專利名稱：有源矩陣型顯示裝置和使用它的便攜式終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源矩陣型顯示裝置和使用它的便攜式終端，更具體地說，涉及其中采用多晶硅TFT(薄膜晶體管)作為像素的開關(guān)元件的有源矩陣型顯示裝置，以及其中采用所述有源矩陣型顯示裝置作為顯示部分的便攜式終端。
在上述的這種便攜式終端中，隨著便攜式終端的這種迅速普及，對(duì)進(jìn)一步降低顯示裝置的功耗的要求也在不斷提高。特別是降低待機(jī)期間的功耗是增加電池持續(xù)時(shí)間的要點(diǎn)，因此這是緊迫要求的項(xiàng)目之一。為滿足此要求，已經(jīng)提出各種電力節(jié)省技術(shù)。其中一種此類技術(shù)就是1-位模式(兩灰度模式)，即對(duì)于各種顏色，將待機(jī)狀態(tài)中的圖像顯示的灰度的數(shù)量限制為“2”(1位)。根據(jù)1-位模式，對(duì)每種顏色以1位表示灰度，因此圖像是利用總計(jì)8種顏色來顯示的。
順便提一下，在采用非晶硅TFT作為按矩陣方式排列的大量像素中每一個(gè)的開關(guān)元件的液晶有源矩陣型顯示裝置中，在數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路(水平驅(qū)動(dòng)電路)的輸出部分設(shè)置了數(shù)量與輸出數(shù)相等的許多模擬電路(緩沖電路)。因?yàn)楸仨毑煌５叵蚓彌_電路供給固定的偏置電流，所以緩沖電路成為消耗高功率的一個(gè)主要因素。
按照常規(guī)，非晶硅TFT液晶顯示裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路采用如下配置為了使它可以處理上述的1-位模式，將一個(gè)CMOS反相器并聯(lián)地連接到輸出部分的各個(gè)緩沖電路，并用來在作為1-位模式的設(shè)置結(jié)果、灰度數(shù)目要被限制為“2”時(shí)代替緩沖電路。因?yàn)榭梢圆幌駽MOS反相器供給直流電流，并因此可以顯著減少供給數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的輸出部分的直流電流，所以可以實(shí)現(xiàn)功耗的降低。
同時(shí)，近年來，在采用多晶硅TFT作為像素的開關(guān)元件的液晶有源矩陣型顯示裝置中，存在一種趨勢(shì)，即將數(shù)字接口驅(qū)動(dòng)電路集成在像素以矩陣方式排列于其上的顯示區(qū)部分的同一個(gè)襯底上。在驅(qū)動(dòng)電路集成型的多晶硅TFT液晶顯示裝置中，水平驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和垂直驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在顯示區(qū)部分的周邊部位(邊框)，并以集成方式設(shè)置在與采用多晶硅TFT的像素區(qū)部分相同的襯底上。
但是，在驅(qū)動(dòng)電路集成型的多晶硅TFT液晶顯示裝置中，輸出部分中未設(shè)緩沖器，這不同于非晶硅TFT液晶顯示裝置。因此，無法如非晶硅TFT液晶顯示裝置的情況那樣采用通過輸出部分降低功耗的技術(shù)，當(dāng)然也無法運(yùn)用通過1-位模式降低功耗。
本發(fā)明是針對(duì)上述主題提出的，本發(fā)明的目的是提供一種可以運(yùn)用通過1-位模式降低功耗的有源矩陣型顯示裝置，同時(shí)它采用驅(qū)動(dòng)電路集成型的多晶硅TFT結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的功耗降低，以及提供一種采用所述有源矩陣型顯示裝置作為顯示部分的便攜式終端。
在具有上述配置的有源矩陣型顯示裝置中或采用所述有源矩陣型顯示裝置的便攜式終端中，當(dāng)設(shè)置所用灰度數(shù)量比正常模式少的低灰度模式時(shí)，只將水平驅(qū)動(dòng)電路中的數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的電路部分設(shè)置成有效狀態(tài)，而把其余的電路部分設(shè)置成無效狀態(tài)并且不消耗功率。因此，可以盡可能地降低功耗。
發(fā)明的最佳實(shí)施方式下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是示意性配置的視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的一種配置的實(shí)例。此處，以將本發(fā)明運(yùn)用于液晶有源矩陣型顯示裝置的情況為示例進(jìn)行描述，其中液晶單元作為各個(gè)像素的電光元件結(jié)合。
參考圖1，其中以矩陣方式設(shè)置了各包含液晶單元的大量像素的顯示區(qū)部分12、一對(duì)上下H驅(qū)動(dòng)器(水平驅(qū)動(dòng)電路)13U和13D和V驅(qū)動(dòng)器(垂直驅(qū)動(dòng)電路)14、以及用于生成多種參考電壓的參考電壓生成電路15和1-位模式控制電路16被集成在透明絕緣襯底、例如玻璃襯底11上。玻璃襯底11由第一襯底和與第一襯底呈對(duì)置關(guān)系設(shè)置且二者之間留有預(yù)定間隙的第二襯底構(gòu)成，在第一襯底中，以矩陣的方式設(shè)置了各包含有源器件(例如晶體管)的大量像素電路。液晶材料被封裝在第一和第二襯底之間的空間里。
顯示區(qū)部分12的具體配置的實(shí)例如圖2所示。此處，為了簡(jiǎn)化示圖，作為舉例，表示出三行(第n-1行至第n+1行)和四列(第m-2列至第m+1列)的像素安排。在圖2中，垂直掃描線...、21n-1、21n、21n+1、...以及數(shù)據(jù)線...、22m-2、22m-1、22m、22m+1、...按矩陣方式在顯示區(qū)部分12上進(jìn)行布線，單元像素23設(shè)在垂直掃描線和數(shù)據(jù)線的各個(gè)交叉點(diǎn)處。
單元像素23包括作為像素晶體管的薄膜晶體管TFT、液晶單元LC和存儲(chǔ)電容器Cs。此處，液晶單元LC意味著在由薄膜晶體管TFT構(gòu)成的像素電極(一個(gè)電極)和與所述像素電極呈對(duì)置關(guān)系而形成的反電極(另一個(gè)電極)之間產(chǎn)生的電容器。
薄膜晶體管TFT的柵極連接到垂直掃描線...、21n-1、21n、21n+1、...，而薄膜晶體管TFT的源極連接到數(shù)據(jù)線...、22m-2、22m-1、22m、22m+1、...。液晶單元LC的像素電極連接到薄膜晶體管的漏極，而液晶單元LC的反電極連接到公用線24。存儲(chǔ)電容器Cs連接在薄膜晶體管TFT的漏極和公用線24之間。把預(yù)定直流電壓作為公用電壓Vcom加到公用線24。
各個(gè)垂直掃描線...、21n-1、21n、21n+1、...的一端連接到圖1所示的用于各行中對(duì)應(yīng)的一行的V驅(qū)動(dòng)器14的輸出端。V驅(qū)動(dòng)器14由例如移位寄存器構(gòu)成，并且持續(xù)產(chǎn)生與垂直傳送時(shí)鐘VCK(未示出)同步的垂直選擇脈沖并將其加到垂直掃描線...、21n-1、21n、21n+1、...以進(jìn)行垂直掃描。
同時(shí)，在顯示區(qū)部分12中，例如，各個(gè)奇數(shù)數(shù)據(jù)線...、21n-1、21n+1、...的一端連接到用于對(duì)應(yīng)的一列的圖1所示的H驅(qū)動(dòng)器13U的輸出端，而各個(gè)偶數(shù)數(shù)據(jù)線...、22m-2、22m、...的另一端連接到用于對(duì)應(yīng)的一列的圖1所示的H驅(qū)動(dòng)器13D的輸出端。
圖3是具體地表示玻璃襯底11上不同組件的相互關(guān)系的框圖。此處，為了簡(jiǎn)化示圖，只表示了上側(cè)的H驅(qū)動(dòng)器13U。但是，下側(cè)的H驅(qū)動(dòng)器13D也具有與H驅(qū)動(dòng)器13U很相似的配置。應(yīng)當(dāng)指出，雖然根據(jù)本實(shí)例的液晶有源矩陣型顯示裝置采用其中H驅(qū)動(dòng)器13U和13D設(shè)置在顯示區(qū)部分12的上下側(cè)的配置，但是配置不限于此，還可以采用另一種配置，其中將H驅(qū)動(dòng)器13U和13D設(shè)置在顯示區(qū)部分12的上側(cè)和下側(cè)中的僅僅一側(cè)上。
如圖3所示，H驅(qū)動(dòng)器13U包括移位寄存器25U、采樣鎖存電路(數(shù)據(jù)信號(hào)輸入電路)26U、行序列鎖存電路27U以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U。移位寄存器25U從其各個(gè)傳送級(jí)依次輸出與水平傳送時(shí)鐘HCK(未示出)同步的移位脈沖，以便進(jìn)行水平掃描。采樣鎖存電路26U響應(yīng)從移位寄存器25U提供至此的用于鎖存數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的移位脈沖，按照點(diǎn)序列對(duì)輸入的預(yù)定比特的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和鎖存。
行序列鎖存電路27U再將采樣鎖存電路26U按點(diǎn)序列鎖存的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)鎖存在一行的單元中，以便實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的行序列，并且一次輸出一行的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U具有例如參考電壓選擇型電路的配置，它將從行序列鎖存電路27U輸出的一行的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號(hào)，并將其提供給像素區(qū)部分12的數(shù)據(jù)線...、22m-2、22m-1、22m、22m+1、...。
參考電壓生成電路15是參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U上附帶的電路，它生成數(shù)目等于與輸入圖像數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的灰度數(shù)的參考電壓，并將所述參考電壓加到參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U。1-位模式控制電路16執(zhí)行對(duì)包括參考電壓生成電路15的水平驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(H驅(qū)動(dòng)器13U和13D)的控制，以便在指定作為功率節(jié)省模式之一的低灰度模式、例如2-灰度模式(1-位模式)時(shí)，僅使數(shù)量等于灰度數(shù)量(在本實(shí)例中為2種灰度)的電路部分為有效狀態(tài)。
應(yīng)當(dāng)指出，雖然在根據(jù)本實(shí)例的液晶有源矩陣型顯示裝置中，水平驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所有組件、即圖3中所示的移位寄存器25U、采樣鎖存電路26U、行序列鎖存電路27U以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U連同顯示區(qū)部分12集成在同一玻璃襯底11上，或者可以只將它們其中之一集成于其上。
參考電壓生成電路15和1-位模式控制電路16也連同顯示區(qū)部分12集成在同一玻璃襯底11上，在采用其中H驅(qū)動(dòng)器13U和13D設(shè)在顯示區(qū)部分12的上下側(cè)的配置的液晶有源矩陣型顯示裝置的情況中，最好將參考電壓生成電路15和1-位模式控制電路16設(shè)在邊框區(qū)域(顯示區(qū)部分12的周邊區(qū)域)中未結(jié)合H驅(qū)動(dòng)器13U和13D的一側(cè)或多側(cè)。
其原因是，由于與上述V驅(qū)動(dòng)器14相比，H驅(qū)動(dòng)器13U和13D包括大量的組件，而且在大多數(shù)情況下具有非常大的電路區(qū)，其中它們被設(shè)置在邊框區(qū)域中未設(shè)置H驅(qū)動(dòng)器13U和13D的一側(cè)或多側(cè)，所以參考電壓生成電路15和1-位模式控制電路16可以集成在與顯示區(qū)部分12相同的玻璃襯底11上，而不會(huì)使有效屏幕比率(顯示區(qū)部分12與玻璃襯底11的面積比)降低。
應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)本實(shí)例的液晶有源矩陣型顯示裝置采用如下配置，其中，由于V驅(qū)動(dòng)器14安裝在邊框區(qū)域一側(cè)，在未設(shè)置H驅(qū)動(dòng)器13U和13D的兩側(cè)之一上，所以參考電壓生成電路15和1-位模式控制電路16集成在邊框區(qū)域中未設(shè)置H驅(qū)動(dòng)器13U和13D的另一側(cè)上。
另外，基于H驅(qū)動(dòng)器13U和13D、V驅(qū)動(dòng)器14、參考電壓生成電路15和1-位模式控制電路16的這種集成，由于將多晶硅薄膜晶體管TFT用作顯示區(qū)部分12的像素晶體管，所以如果多晶硅薄膜晶體管還用作構(gòu)成上述組件的晶體管，而且至少組件的晶體管電路連同顯示區(qū)部分12在同一個(gè)玻璃襯底11上制造，就可以容易地制造它們，此外，可以低成本地實(shí)現(xiàn)它們。
對(duì)于薄膜晶體管TFT，就目前情況來看，由于近年來性能的提高和功耗的降低，集成已變得很容易。因此，在如下情況中H驅(qū)動(dòng)器13U和13D、V驅(qū)動(dòng)器14、參考電壓生成電路15和1-位模式控制電路16，特別是至少它們的組件的晶體管電路以集成方式構(gòu)建在同一玻璃襯底11上，通過采用與顯示區(qū)部分12的像素晶體管所用的相同的薄膜晶體管的相同工藝，可以實(shí)現(xiàn)通過簡(jiǎn)化制造工藝來降低成本以及通過集成減少厚度和達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊。
下面說明水平驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件的配置和操作的具體實(shí)例。應(yīng)當(dāng)指出，在各個(gè)配置實(shí)例中，均以數(shù)字圖像數(shù)據(jù)為3位數(shù)據(jù)的情況作為實(shí)例，為了簡(jiǎn)化示圖，僅表示和描述對(duì)應(yīng)于第k和第k+1級(jí)的移位寄存器25U的傳送級(jí)25Uk和25Uk+1的電路部分的配置。
圖4是表示采樣鎖存電路26U的配置的具體實(shí)例的框圖。參考圖4，對(duì)應(yīng)于移位寄存器25U的第k級(jí)的傳送級(jí)25Uk設(shè)置了三個(gè)“與”電路31-0、31-1和31-2，并且對(duì)應(yīng)于移位寄存器25U的第k+1級(jí)的傳送級(jí)25Uk+1設(shè)置了三個(gè)“與”電路32-0、32-1和32-2。“與”電路的數(shù)目為對(duì)應(yīng)于數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)“3”的數(shù)目。
移位寄存器25U的傳送級(jí)25Uk和25Uk+1的移位脈沖被作為采樣脈沖SPk和SPk+1加到一側(cè)上的“與”電路31-0、31-1、31-2、32-0、32-1和32-2的輸入端子。從1-位模式控制電路16通過控制線33A把控制信號(hào)A加到“與”電路31-2和32-2的另一個(gè)輸入端子。同時(shí)，從1-位模式控制電路16通過控制線33B把控制信號(hào)B加到“與”電路31-0、31-1、32-0和32-1的另一輸入端子。
把例如3比特的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)通過位線34-0、34-1和34-2輸入到當(dāng)前的采樣鎖存電路26U。設(shè)置鎖存電路35-0、35-1和35-2和鎖存電路36-0、36-1和36-2，用于響應(yīng)從移位寄存器25U的傳送級(jí)25Uk和25Uk+1接連輸出的采樣脈沖SPK和SPK+1，鎖存3比特的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
開關(guān)37-0、37-1和37-2連接在鎖存電路35-0、35-1和35-2的輸入端子與位線34-0、34-1和34-2之間，而開關(guān)38-0、38-1和38-2連接在鎖存電路36-0、36-1和36-2的輸入端子與位線34-0、34-1和34-2之間。分別通過“與”電路31-0、31-1、31-2、32-0、32-1和32-2的輸出，在開(閉合)/關(guān)(斷開)之間控制開關(guān)37-0、37-1、37-2、38-0、38-1和38-2。
接下來，描述具有上述配置的采樣鎖存電路26U的電路操作。
首先，在正常模式(3位模式)中，從1-位模式控制電路16輸出均具有“H”電平(高電平)的控制信號(hào)A和B。隨后，接連從移位寄存器25U的傳送級(jí)25Uk和25Uk+1輸出的采樣脈沖SPk和SPk+1分別通過“與”電路31-0至31-2和32-0至32-2提供給所有的開關(guān)37-0、37-1、37-2、38-0、38-1和38-2。結(jié)果，所有的鎖存電路35-0至35-2和36-0至36-2被置于有效狀態(tài)，即被置于數(shù)據(jù)可寫入它們(被鎖存)的狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)設(shè)定1-位模式時(shí)，從1-位模式控制電路16輸出“H”電平的控制信號(hào)A和“L”電平(低電平)的控制信號(hào)B。因此，由于僅對(duì)應(yīng)于最高有效位(MSB)的“與”電路31-2和32-2被置于通道允許狀態(tài)，接連從移位寄存器25U的傳送級(jí)25Uk和25Uk+1輸出的采樣脈沖SPk和SPk+1分別通過“與”電路31-2和32-2僅提供給開關(guān)37-2和38-2。
結(jié)果，當(dāng)鎖存電路35-0、35-1、36-0和36-1置于數(shù)據(jù)寫禁止?fàn)顟B(tài)(無效狀態(tài))時(shí)，僅鎖存電路35-2和36-2被置于數(shù)據(jù)重寫允許狀態(tài)(有效狀態(tài))。因此，當(dāng)設(shè)定1-位模式時(shí)，有關(guān)鎖存重寫操作的可寫電流減小，結(jié)果，可以盡可能地減少功耗。
圖5是表示行序列鎖存電路27U的配置的具體實(shí)例的框圖。參考圖5，鎖存電路41-0、41-1、41-2、42-0、42-1和42-2是分別對(duì)應(yīng)于采樣鎖存電路26U的鎖存電路35-0、35-1、35-2、36-0、36-1和36-2而設(shè)置的，開關(guān)43-0、43-1、43-2、44-0、44-1和44-2分別連接在它們的輸入和輸出端子之間。
所述開關(guān)之中，MSB的開關(guān)43-2和44-2是通過鎖存控制電路45生成并通過控制線46A提供至此的鎖存控制脈沖C在開/關(guān)之間進(jìn)行控制的。其他鎖存器43-0、43-1、44-0和44-1則通過鎖存控制電路45生成并通過控制線46B提供至此的鎖存控制脈沖D在開/關(guān)之間進(jìn)行控制。
接下來，描述上述配置的行序列鎖存電路27U的電路操作。
首先，在正常模式(3位模式)中，從鎖存控制電路45同時(shí)輸出鎖存控制脈沖C和D。隨后，允許所有開關(guān)43-0至43-2和44-0至44-2響應(yīng)鎖存控制脈沖C和D而進(jìn)行開/關(guān)切換，所有的鎖存電路41-0至41-2和42-0至42-2被置于有效狀態(tài)、即數(shù)據(jù)可被寫入(被鎖存到)它們中的狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)設(shè)定1-位模式時(shí)，從鎖存控制電路45輸出鎖存控制脈沖C，同時(shí)鎖存控制脈沖D被固定為“L”電平。因此，僅允許開關(guān)43-2和44-2響應(yīng)鎖存控制脈沖C而進(jìn)行開/關(guān)切換，并且僅MSB的鎖存電路41-2和42-2被置于允許數(shù)據(jù)重寫的狀態(tài)(有效狀態(tài))，而其余的鎖存電路41-0、41-1、42-0和42-1被置于禁止數(shù)據(jù)重寫的另一種狀態(tài)(無效狀態(tài))。
結(jié)果，當(dāng)設(shè)定1-位模式時(shí)，用于鎖存重寫的寫電流變小，從而可以盡可能地降低功耗。應(yīng)當(dāng)指出，如果除上述電路操作之外，剛剛在建立寫禁止?fàn)顟B(tài)之前，用于MSB以外的鎖存電路41-0、41-1、42-0和42-1的值被強(qiáng)制地設(shè)置為邏輯“0”或邏輯“1”，則可以實(shí)現(xiàn)與下文所述的數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U的電路操作匹配的系統(tǒng)。
圖6是電路圖，表示參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U的單元電路的配置實(shí)例。此處，8(＝23)個(gè)參考電壓V0至V7是為3位(b0、b1、b2)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)而準(zhǔn)備的。對(duì)于顯示區(qū)部分12的每個(gè)數(shù)據(jù)線...、22m-2、22m-1、22m、22m+1、...設(shè)置一個(gè)這種單元電路。
上述配置的參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U在正常模式(3位模式)中執(zhí)行如下操作運(yùn)用黑色電平作為參考電壓V0，而運(yùn)用白色電平作為參考電壓V7，根據(jù)3位(b0、b1、b2)數(shù)據(jù)來選擇參考電壓V0至V7之一。
另一方面，在1-位模式中，例如，運(yùn)用黑色電平作為參考電壓V0，而運(yùn)用白色電平作為參考電壓V4，輸入控制線39-0、39-1和39-2中，只使用MSB的輸入控制線39-2，并且僅通過MSB的數(shù)據(jù)(b2)選擇參考電壓來表示白或黑。此時(shí)，LSB側(cè)的輸入控制線39-0和39-1的電位被強(qiáng)制地固定為邏輯“0”。
這樣，由于在1-位模式中，在輸入控制線39-0和39-1的電位被強(qiáng)制地固定為邏輯“0”的狀態(tài)中，僅有MSB的輸入控制線39-2用于執(zhí)行參考電壓的選擇，所以對(duì)輸入控制線39-0和39-1而言，可以節(jié)省對(duì)輸入控制線39-0、39-1和39-2的大容量負(fù)載的充電或放電電流，因此，可以獲得功耗的降低。
應(yīng)當(dāng)指出，雖然此處描述的是使用最高有效位(MSB)的輸入控制線39-2，但是輸入控制線的使用不限于此，還可以使用輸入控制線中的任何一個(gè)，并且響應(yīng)輸入控制線的這種使用，其余輸入控制線的電位應(yīng)該固定為邏輯“0”或邏輯“1”。
圖7是電路圖，表示參考電壓生成電路15的配置實(shí)例。此處是以對(duì)應(yīng)于3位數(shù)字圖像數(shù)據(jù)生成8種參考電壓V0至V7的情況為例來描述的。
根據(jù)本配置實(shí)例的參考電壓生成電路15包括含有開關(guān)SW1和SW2的開關(guān)電路41和含有開關(guān)SW3和SW4的另一個(gè)開關(guān)電路42，所述這些開關(guān)在固定的周期中按彼此相反的相位切換正電源電壓VCC和負(fù)電源電壓VSS；以及七個(gè)分壓電阻R1至R7，它們分別以串聯(lián)形式連接在開關(guān)電路41和42的輸出端A和B之間，并且開關(guān)SW5和SW6插入其間。此處，在固定周期、例如在1H(H是水平掃描間隔)周期中，以彼此相反的相位切換正電源電壓VCC和負(fù)電源電壓VSS的原因在于，有意地用交流電驅(qū)動(dòng)液晶，以免液晶劣化。
在具有上述配置的參考電壓生成電路15中，通過由開關(guān)電路41和42根據(jù)如圖8的時(shí)序圖所示的控制脈沖φ1和φ2、在固定周期中切換正電源電壓VCC和負(fù)電源電壓VSS，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于黑色信號(hào)的參考電壓V0和對(duì)應(yīng)于白色信號(hào)的參考電壓V7。同時(shí)，對(duì)應(yīng)于中間灰度的參考電壓V1至V6通過分壓電阻R1至R7對(duì)對(duì)應(yīng)于黑色信號(hào)的參考電壓V0和對(duì)應(yīng)于白色信號(hào)的參考電壓V7進(jìn)行電阻分壓來產(chǎn)生。
另一方面，在1-位模式中，開關(guān)SW5和SW6是開路的(切斷)，從而停止向分壓電阻R1至R7提供電流。結(jié)果，由于不再有電流流到分壓電阻R1至R7而避免了分壓電阻R1至R7的功耗，因此可以預(yù)期到功耗的降低。
圖9是電路圖，表示參考電壓生成電路15的配置的另一實(shí)例。在圖9中，與圖7相似的部分由相似的參考符號(hào)表示。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)本配置實(shí)例的參考電壓生成電路15對(duì)應(yīng)于圖6的參考電壓選擇型D/A轉(zhuǎn)換電路。
根據(jù)本配置實(shí)例的參考電壓生成電路15被這樣配置，為了使其對(duì)應(yīng)于圖6的參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，將開關(guān)SW7和SW8分別連接在提供參考電壓V4的電壓線43與開關(guān)電路41的輸出端A和參考電壓V4的分壓點(diǎn)C之間，并根據(jù)1-位模式的模式信號(hào)在開/關(guān)之間進(jìn)行控制。
此處，開關(guān)SW7是在正常模式(3位模式)下被置于接通(閉合)狀態(tài)的開關(guān)，而開關(guān)SW8是在1-位模式下被置于接通狀態(tài)的開關(guān)。因此，在1-位模式中，如圖10的時(shí)序圖所示，開關(guān)SW5和SW6被置于斷開狀態(tài)，使得電流不流到分壓電阻R1至R7來產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于中間灰度的參考電壓V1至V6，同時(shí)，對(duì)應(yīng)于白色信號(hào)的參考電壓V7被輸出到提供參考電壓V4的電壓線43，類似于前一配置實(shí)例的情況。
結(jié)果，由于在1-位模式中，分壓電阻R1至R7的功耗消失，所以可以預(yù)期到功耗的降低，而參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路28U可以僅利用一個(gè)輸入控制線來選擇白/黑的參考電壓，如上所述。
應(yīng)當(dāng)指出，雖然在上述實(shí)施例中，以本發(fā)明運(yùn)用于液晶有源矩陣型顯示裝置的情況為例進(jìn)行描述，但是本發(fā)明不限于此，它還可以類似的方式運(yùn)用于其他有源矩陣型顯示裝置，比如EL顯示裝置，其中將電致發(fā)光(EL)元件用作各個(gè)像素的電光元件。
再者，雖然在上述實(shí)施例中，以1-位模式(2灰度模式)作為省電模式之一的低灰度模式的例子來描述，但是可應(yīng)用的模式不限于此，使用任何采用少于正常模式的灰度數(shù)目的灰度模式都可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功耗降低。
此外，根據(jù)上述實(shí)施例的有源矩陣型顯示裝置被用作諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)或字處理器之類的OA設(shè)備或者電視機(jī)等的顯示裝置，并且適合用作諸如便攜式電話機(jī)或PDA之類的便攜式終端的輸出顯示部分，以便進(jìn)一步減小設(shè)備體積和使其緊湊。
圖11是外觀圖，表示運(yùn)用本發(fā)明的便攜式終端、如便攜式電話機(jī)的配置的輪廓。
根據(jù)本實(shí)例的便攜式電話機(jī)被這樣配置，從裝置外殼51正面一側(cè)上的上端開始，依次設(shè)置揚(yáng)聲器部分52、顯示部分53、操作部分54和傳聲器部分55。例如，在具有剛描述的配置的便攜式電話機(jī)中，液晶顯示裝置用于顯示部分53，根據(jù)上述實(shí)施例的液晶有源矩陣型顯示裝置被用作這種液晶顯示裝置。
這樣，由于在諸如便攜式電話機(jī)的便攜式終端中，所述的液晶有源矩陣型顯示裝置被用作顯示部分53，當(dāng)液晶顯示裝置處于作為省電模式之一的1-位模式時(shí)，可以肯定地降低液晶顯示裝置中結(jié)合的電路的功耗。因此，可以預(yù)期到顯示裝置的功耗降低，因此可以降低終端整體的功耗。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在有源矩陣型顯示裝置或采用有源矩陣型顯示裝置作為其顯示部分的便攜式終端中，當(dāng)設(shè)定為所用灰度數(shù)量比正常模式中少的低灰度模式時(shí)，只將水平驅(qū)動(dòng)電路中數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的電路部分置于有效狀態(tài)，而其余的電路部分被置于無效狀態(tài)且不消耗功率。因此可以預(yù)期到同樣的功耗降低。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣型顯示裝置，特征在于它包括顯示區(qū)部分，其中以矩陣方式設(shè)置均具有電光器件的像素；垂直驅(qū)動(dòng)電路，用于以行為單位選擇所述顯示區(qū)部分的像素；水平驅(qū)動(dòng)電路，用于接收數(shù)字圖像數(shù)據(jù)作為其輸入，并將所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以模擬圖像信號(hào)的形式提供給所述垂直驅(qū)動(dòng)電路所選的行的像素；以及控制電路，用于在設(shè)定低灰度模式時(shí)，選擇性地采取使用的灰度數(shù)量少于正常模式的低灰度模式，并且僅將數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的所述水平驅(qū)動(dòng)電路的電路部分設(shè)置為有效狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述水平驅(qū)動(dòng)電路包括采樣鎖存電路，用于依次對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和鎖存；行序列鎖存電路，用于使所述采樣鎖存電路的鎖存數(shù)據(jù)成為行序列；以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，用于將由所述行序列鎖存電路排成行序列的所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路允許僅在數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的所述采樣鎖存電路的電路部分中進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫，而禁止其余電路部分中的數(shù)據(jù)重寫。
4.如權(quán)利要求2所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路允許僅在數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的所述行序列鎖存電路的電路部分中進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫，而禁止其余電路部分中的數(shù)據(jù)重寫。
5.如權(quán)利要求2所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路僅使用所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸入控制線中、數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的輸入控制線，并且將其余的輸入控制線上的電位固定在邏輯“0”或邏輯“1”。
6.如權(quán)利要求5所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路是參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述低灰度模式是n-灰度模式，其中顯示是以n種灰度給出的，而所述控制電路將可以在設(shè)定n-灰度模式時(shí)選擇的n種參考電壓置換成相應(yīng)的參考電壓。
7.如權(quán)利要求5所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路是參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，并且包括用于通過電阻分壓生成多種參考電壓的參考電壓生成電路，而且當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路停止向所述參考電壓生成電路的分壓電阻提供電流。
8.如權(quán)利要求2所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述采樣鎖存電路、所述行序列鎖存電路以及所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路中至少一個(gè)是以集成方式連同所述顯示區(qū)形成在同一襯底上的。
9.如權(quán)利要求8所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，用于驅(qū)動(dòng)所述電光元件的所述顯示區(qū)部分的各個(gè)像素的有源元件是由薄膜晶體管構(gòu)成的，并且所述采樣鎖存電路、所述行序列鎖存電路和所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路中至少一個(gè)是采用薄膜晶體管構(gòu)成的。
10.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述電光元件是液晶單元。
11.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述電光元件是電致發(fā)光元件。
12.一種便攜式終端，其特征在于將有源矩陣型顯示裝置用作其顯示部分，所述有源矩陣型顯示裝置包括顯示區(qū)部分，其中以矩陣方式設(shè)置均具有電光器件的像素；垂直驅(qū)動(dòng)電路，用于以行為單位選擇所述顯示區(qū)部分的像素；水平驅(qū)動(dòng)電路，用于接收數(shù)字圖像數(shù)據(jù)作為其輸入，并將所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以模擬信號(hào)的形式提供給所述垂直驅(qū)動(dòng)電路所選擇的行的像素；以及控制電路，用于在設(shè)定低灰度模式時(shí)，選擇性地采取使用的灰度數(shù)量少于正常模式的低灰度模式，并且僅將數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的所述水平驅(qū)動(dòng)電路的電路部分設(shè)置為有效狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述的便攜式終端，其特征在于，所述水平驅(qū)動(dòng)電路包括采樣鎖存電路，用于依次對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和鎖存；行序列鎖存電路，用于使所述采樣鎖存電路的鎖存數(shù)據(jù)成為行序列；以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，用于將由所述行序列鎖存電路排成行序列的所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的便攜式終端，其特征在于，當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路允許僅在數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的所述采樣鎖存電路的電路部分中進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫，而禁止其余電路部分中的數(shù)據(jù)重寫。
15.如權(quán)利要求13所述的便攜式終端，其特征在于，當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路允許僅在數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的所述行序列鎖存電路的電路部分中進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫，而禁止其余電路部分中的數(shù)據(jù)重寫。
16.如權(quán)利要求13所述的便攜式終端，其特征在于，當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路僅使用所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸入控制線中、數(shù)量等于所述灰度數(shù)量的輸入控制線，并且將其余的輸入控制線上的電位固定在邏輯“0”或邏輯“1”。
17.如權(quán)利要求16所述的便攜式終端，其特征在于，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路是參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述低灰度模式是n-灰度模式，其中顯示是以n種灰度給出的，而所述控制電路將可以在設(shè)定n-灰度模式時(shí)選擇的n種參考電壓置換成相應(yīng)的參考電壓。
18.如權(quán)利要求16所述的便攜式終端，其特征在于，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路是參考電壓選擇型數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，并且包括用于通過電阻分壓生成多種參考電壓的參考電壓生成電路，而且當(dāng)設(shè)定低灰度模式時(shí)，所述控制電路停止向所述參考電壓生成電路的分壓電阻提供電流。
19.如權(quán)利要求13所述的便攜式終端，其特征在于，所述采樣鎖存電路、所述行序列鎖存電路以及所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路中至少一個(gè)是以集成方式連同所述顯示區(qū)形成在同一襯底上的。
20.如權(quán)利要求19所述的便攜式終端，其特征在于，用于驅(qū)動(dòng)所述電光元件的所述顯示區(qū)部分的各個(gè)像素的有源元件是由薄膜晶體管構(gòu)成的，并且所述采樣鎖存電路、所述行序列鎖存電路和所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路中至少一個(gè)是采用薄膜晶體管構(gòu)成的。
21.如權(quán)利要求12所述的便攜式終端，其特征在于，所述有源矩陣型顯示裝置是采用液晶單元作為所述電光元件的液晶顯示裝置。
22.如權(quán)利要求12所述的便攜式終端，其特征在于，所述有源矩陣型顯示裝置是采用電致發(fā)光元件作為所述電光元件的液晶顯示裝置。
全文摘要
與驅(qū)動(dòng)電路集成的常規(guī)多晶硅TFT液晶顯示裝置涉及的問題是它無法采用降低輸出單元的功耗的方法。根據(jù)本發(fā)明，例如，構(gòu)成有源矩陣顯示裝置的水平驅(qū)動(dòng)電路(數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路)的采樣鎖存電路，在設(shè)定1－位模式(兩級(jí)灰度模式)時(shí)，接收從1－位模式控制電路(16)輸出的“H”電平的控制信號(hào)(A)和“L”電平(低電平)的控制信號(hào)(B)，使得對(duì)應(yīng)于最高有效位(MSB)的“與”電路(31－2和32－2)轉(zhuǎn)為傳輸狀態(tài)，從而僅使MSB的鎖存電路(35－2和36－2)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)可重寫狀態(tài)(有效狀態(tài))，而其他鎖存電路(35－0、35－1、36－0和36－1)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)不可重寫狀態(tài)(無效狀態(tài))。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1422421SQ01807755
公開日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2001年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月6日
發(fā)明者仲島義晴 申請(qǐng)人:索尼公司