CN1162830C - 电子光学面板的驱动方法及数据线驱动电路、电子光学装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种电路占有面积小、可以低功耗驱动的电子光学面板的数据线驱动电路。若最高位D3为“0”，则所有的γ校正用开关241～243接通，不进行γ校正。另一方面，若最高位D3为“0”，则γ校正用开关241～243与低位D0～D2的数据值对应接通，并进行γ校正。即，可以根据应显示的灰度是在白侧还是在黑侧来切换是否进行γ校正。此外，因不管有没有γ校正都可以兼用DAC电容CD0～CD2，故可以缩小电路规模。

Description

电子光学面板的驱动方法及数据线驱动电路、 电子光学装置和电子设备

技术领域

本发明涉及电子光学面板的驱动方法及其数据线驱动电路、电子光学装置和电子设备。

背景技术

一般，液晶显示装置的图像显示部由元件衬底、相对衬底和封入这些衬底间的液晶构成。在元件衬底上形成多根扫描线、多根数据线、与扫描线和数据线的交叉点对应设置的多个晶体管和象素电极等。另一方面，在相对衬底上形成公共电极。此外，作为晶体管使用薄膜晶体管(TFT)。

TFT的栅极与1根扫描线连接，其源极与1根数据线连接，其漏极与象素电极连接。

作为该图像显示部的驱动方法，一般使用的方法是，通过按规定的时序选通扫描线，使与该扫描线连接的多个晶体管同时处于导通状态，将各数据线的电压同时加给象素电极。这时，向各数据线供给与图像数据对应的电压，根据加在象素电极和公共电极之间的电压控制液晶的透射率。因此，可以进行与图像数据的值对应的灰度显示。

加在液晶上的电压和液晶的透射率的关系(以下，称V-T特性)不是直线关系，而是非线性的关系。因此，有必要对图像数据的每一个灰度等级进行液晶透射率变化量的均匀化处理。在本申请中，称该处理为γ校正。

图17是表示驱动一根数据线的数据线驱动电路及其外围电路的方框图。在该图中，数据线驱动电路由第1锁存电路921、第2锁存电路922和DA转换器93构成。此外，该数据线驱动电路的前级设有控制器6和γ校正电路91。

控制器6生成6位图像数据DA。γ校正电路91对图像数据DA进行γ校正，生成8位图像数据DB(Dγ1、Dγ2、…Dγ8)。这里，γ校正电路91由RAM或ROM构成，在其中存放用来进行γ校正的表格。该表格的内容根据DA转换器93的输入输出特性和液晶相对施加电压的透射率特性来决定。

DA转换器93是使用了开关和电容的电容分割型DA转换器。DA转换器93具有并列配置的8个电容元件941～948。若设电容元件941的电容值为C，则选择电容元件942、943、…948的各电容值为2C、4C、…128C。

此外，数据线99寄生有数据线电容940。在图15中，用Cs表示该寄生电容的值。数据线电容940的另一端的电压Vcom是加在配置在相对衬底上的公共电极上的电压。

向DA转换器93供给2个基准电压Va和Vb。电容元件941～948的一边的各个端子与基准电压Va的供给端子Ta连接。另一方面，电容元件941～948的另一边的各个端子分别经复位用的开关951～958与供给端子Ta连接。通过使该开关951～958接通，各电容元件941～948的两端短路，分别对各自的充电电荷进行放电。此外，在另一个基准电压Vb的供给端子Tb和数据线99之间连接复位用的开关910。通过使该开关910接通，将数据线99的电位复位到电压Vb。

再有，在数据线99和各电容元件941～948之间，设置与图像数据Dγ1～Dγ8的值对应接通、断开的开关961～968。通过有选择地使各开关961～968处于接通状态，与该处于接通状态的开关连接的电容元件相互并联连接。因此，与图像数据DB对应的电压加在数据线99上。

近年来，通过改良液晶组成，正在开发具有近似线性的V-T特性的液晶。特别是已知在TN(扭曲向列(Twisted Nematic))型液晶中，其V-T特性如图18所示，在白侧大致呈直线，而在黑侧则变成曲线。

这样，当驱动V-T特性的线性部分和非线性部分混合的液晶时，考虑将液晶的V-T特性作为线性特性来进行驱动。这时，可以省略γ校正电路91，另一方面，因在黑侧透射率与施加电压的关系呈非线性，故显示的灰度等级变亮，不能显示出原来的灰度。加之，还存在对比度比小、显示质量变差的问题。

另一方面，当使用γ校正电路91进行γ校正时，已预先进行了γ校正的图像数据供给数据线驱动电路，所以，不会发生这样的的问题。但是，γ校正电路91的主要部分象上述那样由RAM和ROM等构成，进而需要读出电路等外围电路。因此，当使用γ校正电路91时，存在液晶显示装置的成本上升和功耗增大的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种电路占有面积小、且可以低功耗驱动的电子光学面板的数据线驱动电路及其驱动方法、电子光学装置和电子设备，

为了达成上述目的，本发明的电子光学面板的驱动方法以应用于具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉点对应设置的开关元件和象素电极的电子光学面板为前提，其特征在于：根据应显示的图像数据的规定位的值判定上述图像数据是与上述透射率特性的线性部分相当还是与非线性部分相当，对上述数据线的寄生电容施加第1电压，当判定是与非线性部分相当时，对上述数据线的寄生电容进行充电，其充电电荷量是与上述图像数据的数据值对应进行了γ校正的量，当判定是与线性部分相当时，对上述数据线的寄生电容进行充电，其充电电荷量是没有与上述图像数据的数据值对应进行γ校正的量。

若按照本发明，即使电子光学物质的相对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分，因为判定应显示图像数据是与线性部分相当还是与非线性部分相当，并根据判定结果将上述数据线的寄生电容充电到规定的电荷，所以，可以适当地进行γ校正。结果，可以同时提高显示画面的灰度特性和对比度比。

此外，本发明的电子光学面板的驱动方法以应用于具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极的电子光学面板为前提，其特征在于：根据应显示的图像数据的规定位的值判定上述图像数据是与上述透射率特性的线性部分相当还是与非线性部分相当，当判定是与非线性部分相当时，从设在除上述规定位之外的其余的每一位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容中选择与上述其余位的数据值对应的内部电容，将与图像数据对应的电荷量充电到已选出的内部电容中，通过在上述数据线的寄生电容和上述已选出的内部电容之间进行上述电荷的移动，对上述数据线施加电压，当判定是与线性部分相当时，从上述多个内部电容中选择与上述其余位的数据值对应的内部电容，将与图像数据对应的电荷量充电到已选出的内部电容中，通过在上述数据线的寄生电容和所有的内部电容之间进行上述电荷的移动，对上述数据线施加电压。

若按照本发明，在应显示的图像数据与线性部分相当(不进行γ校正)和与非线性部分相当(进行γ校正)的情况下，都能够兼用内部电容，所以，可以使用简易的电路来显示图像，而且，因为判定应显示图像数据是与线性部分相当还是与非线性部分相当，并根据判定结果将上述数据线的寄生电容充电到规定的电荷，所以，可以适当地进行γ校正。结果，可以同时提高显示画面的灰度特性和对比度比。

此外，本发明的电子光学面板的驱动方法以应用于具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极的电子光学面板为前提，其特征在于：根据应显示的图像数据的最高位的值判定上述图像数据是与上述透射率特性的线性部分相当还是与非线性部分相当，当判定是与非线性部分相当时，从设在除上述最高位之外的每一个低位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容中选择与上述低位的数据值对应的内部电容，使选出的内部电容的一个端子与上述数据线连接，对已选出的内部电容的两个端子和上述数据线的寄生电容施加第1数据线电压，对已选出的内部电容的另一个端子施加第1内部电容电压，当判定是与线性部分相当时，使所有的内部电容的一个端子与上述数据线连接，对上述一个端子和上述数据线施加第2数据线电压，从所有的内部电容中选择与上述低位的数据值对应的内部电容，对已选出的内部电容的另一个端子施加第2内部电容电压。

本发明特别适用于电子光学物质的透射率特性相对黑侧和白侧中的任何一方的施加电压都是非线性的情况，根据最高位判定应显示的图像数据是否与非线性部分相当。因此，可以通过简单的电路进行判定。

其次，本发明的数据线驱动电路以用于具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极的电子光学面板为前提，其特征在于，包括：设在除图像数据的最高位之外的每一个低位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容；设在上述各内部电容和上述数据线之间、与上述图像数据的各位的数字对应控制接通断开的开关装置；根据上述图像数据的最高位选择第1数据线电压或第2数据线电压中的任何一方并向所有内部电容的一个端子和经上述数据线及上述开关装置连接的内部电容的另一个端子供给已选择的电压的第1供电装置；根据上述图像数据的最高位选择第1内部电容电压或第2内部电容电压中的任何一方并向与上述低位的各数字对应选出的内部电容的一个端子供给已选择的电压的第2供电装置。

一般，在集成电路时，电容元件占有较大的面积，但若按照本发明，因在进行γ校正和不进行γ校正的情况下，都能够兼用内部电容，所以，可以缩小电路规模。

这里，上述开关装置最好根据上述图像数据的最高位的数字判定应显示的图像数据是与上述电子光学物质的透射率特性的线性部分相当还是与非线性部分相当，当判定是与线性部分相当时，使所有内部电容的一个端子与上述数据线连接，另一方面，当判定是与非线性部分相当时，选择与上述低位的各数字对应的内部电容，使这些内部电容的一个端子与上述数据线连接。若按照本发明，即使电子光学物质的透射率特性有线性部分和非线性部分，也可以向数据线分别施加相应的电压，所以，可以同时很好地保证显示图像的灰度特性和对比度比，大幅度提高显示质量。

进而，上述开关装置最好具有算出上述各低位和上述最高位的逻辑和的多个或门电路和设在上述各内部电容与上述数据线之间且利用上述各或门电路控制其通断的各开关电路。若按照本发明，可以利用多个门电路切换进行γ校正和不进行γ校正。

此外，本发明的数据线驱动电路以应用于具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极的电子光学面板为前提，最好包括：使水平扫描周期的传送脉冲顺序移位并顺次输出各选择信号的移位寄存器；根据上述各选择信号锁存图像数据并输出多个点顺序图像数据的第1锁存部；以水平扫描周期锁存上述各点顺序图像数据并输出多个线顺序图像数据的第2锁存部；和对上述线顺序图像数据进行DA变换的DA变换部，上述DA变换部最好包括：设在除上述线顺序图像数据的最高位之外的每一个低位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容；设在上述各内部电容和上述数据线之间、与上述线顺序图像数据的各位的数字对应控制接通/断开的开关装置；根据上述线顺序图像数据的最高位选择第1数据线电压或第2数据线电压中的任何一方并向所有内部电容的一个端子和经上述数据线及上述开关装置连接的内部电容的另一个端子供给已选择的电压的第1供电装置；根据上述图像数据的最高位选择第1内部电容电压或第2内部电容电压中的任何一方并向与上述低位的各数字对应选出的内部电容的一个端子供给已选择的电压的第2供电装置。

其次，本发明的电子光学装置的特征在于包括：具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉点对应设置的开关元件和象素电极的电子光学面板；上述数据线驱动电路；顺次生成选择上述扫描线的扫描线信号并向各扫描线输出的扫描线驱动电路。

若按照本发明，因不必特别设置γ校正电路，故可以削减整个电子光学装置的电路规模，同时，伴随该削减可以降低功耗。

其次，本发明的电子设备的特征在于：将上述电子光学装置作为显示部使用。因此，可以提供装有功耗低且轻便的显示装置的电子设备。此外，作为电子设备，例如有工程技术工作站、寻呼机、便携式电话、电视、取景器型或监视器直视型摄像机和车辆导航装置等。

附图说明

图1是表示本发明一实施形态的液晶显示装置的整体构成的方框图。

图2是表示同一实施形态使用的数据线驱动电路200的构成的方框图。

图3是同一数据线驱动电路的各种信号的时序图。

图4是表示D/A单元UC1及其外围电路的构成的方框图。

图5是D/A单元的最高位D3的数字为“0”时的等效电路。

图6(A)是表示最高位D3的数字为“ 0”时灰度等级值和数据线6a的电压值V的关系的图，(B)是表示灰度等级值、选出的DAC电容值的总和以及数据线6a的电压值的关系的图表。

图7是D/A单元的最高位D3的数字为“1”时的等效电路。

图8(A)是表示最高位D3的数字为“1”时灰度等级值和数据线6a的电压值V的关系的图，(B)是表示灰度等级值、选出的DAC电容值的总和以及数据线6a的电压值的关系的图表。

图9是表示D/A单元的综合特性的图。

图10是图像数据Dbj的最高位为“0”时的数据线驱动电路的时序图。

图11是图像数据Dbj的最高位为“1”时的数据线驱动电路的时序图。

图12是表示液晶面板的构成的斜视图。

图13是图12中的Z-Z’线的剖面图。

图14是表示作为使用液晶显示装置的电子设备一例的投影仪的构成的截面图。

图15是表示作为使用液晶显示装置的电子设备一例的个人计算机的构成的斜视图。

图16是表示作为使用液晶显示装置的电子设备一例的便携式电话的构成的斜视图。

图17是表示驱动1根数据线的数据线驱动电路及其外围电路的方框图。

图18是表示一例TN型液晶的V-T特性的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施形态。

<1.液晶显示装置的构成>

<1-1.液晶显示装置的整体构成>

首先，以使用液晶作为电子光学材料的液晶显示装置为例对本发明的电子光学装置进行说明。液晶显示装置的主要部分由液晶面板AA构成，该液晶面板使元件衬底和相对衬底的电极形成面相互对置，而且，使其保持一定的间隙而粘贴在一起，在该间隙中夹持液晶。这里，在元件衬底上形成TFT作为开关元件。再有，在该例中，虽然作为元件衬底使用玻璃衬底，当然也可以使用半导体衬底或塑料衬底。

图1是表示本发明一实施形态的液晶显示装置的整体构成的方框图。该液晶装置由液晶面板AA和外部处理电路构成。在液晶面板AA的元件衬底上形成图像显示区A、扫描线驱动电路100和数据线驱动电路200。在它们中，数据线驱动电路200当液晶的V-T特性在线性部分时不进行γ校正，而在非线性部分进行γ校正，并生成数据线信号X1～Xn。再有，构成元件衬底上的各电路的有源元件由TFT构成。

此外，液晶显示装置的外部处理电路的构成包括时序发生电路300、电源电路400和图像数据变换电路500。

供给该液晶显示装置的输入图像数据Din例如是并行方式，其位数任意。当然也可以是串行方式，在该例子中，是以输入图像数据Din为4位的并行方式为例进行说明的。此外，为了简化下面的说明，输入图像数据Din是以与一种颜色对应的数据为例进行说明的，但本发明并不限于此，当然也可以是与RGB3原色对应的数据。

首先，图像数据变换电路500根据输入图像数据Din的最高位的数字控制是否把除最高位之外的其余各低位反转。具体地说，当最高位数字为“1”时，使其余各低位反转并作为图像数据D输出，另一方面，当最高位数字为“0”时，将输入图像数据Din直接作为图像数据D输出。图像数据变换电路500只要与除最高位的其余各低位对应分别设置异或电路并在各异或电路中算出与最高位对应的各位的异或即可。因此，图像数据变换电路500可以由3个异或电路构成。

其次，时序发生电路300与输入图像数据D同步生成Y时钟信号YCK、X时钟信号XCK、Y传送开始信号DY、X传送开始信号DX和锁存脉冲TRS等。此外，时序发生电路300分别将这些供给扫描线驱动电路100和数据线驱动电路200。

此外，电源电路400由稳压电路构成，除生成在液晶面板AA的元件衬底上形成的各电路的电源电压之外，还生成白侧数据线置位电压VCGW、白侧DAC置位电压VDAW、黑侧数据线置位电压VCGK和黑侧DAC置位电压VDAK。

<1-2.图像显示区>

图像显示区A形成沿X方向平行排列的m根扫描线3a，另一方面，还形成沿Y方向平行排列的n根数据线6a。

如图1所示，在扫描线3a和数据线6a的交叉点附近，TFT50的栅极与扫描线3a连接，另一方面，TFT50的源极与数据线6a连接，同时，TFT50的漏极与象素电极9a连接。而且，各象素具有象素电极9a、在相对衬底上形成的相对电极和夹在两电极间的液晶。结果，各象素与扫描线3a和数据线6a的各交叉点对应排列成矩阵状。

此外，对与TFT50的栅极连接的各扫描线3a，按线顺序以脉冲的形式施加扫描线信号Y1、Y2、…Ym。因此，当向某扫描线3a供给扫描线信号时，与该扫描线连接的TFT50导通，所以，按规定的时序从数据线6a供给的数据线信号X1、X2、…Xn在按顺序写入对应的象素之后，保持规定的时间。

这里，液晶分子的取向和秩序根据施加到各象素的电压电平变化，所以，可以进行光调制的灰度等级显示。例如，若是白色背景模式，则通过液晶的光量随施加电压的提高而受限制。另一方面，若是黑色背景模式，则对通过液晶的光量的限制随施加电压的提高而减缓，所以，液晶显示装置整体向各象素射出具有与图象信号对应的对比度的光。因此，可以进行规定的显示。再有，该例子的图像显示区A工作在白色背景模式。

此外，为了防止保持的图象信号的泄漏，与在象素电极9a和相对电极之间形成的液晶电容并联附加存储电容51。例如，利用存储电容51保持象素电极9a的电压，其保持时间比施加源极电压的时间要长3位，所以，作为改善保持特性的结果，可以实现高对比度比。

<1-3.扫描线驱动电路>

其次，扫描线驱动电路100具有Y移位寄存器和电平移动器等。Y移位寄存器的周期是垂直扫描的周期，使用在每一个水平扫描期间反转的Y时钟信号YCK使在垂直扫描期间的开始激活的Y传送开始脉冲DY向Y方向移动。电平移动器对顺次移动的信号进行电平移动并生成扫描线信号Y1、Y2、…Ym。各扫描线信号Y1、Y2、…Ym按线顺序以脉冲的方式供给扫描线3a。

<1-4.数据线驱动电路>

其次，说明数据线驱动电路200。图2是表示数据线驱动电路200的构成的方框图，图3是数据线驱动电路200的各种信号的时序图。如图2所示，数据线驱动电路200具有X移位寄存器210、供给图像数据D0～D3的图像数据供给线Ld0～Ld3、开关SW10～SWn3、第1锁存部220、第2锁存部230和D/A转换器部240。

在图像数据供给线Ld0～Ld3上供给表示图像数据D的各位的值的数据D0～D3。

X移位寄存器210由多级锁存电路连接后构成。该X移位寄存器210如图3所示，按照X时钟信号XCK顺次对X传送开始信号DX进行移位后顺次生成采样脉冲SR1、SR2、…SRn。

其次，图2所示的开关SW10～SWn3由TFT构成。此外，开关SW10～SWn3构成为4个一组，比如，像SW10～SW13、SW20～SW23、…SWn0～SWn3那样。将该开关组称作开关群。开关群的个数与图像显示区A的象素列的个数对应，是n个。而且，构成各开关群的各开关分别与图像数据供给线Ld0～Ld3连接。此外，n个采样脉冲SR1、SR2、…SRn供给各开关群。因此，与采样脉冲SR1、SR2、…SRn同步将图像数据D0～D3取入第1锁存部220。

其次，第1锁存部220由n个锁存单元UA1～UAn构成。各锁存单元UA1～UAn锁存从各开关群供给的图像数据D0～D3。由此，如图3所示那样可以得到按点顺序扫描的图像数据Da1～Dan。

其次，图2所示的第2锁存部230由n个锁存单元UB1～UBn构成。各锁存单元UB1～UBn构成为与锁存脉冲TRS同步锁存第1锁存部220的各输出数据。锁存脉冲TRS是在每一个水平扫描期间被激活的信号。因此，利用该第2锁存部230将点顺序输出的第1锁存部220的各数据变换成线顺序的图像数据Db1～Dbn(参照图3)。换言之，通过使用开关SW10～SWn3、第1锁存部220和第2锁存部230，将图像数据D0～D3变换成线顺序图像数据。

其次，图2所示的D/A变换器部240具有n个D/A单元UC1～UCn，各D/A单元UC1～UCn由相同部分构成。D/A变换器部240当图像数据Db1～Dbn的值是白侧时，不进行γ校正而对图像数据进行D/A变换并生成数据线信号X1～Xn，另一方面，当该数据的值是黑侧时，进行γ校正并对图像数据Db1～Dbn进行D/A变换后生成数据线信号X1～Xn。

<1-5.D/A单元>

其次，详细说明D/A单元UC1～UCn。

<1-5-1.D/A单元的整体构成>

图4是表示D/A单元UC1及其外围电路的构成的方框图。再有，其它的单元因与UC1的构成相同故省略其说明。

如图所示，D/A单元UC1具有开关SWck、SWcw、SWdk和SWdw。这些开关利用图像数据Db1的最高位D3控制其通断。具体地说，当最高位D3为“0”时，开关SWcw、SWdw接通，开关SWck、SWdk断开，相反，当最高位D3为“1”时，开关SWck、SWdk接通，开关SWcw、SWdw断开。

因此，当最高位D3为“0”、即图像数据Db1的值是在白侧时，选择白侧数据线置位电压VCGW、白侧DAC置位电压VDAW。当最高位D3为“1”、即图像数据Db1的值是在黑侧时，选择黑侧数据线置位电压VCGK、黑侧DAC置位电压VDAK。

进而，D/A单元UC1具有数据线选择开关244。数据线选择开关244在数据线置位信号SSET有效(“1”)时接通，无效时断开。由此，当数据线置位信号SSET有效时，白侧数据线置位电压VCGW或黑侧数据线置位电压VCGK供给数据线6a，对数据线电容CS充电。

再有，D/A单元UC1具有与电路AND0～AND2、开关SW0c、SW0d、SW1c、SW1d、SW2c、SW2d、DAC电容CD0～CD2、反相器INV、或电路OR0～OR2和γ校正用开关241～243。

向各与电路AND0～AND2的一个输入端子供给写入信号WRT，向另一个端子分别供给图像数据Db1的第1位D0到第3位D2。这里，写入信号WRT在水平扫描期间内数据线置位信号SSET的有效期间结束之后，在规定期间内有效(“1”)。各与电路AND0～AND2在写入信号WRT为“1”时，向开关SW0c、SW0d、SW1c、SW1d、SW2c、SW2d分别输出第1位D0到第3位D2。

开关SW0c、SW1c、SW2c在与电路AND0～AND2的各输出信号为“1”时断开，为“0”时接通。另一方面，开关SW1d、SW2c、SW2d在与电路AND0～AND2的各输出信号为“0”时断开，为“1”时接通。

写入信号WRT的逻辑电平在数据线置位信号SSET的有效期间变成“0”，所以，在该期间内，开关SW0c、SW1c、SW2c接通，向各DAC电容CD0～CD2的一个端子供给白侧数据线置位电压VCGW或黑侧数据线置位电压VCGK。即，在数据线置位信号SSET的有效期间，各DAC电容CD0～CD2的端子间电压变成0V。

此外，在写入信号WRT的逻辑电平为“1”的写入期间，在DAC电容CD0～CD2中，只对对应的第1位D0～D2的数字是“1”的电容施加白侧DAC置位电压VDAW或黑侧DAC置位电压VDAK。

其次，γ校正用开关241～243在这些控制输入端子的逻辑电平为“1”时接通，在逻辑电平为“0”时断开。此外，最高位D3经反相器INV反相后输入各或电路OR0～OR2的一个输入端子。因此，当图像数据Db1的最高位D3的数字为“1”时，各γ校正用开关241～243根据第1位D0～第3位D2来控制其通断。另一方面，当最高位D3的数字为“0”时，各γ校正用开关241～243全部接通。

<1-5-3.D/A单元的等效电路>

(1)最高位D3的数字为“0”的情况

首先，考虑最高位D3的数字为“0”的情况。它处在图像数据Db1的数据值为“0000”到“0111”的范围内，相当于白侧电平。

图5是D/A单元的最高位D3的数字为“0”时的等效电路。

该等效电路的动作如下。首先，数据线选择信号SSET被激活，经开关244向数据线电容CS供给白侧数据线置位电压VCGW。这时，数据线6a的电压和DAC电容CD0～CD2两端的电压变成VCGW(第1工序)。

这里，开关SWck、SWcw根据最高位D3从白侧数据线置位电压VCGW和黑侧数据线置位电压VCGK中选择任何一方，开关SW0c、SW0d、SW1c、SW1d、SW2c、SW2d向所有DAC电容CD0～CD2的一个端子供给已选出的电压，开关244向经数据线6a和γ校正用开关241～243与其连接的DAC电容CD0～CD2的另一个端子供给已选出的电压。这就意味着开关SWck、SWcw和开关SW0c、SW0d、SW1c、SW1d、SW2c、SW2d以及开关244在上述第1工序中起进行供电的第1供电装置的作用。

其次，在数据线选择信号SSET的有效期间结束后，写入信号WRT被激活，这样一来，在图像数据Db1的第1位D0到D3中，对于数字为“1”的位，对已选中的各DAC电容CD0～CD2的一个端子施加白侧DAC置位电压VDAW。此外，使未选中的各DAC电容CD0～CD2的一个端子的电压维持在白侧数据线置位电压VCGW(第2工序)。

这里，开关SWdk、SWdw根据最高位D3从白侧DAC置位电压VDAW和黑侧数据线置位电压VDAK中选择任何一方，开关SW0c、SW0d、SW1c、SW1d、SW2c、SW2d向与低位D0～D2的各数字对应选择的DAC电容CD0～CD2的一个端子供给已选出的电压，这就意味着开关SW0c、SW0d、SW1c、SW1d、SW2c、SW2d和开关SWdk、SWdw在上述第2工序中起进行供电的第2供电装置的作用。

其次，若用vdaw、vcgw表示电压VDAW和电压VCGW的各值，并设向一个端子施加电压VDAW的DAC电容值的和为cd，向一个端子施加电压VCGW的DAC电容值的和为cd’，则数据线6a的电压值V由以下所示的式(1)给出。

V＝vcgw+{cd/(cd+cd’+Cs)}(vdaw-vcgw)……(1)

这里，因(cd+cd’+Cs)为固定值，故数据线6a的电压值V相对灰度等级值的变化是直线。图6(A)是表示最高位D3的数字为“0”时灰度等级值与数据线6a的电压值V的关系的图，(B)是表示灰度等级值、选出的DAC电容值的总和以及数据线6a的电压值的关系的图表。

再有，当图像数据Db1的数据值“0000”时，因任何一个DAC电容CD0～CD2都没有被选中，故数据线6a的电压值V变成“vcgw”。

(2)最高位D3的数字是“1”的情况

其次，考虑最高位D3的数字为“1”的情况。这是处在图像数据Db1的数据值为“1000”到“1111”的范围内，相当于黑侧电平的情况。

图7是D/A单元的最高位D3的数字为“1”时的等效电路。

该等效电路的动作如下。首先，数据线选择信号SSET被激活，经开关244向数据线电容CS供给黑侧数据线置位电压VCGK。这时，各DAC电容CD0～CD2两端的电压变成VCGK。

其次，在数据线选择信号SSET的有效期间结束后，写入信号WRT被激活，这样一来，在图像数据Db1的第1位D0到D3中，对于数字为“1”的位，对已选中的各DAC电容CD0～CD2的一个端子施加黑侧DAC置位电压VDAK，同时，另一端子经校正用开关241～243与数据线6a连接。此外，未选中的各DAC电容CD0～CD2的一个端子的电压维持在电压VCGK，另一端子不与数据线6a连接。

这里，若电压VDAK和电压VCGK的值用vdak、vcgk表示，并设向一个端子施加电压VDAK的DAC电容值的和为cd，向一个端子施加电压VCGK的DAC电容值的和为cd’，则数据线6a的电压值V由以下所示的式(2)给出。

V＝vcgk-{cd/(cd+Cs)}(vcgk-vdak)……(2)

这里，因(cd/cd+Cs)随图像数据值变化，故数据线6a的电压值V相对灰度等级值的变化是曲线。

如上所述，图像数据变换电路500在输入图像数据Din的最高位的数字为“1”时将其余的低位位反转后作为图像数据D输出。这是由于设定成vcgk＞vdak的缘故。

图8(A)是表示最高位D3的数字为“1”时灰度等级值与数据线6a的电压值V的关系的图，(B)是表示灰度等级值、选出的DAC电容值的总和以及数据线6a的电压值的关系的图表。再有，当图像数据Db1的数据值是“1000”时，所有的DAC电容CD0～CD2都没有被选中，所以，数据线6a的电压值V变成“vcgk”。

此外，图9是表示D/A单元的综合特性的图。这样，D/A单元利用图像数据Db1～Dbn的最高位D3去判别应显示的灰度等级是白侧还是黑侧，根据判别的结果控制γ校正用开关241～243，必要时进行γ校正，所以，可以显示出灰度特性和对比度比都很好的图像。

<2.液晶显示装置的动作>

下面，说明液晶显示装置的动作。

首先，当图像数据D供给数据线驱动电路200时，输入的图像数据D利用第1锁存部220变换成点顺序数据，进而，利用第2锁存部230将点顺序数据变换成线顺序数据。这样，如图3所示，在每一个水平扫描周期更新图像数据Db1～Dbn的数据值，并与更新的时序同步从第2锁存部230输出图像数据Db1～Dbn。

注意某水平线的第j个图像数据Dbj。图10是图像数据Dbj的最高位为“0”时的数据线驱动电路的时序图。在该例子中，因最高位D3为“0”，故或电路OR0～OR2的各输出信号变为H电平，所有的DAC电容CD0～CD2的另一个端子都与数据线6a连接。

如图所示，当在时刻T1锁存脉冲TRS变成H电平时，确定从第2锁存部230输出的图像数据Dbj。

其次，当数据线置位信号SSET在比时刻T1延迟若干时刻T2变成H电平时，数据线选择开关244接通，白侧数据线置位电压VCGW供给数据线6a。因数据线6a有寄生电容CS和引线电阻，故数据线6a的电压V不能立即达到电压值vcgw，而是如图所示那样慢慢地接近电压值vcgw。

另一方面，在数据线置位信号SSET变成H电平的期间，写入信号WRT是L电平，所以，开关SW0c、SW1c、SW2接通，向各DAC电容CD0～CD2的一个端子供给数据线置位信号SSET。

此外，因所有的DAC电容CD0～CD2的另一个端子都与数据线6a连接，故在时刻T3向所有的DAC电容CD0～CD2的两个端子供给白侧数据线置位电压VCGW。

其后，当在时刻T4到时刻T5的期间写入信号WRT变成H电平时，在低位D0～D2中，对于数字为“1”的位，向DAC电容CD0～CD2的另一个端子供给白侧DAC置位电压VDAW。因此，已选中的DAC电容充当到与图像数据Dbj的值对应的电荷量，在已选中的DAC电容、未选中的DAC电容和数据线6a的寄生电容CS之间进行电荷移动。这时，数据线6a的电压值V变成上述式(1)的值，所以，不对图像数据Dbj进行γ校正，并将与该值对应的电压加在数据线6a上。

另一方面，某水平线的扫描线信号Y如图所示在时刻T2变成H电平，在持续规定时间的H电平之后变成L电平。这里，对从数据线6a的电压稳定后到扫描线信号Y为L电平的期间TQ进行选择，将数据线6a的电压取入各象素，并能够将稳定的电压加在象素电极9a上。因此，可以将与图像数据Dbj的值对应的电压加在象素电极9a上，进行层次分明的显示。

其次，图11是图像数据Dbj的最高位为“1”时的数据线驱动电路的时序图。在该例中，因最高位D3为“1”，故选择与各低位D0～D2中的数字为“1”的位对应的DAC电容，已选中的DAC电容的另一个端子与数据线6a连接。

这时，与图像数据Dbj的最高位为“0”的情况一样，在与锁存脉冲TRS同步确定图像数据Dbj之后，数据线置位信号SSET被激活，数据线选择开关244接通。这样，黑侧数据线置位电压VCGK供给数据线6a，数据线6a的电压值V如图所示逐渐接近电压值vcgk。

另一方面，在数据线置位信号SSET有效期间，因写入信号WRT是L电平，故开关SW0c、SW1c、SW2接通，黑侧数据线置位电压VCGK供给各DAC电容CD0～CD2的一个端子。

在该例中，已选中的DAC电容的另一个端子与数据线6a连接，所以，在时刻T3在已选中的DAC电容的两端供给黑侧数据线置位电压VCGK。

其后，当在时刻T4到时刻T5的期间写入信号WRT变成H电平时，在低位D0～D2中，对于数字为“1”的位，向DAC电容CD0～CD2的一个端子供给黑侧DAC置位电压VDAK。因此，已选中的DAC电容充当到与图像数据Dbj的值对应的电荷量，在已选中的DAC电容和数据线6a的寄生电容CS之间进行电荷移动。这时，数据线6a的电压值V变成上述式(2)的值，所以，对图像数据Dbj进行γ校正，并将与该值对应的电压加在数据线6a上。

如以上说明的那样，若按照本发明的实施形态，根据图像数据的最高位D3的值来选择是否进行γ校正，DAC电容CD0～CD2在进行γ校正时和不进行γ校正时都可以兼用，所以，能够以简单的结构做到使灰度特性和对比度比两者兼顾。

<3.液晶面板的构成例>

其次，参照图12和图13说明上述液晶面板AA的整个构成。这里，图12是表示液晶面板AA的构成的斜视图，图13是图12的Z-Z’线的剖面图。

如这些图所示那样，液晶面板AA构成为利用混入了隔离子103的密封材料104将形成了象素电极9a等的玻璃或半导体等元件衬底101和形成了共同电极108等的玻璃等透明相对电极102粘贴在一起，使它们之间保持一定的间隔并使它们的电极形成面相互对置，同时，在该间隙内封入作为电子光学材料的液晶105。再有，密封材料104沿相对电极102的衬底周围形成，但为了封入液晶105而使其一部分开口。因此，在封入液晶105之后，再利用密封材料106将该开口部分密封。

这里，采用在元件衬底101的相对面、密封材料104的外侧一边形成上述数据线6a驱动电路200，驱动向Y方向延伸的数据线6a的结构。进而，采用在该一边上形成多个连接电极107，输入从控制装置300来的各种信号的结构。

此外，采用在与该一边相邻的两个边上形成2个扫描线驱动电路100，分别从两侧驱动向X方向延伸的扫描线3a的结构。再有，若供给扫描线112的扫描信号不存在延迟的问题，则也可以是只在一侧形成一个扫描线驱动电路100的结构。

另一方面，相对衬底102的共同电极108至少在与元件衬底101贴合部分的4个角中的一个角上设置导电材料，由此实现与元件衬底101的电连接。此外，在相对衬底102上，根据液晶面板AA的用途，例如，第1，设置排列成条状、玛赛克形状或三角形状等的彩色滤光器；第2，设置将例如铬或镍等金属材料、碳或钛等分散在光致抗蚀剂中得到的树脂黑等的黑色矩阵；第3，设置向液晶面板100照射光的背景光。特别在用于色光调制时，不是形成彩色滤光器而是在相对电极102上形成黑色矩阵。

再有，在元件衬底101以及相对衬底102的相对面上分别设置已在规定的方向上进行了摩擦处理的定向膜等，而在各背面侧分别设置与定向方向对应的偏光板(未图示)。只是，若使用将微细粒子分散在高分子中的高分子分散型液晶作为液晶105，则因不需要上述定向膜和偏光板等，故光的利用效率高，所以，在高辉度化和低功耗等方面十分有利。

再有，也可以不在元件衬底101上形成扫描线驱动电路100和数据线驱动电路200的外围电路的全部或一部分，而构成为例如使用TAB(带自动结合(Tape Auomated Bonding))技术通过在元件衬底101的规定位置上设置的各向异性导电薄膜对安装在薄膜上的驱动用IC芯片进行电或机械的连接，也可以构成为使用COG(玻璃上芯片(Chip On Grass))技术通过在元件衬底101的规定位置上设置的各向异性导电薄膜对驱动用IC芯片本身进行电或机械的连接。

<4.实施形态的变形例>

<4-1.图像数据变换电路500的省略>

在上述实施形态中，使用图像数据变换电路500在输入图像数据Din的最高位数字为“1”时将其低位反转生成图像数据D。图像数据500的具体构成是象上述那样的3个异或电路。因此，也可以在图4所示的锁存单元UB1和D/A单元UC1之间设置3个异或电路，而省略图像数据变换电路500。

<4-2.交流驱动>

在上述实施形态中，说明了在把相对电极的电压作为基准电压时白侧数据线置位电VCGW、白侧DAC置位电压VDAW、黑侧数据线置位电压VCGK和黑侧DAC置位电压VDAK是正极性的情况，但在实际的液晶面板中为了防止液晶的劣化可以对象素的液晶进行交流驱动。因此，对于这些置位电压，有必要将相对电极的电压作为基准来输出正负极性的电压，并对象素液晶交替施加正负极性的电压。因此，电源电路400有必要与交流驱动的周期对应切换正极性的电压和负极性的电压来生成置位电压。

因此，电源电路400最好具有产生正极性用的各电压的正极性电源电路、产生负极性用的各电压的负极性电源电路和与交流驱动的周期对应选择正极性电源电路和负极性电源电路的各输出电压的选择电路。

置位电压的切换周期例如有以下形态。第1形态是在每一个垂直扫描期间切换施加电压的极性。这是在每一个垂直扫描期间(1场或1帧)使液晶施加电压的极性反转的驱动方法。第2形态是在每一个水平扫描期间切换施加电压的极性(所谓栅极线反转)。进而，作为第3形态，有对每一根列线使液晶施加电压的极性反转(所谓源极线反转)的情况和对每一个象素使液晶施加电压的极性反转(所谓点反转)的情况。

在这样一些情况下，有必要对每一个相邻的D/A单元使作为VCGW、VDAW、VCGK、VDAK加给的电压的极性交替反向。因此，电源电路400具有负极性电源电路和正极性电源电路，将它们输出的电压供给数据线驱动电路200。

<4-3.图像数据和黑白电平的关系>

在上述实施形态中，说明了输入图像数据Din把“1111”作为黑电平、把“0000”作为白电平的情况，但反之，也可以把“1111”作为白电平、把“0000”作为黑电平。此外，实施形态同样可以适用于变更液晶分子的取向和偏光轴的设定(作为黑色背景模式)使其在DA变换器的输出电压低时透射率低、输出电压高时透射率高的情况。

<4-4.γ校正的切换>

在上述实施形态中，根据图像数据D的最高位D3判定应显示的图像数据D是相当于V-T特性的线性部分还是相当于非线性部分，当相当于线性部分时，不进行γ校正而进行DA变换。另一方面，若相当于非线性部分，则进行γ校正。本发明是根据图像数据D的数据值来判定是相当于液晶的V-T特性的线性部分还是相当于非线性部分的。因此，作为判定基准的位不一定是最高位D3，也可以根据预先规定的可用于判定的位来进行线性部分和非线性部分的判定。

<5.应用例>

其次，说明在上述实施形态和变形例中已说明过的液晶显示装置的应用例。

<5-1.投影仪>

首先，说明将该液晶显示装置作为光阀使用的投影仪。图14是表示投影仪的构成例的平面图。

如该图所示，在投影仪1100的内部设有由卤素灯泡等白色光源形成的灯单元1102。从该灯单元1102射出的投射光利用配置在光波导1104内的4块反射镜1106和2块分光镜1108分离成RGB三原色，并入射到作为与各原色对应的光阀的液晶面板1110R、1110B和1110G上。

液晶面板1110R、1110B和1110G的构成和上述液晶面板AA相同，分别由从图像信号处理电路(未图示)供给的R、G、B原色信号驱动。而且，由这些液晶面板调制的光从3个方向入射到分光棱镜1112上。在该分光棱镜1112中，R和B的光折射90度，G的光直射。因此，各色图像合成的结果，彩色图像经投射透镜1114投射在屏幕等上。

这里，若注意各液晶面板1110R、1110B和1110G的显示图像，有必要使液晶面板1110G的显示图像相对液晶面板1110R、1110B的显示图像左右反转。

再有，在液晶面板1110R、1110B和1110G上，利用分光镜1108入射了与R、G、B三原色对应的光，所以，没有必要设置彩色滤光器。

<5-2.笔记本电脑>

其次，说明将该液晶面板AA用于笔记本电脑的例子。图15是表示该个人电脑的构成的斜视图。图中，计算机1200由具有键盘1202的主机部1204和液晶显示单元1206构成。该液晶显示单元1206在刚才提到的液晶面板1005的背面附有背景光。

<5-3.便携式电话机>

进而，说明将该液晶面板AA用于便携式电话机的例子。图16是表示该便携式电话机的构成的斜视图。图中，便携式电话机300具有多个操作按钮1302，同时，具有反射型液晶面板1005。必要时，在该反射型液晶面板1005的前面设有前照光。

再有，除了已参照图14～图16说明的电子设备之外，还可以举出液晶电视机、取景器型或监视器直视型摄像机、车辆导航装置、寻呼机、电子笔记本、计算器、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端和具有触摸面板的装置等。当然，也可以适用于这样一些电子设备。

如上所述，若按照本发明，根据图像数据的规定的位判定是否要进行γ校正，DAC电容兼用于进行γ校正和不进行γ校正的情况。因此，当使用V-T特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质时，可以以简单的构成同时提高显示图像的灰度特性和对比度比。

Claims (9)

1.一种电子光学面板的驱动方法，该电子光学面板具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极，其特征在于：

根据应显示的图像数据的规定位的值来判定上述图像数据是与上述透射率特性的线性部分相当还是与非线性部分相当，

对上述每一数据线的寄生电容施加第1电压，

当判定该图像数据是与非线性部分相当时，在施加第1电压后，对上述数据线的寄生电容进行充电，其充电电荷量是与上述图像数据的数据值对应进行了γ校正的电荷量，

当判定该图像数据是与线性部分相当时，在施加第1电压后，对上述数据线的寄生电容进行充电，其充电电荷量是没有与上述图像数据的数据值对应进行γ校正的电荷量。

2.一种电子光学面板的驱动方法，该电子光学面板具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极，其特征在于：

根据应显示的图像数据的规定位的值来判定上述图像数据是与上述透射率特性的线性部分相当还是与非线性部分相当，

当判定为与非线性部分相当时，从设在除上述规定位之外的其他的每一位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容中选择与上述其他位的数据值对应的内部电容，将与图像数据值对应的电荷量充电到已选出的内部电容中，通过在上述数据线的寄生电容和上述已选出的内部电容之间进行上述电荷的移动，对上述数据线施加电压，

当判定为与线性部分相当时，从上述多个内部电容中选择与上述其他位的数据值对应的内部电容，将与图像数据值对应的电荷量充电到已选出的内部电容中，通过在上述数据线的寄生电容和所有的内部电容之间进行上述电荷的移动，对上述数据线施加电压。

3.一种电子光学面板的驱动方法，该电子光学面板具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极，其特征在于：

根据应显示的图像数据的最高位的值来判定上述图像数据是与上述透射率特性的线性部分相当｀还是与非线性部分相当，

当判定是与非线性部分相当时，从设在除上述最高位之外的每一个低位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容中选择与上述低位的数据值对应的内部电容，使选出的内部电容的一个端子与上述数据线连接，对已选出的内部电容的两个端子和上述数据线的寄生电容施加第1数据线电压，对已选出的内部电容的另一个端子施加第1内部电容电压，

当判定是与线性部分相当时，使所有的内部电容的一个端子与上述数据线连接，对上述一个端子和上述数据线施加第2数据线电压，从所有的内部电容中选择与上述低位的数据值对应的内部电容，对已选出的内部电容的另一个端子施加第2内部电容电压。

4.一种电子光学面板的数据线驱动电路，该电子光学面板具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极，其特征在于，包括：

设在除图像数据的最高位之外的每一个低位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容；

设在上述各内部电容和上述数据线之间、与上述图像数据的各位的数字对应控制接通/断开的开关装置；

根据上述图像数据的最高位选择第1数据线电压或第2数据线电压中的任何一方并向所有内部电容的一个端子和经上述数据线及上述开关装置连接的内部电容的另一个端子供给已选择的电压的第1供电装置；

根据上述图像数据的最高位选择第1内部电容电压或第2内部电容电压中的任何一方并向与上述低位的各数字对应选出的内部电容的一个端子供给已选择的电压的第2供电装置。

5.权利要求4记载的电子光学面板的数据线驱动电路，其特征在于：上述开关装置根据上述图像数据的最高位的数字来判定应显示的图像数据是与上述电子光学物质的透射率特性的线性部分相当还是与非线性部分相当，当判定是与线性部分相当时，使所有内部电容的一个端子与上述数据线连接，另一方面，当判定是与非线性部分相当时，选择与上述低位的各数字对应的内部电容，使这些内部电容的一个端子与上述数据线连接。

6.权利要求5记载的电子光学面板的数据线驱动电路，其特征在于：上述开关装置具有用于计算出上述各低位和上述最高位的逻辑或的多个或门电路和设在上述各内部电容与上述数据线之间且利用上述各或门电路控制其通断的各开关电路。

7.一种电子光学面板的数据线驱动电路，该电子光学面板具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极，其特征在于，包括：

使水平扫描周期的传送脉冲顺序移位并顺次输出各选择信号的移位寄存器；

根据上述各选择信号锁存上述图像数据并输出多个点顺序图像数据的第1锁存部；

以水平扫描周期锁存上述各点顺序图像数据并输出多个线顺序图像数据的第2锁存部；和

对上述线顺序图像数据进行DA变换的DA变换部，

上述DA变换部包括：

设在除上述线顺序图像数据的最高位之外的每一个低位上且赋予了与位值对应的权重的多个内部电容；

设在上述各内部电容与上述数据线之间、与上述线顺序图像数据的各位的数字对应控制接通/断开的开关装置；

根据上述线顺序图像数据的最高位来选择第1数据线电压或第2数据线电压中的任何一方并向所有内部电容的一个端子和经上述数据线及上述开关装置连接的内部电容的另一个端子供给已选择的电压的第1供电装置；

根据上述图像数据的最高位来选择第1内部电容电压或第2内部电容电压中的任何一方并向与上述低位的各数字对应选出的内部电容的一个端子供给已选择的电压的第2供电装置。

8.一种电子光学装置，其特征在于包括：

具有对施加电压的透射率特性有线性部分和非线性部分的电子光学物质、多根扫描线、多根数据线以及与上述扫描线和上述数据线的交叉对应设置的开关元件和象素电极的电子光学面板；

权利要求4记载的数据线驱动电路；

能顺次生成用以选择上述扫描线的扫描线信号并向各扫描线输出的扫描线驱动电路。

9.一种电子设备，其特征在于：将权利要求8记载的电子光学装置作为显示部使用。

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