專利名稱：用于液晶顯示器的列電極驅(qū)動電路和電壓產(chǎn)生電路的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及顯示設(shè)備，尤其是涉及用于顯示設(shè)備的列電極驅(qū)動電路，所述顯示設(shè)備可以執(zhí)行多灰度的顯示或者多種色彩的顯示。
2.相關(guān)技術(shù)的描述在液晶顯示設(shè)備中，例如，在整個顯示區(qū)之上以矩陣或者以與其等效的陣列來提供許多像素(像素面積)，并且行和列電極備被提供用于根據(jù)該象素信息向?qū)?yīng)于這些象素的液晶介質(zhì)部分施加相應(yīng)的電場。該行電極是顯示區(qū)中在水平方向擴展的電傳導(dǎo)模式，并且該列電極是相同區(qū)域中在垂直方向擴展的電傳導(dǎo)模式。大多數(shù)有源矩陣類型液晶顯示設(shè)備被提供有例如作為有源元件的TFT(薄膜晶體管)以便逐一地驅(qū)動每個象素的液晶介質(zhì)部分，其中行電極被連接到該TFT的柵極，并且列電極被連接到TFT的源極。通常，對應(yīng)于所謂的掃描線的一個行電極被選擇用于圖像信號的每個水平掃描周期，并且柵壓被提供給該被選擇的行電極，從而同時激活一組連接到所選行電極的TFT。另一方面，按照該行的圖像，源極電壓(像素信息信號)被施加給激活的TFT以便顯示該行圖像。分別提供了用于對行和列電極執(zhí)行電壓施加的驅(qū)動電路。
存在一種典型的列電極驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路產(chǎn)生顯示設(shè)備所要求的不同灰度等級所需的多個灰度電壓，并且根據(jù)用于每個像素信息信號的像素信息來選擇任一灰度電壓，以便向相應(yīng)的列電極提供所選灰度電壓。這個驅(qū)動電路被以這樣的方式設(shè)置所有的灰度電壓經(jīng)放大器輸出。也有一種類型的列電極驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路具有其輸出端連接到列電極的放大器。
本發(fā)明人已經(jīng)注意到，前者將使放大器和其外圍電路具有巨大的功耗。本發(fā)明人也已經(jīng)想到，后者將具有這樣的特征，即固定地操作在數(shù)目上對應(yīng)于顯示圖像的一行的點的多個放大器，因而同樣具有巨大的功耗，由此，可以預(yù)計，根據(jù)將來增加分辯率的傾向考慮點數(shù)的增加，功耗將進一步增加。
隨著諸如其顯示功能已經(jīng)被空前地增強的蜂窩電話之類的便攜式設(shè)備或者可佩帶的設(shè)備的出現(xiàn)，存在一種感覺特別地，最新的電子設(shè)備不僅需要以有限的電池容量允許很長時間的操作，而且還需要具有高等級的顯示性能。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種具有降低功耗的列電極驅(qū)動電路。本發(fā)明是由獨立權(quán)利要求來限定的。從屬權(quán)利要求限定有利的實施例。
可能切斷要輸出在預(yù)定模式期間不顯示的灰度等級的灰度電壓的放大器。這降低了驅(qū)動電路的功耗，并且使用該驅(qū)動電路能使便攜電池操作的設(shè)備工作更長的時間。這種驅(qū)動電路也可以支持一種強制的模式，使得可以完成很大的功率節(jié)省。此外，該選擇裝置根據(jù)不工作的放大器和仍然工作的放大器來執(zhí)行選擇操作，從而可以選擇一個適當(dāng)?shù)幕叶入妷?。在這里提到的“顯示段”被規(guī)定為這個意思本發(fā)明還可以覆蓋用于顯示設(shè)備的驅(qū)動電路，其中由一個信號驅(qū)動包括多個像素的段。
預(yù)定模式可以包括多個子模式，并且要通電的放大器可以在灰度電壓產(chǎn)生裝置中對于每個子模式被確定。這個實施例適合于下面這種情況有多種灰度等級要顯示，并且允許精密控制以便節(jié)省功率。此外，驅(qū)動電路可以包括用于接收控制信號的裝置，該控制信號用于指定預(yù)定模式的內(nèi)容，并且灰度電壓產(chǎn)生裝置可以根據(jù)該控制信號對該放大器的電源執(zhí)行功率控制。
施加給要通電的放大器的特定灰度電壓值可以被分配在最小灰度電壓值與最大灰度電壓值之間的電壓值范圍內(nèi)的灰度電壓值，這已經(jīng)被按照預(yù)定模式被選擇。在這里，該特定灰度電壓可以包括最大灰度電壓和/或最小灰度電壓是優(yōu)選的。因此，即使該顯示模式被轉(zhuǎn)變?yōu)楦?shù)量的灰度等級模式，這也使得有效地使用可用的灰度電壓范圍成為可能。尤其是，當(dāng)最大灰度電壓和最小灰度電壓兩者作為特定灰度電壓而被采用的時候，在顯示較小數(shù)量的灰度等級的模式期間，使用滿量程(full range)和將顯示質(zhì)量的品質(zhì)降低減到最小是可能的。
選擇兩者之一可能在構(gòu)造上是有益的。雖然該特定的灰度電壓可以被分配在該電壓范圍內(nèi)以大體上相等間隔逐漸地排列的灰度電壓值，該特定的灰度電壓還可以有意地以不相等的間距以某種形式排列，例如以具有校正特性的形式排列。
另一方面，該驅(qū)動電路可以進一步包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于將輸入圖像信號的輸入位列(bit train)轉(zhuǎn)換為新的位列，該輸入位列包括比特組序列，每個比特組確定圖像的一個像點的灰度級，對于每個顯示段呈現(xiàn)對應(yīng)的像點，所述新的位列僅具有對應(yīng)于由預(yù)定模式指定的預(yù)定灰度值的比特組。
選擇裝置基于作為新位列的圖像信號來執(zhí)行選擇。采用這種數(shù)據(jù)處理和相應(yīng)的配置使它可能適當(dāng)?shù)剡x擇灰度電壓產(chǎn)生裝置的有效輸出而無需改變選擇裝置的選擇方式，即使圖像信號數(shù)據(jù)比特的數(shù)目根據(jù)要表示的灰度等級的數(shù)目變化。在指定強制模式的情況下，即使圖像信號的數(shù)據(jù)比特數(shù)目不符合這種情況，也可以同樣地進行適當(dāng)?shù)倪x擇，該強制模式將稍后描述。
在這里，數(shù)據(jù)處理裝置可以通過將輸入圖像信號的位列的至少一個高階比特的內(nèi)容用于它的低階比特來形成規(guī)定比特數(shù)的位列，或者該數(shù)據(jù)處理裝置通過將至少一個比特的固定值用于它的低階比特來形成規(guī)定比特數(shù)的位列。更優(yōu)選地，該數(shù)據(jù)處理裝置可以形成規(guī)定比特數(shù)的位列以便該位列可以具有能夠指定最大灰度電壓和/或最小灰度電壓的值。這允許該規(guī)定的灰度電壓范圍被有效地使用。
此外，為了獲得以上所述的目的，按照本發(fā)明第二個方面的驅(qū)動電路是一種用于能夠進行顯示灰度的顯示設(shè)備中的列電極驅(qū)動電路，包括包括放大器和分壓器電路的灰度電壓產(chǎn)生裝置，該放大器分別中繼多個具有逐漸地電平移動的值的灰度電壓，該分壓器電路與該放大器的輸出端耦合，用于對放大器的輸出電壓進行分壓以便產(chǎn)生減小的灰度電壓；和選擇裝置，用于按照指示每個像素或者每個預(yù)定顯示單元的灰度等級的圖像信號來選擇和輸出用于該像素或者顯示單元的任何灰度電壓，在預(yù)定模式中，通過從相應(yīng)的放大器電隔離該目標分壓器電路(the subject potential dividercircuit)，或者通過避免可能通過其分壓作用所引起的那個放大器的輸出電流流動，從而使該流動基本上不會發(fā)生，該灰度電壓產(chǎn)生裝置禁止任何產(chǎn)生對應(yīng)于預(yù)定灰度等級的預(yù)定數(shù)量的灰度電壓的分壓器電路的輸出，在該預(yù)定模式期間，該選擇裝置選擇任何有效的電壓。這方面還可以降低用于輸出以預(yù)定模式顯示所不需要的灰度等級的灰度電壓的分壓器電路的功耗。
該分壓器電路可以具有給出高電位的第一連接端和給出低電位的第二連接端，以便對第一和第二連接端之間的電位差進行分壓，該連接端被耦合在放大器的輸出線路之間，該連接端中的至少一個經(jīng)開關(guān)電路被耦合到輸出線路，該開關(guān)電路使得輸出線路之間的導(dǎo)電路徑被斷開或者閉合，在該分壓器電路的輸出被禁止的時候，該開關(guān)電路對該路徑執(zhí)行斷開控制。在該灰度電壓產(chǎn)生裝置禁止由其分壓效應(yīng)所引起的該放大器的輸出電流源流動的情況下，該分壓器電路可以具有給出高電位的第一連接端和給出低電位的第二連接端，以便對第一和第二連接端之間的電位差進行分壓，該連接端被耦合在放大器的輸出線路之間，該連接端中只有一個經(jīng)開關(guān)電路被耦合到輸出線路，該開關(guān)電路使得輸出線路之間的導(dǎo)電路徑被斷開或者閉合，在該分壓器電路的輸出被禁止的時候，該開關(guān)電路對該路徑執(zhí)行斷開控制。在強制模式期間或者進行與強制模式相同的灰度顯示的顯示模式期間，這允許正確輸出期望的灰度電壓而無需改變選擇裝置的選擇方式。也就是說，當(dāng)該分壓器電路的輸出被禁止的時候，該分壓器輸出端具有大體上與施加給一個保持連接到該分壓器電路的放大器輸出端的連接端的較高電位或者較低電位相同的電位，因此，即使在該分壓器輸出端上顯示的電平由選擇裝置選擇，對應(yīng)于該一個連接端的電位的特定灰度電壓(未分壓的)將被選擇。這使得容易地實現(xiàn)該強制模式及其等效模式成為可能。
作為就以上描述的特征來說，這個方面還可以另外具有這樣的特征-該預(yù)定模式包括多個子模式，并且允許輸出的分壓器電路在該灰度電壓產(chǎn)生裝置中對于每個子模式得以確定；-該驅(qū)動電路包括用于接收控制信號的裝置，該控制信號用于指定預(yù)定模式的內(nèi)容，并且該灰度電壓產(chǎn)生裝置按照該控制信號對該分壓器電路執(zhí)行禁止/允許輸出控制；-允許輸出的特定灰度電壓被分配從最大灰度電壓值到最小灰度電壓值的電壓范圍內(nèi)的灰度電壓值，它已經(jīng)被按照該預(yù)定模式被選中；-該特定灰度電壓包括最大灰度電壓和/或最小灰度電壓；-該特定灰度電壓被分配在該電壓范圍內(nèi)以大體上相等間隔逐漸排列的灰度電壓值；-該驅(qū)動電路進一步包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于執(zhí)行根據(jù)輸入圖像信號的位列形成具有規(guī)定比特數(shù)的位列的數(shù)據(jù)處理，該具有規(guī)定比特數(shù)的位列能夠顯示要以預(yù)定模式表示的灰度等級，該灰度等級由該預(yù)定模式來指定；該選擇裝置根據(jù)基于由該數(shù)據(jù)處理裝置獲得的新位列的輸入數(shù)據(jù)判定選擇狀態(tài)；和該灰度電壓產(chǎn)生裝置被安排用來將對應(yīng)于可以由新位列在預(yù)定模式中指定的灰度等級的灰度電壓指定為因允許輸出從而輸出的灰度電壓；-該數(shù)據(jù)處理裝置通過將輸入圖像信號位列的至少一個高階比特的內(nèi)容用于其低階比特來形成規(guī)定比特數(shù)的位列；-該數(shù)據(jù)處理裝置通過將至少一個比特的固定值用于其低階比特來形成規(guī)定比特數(shù)的位列；和-該數(shù)據(jù)處理裝置形成該規(guī)定比特數(shù)的位列，使得該位列可以具有能夠指定最大灰度電壓和/或最小灰度電壓的值。
因此，有可能期望這些特征所特有的優(yōu)點。
在以上所述的第一和第二方面中，該預(yù)定模式可以具有至少一個表示比最大數(shù)量的灰度等級更小數(shù)量的灰度等級的模式，或者該預(yù)定模式可以包括一個表示顯示操作所需數(shù)量的灰度等級的模式和一個表示強迫指定的灰度等級的模式。并且該灰度電壓產(chǎn)生裝置的輸出可以不經(jīng)其它放大器就施加給該選擇裝置，并且該選擇裝置可以不經(jīng)其它放大器就使得其選擇輸出，這可以進一步促進功率降低的效果。
本發(fā)明還提供一種使用以上所述的驅(qū)動電路的顯示設(shè)備。當(dāng)本發(fā)明適用的顯示設(shè)備是諸如蜂窩電話之類的設(shè)備時，該預(yù)定模式的內(nèi)容或者要顯示的灰度等級的數(shù)目可以根據(jù)是否其處于例如等待通信操作的模式，是否未處于諸如電話交談之類的主操作模式，或者根據(jù)該等待模式的狀態(tài)來確定。在該等待模式中，該用戶通常對于該顯示設(shè)備的顯示性能并未附加許多的重要性。因此，在上述模式中，降低要顯示的灰度等級的數(shù)目實質(zhì)上并不意味著降低顯示性能。所以，與上述的條件配合，如上所述降低該驅(qū)動電路的功耗將是非常方便的。
附圖簡述本發(fā)明的這些和其它方面將進一步參考附圖進行闡明和描述，其中

圖1是示出了與本發(fā)明一起應(yīng)用的矩陣尋址電路的常規(guī)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是一個示出了按照本發(fā)明的源極驅(qū)動器配置的方框圖；圖3是一個示出了在圖1的源極驅(qū)動器中進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路操作的時序圖；圖4是一個示出在圖1的源極驅(qū)動器中的灰度等級電壓產(chǎn)生電路的一個結(jié)構(gòu)性例子的示意圖；圖5是一個示出在圖像數(shù)據(jù)信號中像素數(shù)據(jù)塊排列和在該數(shù)據(jù)塊的值和相應(yīng)的灰度電壓之間的關(guān)系的示意圖；圖6是這樣一個示意圖，它示出了在16個灰度等級顯示期間在圖像數(shù)據(jù)信號中像素數(shù)據(jù)塊的排列和在該數(shù)據(jù)塊的值和相應(yīng)灰度電壓之間的關(guān)系的例子；圖7是一個示出當(dāng)6位圖像數(shù)據(jù)被以強制模式輸入的時候像素數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)例子的說明；圖8是一個示出圖4的排列改進的示意圖；圖9是這樣一個示意圖，它示出了在16灰度顯示期間在圖像數(shù)據(jù)信號中像素數(shù)據(jù)塊的排列和在該數(shù)據(jù)塊的值和相應(yīng)的灰度電壓之間的關(guān)系的另一個例子，其被用于圖8的排列；圖10是一個示出當(dāng)6位圖像數(shù)據(jù)被以強制模式輸入的時候像素數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)例子的說明，其被用于圖8的排列；圖11是一個示出在灰度電壓值和它們排列順序之間關(guān)系的圖形，用于比較圖像數(shù)據(jù)塊的一個排列例子和另一個排列例子；圖12是一個示出圖4的排列改進的示意圖，它被用于代替圖8的排列；圖13是這樣一個示意圖，它示出了在16灰度顯示期間，在圖像數(shù)據(jù)信號中像素數(shù)據(jù)塊的排列和在該數(shù)據(jù)塊的值和相應(yīng)的灰度電壓之間的關(guān)系的另一個例子，它被用于圖12的排列；
圖14是一個示出當(dāng)6位圖像數(shù)據(jù)被以強制模式輸入的時候像素數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)例子的說明，它被用于圖12的排列；圖15示出了用于像素數(shù)據(jù)塊的處理方式的一個例子的方框圖；圖16是示出用于像素數(shù)據(jù)塊的處理方式的另一個例子的方框圖；圖17是示出在源極驅(qū)動器中的灰度電壓產(chǎn)生電路的另一個結(jié)構(gòu)例子的示意圖；圖18是一個示出圖17的結(jié)構(gòu)改進的示意圖；圖19是一個示出了在3位顯示模式期間像素數(shù)據(jù)塊的排列和在該數(shù)據(jù)塊的值和相應(yīng)的灰度電壓之間關(guān)系的示意圖；圖20是一個示出了在2位顯示模式期間像素數(shù)據(jù)塊的排列和在該數(shù)據(jù)塊的值和相應(yīng)灰度電壓之間關(guān)系的示意圖；圖21是一個示出了在1位顯示模式期間像素數(shù)據(jù)塊的排列和在該數(shù)據(jù)塊的值和相應(yīng)的灰度電壓之間關(guān)系的示意圖；圖22是一個示出按照本發(fā)明的多級轉(zhuǎn)換類型灰度電壓產(chǎn)生電路的一個例子的上半部示意性結(jié)構(gòu)方框圖；圖23是一個示出按照本發(fā)明的多級轉(zhuǎn)換類型灰度電壓產(chǎn)生電路的一個例子的下半部示意性結(jié)構(gòu)的方框圖；圖24是一個示出在圖22和23的灰度電壓產(chǎn)生電路中使用的控制信號的已定義內(nèi)容的表；圖25是示出按照本發(fā)明的多級轉(zhuǎn)換類型灰度電壓產(chǎn)生電路的另一個例子的上半部示意性結(jié)構(gòu)的方框圖；圖26是示出按照本發(fā)明的多級轉(zhuǎn)換類型灰度電壓產(chǎn)生電路的另一個例子的下半部示意性結(jié)構(gòu)的方框圖；圖27是一個示出按照本發(fā)明的灰度電壓產(chǎn)生電路的另一個實施例的示意性結(jié)構(gòu)的方框圖；圖28是一個示出按照本發(fā)明的灰度電壓產(chǎn)生電路的另一個實施例的示意性結(jié)構(gòu)的方框圖；和圖29是一個示出按照本發(fā)明的灰度電壓產(chǎn)生電路的又一個實施例的示意性結(jié)構(gòu)的方框圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明在下文中將參考附圖更詳細地解釋本發(fā)明的實施例。
圖1示出了按照本發(fā)明一個實施例的液晶顯示器的矩陣尋址電路的常規(guī)結(jié)構(gòu)。
在圖1中，這個矩陣尋址電路10被安排用來驅(qū)動有源矩陣液晶顯示(LCD)設(shè)備的顯示面板20，在該液晶顯示設(shè)備上上，例如場效應(yīng)薄膜晶體管(TFT)作為有源元件和像素相一致地被放置，用于在預(yù)定顯示區(qū)內(nèi)驅(qū)動像素。
在該顯示面板20上，TFT 21被安排在矩陣的Y行、X列中。TFT21的柵極在行基礎(chǔ)上被連接到對于每一行水平穿過顯示區(qū)并相互平行的柵極總線，并且TFT 21的源電極在列基礎(chǔ)上被連接到對于每一列垂直穿過顯示區(qū)并相互平行的源極總線。TFT 21的漏極被連接到它們相應(yīng)的像素電極23，并且個別像素的面積基本上是由這些像素電極23確定的。
該顯示面板20進一步被提供公共電極25，該公共電極25與該像素電極相對放置并具有一個縫隙。這個縫隙被以液晶介質(zhì)(未示出)填充，并且在這個例子中，該公共電極25在整個顯示區(qū)域上延伸。該TFT 21通過經(jīng)由柵極總線提供的柵極控制信號被有選擇地逐行接通。基于經(jīng)由源極總線提供的像素信息信號，被接通的TFT被引入驅(qū)動狀態(tài)。該像素電極23按照這種驅(qū)動狀態(tài)由該漏極給出一個電位。對于每個像素電極，該液晶介質(zhì)的方向是由一個差值確定的電場控制的，該差值是在這個給出的像素電極電位和施加給公共電極25的電壓電平之間的差值。因此，該液晶介質(zhì)可以根據(jù)每個像素的像素信息調(diào)節(jié)來源于背光系統(tǒng)(未示出)并穿過該介質(zhì)到前側(cè)(或者來自正面光系統(tǒng)入射光的反射)的光。因為這種液晶顯示器面板的配置和操作是為大家所熟知的，在這里不作進一步地解釋。
驅(qū)動電路10被提供有信號控制部分30、基準電壓產(chǎn)生部分40、作為列驅(qū)動裝置的源極驅(qū)動器50，和作為行驅(qū)動裝置的柵極驅(qū)動器60。
信號控制部分30從信號提供裝置(未示出)接收圖像數(shù)據(jù)的紅(R)、綠(G)和藍(B)色彩分量形式的圖像數(shù)據(jù)信號、點時鐘信號CLK和包括水平和垂直同步信號的同步信號SYNC。該信號控制部分30根據(jù)時鐘信號CLK和同步信號SYNC的定時將也被稱為“數(shù)據(jù)”的圖像數(shù)據(jù)信號R、G、B傳送到源極驅(qū)動器50。此外，信號控制部分30根據(jù)時鐘信號CLK和同步信號SYNC產(chǎn)生一個控制源極驅(qū)動器50的源極控制信號St，和一個控制柵極驅(qū)動器60的柵極控制信號Gc。
電壓產(chǎn)生部分40基于來自電源系統(tǒng)(未示出)的電源電壓V產(chǎn)生和提供源極驅(qū)動器50所需的電源電壓Vs、Vp，和柵極驅(qū)動器60所需的電源電壓Vs。該電壓產(chǎn)生部分40基于電源電壓V，進一步給在顯示面板20上的公共電極產(chǎn)生和提供一個電壓信號Vcom。
源極驅(qū)動器50被提供有用于圖像數(shù)據(jù)信號的每個色彩分量R、G和B的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。對于顯示面板20水平線中的每個像素，產(chǎn)生一個模擬信號。這個模擬信號的電平是對應(yīng)于要由那個像素按照該圖像數(shù)據(jù)信號顯示的灰度級。每個模擬信號的電壓電平從一個水平掃描周期的開始，直到下一個水平掃描周期開始為止被保持恒定，并且被施加給各自相應(yīng)的源極總線。施加給源極驅(qū)動器50的源極控制信號St構(gòu)成用于確定諸如水平掃描周期、數(shù)模R轉(zhuǎn)換、施加給源極總線的電壓電平的定時之類的定時的基礎(chǔ)。
柵極驅(qū)動器60按照選柵極制信號Gc有選擇地激活顯示面板20的柵極總線，例如，有選擇地順序?qū)㈩A(yù)定的高電壓施加給總線。激活的柵極總線接通與其相連的各自TFT，而同時上述模擬信號被施加給這些TFT的源極。因此，每個TFT經(jīng)由其漏極和像素電極將對應(yīng)于模擬信號電平的電位傳送給液晶介質(zhì)的對應(yīng)部分，以便調(diào)節(jié)電場和介質(zhì)的分子取向狀態(tài)。因此，在相應(yīng)的線或者行上的所有像素根據(jù)如上所述用于那個線的模擬信號被同時光學(xué)調(diào)節(jié)。
該顯示面板20通常是借助于源極驅(qū)動器50和柵極驅(qū)動器60的控制和公共電壓信號Vcom的控制來“交替驅(qū)動的”，但是為了簡化說明，在這里不進一步敘述。但是，應(yīng)當(dāng)注意到，這樣的交替驅(qū)動模式被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖2示出了舉例說明源極驅(qū)動器50的示意性配置的功能方框圖。來自電壓產(chǎn)生部分40的電源電壓Vs和Vp被施加給灰度電壓產(chǎn)生電路2。該灰度電壓產(chǎn)生電路2被設(shè)計成能產(chǎn)生顯示面板所需要的最大數(shù)目(在這個例子中是64個)的灰度電壓(在下文中表示為“#0至#63”)，并且稍后將描述其細節(jié)。還按照在顯示期間將被顯示的灰度等級的數(shù)目(也就是說，當(dāng)前顯示操作所需灰度等級的數(shù)目)，將操作模式控制信號4s施加給灰度電壓產(chǎn)生電路2作為操作模式信號。根據(jù)灰度等級的數(shù)目還施加強制模式控制信號4f給灰度電壓產(chǎn)生電路2，該灰度等級是不管當(dāng)前的顯示操作被強制地表示的。
從灰度電壓產(chǎn)生電路2輸出的灰度電壓#0、#1、...、#63被施加給數(shù)據(jù)譯碼和電壓選擇電路(以下簡稱為“譯碼和選擇電路”)的各自輸入端30、31、...、3x，這里“x”表示顯示面板20的列電極的數(shù)目。譯碼和選擇電路30、31、...、3x被進一步施加來自該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1的“串并轉(zhuǎn)換的”圖像數(shù)據(jù)信號，作為它們各自的選擇控制信號。該譯碼和選擇電路每個都按照這個選擇控制信號選擇該灰度電壓的任意一個，并且將選擇的電壓施加給相應(yīng)的列電極。
該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(S/P)1執(zhí)行串行接收和捕獲輸入圖像數(shù)據(jù)信號“數(shù)據(jù)”以及同時并行輸出每個水平掃描周期的數(shù)據(jù)信號的操作。更具體地說，如圖3所示，該輸入圖像數(shù)據(jù)信號具有這樣的形式一組每個由作為一個象素信息的6比特組成的像素數(shù)據(jù)塊D0、D1、D2、...、Dx(x對應(yīng)于一行預(yù)定的顯示單元的數(shù)目，或者顯示面板20的列電極的數(shù)目)在時間序列上連貫地和順序地到達。當(dāng)同時更新和輸出一個水平掃描周期的每個像素數(shù)據(jù)塊時，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1基于定時信號St在每個水平掃描周期(H)都保持這個像素數(shù)據(jù)塊組。因此，6比特像素數(shù)據(jù)塊D0、D1、D2、...、Dx被同時或者并行地輸出給譯碼和選擇電路30、31、32、...、3x，如圖3的“S/P1的輸出”所示。
每個譯碼和選擇電路按照6比特像素數(shù)據(jù)塊的并行輸出選擇相應(yīng)的灰度電壓。一個像素數(shù)據(jù)塊代表64種信息的任何一個，因此，每個譯碼和選擇電路可以譯碼該信息并選擇對應(yīng)于該譯碼結(jié)果的灰度電壓#0、#1、...、#63中的任何一個。這種譯碼和選擇的方式將在后面進行描述。
因此，當(dāng)灰度電壓被施加給行序中的列電極時，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)信號“數(shù)據(jù)”的灰度電壓對每個水平掃描周期被更新。
圖4示意性地說明了灰度電壓產(chǎn)生電路2的內(nèi)部配置。
在圖4中，來自(先前的)電壓產(chǎn)生部分40(參見圖1)的基本灰度電壓Vs由分壓器電路根據(jù)在電源點和接地點之間形成的電阻器R0至R63的串聯(lián)電路被分壓。如圖所示，這些分壓器電阻在公共連接點和接地點上被分接，并且從該分接輸出端中獲得分壓電壓V0至V63。這些分壓電壓被分別輸入緩沖放大器A0至A63。這些放大器對輸入的分壓電壓執(zhí)行預(yù)定的放大(在這個例子中以1.0的輸入一輸出比)，同時保證阻抗與列電極匹配，并且對列電極提供作為灰度電壓#0、#1、...、#63的輸出。
按照這個實施例，灰度電壓產(chǎn)生電路2的特征在于這些放大器中預(yù)定數(shù)量的放大器起特定放大器的作用，并且采用固定的形式，由此放大器被施加來自電壓產(chǎn)生部分40的放大器電源電壓Vp，同時其余的放大器起未指定的放大器的作用，該未指定的放大器是對應(yīng)于可省略的預(yù)定灰度等級的可中斷放大器，其余放大器被有選擇地施加電源電壓Vp。如從圖4清晰可見的，特定放大器A0、A4、...、A55、A59、A63以固定的方式被連接到電源線，同時剩余的未指定放大器A1至A3、...、A56至A58和A60至A62分別經(jīng)由開關(guān)電路SW1至SW3、...、SW56至SW58和SW60至SW62被連接到電源線。因而，這些開關(guān)電路被構(gòu)造為通過公共控制信號C0去控制ON/OFF。這個控制信號C0是從與門201的輸出中獲得，該與門201從上述的操作模式信號4s和上述強制模式信號4f經(jīng)非門200的反相輸出之間執(zhí)行邏輯與。
在這個例子中，其電源供給是固定的特定放大器的數(shù)目是16，并且這些被選擇的放大器其輸入端被施加分壓電壓(特定的灰度電壓)V0、V4、...、V55、V59、V63，該分壓電壓V0、V4、...、V55、V59、V63被在從電壓V0至V63的電壓范圍中以大體上相等的間隔排列。另一方面，剩余的48個未指定放大器有選擇地被施加電源，并且這些放大器其輸入端被施加分壓電壓(未指定的灰度電壓或者中間的灰度電壓)V1至V3、...、V56至V58、V60至V62，該分分壓電壓V1至V3、...、V56至V58、V60至V62表示在電壓范圍中對應(yīng)于在特定灰度電壓之間可省略的灰度等級的中間值。在這個灰度電壓產(chǎn)生電路2中，在當(dāng)強制模式信號4f沒有示出強制模式并且處于低電平時顯示操作中指定的灰度等級的數(shù)目是64的情況下，控制信號C0是由表示對應(yīng)于這種情況(這里是高電平)的狀態(tài)的控制信號4s激活，并且附著于選擇電源類型放大器的開關(guān)電路打開，其中64是顯示面板20的灰度等級的最大數(shù)目。這使灰度電壓產(chǎn)生電路的所有的放大器被投入使用，由此，所有的灰度電壓，也就是說，不僅灰度電壓#0、#4、...、#55、#59、#63，而且基于電壓V1至V3、...、V56至V58、V60至V62灰度電壓#1至#3、...、#56至#58、#60至#62電壓被有效地輸出。另一方面，在當(dāng)強制的模式信號4f不表示該強制模式并且處于低電平時顯示操作中指定的灰度等級的數(shù)目是16的情況下，控制信號C0不被表示對應(yīng)于這種情況(在這里是低電平)的狀態(tài)的控制信號4s激活，并且附著于選擇電源類型放大器的開關(guān)電路斷開。這使該放大器被電隔離(灰度電壓線路大體上是開路)，從而僅將持續(xù)的電源類型放大器A0、A4、...、A55、A59、A63投入操作。因此，僅16個特定的灰度電壓#0、#4、...、#55、#59、#63被有效地輸出。
在強制模式信號4f表示一個強制模式并且處于高電平的時候，控制信號C0是無效的，并且不管在顯示操作期間指定灰度等級的數(shù)目，開關(guān)電路被斷開，以便僅16個特定灰度電壓被同樣有效地輸出。
借助于具有這種配置的灰度電壓產(chǎn)生電路2和與譯碼與選擇電路30至3x一致，在圖2中示出的源極驅(qū)動器50執(zhí)行以下獨特的操作。
在標準的64灰度顯示的情況下，像素數(shù)據(jù)信號“數(shù)據(jù)”能夠每像素攜帶所有的6個比特到達。此時，一個像素數(shù)據(jù)塊Dn的格式可以表示為如圖5所示出的。也就是說，六個比特Q0、Q1、Q2、Q3、Q4和Q5從LSB到MSB順序排列，該六個比特中的每一個都具有任意的二進制值。如圖5中更詳述的例子所示，定義了這些比特可以取的值和灰度電壓之間的關(guān)系定義。在這個例子中，由比位列示出的二進制值被直接用作灰度電壓的排列號。
如上所述，在64灰度顯示的情況下，灰度電壓產(chǎn)生電路2的所有的放大器都被操作，并且所有的灰度電壓被有效地輸出并被施加給譯碼和選擇電路30至3x。相應(yīng)地，譯碼和選擇電路30至3x還基于如圖5所示的關(guān)系來譯碼像素數(shù)據(jù)塊Dn，以便確定哪一個對應(yīng)于該數(shù)據(jù)的內(nèi)容并選擇施加給它的任何一個灰度電壓#0至#63。因為一個水平掃描周期的所有像素數(shù)據(jù)塊可以指定所有的64種灰度電壓，所以以每像素6比特格式的圖像數(shù)據(jù)的灰度顯示的飽和色(fullshade)借助于有效地輸出的所有灰度電壓并通過為每個列電極選擇這些灰度電壓中的任何一個來實現(xiàn)。
與上述不同的是，在標準的16灰度顯示的情況下，像素數(shù)據(jù)信號“數(shù)據(jù)”能夠每像素攜帶4個比特到達，如在圖6的頂部所示。此時，一個像素數(shù)據(jù)塊Dn的格式可以如圖6的中間行所示來設(shè)置。在這個例子中，在上述64灰度顯示期間基本上無需毀壞塊格式，每個具任意二進制值的四個比特Q3、Q2、Q1和Q0在數(shù)據(jù)塊中從MSB開始順序排列，同時，該位列中的兩個高階比特Q3和Q2在該數(shù)據(jù)塊中的LSB側(cè)的兩個比特位置中被重復(fù)設(shè)置(高階比特再布置格式)。圖6的第三行示出了這個模式的更多細節(jié)，并且定義了這些比特可以取的值和灰度電壓之間的關(guān)系。
另一方面，在強制的16灰度顯示的情況下，像素數(shù)據(jù)信號“數(shù)據(jù)”能夠每像素攜帶所有6個比特到達，如在圖7的頂部所示。此時，一個像素數(shù)據(jù)塊Dn的格式可以設(shè)置為如圖7的中間行所示。在這個例子中，在上述64灰度顯示期間基本上無需毀壞該塊格式，每個具有任意二進制值的四個比特Q5、Q4、Q3和Q2在該塊中從MSB開始順序排列，同時該原始位列的兩個高階比特Q5和Q4在該塊中的LSB側(cè)的兩個比特位置中被重復(fù)設(shè)置(高階比特再布置格式)，從而代替原始的兩個比特Q1和Q0。圖7的第三行示出這個模式的更多細節(jié)，和這些比特可以采用的值之間的關(guān)系，并且灰度電壓被限定。
如在圖6的頂部所示，在強制的16灰度顯示的情況下，當(dāng)像素數(shù)據(jù)信號“數(shù)據(jù)”能夠每像素攜帶4個比特到達的時候，與如上所述在標準的16灰度顯示的情況下一樣，兩個高階的比特Q3和Q2被復(fù)制到低階的比特。
因此，在6比特數(shù)據(jù)輸入和4比特數(shù)據(jù)輸入兩種情況下，可以指定相同的16個灰度電壓。
如上所述，在標準/強制的16灰度顯示的情況下，灰度電壓產(chǎn)生電路2中只有一些放大器A0、A4、...、A55、A59、A63工作，并且只有局限于的16種灰度電壓#0、#4、#8、#12、#17、#21、#25、#29、#34、#38、#42、#46、#51、#55、#59和#63的灰度電壓被有效地輸出并施加給譯碼和選擇電路。相應(yīng)地，譯碼和選擇電路30至3x也基于在圖6和7中示出的關(guān)系來譯碼像素數(shù)據(jù)塊Dn，以便確定哪一個對應(yīng)于該數(shù)據(jù)的內(nèi)容并選擇所提供的灰度電壓#0、#4、#8、#12、#17、#21、#25、#29、#34、#38、#42、#46、#51、#55、#59和#63中的任何一個。因為即使對于一個水平掃描周期的所有象素數(shù)據(jù)塊，只有這16種灰度電壓可以指定，所以為每個列電極選擇它們中的任何一個允許正確地實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)以每像素4比特的格式進行灰度顯示。
按照上述的源極驅(qū)動器50，在具有較小灰度等級的顯示模式的情況下，電隔離那些輸出不必要的灰度電壓的放大器是可能的，因此降低了功耗。這個優(yōu)點對于其要顯示的中間色調(diào)的數(shù)目可變的顯示設(shè)備來說變?yōu)橹匾?。例如，在由蜂窩電話代表的所謂的可移動或者可佩帶設(shè)備的情況下，用戶沒有那么多的機會操縱設(shè)備，并且等待操作的時間是非常地長。這種設(shè)備通常具有多種的功能，從需要高顯示質(zhì)量的操作模式到僅需要兩種色調(diào)的顯示操作模式。因此，在這種等待操作中節(jié)省多余的功率和具有少數(shù)中間色調(diào)的顯示模式而無需強制實際操作的任何犧牲等對于實際操作是合適并且合理的，因此，完全是所希望的。
如從在圖6和7中示出的，在位列和灰度電壓之間的關(guān)系中清晰可見的，最小灰度電壓#0和最大的灰度電壓#63甚至可以如同64灰度顯示一樣用于這種16灰度顯示。因此，灰度電壓被以在最小的灰度電壓和最大的灰度電壓之間大體上相同的間隔排列的這種方式被選擇。這個實施例以上述的高階2比特再布置格式來實現(xiàn)這種灰度電壓的選擇(排列)。采用這種格式使使用最大和最小的灰度電壓和有效地使用灰度電壓范圍的整個寬度成為可能，從而簡單地選擇在該電壓范圍中以大體上相同的間隔排列的灰度電壓。
這個實施例意圖是在16灰度顯示期間以高階的2比特再布置格式選擇灰度電壓，但是還有其它的選擇方法。圖8按照這種修改的選擇方法示出了灰度電壓產(chǎn)生電路2的配置，其中與圖4中相同的組成部分被分配給相同的參考符號。
圖8中的配置不同于圖4中，其中放大器A63被選擇作為恒定功率放大器，以便提供最大電壓V63的恒定輸出，并且對于每四個電壓線，可以使用作為參考的放大器A63來選擇恒定供電的其它放大器。這個差別在圖9和10被闡明。
與圖6和7的情況一樣，通過要選擇的灰度電壓的例子和譯碼和選擇電路的譯碼規(guī)則，圖9和10示出了像素數(shù)據(jù)塊Dn的格式。在圖9中，在64灰度顯示期間基本上無需毀壞上述塊格式，每個具有任意二進制值的四個比特Q3、Q2、Q1和Q0在塊中從MSB側(cè)開始被順序地設(shè)置，同時固定值“11”被分配給在相同塊中LSB側(cè)的兩個比特位置(最大基準低階比特固定格式)。圖10示出在強制的16灰度顯示的情況下，在六個比特Q5、Q4、Q3、Q2、Q1和Q0作為輸入像素數(shù)據(jù)塊被提供的時候執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理。在該處理過程中，原始的高階位列Q5、Q4、Q3和Q2保持不變，同時固定值“11”代替低階位列Q1和Q0被分配給較低的比特(同樣是最大基準低階比特固定格式)。
根據(jù)這些，當(dāng)高階的4比特系列表示最大值的時候，6比特的塊表示最大值，但是即使高階4位列表示最小值，6比特的塊也不表示最小值。此外，與圖6和7的情況一樣，在強制的16灰度顯示期間，結(jié)果，相同的16個灰度電壓可以被設(shè)計為用于6比特數(shù)據(jù)輸入和4比特數(shù)據(jù)輸入。
正如從這些例子中清晰可見的，其排列從最大灰度電壓#63向下正好每次減小4個步長的灰度電壓被選擇。對于這種情況和圖6和7中情況之間的對比，期望參見圖11。圖11示出了在整個灰度電壓范圍內(nèi)灰度電壓的排列(這是灰度電壓完全線性變化的一個例子)。黑色的點表示按照在圖6和7中高階2比特再布置格式的灰度電壓，白色的點表示按照在圖9和10中最大基準兩個低階比特固定格式的灰度電壓。由此可以清晰知道，前者采用灰度電壓范圍內(nèi)的最大值和最小值用于灰度電壓，并且選擇在該范圍內(nèi)以大體上相同的間隔放置的灰度電壓作為其它的灰度電壓。相比之下，后者采用最大值作為灰度電壓，并且將該最大值用作參考，選擇在該范圍內(nèi)從該最大值開始以完全相等間隔放置的灰度電壓作為其它灰度電壓。
在某個有限電壓范圍被有效使用并且沒有灰度顯示范圍被犧牲的(作為結(jié)果，允許更全面的中間色調(diào)表示)意義上，前者是更有益的。但是，根據(jù)應(yīng)用的系統(tǒng)，在前者中再布置高階的兩個比特的處理過程可能復(fù)雜化配置，例如，對于那個處理過程需要特定的存儲功能，因此就簡化數(shù)據(jù)處理而言后者也可以是有益的。此外，在后者中，在16灰度顯示期間，對應(yīng)于灰度電壓#0、#1和#2的中間色調(diào)顯示被放棄，但是，最低的灰度電壓#3是低到可以忽略的，并且從64灰度顯示轉(zhuǎn)換到16灰度顯示最初意味著要被顯示的中間色調(diào)變得粗糙，因此，在很多情況下這個放棄無關(guān)緊要。
此外，作為代替圖8的配置的另一個改進例子，放大器A0可以被選擇作為恒定供電的放大器，以便保持最小電壓V0的固定輸出作為特定的灰度電壓，對于每四個電壓線路，可以使用放大器A0作為基準選擇被恒定供電并輸出其它特定灰度電壓的放大器。
圖12示出了按照這樣修改的例子的灰度電壓產(chǎn)生電路2″的配置，并且與圖4中相同的組成部分被分配相同的參考符號。
在圖12中，放大器A0被選擇作為要被恒定供電的放大器，以便使產(chǎn)生最小電壓V0而不是最大電壓V63的固定輸出，對于每四個電壓線路，可以使用放大器A0作為基準，選擇被恒定供電的放大器。這些在圖13和14中被闡明。
與圖6和7或者圖9和10的情況一樣，圖13和14借助于一個被選擇的灰度電壓的例子和譯碼和選擇電路的譯碼規(guī)則示了出像素數(shù)據(jù)塊Dn的格式。在圖13中，在該64灰度顯示期間，基本上無需毀壞上述的塊格式，每個具有任意二進制的四個比特Q3、Q2、Q1和Q0在該塊中被順序地從MSB側(cè)開始定位，同時固定值“00”被分配給在相同的塊中在LSB側(cè)的兩個比特位置(最小基準低階比特固定格式)。圖14示出了在強制的16灰度顯示的情況下，當(dāng)六個比特Q5、Q4、Q3、Q2、Q1和Q0作為輸入像素數(shù)據(jù)塊被施加時執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理，其中當(dāng)原始的高階位列Q5、Q4、Q3和Q2保持不變時，現(xiàn)在固定值“00”而不是低階位列Q1、Q0(同樣，最小基準低階比特固定格式)被分配。
根據(jù)這些，當(dāng)高階的4位列表示最大值時，6個信息塊表示最大值，但是即使高階的4位列表示最大值，這6個信息塊也不表示最大值。此外，與前述例子的情況一樣，在強制16灰度顯示期間，結(jié)果，相同的16個灰度電壓可以被指定用于6個比特數(shù)據(jù)輸入和4個比特數(shù)據(jù)輸入的情況。
按照這個例子，其排列從最小灰度電壓#0向上正好每次增加4個步長的灰度電壓被選擇。參考圖11，在圖8至10的情況中所有的白色點被在直線上朝起點方向移動4個步長。
因此，如圖8至10的情況下，在簡化數(shù)據(jù)處理中這是有益的。此外，在16灰度顯示期間，對應(yīng)于灰度電壓#63、#62和#61的中間色調(diào)的顯示被放棄，但是最高的灰度電壓#60是十分高的，并且這些電壓可以被忽略，因此這個例子是十分實用的。
迄今為止的解釋已經(jīng)描述了這樣的例子低階比特被以低階比特固定格式固定到“11”和“00”上，諸如“01”和“10”之類的其它值也可以被固定為低階比特。也就是說，借助于這些低階比特“01”和“10”，如上所述，既不能獲得最大基準，也不能獲得最小基準，但是提供了一種格式，其中稍微與最大值或者最小值有區(qū)別的值是基準。這意味著因為特定的灰度電壓公共特征通過確定一個參考值以相等間隔被選擇，以便可以獲得大致一樣的效果和優(yōu)點。
以上所述的高階比特再布置格式和低階比特固定格式的數(shù)據(jù)布置處理可以借助于在數(shù)據(jù)序列“數(shù)據(jù)”的電源側(cè)上提供的適當(dāng)裝置來執(zhí)行。
圖15圖示了這樣的例子，其中數(shù)據(jù)處理電路9被提供在該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1之前，數(shù)據(jù)處理電路9的輸入端被施加以數(shù)據(jù)序列“數(shù)據(jù)”。該數(shù)據(jù)處理電路9主要地接收控制信號4s和4f，然后，按照這些控制信號，以高階比特再布置格式或者低階比特固定格式，處理輸入數(shù)據(jù)序列“數(shù)據(jù)”的6個位列或者4個位列，從而總是產(chǎn)生6個比特的輸出數(shù)據(jù)序列，并且傳送數(shù)據(jù)序列到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1。這具有這樣一個優(yōu)點根據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1和選擇電路30至3x不需要變化。
做為選擇，因為該選擇電路30至3x的譯碼規(guī)則本身是確定的，所以也可允許在緊接著選擇電路之前提供一個設(shè)備，例如，響應(yīng)該控制信號4s，在4個比特數(shù)據(jù)的情況下，切換到一個機構(gòu)以便為6個比特選擇控制信號彌補2個丟失的比特。
圖16示出這樣的例子，并且圖示說明以圖6和7的高階比特再布置格式執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)的一部分。在這里，該系統(tǒng)被提供有選擇器91和92，該選擇器分別接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1輸出的6個比特的LSB側(cè)的2比特作為其輸入，以及分別接收MSB側(cè)2個比特作為它們的另一個輸入，并且進一步接收上述的控制信號C0作為它們的控制輸入。此外，一方面，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1的高階4比特輸出被直接與用于選擇電路的選擇控制的高階4比特輸入耦合，并且另一方面，選擇器91和92的輸出被分別地提供給用于選擇電路的選擇控制的低階2比特輸入。按照上述的控制信號C0，選擇器91和92可以選擇和輸出兩個輸入中的任意一個，從而，在標準/強制的16灰度顯示期間，可以選擇和輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1的輸出端6個比特的MSB側(cè)2比特，并且實現(xiàn)高階比特再布置。
順便說及，圖16僅舉例說明了一個選擇電路的配置(第一選擇電路30)，但是相同的配置適用于其它選擇電路。此外，在低階比特固定格式的情況下，預(yù)先確定的固定比特，諸如“11”比特等等可以被用作選擇器91和92的其它輸入。
由于顯示的灰度的數(shù)目轉(zhuǎn)換(例如，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1中的數(shù)據(jù)處理等等)，對于改變選擇電路以便改變灰度電壓產(chǎn)生電路2的輸出方式，有很多其它的實施例。
圖17示出被用于本發(fā)明另一個實施例的源極驅(qū)動器的灰度電壓產(chǎn)生電路2A。
在圖17中，來自于(先前的)電壓產(chǎn)生部分40(參見圖1)基準灰度電壓Vs被低級分壓器電路分壓，該低級分壓器電路是以在電源點和接地點之間形成的電阻R63、R62-59、R58-55、…、R3-0串聯(lián)電路為基礎(chǔ)的。如在圖17中所示，這些電位分壓電阻和接地點的公共連接點被作為抽頭引出，并且16個低級分壓的電壓(基礎(chǔ)灰度電壓)V0、V4、...、V55、V59、V63分別從這些分接的輸出端獲得。這些低級分壓的電壓被分別地輸入給16個緩沖放大器A0′、A4′、...、A55′、A59′、A63′。這些放大器對輸入的分壓電壓執(zhí)行預(yù)定的放大，如上述的實施例的情況一樣，同時保證與相應(yīng)的列電極阻抗匹配，并且電源輸出作為灰度電壓#0、#4、...、#55、#59、#63。
基于由4個或者5個電阻構(gòu)成的串聯(lián)電路的精密控制分壓器電路D4-0、...、D59-55、D63-59在一個緩沖放大器的輸出線路和下一個緩沖放大器的輸出線路之間形成。此外，這些精密的分壓器電路的兩頭經(jīng)由開關(guān)電路SW0、SW4L、SW4H、...、SW55L、SW55H、SW59L、SW59H和SW63被連接到放大器的輸出線路。每個開關(guān)電路是由控制信號C0控制從而ON/OFF，該控制信號C0可以等效于在上述實施例中的控制信號。
當(dāng)相應(yīng)的開關(guān)電路被閉合的時候，灰度電壓#4、...、#55、#59和#63由精密分壓器電路分壓。如圖17所示，在精密分壓電路中的這些分壓器電阻的公共連接點被作為抽頭引出，并且每個具有在上述的低級分壓的電壓之間的值的精密分壓的電壓(中間灰度電壓)#1至#3、...、#56至#58、#60至#62是分別從這些抽頭的輸出中獲得的。這些被精密地分壓的電壓和上述的粗糙分壓的電壓V0、V4、...、V55、V59、V63的輸出#0、#4、...、#55、#59和#63一起被施加給列電極。
這個實施例意圖是直接將放大器的輸出施加給用于預(yù)先確定的16個灰度電壓的列電極，并且當(dāng)其它灰度電壓是多余的時候，通過(更精密地)分壓預(yù)先確定的灰度電壓，同時使用開關(guān)電路從這個灰度電壓產(chǎn)生電路電隔離精密分壓器電路來獲得其它灰度電壓。
按照這種配置，在16灰度顯示期間，斷開開關(guān)電路防止精密的分壓器電路被加載在放大器上，因此放大器不需要提供電流給精密的分壓器電路。這允許如在前述的實施例的情況下一樣，顯示降低功耗的效果。
這個實施例也是以前述高階比特再布置格式為基礎(chǔ)。也就是說，經(jīng)由放大器輸出的特定灰度電壓是具有在圖6和7中示出的排列數(shù)量的灰度電壓，并且其它的灰度電壓是以對應(yīng)于其它的排列數(shù)量的精密分壓器電路的分壓輸出為基礎(chǔ)的。
這個實施例的配置還可以被修改為以已經(jīng)提及的最大基準低階比特固定格式為基礎(chǔ)的配置。圖18示出了按照這個改進的灰度電壓產(chǎn)生電路2A′。在圖18中的配置遵循在圖9和10中示出的最大基準低階2比特固定格式，但是代替這個格式，不僅可以使用在圖13和14中示出的最小基準低階2比特固定格式，而且可以使用與基于低階比特固定格式一樣的其它格式。從以上的描述中可知，這些配置對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
在上述的實施例中，可以接收該作為操作模式信號的控制信號4s，例如通過為驅(qū)動電路提供外部輸入端子作為用于提供信號4s的裝置。這使得將從顯示設(shè)備中的CPU等獲得并且指示相應(yīng)于要顯示的灰度等級的數(shù)目的狀態(tài)的信號引入其中成為可能。
此外，還可以以同樣的方式接收作為強制的模擬信號的控制信號4f，并且用戶可以執(zhí)行輸入操作以便設(shè)置例如簡單的顯示(功率節(jié)省)模式從而確定信號4f的狀態(tài)。作為選擇或者附加地，當(dāng)CPU或者顯示設(shè)備的CPU確定它的電池電荷量等于或者低于預(yù)定電平時，它可以使這個控制信號4f有效，以便自動地改變操作模式為強制簡單顯示(功率節(jié)省)模式。
到此為止，已經(jīng)描述了典型的實施例和其改進，但是，本發(fā)明不局限于它們，并且不言而喻還可以找到許多修改的實施例。例如，灰度電壓不需要遵循如圖11所示的模式，但是還可以采用具有預(yù)定補償特征的值，本發(fā)明不僅適用于64個和16個灰度電壓的情況，而且適用于產(chǎn)生不同數(shù)量灰度電壓的情況。
本發(fā)明不局限于二種類型的顯示模式，并且可能意欲為例如64個灰度等級、32個灰度等級和16個灰度等級等等各自顯示模式的同樣適當(dāng)?shù)幕叶入妷弘姼綦x輸出電路。在這種情況下，上述的電隔離是分層執(zhí)行的。
圖19示出了一個按照高階比特再布置格式，以3比特像素數(shù)據(jù)顯示的數(shù)據(jù)塊Dn的排列，也就是說，8灰度顯示和對特定灰度電壓的合成排列號。在這個例子中，全部的三個輸入比特被分配給在六個比特中丟失的三個比特，它在顯示設(shè)備中顯示最大數(shù)量的灰度等級。圖20還示出一個按照相同的高階比特再布置格式以2比特像素數(shù)據(jù)顯示的數(shù)據(jù)塊Dn的排列，也就是說，4灰度顯示和用于特定灰度電壓合成排列數(shù)目。在這個例子中，兩個輸入比特被重復(fù)地分配給該丟失的四個比特兩次。圖21進一步示出一個按照相同的高階比特再布置格式以1比特像素數(shù)據(jù)顯示的數(shù)據(jù)塊Dn的排列，也就是說，2個灰度顯示，和用于特定灰度電壓合成排列數(shù)目。在這個例子中，一個輸入比特被分配給丟失的所有的五個比特。對于每個顯示模式，不僅可以采用高階比特再布置格式，而且可以采用低階比特固定格式。
圖22和23示出了支持多階式顯示的灰度電壓產(chǎn)生電路的特定的例子。
這種配置支持在具有6、4、3和1比特像素數(shù)據(jù)的不同數(shù)目的步長和強制功率節(jié)省顯示模式之間的轉(zhuǎn)換。這種配置也是前面在圖4中提及的配置的擴展，并且采用高階比特再布置格式。
這個灰度電壓產(chǎn)生電路2m使用控制信號C6、C4、C3和C1和控制信號Cx，所述控制信號C6、C4、C3和C1分別對6比特、4比特、3比特和1比特像素數(shù)據(jù)的顯示方式變?yōu)橛行?，所述控制信號Cx在強制顯示模式中變?yōu)橛行?。這些控制信號被圖24所示的表規(guī)定。這個表表示如下控制信號C6、C4、C3和C1的任何一個與在標準顯示模式(當(dāng)該控制信號Cx是不起作用的時候)中表示的灰度等級的數(shù)量相一致時變?yōu)橛行?高電平)；并且在強制顯示模式中控制信號Cx變?yōu)橛行?高電平)，不管其它控制信號的狀態(tài)，表示要表示的灰度等級的數(shù)目應(yīng)該被設(shè)置為2。
圖22和23示出僅僅用于特定顯示模式所需的放大器按照那些控制信號被操作的情況。圖6、19和21的驗證有助于理解。順便說及，像素數(shù)據(jù)被處理，以便也獲得在強制模式中用于選擇電路30至3x合適的控制信號。這是從以上的描述中清晰可見的。
因此，即使要表示的灰度等級被分成三個或更多的等級，有可能按照每個級實現(xiàn)適當(dāng)?shù)?精密地)功率節(jié)省。
在圖22和23中的配置可以由圖25和26中示出的配置替代。
這種配置支持在具有6、4、3和1比特像素數(shù)據(jù)的灰度等級的數(shù)目和強制功率節(jié)省顯示模式之間的多階式轉(zhuǎn)換。這種配置是上述圖17中配置的擴展，并且采用高階比特再布置格式。
這個灰度電壓產(chǎn)生電路2mA也使用類似的控制信號C6、C4、C3、C1和Cx，并且對于僅僅特定的顯示模式所需的分壓器電路提供在上游側(cè)上放大器的輸出。這個例子還將與圖6、19、21和24一起理解。
在上述的實施例中，如果具有例如滿比特數(shù)的像素數(shù)據(jù)以強制的模式被輸入，如圖7、10和14所示的處理(由更大的數(shù)目的比特序列表示的抽取值的處理)被執(zhí)行以便降低被選擇的灰度等級的數(shù)目，同時灰度電壓產(chǎn)生電路電隔離除被選擇的這些以外的產(chǎn)生灰度電壓的電路元件。但是，即使沒有執(zhí)行這種抽取處理，也可以實現(xiàn)用于適當(dāng)?shù)墓β使?jié)省的強制模式。
圖27示出了實現(xiàn)這種強制模式的配置。這個灰度電壓產(chǎn)生電路2B是值得通過修改圖17中的配置來獲得。根據(jù)這個配置，用于規(guī)定的標準顯示模式的控制信號4s是一個用于或門202和與門203的輸入，同時，用于規(guī)定強制顯示模式的控制信號4f是用于或門202的另一個輸入，并且經(jīng)由反相門204被提供給與門203的另一個輸入。該或門202的輸出被提供給上游的開關(guān)電路SW4L、...、SW55L、SW59L、SW63的控制輸入，相應(yīng)的精密分壓器電路的較高的電位被施加給所述開關(guān)電路。該與門203的輸出被施加給下游的開關(guān)電路SW0、SW4H、...、SW55H、SW59H的控制輸入，相應(yīng)的精密分壓器電路的較低的電位被施加于素數(shù)開關(guān)電路。
在這種配置中，當(dāng)控制信號4f變?yōu)橛行?高電平)時，門202的輸出變?yōu)橛行?高電平)，并且上游開關(guān)電路接通，同時門203的輸出變?yōu)闊o效(低電平)，并且下游的開關(guān)電路斷開。在這個條件下，分壓器電路的每個不再起原始分壓器電路的作用，并且即使上游側(cè)開關(guān)電路關(guān)閉在放大器輸出端之間可能的實施路徑，下游側(cè)開關(guān)電路打開該路徑，這阻止電流(由于電位分壓的結(jié)果)流過在放大器輸出端之間的精密分壓器電路。并且此時，各自精密分壓器電路的所有電位分壓輸出端將表示一個近似等于在上游側(cè)上電源電壓的電壓。這通常可歸因于以下的事實分壓的電位輸出端經(jīng)由選擇電路30至3x與顯示設(shè)備的列電極耦合，同時電容元件構(gòu)成包含列電極的信號路由上負載的主要部分，精密分壓器電路的分壓電阻元件是微不足道的。
例如，設(shè)想這樣一種情況在強制模式中輸入像素數(shù)據(jù)的位列是“000001”。在這種情況下，相應(yīng)的選擇電路選擇電壓#1，但是，在對應(yīng)于位列的值的分壓器電路D4-0中，下游的開關(guān)SW0被開啟和上游的開關(guān)SW4L被關(guān)閉，因此，#1的輸出是從放大器A4′的輸出端經(jīng)由電阻R3、R2和R1的輸出。與此形成對比，相應(yīng)的選擇電路無需抽取，執(zhí)行數(shù)據(jù)“000001”的選擇，因此照常選擇#1的輸出。但是，這個輸出#1與列電極耦合，該列電極在顯示區(qū)中經(jīng)由選擇電路延伸很長，使得產(chǎn)生如上所述條件的負載，由此，電阻R3、R2和R1實質(zhì)上不形成分壓器電路，并且#1的電壓將是具有與放大器A4′的輸出電壓幾乎同樣的值的電壓。圖27中的箭頭(i)指向的部分圖示出了這個外形。同樣地，當(dāng)#2或者#3的電壓被選擇的時候，具有與放大器A4′的輸出電壓幾乎同樣的值的電壓被輸出。
因此，不僅對于數(shù)據(jù)“000010”(對應(yīng)于#4)，而且對于“000001”(對應(yīng)于#1)、“000010”(對應(yīng)于#2)和“000011”(對應(yīng)于#3)選擇電路都輸出#4的特定灰度電壓。對于其它的精細分壓器電路，在上游側(cè)的特定灰度電壓同樣地作為輸出分壓電壓而被輸出。因此，獲得一個適當(dāng)?shù)膹娭骑@示模式無需依賴前述的抽取處理。
順便說及，還可以執(zhí)行同樣的開關(guān)控制，并且不僅可以在強制模式中省略抽取處理，而且可以在標準4比特顯示模式中省略抽取處理。上述的改進例子在圖28和29中示出。
圖28示出了僅僅提供了上游側(cè)開關(guān)電路的灰度電壓產(chǎn)生電路2C的第一個例子，和圖29示出了僅僅提供了下游側(cè)開關(guān)電路的灰度電壓產(chǎn)生電路2D的第二個例子。按照第一個例子，該上游側(cè)開關(guān)電路在強制模式和標準4比特顯示模式中都被開路，并且被給予分壓器電路的低電位以近似相同的電平在它們各自的分壓器輸出端上出現(xiàn)。按照另一個例子，該下游側(cè)開關(guān)電路在強制模式和標準4比特顯示模式中都被開路，并且被給予分壓器電路的高電位以近似相同的電平在它們各自的分壓器輸出端上出現(xiàn)。而且，這兩個例子沒有一個需要抽取處理。
不言而喻，設(shè)置分壓器輸出端為或者上游側(cè)或者下游側(cè)特定的灰度電壓的特點還適用于在圖18和圖25和26等等中的配置。
此外，上述的實施例僅僅對灰度電壓以相等的間隔排列的結(jié)果進行了描述，但是本發(fā)明不局限于此?！按篌w上相等的間隔”的范圍應(yīng)該以寬廣意義來解釋。
此外，上述實施例已經(jīng)作為舉例的情況采用，其中對于每行，像素信號被更新和輸出給列電極，也就是以線順序，但是本發(fā)明不局限于這個例子，并且它們可以被修改為一種配置，其中對于每個像素或者每個預(yù)定的顯示單元，像素信號可以被更新和輸出，也就是以點順序。例如，在源極驅(qū)動器的一部分或者顯示面板中一個與源極驅(qū)動器耦合的輔助電路中，基于LTP(低溫多晶硅)的TFT在顯示面板上形成，不言而喻，在與具有這種形式的串行輸入的同步過程中或者在對它進行響應(yīng)當(dāng)過程中，該形式即為提供如圖3的“S/P1的輸入”所示的圖像信息片序列的形式，可以以與像素信息片序列的形式相同的形式串行輸出，以便以列序列驅(qū)動列電極。在這種情況下，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路1可能是多余的。
作為一個附加的注釋，該灰度電壓產(chǎn)生電路的配置已經(jīng)描述為具有二種類型一種基于放大器的操作/不操作，另一種基于分壓器電路的輸出允許/阻止，但是視情況而定這二種類型還可以結(jié)合。
作為另一個的注釋，已經(jīng)對于以下的情況進行了上述解釋放大器在灰度電壓#0的行內(nèi)插入，但是這個放大器可以省略。因此，注意到，本發(fā)明不排除上述的情況。
此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離在其權(quán)利要求中描述的保護范圍的情況下，可以對于本發(fā)明進行任意的改進。
應(yīng)當(dāng)注意，上面提到的實施例是舉例說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能設(shè)計出許多替換實施例而不脫離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求書中，放置在括號之間的所有的參考標號不應(yīng)該被理解為限制該權(quán)利要求。詞語“包括”并不排除存在除那些在權(quán)利要求中列出的元件和步驟之外的其它元件或者步驟。元件前面的一個并不排除存在多個這樣的單元。本發(fā)明可以借助于包括若干不同元件的硬件來實現(xiàn)，并且可以借助于適當(dāng)編程的計算機來實現(xiàn)。在列舉了若干裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這幾個裝置可以通過同一硬件項目來實施。某些措施在相互不同的從屬權(quán)利要求中闡述的這個起碼的事實并不表示不能有利地使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示設(shè)備的列電極驅(qū)動電路，該顯示設(shè)備具有顯示段的行和列的矩陣，顯示段包括至少一個能夠進行灰度顯示的像素，該驅(qū)動電路包括包含放大器的灰度電壓產(chǎn)生裝置，每個放大器具有第一輸入端，用于接收多個逐漸增加的灰度電壓值的范圍內(nèi)的一個值，并且具有一個放大器輸出端，用于輸送一個與輸入端電壓電平成比例的輸出信號；和具有耦合到該放大器輸出端的輸入端的選擇裝置，用于選擇和輸出在一行中該放大器對于每個顯示段的任何輸出信號，該行根據(jù)指示要由該顯示段產(chǎn)生的灰度等級的圖像信號來尋址，該灰度電壓產(chǎn)生裝置具有預(yù)定的模式，在該預(yù)定模式中，對應(yīng)于在所述范圍內(nèi)預(yù)定灰度值的預(yù)定數(shù)目的預(yù)定數(shù)目的放大器被通電，并且其它的放大器被斷電，該選擇裝置選擇被通電的那些放大器的輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所限定的列電極驅(qū)動電路，其中，該預(yù)定模式包括多個子模式，并且要通電的放大器是由灰度電壓產(chǎn)生裝置為每個子模式確定的。
3.如權(quán)利要求1所限定的列電極驅(qū)動電路，進一步包括用于接收控制信號的裝置，該控制信號用于指定該預(yù)定模式的內(nèi)容，該灰度電壓產(chǎn)生裝置按照該控制信號對該放大器的電源執(zhí)行功率控制。
4.如權(quán)利要求1所限定的列電極驅(qū)動電路，其中，施加給要通電的放大器的特定灰度電壓值被分配在最小灰度電壓值和最大灰度電壓值之間的電壓值范圍內(nèi)的灰度電壓值，它已經(jīng)按照該預(yù)定模式被選中。
5.如權(quán)利要求4所限定的列電極驅(qū)動電路，其中，該特定的灰度電壓值包括最大灰度電壓值和/或最小灰度電壓值。
6.如權(quán)利要求4所限定的驅(qū)動電路，其中，該特定的灰度電壓值被分配作為該電壓值范圍的子集的灰度電壓值，它們在該子集中兩個連續(xù)值之間具有基本上相等的差。
7.如權(quán)利要求1所限定的驅(qū)動電路，進一步包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于將輸入圖像信號的包含比特組序列的輸入位列變換為新的位列，每個比特組確定該圖像的一個像點的灰度等級，對于每個顯示段呈現(xiàn)對應(yīng)的像點，該新的位列僅僅具有對應(yīng)于由預(yù)定模式指定的預(yù)定灰度值的比特組；該選擇裝置基于作為該新位列的圖像信號執(zhí)行選擇。
8.如權(quán)利要求7所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該數(shù)據(jù)處理裝置通過將該輸入位列的至少一個高階比特的內(nèi)容用于其低階比特從而形成該新位列。
9.如權(quán)利要求7所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該數(shù)據(jù)處理裝置通過將至少一個比特的固定值用于其低階比特從而形成該新位列。
10.如權(quán)利要求8所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該數(shù)據(jù)處理裝置形成新位列，從而使得該位列可以具有能夠指定最大灰度電壓和/或最小灰度電壓的值。
11.一種用于顯示設(shè)備的能夠進行灰度顯示的列電極驅(qū)動電路，包括包含放大器和分壓器電路的灰度電壓產(chǎn)生裝置，該放大器分別中繼多個具有逐漸電平移動的值的灰度電壓，該分壓器電路與該放大器的輸出端耦合，用于對其輸出電壓進行分壓以便產(chǎn)生減小的灰度電壓；和選擇裝置，用于按照指示每一個像素或者每一個預(yù)定顯示單元的灰度等級的圖像信號選擇和輸出用于該像素或者顯示單元的任何灰度電壓；在預(yù)定模式中，通過從相應(yīng)的放大器電隔離該目標分壓器電路，或者通過避免可能通過其分壓作用所引起的那個放大器的輸出電流流動，從而使該流動基本上不會發(fā)生，該灰度電壓產(chǎn)生裝置禁止任何產(chǎn)生對應(yīng)于預(yù)定灰度等級的預(yù)定數(shù)量的灰度電壓的分壓器電路的輸出，在該預(yù)定模式期間，該選擇裝置選擇任何有效的電壓。
12.如權(quán)利要求11所限定的列電極驅(qū)動電路，其特征在于該預(yù)定模式包括多個子模式，并且允許輸出的分壓器電路是在該灰度電壓產(chǎn)生裝置中對于每個子模式得以確定的。
13.如權(quán)利要求11所限定的列電極驅(qū)動電路，其特征在于該驅(qū)動電路包括用于接收控制信號的裝置，該控制信號用于指定該預(yù)定模式的內(nèi)容，并且該灰度電壓產(chǎn)生裝置按照該控制信號對該分壓器電路執(zhí)行禁止/允許輸出控制。
14.如權(quán)利要求11所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該分壓器電路具有給出高電位的第一連接端和給出低電位的第二連接端，以便對第一和第二連接端之間的電位差進行分壓，該連接端被耦合在該放大器的輸出線路之間，該連接端中的至少一個經(jīng)開關(guān)電路被耦合到該輸出線路，該開關(guān)電路使輸出線路之間的導(dǎo)電路徑被斷開或者閉合，當(dāng)該分壓器電路的輸出被禁止的時候，該開關(guān)電路對該路徑執(zhí)行斷開控制。
15.如權(quán)利要求11所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該分壓器電路具有給出高電位的第一連接端和給出低電位的第二連接端，以便對第一和第二連接端之間的電位差進行分壓，該連接端被耦合在該放大器的輸出線路之間，該連接端中只有一個經(jīng)開關(guān)電路被耦合到輸出線路，該開關(guān)電路使該輸出線路之間的導(dǎo)電路徑被斷開或者閉合，當(dāng)該分壓器電路的輸出被禁止的時候，該開關(guān)電路對該路徑執(zhí)行斷開控制。
16.如權(quán)利要求1所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該預(yù)定模式具有至少一個表示比最大數(shù)目的灰度等級更小數(shù)目的灰度等級的模式。
17.如權(quán)利要求16所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該預(yù)定模式包括一個表示顯示操作所必需數(shù)目的灰度等級的模式和一個表示強迫指定的灰度等級的模式。
18.如權(quán)利要求1所限定的驅(qū)動電路，其特征在于該灰度電壓產(chǎn)生裝置的輸出不經(jīng)其它放大器就被施加給該選擇裝置，并且該選擇裝置不經(jīng)其它放大器就使其選擇輸出。
19.一種包括顯示面板以及如權(quán)利要求1所限定的列電極驅(qū)動電路的顯示設(shè)備。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的顯示設(shè)備，其中，該預(yù)定模式的內(nèi)容是根據(jù)等待狀態(tài)來定義的。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是提供一種列電極驅(qū)動電路和使用它的顯示設(shè)備，它們可以降低功耗。用于顯示設(shè)備的列電極驅(qū)動電路50能夠進行灰度顯示。這個電路50包括包含放大器(A
文檔編號G09G3/20GK1599923SQ02823955
公開日2005年3月23日 申請日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月30日
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