專利名稱：顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，特別涉及適用于可攜帶顯示裝置的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，市場(chǎng)需要可攜帶的顯示裝置，例如攜帶電視、攜帶電話等。根據(jù)這樣的需要，正在積極進(jìn)行與顯示裝置的小型化、重量輕、消耗功率低對(duì)應(yīng)的研究開發(fā)。
圖7表示現(xiàn)有例的液晶顯示裝置的一顯示像素的電路構(gòu)成圖。在絕緣性基板(未圖示)上，交叉形成柵極信號(hào)線51、漏極信號(hào)線61，在其交叉部附近設(shè)置與兩信號(hào)線51、61連接的TFT65。將TFT65的源極11s連接到液晶21的顯示電極80。
此外，設(shè)置使顯示電極80的電壓保持1場(chǎng)期間的輔助電容85，該輔助電容85的一個(gè)端子86與TFT65的源極11s連接，而在另一個(gè)電極87上施加各顯示像素公用的電位。
這里，對(duì)柵極信號(hào)線51施加掃描信號(hào)時(shí)，TFT65變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，從漏極信號(hào)線61將模擬圖像信號(hào)傳送到顯示電極80，并且由輔助電容85保持。將顯示電極80上施加的圖像信號(hào)施加在液晶21上，通過(guò)該電壓使液晶21進(jìn)行取向，可以獲得液晶顯示。
因此，可以獲得顯示而與動(dòng)態(tài)圖像、靜態(tài)圖像無(wú)關(guān)。在將靜止圖像顯示在這樣的液晶顯示裝置上的情況下，例如在攜帶電話的液晶顯示部的一部分上顯示干電池的圖像來(lái)作為用于驅(qū)動(dòng)攜帶電話的電池參量顯示。
但是，在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，即使在顯示靜止圖像的情況下，與顯示動(dòng)態(tài)圖像的情況相同，用掃描信號(hào)來(lái)使TFT65變成導(dǎo)通狀態(tài)，需要將圖像信號(hào)再寫入各顯示像素。
因此，由于產(chǎn)生掃描信號(hào)和圖像信號(hào)等驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路、以及產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)電路的工作定時(shí)的各種信號(hào)的外部LSI處于常時(shí)工作，所以消耗非常大的功率。因此，在僅配有有限電源的攜帶電話中，存在其可使用時(shí)間短這樣的缺點(diǎn)。
對(duì)此，在(日本)特開平8-194205號(hào)專利申請(qǐng)中披露了對(duì)各顯示像素配置靜態(tài)型存儲(chǔ)器的液晶顯示裝置。下面引用該公報(bào)的部分來(lái)說(shuō)明，如圖8所示，該液晶顯示裝置通過(guò)將2級(jí)反相器INV1、INV2用作正反饋形式的存儲(chǔ)器、即將靜態(tài)型存儲(chǔ)器用作數(shù)字圖像信號(hào)的保持電路，從而降低消耗功率。
這里，根據(jù)靜態(tài)型存儲(chǔ)器中保持的雙值數(shù)字圖像信號(hào)，開關(guān)元件24控制參照線Vref和顯示電極80之間的電阻值，調(diào)整液晶21的偏置狀態(tài)。另一方面，將交流信號(hào)Vcom輸入到公用電極。理想上，如果象靜止圖像那樣來(lái)變化圖像，本裝置不需要對(duì)存儲(chǔ)器的更新。
如上所述，在配有用于保持?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)的靜態(tài)型存儲(chǔ)器的液晶顯示裝置中，適合顯示低色調(diào)度的靜止圖像，并且降低消耗功率。
但是，上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置存在以下問(wèn)題。下面參照?qǐng)D9來(lái)說(shuō)明該問(wèn)題?，F(xiàn)在，假設(shè)像素選擇TFT65的源極11s為‘L(低)’電平，反相器INV1的輸出節(jié)點(diǎn)上保持‘H(高)’電平。
在從該保持狀態(tài)由外部電路將‘H’輸出到漏極信號(hào)線61，進(jìn)行將‘H’寫入到靜態(tài)型存儲(chǔ)器的情況下，由于反相器INV2的N溝道型TFT導(dǎo)通，所以如圖中虛線所示，沿漏極信號(hào)線61→TFT65→N溝道型TFT的路徑來(lái)流動(dòng)電流。即，導(dǎo)致‘H’電平和’L’電平的延伸匯合，因‘H’的下降而產(chǎn)生誤寫入的危險(xiǎn)。
這里，為了正常地寫入‘H’的數(shù)據(jù)，TFT65的源極11s電壓需要滿足比反相器INV1的閾值電壓高這樣的條件，但由于存在上述的電流路徑，所以TFT65的源極11s電壓下降的危險(xiǎn)。
因此，為了滿足上述條件，有以下對(duì)策。
①?gòu)耐獠侩娐诽岣邔?duì)漏極信號(hào)線61供給的’H’電平的電壓。
②提高選擇柵極信號(hào)線51時(shí)的電壓或增大TFT65的溝道寬度，以便降低像素TFT65的導(dǎo)通電阻。
但是，①存在因外部電路的電源電壓上升而增加消耗功率這樣的缺點(diǎn)。②存在柵極驅(qū)動(dòng)器的電源電壓上升、TFT尺寸增加，難以用像素的微細(xì)節(jié)距來(lái)布圖這樣的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在包括用于在顯示像素中保持?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)的靜態(tài)型存儲(chǔ)器的顯示裝置中，提供防止對(duì)該靜態(tài)型存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)誤寫入，并且能夠使消耗功率低和進(jìn)行像素微細(xì)布圖的顯示裝置。
在本申請(qǐng)公開的發(fā)明中，主要說(shuō)明以下內(nèi)容。
即，本發(fā)明的第1構(gòu)成是在將沿基板上的一個(gè)方向配置的多個(gè)柵極信號(hào)線、沿與所述柵極信號(hào)線交叉的方向配置的多個(gè)漏極信號(hào)線、以及通過(guò)來(lái)自所述柵極信號(hào)線的掃描信號(hào)進(jìn)行選擇并且從所述漏極信號(hào)線供給圖像信號(hào)的顯示像素矩陣狀配置的顯示裝置中，包括保持電路，根據(jù)從所述柵極信號(hào)線輸入的信號(hào)來(lái)寫入來(lái)自所述漏極信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)，并且保持該數(shù)字圖像信號(hào)；以及升壓電路，在所述數(shù)字圖像信號(hào)的寫入后，將供給所述保持電路的電源電壓進(jìn)行升壓；根據(jù)所述保持電路的輸出來(lái)進(jìn)行顯示。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于在寫入時(shí)可以將保持電路上供給的電源電壓降低設(shè)置到可以保持?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)的程度，而在寫入后的顯示時(shí)可以提高設(shè)定到獲得良好圖像的程度，所以可以防止對(duì)該保持電路的數(shù)字圖像信號(hào)的誤寫入，并且實(shí)現(xiàn)消耗功率低。
此外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于可以減小像素選擇元件，所以可以進(jìn)行像素的微細(xì)布圖。
在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)所述保持電路由正反饋的兩級(jí)反相器電路構(gòu)成，可以使電路元件數(shù)達(dá)到最小限度。此外，反相器電路最好是CMOS型反相器，以便消耗功率低。
在上述結(jié)構(gòu)中，包括根據(jù)所述保持電路的輸出來(lái)選擇對(duì)顯示電極供給的信號(hào)的信號(hào)選擇電路，該信號(hào)選擇電路由將來(lái)自所述保持電路的信號(hào)施加在柵極上的多個(gè)薄膜晶體管構(gòu)成。這是因?yàn)榭梢赃M(jìn)行與保持電路的輸出對(duì)應(yīng)的顯示，并且降低信號(hào)選擇電路的電路元件數(shù)。
而且，在上述結(jié)構(gòu)中，由所述升壓電路升壓的電源電壓比將所述薄膜晶體管的閾值電壓加在供給所述顯示電極的信號(hào)的電壓高。由此，由于防止使顯示電極上供給的信號(hào)下降，所以可以獲得對(duì)比度良好、質(zhì)量良好的圖像顯示。
本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在包括將沿基板上的一個(gè)方向配置的多個(gè)柵極信號(hào)線、沿與所述柵極信號(hào)線交叉的方向配置的多個(gè)漏極信號(hào)線、通過(guò)來(lái)自所述柵極信號(hào)線的掃描信號(hào)進(jìn)行選擇并且從所述漏極信號(hào)線供給圖像信號(hào)的顯示像素矩陣狀配置的顯示像素、根據(jù)從所述柵極信號(hào)線輸入的信號(hào)來(lái)寫入來(lái)自所述漏極信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)并且保持該數(shù)字圖像信號(hào)的保持電路、以及所述數(shù)字圖像信號(hào)的寫入后將供給所述保持電路的電源電壓進(jìn)行升壓的升壓電路；根據(jù)所述保持電路的輸出來(lái)進(jìn)行顯示的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，根據(jù)從所述柵極信號(hào)線輸入的信號(hào)，將來(lái)自所述漏極信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)寫入所述保持電路后，由所述升壓電路將供給所述保持電路的電源電壓進(jìn)行升壓，進(jìn)行與所述數(shù)字圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像顯示。
根據(jù)該構(gòu)成，可以防止對(duì)該保持電路的數(shù)字圖像信號(hào)的誤寫入，并且實(shí)現(xiàn)消耗功率低。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明第1實(shí)施例的升壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明第1實(shí)施例的圖像信號(hào)切換電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明第1實(shí)施例的液晶顯示裝置的時(shí)序圖。
圖5是反射型液晶顯示裝置的剖面圖。
圖6是本發(fā)明第2實(shí)施例的EL顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖7是現(xiàn)有例的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖8是現(xiàn)有例的液晶顯示裝置的另一電路結(jié)構(gòu)圖。
圖9是說(shuō)明現(xiàn)有例的液晶顯示裝置的問(wèn)題點(diǎn)的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1表示第1實(shí)施例的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
在絕緣基板10上沿一個(gè)方向配置與供給掃描信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)器50連接的多個(gè)柵極信號(hào)線51，沿與這些柵極信號(hào)線51交叉的方向配置多個(gè)漏極信號(hào)線61。
根據(jù)從漏極驅(qū)動(dòng)器60輸出的采樣脈沖的定時(shí)，采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)信號(hào)線62的數(shù)據(jù)信號(hào)(模擬圖像信號(hào)或數(shù)字圖像信號(hào))供給漏極信號(hào)線61。
液晶顯示屏板100由根據(jù)來(lái)自柵極信號(hào)線51的掃描信號(hào)進(jìn)行選擇、并且供給來(lái)自漏極信號(hào)線61的數(shù)據(jù)信號(hào)的多個(gè)顯示像素200矩陣狀配置來(lái)構(gòu)成。
以下，說(shuō)明顯示像素200的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。在柵極信號(hào)線51和漏極信號(hào)線61的交叉部附近，設(shè)置P溝道型TFT41和N溝道型42構(gòu)成的電路選擇電路40。TFT41、42的兩個(gè)漏極連接到漏極信號(hào)線61，并且它們的兩個(gè)柵極連接到電路選擇信號(hào)線88。TFT41、42根據(jù)來(lái)自電路選擇信號(hào)線8的電路選擇信號(hào)使其中某一個(gè)導(dǎo)通。此外，設(shè)置與后述的電路選擇電路40成對(duì)形成、由P溝道型TFT44和N溝道TFT45構(gòu)成的電路選擇電路43。
由此，能夠選擇切換后述的模擬顯示模式(對(duì)應(yīng)全彩色動(dòng)態(tài)圖像)和數(shù)字顯示模式(消耗功率低，對(duì)應(yīng)靜止圖像)。此外，與電路選擇電路40相鄰來(lái)配置N溝道型TFT71和N溝道型TFT72構(gòu)成的像素選擇電路70。TFT71、72分別與電路選擇電路40的TFT41、42并聯(lián)連接，并且它們的兩個(gè)柵極連接?xùn)艠O信號(hào)線51。TFT71、72根據(jù)來(lái)自柵極信號(hào)線51的掃描信號(hào)來(lái)使兩者同時(shí)導(dǎo)通。
此外，設(shè)置用于保持模擬圖像信號(hào)的輔助電容85。輔助電容85的一個(gè)電極86連接到TFT71的源極11s。另一個(gè)電極87連接到公用的輔助電容線81，供給偏置電壓VSC。使TFT71的柵極打開，將模擬圖像信號(hào)施加在液晶21上時(shí)，該信號(hào)需要保持1場(chǎng)期間，但僅在液晶21上該信號(hào)的電壓會(huì)隨著時(shí)間而逐漸下降。于是，可能呈現(xiàn)顯示不勻而不能獲得良好的顯示。因此，設(shè)置用于將該電壓保持1場(chǎng)期間的輔助電容85。
在該輔助電容85和液晶21之間，設(shè)置電路選擇電路43的P溝道型TFT44，具有與電路選擇電路40的TFT41同時(shí)導(dǎo)通截止的結(jié)構(gòu)。此外，在像素選擇電路70的TFT72和液晶21的顯示電極80之間，設(shè)置保持電路110、信號(hào)選擇電路120。
保持電路110由正反饋的2個(gè)反相器電路構(gòu)成，構(gòu)成保持雙值數(shù)字的靜態(tài)型存儲(chǔ)器。這里，為了消耗功率低，反相器電路最好是靜消耗電流小的CMOS型反相器電路。
信號(hào)選擇電路120是根據(jù)來(lái)自保持電路110的信號(hào)來(lái)選擇信號(hào)的電路，由2個(gè)N溝道型TFT121、122構(gòu)成。由于將來(lái)自保持電路110的互補(bǔ)的輸出信號(hào)分別施加在TFT121、122的柵極上，所以TFT121、122互補(bǔ)地導(dǎo)通截止。
這里，TFT122導(dǎo)通時(shí)選擇交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)(信號(hào)B)，而TFT121導(dǎo)通時(shí)選擇對(duì)置電極信號(hào)VCOM(信號(hào)A)，通過(guò)電路選擇電路43供給將電壓施加在液晶21上的顯示電極80。
在數(shù)字顯示模式時(shí)，在一垂直期間之間進(jìn)行全點(diǎn)掃描，將來(lái)自漏極信號(hào)線61的數(shù)字圖像信號(hào)寫入保持電路110。這里，將構(gòu)成保持電路110的2個(gè)反相器電路上供給的電源電壓VDD在數(shù)據(jù)寫入期間設(shè)定為保持電路110保持?jǐn)?shù)據(jù)所需的最小電壓(例如3V)，并且在數(shù)據(jù)寫入結(jié)束后，在基于保持電路110中保持的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行顯示(靜止圖像的顯示)期間，升壓至更高電壓。
此時(shí)，電源電壓VDD最好升壓至比在信號(hào)A、B的最高電壓上加上TFT121、122的閾值電壓(Vt)所得的電壓高的電壓。即，滿足VDD＞Vt+max(信號(hào)A、信號(hào)B)這樣的關(guān)系。作為該VDD，8V左右較合適。在未滿足該關(guān)系的情況下，通過(guò)TFT121、122不能將信號(hào)A、B電平不下降地供給顯示電極80來(lái)充電，液晶顯示的對(duì)比度惡化。
下面，說(shuō)明液晶屏板100的周邊電路，在與液晶屏板100的絕緣性基板10不同的外帶電路基板90上，設(shè)置屏板驅(qū)動(dòng)用LSI91。從該外帶電路基板90的屏板驅(qū)動(dòng)用LSI91將垂直啟動(dòng)信號(hào)STV輸入到柵極驅(qū)動(dòng)器50，將水平啟動(dòng)信號(hào)STH輸入到漏極驅(qū)動(dòng)器60。此外，將圖像信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)線62。
此外，在外帶電路基板90上設(shè)置用于將構(gòu)成上述保持電路110的2個(gè)反相器電路上供給的電源電壓VDD升壓的升壓電路95。升壓電路95根據(jù)從定時(shí)控制器(未圖示)寫入期間的結(jié)束信號(hào)Vend來(lái)開始進(jìn)行升壓。
根據(jù)來(lái)自外部定時(shí)控制器(未圖示)的垂直同步信號(hào)Vsync來(lái)形成該信號(hào)Vend，但也可以使用垂直同步信號(hào)Vsync本身。作為升壓電路95，可以進(jìn)行適當(dāng)選擇，例如可以使用電荷泵型的電路。
圖2表示升壓電路95的電路結(jié)構(gòu)。在圖2中，160是根據(jù)寫入期間的結(jié)束信號(hào)Vend來(lái)開始振蕩動(dòng)作的環(huán)形振蕩器(RingOscillator)。該環(huán)形振蕩器160的振蕩時(shí)鐘通過(guò)反相器施加在電容C1、C2的一端上。這里，決定上述反相器的級(jí)數(shù)，使得電容C1上施加的時(shí)鐘PCLK2和電容C2上施加的時(shí)鐘PCLK1具有彼此相反的相位。
環(huán)形振蕩器160和反相器的電源電壓為Vdd。因此，時(shí)鐘PCLK1和時(shí)鐘PCLK2的振幅也為Vdd。電容C1的另一端與TFT161和TFT162的連接點(diǎn)N1耦合。
此外，電容C2的另一端與TFT163和TFT164的連接點(diǎn)N2耦合。這里，TFT161和TFT163是N溝道型，將電源電壓Vdd(例如，3V)供給到它們的源極。TFT162和TFT164是P溝道型，它們的源極被相互連接。從該公用源極獲得升壓的電壓VPP。
在初始狀態(tài)中，設(shè)置用于將連接點(diǎn)N1的電壓設(shè)定為電源電壓Vdd的初始設(shè)定TFT165。同樣，在初始狀態(tài)中，設(shè)置用于將連接點(diǎn)N2的電壓設(shè)定為電源電壓Vdd的初始設(shè)定TFT166。TFT165和TFT166都是N溝道型，將電源電壓Vdd供給它們的柵極和源極。
下面說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的升壓電路的工作。根據(jù)結(jié)束信號(hào)Vend，環(huán)形振蕩器160開始振蕩動(dòng)作后，將時(shí)鐘PCLK2施加在電容C1上，將相反相位的時(shí)鐘PCLK1施加在電容C2上。時(shí)鐘PCLK2為高電平時(shí)，通過(guò)電容耦合使連接點(diǎn)N1的電壓上升。如果電容C1的電容值充分大于連接點(diǎn)N1上附帶的寄生電容的電容值，則連接點(diǎn)N1的電壓為2Vdd。例如，如果Vdd為3V，則連接點(diǎn)N1的電壓為6V。此時(shí)，由于TFT162和163導(dǎo)通，所以通過(guò)TFT162將升壓的電壓6V作為電壓VPP來(lái)輸出。
接著，時(shí)鐘PCLK2下降至低電平，時(shí)鐘PCLK1上升至高電平時(shí)，通過(guò)電容耦合使連接點(diǎn)N2的電壓上升。如果電容C2的電容值充分大于連接點(diǎn)N2上附帶的寄生電容的電容值，則連接點(diǎn)N2的電壓為2Vdd。例如，如果Vdd為3V，則連接點(diǎn)N2的電壓為6V。由此，TFT162和163截止，而TFT161和165導(dǎo)通。于是，連接點(diǎn)N1的電壓再次返回到Vdd(3V)。同時(shí)，通過(guò)TFT164升壓的6V電壓作為電壓VPP來(lái)輸出。通過(guò)重復(fù)進(jìn)行上述的動(dòng)作，將電源電壓Vdd升壓，作為電壓VPP輸出。
圖3是圖像信號(hào)的切換電路的電路結(jié)構(gòu)圖。開關(guān)SW1與端子P2側(cè)連接時(shí)，從輸入端子Din輸入的n位的數(shù)字圖像信號(hào)由DA變換器130變換為模擬圖像信號(hào)后，輸出到數(shù)據(jù)線62。
另一方面，開關(guān)SW1切換到端子P1時(shí)，將n位的數(shù)字圖像信號(hào)的例如最高位輸出到數(shù)據(jù)線62。開關(guān)SW1的切換根據(jù)控制模擬顯示模式和消耗功率低對(duì)應(yīng)的數(shù)字顯示模式切換的模式切換信號(hào)MD來(lái)進(jìn)行。
下面，參照?qǐng)D1至圖4來(lái)說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。圖4是液晶顯示裝置選擇數(shù)字顯示模式情況下的定時(shí)圖。
(1)模擬顯示模式的情況根據(jù)模式選擇信號(hào)MD，選擇模擬顯示模式時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線62被設(shè)定為輸出模擬圖像信號(hào)的狀態(tài)，并且電路選擇信號(hào)線88變?yōu)椤甃’，電路選擇電路40、43的TFT41、44導(dǎo)通。
根據(jù)基于水平啟動(dòng)信號(hào)STH的采樣信號(hào)來(lái)導(dǎo)通采樣晶體管SP，將數(shù)據(jù)信號(hào)線62的模擬圖像信號(hào)供給漏極信號(hào)線61。
此外，根據(jù)垂直啟動(dòng)信號(hào)STV，將掃描信號(hào)供給柵極信號(hào)線51。根據(jù)掃描信號(hào)，TFT71導(dǎo)通時(shí)，從漏極信號(hào)線61將模擬圖像信號(hào)Sig傳遞到顯示電極80，同時(shí)保持在輔助電容85中。將顯示電極80上施加的圖像信號(hào)電壓施加到液晶21上，根據(jù)該電壓，通過(guò)使液晶進(jìn)行取向可以獲得液晶顯示。
在該模擬顯示模式中，適合顯示全彩色圖像。其中，為了驅(qū)動(dòng)外帶電路基板90的LSI91、各驅(qū)動(dòng)器50、60，因而不斷消耗電力。
(2)數(shù)字顯示模式根據(jù)模式切換信號(hào)MD，選擇數(shù)字顯示模式時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線62上被設(shè)定為輸出數(shù)字圖像信號(hào)的狀態(tài)，并且電路選擇信號(hào)線88的電位變?yōu)椤瓾’，保持電路110成為可工作的狀態(tài)。此外，電路選擇電路40、43的TFT41、44截止，TFT42、45導(dǎo)通。
從外帶電路基板90的屏板驅(qū)動(dòng)用LSI91將啟動(dòng)信號(hào)STV、STH輸入到柵極驅(qū)動(dòng)器50和漏極驅(qū)動(dòng)器60。根據(jù)啟動(dòng)信號(hào)來(lái)依次產(chǎn)生采樣信號(hào)，根據(jù)各個(gè)采樣信號(hào)來(lái)依次導(dǎo)通采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn，對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)Sig進(jìn)行采樣，供給各漏極信號(hào)線61。
這里，說(shuō)明第1行、即施加掃描信號(hào)G1的柵極信號(hào)線51。首先，通過(guò)掃描信號(hào)G1使柵極信號(hào)線51上連接的各顯示像素的各像素P11、P12、…、P1n的各TFT導(dǎo)通1水平掃描期間。
如果關(guān)注第1行第1列的顯示像素P11，則通過(guò)采樣信號(hào)SP1將采樣的數(shù)字圖像信號(hào)S11輸入到漏極信號(hào)線61。然后，TFT72通過(guò)掃描信號(hào)G1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)后，該漏極信號(hào)D1被寫入到顯示像素P11的保持電路110。
在該寫入時(shí)，將保持電路110的兩個(gè)反相器電路上供給的電源電壓VDD設(shè)定為保持電路110保持?jǐn)?shù)據(jù)所需的最小電壓(例如3V)。因此，由于圖1所示的反相器INV2的N溝道型TFT的導(dǎo)通電阻升高，同時(shí)反相器INV1的閾值下降，所以在反相器INV1的輸出節(jié)點(diǎn)為’H’電平時(shí)，在寫入漏極信號(hào)D1(＝數(shù)字圖像信號(hào)S11)的’H’電平的情況下，寫入的裕度提高。
即，由于可以降低漏極信號(hào)D1(＝數(shù)字圖像信號(hào)S11)的’H’電平的電壓，所以可以降低漏極驅(qū)動(dòng)器60等驅(qū)動(dòng)電路的電源電壓。此外，還可以減小構(gòu)成像素選擇電路70的TFT72的尺寸。
該保持電路110中保持的信號(hào)被輸入到信號(hào)選擇電路120，該信號(hào)選擇電路120選擇信號(hào)A或信號(hào)B，將選擇的信號(hào)施加在顯示電極80上，將該電壓施加在液晶21上。這樣，通過(guò)進(jìn)行從柵極信號(hào)線51至最后行的柵極信號(hào)線51的掃描，結(jié)束1畫面(1場(chǎng)期間)的寫入。
然后，進(jìn)行基于保持電路110中保持的數(shù)據(jù)的顯示(靜止圖像的顯示)。然后，根據(jù)寫入期間的結(jié)束信號(hào)Vend，使升壓電路95動(dòng)作，將保持電路110上供給的電源電壓VDD升壓。此時(shí)，電源電壓VDD最好升壓至比在信號(hào)A、B的最高電壓上加上TFT121、122的閾值電壓(Vt)所得的電壓高的電壓。
由此，通過(guò)TFT121、122將信號(hào)A、B不減低電平地供給顯示電極80，所以可以獲得良好畫質(zhì)的顯示。
在該數(shù)字顯示模式時(shí)，停止對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)器50和漏極驅(qū)動(dòng)器60以及外帶屏板驅(qū)動(dòng)用LSI91的電壓供給，使它們的驅(qū)動(dòng)停止。對(duì)保持電路110經(jīng)常供給電壓VDD、VSS來(lái)驅(qū)動(dòng)，此外，將對(duì)置電極電壓供給對(duì)置電極32，將各信號(hào)A和B供給選擇電路120。
即，在將用于驅(qū)動(dòng)該保持電路的VDD、VSS供給保持電路110，將對(duì)置電極電壓VCOM(信號(hào)A)施加在對(duì)置電極上，液晶顯示屏板100為正常白色(NW)的情況下，將與對(duì)置電極32相同電位的電壓施加在信號(hào)A上，僅將用于驅(qū)動(dòng)液晶的交流電壓(例如60Hz)施加在信號(hào)B上。由此，可以保持1畫面來(lái)作為靜止圖像進(jìn)行顯示。此外，處于不將電壓施加在其他柵極驅(qū)動(dòng)器50、漏極驅(qū)動(dòng)器60和外帶LSI91上的狀態(tài)。
此時(shí)，在將漏極信號(hào)線61中數(shù)字圖像信號(hào)‘H(高)’輸入到保持電路110的情況下，在信號(hào)選擇電路120中由于‘L’輸入到第1TFT121，所以第1TFT121截止，由于將‘H’輸入到另一第2TFT122，所以第2TFT導(dǎo)通。
于是，選擇信號(hào)B，將信號(hào)B的電壓施加在液晶上。即，由于施加信號(hào)B的交流電壓，液晶因電場(chǎng)而直立，所以在NW的顯示屏板時(shí)作為顯示可觀察到黑色顯示。
在將漏極信號(hào)線61中數(shù)字圖像信號(hào)‘L’輸入到保持電路110的情況下，由于在信號(hào)選擇電路120中將‘H’輸入到第1TFT121，所以第1TFT121導(dǎo)通，由于將‘L’輸入到第2TFT122，所以第2TFT122截止。
于是，選擇信號(hào)A，將信號(hào)A的電壓施加到液晶上。即，由于施加與對(duì)置電極32相同的電壓，所以未產(chǎn)生電場(chǎng)而液晶不直立，在NW的顯示屏板時(shí)作為顯示可觀察到白色顯示。
這樣，可以通過(guò)保持寫入1畫面來(lái)作為靜止圖像顯示，但在該情況下，由于停止各驅(qū)動(dòng)器50、60和LSI91的驅(qū)動(dòng)，所以可以使該部分消耗功率低。
如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以用1個(gè)液晶顯示屏板100來(lái)對(duì)付全彩色的動(dòng)態(tài)圖像顯示(模擬顯示模式的情況)和數(shù)字色調(diào)顯示(數(shù)字顯示模式的情況)這兩種顯示。此外，可以防止保持電路110寫入時(shí)的誤動(dòng)作，并且可以使消耗功率低和進(jìn)行像素的微細(xì)布圖。
在上述實(shí)施例中說(shuō)明了可選擇模擬顯示模式和數(shù)字顯示模式的顯示裝置，但本發(fā)明也可以廣泛應(yīng)用于包括寫入、保持?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)的保持電路110、根據(jù)該保持信號(hào)來(lái)進(jìn)行圖像顯示的顯示裝置。
本發(fā)明的顯示裝置在液晶顯示裝置中還特別應(yīng)用于反射型液晶顯示裝置。因此，參照?qǐng)D5來(lái)說(shuō)明該反射型液晶顯示裝置的器件結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，在一個(gè)絕緣性基板10上，在多晶硅構(gòu)成的島狀的半導(dǎo)體層11上形成柵極絕緣膜12，在半導(dǎo)體層11的上方的柵極絕緣膜12上形成柵電極13。
在柵電極13兩側(cè)位置的下層的半導(dǎo)體層11上形成源極11s和漏極11d。在柵電極13和柵極絕緣膜12上堆積層間絕緣膜14，在與該漏極11d對(duì)應(yīng)的位置和與源極11s對(duì)應(yīng)的位置上形成接觸孔15，通過(guò)該接觸孔15，將漏極11d連接到漏電極16，源極11s也通過(guò)層間絕緣膜14上設(shè)置的平坦絕緣膜17中設(shè)置的接觸孔18連接到顯示電極19。
平坦絕緣膜17上形成的各像素電極19由鋁(Al)等反射材料構(gòu)成。在各顯示電極19和平坦絕緣膜17上形成使液晶21進(jìn)行取向的聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜20。
在另一絕緣性基板30上，依次形成呈現(xiàn)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)各色的彩色濾色器31、ITO(Indium Tin Oxide)等透明導(dǎo)電性膜構(gòu)成的對(duì)置電極32、以及使液晶21進(jìn)行取向的取向膜33。在不進(jìn)行彩色顯示的情況下，不需要彩色濾色器31。
將這樣形成的一對(duì)絕緣性基板10、30的周邊用粘結(jié)性密封材料進(jìn)行粘結(jié)，在由此形成的空隙中充填液晶21，完成反射型液晶顯示裝置。
如圖中虛線箭頭所示，從觀察者1側(cè)入射的外光從對(duì)置電極基板30依次入射，通過(guò)顯示電極19來(lái)反射，射出到觀察者1側(cè)，觀察者1可以觀察顯示。
這樣，由于反射型液晶顯示裝置是反射外光來(lái)觀察顯示的方式，不需要透過(guò)型的液晶顯示裝置那樣在與觀察者相對(duì)側(cè)使用所謂的背光，所以不需要點(diǎn)火該背光的功率。因此，作為本發(fā)明的顯示裝置，最好是不需要背光、適合節(jié)省消耗功率的反射型液晶顯示裝置。
在上述實(shí)施例中，示出在1畫面的全點(diǎn)掃描期間施加對(duì)置電極電壓和信號(hào)A及信號(hào)B的電壓的情況，但本發(fā)明并不限于此，即使在該期間也可以不施加這些電壓。
在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了在數(shù)字顯示模式中，輸入1位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的情況，但本發(fā)明并不限于此，也可以應(yīng)用于多位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的情況。
這樣，可以進(jìn)行多色調(diào)的顯示。此時(shí)，需要與輸入的位數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)目保持電路和信號(hào)選擇電路。
在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了將靜止圖像顯示在液晶顯示屏板的一部分上的情況，但本申請(qǐng)不限定于此，也可以在所有顯示像素上顯示靜止畫面，具有本發(fā)明特有的效果。
在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了反射型液晶顯示裝置的情況，但通過(guò)在1像素內(nèi)除了TFT、保持電路、信號(hào)選擇電路和信號(hào)布線以外的區(qū)域中配置透明電極，也可以用于透過(guò)型液晶顯示裝置。在用于透過(guò)型液晶顯示裝置的情況下，在顯示1畫面后，通過(guò)停止對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)器50和漏極驅(qū)動(dòng)器60以及外帶的屏板驅(qū)動(dòng)LSI91的電壓供給，可以實(shí)現(xiàn)降低該部分的消耗功率。
下面說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例的顯示裝置。圖6表示將本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于EL(場(chǎng)致發(fā)光)顯示裝置情況下的電路結(jié)構(gòu)圖。在柵極信號(hào)線51和漏極信號(hào)線61的交叉部附近配置像素選擇TFT72，將TFT72的源極連接到保持電路110。保持電路110由正反饋的2個(gè)反相器電路INV1、INV2構(gòu)成。
而且，保持電路110的輸出施加在N溝道型的EL驅(qū)動(dòng)TFT125的柵極上。將EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極連接到電壓源VA，同時(shí)將漏極連接到有機(jī)EL元件22的陽(yáng)極。有機(jī)EL元件22的陰極33被偏置為公用電壓VCOM。
這里，與上述實(shí)施例同樣，將來(lái)自漏極信號(hào)線61的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)寫入到保持電路110。這里，將構(gòu)成保持電路110的2個(gè)反相器電路上供給的電源電壓VDD在數(shù)據(jù)寫入期間設(shè)定為保持電路110保持?jǐn)?shù)據(jù)所需的最小電壓(例如，3V)。
考慮從保持電路110輸出‘H’的情況時(shí)，在EL驅(qū)動(dòng)TFT125的柵極上形成比較低的電壓(例如3V)。這里，通過(guò)調(diào)整EL驅(qū)動(dòng)TFT125的閾值，有機(jī)EL元件22為截止?fàn)顟B(tài)或高阻抗?fàn)顟B(tài)，形成熄滅的元件。
然后，在數(shù)據(jù)寫入期間結(jié)束后，在基于保持電路110中保持的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行顯示(靜止圖像顯示)期間，將電源電壓VDD升高到高電壓。于是，EL驅(qū)動(dòng)TFT125的柵極電壓也變高。因此，通過(guò)有機(jī)EL元件22的陽(yáng)極上施加VF以上的偏置電壓而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，從而進(jìn)行點(diǎn)亮。
因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的EL顯示裝置，通過(guò)在數(shù)據(jù)寫入期間將電源電壓VDD降低設(shè)定，與上述實(shí)施例同樣，可以實(shí)現(xiàn)消耗功率低，并且通過(guò)在寫入結(jié)束后使電源電壓VDD升高，從而使有機(jī)EL元件點(diǎn)亮，獲得良好的發(fā)光顯示。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，在包括用于在各顯示像素上保持?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)的保持電路的顯示裝置中，由于在保持電路上供給的電源電壓在寫入時(shí)設(shè)定得低，在寫入后的顯示時(shí)設(shè)定得高，所以可以防止對(duì)該保持電路的數(shù)據(jù)誤寫入，并且實(shí)現(xiàn)消耗功率低。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，由于可以減小像素選擇元件，所以可以進(jìn)行像素的微細(xì)布圖。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，在將沿基板上的一個(gè)方向配置的多個(gè)柵極信號(hào)線、沿與所述柵極信號(hào)線交叉的方向配置的多個(gè)漏極信號(hào)線、以及通過(guò)來(lái)自所述柵極信號(hào)線的掃描信號(hào)進(jìn)行選擇并且從所述漏極信號(hào)線供給圖像信號(hào)的顯示像素矩陣狀配置的顯示裝置中，其特征在于，包括保持電路，根據(jù)從所述柵極信號(hào)線輸入的信號(hào)來(lái)寫入來(lái)自所述漏極信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)，并且保持該數(shù)字圖像信號(hào)；以及升壓電路，在所述數(shù)字圖像信號(hào)的寫入后，將供給所述保持電路的電源電壓進(jìn)行升壓；根據(jù)所述保持電路的輸出來(lái)進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述保持電路由正反饋的兩級(jí)反相器電路構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述反相器電路是CMOS型反相器電路。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，包括根據(jù)所述保持電路的輸出來(lái)選擇對(duì)顯示電極供給的信號(hào)的信號(hào)選擇電路，該信號(hào)選擇電路由將來(lái)自所述保持電路的信號(hào)施加在柵極上的多個(gè)薄膜晶體管構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，由所述升壓電路升壓的電源電壓比將所述薄膜晶體管的閾值電壓加在供給所述顯示電極的信號(hào)的電壓高。
6.一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在包括將沿基板上的一個(gè)方向配置的多個(gè)柵極信號(hào)線、沿與所述柵極信號(hào)線交叉的方向配置的多個(gè)漏極信號(hào)線、通過(guò)來(lái)自所述柵極信號(hào)線的掃描信號(hào)進(jìn)行選擇并且從所述漏極信號(hào)線供給圖像信號(hào)的顯示像素矩陣狀配置的顯示像素、根據(jù)從所述柵極信號(hào)線輸入的信號(hào)來(lái)寫入來(lái)自所述漏極信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)并且保持該數(shù)字圖像信號(hào)的保持電路、以及所述數(shù)字圖像信號(hào)的寫入后將供給所述保持電路的電源電壓進(jìn)行升壓的升壓電路；根據(jù)所述保持電路的輸出來(lái)進(jìn)行顯示的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，其特征在于根據(jù)從所述柵極信號(hào)線輸入的信號(hào)，將來(lái)自所述漏極信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)寫入所述保持電路后，由所述升壓電路將供給所述保持電路的電源電壓進(jìn)行升壓，進(jìn)行與所述數(shù)字圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像顯示。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述保持電路由正反饋的2級(jí)反相器電路構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述反相器電路是CMOS型反相器電路。
9.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括根據(jù)所述保持電路的輸出來(lái)選擇供給顯示電極的信號(hào)的信號(hào)選擇電路，該信號(hào)選擇電路由將來(lái)自所述保持電路的信號(hào)施加在柵極上的多個(gè)薄膜晶體管構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，由所述升壓電路升壓的電源電壓比將所述薄膜晶體管的閾值電壓加在供給所述顯示電極的信號(hào)的電壓高。
全文摘要
一種顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法,防止對(duì)保持電路110的數(shù)據(jù)誤寫入,并且實(shí)現(xiàn)低消耗功率和顯示像素的高集成化。在包括用于將數(shù)字圖像信號(hào)保持在顯示像素上的保持電路的顯示裝置中,在寫入數(shù)據(jù)時(shí),將供給保持電路110的電源電壓設(shè)定為保持?jǐn)?shù)據(jù)所需的最小電壓,在寫入結(jié)束后,由升壓電路95將供給保持電路110的電源電壓進(jìn)行升壓。保持電路110根據(jù)從柵極信號(hào)線51輸入的信號(hào)來(lái)寫入來(lái)自漏極信號(hào)線61的數(shù)字圖像信號(hào),并且保持該數(shù)字圖像信號(hào)。然后,根據(jù)保持電路110中保持的信號(hào)進(jìn)行顯示。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1345023SQ011331
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者米田清, 橫山良一 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社