述扫描线耦合，并且把其第3端子与上述像素电极耦合的开关元件，该驱动电路的特征在于包括用于从基准电压生成多个灰度电压的电阻；用于对该电阻的输出进行阻抗变换的运算放大器；用于从来自上述运算放大器的上述多个灰度电压中选择与输入的显示数据相应的灰度电压的选择器；用于开关被设置在上述运算放大器和上述选择器之间的第1电气耦合，并且开关被设置在上述运算放大器和电源之间的第2电气耦合，并且开关被设置在上述选择器和接地之间的第3电气耦合，并且开关被设置在上述多条信号线之间的第4电气耦合的开关电路，其中用于扫描上述扫描线的1扫描期间包含上述开关电路关闭上述第1电气耦合并且打开上述第2～第4电气耦合的第1期间；上述开关电路打开上述第1电气耦合并且关闭上述第2～第4电气耦合的第2期间，根据上述第2期间中的用于开关上述第2电气耦合的上述开关电路的电压电平，停止上述第1期间中对上述运算放大器的电源提供。
12.根据权利要求11的驱动电路，其特征在于上述第1期间和上述第2期间的比率由从外部输入的信号确定。
13.一种驱动电路，用于驱动具备以下部分的显示板排列在第1方向上的多条信号线；排列在与上述第1方向交叉的第2方向上的多条扫描线；与上述多条信号线和上述多条扫描线的交点对应设置的多个像素；该各像素经由电容与上述信号线耦合的像素电极；把其第1端子与上述信号线耦合，把其第2端子与上述扫描线耦合，并且把其第3端子与上述像素电极耦合的开关元件，该驱动电路的特征在于包括用于从基准电压生成多个灰度电压的电阻；用于对该电阻的输出进行阻抗变换的运算放大器；用于从来自上述运算放大器的上述多个灰度电压中选择与输入的显示数据对应的灰度电压的选择器；用于开关被设置在上述运算放大器和上述选择器之间的第1电气耦合，并且开关被设置在上述运算放大器和电源之间的第2电气耦合，并且开关被设置在上述选择器和接地之间的第3电气耦合，并且开关被设置在上述多条信号线之间的第4电气耦合的开关电路，其中用于扫描上述扫描线的1扫描期间包含上述开关电路关闭上述第1电气耦合并且打开上述第2～4电气耦合的第1期间；上述开关电路打开上述第1电气耦合并且关闭上述第2～4电气耦合的第2期间，根据上述第2期间中的用于开关上述第2电气耦合的上述开关电路的电压电平，停止在上述第1期间对上述运算放大器的电源提供，并且，根据上述第2期间中的用于开关上述第2电气耦合的上述开关电路的电压电平，变更上述电阻的动态范围。
14.根据权利要求13的驱动电路，其特征在于上述第1期间和上述第2期间的比率由从外部输入的信号确定。
15.一种驱动电路，用于驱动具备以下部分的显示板排列在第1方向上的多条信号线；排列在与上述第1方向交叉的第2方向上的多条扫描线；与上述多条信号线和上述多条扫描线的交点对应设置的多个像素；照射该像素的光源；该各像素经由电容与上述信号线耦合的像素电极；把其第1端子与上述信号线耦合，把其第2端子与上述扫描线耦合，并且把其第3端子与上述像素电极耦合的开关元件，该驱动电路的特征在于包括用于从基准电压生成多个灰度电压的电阻；用于对该电阻的输出进行阻抗变换的运算放大器；从来自上述运算放大器的上述多个灰度电压中选择与输入的显示数据对应的灰度电压的选择器；用于开关被设置在上述运算放大器和上述选择器之间的第1电气耦合，并且开关被设置在上述运算放大器和电源之间的第2电气耦合，并且开关被设置在上述选择器和接地之间的第3电气耦合，并且开关被设置在上述多条信号线之间的第4电气耦合的开关电路，用于扫描上述扫描线的1扫描期间包含关闭上述第1电气耦合并且打开上述第2～4电气耦合的第1期间；打开上述第1电气耦合并且关闭上述第2～4电气耦合的第2期间，根据上述第2期间中的用于开关上述第2电气耦合的上述开关电路的电压电平，停止上述第1期间中对上述运算放大器的电源提供，并且根据上述第2期间中的用于开关上述第2电气耦合的上述开关电路的电压电平，变更上述电阻的动态范围，并且根据上述第2期间中的用于开关上述第2电气耦合的上述开关电路的电压电平，变更上述光源的亮度。
16.根据权利要求15的驱动电路，其特征在于上述第1期间和上述第2期间的比率由从外部输入的信号确定。
全文摘要
本发明的驱动电路用于驱动具备以下部分的显示板排列在第1方向上的多条信号线；排列在与上述第1方向交叉的第2方向上的多条扫描线；与上述多条信号线和上述多条扫描线的交点对应设置的多个像素；该各像素其第1端子和上述信号线耦合，其第2端子和上述扫描线耦合，并且其第3端子和上述像素电极耦合的开关元件，具备把已输入的显示数据向灰度电压变换，并把上述灰度电压输出到上述信号线的变换器；开关被设置在上述信号线和上述变换器之间的第1电气耦合，并且开关被设置在上述多条信号线之间的第2电气耦合的开关电路，用于扫描上述扫描线的1扫描期间包含上述开关电路关闭上述第1电气耦合并且打开上述第2电气耦合的第1期间；上述开关电路打开上述第1电气耦合并且关闭上述第2电气耦合的第2期间。
文档编号G09G3/34GK1637795SQ20041010068
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月8日 优先权日2003年12月8日
发明者赤井亮仁, 工藤泰幸, 江里口卓也, 大门一夫 申请人:株式会社瑞萨科技