专利名称：彩色显示装置及用于其的半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用三原色式彩色图像数据显示图像的显示装置，尤其涉及液晶显示装置以及用于其的半导体装置。
背景技术：
近年来，随着个人电脑或者电视等的轻量化以及薄形化，对其显示器也要求更加轻量化以及薄形化。根据这样的要求，已有如液晶显示装置这样的平板形显示器被开发出来，以替代阴极线管，并应用在各个领域中。
液晶显示装置在两片基板当中注入液晶物质并外加电场。通过调整改电场强度而对透过液晶的光的偏光状况进行变化，最终调节光量，并由此在液晶显示装置中显示期望的图像。彩色液晶显示装置在每个红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)像素中配置有彩色滤光片，且在R、G、B的最大亮度下规定为白色。
该白色的色温度有时会变红或者变蓝。这主要是由于彩色滤光片的每个彩色的透过率有偏差所致。
针对每个彩色的透过率不同，可通过对R、G、B的各色设定灰度，抑制色温度变化(专利文献1特开2003-29724号公报)。
但是，灰度设定通常是通过对R、G、B使用例如一个IC芯片而共同进行。因此，为了对R、G、B的每个都进行灰度设定，需要准备灰度设定用的三个IC芯片，而这样会招致成本提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对于R、G、B共同进行灰度设定的同时，还能够抑制由彩色滤色片的透过率不同等所引起的色温度偏差以及变化的三原色式彩色图像显示用显示装置以及用于其中的半导体装置。
本发明提供一种显示装置，具备彩色显示机构；源极驱动器以及门极驱动器，其用于在该彩色显示机构中显示输入图像的红色(以下称为R)图像数据、绿色(以下称为G)图像数据、以及蓝色(以下称为B)图像数据；向该源极驱动器以及门极驱动器外加电源电压的电源电路，其特征在于对于所述R图像数据、G图像数据、以及B图像数据的每个规定输出时间，可改变向所述源极驱动器和/或所述门极驱动器外加的所述电源电压。
本发明提供另一种显示装置，具备彩色显示机构10；向该彩色显示机构供给门极电压的门极驱动器20；向所述彩色显示机构供给源极电压的源极驱动器30；控制模块60、70，其接收包含同步信号的彩色图像数据Dc，向所述门极驱动器供给规定的门极驱动控制用定时信号tg，且向所述源极驱动器供给源极驱动控制用定时信号ts以及图像数据；灰度模块40，其生成灰度电压，向所述源极驱动器供给该灰度电压；电源模块80、100，其向所述源极驱动器30以及所述灰度模块40供给电源电压，其特征在于所述控制模块，将彩色图像数据的一帧分离为R图像数据的R帧、G图像数据的G帧、以及B图像数据的B帧，并且将这些被分离的R帧的R图像数据Dr、G帧的G图像数据Dg、以及B帧的B图像数据Db按顺序以规定时间间隔T2供给给所述源极驱动器的同时，向所述电源模块80、100供给与各R、G、B帧同步的电压控制用定时信号tp，所述电源模块，接收所述电压控制用定时信号tp，并作为所述电源电压，产生基于各R帧、G帧、B帧设定的R帧用电压Vr、G帧用电压Vg、B帧用电压Vb。
另外，所述控制模块具备控制器60，其控制图像数据以及各种定时信号；缓冲存储器70，其将彩色图像数据Dr以分离为R图像数据Dr、G图像数据Dg、B图像数据Db的状态存储，并对每个R图像数据、G图像数据、B图像数据进行读出，送出所述电压控制用定时信号tp并经过规定延迟时间Tb后，开始向所述源极驱动器供给所述R图像数据、G图像数据、B图像数据。
另外，所述电源模块具备电源电路100，其用于产生所述电源电压；存储装置80，其存储根据R帧、G帧、B帧预先确定的R用输出电压数据Dvr、G用输出电压数据Dvg、B用输出电压数据Dvb，向所述电源电路供给这些R用输出电压数据、G用输出电压数据、B用输出电压数据。
另外，所述存储装置80是以可擦写地存储所述R用输出电压数据、G用输出电压数据、B用输出电压数据的可编程ROM。
另外，所述电源电路具备用于存储所述R用输出电压数据的R用寄存器121、用于存储所述G用输出电压数据的G用寄存器122、用于存储所述B用输出电压数据的B用寄存器123；选择器130，其根据所述电压控制用定时信号tp，依次选择存储在所述R用寄存器、G用寄存器、B用寄存器中的所述R用输出电压数据、G用输出电压数据、B用输出电压数据，作为用于控制所述电源电压的基准电压Vref输出；电压调整电路，其以基于所述电源电压的反馈电压Vfb与所述基准电压Vref相等的方式动作。
另外，所述选择器130具备计数器131，其对所述电压控制用定时信号tp进行计数；逻辑电路，其根据所述计数器的计数值，输出所述R用输出电压数据、G用输出电压数据、B用输出电压数据中的任何一个。
本发明的半导体装置包括除以上所述的显示装置的彩色显示机构以外的构成而形成。
根据本发明，将彩色图像一帧分离为R、G、B三帧而依次显示的同时，与这些R、G、B帧同步，将电源电压根据各帧变成预先设定的电压电平。由此，可对R、G、B共同进行灰度设定的同时，抑制由彩色滤光片的透过率的不同等引起的色温度偏差或者变化。
另外，送出所述电压控制用定时信号tp并经过规定延迟时间Tb后，开始向所述彩色显示机构(例如LCD板的源极驱动器)供给所述R、G、B图像数据。由此，可以避免在电压电平的变更过程中供给图像数据，因此能稳定地进行显示。
另外，将基于R、G、B帧预先确定的R用、G用、B用输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb存储在以可擦写方式进行存储的可编程ROM等存储装置中，并以使这些输出电压数据成为基准电压的方式向电源电路供给。由此，不用改变液晶显示装置的结构，而仅通过根据LCD板而改变存储装置中的R用、G用、B用输出电压数据，即能够减缓色温度的不同(偏差)。另外，即使对于同样的LCD板，也能够仅通过改变R用、G用、B用输出电压数据，即能根据使用者等的需要，设定色温度，进而使液晶显示装置、液晶显示装置的批量生产、开发效率提高。
图1是表示本发明的液晶显示装置的构成的图。
图2是表示电源模块的构成的图。
图3是用于电源电路的选择器的构成例的图。
图4是用于说明本发明的液晶显示装置的动作的时序图。
具体实施例方式
下面，关于本发明的显示装置以及用于其中的半导体装置的实施例，边参照附图边说明。图1是表示本发明的液晶显示装置的构成的图。除LCD显示板10以外，优选作为半导体装置构成。另外，图2是表示电源模块的构成的图。
如图1所示，彩色液晶显示板(以下称为LCD板)10采用例如使用TFT(薄膜晶体管)的有源矩阵驱动方式。门极驱动器20向LCD板10的矩阵配置的TFT的门极供给门极电压。源极驱动器30向LCD板10的矩阵配置的TFT的源极(或者漏极)供给对应于像素数据的电压。
灰度模块40生成灰度电压，向源极驱动器30供给该灰度电压。共同电压生成电路50生成用于LCD板10的交流化驱动的共同电压，供给给源极驱动器30，并将电源电压用电阻51、52分压，再将该分压的电压经由缓冲器(例如电压随动)作为共同电压输出。
由控制器60和缓冲存储器70构成控制模块。该控制模块接收包含同步信号的彩色图像数据Dc，向门极驱动器20供给规定的门极驱动控制用定时信号tg、向源极驱动器供给规定的源极驱动控制用定时信号ts以及图像数据Dr、Dg、Db。
控制器60将一帧的彩色图像数据Dc分离为R图像数据的R帧、G图像数据的G帧、以及B图像数据的B帧这三帧。然后，将R、G、B图像数据的被分离的每个R、G、B帧存储到缓冲存储器70中。
缓冲存储器70由RAM等存储装置构成。该缓冲存储器70将彩色图像数据Dc以分离为R图像数据Dr、G图像数据Dg、B图像数据Db的状态存储，并将R、G、B图像数据的被分离的每个帧，依次经每规定时间T2读出。
由于彩色图像数据Dc的一帧分离为R、G、B三帧而依次显示，因此规定时间T2是彩色图像数据Dc的一帧时间T1的三分之一的时间。
另外，控制器60向电源模块80、100供给与各R、G、B帧同步的电压控制用定时信号tp。
电源模块具备电源电路100，其用于产生电源电压；存储装置80，其存储根据R帧、G帧、B帧预先确定的R用输出电压数据Dvr、G用输出电压数据Dvg、B用输出电压数据Dvb，并将这些R用输出电压数据、G用输出电压数据、B用输出电压数据向电源电路100供给。电源电路100产生基于R用、G用、B用输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb的R用、G用、B用输出电压Vr、Vg、Vb。如果例示这些输出电压，可以是Vr＝9.1V、Vg＝9.0V、Vb＝9.2V。
该存储装置80以可擦写方式存储R用、G用、B用输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb。例如优选由EEPROM等可编程ROM构成。该输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb，可根据LCD板的显示状态或者使用者的偏好而变更为任意值。
图2是与存储装置80一同，例示电源电路100的内部构成的图。另外，图3是表示用于电源电路的选择器的构成例的图。
在图2中，电源电路100在该例中是升压型开关电源电路。线圈Lo和开关晶体管Qo在输入电压Vin和地面之间串联连接。该串联连接点的电压被二极管Do和电容器Co进行整流·平滑，输出输出电压(电源电压)Vout(Vr、Vg、Vb)。
接口电路(以下称为I/F电路)110例如通过三线串行通信，从存储装置80接收R用、G用、B用输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb。接着，I/F电路110分别地将R用输出电压数据Dvr存储在R用寄存器121中、将G用输出电压数据Dvg存储在G用寄存器122中、将B用输出电压数据Dvb存储在B用寄存器123中。
在选择器130中被输入装在R用、G用、B用寄存器121、122、123中的R用、G用、B用输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb。该输出数据Dvr、Dvg、Dvb中的一个输出电压数据基于每次定时信号tp的输出而按顺序有选择输出。输出的输出电压数据(Dvr～Dvb)是读出与从缓冲存储器70读出的帧(R～B)对应的那一个。该输出电压数据Dvr～Dvb是数字信号。
数模转换器(DAC)140将来自选择器130的输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb转换成模拟电压。该DAC140的模拟电压是用于获得规定的电压电源Vout(Vr、Vg、Vb)的基准电压Vref。
图3表示了选择器130的构成例。在图3中，计数器131是每当输出定时信号tp时进行上升计数的3值重复计数器，例如，根据包含在彩色图像数据Dc中的同步信号，将计数值复位为初始值。该同步信号可从控制器60容易获得。由此，输出电压数据“Dvr～Dvb”和从缓冲存储器70读出的帧“R～B”能分别对应。
向图3中的选择电路130的逻辑电路、即、向与非门电路132～137、非门电路138、139中还输入R用、G用、B用输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb。该选择器电路130根据计数器131的计数值，输出R用输出电压数据Dvr、G用输出电压数据Dvg、B用输出电压数据Dvb中的任意一个。
在图3中，当计数器131的两个输出端i、ii的输出电平为“H、L”时选择R用输出电压数据Dvr、当i、ii的输出电平为“L、L”时选择G用输出电压数据Dvg、当i、ii的输出电平为“L、H”时选择B用输出电压数据Dvb。
再返回图2，由误差信号放大器150获得基准电压Vref与用电阻R1、R2对电源电压Vout进行分压后的反馈电压Vfb之间的差信号FB。用PWM比较器170比较差信号FB和来自振荡电路160的三角波信号CT，获得脉冲宽度调制信号PWM。借助驱动器180，基于脉冲宽度调制信号PWM和来自振荡电路160的时钟信号CLK，向开关晶体管Qo输出门极驱动信号N1。通过所述一连串的反馈控制循环，以反馈电路Vfb与基准电压ref相等的方式控制，使电源电压成为规定电平。
以上构成中，将从误差信号放大器150以后到输出输出电压Vout为止的电路构成作为电压调整电路。该电压调整电路只要是能根据基准电压Vref获得输出电压Vout的构成即可，而图2所示的仅是一个构成例而已。
另外，图2中的200表示IC芯片，其例示了将电源电路100中的控制电路部分包含在一个IC芯片中的情况。包含在该IC芯片200中的控制电路部分是与输出电流或者输出电压的大小没有直接关系的部分，且通过EEPROM等可擦写型存储装置不同的制造工序制造。从而，IC芯片200作为通用的控制用IC芯片而适用于多种产品(液晶显示装置)。
下面参照图4的时序图，对具有以上构成的本发明的液晶显示装置进行说明。
在本发明中，将彩色图像数据Dc的一帧分离为R、G、B三帧依次显示。当彩色图像以60(或者75)帧/sec的速度显示的情况下，分离为三原色的本发明的图像就以180(或者225)帧/sec的速度显示。即，如图4所示，分离的本发明的图像的一帧时间(规定时间间隔)T2是彩色图像的一帧时间T1的三分之一。
在图4中，在时刻t1输出定时信号tp，则进入R图像帧的期间。该时刻t1的定时，由于与彩色图像帧的器件T1的开始对应，因此成为对电源电路100、在图2中而言是向选择器130的帧同步定时。从而，通过该定时t1，从缓冲存储器70读出R图像数据的同时，从电源电路100产生基于R用输出电压数据Dvr的R用输出电压Vr。
但是，在电源电路100中，从该输出电压数据(在此情况下是Dvr)变化到产生规定输出电压(在该情况下是Vr)为止，需要若干时间延迟。换言之，为了正确显示该时间延迟期间的输出电压，没有有效电压电平。
因此，最好在电源电压Vout成为规定电源电压Vr之后，再读出R图像数据。因此设置从时刻t1开始的仅规定延迟时间Tb的消隐(blanking)期间。该消隐期间Tb是电源电压Vout成为规定电源电压Vr为止所需要的时间。经过该消隐期间Tb后，实际读出R图像数据。
到时刻t2，则从缓冲存储器70读出G图像数据的同时，从电源电路100产生基于G用输出按照电压数据Dvg的G用输出电压Vg。同样，到时刻t3，则从缓冲存储器70读出B图像数据的同时，从电源电路100产生基于B用输出电压数据Dvb的B用输出电压Vb。
在时刻t4，进入下一个彩色图像帧期间，重复同样的动作。
根据本发明，可对R、G、B的所有颜色共同进行灰度设定，抑制由彩色滤光片的透过率的不同等引起的色温度偏差或者变化。
另外，仅通过擦写存储在可编程ROM等存储装置中的R用、G用、B用输出电压数据Dvr、Dvg、Dvb，而不用改变液晶显示装置的结构，即能够减缓色温度的不同(偏差)。另外，即使对于同样的LCD板，也能够根据使用者等的需要，设定色温度。
另外，作为电源电路，在图2中是对使用升压型开关电源电路的情况下进行了说明，但也可以使用降压型开关电源电路或者串联型电源电路等其他电源电路。
权利要求
1.一种显示装置，其具备彩色显示机构；源极驱动器以及门极驱动器，其用于在该彩色显示机构中输入用于显示图像的红色图像数据、绿色图像数据、以及蓝色图像数据；及电源电路，其向该源极驱动器以及门极驱动器外加电源电压，其特征在于对于所述红色图像数据、绿色图像数据、以及蓝色图像数据的每个规定输出时间，可改变向所述源极驱动器和/或所述门极驱动器外加的所述电源电压。
2.一种显示装置，具备彩色显示机构；门极驱动器，其向该彩色显示机构供给门极电压；源极驱动器，其向所述彩色显示机构供给源极电压；控制模块，其接收包含同步信号的彩色图像数据，向所述门极驱动器供给规定的门极驱动控制用定时信号，且向所述源极驱动器供给源极驱动控制用定时信号以及图像数据；灰度模块，其生成灰度电压，向所述源极驱动器供给该灰度电压；及电源模块，其向所述源极驱动器以及所述灰度模块供给电源电压，其特征在于所述控制模块，将彩色图像数据的一帧分离为红色图像数据的红色帧、绿色图像数据的绿色帧、以及蓝色图像数据的蓝色帧，并且将这些被分离的红色帧的红色图像数据、绿色帧的绿色图像数据、以及蓝色帧的蓝色图像数据按顺序以规定时间间隔供给所述源极驱动器，并且向所述电源模块供给与各红色、绿色、蓝色帧同步的电压控制用定时信号，所述电源模块，接收所述电压控制用定时信号，并作为所述电源电压，产生基于各红色帧、绿色帧、蓝色帧设定的红色帧用电压、绿色帧用电压、蓝色帧用电压。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述控制模块具备控制器，其控制图像数据以及各种定时信号；缓冲存储器，其将彩色图像数据以分离为红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据的状态存储，并对每个红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据进行读出，送出所述电压控制用定时信号并经过规定延迟时间后，开始向所述源极驱动器供给所述红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述电源模块具备电源电路，其用于产生所述电源电压；存储装置，其存储根据红色帧、绿色帧、蓝色帧预先确定的红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据，向所述电源电路供给这些红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于所述存储装置是以可擦写地存储所述红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据的可编程ROM。
6.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于所述电源电路具备用于存储所述红色用输出电压数据的红色用寄存器、用于存储所述绿色用输出电压数据的绿色用寄存器、用于存储所述蓝色用输出电压数据的蓝色用寄存器；选择器，其根据所述电压控制用定时信号，依次选择存储在所述红色用寄存器、绿色用寄存器、蓝色用寄存器中的所述红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据，作为用于控制所述电源电压的基准电压输出；及电压调整电路，其以基于所述电源电压的反馈电压与所述基准电压相等的方式动作。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于所述选择器具备计数器，其对所述电压控制用定时信号进行计数；逻辑电路，其根据所述计数器的计数值，输出所述红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据中的任何一个。
8.一种半导体装置，其具备源极驱动器以及门极驱动器，其用于在该彩色显示机构中输入用于显示图像的红色图像数据、绿色图像数据、以及蓝色图像数据；及电源电路，其向所示源极驱动器及所述门极驱动器外加电源电压，其特征在于对于所述红色图像数据、绿色图像数据、以及蓝色图像数据的每个规定输出时间，可改变向所述源极驱动器和/或所述门极驱动器外加的所述电源电压。
9.一种半导体装置，其具备门极驱动器，其对彩色显示机构供给门极电压；源极驱动器，其向所述彩色显示机构供给源极电压；控制模块，其接收包含同步信号的彩色图像数据，向所述门极驱动器供给规定的门极驱动控制用定时信号，且向所述源极驱动器供给源极驱动控制用定时信号以及图像数据；灰度模块，其生成灰度电压，向所述源极驱动器供给该灰度电压；及电源模块，其向所述源极驱动器以及所述灰度模块供给电源电压，其特征在于所述控制模块，将彩色图像数据的一帧分离为红色图像数据的红色帧、绿色图像数据的绿色帧、以及蓝色图像数据的蓝色帧，并且将这些被分离的红色帧的红色图像数据、绿色帧的绿色图像数据、以及蓝色帧的蓝色图像数据按顺序以规定时间间隔供给所述源极驱动器，并且向所述电源模块供给与各红色、绿色、蓝色帧同步的电压控制用定时信号，所述电源模块，接收所述电压控制用定时信号，并作为所述电源电压，产生基于各红色帧、绿色帧、蓝色帧设定的红色帧用电压、绿色帧用电压、蓝色帧用电压。
10.如权利要求9所述的半导体装置，其特征在于所述控制模块具备控制器，其控制图像信号以及各种定时信号；缓冲存储器，其将彩色图像数据以分离为红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据的状态存储，并对每个红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据进行读出，送出所述电压控制用定时信号并经过规定延迟时间后，开始向所述源极驱动器供给所述红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据。
11.如权利要求9所述的半导体装置，其特征在于所述电源模块具备电源电路，其用于产生所述电源电压；存储装置，其存储根据红色帧、绿色帧、蓝色帧预先确定的红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据，并向所述电源电路供给这些红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据。
12.如权利要求11所述的半导体装置，其特征在于所述存储装置是以可擦写地存储所述红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据的可编程ROM。
13.如权利要求11所述的半导体装置，其特征在于所述电源电路具备用于存储所述红色用输出电压数据的红色用寄存器、用于存储所述绿色用输出电压数据的绿色用寄存器、用于存储所述蓝色用输出电压数据的蓝色用寄存器；选择器，其根据所述电压控制用定时信号，依次选择存储在所述红色用寄存器、绿色用寄存器、蓝色用寄存器中的所述红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据，作为用于控制所述电源电压的基准电压输出；及电压调整电路，其以根据所述电源电压的反馈电压与所述基准电压相等的方式动作。
14.如权利要求13所述的半导体装置，其特征在于所述选择器具备计数器，其对所述电压控制用定时信号进行计数；逻辑电路，其根据所述计数器的计数值，输出所述红色用输出电压数据、绿色用输出电压数据、蓝色用输出电压数据中的任何一个。
全文摘要
彩色图像的一帧分为R、G、B三帧并依次显示的同时，对与这些R、G、B帧同步，将电源电压变更为根据各帧预先设定的电压电平。将R用、G用、B用输出电压数据以可擦写的方式存储，将这些输出电压数据以成为基准电压的方式供给电源电路。由此，在R、G、B共同设定灰度，且还能够抑制彩色滤光片的透过率不同等引起的色温度的偏差或者变化。
文档编号G02F1/133GK1716375SQ20051008134
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月27日 优先权日2004年6月28日
发明者中田健一 申请人:罗姆股份有限公司