專利名稱：信號(hào)線預(yù)充電方法、預(yù)充電電路、液晶屏用基片和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電位生成裝置，特別是涉及D/A變換器、D/A變換器的設(shè)計(jì)方法、信號(hào)線預(yù)充電方法、信號(hào)線預(yù)充電電路以及使用它們的液晶屏用基片和液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
為了根據(jù)指定的信號(hào)生成指定的電位，人們進(jìn)行了各種研究，但是，在先有的技術(shù)中，存在不一定能夠獲得所希望的電位或者達(dá)到指定的電位需要一定的時(shí)間等缺點(diǎn)。下面，給出其具體例子。
(1)不能獲得所希望的電位的情況作為D/A變換器，有時(shí)使用電容器。使用電容器的D/A變換器在低耗電方面優(yōu)于使用電阻的D/A變換器。作為使用電容器的D/A變換器的例子之一，大家所熟知的是使用二進(jìn)位加權(quán)電容器的D/A變換器。圖74是表示先有的使用二進(jìn)位加權(quán)電容器的D/A變換器的圖。
使用該D/A變換器可以獲得與6位的數(shù)字輸入值對(duì)應(yīng)的模擬輸出。具體地說，就是分別將與二進(jìn)制數(shù)的第1位～第6位對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)D11～D16輸入6條數(shù)字配線5001，從而可以輸入「000000」～「111111」(與10進(jìn)制數(shù)中的「0」～「63」相當(dāng)))的數(shù)字輸入。
各數(shù)字信號(hào)D11～D16保持在2級(jí)鎖存電路A11～A16和B11～B16中。鎖存電路A11～A16或B11～B16按照時(shí)鐘CL1或CL2及其反相時(shí)鐘nCL1或nCL2而動(dòng)作。根據(jù)圖中未示出的移位寄存器的輸出信號(hào)生成時(shí)鐘CL1、CL2及其反相時(shí)鐘nCL1、nCL2。
在D/A變換器中，設(shè)置配線5002(電位V0)、配線5003(電位Vs)和配線5004(地電位)。電位V0＞電位Vs＞地電位。另外，從配線5005取出模擬輸出。
變換電容C11～C16的1個(gè)極板與配線5002連接。變換電容C11～C16設(shè)計(jì)為二進(jìn)位加權(quán)的值，它們的比值為C11∶C12∶C13∶C14∶C15∶C16＝1∶2∶4∶8∶16∶32。
下面，以進(jìn)行「000001」的數(shù)字輸入時(shí)為例說明該D/A變換器的動(dòng)作。這時(shí)，由于數(shù)字信號(hào)D11是高電平，所以，鎖存電路A11保持高電平。由于數(shù)字信號(hào)D12～D16是低電平，所以，鎖存電路A12～A16保持低電平。并且，輸入鎖存脈沖時(shí)，第1級(jí)的鎖存電路A11～A16的信號(hào)按照時(shí)鐘CL2和反相時(shí)鐘nCL2傳輸給第2級(jí)的鎖存電路B11～B16。
其次，配線5006的復(fù)位信號(hào)R成為高電平，各模擬開關(guān)Ta1～Ta6導(dǎo)通，在變換電容C11～C16上，兩極板間的電位差消失，從而電荷消失。同時(shí)，模擬開關(guān)T3導(dǎo)通，由于配線5003(電位Vs)與配線5004(地電位)之間的電位差而在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄指定的電荷。這時(shí)，在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄的電荷Qs為Qs＝Cs1Vs(1·1)然后，復(fù)位信號(hào)R成為低電平，模擬開關(guān)Ta1～Ta6、T3截止。并且，配線5007的置位信號(hào)S成為「H」?fàn)顟B(tài)，利用置位信號(hào)S的信號(hào)電平(高電平)與鎖存電路B11～B16的信號(hào)電平(高電平)或(低電平)的邏輯積控制模擬開關(guān)Tb1～Tb6。
具體地說，就是與鎖存電路B11對(duì)應(yīng)的模擬開關(guān)Tb1導(dǎo)通，從而變換電容C11與基準(zhǔn)電容Cs1連接。并且，在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄的電荷Qs的一部分流入變換電容C11。
另一方面，與鎖存電路B12～B16對(duì)應(yīng)的模擬開關(guān)Tb2～Tb6截止，從而變換電容C12～C16與基準(zhǔn)電容Cs1不連接。
結(jié)果，配線5005的電位Vout可以按如下求出。在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄的電荷Qs流入變換電容C11。這時(shí)，設(shè)在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄的電荷為Qs’、在變換電容C11上積蓄的電荷為Q11’，則Qs’＝Cs1Vout(1·2)Q11’＝C11(Vout-V0)(1·3)由于Qs＝Qs’+Q11’，所以，根據(jù)式(1·1)～(1·3)，可得Cs1Vs＝Cs1Vout+C11(Vout-V0)將上式加以整理，則得Vout＝(Cs1Vs+C11V0)/(Cs1+C11)以上所述，就是進(jìn)行「000001」的數(shù)字輸入時(shí)的例子，但是，若將其化為一般式，則為Vout＝(Cs1Vs+V11∑DiCi)/(Cs1+∑DiCi)(1·4)其中，i＝11，12，13，14，15，16。另外，Di是與數(shù)字信號(hào)D11～D16的各信號(hào)電平對(duì)應(yīng)地將高電平時(shí)取為「1」、將低電平時(shí)取為「0」的量。
其次，圖75是表示上述先有的D/A變換器的D/A變換特性的一例的圖。如圖所示，數(shù)字輸入值與模擬輸出的關(guān)系是平緩的曲線。即，在先有的D/A變換器中，不能獲得具有線性關(guān)系的D/A變換特性。
其理由在于，在式(1·4)中，在分母中存在數(shù)字信號(hào)D11～D16的變量(∑DiCi)，所以，不是成正比例的函數(shù)。為了避免這種情況，必須使分母為常數(shù)。
另外，在先有的D/A變換器中，有時(shí)不能獲得指定的模擬電壓。例如，在圖75中，數(shù)字輸入值「32」(在二進(jìn)制數(shù)中為「100000」)時(shí)的模擬輸出小于數(shù)字輸入值「31」(在二進(jìn)制數(shù)中為「011111」)時(shí)的模擬輸出，不連續(xù)地降低。其理由在于，與最高位的位對(duì)應(yīng)的變換電容C16的電容值與低位的變換電容C11～C15的電容值的總和之比不是32∶31。
在電容的制造工序中，難于避免這種電容值的偏差。特別是大容量的電容與設(shè)計(jì)值的誤差容易大。因此，對(duì)于數(shù)字輸入值，有時(shí)不能獲得指定的模擬輸出，從而有時(shí)發(fā)生隨著數(shù)字輸入的增加而模擬輸出減小的所謂的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
(2)達(dá)到指定的電位需要一定的時(shí)間的情況在有源矩陣式顯示裝置、特別是液晶顯示裝置中，有通過在向信號(hào)線供給圖像信號(hào)之前將該信號(hào)線預(yù)充電到指定的電位從而減小圖像信號(hào)本身對(duì)信號(hào)線的充放電量而實(shí)現(xiàn)液晶驅(qū)動(dòng)高速化的技術(shù)(信號(hào)線預(yù)充電技術(shù))。
圖76A和圖76B示出了對(duì)每1水平掃描期間(每1掃描線)反相驅(qū)動(dòng)有源矩陣式液晶顯示裝置時(shí)的信號(hào)線預(yù)充電的簡(jiǎn)要情況及其效果。
在圖76B中，「S1」表示信號(hào)線，「H1，H2」分別表示第1、第2掃描線，6012、6014表示TFT等開關(guān)元件，6022、6024表示液晶單元，「C30」表示信號(hào)線S1的寄生電容(即，信號(hào)線S1的等效電容)。另外，圖76B左側(cè)的「-」、「+」表示反相驅(qū)動(dòng)液晶單元6022、6024。假定液晶單元6022、6024都顯示為「黑」。
如圖76A所示，在水平掃描期間T1，由液晶單元6002顯示「黑」(黑電平電位B1)，在下一水平掃描期間T2，由液晶單元6024顯示相同的「黑」(黑電平電位B2)。這時(shí)，由于即使同為「黑」而極性也是反相的，所以，黑電平電位B1和B2處于相互最遠(yuǎn)的位置。
因此，如果不進(jìn)行預(yù)充電，將由圖像信號(hào)本身對(duì)信號(hào)線S1的寄生電容C30進(jìn)行充電(或放電)，如圖中用「R1」所示的那樣，必須使信號(hào)線的電位從黑電平電位B1向B2變化。
與此相反，在供給圖像信號(hào)之前，如果進(jìn)行與圖像信號(hào)的極性相同極性的預(yù)充電，即，如果在期間T2之前進(jìn)行預(yù)充電，將信號(hào)線S1保持為預(yù)充電電位PV2，則如圖中用R2所示的那樣，可以只使信號(hào)線的電位從預(yù)充電電位PV1向黑電平電位B1變化，從而可以減小信號(hào)線S1的寄生電容C30的充電(放電)的量。因此，液晶的驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)高速化。
如果使液晶屏高精細(xì)化，則隨之而來的就必須高速驅(qū)動(dòng)液晶，這時(shí)，希望縮短每1條信號(hào)線的預(yù)充電時(shí)間。另一方面，隨著液晶屏的大型化，1條信號(hào)線的長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，從而信號(hào)線的寄生電容也將增大，預(yù)充電本身將需要一定的時(shí)間。
因此，在信號(hào)線的電位未達(dá)到預(yù)充電電位時(shí)，預(yù)充電期間便有可能已結(jié)束了。這時(shí)，預(yù)充電不充分，結(jié)果，其誤差將與液晶單元的顯示誤差有關(guān)。而且，要使用于供給預(yù)充電電壓的配線高速進(jìn)行充放電，電力消耗將增大。
本發(fā)明就是基于上述問題而提案的，目的在于提供高速生成正確而穩(wěn)定的電位的裝置。
發(fā)明的公開一種D/A變換器，包括具有根據(jù)輸入位而加權(quán)的電容值并且一端為指定電位的多個(gè)變換電容，一端為指定電位的耦合電容，設(shè)置在上述各變換電容的另一端與上述耦合電容的另一端之間的、根據(jù)上述輸入位而控制通/斷的開關(guān)，從上述耦合電容的另一端與上述開關(guān)的共同連接點(diǎn)獲得與數(shù)字輸入值對(duì)應(yīng)的模擬電壓其特征在于上述多個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值滿足下述第(1)式所示的關(guān)系。
第(1)式Coj-dCj＞∑(i＜j)(Coi+dCi)(對(duì)所有j)其中，上式中的符號(hào)等的意義如下Ci 第i個(gè)變換電容Coi第i個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCi第i個(gè)變換電容的偏差Cj 第j個(gè)變換電容Coj第j個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCj第j個(gè)變換電容的偏差∑(i＜j)比j小的所有的i的總和對(duì)所有j對(duì)所有的j成立。
按照本D/A變換器，即使加權(quán)的多個(gè)電容的電容值有偏差并且該偏差成為最壞的條件，第j個(gè)電容的電容值也一定大于從第1個(gè)到第(j-1)個(gè)到所有的電容的電容值的總和，因此，可以可靠地防止D/A變換器的「輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」。另外，也不必附加修正電路等多余電路，從而可以降低成本，制造也容易。
在本發(fā)明中，上述開關(guān)是使用薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成的模擬開關(guān)，另外，上述變換電容是通過將絕緣層夾在非晶型薄膜或多晶硅薄膜中構(gòu)成的，構(gòu)成上述模擬開關(guān)的薄膜晶體管(TFT)和上述變換電容可以在共同的基片上形成。
該D/A變換器使周在共同的基片上形成的薄膜電容和薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成。即，整個(gè)D/A變換器可以使用薄膜技術(shù)構(gòu)成，緊湊并且容易制造。
本發(fā)明的D/A變換器的設(shè)計(jì)方法的特征在于通過下述各步驟設(shè)計(jì)上述D/A變換器。
(步驟1)設(shè)定Coi，dCi(對(duì)所有i)(步驟2)令j＝2(步驟3)判斷上述第(1)式是否成立，不成立時(shí)就改變Coj。
(步驟4)將j增加1(步驟5)對(duì)所有的j反復(fù)進(jìn)行步驟3和步驟4的處理。
按照本D/A變換器的形成方法，由于將電容偏差dCi(對(duì)所有i)設(shè)定為所希望的值，所以，即使發(fā)生該設(shè)定范圍內(nèi)的誤差，也不會(huì)發(fā)生「輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」。因此，通過考慮制造條件的變化等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電容的偏差范圍，便可可靠地確保所希望的可靠性。
在本發(fā)明中，Coi的初始設(shè)定值也可以是二進(jìn)位加權(quán)值。
本發(fā)明提供了可以可靠地防止使用了具有加權(quán)電容值的電容器的D/A變換器的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象的設(shè)計(jì)方法。
一種D/A變換器，包括具有根據(jù)輸入位而加權(quán)的電容值并且一端為指定電位的多個(gè)變換電容，一端為指定電位的耦合電容，設(shè)置在上述各變換電容的另一端與上述耦合電容的另一端之間的、根據(jù)上述輸入位而控制通/斷的開關(guān)從上述耦合電容的另一端與上述開關(guān)的共同連接點(diǎn)獲得與數(shù)字輸入值對(duì)應(yīng)的模擬電壓，其特征在于上述多個(gè)變換電容的各個(gè)比值滿足下述第(2)式所示的關(guān)系。
第(2)式 上式中的符號(hào)等的意義如下。
Cs 耦合電容的電容值Vc 開關(guān)閉合前的耦合電容的另一端的電位Vo 開關(guān)閉合前的各變換電容的另一端的電位Coi第i個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCi第i個(gè)變換電容的偏差Coj第j個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCj第j個(gè)變換電容的偏差Vth將D/A變換器的輸出作為亮度信息使用顯示圖像時(shí)人的視覺不能識(shí)別的電壓差異的最大值(視覺識(shí)別閾值)
∑(i＜j) 小于j的所有的i的總和對(duì)所有j對(duì)所有的j成立。
在本D/A變換器中，即使發(fā)生「輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」，其逆轉(zhuǎn)程度也小于視覺識(shí)別閾值(Vth)。因此，將D/A變換器的輸出作為亮度信息使用顯示圖像時(shí)，人的視覺也識(shí)別不出發(fā)生了該逆轉(zhuǎn)，因此，畫面質(zhì)量不降低。一般認(rèn)為視覺識(shí)別閾值(Vth)的數(shù)值約為20mV。
本發(fā)明也可以通過如下各步驟設(shè)計(jì)上述D/A變換器。
(步驟1)設(shè)定Coi，dCi(對(duì)所有i)(步驟2)令j＝2(步驟3)判斷上述第(2)式是否成立，不成立時(shí)就改變Coj(步驟4)將j增加1(步驟5)對(duì)所有的j反復(fù)進(jìn)行步驟3和步驟4的處理。
按照本D/A變換器的形成方法，由于將電容的偏差dCi設(shè)定為所希望的值，所以，即使在發(fā)生該設(shè)定范圍內(nèi)的誤差時(shí)發(fā)生「輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」，該逆轉(zhuǎn)程度也不會(huì)超過視覺識(shí)別閾值，于是，畫面質(zhì)量不會(huì)降低。因此，通過考慮制造條件的變化等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電容的偏差范圍，便可確保所希望的可靠性。
一種液晶屏用基片，包括多個(gè)掃描線，多個(gè)信號(hào)線，在各掃描線與各信號(hào)線的交點(diǎn)設(shè)置的、控制液晶與信號(hào)線之間的電氣連接的薄膜元件和用于驅(qū)動(dòng)上述多個(gè)信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述多個(gè)信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)電路具有上述D/A變換器。
可以實(shí)現(xiàn)裝有不發(fā)生由D/A變換誤差引起的亮度逆轉(zhuǎn)、或者采取了將該逆轉(zhuǎn)抑制為不能識(shí)別的電平的措施的D/A變換器的液晶屏用基片。
本發(fā)明也可以利用與控制液晶和信號(hào)線間的電氣連接的薄膜元件共同的制造過程、將構(gòu)成D/A變換器的上述變換電容和上述開關(guān)制造在同一基片上。
由于共用相同的制造過程，所以，制造容易。
本發(fā)明的液晶顯示裝置使用上述液晶屏用基片構(gòu)成。
可以實(shí)現(xiàn)不發(fā)生由D/A變換誤差引起的亮度逆轉(zhuǎn)、或者可以將該逆轉(zhuǎn)抑制為不能識(shí)別的電平的、可靠性高的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的D/A變換器的特征在于在將n位(n是自然數(shù))的數(shù)字信號(hào)Di(i＝1，2，…，n)變換為模擬輸出Vout的D/A變換器中，具有與上述數(shù)字信號(hào)Di的各位對(duì)應(yīng)的n個(gè)變換電容Cxi，供給與上述數(shù)字信號(hào)Di的各位對(duì)應(yīng)的n種電位Vxi的至少1個(gè)變換選擇配線，取出上述模擬輸出Vout的輸出配線，與上述變換電容Cxi的一邊的極板連接的電位Vs1的第1基準(zhǔn)配線；與接通的數(shù)字信號(hào)Di對(duì)應(yīng)的上述變換電容Cxi的另一邊的極板與上述變換選擇配線連接，由于對(duì)應(yīng)的電位Vxi與Vs1的電位差而在上述變換電容Cxi上積蓄變換電荷；與截止的數(shù)字信號(hào)Di對(duì)應(yīng)的上述變換電容Cxi的另一邊的極板與指定的配線連接，上述另一邊的極板在積蓄上述變換電荷后，與上述變換選擇配線和上述指定配線的電氣切斷，而與上述輸出配線連接，與將對(duì)上述各變換電荷求和的總電荷對(duì)應(yīng)地供給模擬輸出Vout。
按照本發(fā)明，與數(shù)字信號(hào)D1～Dn對(duì)應(yīng)地設(shè)置變換電容Cx1～Cxn。電位Vs1供給變換電容Cx1～Cxn的一邊的極板?？梢詫㈦娢籚x1～Vxn或指定的電位供給變換電容Cx1～Cxn的另一邊的極板。
如果數(shù)字信號(hào)D1～Dn是接通的，則電位Vx1～Vxn供給變換電容Cx1～Cxn的另一邊的極板，由于與電位Vs1的電位差而積蓄電荷。
如果數(shù)字信號(hào)D1～Dn是截止的，則指定的電位供給變換電容CX1～Cxn的另一邊的極板，例如，如果該電位與上述一邊的極板的電位相同，就不會(huì)積蓄電荷。詳細(xì)地說，就是如果將變換電容Cx1～Cxn的另一邊的極板與第1基準(zhǔn)配線連接，則兩極板的電位就相同。
或者，數(shù)字信號(hào)D1～Dn截止時(shí)，也可以將變換電容Cx1～Cxn的另一邊的極板與有別于第1基準(zhǔn)配線的其他配線連接。
如上所述，在變換電容Cx1～Cxn上積蓄的電荷隨數(shù)字信號(hào)D1～Dn的通/斷而變化。因此，如果設(shè)定電位Vx1～Vxn和指定的電位，使由數(shù)字信號(hào)D1～Dn的通/斷所表示的數(shù)字輸入值和模擬輸出對(duì)應(yīng)，就可以進(jìn)行D/A變換。設(shè)定的電位在D/A變換器制造之后也可以很容易進(jìn)行調(diào)整。通過調(diào)整該電位，可使D/A變換特性具有連續(xù)性。
本發(fā)明的D/A變換器具有電位Vs2的第2基準(zhǔn)配線，和在上述輸出配線上形成的、由于第1和第2基準(zhǔn)配線的電位Vs1與Vs2的電位差而積蓄基準(zhǔn)電荷的基準(zhǔn)電容Cs；與上述截止的數(shù)字信號(hào)Di對(duì)應(yīng)的上述指定的配線是上述第1基準(zhǔn)配線，上述總電荷是上述變換電荷與上述基準(zhǔn)電容之和，模擬輸出Vont可以表示為Vout＝(∑Cxi(DiVxi+Vs1(1-Di))+CsVs2)/(∑Cxi+Cs)[Di最好在數(shù)字信號(hào)Di接通時(shí)取為1，截止時(shí)取為0]在本發(fā)明中，數(shù)字信號(hào)D1～Dn截止時(shí)，為將同一電位Vs1供給變換電容Cx1～Cxn的兩極板，所以，不積蓄電荷。
另外，不論數(shù)字信號(hào)D1～Dn的通/斷如何，對(duì)基準(zhǔn)電容Cs都供給電荷，在輸出配線上，模擬輸出Vout一律升高。
并且，上式可按如下方式求出。首先，設(shè)在變換電容Ci上最初積蓄的電荷的總和為∑Qi，則∑Qi＝∑Cxi(Di(Vxi-Vs1))Di是根據(jù)數(shù)字信號(hào)D11～D16的各信號(hào)電平將高電平時(shí)取為「1」、將低電平時(shí)取為「0」的量。
另外，設(shè)在基準(zhǔn)電容Cs上積蓄的電荷為Qs，則Qs＝Cs(Vs2-Vs1)其次，設(shè)變換電容Ci與上述變換選擇配線和上述指定的配線電氣切斷而與上述輸出配線連接時(shí)在變換電容Ci上積蓄的電荷的總和為∑Qi’、在基準(zhǔn)電容Cs上積蓄的電荷為Qs’，則∑Qi’＝∑Cxi(Vout-Vs1)Qs’＝Cs(Vout-Vs1)因∑Qi+Qs＝∑Qi’+Qs’故可得∑Cxi(Di(Vxi-Vs1)+Cs(Vs2-Vs1)＝∑Cxi(Vout-Vs1)+Cs(Vout-Vs1)整理上式，可得Vout＝(∑Cxi(DiVxi+Vs1(1-Di))
+CsVs2)/(∑Cxi+Cs)上式的分母與數(shù)字信號(hào)Di的值無關(guān)，是常數(shù)，所以，模擬輸出Vout與數(shù)字信號(hào)Di成為正比例的關(guān)系。這樣，便可獲得具有線性的D/A變換特性。
本發(fā)明的D/A變換器最好具有連接在上述變換電容Cxi的另一極板與上述變換選擇配線之間的第1開關(guān)、連接在上述變換電容Cxi的另一極板與上述指定的配線之間的第2開關(guān)和連接在上述變換電容Cxi的另一極板與上述輸出配線之間的第3開關(guān)。
或者，本發(fā)明的D/A變換器最好具有連接在上述變換電容Cxi的另一極板與上述變換選擇配線之間的第1開關(guān)、連接在上述變換電容Cxi的另一極板與上述第1基準(zhǔn)配線之間的第2開關(guān)、連接在上述變換電容Cxi的另一極板與上述輸出配線之間的第3開關(guān)和控制從上述第1及第2基準(zhǔn)配線向上述基準(zhǔn)電容Cs施加電壓的第4開關(guān)。
利用這些開關(guān)，可以控制向變換電容Cxi和基準(zhǔn)電容Cs上施加電壓。
本發(fā)明的D/A變換器最好利用n條變換選擇配線供給n種電位Vxi。這就是用于供給n種電位Vxi的最簡(jiǎn)單的形式。
或者，本發(fā)明的D/A變換器最好具有高電位配線、低電位配線和串聯(lián)連接在上述高電位配線與上述低電位配線之間的n-1個(gè)電阻，而上述變換選擇配線最好由上述高電位配線和與該高電位配線直接連接的上述電阻之間的配線、最相鄰的電阻間連接的配線、上述低電位配線與和該低電位配線直接相連的上述電阻之間的配線構(gòu)成。
按照本發(fā)明，高電位配線和與高電位配線直接相連的電阻之間的配線就成為電位Vxi中最高電位的變換選擇配線。并且，每增加1個(gè)電阻，電壓降增加，所以，在相鄰的電阻間連接的配線就成為電位逐漸降低的變換選擇配線。低電位配線和與低電位配線直接連接的電阻之間的配線就成為最低電位的變換選擇配線。
本發(fā)明的D/A變換器最好具有1條上述變換選擇配線，通過使供給該變換選擇配線的電位隨時(shí)間而變化，供給n種電位Vxi。
具體地說，就是本發(fā)明的D/A變換器最好與上述n個(gè)變換電容Cxi對(duì)應(yīng)地具有n條變換脈沖配線，在上述變換選擇配線上變化的電位成為供給對(duì)應(yīng)的變換電容Cxi的電位Vxi時(shí)，脈沖信號(hào)就加到各變換脈沖配線上，根據(jù)上述脈沖信號(hào)，將電位Vxi供給變換電容Cxi。
這樣，如果將隨時(shí)間而變化的電位供給1條變換選擇配線，便可將變換選擇配線的條數(shù)減少到最低限度。這時(shí)，通過向n條變換脈沖配線輸入脈沖信號(hào)，便可根據(jù)該脈沖信號(hào)取出所需要的電位。
本發(fā)明到D/A變換器最好使供給上述變換選擇配線的n種電位Vxi成為公比為2的等比數(shù)列。
這樣，便可在變換電容Cxi上積蓄與二進(jìn)位加權(quán)對(duì)應(yīng)的電荷。并且，可以獲得具有線性的D/A變換器。
本發(fā)明的D/A變換器的特征在于在將n位(n是自然數(shù))數(shù)字信號(hào)Di(i＝1，2，…，n)變換為模擬輸出Vout的D/A變換器中，具有與上述數(shù)字信號(hào)Di的各位對(duì)應(yīng)的n個(gè)變換電容Cxi和供給多種電位Vxi的至少1條變換選擇配線，根據(jù)上述數(shù)字信號(hào)Di的位設(shè)定上述電位Vxi和上述變換電容Cxi的電容值，以便在上述n個(gè)變換電容Cxi上積蓄變換電荷，與上述各變換電荷的和的總電荷對(duì)應(yīng)地供給模擬輸出Vout。
按照本發(fā)明，由于積蓄與數(shù)字信號(hào)Di的位對(duì)應(yīng)的變換電荷，所以，可以使用多種電位Vxi。因此，利用與各電位Vxi對(duì)應(yīng)的變換電容Cxi的實(shí)際的電容值，可以調(diào)整電位Vxi的值。并且，可以獲得具有線性的D/A變換器。
本發(fā)明的D/A變換方法是一種將n位(n是自然數(shù))數(shù)字信號(hào)Di(i＝1，2，…，n)變換為模擬輸出Vout的D/A變換方法，根據(jù)與接通的上述數(shù)字信號(hào)Di的位對(duì)應(yīng)的n種電位Vi，在n個(gè)變換電容Cxi上積蓄變換電荷，同時(shí)，與截止的上述數(shù)字信號(hào)Di對(duì)應(yīng)地，使在上述變換電容Cxi上積蓄的變換電荷與位無關(guān)保持一定，與對(duì)上述變換電荷求和的總電荷對(duì)應(yīng)地供給模擬輸出Vout。
特別是，在上述變換電容Cxi的電容值與設(shè)計(jì)值不同時(shí)，本發(fā)明的D/A變換方法最好通過調(diào)整上述電位Vi而使對(duì)應(yīng)的變換電荷的值基本上與設(shè)計(jì)值一致。
例如，雖然變換電容Cxi’的電容值與設(shè)計(jì)值Cxi0不同，但是，電容值的平均值與設(shè)計(jì)值相等時(shí)，可以調(diào)整設(shè)計(jì)上的電位Vxi0而使電位Vxi’成為Vxi’＝(Cxi0/Cxi’)×Vxi0
或者，當(dāng)變換電容Cxi″的電容值與設(shè)計(jì)值不同并且電容值的平均值與設(shè)計(jì)值不同時(shí)，則可調(diào)整電位Vxi″而使Vxi″＝(Cxi0/Cxi″)×(∑Cxi″+Cs)/(∑Cxi0+Cs)×Vxi0這樣，即使變換電容Cxi的電容值與設(shè)計(jì)值不同，也可以得到如設(shè)計(jì)值那樣的模擬輸出電壓。即，通過進(jìn)行上述調(diào)整，可以獲得具有線性的D/A變換特性。
本發(fā)明的D/A變換方法不論上述數(shù)字信號(hào)Di的通/斷如何，為了提高上述模擬輸出Vout的電位，在基準(zhǔn)電容上積蓄基準(zhǔn)電荷，上述總電荷最好為上述變換電荷和上述基準(zhǔn)電荷的合計(jì)值。這樣，便可提高模擬輸出Vout的最低值。
在上述基準(zhǔn)電容的電容值與設(shè)計(jì)值不同時(shí)，本發(fā)明的D/A變換方法最好通過調(diào)整外加的電壓而使上述基準(zhǔn)電荷的值與設(shè)計(jì)值基本上相等。
這種調(diào)整和變換電容Cxi的電容值與設(shè)計(jì)值不同時(shí)的調(diào)整一樣。
本發(fā)明的D/A變換方法是一種將n位(n為自然數(shù))數(shù)字信號(hào)Di(i＝1，2，…，n)變換為模擬輸出Vout的D/A變換方法，與接通的上述數(shù)字信號(hào)Di的位對(duì)應(yīng)地選擇多種電位Vxi中的一種，分別在n個(gè)變換電容Cxi上積蓄變換電荷，同時(shí)，與截止的上述數(shù)字信號(hào)Di對(duì)應(yīng)地使在上述變換電容Cxi上積蓄的變換電荷一定，與位無關(guān)，與將上述變換電荷求和而得的總電荷對(duì)應(yīng)地供給模擬輸出Vout。
按照本發(fā)明，為了積蓄與數(shù)字信號(hào)Di的位相應(yīng)的變換電荷，可以使用多種電位Vxi。因此，可以根據(jù)與各電位Vxi對(duì)應(yīng)的變換電容Cxi的實(shí)際的電容值調(diào)整電位Vxi。并且，可以進(jìn)行具有線性的D/A變換。
本發(fā)明的液晶屏用基片是液晶屏中一邊的基片，具有用于驅(qū)動(dòng)上述液晶屏的驅(qū)動(dòng)電路、用于向上述液晶上加電壓的象素電極和控制向該象素電極供給電位的薄膜晶體管，上述驅(qū)動(dòng)電路包括上述D/A變換器。
按照本發(fā)明，由于可以使用具有線性的D/A變換器，所以，可以獲得不會(huì)發(fā)生灰度逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象的液晶屏。
在本發(fā)明的液晶屏用基片中，最好通過和上述薄膜晶體管共同的制造工序?qū)⑸鲜鲎儞Q電容Cxi或上述基準(zhǔn)電容Cs中的至少一方制造在同一基片上。
本發(fā)明的液晶顯示裝置可以使用上述液晶屏用基片。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，1水平掃描期間由掃描信號(hào)的選擇期間和該選擇期間與下一選擇期間之間的消隱期間構(gòu)成，在上述消隱期間，積蓄上述總電荷并供給模擬輸出Vout。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，1水平掃描期間由掃描信號(hào)的選擇期間和該選擇期間與下一選擇期間之間的消隱期間構(gòu)成，在上述消隱期間，開始積蓄上述總電荷，在下一水平掃描期間的選擇期間，結(jié)束上述總電荷的積蓄，供給模擬輸出Vout。
按照本發(fā)明，可以延長(zhǎng)從開始積蓄總電荷到結(jié)束總電荷的積蓄的期間，所以，可以充分地進(jìn)行充電。
本發(fā)明是在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和與各掃描線及各信號(hào)線連接的開關(guān)元件的有源矩陣式顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電的方法，其特征在于對(duì)每一條信號(hào)線，預(yù)先準(zhǔn)備用于有選擇地將多種預(yù)充電用直流電位與上述信號(hào)線連接的開關(guān)，切換上述開關(guān)，將上述信號(hào)線與某一上述預(yù)充電用直流電位連接，借此，以與上述圖像信號(hào)的振幅的中心電位對(duì)應(yīng)的極性相同的極性對(duì)上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電。
在有源式矩陣顯示裝置(例如液晶顯示裝置)中，為了防止液晶退化，必須對(duì)液晶進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)，由于反相驅(qū)動(dòng)方式有若干種，所以，必須適當(dāng)?shù)馗淖冃盘?hào)線的預(yù)充電的極性，使之與其反相驅(qū)動(dòng)的極性一致。這時(shí)，還可以考慮生成具有與反相驅(qū)動(dòng)一致的周期的脈沖，將該脈沖供給信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電。但是，這時(shí)必須有用于將該脈沖傳遞給信號(hào)線的配線，由于伴有該配線的充放電，所以，在高速化進(jìn)行預(yù)充電時(shí)將增大電力消耗。另外，伴隨液晶屏的大型化，配線的長(zhǎng)度將增長(zhǎng)，寄生電容也將增大，所以，該配線的時(shí)間常數(shù)將增大，預(yù)充電用的脈沖將變鈍，從而預(yù)充電的正確性(精度)降低。另外，按照線順序驅(qū)動(dòng)并且采用對(duì)每條信號(hào)線使極性反相的驅(qū)動(dòng)(信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng))方式時(shí)，由于必須同時(shí)進(jìn)行兩極性的預(yù)充電，所以，難于應(yīng)用。
因此，在該預(yù)充電方法中，預(yù)先準(zhǔn)備不同的直流電位，采用與液晶的反相驅(qū)動(dòng)的極性對(duì)應(yīng)地適當(dāng)控制這些直流電位與信號(hào)線之間的連接進(jìn)行預(yù)充電的新的方法。通過操作處于直流電位與信號(hào)線之間的開關(guān)，進(jìn)行該連接的控制。
這時(shí)，伴隨預(yù)充電的充放電可以只是信號(hào)線，即使高速化進(jìn)行預(yù)充電，也可以抑制電力消耗的增大。另外，可以將正確的電壓加到信號(hào)線上，從而可以提高預(yù)充電的正確性(穩(wěn)定性)。另外，如果適當(dāng)?shù)乜刂崎_關(guān)的操作，則可自由地與各種反相驅(qū)動(dòng)方式對(duì)應(yīng)。
在本發(fā)明中，對(duì)于上述各電位，可以準(zhǔn)備保持為上述預(yù)充電用直流電位的配線。
通過預(yù)先準(zhǔn)備多條預(yù)充電電位線，只控制開關(guān)便可自由地與各種反相驅(qū)動(dòng)方式對(duì)應(yīng)。
在本發(fā)明中，上述配線的各自的等效電容可以大于上述信號(hào)線的各自的等效電容。
如果使預(yù)充電用直流電位線的等效電容(寄生電容)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)線的等效電容(寄生電容)，則可不計(jì)信號(hào)線電容的影響，從而可以進(jìn)一步提高預(yù)充電的精度。
預(yù)充電用直流電位線本身具有相當(dāng)大的電容。另外，當(dāng)進(jìn)一步增大電容時(shí)，可以采用例如附加使用MOS晶體管的柵極絕緣膜構(gòu)成的電容器等方法。
本發(fā)明可以使1條或多條掃描線隨時(shí)間而使預(yù)充電的極性反相。
與液晶的掃描線反相驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)地使預(yù)充電的極性反相。掃描線反相驅(qū)動(dòng)對(duì)于防止閃爍、亮度傾斜和縱串音是有效的。
本發(fā)明在按照線順序驅(qū)動(dòng)有源矩陣式顯示裝置時(shí)，對(duì)1條或多條信號(hào)線，可以使預(yù)充電的極性周期地反相。
與液晶的「按線順序驅(qū)動(dòng)」并且是「信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)」對(duì)應(yīng)地使預(yù)充電的極性反相。液晶的信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)對(duì)于防止閃爍、橫串音和縱串音是有效的，本發(fā)明采用這種驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，也可以高速地并且高精度地進(jìn)行信號(hào)線預(yù)充電。
本發(fā)明在按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)有源矩陣式顯示裝置時(shí)，對(duì)1條或多條信號(hào)線，可以使預(yù)充電的極性周期地反相。
將液晶進(jìn)行「按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)」并且進(jìn)行「信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)」時(shí)，按照與此對(duì)應(yīng)的極性進(jìn)行預(yù)充電。
在本發(fā)明中，上述信號(hào)線預(yù)充電在水平選擇期間之前的水平消隱期間，至少對(duì)于某一信號(hào)線在某一期間可以同時(shí)進(jìn)行。
可以有效地利用水平掃描期間和水平消隱期間進(jìn)行預(yù)充電。
本發(fā)明在按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)有源矩陣式顯示裝置時(shí)，通過在上述按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)之前的水平消隱期間和水平選擇期間在指定的時(shí)刻順序切換與上述各信號(hào)線連接的上述開關(guān)，可以進(jìn)行信號(hào)線的預(yù)充電。
在進(jìn)行液晶的「按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)」時(shí)，也是按點(diǎn)順序形式進(jìn)行預(yù)充電。在各信號(hào)線中，在供給圖像信號(hào)之前的時(shí)刻進(jìn)行預(yù)充電，所以，可以進(jìn)一步提高預(yù)充電的精度。
在本發(fā)明中，上述預(yù)充電用直流電位分別可以是與上述圖像信號(hào)的灰色電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 通過將信號(hào)線預(yù)先預(yù)充電到圖像信號(hào)振幅的大約中間電位，實(shí)現(xiàn)液晶的高速驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明也可以通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量而將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
在本預(yù)充電方法中，通過控制預(yù)充電用直流電位與信號(hào)線的連接時(shí)間而控制「移動(dòng)電荷的積分值(即電流量)」，以此將信號(hào)線預(yù)充電到所希望的電壓。
如果使預(yù)充電用直流電位的絕對(duì)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的信號(hào)線的預(yù)充電電位，就可以利用電位差進(jìn)行高速的充放電。因此，可以縮短預(yù)充電所需要的時(shí)間。
本發(fā)明是在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和與各掃描線及各信號(hào)線連接的開關(guān)元件的有源矩陣式顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電的方法，對(duì)每一條信號(hào)線預(yù)先準(zhǔn)備第1預(yù)充電電位線、與該第1預(yù)充電電位線的電位不同的第2預(yù)充電電位線和有選擇地將上述第1或第2預(yù)充電電位線與上述信號(hào)線連接的開關(guān)，切換上述開關(guān)，將上述信號(hào)線與上述第1或第2預(yù)充電電位線連接，進(jìn)行上述信號(hào)線的預(yù)充電，同時(shí)，使上述第1和第2預(yù)充電電位線的電位周期地反相。
在本預(yù)充電方法中，不將預(yù)充電用電位固定，而使第1和第2預(yù)充電電位線的電位周期地反相。這樣，便可使開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
本發(fā)明是在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和與各掃描線及各信號(hào)線連接的開關(guān)元件的有源矩陣式顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電的信號(hào)線預(yù)充電電路，具有第1預(yù)充電電位線、與上述第1預(yù)充電電位線的電位不同的第2預(yù)充電電位線、有選擇地將上述第1或第2預(yù)充電電位線與上述信號(hào)線連接的開關(guān)和控制上述開關(guān)的切換的開關(guān)控制電路。
是用于實(shí)現(xiàn)上述預(yù)充電方法的電路。通過基于開關(guān)控制電路的開關(guān)操作，即使是與各種液晶的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的極性，也能進(jìn)行信號(hào)線的預(yù)充電。
本發(fā)明是在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和與各掃描線及各信號(hào)線連接的開關(guān)元件的有源矩陣式顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電的信號(hào)線預(yù)充電電路，具有第1預(yù)充電電位線、與上述第1預(yù)充電電位線的電位不同的第二預(yù)充電電位線、為了切換上述第1預(yù)充電電位線與各信號(hào)線的連接/非連接而對(duì)各信號(hào)線設(shè)置的第1開關(guān)、為了切換上述第2預(yù)充電電位線與各信號(hào)線的連接/非連接而對(duì)各信號(hào)線設(shè)置的第2開關(guān)和控制上述第1開關(guān)及第2開關(guān)的通/斷的開關(guān)控制電路。
在本預(yù)充電電路中，在第1和第2預(yù)充電電位線與各信號(hào)線之間設(shè)置開關(guān)。即，對(duì)每1條信號(hào)線設(shè)置2個(gè)開關(guān)(第1開關(guān)和第2開關(guān))。并且，開關(guān)控制電路相應(yīng)地控制第1和第2開關(guān)的通/斷，只使某一種電位線與信號(hào)線連接，進(jìn)行該信號(hào)線的預(yù)充電。
在本發(fā)明中，預(yù)充電電路也可以具有發(fā)生用于按點(diǎn)順序?qū)Ω餍盘?hào)線進(jìn)行預(yù)充電的脈沖的移位寄存器。
為了實(shí)現(xiàn)與上述液晶的「按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)」對(duì)應(yīng)地按點(diǎn)順序形式進(jìn)行預(yù)充電的方法，在預(yù)充電電路內(nèi)設(shè)置移位寄存器。
在本發(fā)明中，上述移位寄存器也可以兼作用于順序?qū)D像信號(hào)供給信號(hào)線的移位寄存器。有效地使用1個(gè)移位寄存器。
本發(fā)明的液晶屏用基片具有上述信號(hào)線預(yù)充電電路。
可以提供裝有可以進(jìn)行高速和高精度的信號(hào)線預(yù)充電的預(yù)充電電路的液晶屏用基片。預(yù)充電電路可以使用例如在基片上形成的薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成。
本發(fā)明也可以通過共同的制造工序?qū)?gòu)成信號(hào)線預(yù)充電電路的晶體管和控制設(shè)在上述各掃描線與各信號(hào)線的交點(diǎn)的液晶與信號(hào)線之間的電氣連接的開關(guān)元件制造在同一基片上。
由于利用共同的制造工序?qū)?gòu)成液晶矩陣的開關(guān)晶體管和構(gòu)成預(yù)充電電路的晶體管在同一基片上形成，所以，制造容易。
本發(fā)明的液晶顯示裝置使用上述液晶屏用基片構(gòu)成。
可以實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行高精度的預(yù)充電、高性能的液晶顯示裝置。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1是表示本發(fā)明的D/A變換器的主要部分的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是用于說明決定圖1的變換電容C1～C6的實(shí)際的電容值的方法的原理的圖。
圖3是表示圖1的D/A變換器的輸入輸出特性的一例的圖。
圖4是用于說明決定圖1的變換電容C1～C6的實(shí)際的電容值的順序的圖。
圖5是表示本發(fā)明的D/A變換器的一例的輸入輸出特性的圖。
圖6是用于說明具有圖5所示的輸入輸出特性的D/A變換器的制作順序的圖。
圖7是表示使用本發(fā)明的D/A變換器的液晶顯示裝置的具體的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖8A和圖8B是表示圖7的液晶顯示裝置的V0、VC、VCOM的相互關(guān)系的圖。
圖9是用于說明圖7的液晶顯示裝置的動(dòng)作的一例的圖。
圖10是用于說明圖7的液晶顯示裝置的動(dòng)作的其他例的圖。
圖11是用于說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是表示本發(fā)明的液晶屏用基片的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖13是表示圖12的液晶屏用基片的主要部分的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖14A和圖14B是用于說明電容分割方式的D/A變換器的原理的圖。
圖15是表示電容分割方式的D/A變換器的輸入輸出特性的例子的圖。
圖16是用于說明由本發(fā)明者研究清楚的電容分割方式的D/A變換器的問題的圖。
圖17A和圖17B是用于定性地說明發(fā)生圖16所示的問題的原因的圖。
圖18是用于定量地說明發(fā)生圖16所示的問題的原因的圖。
圖19是表示用于將本發(fā)明使用的TFT和MOS電容制造在同一基片上的制造方法的第1工序的器件的剖面圖。
圖20是表示用于將本發(fā)明使用的TFT和MOS電容制造在同一基片上的制造方法的第2工序的器件的剖面圖。
圖21是表示用于將本發(fā)明使用的TFT和MOS電容制造在同一基片上的制造方法的第3工序的器件的剖面圖。
圖22是表示用于將本發(fā)明使用的TFT和MOS電容制造在同一基片上的制造方法的第4工序的器件的剖面圖。
圖23是表示用于將本發(fā)明使用的TFT和MOS電容制造在同一基片上的制造方法的第5工序的器件的剖面圖。
圖24是表示用于將本發(fā)明使用的TFT和MOS電容制造在同一基片上的制造方法的第6工序的器件的剖面圖。
圖25是表示用于將本發(fā)明使用的TFT和MOS電容制造在同一基片上的制造方法的第7工序的器件的剖面圖。
圖26是表示本發(fā)明實(shí)施例4的D/A變換電路的圖。
圖27是表示本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路的圖。
圖28是表示本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示裝置的圖。
圖29是表示本發(fā)明實(shí)施例4的D/A變換特性的圖。
圖30是表示本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖。
圖31A和圖31B是說明液晶顯示裝置的反相驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作的圖。
圖32A和圖32B是說明實(shí)施例4的變換電容和電位的調(diào)整方法的圖。
圖33是表示本發(fā)明實(shí)施例4的變形例的圖。
圖34是表示本發(fā)明實(shí)施例5的D/A變換電路的圖。
圖35是表示本發(fā)明實(shí)施例6的D/A變換電路的圖。
圖36是表示應(yīng)用圖35所示的D/A變換電路的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖。
圖37是表示本發(fā)明實(shí)施例7的D/A變換電路的圖。
圖38是表示實(shí)施例7的變換電容的電容值和電位的圖。
圖39是表示本發(fā)明實(shí)施例8的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖。
圖40是表示本發(fā)明實(shí)施例9的D/A變換電路的圖。
圖41是表示本發(fā)明實(shí)施例10的D/A變換電路的圖。
圖42A和圖42B是表示本發(fā)明實(shí)施例11的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖。
圖43A和圖43B是表示本發(fā)明實(shí)施例12的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖。
圖44是表示實(shí)施例12的D/A變換特性的圖。
圖45A和圖45B是表示實(shí)施例12的驅(qū)動(dòng)方法的變形例的圖。
圖46A是用于說明本發(fā)明的信號(hào)線預(yù)充電方法的一例的原理圖，圖46B是表示伴隨預(yù)充電的信號(hào)線的電位變化的圖，圖46C是用于說明本預(yù)充電方法的效果之一的圖。
圖47A和圖47B是表示液晶顯示裝置的反相驅(qū)動(dòng)的形式的圖。
圖48是表示用于說明本發(fā)明的預(yù)充電方法的效果的、對(duì)比例的液晶顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。
圖49A和圖49B是用于說明本發(fā)明的信號(hào)線預(yù)充電方法的其他例的特征的圖。
圖50是表示用于實(shí)現(xiàn)圖49的預(yù)充電方法的電路的一例的圖。
圖51是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置(按線順序驅(qū)動(dòng))的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖52是表示圖51的液晶顯示裝置的反相驅(qū)動(dòng)方式和預(yù)充電方式的一例(按線順序進(jìn)行掃描線反相的方式)的圖。
圖53是表示進(jìn)行圖52的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電時(shí)圖51的預(yù)充電電路的動(dòng)作例的圖。
圖54是表示用于進(jìn)行圖53的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電的預(yù)充電電路的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖55是表示進(jìn)行圖54的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電時(shí)的動(dòng)作例的圖。
圖56是表示用于實(shí)行圖54的預(yù)充電方法的預(yù)充電電路的一例的圖。
圖57是表示圖51的液晶顯示裝置的反相驅(qū)動(dòng)方式和預(yù)充電方式的其他例(按線順序進(jìn)行掃描線反相和信號(hào)線反相的方式)的圖。
圖58是表示用于發(fā)生圖54和圖56的開關(guān)控制信號(hào)的電路的例子的圖。
圖59是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置(按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)一并進(jìn)行預(yù)充電的方式)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖60是表示圖56的液晶顯示裝置的反相驅(qū)動(dòng)方式和預(yù)充電方式的一例(按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)在此之前的消隱期間一并進(jìn)行掃描線反相和信號(hào)線反相的預(yù)充電的方式)的圖。
圖61是表示進(jìn)行圖59的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電時(shí)的動(dòng)作例的圖。
圖62是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置(按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)、以按點(diǎn)順序形式進(jìn)行預(yù)充電的方式)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖63是表示按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)進(jìn)行掃描線反相和信號(hào)線反相并同樣進(jìn)行預(yù)充電的方式的圖。
圖64是表示用于實(shí)現(xiàn)預(yù)充電方式的預(yù)充電電路的主要部分的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖65是表示進(jìn)行圖63的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電時(shí)的動(dòng)作的圖。
圖66是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置(采用按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)、一并進(jìn)行預(yù)充電并且使預(yù)充電電位Vpca、Vpcb周期地反相的方式)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖67是表示圖66的液晶顯示裝置的動(dòng)作例的圖。
圖68是表示采用利用1個(gè)移位寄存器進(jìn)行信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電的方式的液晶顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖69是用于說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖70是本發(fā)明的液晶屏用基片的平面圖。
圖71是圖70的液晶屏用基片的一部分剖面圖。
圖72是用于說明用于同時(shí)驅(qū)動(dòng)多條信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖73是表示圖72的采樣裝置和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的具體結(jié)構(gòu)例的圖。
圖74是表示先有的使用二進(jìn)位加權(quán)電容器的D/A變換電路的圖。
圖75是表示先有的D/A變換器的D/A變換特性的一例的圖。
圖76A和圖76B是用于說明信號(hào)線預(yù)充電的效果的圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形式在說明本發(fā)明的具體的內(nèi)容之前，先說明「電容分割方式的D/A變換器的變換原理」和「D/A變換器的輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」。
(電容分割方式的D/A變換器的變換原理)如圖14A所示，考慮2個(gè)電容200和2100。如圖14A的右側(cè)所示，電容200的積蓄電荷(電位VX一側(cè)的電荷)QA和電容2100的積蓄電荷(電位VC一側(cè)的電荷)QB可以表示為QA＝CA(VX-V0)、QB＝CB(VC-VCOM)。這里，CA是電容2000的電容值，CB是電容2100的電容值。
其次，如圖14B所示，將電容2000和電容2100連接時(shí)，便流過與VC和VX的大小對(duì)應(yīng)的電流(VC＜VX時(shí)為電流IS，VC＞VX時(shí)為電流IR)，可利用共同連接端獲得輸出電壓V。
這時(shí)，如圖14B的右側(cè)所示，電容2000的積蓄電荷(電位V一側(cè)的積蓄電荷)QA’和電容2100的積蓄電荷(電位V一側(cè)的積蓄電荷)QB’可以表為QA’＝CA(V-V0)、QB’＝CB(V-VCOM)。
由于總電荷量不變化，所以，QA+QB＝QA’+QB’成立。根據(jù)這一關(guān)系求輸出電壓V，則得V＝(CAVX+CBVC)/(CA+CB)。這里，如果電容2000的電容值「CA」隨輸入數(shù)字信號(hào)值而變化，便可相應(yīng)地獲得模擬變換輸出電壓(V)。
在本說明書中，將電容2000稱為「變換電容」，將電容2100稱為「耦合電容」。
并且，當(dāng)設(shè)定VC＜VX時(shí)，如果變換電容也隨數(shù)字輸入的增加而增加，則輸入輸出特性就如圖15的(1)所示的那樣，成為輸出值隨輸入值的增加而增加的特性；當(dāng)設(shè)定為VC＞VX時(shí)，就如圖15當(dāng)(2)所示當(dāng)那樣成為輸出值隨輸入值的增加而減小的特性。
(D/A變換器的輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象)①以具有圖15(2)的特性的D/A變換器為例進(jìn)行說明。如圖16所示，在數(shù)字輸入從「31」向「32」變化的時(shí)刻，可以看出在輸出值本來應(yīng)減小的地方反而增大的現(xiàn)象(輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象)。
②發(fā)生輸出逆轉(zhuǎn)的理由圖17A是表示使用二進(jìn)位加權(quán)電容器(變換電容)C10～C15的D/A變換器的基本結(jié)構(gòu)的圖。圖中，「CS」表示耦合電容，「SW1～SW6」是與6位的數(shù)字輸入的各位的「1」和「0」對(duì)應(yīng)地通/斷的開關(guān)。
變換電容C10～C15的比值的設(shè)計(jì)值分別為「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」，實(shí)際上，如圖18的「實(shí)際值」所示，電容值具有相當(dāng)大的偏差。
在圖18中，假定誤差的比例為「0.1」，即，假定偏差的最大幅度為設(shè)計(jì)值的10％，并且，對(duì)于C10～C15，在電容值增大的方向(正(+)方向)發(fā)生10％的誤差，另一方面，對(duì)于電容C15，假定在電容值減小的方向(負(fù)(-)方向)發(fā)生10％的誤差。因此，變換電容C10～C15的比值的實(shí)際值成為「1.1」、「2.2」、「4.4」、「8.8」、「17.6」、「28.8」。
這里，作為數(shù)字輸入而輸入「31」時(shí)，圖17A所示，開關(guān)Sw1～SW5接通，只有SW6斷開，發(fā)生電荷Q1～Q5的移動(dòng)(圖中用箭頭表示)，從變換電容C11～C15與耦合電容CS的共同連接點(diǎn)可以獲得模擬變換電壓「V」。
其次，在將全部電容復(fù)位后，作為數(shù)字輸入而輸入「#2」時(shí)，如圖17B所示，開關(guān)Sw1～SW5斷開，只有開關(guān)SW6接通，發(fā)生電荷Q6的移動(dòng)(圖中，用箭頭表示)。這時(shí)，由于圖17B所示的移動(dòng)電荷量Q6小于圖17A所示的移動(dòng)電荷量(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)，所以，模擬變換輸出(V)反而增大，從而發(fā)生圖16那樣的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
電容器的電荷量取決于電容值與電壓的乘積，電壓一定時(shí)，取決于電容值，結(jié)果，如圖18的下側(cè)所示，如果與某一位(j)對(duì)應(yīng)的電容器的電容值小于與比該位低的低位(i)對(duì)應(yīng)的所有電容器的電容值，就會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
圖18的情況，只有變換電容C15的偏差方向不同，所以，變換電容C15的電容值(＝28.8)小于變換電容C11～C14的總電容值(＝34.1)(即，發(fā)生「電容值的逆轉(zhuǎn)」)，從而與輸入值對(duì)應(yīng)地發(fā)生圖16那樣的逆轉(zhuǎn)。
在上述例中，假定是只有電容C15在負(fù)(-)方向發(fā)生偏差的情況，但是，對(duì)于電容C11～電容C14，偏差的方向是不定的，對(duì)其他位也有可能發(fā)生同樣的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
在液晶屏上顯示亮度逐漸變化的背景色(層次)時(shí)，如果發(fā)生「輸出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」，明亮背景中的一部分將變暗，從而使看液晶屏的人感到不協(xié)調(diào)。這種畫面質(zhì)量的降低特別容易引起人的注意，因此，對(duì)顯示板來說，是致命的缺點(diǎn)。
(實(shí)施例1)(a)本實(shí)施例的特征根據(jù)上述考察，在實(shí)施例1中，采用完全防止D/A變換器的「輸出的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」的結(jié)構(gòu)。
即，本實(shí)施例的特征在于預(yù)先設(shè)計(jì)電容器的電容值，以便即使比某一位(j)低的所有的低位(i)發(fā)生同一方向的電容值的偏差、而只有該位(j)在相反方向發(fā)生電容值的偏差時(shí)(即，最壞的情況)，也決不會(huì)發(fā)生「電容值的逆轉(zhuǎn)」。
圖1是表示本實(shí)施例的D/A變換器20的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1的下側(cè)所示，該D/A變換器20的特征是從開始將變換電容C1～C6的電容比的「設(shè)計(jì)值」取為C1∶C2∶C3∶C4∶C5∶C6＝1∶2∶4∶8.56∶19.02∶42.27。
在圖1中，參考符號(hào)10～15表示輸入端子，參考符號(hào)16表示輸出端子，CS表示耦合電容。
圖2是與前面說明過的圖18對(duì)應(yīng)的圖。在圖2的下側(cè)，對(duì)于本實(shí)施例的D/A變換器20，示出了與某一位(j)對(duì)應(yīng)的電容器的電容值和與比該位低的低位的位(i)對(duì)應(yīng)的所有的電容器的電容值的總和比較的結(jié)果。
由圖可知，在本實(shí)施例中，輸入值從「31」變?yōu)椤?2」時(shí)，不發(fā)生在圖18中看到的「電容值的逆轉(zhuǎn)」。因此，如圖3所示， 不發(fā)生D/A變換器的「輸出的逆轉(zhuǎn)」。此外，在本實(shí)施例中，設(shè)計(jì)為不論各位的電容值有什么樣的偏差(即，即使不論哪一位都發(fā)生上述最壞的偏差的情況)，都不會(huì)發(fā)生「輸出的逆轉(zhuǎn)」。
(b)設(shè)計(jì)方法下面，說明如何設(shè)計(jì)變換電容的電容值。
考慮上述發(fā)生電容值的「最壞的偏差」的情況，設(shè)計(jì)在相鄰的電容間以下(1)式的關(guān)系總是成立的電容值。
Coj-dCj＞∑(i＜j)(Coi+dCi)(對(duì)所有j)...(1)其中，(1)式中的符號(hào)等的意義如下Ci 第i個(gè)變換電容Coi第i個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCi第i個(gè)變換電容的偏差Cj 第j個(gè)變換電容
Coj第j個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCj第j個(gè)變換電容的偏差∑(i＜j) 對(duì)小于j的i的總和對(duì)所有j對(duì)所有的j成立這里，值得注意的是，「dCi」的符號(hào)為正(+)，而「dCj」的符號(hào)為負(fù)(-)。
如果使各變換電容滿足(1)式的關(guān)系，即使加權(quán)的多個(gè)電容的電容比有偏差并且該偏差為最壞的條件，第j個(gè)電容的電容值也一定大于從第1個(gè)到第(j-1)個(gè)所有的電容的電容值的總和，從而權(quán)重不會(huì)逆轉(zhuǎn)。因此，可以可靠地防止D/A變換器的「輸出的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」。另外，也不必附加修正電路等多余的電路，從而成本低，制造也容易。
但是，如果進(jìn)行上述設(shè)計(jì)，由于現(xiàn)實(shí)的加權(quán)偏離理論值(二進(jìn)位加權(quán))，所以，D/A變換器的變換誤差將增大。但是，將D/A變換器作為用于圖像顯示的驅(qū)動(dòng)電路使用時(shí)，即使各位的權(quán)重偏離理論值(二進(jìn)位加權(quán))，人的視覺也難于清楚地識(shí)別出該偏離量，從而不會(huì)發(fā)生特別不協(xié)調(diào)的感覺。與此相反，如上所述，如果發(fā)生「輸出的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象」，明亮背景中的一部分將變暗，從而就不能清楚地識(shí)別了。即，畫面質(zhì)量將明顯地降低。
本實(shí)施例考慮了這種圖像顯示時(shí)人眼的特性，采用基于與變換精度相比更重視「防止輸出的逆轉(zhuǎn)」的新看法的結(jié)構(gòu)。
如果具體地示出電容值的決定順序，即為圖4。
即，首先設(shè)定「變換電容的設(shè)計(jì)值(Ci)和預(yù)想的偏差(dCi)」(S100)。假定預(yù)想的偏差(dCi)考慮電容值的模式精度及生產(chǎn)線能力等，就可以確保所希望的可靠性的值。
其次，令j＝2(S110)，判斷上述(1)式是否成立(S120)，不成立時(shí)就改變Coj(S130)。改變時(shí)為了抑制變換誤差，最好選擇滿足上述(1)式的最小的Coj。
在S120，(1)式成立時(shí)就判斷j是否為最高位(MSB)(S140)，如果不是最高位，就將j的值增加1(S150)，以后，同樣對(duì)所有的j反復(fù)進(jìn)行S120、130、140的處理。
(實(shí)施例2)在實(shí)施例1中，是以防止「D/A變換器的輸出的逆轉(zhuǎn)」為前提的，但是，有時(shí)也可以隨用途不同而按略微放寬的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
這時(shí)，放寬設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)后，如圖5所示，假定發(fā)生逆轉(zhuǎn)，也可以設(shè)計(jì)為只要該逆轉(zhuǎn)電壓(ΔV)小于閾值(Vth)就可以。
這里，引入稱為視覺識(shí)別閾值的基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)變換電容的電容值，使逆轉(zhuǎn)電壓(ΔV)不超過視覺識(shí)別閾值。所謂「視覺識(shí)別閾值」，就是在將D/A變換器的輸出作為亮度信息使用而顯示圖像時(shí)，人的視覺所不能識(shí)別的差異的最大值，約為20mV。
圖1所示的電容分割方式的D/A變換器的輸出(V)如前面使用圖14A、圖14B在D/A變換器的原理一欄說明的那樣，可以表示為{(變換電容的另一端的電位·變換電容的電容值)+(耦合電容的另一端的電位變換電容的電容值)}/(變換電容與耦合電容之和)。
因此，若考慮上述電容值的最壞的偏差的情況，則可決定各電容的電容值以滿足以下的(2)式。 其中，上式中的符號(hào)等的意義如下Cs 耦合電容的電容值Vc 開關(guān)閉合前的耦合電容另一端的電位Vo 開關(guān)閉合前的各變換電容另一端的電位Coi 第i個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCi 第i個(gè)變換電容的偏差Coj 第j個(gè)變換電容的設(shè)計(jì)值dCj 第j個(gè)變換電容的偏差Vth 在將D/A變換器的輸出作為亮度信息使用而顯示圖像對(duì)人的視覺所不能識(shí)別的差異(視覺識(shí)別閾值)∑(i＜j)對(duì)小于j的所有的i的總和對(duì)所有j 對(duì)所有的j成立并且，作為設(shè)計(jì)順序，可以執(zhí)行圖6所示的各S200～250。該順序和圖4的情況一樣。
(實(shí)施例3)下面，說明將上述D/A變換器裝到液晶屏用基片上的液晶顯示裝置。
(a)液晶顯示裝置到概要液晶顯示裝置例如如圖11所示，由背照光1000、偏振片1200、TFT基片1300、液晶1400、對(duì)置基片(彩色濾光基片)1500和偏振片1600構(gòu)成。在本實(shí)施例中，在TFt基片1300上形成驅(qū)動(dòng)電路1310。
如圖12所示，在TFT基片1300上，形成掃描線W1～Wn、信號(hào)線D1～Dn、象素部到TFT、掃描線驅(qū)動(dòng)電路1320和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1330。并且，如圖13所示，液晶1400封入到TFT基片1300和對(duì)置基片1500之間。參考符號(hào)1520、1522是定向膜。
(b)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)如圖7(的右側(cè))所示，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1330具有移位寄存器300、鎖存器400、鎖存器500、門電路600和D/A變換電路700。
移位寄存器300具有與液晶屏800的數(shù)據(jù)線(D1等)的條數(shù)相當(dāng)?shù)募?jí)數(shù)的寄存器(310、311)，輸出用于對(duì)6位的輸入數(shù)字信號(hào)D1～D6進(jìn)行采樣的采樣脈沖(SP1、SP2等)。該采樣脈沖(SP1、SP2等)成為鎖存器400的動(dòng)作時(shí)鐘(CL1等)。
如圖7的左側(cè)所示，鎖存器400具有使用同步脈沖反相器構(gòu)成的暫時(shí)存儲(chǔ)電路A1～A6和用于生成反相時(shí)鐘(nCL1)的反相器24。暫時(shí)存儲(chǔ)電路A1由3個(gè)反相器21、22、23構(gòu)成。
同樣，鎖存器500也具有使用同步脈沖反相器構(gòu)成的暫時(shí)存儲(chǔ)電路B1～B6和用于生成反相時(shí)鐘(nCL2)的反相器28。暫時(shí)存儲(chǔ)電路B1由3個(gè)反相器25、26、27構(gòu)成。鎖存脈沖(LP)從外部輸入該鎖存器500。
門電路600由2輸入「與非門」30～35構(gòu)成，耦合脈沖(CP)共同輸入到各門中。
D/A變換器700根據(jù)在上述實(shí)施例中說明的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。即，變換電容C1～C6的電容值進(jìn)行與通常的二進(jìn)位加權(quán)不同的設(shè)計(jì)，設(shè)法抑制不發(fā)生由D/A變換誤差引起的亮度逆轉(zhuǎn)，或者設(shè)法將該逆轉(zhuǎn)抑制為識(shí)別不出來的電平。
由n型MOS晶體管(M1、M2)構(gòu)成的開關(guān)E1具有將變換電容C1復(fù)位的功能。該開關(guān)E1的通/斷由復(fù)位信號(hào)(RS)控制。開關(guān)E2～E6也具有同樣的結(jié)構(gòu)。模擬開關(guān)F1是控制變換電容C1與耦合電容CS的連接/非連接的開關(guān)，由p型MOS晶體管P1、n型MOS晶體管M3和反相器40構(gòu)成。模擬開關(guān)F2～F6也具有同樣的結(jié)構(gòu)。
另外，由n型MOS晶體管M4和M5構(gòu)成的開關(guān)50具有將耦合電容CS復(fù)位的功能，由復(fù)位信號(hào)(RS)控制其通/斷。
另外，D/A變換器700的動(dòng)作電位V0、VC、VCOM分別處于圖8A或圖8B所示的關(guān)系。處于圖8A所示的關(guān)系時(shí)，VC＞V0，因此，成為具有圖15的(2)的特性的減法型D/A變換器。為了反相驅(qū)動(dòng)液晶屏，使電位V0、VC周期地反相。另外，在圖8中，「RA1」、「RA2」表示D/A變換器的輸出的定時(shí)范圍。
另一方面，在圖8B的情況下，Vc＜Vo，成為具有圖15(1)的特性的加法型D/A變換器。「RB1」、「RB2」表示D/A變換器的輸出的定時(shí)范圍。
(c)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作圖9示出了圖7的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作定時(shí)的一例。液晶屏800的1水平掃描期間(Th)由選擇期間(Ts)和消隱期間(Tb)構(gòu)成。
在時(shí)刻t0～t1期間，根據(jù)從移位寄存器300輸出的采樣脈沖SP1～SPn，將1行圖像數(shù)據(jù)讀入鎖存器400。這期間，復(fù)位信號(hào)RS是高電平狀態(tài)，各變換電容和耦合電容復(fù)位。在時(shí)刻t2，復(fù)位信號(hào)RS成為低電平，復(fù)位結(jié)束，接著，在時(shí)刻t3，鎖存脈沖LP成為高電平，在鎖存器400中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)而輸入鎖存器500。
然后，在時(shí)刻t4，耦合脈沖CP成為高電平，各變換電容C1～C6與耦合電容CS耦合，在時(shí)刻t4～t5期間進(jìn)行D/A變換。并且，在時(shí)刻t6，復(fù)位信號(hào)RS再次成為高電平，進(jìn)行各電容的復(fù)位。
如圖10所示，也可以將進(jìn)行D/A變換的期間延長(zhǎng)為時(shí)刻t4～t7，確保足夠的D/A變換期間。這樣，便可進(jìn)行更正確的D/A變換。
使用具有上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路的液晶顯示裝置，成為可以不發(fā)生由D/A變換誤差引起的亮度逆轉(zhuǎn)或者將該逆轉(zhuǎn)抑制為識(shí)別不出來的電平。
(d)電容和TFT的制造過程下面，使用圖19～圖25說明構(gòu)成D/A變換器的TFT、象素部的TFT和構(gòu)成D/A變換器的變換電容的制造過程(低溫多晶硅過程)。在以下的制造過程中，為了簡(jiǎn)化制造工序，在共同的工序中分別形成構(gòu)成D/A變換器的TFT、象素部的TFT和構(gòu)成D/A變換器的變換電容。
由于不是積極地將D/A變換器的耦合電容(CS)制作到D/A變換器內(nèi)，而是由液晶單元內(nèi)的源總線配線與對(duì)置基片的寄生電容形成，所以，此處說明從略。
首先，如圖19所示，在基片4000上設(shè)置緩沖層4100，在該緩沖層4100上形成非晶型硅層4200。
其次，如圖20所示，通過向整個(gè)非晶型硅層4200上照射激光進(jìn)行退火處理，使非晶型硅發(fā)生多結(jié)晶，形成多結(jié)晶硅層4220。
其次，如圖21所示，在多晶硅層4220上制作布線圖案，形成島區(qū)域4230、4240、4250。島區(qū)域4230、4240是形成MOS晶體管的能動(dòng)區(qū)域(源極，漏極)的層。另外，島區(qū)域4250是成為薄膜電容的一極的層。
然后，如圖22所示，形成掩膜層4300，將磷(P)離子只注入島區(qū)域4250內(nèi)，實(shí)現(xiàn)低電阻化。
接著，如圖23所示，形成柵極絕緣膜4400，在該柵極絕緣膜上形成TaN層4500、4510、4520。TaN層4500，4510是成為MOS晶體管的柵極的層，TaN層4520是成為薄膜電容的另一極的層。然后，形成掩膜層4600，將柵極TaN層4500作為掩膜，通過自調(diào)節(jié)進(jìn)行磷(P)離子注入，形成n型的源極層4231、漏極層4232。
其次，如圖24所示，形成掩膜層4700a、4700b，將柵極TaN層4510作為掩膜，通過自調(diào)節(jié)進(jìn)行硼(B)離子注入，形成p型的源極層4241、漏極層4242。
然后，如圖25所示，形成層間絕緣膜4800，在該層間絕緣膜上形成接觸孔后，形成由ITO及Al構(gòu)成的電極層4900、4910、4920、4930。另外，雖然圖25中未示出，但是，電極還通過接觸孔與TaN層4500、4510、4520及多晶硅層4250連接。這樣，就完成了n溝道TFT、p溝道TFT和MOS電容。
通過使用上述那樣的使工序共同化的制造過程，便可使制造容易，同時(shí)也有利于降低成本。即，利用共同的過程可以制造圖7中的模擬開關(guān)E1～En及F1～Fn、變換電容C1～C6和象素部的TFT(M100、M200)。
并且，通過使用上述實(shí)施例中說明的D/A變換器，在使用簡(jiǎn)化的過程時(shí)也可以確保液晶顯示裝置的所希望的可靠性(顯示品質(zhì))。
(實(shí)施例4)圖27是實(shí)施例4的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路。另外，圖28是液晶顯示裝置的分解斜視圖。如圖28所示，該液晶顯示裝置具有有源矩陣式的液晶屏5040。液晶屏5040是將液晶5046封入到具有控制向象素電極5041供給電位的薄膜晶體管5042的TFT基片5043與具有對(duì)置電極5044的濾色基片5045之間而構(gòu)成。并且，偏振片5047、5048安裝在液晶屏5040的兩面，背照光5049安裝在一邊的偏振片5048上。另外，驅(qū)動(dòng)電路5050在TFT基片5043上形成。
如圖27所示，驅(qū)動(dòng)電路5050包括本發(fā)明的D/A變換電路5100。D/A變換電路5100可以將6位數(shù)字信號(hào)變換為模擬電壓。
另外，TFT基片5043上的電路由全部通過低溫過程形成的多晶硅構(gòu)成。
在圖27中，數(shù)字信號(hào)D11～D16輸入6條數(shù)字配線5010。數(shù)字信號(hào)D11～D16根據(jù)時(shí)鐘CL1和反相時(shí)鐘nCL1保持在鎖存電路A11～A16中。鎖存電路A11～A16和圖74所示的相同。
移位寄存器5020具有與液晶顯示裝置的信號(hào)線的條數(shù)對(duì)應(yīng)的級(jí)的寄存器5021、5022、…，它們分別輸出作為時(shí)鐘CL1的采樣脈沖SP。采樣脈沖SP的信號(hào)電平由反相器5012進(jìn)行反相，生成反相時(shí)鐘nCL1。
與各寄存器5021、5022、…對(duì)應(yīng)地設(shè)置鎖存電路A11～A16。信號(hào)保持在鎖存電路A11～A16中時(shí)，所有的信號(hào)就一起向后級(jí)的鎖存電路B11～B16轉(zhuǎn)移。因此，時(shí)鐘CL2和反相時(shí)鐘nCL2輸入鎖存電路B11～B16。
將作為時(shí)鐘CL2的鎖存脈沖LP輸入到鎖存脈沖配線5030。鎖存脈沖LP的信號(hào)電平由反相器5014進(jìn)行反相，生成反相時(shí)鐘nCL2。
信號(hào)轉(zhuǎn)移到后級(jí)的鎖存電路B11～B16時(shí)，按照該信號(hào)進(jìn)行D/A變換的處理。在該處理中，可以將下一信號(hào)順序輸入到分別與各寄存器5021、5022、…對(duì)應(yīng)的鎖存電路A11～A16。
鎖存電路B11～B16和鎖存電路A11～A16一樣，所以，詳細(xì)的說明從略。
將鎖存電路B11～B16保持的信號(hào)輸入到D/A變換電路5100。D/A變換電路5100包括變換電容部5101。變換電容部5101通過根據(jù)鎖存電路B11～B16保持的信號(hào)改變積蓄的電荷，輸出對(duì)應(yīng)的模擬電壓。
圖26是表示D/A變換電路5100的詳細(xì)情況的圖。D/A變換電路5100具有變換電容Cx11～Cx16，分別根據(jù)數(shù)字信號(hào)D11～D16改變所積蓄的電荷，從輸出配線5102的輸出端子5102a輸出對(duì)應(yīng)的模擬電壓Vout。變換電容Cx11～Cx16是圖27所示的變換電容部5101的主要部分。
詳細(xì)地說，就是變換電容Cx11～Cx16分別連接在變換選擇配線5110～5115中的1條與共同電位配線5119之間。將Vx11～Vx16的電位供給變換選擇配線5110～5115，將Vcom的電位供給共同電位配線5119。因此，由于Vx11～Vx16中的1個(gè)與Vcom的電位差而在變換電容Cx11～Cx16上積蓄電荷。
但是，可以由模擬開關(guān)Ta11～Ta16將變換電容Cx11～Cx16與變換選擇配線5110～5115電氣切斷。這時(shí)，如果其他的模擬開關(guān)Tb11～Tb16接通，則變換電容Cx11～Cx16的兩電極板便如圖26所示的那樣都與共同電位配線5119連接。并且，由于電位差消失，所以，不積蓄電荷。
變換電容Cx11～Cx16的電容值成為Cx11＝Cx12＝Cx13＝Cx14＝Cx15＝Cx16另外，Vx11～Vx16的電位以Vcom為基準(zhǔn)成為Vx11∶Vx12∶Vx13∶Vx14∶Vx15∶Vx16＝1∶2∶4∶8∶16∶32即，成為公比為2的等比數(shù)列。
模擬開關(guān)Ta11～Ta16由鎖存電路B11～B16保持的信號(hào)與輸入變換脈沖配線5116的變換脈沖XP的邏輯積所控制。具體地說，就是模擬開關(guān)Ta11～Ta16由“與”門5120～5125的輸出控制。
模擬開關(guān)Tb11～Tb16由鎖存電路B11～B16保持的信號(hào)的反相信號(hào)與輸入變換脈沖配線5116的變換脈沖XP的邏輯積所控制。具體地說，就是鎖存電路B11～B16保持的信號(hào)由反相器5130～5135進(jìn)行反相，而模擬開關(guān)Tb11～Tb16由“與”門5140～5145的輸出控制。
基準(zhǔn)電容Cs1連接在輸出配線5102與共同電位配線5119之間。另外，模擬開關(guān)Ts連接在輸出配線5102與變換基準(zhǔn)配線5118之間。Vxs的電位供給變換基準(zhǔn)配線5118。如果模擬開關(guān)Ts接通，則由于Vcom與Vxs的電位差而在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄電荷。利用基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄的電荷，可以提高模擬輸出的最低值。并且，將D/A變換電路5100應(yīng)用于液晶顯示裝置時(shí)，可以外加偏置電壓。
基準(zhǔn)電容Cs1通過模擬開關(guān)Tc11～Tc16分別與變換電容Cx11～Cx16串聯(lián)連接。模擬開關(guān)Tc11～Tc16由輸入耦合脈沖配線5117的耦合脈沖CP所控制。
D/A變換電路5100按上述方式構(gòu)成，下面，說明其D/A變換方法。
作為前提，假定數(shù)字信號(hào)D11～D16的信號(hào)保持在鎖存電路B11～B16中。
首先，模擬開關(guān)Ta11～Ta16或Tb11～Tb16根據(jù)輸入變換脈沖配線5116的變換脈沖XP而接通。具體地說，就是數(shù)字信號(hào)D11～D16的信號(hào)為高電平時(shí)，模擬開關(guān)Ta11～Ta16接通。并且，由于變換選擇配線5110～5115的電位Vx11～Vx16與共同電位配線5119的電位Vcom的電位差而在變換電容Cx11～Cx16上積蓄電荷。假定該電荷分別為Qi，則可表示為Qi＝Cxi(Vxi-Vcom)(2·1)其中，i＝11，12，13，14，15，16。
或者，數(shù)字信號(hào)D11～D16的信號(hào)為低電平時(shí)，模擬開關(guān)Tb11～Tb16接通。這時(shí)，變換電容Cx11～Cx16的兩極板間的電位差消失，不積蓄電荷，所以，Qi＝0(2·2)將(2·1)式和(2·2)式合并，則得∑Qi＝∑Cxi(Di(Vxi-Vcom))(2·3)Di與數(shù)字信號(hào)D11～D16的各信號(hào)電平對(duì)應(yīng)地將高電平時(shí)取為「1」，將低電平時(shí)取為「0」。
另外，在這些動(dòng)作的同時(shí)，模擬開關(guān)Ts接通。并且，由于變換基準(zhǔn)配線5118的電位Vxs與共同電位配線5119的電位Vcom的電位差而在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄電荷。假定這時(shí)的電荷為Qs，則有Qs＝Cs1(Vxs-Vcom)(2·4)其次，輸入變換脈沖配線5116的信號(hào)成為低電平，模擬開關(guān)Ta11～Ta16、Tb11～Tb16、Ts接通。接著，耦合脈沖CP輸入耦合脈沖配線5117，模擬開關(guān)Tc11～Tc16接通。
這樣，變換電容CX11～Cx16便分別與基準(zhǔn)電容Cs1串聯(lián)連接。這時(shí)，設(shè)變換電容Cx11～Cx16積蓄的電荷的總和為∑Qi′、基準(zhǔn)電容Cs1積蓄的電荷為Qs′，則有∑Qi′＝∑Cxi(Vout-Vcom)(2·5)Qs′＝Cs1(Vout-Vcom)(2·6)其中，i＝11、12、13、14、15、16，Vout是輸出配線5102的電位。
因?yàn)椤芉i+Qs＝∑Qi′+Qs′所以，由(2·3)～(2·6)式可得∑Cxi(Di(Vxi-Vcom))+Cs1(Vxs-Vcom)＝∑Cxi(Vout-Vcom)+Cs1(Vout-Vcom)整理上式，可得Vout＝(∑Cxi(DiVxi+(1-Di)Vcom)+Cs1Vxs)/(∑Cxi+Cs1)其中，i＝11、12、13、14、15、16。另外，Di與數(shù)字信號(hào)D11～D16的各信號(hào)電平對(duì)應(yīng)地將高電平時(shí)取為「1」、將低電平時(shí)取為「0」。
將這樣得到的電位作為模擬輸出從輸出端子5102a輸出。
圖29是表示上述D/A變換電路5100的D/A變換特性的圖。在該D/A變換電路5100中，變換電容Cxi都相等，全部為1.0pF，基準(zhǔn)電容Cs1為2.0pF。變換選擇配線5110～5115的電位Vx11、Vx12、Vx13、Vx14、Vx15、Vx16分別為0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0V，構(gòu)成公比為2的等比數(shù)列。變換基準(zhǔn)配線5118的電位Vxs為4.0。另外，共同電位配線5119的電位Vcom為地電位。
如圖29所示，可知在6位的數(shù)字輸入值與模擬輸出之間有完全的線性。其理由在于，在導(dǎo)出模擬輸出Vout的(2·7)式中，不論數(shù)字輸入值如何，分母的(∑Cxi+Cs1)的值都是常數(shù)。并且，由于數(shù)字輸入值與模擬輸出為正比例的關(guān)系，所以，D/A變換電路5100具有線性特性。在圖29中，數(shù)字輸入值為0時(shí)，模擬輸出也等于1V。這是因?yàn)?，即使?shù)字輸入值為0，在基準(zhǔn)電容Cs1上也積蓄電荷。
其次，圖30是表示使用上述D/A變換電路5100的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖。換言之，就是說明圖27所示的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作的圖。
如圖30所示，液晶驅(qū)動(dòng)的1水平掃描期間Th由掃描信號(hào)的選擇期間Ts和選擇期間Ts與下一選擇期間Ts之間的消隱期間Tb構(gòu)成。
在選擇期間Ts中，在時(shí)刻t0～t1期間，數(shù)字信號(hào)D11～D16通過采樣脈沖SP1～SPn而讀入鎖存電路A11～A16。
消隱期間Tb是轉(zhuǎn)移為下一個(gè)選擇期間Ts之前的期間，利用該期間進(jìn)行包括D/A變換的各種處理。
在消隱期間Tb中，在時(shí)刻t2，耦合脈沖CP成為低電平，模擬開關(guān)Tc11～Tc16斷開，變換電容Cx11～Cx16與基準(zhǔn)電容Cs1電氣切斷。其次，在時(shí)刻t3，讀入鎖存電路A11～A16的信號(hào)由鎖存脈沖LP轉(zhuǎn)移到鎖存電路B11～B16中。
在時(shí)刻t4，由鎖存電路B11～B16的信號(hào)和變換脈沖XP控制模擬開關(guān)Ta11～Ta16、Tb11～Tb16。并且，在變換電容Cx11～Cx16中，在與高電平的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的電容上積蓄電荷，在與低電平的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的電容上不積蓄電荷。同時(shí)，在基準(zhǔn)電容Cs1上積蓄電荷。由于積蓄電荷，所以，與其他脈沖相比，變換脈沖XP長(zhǎng)時(shí)間成為高電平。
在時(shí)刻t5，變換脈沖XP成為低電平，上述電荷的積蓄結(jié)束。
并且，在時(shí)刻t6，變換電容Cx11～Cx16與基準(zhǔn)電容Cs1通過耦合脈沖CP而耦合，可以從輸出端子5102a輸出指定的輸出電壓。
其次，圖31A和圖31B是說明液晶顯示裝置的反相驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作的圖。
在液晶顯示裝置中，根據(jù)防止液晶的品質(zhì)老化等理由，進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)。因此，如圖31A和圖31B所示，即使是包括上述D/A變換電路5100的驅(qū)動(dòng)電路5050(圖27和圖28)，也進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)。詳細(xì)地說，就是該反相驅(qū)動(dòng)對(duì)每1水平掃描線并且對(duì)每1畫面進(jìn)行，而不是對(duì)每1信號(hào)進(jìn)行。
圖31A是變換選擇配線5110～5115的電位Vx11、Vx12、Vx13、Vx14、Vx15、Vx16和變換基準(zhǔn)配線5118的電位Vxs的供給方法。圖31B是上述這些電位的具體的數(shù)值。
在該D/A變換電路5100中，變換電容Cxi都相等，全部為1.0pF，基準(zhǔn)電容Cs1為2.0pF。另外，共同電位配線5119的電位Vcom為地電位。
并且，如圖31A所示，進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)。動(dòng)作的詳細(xì)情況是大家所熟知的，所以，說明從略。
(實(shí)施例4的調(diào)整方法)上述D/A變換電路5100通過使變換電容Cx11～Cx16全部為相同的電容值，并分別加上二進(jìn)位加權(quán)的電壓，可以進(jìn)行D/A變換。這里，電容的電容值在制造后就難于改變了，但是，可以很容易地改變電壓。因此，下面說明上述變換電容Cx11～Cx16的電容值與上述設(shè)計(jì)值不同時(shí)電壓的調(diào)整方法。
首先，在圖32A中示出了變換電容Cxi′的電容值與設(shè)計(jì)值Cxi(1.0pF)不同而電容值的平均值與設(shè)計(jì)值相等的例子。在該例中，調(diào)整設(shè)計(jì)上的電位Vxi0，將電位Vxi′供給變換選擇配線5110～5115。其中，i＝11、12、13、14、15、16。詳細(xì)地說，就是調(diào)整為Vxi′＝(Cxi/Cxi′)×Vxi0例如，在最低位，因?yàn)镃x11＝1.0pF、Cx11′＝0.9pF、Vx11＝0.5V所以，有Vx11′＝(1.0/0.9)×0.5＝0.5556V其次，圖32B是變換電容Cxi″的電容值與設(shè)計(jì)值不同并且電容值的平均值也與設(shè)計(jì)值不同的例子。在該例中，調(diào)整電位Vxi″使之成為Vxi″
＝(Cxi0/Cxi″)×(∑Cxi″+Cs1)/(∑Cxi0+Cs1)×Vxi例如，在最低位，因?yàn)镃xi＝1.0pF、Cxi″＝0.9pF、∑Cxi″+Cs1＝7.4pF、∑Cxi+Cs1＝8.0pF、Vx11＝0.5V，所以，有Vxi″＝(1.0/0.9)×(7.4/8.0)×0.5n＝0.5139V在圖32A或圖32B的例中，完全地調(diào)整變換選擇配線5110～5115的電位Vxi′和Vxi″，便可得到，D/A變換特性與圖29所示的完全相同。并且，即使變換電容Cx11～Cx16的電容值不是設(shè)計(jì)的值，也可以獲得與設(shè)計(jì)值一致的模擬輸出電壓。
因此，按照使用該D/A變換電路5100的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路5050，完全不會(huì)發(fā)生由逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象引起灰度反相等的畫面質(zhì)量問題。
在本實(shí)施例中，考慮的是變換電容Cx11～Cx16與設(shè)計(jì)值不同的情況，但是，對(duì)于基準(zhǔn)電容Cs1與設(shè)計(jì)值不同的情況，通過調(diào)整電位Vx11～Vx16和Vxs，也可以獲得指定的液晶外加電壓。另外，在上述調(diào)整方法中，是通過計(jì)算進(jìn)行電位調(diào)整的，但是，按照這里說明的思想，利用試行錯(cuò)誤調(diào)整電位也有效果。
另外，在本例中，是假定預(yù)先知道變換電容Cx11～Cx16的實(shí)際的值進(jìn)行計(jì)算的，但是，在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，多數(shù)情況是不知道的。這時(shí)，通過調(diào)整電位Vx11～Vx16，也可以獲得理想的D/A變換特性。
上述D/A變換電路5100應(yīng)用于無源矩陣式顯示裝置、或者例如在印刷電路板上而非在玻璃基片上形成，或者在非晶型硅、高溫多晶硅、結(jié)晶硅或砷化鎵等半導(dǎo)體上形成都有效果。
另外，不論是否是按每1畫面或多個(gè)畫面、每1水平掃描線或多條水平掃描線、每1信號(hào)線或多條信號(hào)線進(jìn)行極性反相的，上述驅(qū)動(dòng)電路5050的反相驅(qū)動(dòng)都有效果。
在本實(shí)施例中，是將變換電容Cx11～Cx16的一邊的極板與共同電位配線5119連接的，但是，也可以與其他配線連接。另外，在本實(shí)施例中，假定在數(shù)字信號(hào)D11～D16為低電平(斷開)時(shí)將電位Vcom加到變換電容Cx11～Cx16的兩極板上，但是，也可以加上其他電位來取代Vcom。
圖33示出了作為考慮了這些因素的變形例的D/A變換電路5200。在D/A變換電路5200中，變換電容Cx11～Cx16的一邊的極板與變換基準(zhǔn)配線5118而不是共同電位配線5119連接。另外，變換電容Cx11～Cx16的另一邊的極板通過模擬開關(guān)Tb11～Tb16與變換基準(zhǔn)配線5118連接。除此之外，和圖26所示的D/A變換電路5100相同。
按照該D/A變換電路5200，在數(shù)字信號(hào)D11～D16為低電平(斷開)時(shí)，將電位Vxs供給變換電容Cx11～Cx16，但是，由于這些電容的兩極板間沒有電位差，所以，不積蓄電荷。在數(shù)字信號(hào)D11～D16為高電平(接通)時(shí)，在變換電容Cx11～Cx16上，由于電位Vx11～Vx16與電位Vxs之間的電位差而積蓄電荷。其他動(dòng)作與D/A變換電路5100相同，所以，說明從略。
(實(shí)施例5)圖34是本發(fā)明實(shí)施例5的D/A變換電路5300。在圖27所示的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路5050中，該D/A變換電路5300取代D/A變換電路5100使用。這時(shí)，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法和實(shí)施例4一樣。另外，對(duì)于和實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以相同的符號(hào)，并省略其說明。
在圖26所示的D/A變換電路5100中，為了供給構(gòu)成公比為2的等比數(shù)列的電位Vx11～Vx16，設(shè)置變換選擇配線5110～5115。與此相反，在圖34所示的D/A變換電路5300中，電阻Rx11～Rx16串聯(lián)連接在高電位配線5310與低電位配線5312之間。
高電位一側(cè)的電位VxH加到高電位配線5310上，低電位一側(cè)的電位VxL加到低電位配線5312上。電阻Rx11～Rx16的各電阻值構(gòu)成公比為2的等比數(shù)列，以使實(shí)施例4中的電位Vx11～Vx16中的最高的電位Vx16與高電位一側(cè)的電位VxH相等，使實(shí)施例4中的最低電位Vx11與低電位一側(cè)的電位VxL相等。這樣，在本實(shí)施例中，也可以將與實(shí)施例4相等的電位Vx11～Vx16作為分壓電壓從各電阻Rx11～Rx16間取出。
在本實(shí)施例中，和實(shí)施例4一樣，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字輸入與模擬輸出值的線性關(guān)系。
在本實(shí)施例中，設(shè)置1組高電位配線5310和低電位配線5312，但是，通過設(shè)置2組以上的高電位配線和低電位配線并分別加上不同的電位、將多個(gè)電阻與其串聯(lián)連接，就可以聯(lián)合使用實(shí)施例4和實(shí)施例5。
(實(shí)施例6)圖35是本發(fā)明實(shí)施例6的D/A變換電路5400。在圖27所示的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路5050中，該D/A變換電路5400也取代D/A變換電路5100使用。這時(shí)，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法和實(shí)施例4相同。另外，對(duì)于和實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以相同的符號(hào)，并省略其說明。
為了供給多個(gè)電位Vx11～Vx16，圖26所示的D/A變換電路5100設(shè)置1條變換脈沖配線5116和多條變換選擇配線5110～5115。與此相反，在圖35所示的D/A變換電路5400中，為了供給多個(gè)電位，具有多條變換脈沖配線5410～5415和1條變換選擇配線5420。
概括地講，在圖35的電路，后級(jí)的鎖存電路B11～B16的信號(hào)在與對(duì)應(yīng)的變換脈沖配線5410～5415的變換脈沖XP1～XP6求邏輯積后輸入到模擬開關(guān)Ta11～Ta16。模擬開關(guān)Ta11～Ta16連接為控制變換選擇配線5420對(duì)變換電容Cx11～Cx16的輸出。
同時(shí)，鎖存電路B11～B16的信號(hào)在取反后，與對(duì)應(yīng)的變換脈沖xP1～XP6求邏輯積并輸入模擬開關(guān)Tb11～Tb16。
圖36是應(yīng)用上述D/A變換電路5400的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。數(shù)字輸入D11～D16和采樣脈沖SR與實(shí)施例4相同。電位Vx加到變換選擇配線5420上，在消隱期間隨時(shí)間而變化。變換脈沖XP1～XP6加到多個(gè)變換脈沖配線5410～5415上。
下面，參照?qǐng)D35和圖36，說明本實(shí)施例的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作。如圖所示，與電位Vx的變化同步地輸入變換脈沖XP1～XP6，所以，可以選擇輸出指定的電位Vx11～Vx16。并且，如果與數(shù)字輸入D11～D16相應(yīng)地使模擬開關(guān)Ta11～Ta16導(dǎo)通，則上述選擇輸出的電位Vx11～Vx16就供給變換電容Cx11～Cx16，從而積蓄電荷。或者，如果模擬開關(guān)Tb11～Tb16導(dǎo)通，則電位Vcom供給變換電容Cx11～Cx16，從而不積蓄電荷。這樣，便可取出指定的模擬輸出Vout。
在本實(shí)施例中，也可以實(shí)現(xiàn)和實(shí)施例4相同的效果。
作為變形例，也可以將隨時(shí)間而變化的變換選擇電位加到多個(gè)變換選擇配線上。
(實(shí)施例7)圖37是本發(fā)明實(shí)施例7的D/A變換電路5500。在圖27所示的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路5050中，該D/A變換電路5500也取代D/A變換電路5100使用。這時(shí)，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法和實(shí)施例4相同。另外，對(duì)于和實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以相同的符號(hào)，并省略其說明。
實(shí)施例7是選擇多個(gè)電位、同時(shí)使變換電容的電容值不同而獲得指定的模擬輸出電壓的實(shí)施例。在圖37中，形成3個(gè)變換選擇配線5510～5512。變換電容Cx51～Cx56的電容值滿足下式。
Cx51∶Cx52∶Cx53∶Cx54∶Cx55∶Cx56＝1∶2∶1∶2∶1∶2圖38是實(shí)施例7的變換電容Cx51～Cx56、基準(zhǔn)電容Cs1的電容值和電位Vx11～Vx13以及電位Vxs的值。電位Vx11、電位Vx12或Vx13分別供給變換電容Cx51和Cx52、Cx53和Cx54、Cx55和Cx56。
在本實(shí)施例中，也可以獲得和實(shí)施例4相同的效果。
(實(shí)施例8)圖39是實(shí)施例8的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。在本實(shí)施例中，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路和D/A變換電路與實(shí)施例4或?qū)嵤├?相同。
在圖30所示的驅(qū)動(dòng)方法中，在選擇期間Ts中，在數(shù)字輸入D11～D16和采樣脈沖SP的輸入結(jié)束后，進(jìn)入消隱期間。并且，鎖存脈沖LP從截止電位成為導(dǎo)通電位后，再次成為截止電位。其次，變換脈沖XP從截止電位成為導(dǎo)通電位后，再次成為截止電位。然后，耦合脈沖CP從截止電位成為導(dǎo)通電位后，再次成為截止電位。
這里，必須滿足如下條件。這就是，鎖存脈沖LP的輸入是在數(shù)字輸入D11～D16和采樣脈沖SP的輸入結(jié)束之后，變換脈沖XP的輸入是在鎖存脈沖LP的輸入結(jié)束之后，耦合脈沖CP的輸入是在變換脈沖XP的輸入結(jié)束之后。
只要滿足這一條件，不論在選擇期間Ts還是消隱期間Tb，變換脈沖XP和耦合脈沖CP的通/斷都可以進(jìn)行。另外，鎖存脈沖LP和耦合脈沖CP的輸入期間也可以重復(fù)。
因此，為了使向變換電容Cx11～Cx16和基準(zhǔn)電容Cs1的充電以及變換電容Cx11～Cx16保持的電荷向基準(zhǔn)電容Cs1的供給都充分地進(jìn)行，最好使變換脈沖XP的導(dǎo)通期間的長(zhǎng)度和耦合脈沖CP的導(dǎo)通期間的長(zhǎng)度為最佳長(zhǎng)度。
特別是，與選擇期間Ts相比，消隱期間Tb短時(shí)，如果在消隱期間Tb中使變換脈沖XP的導(dǎo)通電位結(jié)束，則向變換電容Cx11～Cx16的充電和向基準(zhǔn)電容Cs1的充電就有可能不充分。
因此，在本實(shí)施例中，通過使變換脈沖XP的導(dǎo)通電位結(jié)束在選擇期間Ts中進(jìn)行，便可充分地對(duì)它們進(jìn)行充電。
在本實(shí)施例中，也可以獲得和實(shí)施例4相同的效果。
本實(shí)施例不僅可以適用于將電位Vx11～Vx16通過多條變換選擇配線或分壓電阻進(jìn)行供給的情況，而且也可以適用于將隨時(shí)間變化的電位加到1條變換選擇配線上的情況。
(實(shí)施例9)圖40是本發(fā)明實(shí)施例9的D/A變換電路5600。在圖27所示的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路5050中，該D/A變換電路5600也是取代D/A變換電路5100使用。這時(shí)，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法和實(shí)施例4相同。另外，對(duì)于和實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以相同的符號(hào)，并省略其說明。
薄膜晶體管(特別是通過低溫過程制造的多晶硅薄膜晶體管)截止時(shí)的漏電流大。因此，在本實(shí)施例中，將由薄膜晶體管構(gòu)成的一對(duì)模擬開關(guān)Ta11～Ta16串聯(lián)連接。按照該結(jié)構(gòu)，可以減小截止時(shí)的漏電流，另外，也可以利用另一邊的薄膜晶體管對(duì)一邊的薄膜晶體管突發(fā)性的截止特性的惡化進(jìn)行補(bǔ)償。
在本實(shí)施例中，也可以獲得和實(shí)施例4相同的效果。
作為變形例，對(duì)于模擬開關(guān)Tb11～Tb16、Tc11～Tc16和Ts或者圖27所示的移位寄存器5020、鎖存電路A11～A16和B11～B16等所有的元件，可以考慮將2個(gè)薄膜晶體管串聯(lián)連接。另外，也可以考慮將3個(gè)以上的薄膜晶體管串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施例10)圖41是本發(fā)明實(shí)施例10的D/A變換電路5700。在圖27所示的液晶顯示裝置用的驅(qū)動(dòng)電路5050中，該D/A變換電路5700也是取代D/A變換電路5100使用。這時(shí)，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法和實(shí)施例4相同。另外，對(duì)于和實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以相同的符號(hào)，并省略其說明。
利用薄膜(特別是通過低溫過程制造的多晶硅薄膜)形成的MOS型晶體管不僅閾值電壓高，而且導(dǎo)通時(shí)的充電電流小。并且，n溝道型晶體管在導(dǎo)通時(shí)，正的電位加到柵極上，所以，源極或漏極的電位高，該電位與柵極的電位之差小，從而動(dòng)作速度慢。另外，p溝道型晶體管在導(dǎo)通時(shí)，負(fù)的電位加到柵極上，所以，源極或漏極的電位低，該電位與柵極的電位之差小，從而動(dòng)作速度慢。
因此，在實(shí)施例10中，采用n溝道的晶體管和p溝道的晶體管并聯(lián)連接的CMOS結(jié)構(gòu)的模擬開關(guān)Tb71～Tb76。并且，不論源極或漏極的電位如何，都可以獲得良好的充電特性。
在本實(shí)施例中，也可以獲得和實(shí)施例4相同的效果。
CMOS結(jié)構(gòu)對(duì)模擬開關(guān)Ta11～Ta16、Tc11～Tc16和Ts或圖27所示的移位寄存器5020、鎖存電路A11～A16和B11～B16等所有的元件都可以適用。
(實(shí)施例11)圖42A和圖42B是實(shí)施例11的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。在本實(shí)施例中，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路和D/A變換電路與實(shí)施例4相同。
圖42A是電位Vx11～Vx16、Vxs、Vcom的供給方式，圖42B示出了這些電位。變換電容Cx11～Cx16都相等，全部為1.0pF，基準(zhǔn)電容Cs1為2.0pF。
在本實(shí)施例中，電位Vx11～Vx16和電位Vxs每隔1畫面并且每隔1水平掃描線而極性反相、每隔1信號(hào)線進(jìn)行不反相的驅(qū)動(dòng)。電位Vcom也與電位Vx11～Vx16和Vxs同步地進(jìn)行極性反相。但是，是逆極性的反相。
本實(shí)施例的特征在于，電位Vcom發(fā)生極性反相。該電位Vcom加到夾持液晶的電極的1個(gè)極板上。輸出端子5102a(參見圖26)的模擬輸出Vout加到電極的另一個(gè)極板上。通過電位Vcom發(fā)生極性反相，可以形成兩電極間的電位差。該電位差成為液晶驅(qū)動(dòng)所需要的電壓的一部分。因此，在需要偏置電壓時(shí)，數(shù)字輸入值為0時(shí)的模擬輸出Vout可以很小。即，可以減小加到基準(zhǔn)電容Cs1上的電壓。
在本實(shí)施例中，電位Vcom的單邊振幅為1V，電位Vxs為0V。
如果進(jìn)一步提高電位Vcom的振幅，為了獲得相同的D/A變換特性，必須反相驅(qū)動(dòng)電位Vxs。電位Vxs的反相與電位Vx11～Vx16是逆極性。另外，通過調(diào)整電位Vcom、Vxs的振幅，可以降低電源電壓的電壓值和電壓電平。
在本實(shí)施例中，也可以獲得和實(shí)施例4相同的效果。
(實(shí)施例12)圖43是實(shí)施例12的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。在本實(shí)施例中，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路及D/A變換電路和實(shí)施例4相同。
圖43A是電位Vx11～Vx16、Vxs和Vcom的供給方式，圖43B示出了電位Vx11～Vx16、Vxs和Vcom的值。在本實(shí)施例中，電位Vx11～Vx16和Vxs每隔1畫面并且每隔1水平掃描線而進(jìn)行反相，每隔1信號(hào)線進(jìn)行不反相的驅(qū)動(dòng)。電位Vcom是恒定電位。
本實(shí)施例的特征在于，電位Vx11～Vx16和電位Vxs相互相位相反地發(fā)生極性反相。因此，在圖26所示的D/A變換電路5100中，基準(zhǔn)電容Cs1積蓄的電荷與變換電容Cx11～Cx16積蓄的電荷極性相反。并且，如果基準(zhǔn)電容Cs1的電荷與變換電容Cx11～Cx16的電荷合成，總電荷便減少，從而可以進(jìn)行與迄今為止的加法式不同的所謂減法式的D/A變換。
圖44是本實(shí)施例的D/A變換特性。由于是減法式，所以，斜率與圖29所示的特性相反，但是，由圖可知，對(duì)所有的數(shù)字輸入值(0～63)，在1V～5V的范圍內(nèi)，模擬輸出實(shí)現(xiàn)了完全的線性。
在本實(shí)施例中，也可以獲得和實(shí)施例4相同的效果。
在本實(shí)施例中，通過調(diào)整電位Vcom和Vxs的振幅，可以降低電源電壓的電壓值和電壓電平。下面，參照?qǐng)D45A和圖45B說明該例子。
圖45A是實(shí)施例12的變形例中電位Vx11～Vx16、Vxs和Vcom的供給方式，圖45B是電位Vx11～Vx16、Vxs和Vcom的值。如圖所示，電位Vcom也與電位Vx11～Vx16和變換基準(zhǔn)電位Vxs同步地發(fā)生極性反相。另外，電位Vcom的極性反相與電位Vxs的極性反相是相位相反的。
對(duì)于實(shí)施例11，如上所述，電位Vcom加在夾持液晶的電極的1個(gè)極板上，負(fù)擔(dān)驅(qū)動(dòng)所需要的一部分電壓。因此，在該變形例中，由于發(fā)生極性反相的電位Vcom加到電極的1個(gè)電極上，所以，加在另一個(gè)電極上的電位Vxs可以很小。具體地說，就是電位Vcom的振幅為3V，電位Vxs的振幅是反極性的8V。與圖43所示的值相比，該值是非常小的值，對(duì)降低電力消耗是有效果的。
本發(fā)明的液晶顯示裝置不僅包括直視式的而且包括投影式的。
另外，本發(fā)明的D/A變換電路也可以適用于光快門那樣的眾所周知的液晶光學(xué)裝置。
(實(shí)施例12)圖46A～圖46C示出了本發(fā)明的信號(hào)線預(yù)充電方法的實(shí)施例12的特征。
在圖46A中，參考符號(hào)6010是與信號(hào)線(S)和掃描線(H)連接的開關(guān)元件(TFT)，參考符號(hào)6020是液晶。圖像信號(hào)通過信號(hào)線(S)傳遞給液晶6020，按照該圖像信號(hào)進(jìn)行顯示。為了防止液晶的老化，或者為了提高顯示特性，使圖像信號(hào)的極性周期地發(fā)生反相。
所謂「圖像信號(hào)的極性」，對(duì)于有源矩陣式的液晶屏，是指圖像信號(hào)相對(duì)于振幅中心的極性。以后，簡(jiǎn)單地稱為「圖像信號(hào)的極性」。
作為圖像信號(hào)的極性反相的方式，有圖47A、圖47B所示的方式。圖47A、圖47B對(duì)由信號(hào)線(S1～S3)和掃描線(H1～H3)特定的9個(gè)液晶單元示出了驅(qū)動(dòng)的極性，「+」表示正極性，「-」表示負(fù)極性。圖47A表示按掃描線進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)，在本說明書中，稱為「掃描線反相驅(qū)動(dòng)」。另外，圖47B表示既進(jìn)行掃描線反相也進(jìn)行按信號(hào)線的反相驅(qū)動(dòng)。在本說明書中，將按信號(hào)線的反相驅(qū)動(dòng)稱為「信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)」。
信號(hào)線預(yù)充電在供給圖像信號(hào)之前進(jìn)行，該預(yù)充電電壓的極性與圖47A、圖47B所示的液晶的反相驅(qū)動(dòng)的極性對(duì)應(yīng)地周期地變化。
在本實(shí)施例中，預(yù)先準(zhǔn)備第12預(yù)充電電位(高電平電位)Vpca和第12預(yù)充電電位(低電平電位)Vpcb，通過適當(dāng)?shù)厍袚Q開關(guān)(SW)，在進(jìn)行極性反相的同時(shí)對(duì)信號(hào)線(S)進(jìn)行預(yù)充電，以使與圖像信號(hào)的極性一致。即，信號(hào)線(S)的電位變化例如如圖46B所示的那樣周期地變化(周期T1)。
另外，預(yù)充電線L1、L2的寄生電容(等效電容)C22、C23的電容值可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)線(S)的寄生電容(等效電容)C21，最好使C22、C23的電容值增大到可以將C21忽略不計(jì)的程度。
通過與圖48所示的對(duì)比例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，即可明白本實(shí)施例的預(yù)充電方法的效果。
作為圖48的對(duì)比例的液晶顯示裝置，例如是特開平7-295521號(hào)公報(bào)所登載的裝置，如圖所示，從端子6702輸入預(yù)充電信號(hào)(周期地變化的脈沖信號(hào))6704，通過配線L6和開關(guān)(SW100～SW104)供給信號(hào)線S1～S4，進(jìn)行預(yù)充電。參考符號(hào)6700是開關(guān)控制電路。
在該圖48的對(duì)比例中，有如下缺點(diǎn)①由于必須對(duì)用于傳遞預(yù)充電信號(hào)6704的配線L6進(jìn)行充放電，所以，在使預(yù)充電實(shí)現(xiàn)高速化時(shí)，電力消耗將增大。
②隨著液晶屏的大型化，配線L6的長(zhǎng)度增長(zhǎng)，寄生電容C24增大，所以，該配線的時(shí)間常數(shù)將增大，預(yù)充電用的脈沖變鈍，從而，預(yù)充電的正確性(精度)將降低(發(fā)生亮度傾斜)。另外，隨著顯示圖像的高精細(xì)化，配線L6的驅(qū)動(dòng)頻率也必須提高，從而將增大驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)擔(dān)。
③由于只有1條配線L6，所以，采用按線順序驅(qū)動(dòng)并且按信號(hào)線使極性反相的驅(qū)動(dòng)(信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng))方式時(shí)，就不能進(jìn)行預(yù)充電。
與此相反，在本實(shí)施例的預(yù)充電方法中，采用預(yù)先準(zhǔn)備不同的直流電位、通過適當(dāng)?shù)厍袚Q開關(guān)而與液晶的反相驅(qū)動(dòng)的極性對(duì)應(yīng)地將所希望的直流電位與信號(hào)線連接的新的方式。
按照這一方式，有以下效果①伴隨預(yù)充電的充放電可以只是信號(hào)線(圖46A的電容C21)，即使高速化時(shí)也可以抑制電力消耗的增大。
②由于不發(fā)生在對(duì)比例中所看到的、由用于將預(yù)充電信號(hào)傳遞到信號(hào)線的配線的電容引起的預(yù)充電信號(hào)變鈍的現(xiàn)象，所以，可以將正確的電壓加到信號(hào)線上，因此，可以提高預(yù)充電的(穩(wěn)定性)精度。如果使預(yù)充電線L1、L2的寄生電容(等效電容)C22、C23的電容值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)線(S)的寄生電容(等效電容)C21，可以進(jìn)一步提高預(yù)充電的精度。另外，不發(fā)生由配線的電容引起的預(yù)充電信號(hào)變鈍的現(xiàn)象，與預(yù)充電的高速化有關(guān)。
③只要適當(dāng)?shù)乜刂崎_關(guān)的操作，就可以自由地與各種反相驅(qū)動(dòng)方式對(duì)應(yīng)。
關(guān)于本實(shí)施例的上述②的效果，下面，使用圖46C更具體地進(jìn)行說明。本實(shí)施例的信號(hào)線的預(yù)充電的情況，可以用信號(hào)線(S)的寄生電容C21與預(yù)充電線L1或L2的寄生電容(C22或C23)之間的電荷的移動(dòng)進(jìn)行說明。
現(xiàn)在，如圖46C所示，假定電容C21用電壓V1進(jìn)行充電，電容C22用電壓V2進(jìn)行充電。這時(shí)，電容C21的積蓄電荷QA為QA＝C21·V1，電容C22的積蓄電荷QB為QB＝C22·V2。假定電容C21、C22的電容值為「C21」、「C22」，另外，假定電容C21的開關(guān)一側(cè)的端子的電位為VX，電容C22的開關(guān)一側(cè)的端子的電位為VC(與預(yù)充電電位相當(dāng))。
在該狀態(tài)下，如果將開關(guān)SW閉合，就發(fā)生電荷的移動(dòng)，從而電容C21的開關(guān)SW一側(cè)的端子的電位V(與信號(hào)線的電位相當(dāng))發(fā)生變化。與此相應(yīng)地，假定電容C21的積蓄電荷變化為QA’，電容C22的積蓄電荷變化為QB’。
這時(shí)，由于開關(guān)的總電荷量不變化，所以，QA+QB＝QA’+QB’成立。根據(jù)這一關(guān)系求電容C21的開關(guān)SW一側(cè)的端子的電位V，則得V＝(C21VX+C22VC)/(C21+C22)(1)這里，電容C22的電容值「C22」遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電容C21的電容值「C21」，假定電容C21可以忽略不計(jì)。于是，(1)式可以近似地表示為V＝VC。即，信號(hào)線的電位(V)與預(yù)充電電位VC(＝Vpca，Vpcb)基本上一致。
根據(jù)上述說明可知，按照本實(shí)施例的預(yù)充電方法，可以提高信號(hào)線的預(yù)充電精度。通常，預(yù)充電線的電容大，但是，作為進(jìn)一步增大該電容的方法，例如可以考慮將利用TFT10的柵極氧化膜構(gòu)成的電容與預(yù)充電線L1、L2并聯(lián)連接的方法。
(實(shí)施例13)圖49A和圖49B示出了本發(fā)明的信號(hào)線預(yù)充電方法的實(shí)施例13。
本實(shí)施例的基本動(dòng)作和圖46A～圖46C相同。但是，在本實(shí)施例中，將預(yù)先準(zhǔn)備的預(yù)充電用電位VA、VB的值設(shè)定得高于信號(hào)線的實(shí)際的預(yù)充電電位PV1、PV2，通過控制信號(hào)線與預(yù)充電線的連接時(shí)間來控制電荷的移動(dòng)量(電荷的積分值＝電流量)，將信號(hào)線預(yù)充電到所希望的電位。
在本實(shí)施例中，如圖50所示，開關(guān)SW根據(jù)從PWM電路6060輸出的脈沖的脈沖寬度，控制與信號(hào)線(S)的連接時(shí)間。定時(shí)控制電路6070的定時(shí)信號(hào)和脈沖寬度控制信號(hào)PCS輸入PWM電路6060。
下面，使用圖49A、圖49B說明本實(shí)施例的預(yù)充電動(dòng)作。如圖49A所示，考慮根據(jù)掃描線反相驅(qū)動(dòng)順序?qū)⑾笏?022、6024、6026進(jìn)行「黑」顯示的情況。
如圖49B所示，設(shè)正極性的黑電平為「B1」、負(fù)極性的黑電平為「B2」時(shí)，則正極性的預(yù)充電用電位VA、負(fù)極性的預(yù)充電用電位VB分別設(shè)定得大于各黑電平B1、B2的絕對(duì)值。
即，預(yù)先增大信號(hào)線與預(yù)充電用電位的電位差，使信號(hào)線的充放電實(shí)現(xiàn)高速化。在達(dá)到黑電平B1、B2的時(shí)刻，如果將圖50的開關(guān)SW斷開，便如圖49B的下側(cè)所示的那樣，預(yù)充電所需要的期間就成為「T2」、「T2」，比圖46的情況短。
所謂「預(yù)充電用電位」的術(shù)語，就是為了進(jìn)行預(yù)充電而準(zhǔn)備的電位與信號(hào)線實(shí)際預(yù)充電時(shí)的電位不同。
(實(shí)施例14)(液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu))圖51是采用在上述實(shí)施例12中說明的預(yù)充電方法(圖46)的有源矩陣式液晶顯示裝置的一例。
如圖52所示，作為圖51的液晶顯示裝置的信號(hào)線(液晶)的驅(qū)動(dòng)方式，采用「線順序驅(qū)動(dòng)和掃描線反相驅(qū)動(dòng)方式」，另外，如圖53所示，信號(hào)線的預(yù)充電采用在此之前的消隱期間統(tǒng)一進(jìn)行的方式。
在圖52中，上側(cè)標(biāo)注的「+」和下側(cè)標(biāo)注的「+」表示驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電的極性，另外，用虛線包圍這些「+」的意義是表示，不是按點(diǎn)順序而是按線順序統(tǒng)一地供給電壓。在其他圖上，也進(jìn)行了同樣的標(biāo)注。
信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6100具有移位寄存器6110、用于對(duì)圖像信號(hào)(Vsig)進(jìn)行采樣的采樣開關(guān)6120、第1和第2鎖存器6130、6140和D/A變換器6150。由D/A變換器6150的各輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)線S1～S2n。
掃描線H1、H2、…由掃描線驅(qū)動(dòng)電路6200驅(qū)動(dòng)。掃描線成為高電平時(shí)，TFT12導(dǎo)通，圖像信號(hào)通過信號(hào)線S1～S2n中的某一信號(hào)線供給液晶6022。
信號(hào)線預(yù)充電電路6300具有開關(guān)控制電路6320和分別施加預(yù)充電用電位Vpca、Vpcb的預(yù)充電線L1、L2(和圖46一樣)，開關(guān)控制電路6320輸出控制信號(hào)PC1a、PC1b、PC2a、PC2b、…、PC2na、PC2nb，用于控制對(duì)每一信號(hào)線設(shè)置2個(gè)的開關(guān)SW1a、SW1b、SW2a、SW2b、…、SW2na、SW2nb的通斷。
在本實(shí)施例的預(yù)充電電路的結(jié)構(gòu)中，值得注意的是，用2個(gè)開關(guān)(例如，對(duì)信號(hào)線S1，是開關(guān)SW1a、SW1b)構(gòu)成圖46A的開關(guān)SW，將帶腳標(biāo)「a」的開關(guān)與高電平的預(yù)充電用電位Vpca連接，將帶腳標(biāo)「b」的開關(guān)與低電平的預(yù)充電用電位Vpcb連接，利用從開關(guān)控制電路6320輸出的控制信號(hào)PC1a～PC2nb輔助地控制各開關(guān)的通/斷。
(驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電的定時(shí))如上所述，在圖51的液晶顯示裝置中，進(jìn)行圖52所示的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電，其時(shí)序圖示于圖53。
在圖53中，「BL1st」表示第1個(gè)水平消隱期間，「BL2nd」第2個(gè)水平消隱期間，「H1st」表示第1個(gè)水平選擇期間，「H2nd」表示第2個(gè)水平選擇期間。
信號(hào)線S1～S2n在水平選擇期間成為有源狀態(tài)(在圖53中，用高電平表示該狀態(tài))，在該期間供給圖像信號(hào)。
信號(hào)線的預(yù)充電在水平選擇期間之前的水平消隱期間進(jìn)行。
即，在第1個(gè)水平消隱期間(BL1st)，開關(guān)控制電路6320輸出的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb中，帶腳標(biāo)「a」的控制信號(hào)在時(shí)刻t1同時(shí)成為高電平，與此相應(yīng)地，開關(guān)SW1a、SW2a、…、SW2na導(dǎo)通，各信號(hào)線S1～S2n預(yù)充電到和高電平的預(yù)充電用電位Vpca相同的電位。
在第2個(gè)水平消隱期間(BL2nd)，與掃描線反相驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)地，開關(guān)控制電路6320輸出的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb中，帶腳標(biāo)「b」的控制信號(hào)在時(shí)刻t2同時(shí)成為高電平。與此相應(yīng)地，開關(guān)SW1b、SW2b、…、SW2nb導(dǎo)通，各信號(hào)線S1～S2n預(yù)充電到和低電平的預(yù)充電用電位Vpcb相同的電位。
這樣，便可進(jìn)行高速而高精度的信號(hào)線預(yù)充電，從而可以提高液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)。
(預(yù)充電電路的具體結(jié)構(gòu))如果使用例如圖54那樣的結(jié)構(gòu)，便可很容易地生成圖53所示的切換高電平/低電平的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb。在圖54中，在開關(guān)控制電路6320內(nèi)，例如設(shè)置可編程序邏輯器件等，利用由連線決定的程序控制生成的脈沖信號(hào)的極性。
即，用于輸出開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC2a、PC3a、PC4a、…的端子與門電路G1的輸出端連接。用于輸出開關(guān)控制信號(hào)PC1b、PC2b、PC3b、PC4b、…的端子與門電路G2的輸出端連接。
在使能信號(hào)EN成為有源信號(hào)時(shí)，各門電路G1、G2可以生成脈沖，在第1個(gè)水平消隱期間(BL1st)，將指定寬度的正極性的脈沖輸入門電路G1的輸入端子6420，門電路G2的輸入端子6430保持為0電平。在第2個(gè)水平消隱期間(BL2nd)，門電路G1的輸入端子6420保持為0電平，將指定寬度的正極性的脈沖輸入門電路G2的輸入端子6430。通過反復(fù)進(jìn)行這樣的動(dòng)作，便可生成圖53那樣的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2ha、PC2nb。
在圖54的上側(cè)，示出了圖51的開關(guān)SW1a、SW1b、SW2a、SW2b等具體的結(jié)構(gòu)例。各開關(guān)由n型MOS晶體管(TFT)6400、p型MOS晶體管(TFT)6402和反相器6404構(gòu)成。構(gòu)成開關(guān)的TFT6400、6402最好通過和液晶矩陣的開關(guān)元件(圖51的參考符號(hào)12)共同的制造過程，在同一基片上生成。關(guān)于液晶屏用基片的具體結(jié)構(gòu)，后面再作介紹。
在圖51中，作為液晶屏的驅(qū)動(dòng)電路，是使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)器，但是，并不限于此，同樣也可以使用模擬驅(qū)動(dòng)器。
(實(shí)施例15)在本實(shí)施例中，是在圖51的液晶顯示裝置中進(jìn)行圖55所示的驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電。即，在本實(shí)施例中，除了進(jìn)行「按線順序驅(qū)動(dòng)和按掃描線反相驅(qū)動(dòng)」外，進(jìn)而還采用進(jìn)行「信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)」的方式，并且采用在此之前的消隱期間統(tǒng)一進(jìn)行信號(hào)線的預(yù)充電的方式。
圖55是表示本實(shí)施例的預(yù)充電動(dòng)作的時(shí)序圖。
為了使預(yù)充電用電位的極性按與信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)的極性對(duì)應(yīng)地進(jìn)行預(yù)充電的各掃描線進(jìn)行反相，使圖51的開關(guān)SW1a、SW1b、SW2a、SW2b等交替地操作。在水平選擇期間之前的水平消隱期間進(jìn)行信號(hào)線的預(yù)充電。
在第1個(gè)水平消隱期間(BL1st)，對(duì)于奇數(shù)號(hào)的掃描線，如圖55所示，從圖51的開關(guān)控制電路6320輸出的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb中帶腳標(biāo)「a」的控制信號(hào)在時(shí)刻t3同時(shí)成為高電平。與此相應(yīng)地，開關(guān)SW1a、SW3a、…導(dǎo)通，奇數(shù)號(hào)的信號(hào)線S1、S3、S5、…、S2n-1預(yù)充電到和高電平的預(yù)充電用電位Vpca相同的電位。
另一方面，對(duì)于偶數(shù)號(hào)的掃描線，開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb中帶腳標(biāo)「b」的控制信號(hào)在相同的時(shí)刻t3同時(shí)成為高電平。與此相應(yīng)地，偶數(shù)號(hào)的開關(guān)SW2b、SW4b、…導(dǎo)通，偶數(shù)號(hào)的信號(hào)線S2、S4、…、S2n預(yù)充電到和低電平的預(yù)充電用電位Vpcb相同的電位。
在第2個(gè)水平消隱期間(BL2nd)，反過來進(jìn)行與掃描線反相驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的、上述偶數(shù)號(hào)的掃描線的開關(guān)操作和奇數(shù)號(hào)的掃描線的開關(guān)操作。
如果使用例如圖56那樣的結(jié)構(gòu)，便可很容易生成按掃描線切換高電平/低電平的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb。在圖56中，在開關(guān)控制電路6320內(nèi)，例如設(shè)置可編程序邏輯器件等，利用由連線決定的程序控制生成的脈沖信號(hào)的極性。
即，用于輸出開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC2b、PC3a、PC4b、…的端子與門電路G1的輸出端連接。用于輸出開關(guān)控制信號(hào)PC1b、PC2a、PC3b、PC4a、…的端子與門電路G2的輸出端連接。
在使能信號(hào)EN成為有源信號(hào)時(shí)，各門電路G1、G2可以生成脈沖，在第1個(gè)水平消隱期間(BL1st)，將指定寬度的正極性的脈沖輸入門電路G1的輸入端子6420，門電路G2的輸入端子6430保持為0電平。在第2個(gè)水平消隱期間(BL2nd)，門電路G1的輸入端子6420保持為0電平，將指定寬度的正極性的脈沖輸入門電路G2的輸入端子6430。通過反復(fù)進(jìn)行這樣的動(dòng)作，便可生成圖57那樣的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb。
按照本實(shí)施例，和前面所述的實(shí)施例一樣，可以進(jìn)行高速而高精度的信號(hào)線預(yù)充電，從而可以提高液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)。另外，由于進(jìn)行信號(hào)線反相起動(dòng)，所以，還可以減少液晶顯示的橫串音。
在圖54和圖56中，用于生成開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb的配線的連線狀態(tài)不同。如果使用例如圖58所示的電路，在電氣上就容易進(jìn)行這種連線狀態(tài)的改變。
即，圖58的結(jié)構(gòu)是圖54及圖56所示的結(jié)構(gòu)的發(fā)展，具有門電路G1～G4、開關(guān)SW2000及2100、SW2200、SW2300和選擇信號(hào)輸入端子6435等。
并且，當(dāng)高電平的選擇信號(hào)輸入選擇信號(hào)輸入端子6435時(shí)，就可以生成圖53所示的不發(fā)生信號(hào)線反相時(shí)的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb。
另一方面，當(dāng)?shù)碗娖降倪x擇信號(hào)輸入選擇信號(hào)輸入端子6435時(shí)，就可以生成圖55所示的發(fā)生信號(hào)線反相時(shí)的開關(guān)控制信號(hào)PC1a、PC1b、…、PC2na、PC2nb。
(實(shí)施例16)下面，使用圖59～圖61說明實(shí)施例16。
(液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu))圖59是本實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要情況。該液晶顯示裝置采用點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)方式，為了驅(qū)動(dòng)各信號(hào)線，設(shè)置移位寄存器6500和開關(guān)KW1～KW(2n)。開關(guān)KW1～KW(2n)的開關(guān)由從移位寄存器6500順序輸出的控制信號(hào)SR1～SR2n進(jìn)行控制。圖像信號(hào)Vsig從端子6002供給。信號(hào)線預(yù)充電電路的結(jié)構(gòu)和圖51相同。
(驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電的方式)如圖60所示，在本實(shí)施例中，采用進(jìn)行「點(diǎn)順序的信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)」和「掃描線反相驅(qū)動(dòng)」的方式，并且采用在此之前的消隱期間統(tǒng)一進(jìn)行信號(hào)線的預(yù)充電的方式。
在圖60的上側(cè)，傾斜地標(biāo)注著「+」、「-」，這表示是點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)。這種表示方法在其他圖中也一樣。
(驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電的定時(shí))如圖61所示，在第1個(gè)水平消隱期間(BL1st)，在時(shí)刻t5統(tǒng)一進(jìn)行預(yù)充電。在第2個(gè)水平消隱期間(BL2nd)，在時(shí)刻t6統(tǒng)一進(jìn)行預(yù)充電。在預(yù)充電后的水平選擇期間，從移位寄存器6500順序輸出控制信號(hào)SR1～SR2n，開關(guān)KW1～KW(2n)順序?qū)?，進(jìn)行信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)。
(實(shí)施例17)下面，使用圖62～圖64說明本發(fā)明的實(shí)施例17。
(驅(qū)動(dòng)和預(yù)充電的方式)如圖62所示，在本實(shí)施例中，采用進(jìn)行「點(diǎn)順序的信號(hào)線反相驅(qū)動(dòng)」和「掃描線反相驅(qū)動(dòng)」的方式，并且，信號(hào)線的預(yù)充電也與此對(duì)應(yīng)地采用以點(diǎn)順序形式進(jìn)行的方式。由于信號(hào)線預(yù)充電在各掃描線的驅(qū)動(dòng)之前進(jìn)行，所以，從預(yù)充電到信號(hào)線驅(qū)動(dòng)的時(shí)間，在所有的各信號(hào)線中都相同，因此，可以進(jìn)行更高精度的預(yù)充電。
(液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu))圖62是本實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要情況。該液晶顯示裝置和圖59的情況相同，采用點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)方式，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)和圖59相同。
但是，在本實(shí)施例中，在預(yù)充電也以點(diǎn)順序形式進(jìn)行的信號(hào)線預(yù)充電電路6300內(nèi)，也設(shè)置移位寄存器6324。該移位寄存器6324與信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的移位寄存器6500對(duì)應(yīng)。并且，將指示各移位寄存器的動(dòng)作開始的信號(hào)(起動(dòng)信號(hào))ST直接輸入移位寄存器6324。另一方面，通過延遲電路6504少許延遲后，輸入移位寄存器6500。
設(shè)置在信號(hào)線預(yù)充電電路6300內(nèi)的開關(guān)控制電路6320根據(jù)從移位寄存器6324順序輸出的脈沖生成并輸出開關(guān)控制信號(hào)PC1a～PC2nb，從而進(jìn)行信號(hào)線預(yù)充電。
例如，如圖64所示，開關(guān)控制電路6320具有切換開關(guān)SW1000、SW1100、SW1200、SW1300、SW1400、…，通過適當(dāng)?shù)厍袚Q這些開關(guān)，便可將從移位寄存器6324輸出的脈沖作為高電平的開關(guān)控制信號(hào)而輸出。
(驅(qū)動(dòng)及預(yù)充電的定時(shí))如圖65所示，在控制用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)線的開關(guān)KW1～KW(2n)的打開/關(guān)閉的控制信號(hào)SR1～SR2n成為激活信號(hào)(高電平)之前，對(duì)各信號(hào)線順序進(jìn)行預(yù)充電。
例如，在第1個(gè)水平消隱期間(BL1st)，對(duì)于信號(hào)線S1，在「SR1」成為高電平的時(shí)刻t9之前，信號(hào)線預(yù)充電電路的開關(guān)控制信號(hào)PC1a在時(shí)刻t6成為高電平，并進(jìn)行預(yù)充電。同樣，對(duì)于信號(hào)線S2，在時(shí)刻t7進(jìn)行預(yù)充電，對(duì)于信號(hào)線S3，在時(shí)刻t8進(jìn)行預(yù)充電。同樣，在第2個(gè)水平消隱期間(BL2nd)，在時(shí)刻t12、t13、t14順序進(jìn)行預(yù)充電。即，在水平消隱期間和水平選擇期間，以點(diǎn)順序形式進(jìn)行預(yù)充電。
(實(shí)施例18)下面，使用圖66和圖67說明本實(shí)施例的液晶顯示裝置。
本實(shí)施例的特征在于每隔1水平選擇期間，使預(yù)充電用電位Vpca、Vpcb的電平反相。這樣，就是使信號(hào)線預(yù)充電電路6300內(nèi)的開關(guān)為SW1a、SW2b、SW3a、SW4b、…、SW2nb，將開關(guān)數(shù)減為上述實(shí)施例的一半。這樣，開關(guān)的結(jié)構(gòu)便可簡(jiǎn)化，從而可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)線預(yù)充電電路6300的小型化。
如圖67所示，預(yù)充電用電位Vpca、Vpcb的電平周期地反相，在1水平選擇期間(和此前的1消隱期間)內(nèi)，預(yù)充電用電位Vpca、Vpcb的電平是一定的，這一點(diǎn)和上述實(shí)施例相同。即，在本發(fā)明中，至少在「1水平選擇期間(和此前的1消隱期間)」，預(yù)充電用電位Vpca、Vpcb的電平是一定(即直流)的。
(實(shí)施例19)圖68是本發(fā)明實(shí)施例19的液晶顯示裝置。
本實(shí)施例的特征在于圖62的裝置中的信號(hào)線預(yù)充電電路6300內(nèi)的移位寄存器6324和為了驅(qū)動(dòng)信號(hào)線而使用的移位寄存器6500成為同一個(gè)移位寄存器。
這樣，預(yù)充電電路的結(jié)構(gòu)便可簡(jiǎn)化。
在圖68中，參考符號(hào)6600是信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路兼預(yù)充電電路。開關(guān)控制電路6614與移位寄存器6620的動(dòng)作同步，適當(dāng)?shù)厍袚Q開關(guān)6040。將圖像信號(hào)Vsig輸入到端子6008。
移位寄存器6620的輸出「D21」使SW50導(dǎo)通，進(jìn)行信號(hào)線S1的預(yù)充電。
其次，移位寄存器6620的輸出「D22」使開關(guān)「SW51」導(dǎo)通，將圖像信號(hào)Vsig供給「信號(hào)線S1」。另外，移位寄存器6620的輸出「D22」同時(shí)使開關(guān)SW52導(dǎo)通，進(jìn)行「信號(hào)線S2」的預(yù)充電。以后，同樣，同時(shí)進(jìn)行將圖像信號(hào)Vsig供給信號(hào)線和進(jìn)行下一個(gè)信號(hào)線的預(yù)充電。
在本實(shí)施例中，預(yù)充電和圖像信號(hào)的供給是只隔1行，但是，并不限于此，也可以相隔更多行進(jìn)行。
(實(shí)施例20)圖70～圖69是液晶顯示裝置(液晶屏用基片)的整個(gè)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要情況。
如圖69所示，液晶顯示裝置由背照光7000、偏振片7200、TFT基片7300、液晶7400、對(duì)置基片(濾色器基片)7500和偏振片7600構(gòu)成。
在本實(shí)施例中，如圖70所示，在TFT基片7300上形成驅(qū)動(dòng)電路7310。驅(qū)動(dòng)電路7310包括信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路7305、掃描線驅(qū)動(dòng)電路7320和信號(hào)線預(yù)充電電路7330。另外，在TFT基片7300上形成掃描線W1～Wn、信號(hào)線D21～Dn和象素部的TFT。這些電路最好使用共同的制造過程(例如，低溫多晶硅過程)形成。
并且，如圖71所示，液晶7400封入到TFT基片7300與對(duì)置基片7500之間。參考符號(hào)7520、7522是定向膜。
上面，說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，可以有各種變形和應(yīng)用。例如，對(duì)于使用圖72、圖73所示的同時(shí)驅(qū)動(dòng)多條信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)方式的情況，也可以應(yīng)用本發(fā)明。
在圖72中，7條信號(hào)線6112a～6112g是屬于1個(gè)系列的信號(hào)線，這些信號(hào)線被同時(shí)驅(qū)動(dòng)。即，采樣裝置6106a～6106g根據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6100的定時(shí)信號(hào)同時(shí)導(dǎo)通，同時(shí)取入并列的圖像信號(hào)VD1～VD6。在圖72中，定時(shí)電路時(shí)鐘6025生成并輸出決定各電路的動(dòng)作定時(shí)的定時(shí)信號(hào)。另外，相展開電路6032根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)模擬圖像信號(hào)VIDEO進(jìn)行采樣，并列地輸出多個(gè)相展開信號(hào)，將一定象素的信息展開成具有基準(zhǔn)時(shí)鐘的整數(shù)倍的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的象素?cái)?shù)據(jù)。另外，放大反相電路34將圖像信號(hào)周期地反相并放大。
圖73是采樣裝置6106a～6106g和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6100的具體的結(jié)構(gòu)例。信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6100基本上以構(gòu)成3個(gè)CMOS反相器的同步脈沖(クロツクド)反相器為單位而構(gòu)成，各采樣裝置6106a～6106g由n型MOS晶體管構(gòu)成。
本發(fā)明如圖46A所示，是通過切換開關(guān)來控制與預(yù)充電用電位的連接/非連接的簡(jiǎn)單的方式，因此，對(duì)于采用圖72、圖73那樣的驅(qū)動(dòng)方式的情況，也可以順利地對(duì)應(yīng)。即，可以與各種驅(qū)動(dòng)方式對(duì)應(yīng)地進(jìn)行正確而高速的信號(hào)線預(yù)充電。
另外，本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于使用TFT的有源矩陣式液晶顯示裝置，而且也可以應(yīng)用于使用MIM元件作為開關(guān)元件以及使用STN液晶的無源式液晶等。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)充電的方法，在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和與各掃描線和各信號(hào)線連接的開關(guān)元件的有源矩陣式顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電，該信號(hào)線預(yù)充電方法的特征在于對(duì)每1條信號(hào)線預(yù)先準(zhǔn)備用于將多種預(yù)充電用直流電位有選擇地與上述信號(hào)線連接的開關(guān)；切換上述開關(guān)，使上述信號(hào)線與某一上述預(yù)充電用直流電位連接，籍此，以與和上述圖像信號(hào)的振幅的中心電位對(duì)應(yīng)的極性相同的極性對(duì)上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電。
2.按權(quán)利要求1所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于對(duì)上述各電位準(zhǔn)備分別保持為上述預(yù)充電用直流電位的配線。
3..按權(quán)利要求2所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述各配線間的等效電容大于上述各信號(hào)線間的等效電容。
4..按權(quán)利要求1所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于每隔1條或多條掃描線，使預(yù)充電的極性隨時(shí)間反相。
5.按權(quán)利要求2所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于每隔1條或多條掃描線，使預(yù)充電的極性隨時(shí)間反相。
6.按權(quán)利要求3所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于每隔1條或多條掃描線，使預(yù)充電的極性隨時(shí)間反相。
7.按權(quán)利要求1～6的任一權(quán)項(xiàng)所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于按線順序驅(qū)動(dòng)有源矩陣式顯示裝置時(shí)，每隔1條或多條信號(hào)線，使預(yù)充電的極性隨時(shí)間反相。
8.按權(quán)利要求1～6的任一權(quán)項(xiàng)所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)有源矩陣式顯示裝置時(shí)，每隔1條或多條信號(hào)線，使預(yù)充電的極性隨時(shí)間反相。
9.按權(quán)利要求4～6的任一權(quán)項(xiàng)所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述信號(hào)線預(yù)充電在水平選擇期間之前的水平消隱期間，至少對(duì)某一信號(hào)線在某一期間同時(shí)進(jìn)行。
10.按權(quán)利要求7所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述信號(hào)線預(yù)充電在水平選擇期間之前的水平消隱期間，至少對(duì)某一信號(hào)線在某一期間同時(shí)進(jìn)行。
11.按權(quán)利要求8所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述信號(hào)線預(yù)充電在水平選擇期間之前的水平消隱期間，至少對(duì)某一信號(hào)線在某一期間同時(shí)進(jìn)行。
12.按權(quán)利要求1～6的任一權(quán)項(xiàng)所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于按點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)有源矩陣式顯示裝置時(shí)，在上述點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)之前的水平消隱期間和水平選擇期間，按指定的定時(shí)順序切換與上述各信號(hào)線連接的上述開關(guān)，以此進(jìn)行信號(hào)線的預(yù)充電。
13.按權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述多種預(yù)充電用直流電位分別是與上述圖像信號(hào)的灰度電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 14.按權(quán)利要求7所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述多種預(yù)充電用直流電位分別是與上述圖像信號(hào)的灰度電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 15.按權(quán)利要求8所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述多種預(yù)充電用直流電位分別是與上述圖像信號(hào)的灰度電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 16.按權(quán)利要求9所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述多種預(yù)充電用直流電位分別是與上述圖像信號(hào)的灰度電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 17.按權(quán)利要求10所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述多種預(yù)充電用直流電位分別是與上述圖像信號(hào)的灰度電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 18.按權(quán)利要求11所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述多種預(yù)充電用直流電位分別是與上述圖像信號(hào)的灰度電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 19.按權(quán)利要求12所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于上述多種預(yù)充電用直流電位分別是與上述圖像信號(hào)的灰度電平相當(dāng)?shù)碾娢弧?br> 20.按權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量，以此將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
21.按權(quán)利要求7所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量，以此將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
22.按權(quán)利要求8所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量，以此將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
23.按權(quán)利要求9所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量，以此將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
24.按權(quán)利要求10所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量，以此將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
25.按權(quán)利要求11所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量，以此將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
26.按權(quán)利要求12所述的信號(hào)線預(yù)充電方法，其特征在于通過控制上述開關(guān)與上述信號(hào)線的連接時(shí)間，調(diào)整上述信號(hào)線的充放電的電流量，以此將上述信號(hào)線預(yù)充電到指定的電壓電平。
27.一種預(yù)充電的方法，在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和與各掃描線和各信號(hào)線連接的開關(guān)元件的有源矩陣式顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電，該信號(hào)線預(yù)充電方法的特征在于對(duì)每1條信號(hào)線預(yù)先準(zhǔn)備第1預(yù)充電電位線、與該第1預(yù)充電電位線的電位不同的第2預(yù)充電電位線和用于有選擇地將上述第1或第2預(yù)充電電位線與上述信號(hào)線連接的開關(guān)；切換上述開關(guān)，將上述信號(hào)線與上述第1或第2預(yù)充電電位線連接，進(jìn)行上述信號(hào)線的預(yù)充電，同時(shí)，周期地使上述第1和第2預(yù)充電電位線的各電位反相。
28.一種信號(hào)線預(yù)充電電路，在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和與各掃描線和各信號(hào)線連接的開關(guān)元件的有源矩陣式顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電，其特征在于具有第1預(yù)充電用電位線、電位與上述第1預(yù)充電用電位線不同的第2預(yù)充電用電位線、用于有選擇地將上述第1或第2預(yù)充電用電位線與上述信號(hào)線連接的開關(guān)和控制上述開關(guān)的切換的開關(guān)控制電路。
29.一種信號(hào)線預(yù)充電電路，在供給圖像信號(hào)之前對(duì)具有多條掃描線、多條信號(hào)線和設(shè)置在各掃描線與各信號(hào)線的交點(diǎn)的控制液晶與信號(hào)線間的電氣連接的開關(guān)元件的液晶顯示裝置的上述信號(hào)線進(jìn)行預(yù)充電，其特征在于具有第1預(yù)充電電位線、電位與上述第1預(yù)充電電位線不同的第2預(yù)充電電位線、為了切換上述第1預(yù)充電電位線與各信號(hào)線的連接/非連接而對(duì)各信號(hào)線設(shè)置的第1開關(guān)、為了切換上述第2預(yù)充電電位線與各信號(hào)線的連接/非連接而對(duì)各信號(hào)線設(shè)置的第2開關(guān)和控制上述第1開關(guān)和上述第2開關(guān)的通/斷的開關(guān)控制電路。
30.按權(quán)利要求29所述的信號(hào)線預(yù)充電電路，其特征在于預(yù)充電電路具有發(fā)生用于按點(diǎn)順序?qū)Ω餍盘?hào)線進(jìn)行預(yù)充電的脈沖的移位寄存器。
31.按權(quán)利要求30所述的信號(hào)線預(yù)充電電路，其特征在于上述移位寄存器兼作用于順序向各信號(hào)線供給圖像信號(hào)的移位寄存器。
32.一種液晶屏用基片，其特征在于具有權(quán)利要求74～77的任一權(quán)項(xiàng)所述的信號(hào)線預(yù)充電電路。
33.按權(quán)利要求32所述的液晶屏用基片，其特征在于信號(hào)線預(yù)充電電路與設(shè)置在上述各掃描線和各信號(hào)線交點(diǎn)的、控制液晶與信號(hào)線間的電氣連接的開關(guān)元件通過共同的制造過程制造在同一基片上。
34.一種液晶顯示裝置，其特征在于使用權(quán)利要求78所述的液晶屏用基片構(gòu)成。
35.一種液晶顯示裝置，其特征在于使用權(quán)利要求79所述的液晶屏用基片構(gòu)成。
全文摘要
目的在于提供高速地生成正確而穩(wěn)定的電位的裝置。在使用二進(jìn)位加權(quán)(2n)電容器的D/A變換器中，使實(shí)際的電容比偏離2n而構(gòu)成。按照這種結(jié)構(gòu)的D/A變換器，即使加權(quán)的多個(gè)電容(C1～C6)的電容比有偏差并且該偏差成為最壞的條件，第j個(gè)電容的電容值也一定大于從第1到第(j－1)電容的總電容值，因此，可以可靠地防止D/A變換器的“輸出的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象”。另外，還不必附加修正電路等多余的電路，成本低，制造也容易。
文檔編號(hào)H03M1/74GK1474221SQ0310600
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期1997年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月9日
發(fā)明者木村睦 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社