專利名稱：動態(tài)矩陣型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動態(tài)矩陣型顯示裝置，特別涉及對應(yīng)于像素設(shè)置有多個保持電路的動態(tài)矩陣型顯示裝置。
圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display；LCD)的電路構(gòu)成圖。在液晶顯示板100中，多個像素電極17在絕緣襯底10上被配置成矩陣形。而且，將與供給柵極信號的柵極驅(qū)動機構(gòu)50連接的多個柵極信號線51配置在一個方向上，再在與這些柵極信號線51交叉的方向上配置多個漏極信號線61。
漏極信號線61對應(yīng)于由漏極驅(qū)動機構(gòu)60輸出的采樣脈沖的時序，導(dǎo)通采樣晶體管SP1、SP2、…SPn等，并供給數(shù)據(jù)信號線62的數(shù)據(jù)信號(模擬影像信號或數(shù)字影像信號)。
由柵極驅(qū)動機構(gòu)50選擇某一柵極信號線51后，向其供給柵極信號。由漏極信號線61向被選擇列的像素電極17供給數(shù)據(jù)信號。
下面，說明各像素的詳細結(jié)構(gòu)。在柵極信號線51與漏極信號線61的交叉部附近設(shè)置有由P溝道型電路選擇TFT 41和N溝道型電路選擇TFT 42構(gòu)成的電路選擇電路40。而將電路選擇TFT 41、42的兩漏極連接于漏極信號線61，同時，將該兩柵極連接于電路選擇信號線88。而電路選擇TFT 41、42對應(yīng)于來自電路選擇信號線88的選擇信號，使任何一方導(dǎo)通。并且，如后所述，設(shè)置有與電路選擇電路40成對的電路選擇電路43。對于電路選擇電路40、43來說，各自的晶體管可進行互補動作，晶體管的極性當然是相反的P溝道型和N溝道型。
由此，可以選擇并切換作為后述通常動作模式的模擬影像信號顯示(與全彩色動態(tài)影像相對應(yīng))和作為內(nèi)存動作模式的數(shù)字影像顯示(與低功耗、靜態(tài)影像相對應(yīng))。并且，鄰接電路選擇電路40而配置由P溝道型像素選擇TFT 71和N溝道型像素選擇TFT 72所構(gòu)成的像素選擇電路70。像素選擇TFT 71、72分別與電路選擇電路40的電路選擇TFT 41、42串聯(lián)連接，同時，將該TFT 71、72的柵極連接在柵極信號線51上。像素選擇TFT 71、72對應(yīng)于來自柵極信號線51的柵極信號，成為可使兩方同時導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)。
并且，為了保持模擬影像信號而設(shè)置補償電容85。將補償電容85的一個電極連接于像素選擇TFT 71的源極。而將另一個電極連接于共同的補償電容線87，并供給偏壓VSC。并且，像素選擇TFT 71的源極通過電路選擇TFT 44和接觸點16與像素電極17連接。若由柵極信號開啟像素選擇TFT 71的柵極時，由漏極信號線61供給的模擬影像信號通過接觸點16輸入到像素電極17，作為像素電壓來驅(qū)動液晶。在解除像素選擇TFT 71的選擇至再次被選擇為止的1像場(フイ-ルド)期間，必須保持像素電壓，但僅因液晶的電容，像素電壓將隨時間推移而逐漸下降，無法充分保持1像場期間。由此，該像素電壓的下降而出現(xiàn)顯示的不均勻，導(dǎo)致無法獲得良好顯示效果。因而，為了保持像素電壓在1像場期間的不變而設(shè)置補償電容85。該補償電容85是由具有給定面積的一組對向電極構(gòu)成。其中一個電極是與像素選擇TFT 71形成為一體的半導(dǎo)體層，另一個電極是補償電容線87。補償電容線87在行方向上連接多個像素，并施加電壓VSC。
在該補償電容85與像素電極17之間，設(shè)置有電路選擇電路43的P溝道型電路選擇TFT 44，是與電路選擇電路40的電路選擇TFT 41同時導(dǎo)通、關(guān)斷的結(jié)構(gòu)。當電路選擇TFT 41導(dǎo)通，隨時供給模擬信號以驅(qū)動液晶的動作模式，即稱為‘通常動作模式’或‘模擬動作模式’。
并且，在像素選擇電路70的TFT 72和像素電極17之間設(shè)置保持電路110。保持電路110是由正反饋的2個反相器電路和信號選擇電路120構(gòu)成，并構(gòu)成保持二維數(shù)值的SRAM。
信號選擇電路120是對應(yīng)于來自2個反相器的信號而選擇信號的電路，即由2個N溝道型TFT 121、122所構(gòu)成。在TFT 121、122的柵極分別施加來自2個反相器的互補的輸出信號，所以TFT 121、122以互補方式導(dǎo)通、關(guān)斷。
若TFT 121導(dǎo)通時，選擇直流電壓的對向電極信號VCOM(信號A)，而若TFT 122導(dǎo)通時，選擇以該對向電極信號VCOM為中心的驅(qū)動液晶的交流電壓的交流驅(qū)動信號(信號B)，通過電路選擇電路43的TFT 45、接觸點16，供給到液晶的像素電極17。電路選擇TFT 42導(dǎo)通，根據(jù)保持于保持電路110的數(shù)據(jù)，稱該顯示動作模式為‘內(nèi)存動作模式’或‘數(shù)字動作模式’。
上述結(jié)構(gòu)的要點在于將作為像素選擇組件的像素選擇TFT 71和保持模擬影像信號的補償電容85所構(gòu)成的電路(模擬顯示電路)、以及作為像素選擇組件的TFT 72和保持二維數(shù)字影像信號的保持電路110所構(gòu)成的電路(數(shù)字顯示電路)設(shè)置在一個顯示像素內(nèi)，而且，設(shè)置選擇該2個電路的電路選擇電路40、43。
下面，說明液晶顯示板100的周邊電路。在對液晶顯示板100的絕緣襯底10而言為另一襯底的外設(shè)電路襯底90上設(shè)置有驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91；升壓電路92；以及電壓產(chǎn)生電路93。而外設(shè)電路襯底90連接電池95。
電池95輸出電池電壓VB，在升壓電路92升壓為較高的升壓電壓VVDD，且電壓產(chǎn)生電路93向與LCD板100的各部連接的連接線分別輸出給定的電壓。例如，升壓VVDD被作為柵極驅(qū)動機構(gòu)50的驅(qū)動用正電壓使用。而升壓負壓VVEE被作為柵極驅(qū)動機構(gòu)50的驅(qū)動用負電壓使用。基準電壓VSS通常為接地。信號A及信號B是由保持電路110的保持數(shù)據(jù)選擇而施加于液晶的電壓。PCG、PCD是漏極信號線61的預(yù)充電信號。由驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91將垂直起始信號STV輸入到柵極驅(qū)動機構(gòu)50，并將水平起始信號STH輸入到漏極驅(qū)動機構(gòu)60。并將影像信號輸入到數(shù)據(jù)信號線62。
下面，就上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的驅(qū)動方法進行說明。
(1)通常動作模式(模擬動作模式)的情況根據(jù)模式信號，若選擇模擬顯示模式時，由驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91設(shè)定為向數(shù)據(jù)信號線62供給模擬信號的形態(tài)，同時，使電路選擇信號線88的電位為‘L(低)’，將電路選擇電路40、43的P溝道型電路選擇TFT 41、44導(dǎo)通，而將N溝道型電路選擇TFT 42、45關(guān)斷。
并且，根據(jù)基于水平起始信號STH-的采樣信號，使采樣晶體管SP1、SP2、…SPn依次導(dǎo)通后，將數(shù)據(jù)信號線62的模擬影像信號供給到漏極信號線61。
并且，根據(jù)垂直起始信號STV，將柵極信號供給到柵極信號線51。若對應(yīng)于柵極信號使像素選擇TFT 71導(dǎo)通后，由漏極信號線61將模擬影像信號An.Sig傳送到像素電極17，同時，保持在補償電容85中。將施加于像素電極17的影像信號電壓施加在液晶上，對應(yīng)于該電壓進行液晶定向，由此獲得液晶顯示。
因漏極信號線61連接于多個晶體管，所以容量較大，難以瞬間施加影像信號。因此，需由預(yù)充電晶體管(プリチヤ-ジトランジスタ)PCT1、PCT2、…PCTn向各漏極信號線61供給給定電壓的預(yù)充電信號PCD。根據(jù)預(yù)充電控制信號PCG，預(yù)充電晶體管在每一水平歸線期間為導(dǎo)通狀態(tài)。
在該模擬顯示模式中，根據(jù)隨時輸入的模擬信號，隨時驅(qū)動液晶，因而適合于全彩色的動態(tài)影像顯示。但是，在外設(shè)電路襯底90的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91、以及各驅(qū)動機構(gòu)50、60中，為了驅(qū)動這些裝置而不斷消耗電能。
(2)內(nèi)存動作模式(數(shù)字顯示模式)的情況根據(jù)模式信號，若選擇數(shù)字顯示模式時，由驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91設(shè)定為將影像信號進行數(shù)字轉(zhuǎn)換并將抽出高位1比特的數(shù)字數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)信號線62的狀態(tài)，同時，使電路選擇信號線88的電位為‘高’，以使電路選擇電路40、43的電路選擇TFT 41、44關(guān)斷，同時，使電路選擇TFT 42、45導(dǎo)通，以使保持電路110為有效狀態(tài)。
由外設(shè)電路襯底90的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91分別向柵極驅(qū)動機構(gòu)50及漏極驅(qū)動機構(gòu)60輸入起始信號STV、STH。與此相對應(yīng)依次產(chǎn)生采樣信號，根據(jù)各自的采樣信號，使采樣晶體管SP1、SP2、…SPn依次導(dǎo)通后，對數(shù)字影像信號D.Sig進行采樣，并供給到各漏極信號線61。
下面，就保持電路110進行說明。
首先，由柵極信號G1使連接于柵極信號線51的各顯示像素的各像素選擇TFT 72在1水平掃描期間導(dǎo)通。觀察第1行第1列的顯示像素可知，根據(jù)采樣信號SP1，可使采樣數(shù)字影像信號S11輸入到漏極信號線61。然后，根據(jù)柵極信號，像素選擇TFT 72為導(dǎo)通狀態(tài)時，將該數(shù)字影像信號D.Sig輸入到保持電路110，由2個反相器進行保持。
由該反相器保持的信號被輸入到信號選擇電路120，在該信號擇選電路120中，選擇信號A或信號B，將該被選擇信號施加于像素電極17，并將該電壓施加于液晶。
這樣，通過由第1行柵極信號線掃描至最終行柵極信號線，可完成1畫面量(1像場期間)的掃描作業(yè)，即，可完成‘全點掃描’，顯示1畫面。
若在此時顯示1畫面，則停止對柵極驅(qū)動機構(gòu)50和漏極驅(qū)動機構(gòu)60以及外設(shè)襯底的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91的電壓供給，以使該驅(qū)動作用停止。而通常向保持電路110供給升壓電壓VVDD、基準電壓VSS作為參考電壓進行驅(qū)動。將對向電極電壓供給于對向電極，并將各信號A和信號B供給于信號選擇電路120。
即，向保持電路110供給驅(qū)動該保持電路的VVDD、VSS，而在對向電極上施加對向電極電壓VCOM，在液晶顯示板100為正常白(ノ-マリ-ホウイト，NW)的情況下，在信號A施加與對向電極電壓同電位的交流驅(qū)動電壓，并在信號B施加用于驅(qū)動液晶的交流電壓(例如60Hz、30Hz)。由此，可以保持1畫面量并作為靜態(tài)影像進行顯示。并在其它的柵極驅(qū)動機構(gòu)50、漏極驅(qū)動機構(gòu)60以及驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91中，是沒施加電壓的狀態(tài)。
此時，若在漏極信號線61，將數(shù)字影像信號的‘H(高)’輸入于保持電路110的情況下，在信號選擇電路120中，因第1TFT 121的輸入為‘低’，故第1TFT 121為關(guān)斷狀態(tài)，而另一方的第2TFT 122的輸入為‘高’，因而第2TFT 122為導(dǎo)通狀態(tài)。由此，可選擇信號B并在液晶上施加信號B的電壓。即，由于施加信號B的交流電壓，液晶被電場提升，在NW的顯示板中，可獲得‘黑’顯示。
若在漏極信號線61，將數(shù)字影像信號的‘低’輸入于保持電路110的情況下，在信號選擇電路120中，因第1TFT 121的輸入為‘高’，故第1TFT 121為導(dǎo)通狀態(tài)，而另一方的第2TFT 122的輸入為‘低’，因而第2TFT 122為關(guān)斷狀態(tài)。由此，可選擇信號A并在液晶上施加信號A的電壓。即，由于在對向電極上施加同一電壓，所以不產(chǎn)生電位差，因而不會驅(qū)動液晶，因此在NW的顯示板中，可獲得‘白’顯示。
如上所述，由保持1畫面量的寫入，可作為靜態(tài)影像進行顯示，此時，停止對驅(qū)動機構(gòu)50、60及驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91的驅(qū)動，因而可以減少該部分的消耗電能。
然而，對于目前的附設(shè)保持電路的動態(tài)矩陣型顯示裝置而言，在內(nèi)存動作模式時，使保持電路進行動作的電壓是由外設(shè)電路襯底90供給，因而，內(nèi)存動作模式時的電源數(shù)以及控制信號數(shù)較多，導(dǎo)致有顯示板100端子數(shù)過多的缺點存在。
并且，在內(nèi)存動作模式中，由于使用作為電源電壓進行升壓的升壓電壓VVDD，所以外設(shè)電路襯底90的升壓電路需要繼續(xù)動作，因此，在內(nèi)存動作模式時的消耗電能較大。
對于本發(fā)明的動態(tài)矩陣型顯示裝置來說，保持電路在內(nèi)存動作模式時，使用設(shè)置于顯示裝置內(nèi)的升壓電路200的輸出而進行動作的連接線比使用設(shè)置于外設(shè)電路襯底的升壓電路92時的連接線為短，因而，可配置于保持電路近旁，故連接線的負載較輕，這與使用外設(shè)升壓電路92相比，可減少升壓電路200的功耗，故能削減內(nèi)存動作模式時的功耗。
并且，對像素部的通常動作模式時、和內(nèi)存動作模式時所使用的電路進行切換的電路選擇電路40、43，與設(shè)置在顯示裝置中的升壓電路200的輸出相對應(yīng)而進行切換，因而無需由外設(shè)電路襯底90輸入切換用信號，因此，可以停止外設(shè)電路襯底90的升壓電路92，以減少內(nèi)存動作模式時的功耗。
在上述的任何情況下，通過使用在內(nèi)存動作模式時進行動作的升壓電路200，僅在內(nèi)存動作模式時使用的電路組件上供給最適當?shù)碾妷?，而在?nèi)存動作模式時不使用的電路組件上不供給多余電壓，因而，可以減少內(nèi)存動作模式時的功耗。
而且，升壓電路200在通常動作模式時停止電壓供給，所以可以減少通常動作模式時的功耗。
而且，升壓電路200具有選擇供給電源電壓(實施例中為電池電壓VB)的電荷泵(チヤ-ジボンプ)；對電荷泵的輸出和比該電荷泵的輸出低的第1電壓進行選擇并將其輸出的切換電路。而且，切換電路在通常動作模式時選擇第1電壓進行輸出。因此，在通常動作模式時，停止保持電路110的動作，由此，可以減少通常動作模式時的功耗。并且，在通常動作模式時為‘低’，而在內(nèi)存動作模式時為‘高’，因而，可以對電路選擇電路40、43進行適當?shù)厍袚Q。因此，可不需由外設(shè)電路襯底90供給切換電路選擇電路40、43的專用信號。因而，可以削減顯示裝置與外設(shè)電路襯底90間的連接端子數(shù)。
并且，本發(fā)明的動態(tài)矩陣型顯示裝置具有在內(nèi)存動作模式時、將給定周期的第1交流信號和反轉(zhuǎn)第1交流信號的第2交流信號進行輸出的振蕩部，根據(jù)保持電路所保持的數(shù)據(jù)，選擇第1或第2交流信號供給到像素電極，所以在內(nèi)存動作模式時，配置于外設(shè)電路襯底90的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91及升壓電路92可完全停止動作，因此，可以減少內(nèi)存動作模式時的功耗。
而且，由于振蕩部具備比第1和第2交流信號為早的周期進行輸出的振蕩器、以及將振蕩器的輸出進行分頻的分頻電路，因此，即使振蕩器輸出負載的平衡被破壞，也可以保持第1和第2交流信號的良好負載平衡。
而且，振蕩部在通常動作模式時停止動作，因而，可以減少通常動作模式時的電力消耗。
而且，振蕩部在輸出端具有在通常動作模式時為關(guān)斷狀態(tài)的開關(guān)組件，因此，在通常動作模式時，即使構(gòu)成振蕩部的電路拾取雜波(ノイズ)，也可防止該雜波影響其顯示。
而且，構(gòu)成振蕩部的電路的至少一部分，在通常動作模式時，被固定為給定的電位，因此，即使構(gòu)成振蕩器的電路組件的一部分浮動(フロ-テイング)，可防止因周圍電路的動作使該電路的一部分電位變動而影響其顯示。
對于本發(fā)明的動態(tài)矩陣型顯示裝置來說，使用配置于絕緣襯底上的薄膜晶體管所形成的振蕩部具有比第1和第2交流信號為早的周期輸出的振蕩器、以及將振蕩器輸出進行分頻的分頻電路，所以，即使振蕩器的輸出負載(デユ-テイ)的平衡被破壞，也可以保持第1和第2交流信號的良好負載平衡。而且，將振蕩器的輸出頻率設(shè)定為較高頻，因而，可以縮小電路的專有面積。
而且，振蕩部在通常動作模式時停止動作，因而，可以減少通常動作模式時的電力消耗。
而且，振蕩器在輸出端具有在通常動作模式為關(guān)斷狀態(tài)的開關(guān)組件，因此，在通常動作模式時，即使構(gòu)成振蕩部的電路拾取雜波，也可防止該雜波影響其顯示。
而且，構(gòu)成振蕩部的電路的至少一部分，在通常動作模式時，被固定為給定的電位，因此，即使構(gòu)成振蕩器的電路組件的一部分浮動，也可防止因周圍電路的動作使該電路的一部分電位變動而影響其顯示。
本發(fā)明的動態(tài)矩陣型顯示裝置具有在內(nèi)存動作模式時、將給定周期的第1交流信號和反轉(zhuǎn)第1交流信號的第2交流信號進行輸出的振蕩部，根據(jù)保持電路所保持的數(shù)據(jù)，選擇第1和第2交流信號供給到像素電極，故在內(nèi)存動作模式時，配置在外設(shè)電路襯底90的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91和升壓電路92可完全停止動作，因此，可以減少內(nèi)存動作模式時的功耗。
而且，將振蕩部的輸出晶體管的導(dǎo)通電阻設(shè)定為較高于構(gòu)成振蕩部的最終段的反相器的薄膜晶體管的導(dǎo)通電阻，故可以減少振蕩部的電力消耗。
而且，由于振蕩部具有比第1和第2交流信號為早周期輸出的振蕩器；以及將振蕩器的輸出進行分頻的分頻電路，所以，即使振蕩器輸出負載的平衡被破壞，也可以保持第1和第2交流信號的良好負載平衡。
而且，振蕩部在通常動作模式時信止動作，因而，可以減少通常動作模式時的電力消耗。
而且，輸出晶體管在通常動作模式時為關(guān)斷狀態(tài)，因此，即使構(gòu)成振蕩部的電路拾取雜波，也可防止該雜波影響其顯示。
而且，構(gòu)成振蕩部的電路的至少一部分，在通常動作模式時，被固定為給定的電位，即使構(gòu)成振蕩器的電路組件的一部分浮動，也可防止因周圍電路的動作使該電路的一部分電位變動而影響其顯示。
圖2是表示本發(fā)明的升壓電路的電路圖。
圖3是表示本發(fā)明的振蕩部的電路圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施例的電路圖。
圖5是表示現(xiàn)有的動態(tài)矩陣型顯示裝置的電路圖。


圖1是將本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于液晶顯示裝置時的電路構(gòu)成圖。本實施例的顯示裝置的像素部分與現(xiàn)有技術(shù)接近相同。即，就本實施例來說，通過電路選擇電路40、43對具有選擇TFT 71和補償電容85的模擬動作電路、以及具有保持電路110的記憶動作電路進行切換，由此，對通常動作模式和內(nèi)存動作模式進行切換并顯示。對于與現(xiàn)有裝置相同的結(jié)構(gòu)，附以同一的符號，以省略詳細說明。
對于本實施例的顯示裝置來說，在LCD板100內(nèi)部具有升壓電路200、振蕩部300、接地開關(guān)401以及接地開關(guān)402，在這一點上，與現(xiàn)有顯示裝置有極大的不同。然而，在保持電路輸入‘高’、‘低’2種電源電壓上，與現(xiàn)有顯示裝置相同，但在本發(fā)明中，將升壓電路200的輸出C1作為‘高’的電源電壓供給電壓，在這一點上與現(xiàn)有技術(shù)不同。‘低’電壓與現(xiàn)有技術(shù)相同，為基準電壓VSS，通常也是接地電位。
首先，說明升壓電路200。圖2是詳細表示升壓電路200的圖。升壓電路200包括供給電池電壓VB和基準電壓VSS的電荷泵201；供給切換信號的第1切換電路202；供給升壓電壓VVDD的第2切換電路203；以及晶體管204。
由電荷泵201供給電源(電池)電壓，進行升壓并輸出給定電壓LVDD。第1切換電路202將P溝道型晶體管與N溝道型晶體管的柵極進行切換后輸入切換信號，根據(jù)切換信號，選擇電荷泵201的輸出為LVDD及負電壓VVEE，將第1控制信號C1輸出。第2切換電路203向P溝道型晶體管與N溝道型晶體管的柵極輸入VVDD，根據(jù)該VVDD來選擇電荷泵的輸出LVDD和負電壓VVEE，輸出第2控制信號C2。
升壓電路200的第1控制信號C1是作為電路選擇電路40、43的柵極電壓、以及保持電路110的高電壓側(cè)參考電壓進行供給。而第2控制信號C2是作為振蕩部300、接地開關(guān)401以及接地開關(guān)402的各晶體管的柵極電壓進行供給。
下面，說明振蕩部300。圖3是詳細表示振蕩部300的圖。振蕩部300包括振蕩器301、分頻電路302以及多個個反相器。由振蕩器301輸出120Hz頻率的矩形波。而在分頻電路302，將振蕩器301的輸出進行4分頻，輸出30Hz頻率的矩形波。分頻電路302的輸出由反相器307、308反轉(zhuǎn)兩次后，通過第1輸出晶體管303作為第1交流信號輸出。分頻電路302的輸出，由反相器307、309、310反轉(zhuǎn)3次后，通過第2輸出晶體管304作為第2交流信號輸出。上述第1和第2交流信號是互為反轉(zhuǎn)的矩形波。
下面，使用圖4并分為3個狀況依次說明本實施例的動作。圖4是詳細說明升壓電路200和振蕩部300、并為了簡化附圖，僅在像素部繪出1個像素、而省略其它像素的圖，表示與圖1相同的實施例。
(1)通常動作模式首先，在通常動作模式中，外設(shè)電路襯底90的升壓電路92進行動作，并輸出給定電壓VVDD來作為柵極驅(qū)動機構(gòu)50的驅(qū)動用正電壓。在通常動作模式時，柵極驅(qū)動機構(gòu)50和漏極驅(qū)動機構(gòu)60是根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91輸出的各種時序信號進行動作。切換信號為‘高’，且升壓電路200的第1切換電路202選擇負電壓的VVEE，并作為第1控制信號C1進行輸出，此時，P溝道型電路選擇TFT 41、44導(dǎo)通，N溝道型電路選擇TFT 42、45關(guān)斷。由此，根據(jù)柵極信號，使像素選擇TFT 71導(dǎo)通后，由漏極信號線61將An.Sig傳送至像素電極17、補償電路85并進行顯示。
此時，由于在保持電路110的高電壓參考電壓中供給第1控制信號C1，保持電路110消去保持內(nèi)容、并停止動作。通常，在通常動作模式時，不需保持電路110，而與電路選擇電路40、43的柵極電極共有其信號，實現(xiàn)節(jié)省像素內(nèi)的空間的目標。根據(jù)切換信號，使向電荷泵201供給電源的電池電壓VB的電源晶體管204為關(guān)斷，因而，電荷泵201的動作停止，由此可削減電荷泵201的動作電流以及電路中的泄漏電流。
并且，由于VVDD為‘高’，第2切換電路203也選擇負電壓VVEE，并作為第2控制信號C2輸出，使振蕩部300的第1輸出晶體管303、第2輸出晶體管304、接地開關(guān)401及接地開關(guān)402的各晶體管為關(guān)斷狀態(tài)。然后，由于向振蕩器301供給電源的晶體管305關(guān)斷，使振蕩器301的動作停止。因而，可以削減振蕩器301的動作電流。另一方面，使振蕩部300的第3輸出晶體管305導(dǎo)通，在補償電容SC 85的電極上施加給定電壓VSC。
振蕩部300是在后述的內(nèi)存動作模式中使用，而在通常動作模式中不使用。然而，僅將晶體管303、304關(guān)斷，將使構(gòu)成振蕩部300的電路組件的一部分變?yōu)楦訝顟B(tài)，通過周圍電路的動作，而變動該一部分電路的電位有可能造成在顯示上的未預(yù)期的雜波現(xiàn)象。因此，在本實施例中，在柵極設(shè)置輸入第2控制信號C2的一對P溝道型晶體管311、312。該晶體管在通常動作模式時為導(dǎo)通狀態(tài)，且可將振蕩部300的電路組件接地，以防止未預(yù)期雜波現(xiàn)象的影響。并且，就晶體管311、312的連接位置來說，在構(gòu)成振蕩部300電路中，在通常動作模式時，成為浮動的任何地方均可接地，以取得這種效果。如圖所示，連接于最終段反相器308、310和振蕩部300的輸出晶體管303、304之間，最能確實防止雜波影響。
(2)保持電路寫入模式其次，在保持電路寫入模式中，外設(shè)電路襯底90的升壓電路92進行動作，輸出給定電壓VVDD作為柵極驅(qū)動機構(gòu)50的驅(qū)動用正電壓。并使柵極驅(qū)動機構(gòu)50和漏極驅(qū)動機構(gòu)60根據(jù)各時序信號進行動作。并將切換信號切換為‘低’，由此，使升壓電路200的晶體管204導(dǎo)通，使電荷泵201進行動作。然后，由第1切換電路202將電荷泵201的輸出作為第1控制信號進行輸出，使P溝道型電路選擇TFT 41、44關(guān)斷，而使N溝道型電路選擇TFT 42、45導(dǎo)通。保持電路110的參考電壓也導(dǎo)通，因此，保持電路110進行動作，可根據(jù)柵極驅(qū)動機構(gòu)50和漏極驅(qū)動機構(gòu)60的控制，在各像素的保持電路110中依次寫入基于影像信號的數(shù)據(jù)。
在保持電路寫入模式中，由升壓電路92輸入VVDD，故由升壓電路92輸出的第2控制信號C2原樣保持其‘低’電位。因此，振蕩部300的晶體管303、304、305仍然保持關(guān)斷狀態(tài)。
(3)內(nèi)存動作模式然后，在內(nèi)存動作模式時，外設(shè)電路襯底90的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91及升壓電路92停止動作。因此，使柵極驅(qū)動機構(gòu)50的驅(qū)動用電壓VVDD為‘低’，柵極驅(qū)動機構(gòu)50及漏極驅(qū)動機構(gòu)60也停止動作。由于切換信號仍為‘高’，所以電路選擇電路40、43選擇保持電路110，顯示裝置根據(jù)保持電路110所保持的影像數(shù)據(jù)進行顯示。
在本實施例中，在內(nèi)存動作模式時，配置于外設(shè)電路襯底90的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91和升壓電路92，完全停止動作，也無任何輸出。唯有由電池95供給的電池電壓VB直接施加于液晶顯示板100。供給保持電路110的參考電壓由配置于液晶顯示板100內(nèi)部的升壓電路200用于電池電壓VB的升壓。因此，對外設(shè)電路襯底90的電壓供給可以完全停止。故在內(nèi)存動作模式的電能消耗，將比現(xiàn)有技術(shù)大大削減。
并且，通過停止外設(shè)的升壓電路92，可使VVDD為‘低’，由升壓電路200的第2選擇電路203進行切換，以便選擇電荷泵201的輸出作為第2控制信號C2進行輸出。由此，使向振蕩器301供給電源的晶體管305導(dǎo)通，使振蕩器301進行動作。振蕩器301的輸出由分頻電路302進行分頻后，以反相器307～310進行反轉(zhuǎn)后、通過晶體管303、304輸出。同時，使晶體管306關(guān)斷。將晶體管303的輸出稱為‘第1交流信號’，將晶體管304的輸出稱為‘第2交流信號’。第1和第2交流信號成為相位相互錯動180度的波形。保持電路110根據(jù)影像數(shù)據(jù)，將晶體管121和122的一方進行導(dǎo)通，而使另一方為關(guān)斷。因此，將晶體管121導(dǎo)通時的第1交流信號和晶體管122導(dǎo)通時的第2交流信號分別供給于液晶。其中，第2交流信號作為相對電極信號VCOM供給到未圖示的對向電極。因此，在選擇晶體管122的像素中，不驅(qū)動液晶，在正常黑(ノ-マリ-ブラツク)時，成為‘黑’顯示。
通常動作模式時供于對向電極的電壓VSC，在內(nèi)存動作模式時為浮動狀態(tài)的情況下，可以不設(shè)置晶體管306。但是，由于VSC由外設(shè)電路襯底90供給，而該外設(shè)電路襯底90是以連接線連接，所以存在該連接線拾取雜波而影響動作之慮。因此，設(shè)置晶體管306較宜。
在本實施例中，在內(nèi)存動作模式時，配置于外設(shè)電路襯底90的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路91和升壓電路92完全停止動作，因而施加于液晶的電壓由配置于液晶顯示板100內(nèi)部的振蕩部300使用電池電壓VB來形成。因此，對外設(shè)電路襯底90的電壓供給可以完全停止，故在內(nèi)存動作模式時的電力消耗將比現(xiàn)有技術(shù)大大削減。
下面，說明升壓電路200的輸出電位。作為升壓電路200的輸出的第1控制信號C1被設(shè)定為比作為振蕩部300的輸出的第1、第2交流信號所接受的最高電位更高的電位。振蕩部300的輸出是依次通過數(shù)據(jù)輸出晶體管121或122、電路選擇電路43的晶體管晶體管45而輸入到像素電極17。此時，在電路選擇晶體管45、數(shù)據(jù)輸出晶體管121、122的柵極電位比振蕩部300的電位低的情況下，不能使晶體管45、121、122確實導(dǎo)通。因此，晶體管45、121、122的柵極電壓需要比振蕩部300輸出的最大電壓更高。在本實施例中，電路選擇晶體管45的柵極電壓是升壓電路200的輸出電壓，數(shù)據(jù)輸出晶體管121、122導(dǎo)通時的柵極電壓是保持電路110的高的參考電壓，即升壓電路200的輸出電位。因此，將升壓電路200的輸出電位設(shè)定為比振蕩部300的輸出所能形成的最高電位、即與振蕩部300的第1、第2的交流信號的最大輸出振幅相比高出晶體管45、121、122的閾值，可使晶體管45確實導(dǎo)通。
振蕩部300的輸出振幅決定于電池電壓VB。由于由振蕩部300的振幅決定施加于液晶的電壓，若僅由電池電壓VB獲得的輸出振幅進行顯示，而無法獲得充分的導(dǎo)通、關(guān)斷對比時，通常需要在振蕩器301和晶體管305之間插裝升壓電路，以提高電壓。在本實施例中，將電池電壓VB提升為3V，獲得充分的對比，故無需在振蕩器301和晶體管305之間插裝升壓電路。
但是，液晶顯示板100上的電路組件，使用由激光等的照射將‘非晶硅’進行結(jié)晶化而得到的‘多晶硅’來形成。對于該多晶硅來說，因結(jié)晶化激光的輸出不勻，造成結(jié)晶性不均勻，所以造成形成于半導(dǎo)體芯片上的電路組件存在特性上的較大不穩(wěn)定。為此，振蕩部300存在輸出信號的負載(即‘高’及‘低’)平衡被破壞的情況。而在負載平衡被破壞時，將使直流部分的電壓施加于液晶上，導(dǎo)致液晶劣化。因此，在本實施例中，將振蕩器301的輸出，由分頻電路302進行分頻后輸出，故可以修正振蕩器301的輸出功率，以獲得整齊的負載波形輸出。并且，對于第1、第2交流信號來說，例示30Hz，但若以不招致液晶劣化的周期進行反轉(zhuǎn)，即可獲得充分效果，并比柵極驅(qū)動機構(gòu)50的動作周期為慢。因?qū)⒃摲N較慢周期的交流輸出，在振蕩器301進行直接輸出，需將構(gòu)成振蕩器301的電容和電阻擴大，或設(shè)置反相器段數(shù)為多段式，因而，需要較大電路面積，但在本實施例，將高頻振蕩器301的輸出，用分頻電路302進行分頻輸出，因而可將構(gòu)成振蕩器301的電容和電阻進行縮小并減少設(shè)定反相器段數(shù)，由此縮小電路面積。
下面，說明反相器308、310。分頻電路302的輸出雖分別通過晶體管121、122施加于液晶，但將分頻電路302配置于像素部周邊，由連接線供給到各像素。該連接線為細長。并且，由于各像素具有液晶電容和線交叉(ラインクロス)電容，所以在分頻電路的輸出端具有相當大的負載。這樣，對大的負載供給反相器307的輸出時，該反相器307的輸出波形必將鈍化。而在反相器的輸出波形鈍化時，在輸出的完全反轉(zhuǎn)為止的期間，將有貫通電流流過，導(dǎo)致功耗增大。雖可由增大反相器307的尺寸，修飾輸出波形的銳化程度，也可致使電路面積增大。因而，由配置反相器308、310提升電流的驅(qū)動能力，使輸出波形尖銳化，可以減小貫通電流。越多配置這樣的反相器就越可使貫通電流減小。在本實施例中，將晶體管303、304的導(dǎo)通電阻設(shè)定為大于構(gòu)成反相器的晶體管導(dǎo)通電阻，使貫通電流變小。例如，在本實施例中，若設(shè)晶體管303、304的長寬比為1/40及1/20兩種時，該長寬比為1/20時的貫通電流較小，因而，可以將內(nèi)存動作模式時的功耗減少。這樣，通過設(shè)定晶體管303、304的導(dǎo)通電阻為大，可將反相器308、310的個數(shù)達到最小限度，即可抑制電路面積的增大。增大晶體管303、304的導(dǎo)通電阻，可使貫通電流變小，即可吸收輸出波形，而省略反相器308、310。在本實施例中，圖中省略了，但反相器308和310分別各配置5至10個。
下面，說明接地晶體管401及402。在內(nèi)存動作模式時，柵極驅(qū)動機構(gòu)50和漏極驅(qū)動機構(gòu)60的動作停止，因而，柵極信號線51和漏極信號線61為浮動狀態(tài)，在像素中的各電路組件之間產(chǎn)生電容耦合。為此，柵極信號線51、漏極信號線61的電位變動，致使原來應(yīng)為關(guān)斷的像素內(nèi)的晶體管71、72存在導(dǎo)通的可能。與此相反，在本實施例中，在接地晶體管401、402的柵極輸入第2控制信號C2，因而在內(nèi)存動作模式時導(dǎo)通。由此，可使柵極信號線51、漏極信號線61接地，從而防止因電位變動造成的誤動作。在本實施例中，雖向接地晶體管401、402輸入作為接地電位的VSS，但不局限于此，只要是連接閾值電壓以下的任意電壓，使像素內(nèi)的像素選擇晶體管71、72不導(dǎo)通，則什么樣的電位都可以。
在上述實施例中，保持電路110僅保持1比特，當然，若將保持電路110多比特化，可以在內(nèi)存動作模式中進行色調(diào)顯示，若將保持電路110變?yōu)橛洃浤M值內(nèi)存時，也可用于內(nèi)存動作模式中的全彩色顯示。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，可由1個液晶顯示板100對應(yīng)進行全彩色的動態(tài)圖像顯示的通常動作模式(模擬顯示模式)、以及進行低功耗的數(shù)字色調(diào)顯示的內(nèi)存動作模式(數(shù)字顯示模式時)等2種顯示方式。
在上述實施例中，若將像素電極作為反射電極的反射型LCD時，可將保持電路110配置在像素電極下而很適當，當然，也可適用于透過型LCD，將透明電極與保持電路進行疊加配置。但是，在透過型LCD的使用金屬連接線部分，將成為遮光方式，因而，無法避免其開口率下降。并且，由于透過型LCD在像素電極下配置保持電路，存在因透過光而發(fā)生保持電路和選擇電路的誤動作，因而需在全晶體管的柵極上設(shè)置遮光膜。因此，在透過型LCD中，無法使開口率過高。與此相反，反射型LCD可在像素電極下配置任何電路而不影響其開口率。又無需如透過型液晶顯示裝置，在與觀看人相反一側(cè)使用背光(バツクライト)，因而，無需點亮背光的電能。因為是以削減功耗為目的的附設(shè)保持電路顯示裝置，所以，作為本發(fā)明的顯示裝置，優(yōu)選以適用于低功耗化的無需背光的反射型LCD。
并且，在上述實施例中，使用液晶顯示裝置進行了說明，但本發(fā)明不局限于此，也適用于有機EL顯示裝置以及LED顯示裝置等各種顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)矩陣型顯示裝置，包括配置在襯底上的一個方向的多個柵極信號線；配置在與所述柵極信號線的交叉方向的多個漏極信號線；由來自所述柵極信號線的掃描信號進行選擇、同時由所述漏極信號線供給影像信號的多個像素電極；以及根據(jù)所述像素電極進行配置、并記憶與影像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；并具有根據(jù)隨時輸入的影像信號、隨時施加像素電壓并進行顯示的通常動作模式；根據(jù)所述保持電路記憶的數(shù)據(jù)、并進行顯示的內(nèi)存動作模式，其特征在于在顯示裝置內(nèi)具有將外部供給的電源電壓進行升壓的升壓電路，并且，所述保持電路在所述內(nèi)存動作模式時，將所述升壓電路的輸出作為電源電壓使用而進行動作。
2.一種動態(tài)矩陣型顯示裝置，包括配置在襯底上的一個方向的多個柵極信號線；配置在與所述柵極信號線的交叉方向的多個漏極信號線；由來自所述柵極信號線的掃描信號進行選擇、同時由所述漏極信號線供給影像信號的多個像素電極；以及根據(jù)所述像素電極進行配置、并記憶與影像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；并具有根據(jù)隨時輸入的影像信號、隨時施加像素電壓并進行顯示的通常動作模式；根據(jù)所述保持電路記憶的數(shù)據(jù)、并進行顯示的內(nèi)存動作模式，其特征在于在顯示裝置內(nèi)具有將外部供給的電源電壓進行升壓的升壓電路、以及根據(jù)該升壓電路的輸出來選擇通常動作模式和內(nèi)存動作模式之中的任何一種的選擇電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述升壓電路在通常動作模式時停止電源電壓的供給。
4.如權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述升壓電路包括切換供給電源電壓的電荷泵；對所述電荷泵的輸出、以及比所述電荷泵的輸出為低的第1電壓進行切換并輸出的切換電路，所述選擇電路，在通常動作模式時選擇所述第1電壓進行輸出，在內(nèi)存動作模式時選擇所述電荷泵的輸出進行輸出。
5.一種動態(tài)矩陣型顯示裝置，包括配置在襯底上的一個方向的多個柵極信號線；配置在與所述柵極信號線的交叉方向的多個漏極信號線；由來自所述柵極信號線的掃描信號進行選擇、同時由所述漏極信號線供給影像信號的多個像素電極；與多個像素電極相對向的對向電極；以及根據(jù)所述像素電極進行配置、并記憶與影像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；并具有根據(jù)隨時輸入的影像信號、隨時施加像素電壓并進行顯示的通常動作模式；根據(jù)所述保持電路記憶的數(shù)據(jù)、并進行顯示的內(nèi)存動作模式，其特征在于在內(nèi)存動作模式時，具有輸出給定周期的第1交流信號和反轉(zhuǎn)第1交流信號的第2交流信號的振蕩部，并且根據(jù)保持電路所保持的數(shù)據(jù)，選擇第1或第2交流信號并供給到像素電極。
6.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述振蕩部具有用比第1和第2交流信號為早的周期進行輸出的振蕩器；將振蕩器輸出進行分頻的分頻電路。
7.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于將所述第1或第2交流信號的一方供給到所述對向電極。
8.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述振蕩部在通常動作模式時停止動作。
9.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述振蕩部在輸出端具有在通常動作模式時為關(guān)斷狀態(tài)的開關(guān)組件。
10.如權(quán)利要求5所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于在通常動作模式時，構(gòu)成所述振蕩部的電路的至少一部分被固定于給定的電位。
11.一種動態(tài)矩陣型顯示裝置，包括配置在絕緣襯底上的一個方向的多個柵極信號線；配置于與所述柵極信號線的交叉方向的多個漏極信號線；配置于所述絕緣襯底上、由來自所述柵極信號線的掃描信號進行選擇的薄膜晶體管；由所述漏極信號線通過所述薄膜晶體管供給影像信號的多個像素電極；根據(jù)所述像素電極進行配置、并記憶與影像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；并具有根據(jù)隨時輸入的影像信號、隨時施加像素電壓并進行顯示的通常動作模式；根據(jù)所述保持電路記憶的數(shù)據(jù)、并進行顯示的內(nèi)存動作模式，其特征在于在內(nèi)存動作模式時，具有輸出給定周期的第1交流信號和反轉(zhuǎn)第1交流信號的第2交流信號的振蕩部，并且根據(jù)保持電路所保持的數(shù)據(jù)，選擇第1或第2交流信號并供給到像素電極；并且所述保持電路和所述振蕩部，使用配置在所述絕緣襯底上的薄膜晶體管來形成，并且所述振蕩部具有用比第1和第2交流信號為早的周期進行輸出的振蕩器；將振蕩器輸出進行分頻的分頻電路。
12.如權(quán)利要求11所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述薄膜晶體管是將非晶硅進行結(jié)晶所得的多晶硅作為半導(dǎo)體層使用。
13.如權(quán)利要求11所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于將所述第1或第2交流信號的一方供給到所述對向電極。
14.如權(quán)利要求11所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述振蕩部在通常動作模式時停止動作。
15.如權(quán)利要求11所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述振蕩部在輸出端具有在通常動作模式時為關(guān)斷狀態(tài)的開關(guān)組件。
16.如權(quán)利要求11所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于在通常動作模式時，構(gòu)成所述振蕩部的電路的至少一部分被固定于給定的電位。
17.一種動態(tài)矩陣型顯示裝置，包括配置在襯底上的一個方向的多個柵極信號線；配置在與所述柵極信號線的交叉方向的多個漏極信號線；由來自所述柵極信號線的掃描信號進行選擇、同時由所述漏極信號線供給影像信號的多個像素電極；與多個像素電極相對向的對向電極；以及根據(jù)所述像素電極進行配置、并記憶與影像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；并具有根據(jù)隨時輸入的影像信號、隨時施加像素電壓并進行顯示的通常動作模式；根據(jù)所述保持電路記憶的數(shù)據(jù)、并進行顯示的內(nèi)存動作模式，其特征在于在配置所述多個像素電極的像素部周圍，配置將給定周期的第1交流信號和反轉(zhuǎn)所述第1交流信號的第2交流信號輸出到像素部的振蕩部，并且所述振蕩部具有由多個薄膜晶體管構(gòu)成的多段的反相器和在內(nèi)存動作模式時為導(dǎo)通狀態(tài)的輸出晶體管，將該輸出晶體管的導(dǎo)通電阻設(shè)定為比構(gòu)成所述多個反相器之中的與像素部最近的反相器的多個薄膜晶體管的導(dǎo)通電阻高，根據(jù)所述保持電路保持的數(shù)據(jù)，選擇所述第1或第2交流信號供給到所述像素電極。
18.如權(quán)利要求17所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述振蕩部具有用比第1和第2交流信號為早的周期進行輸出的振蕩器；將振蕩器輸出進行分頻的分頻電路。
19.如權(quán)利要求17所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于將所述第1或第2交流信號的一方供給到所述對向電極。
20.如權(quán)利要求17所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述振蕩部在通常動作模式時停止動作。
21.如權(quán)利要求17所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于所述輸出晶體管在通常動作模式時為關(guān)斷狀態(tài)。
22.如權(quán)利要求17所述的動態(tài)矩陣型顯示裝置，其特征在于在通常動作模式時，構(gòu)成所述振蕩部的電路的至少一部分被固定于給定的電位。
全文摘要
一種動態(tài)矩陣型顯示裝置,在每個像素中配置保持影像信號的保持電路110,對通常動作模式和內(nèi)存動作模式進行切換,并進行顯示。在內(nèi)存動作模式時,將設(shè)置于面板內(nèi)的振蕩部300的輸出供給到像素電極,使外設(shè)電路襯底90的升壓電路92或面板內(nèi)的驅(qū)動電路停止動作,而削減功耗。所述振蕩部的輸出晶體管導(dǎo)通電阻設(shè)定為高于薄膜晶體管(TFT)(該薄膜晶體管構(gòu)成振蕩部最后段的反相器)的較高導(dǎo)通電阻。
文檔編號G09G3/32GK1381823SQ02105729
公開日2002年11月27日 申請日期2002年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月13日
發(fā)明者千田滿, 橫山良一 申請人:三洋電機株式會社