CN1271589C - 有源矩阵型显示装置 - Google Patents

Abstract

液晶显示装置具备液晶显示板、行电极驱动电路(扫描信号线驱动电路)、列电极驱动电路(源极信号线驱动电路)、电源电路、公共电极驱动电路以及存储器(存储部)。存储器存储与液晶显示装置具有的反射型模式和透过型模式的各显示模式对应的、相对于源极电压的最佳施加电压。这样，上述有源矩阵型显示装置即使在多种显示模式间转换显示模式时也可对各显示模式对应的公共电极或源极的最佳施加电压进行再设定，能抑制闪烁的发生并总是维持高的显示品质。

Description

有源矩阵型显示装置

发明领域

本发明是可作为多个显示模式图像显示的有源矩阵型显示装置，特别涉及能抑制闪烁并提高显示品质的有源矩阵型显示装置。

背景技术

液晶显示装置，如考虑液晶材料的长寿命化，则以交流驱动的方式为好。

然而，如图9(a)所示那样，由于栅、漏极间存在寄生电容Cgd，故如图9(b)所示，写入源极的电压电平Vs在栅极从ON(Vgon)到OFF(Vgoff)变化之际引起变动(ΔV)，结果为Vd。这一变动值用下式表示：

ΔV＝Cgd/(Clc+Ccs+Cgd)×(Vgon-Vgoff)

(式中，Clc为液晶电容，Ccs为存储电容)

因而，考虑上述ΔV，有必要挪动并调整公共电极电压(Vcom)与源极侧电压Vs的中心值。

在各像素的液晶层中，提供公共电极电压(Vcom)与像素电极电压(Vd)的电压差作为液晶驱动电压。因此，公共电极电压的电压波形的中心与构成像素电极的源极电压的电压波形的中心产生偏移ΔV时，在电压波形的正侧与负侧不能达到相同的振幅，所以液晶驱动电压变动、发生闪烁。

此外，液晶电容Clc由于黑显示时与白显示时其电容值不同，故产生的ΔV的值不同，需要作进一步调整。

因此，为了在图10所示的灰阶显示时使公共电极上所加的电压(Vcom)的电压波形的中心(Vcom1)与源极上所加的电压(Vs)的电压波形的中心(Vs1或Vs2)相一致，有必要移动公共电极上所加的电压波形或源极上所加的电压波形，以防止因液晶驱动电压变动引起的闪烁的发生。

现有的液晶装置50如图11所示，具备有与公共电极驱动电路53连接的可变电阻51的偏置电路52。作为用可变电阻可调整公共电极施加电压的液晶显示装置例如有日本国公开专利公报的特开平6-295164公报(1994年12月21日公开)所揭示的。

上述的ΔV值由于液晶板的制造工艺的离散性造成的变动，故为使公共电极电压的电压波形的中心与源极电压的电压波形的中心相一致，通过个别地调整该偏置电路52的可变电阻51，对公共电极施加最佳施加电压。这样，可移动公共电极电压的电压波形，可防止闪烁的发生。

然而，上述的现有的液晶显示装置50存在下述问题。

也就是说，近年来为降低电耗，提出了具备关闭背光(BL)而利用外部光显示的反射型模式、利用背光(BL)显示的透过型模式的多种显示模式的半透过型的液晶显示装置。

对于用透过型模式等一种显示模式进行图像显示的液晶显示装置而言，由于没有显示模式的转换，一旦设定最佳施加电压就不会发生特别的问题。然而，在可作多模式显示的液晶显示装置的情况下，当转换显示模式时，由于光传播路径的不同引起液晶层电容Clc不同，故ΔV的值大于从上式求得的值。由此，源极电压的引入量变大，因此移动了其波形的振幅中心。

例如图10所示，设透过型模式显示情况下的移动之前的公共电极电压(Vcom)的电压波形的中心为Vcom1、源极电压(Vs)的电压波形的最佳值中心为Vs1，在将显示模式转换成反射型模式时，源极电压的电压波形的最佳值中心Vs1移动到Vs2。因此与转换前的显示模式一致的设定状态，由于最佳设定值被移动而发生闪烁。

这样，随显示模式的转换引起的电压波形中心的变动即最佳施加电压的变动达到0.1～0.2V时，就不能忽视。因此，为防止随显示模式转换引起的闪烁发生，在显示模式转换后为使Vcom1与Vs2一致，有必要重新设定最佳施加电压。

然而，现有的液晶显示装置50为生成防止闪烁用的最佳施加电压而装入的偏置电路52中，一当调整可变电阻51的电阻值，设定最佳施加电压后，就不能在液晶显示装置50的动作中再调整可变电阻51的电阻值来变更最佳施加电压。由此，不能防止随液晶显示装置50的动作中所进行的显示模式切换引起的闪烁发生。

发明内容

本发明的目的在于提供即使在多个显示模式间进行显示模式转换时也能对各显示模式对应的公共电极或源极的最佳施加电压进行再设定、抑制闪烁发生并经常维持高的显示品质的有源矩阵型显示装置。

本发明的有源矩阵型显示装置为达到上述目的，具备显示板、夹着该显示板配置的公共电极与源极，且具有多种显示模式，还有具备为了对每种所述显示模式使施加于所述公共电极的电压的电压波形的中心与施加于所述源极的电压的电压波形的中心相一致，存储施加于使电压波形移动的一侧的电极上的最佳电压值的存储部、以及从所述存储部读出与各显示模式对应的所述最佳电压值，并加到使所述电压波形移动的一侧的电极上的电压施加部。

上述的有源矩阵型显示装置，通过从存储部读出为对各显示模式使公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形中心相一致的最佳的电压值，并将它施加于公共电极或源极，即使在有源矩阵型显示装置的动作中转换显示模式，也能抑制闪烁的发生并经常维持高的显示品质。

例如在有源矩阵型显示装置是液晶显示装置时，驱动显示板中的液晶层的液晶驱动电压实质上由公共电极上所加的电压与源极上所加的电压所决定。因此在公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形的中心不一致时，作为液晶驱动电压提供的电压值就变动，闪烁发生并降低显示品质。特别在反射模式、透过模式等显示模式的转换时，随着显示模式的转换，公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形中心变得不一致，成为使显示品质降低的主要原因。

因此，本发明的有源矩阵型显示装置对每一显示模式存储着为防止闪烁发生而施加于公共电极或源极的最佳施加电压。

这样，在显示模式的转换之际，电压施加部通过从存储部读出该最佳施加电压并加于移动电压波形侧的电极上，使各电压波形中心一致，能保持显示板驱动电压为适当的电压波形。由此，显示模式转换时能抑制闪烁的发生并经常维持高的显示品质。

本发明的其他目的、特征、以及优点将通过下述说明而充分了解。此外，本发明的好处通过参照附图的如下说明而变得明白。

附图说明

图1是本发明的有源矩阵型显示装置的一实施形态的液晶显示装置的框图。

图2(a)是存储每个显示模式对应的最佳源极电压，并根据模式转换通知最佳源极电压的存储器的存取手段的框图，图2(b)示出每个地址空间能存储的数据的位数与电压的可变范围。

图3为说明使最佳施加电压存到存储器的方法的时序图。

图4为说明从存储器读出最佳施加电压的方法的时序图。

图5示出最佳源极电压的最低值及电压幅度的波形图。

图6是图1的液晶显示装置的列电极驱动电路内置的电子电位器的电路的电路图。

图7为说明对图1的液晶显示装置具备的存储器输入各显示模式对应的最佳施加电压时的情况的立体图。

图8示出输入最佳施加电压时液晶显示装置显示的闪烁图案。

图9(a)示出栅漏极间的寄生电容的电路图，图9(b)示出写入源极的电压电平在栅极从ON到OFF转换之际产生的变动值ΔV的电压波形图。

图10示出公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形中心的偏移的电压波形图。

图11示出具有包括可变电阻的偏置电路的现有的液晶显示装置的框图。

具体实施方法

根据附图说明本发明的一实施例如下。

本实施形态的液晶显示装置10，如图1所示具备：液晶显示板11，行电极驱动电路(扫描信号线驱动电路)12。列电极驱动电路(源极信号线驱动电路、电压施加部)13，电源电路14，公共电极驱动电路(电压施加部)15以及存储器(存储部)16。

液晶显示板11是在一组玻璃基板之间封入液晶而构成。然后，通过将分别施加在夹着液晶显示板11配置的未图示的公共电极与源极电极上的电压的电位差决定的液晶驱动电压，施加到配置成矩阵状的各像素的液晶层上，进行显示。

行电极驱动电路12连接到多条栅极信号线上，将电压加到构成配置成液晶显示板11的各像素的TFT(薄膜晶体管)的3端子(栅极、源栅、漏极)中的栅极上。

列电极驱动电路13连接到与上述栅极信号线正交的多条源极信号线上，将电压加到构成TFT的3端子中的源极上。而且，列电极驱动电路13内置LCDC(液晶显示控制器)，控制液晶驱动电压。

电源电路14与行电极驱动电路12、列电极驱动电路13以及公共电极驱动电路15相连接，对各驱动电路供给电源。

公共电极驱动电路15与公共电极驱动配线相连，将电压加到夹着液晶显示板11配置在像素电极的相对侧的公共电极上。

存储器16是可通过命令接口存取的非易失存储器，存储着相对于液晶显示装置10具有的反射型模式和透过型模式各自对应的源极电压的最佳施加电压。

本实施例的液晶显示装置10利用上述的结构，在从反射模式向透过模式的显示模式转换，或相反的转换时，对于转换后的显示模式，能从存储器16选择读出使公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形中心相一致的最佳施加电压。这样，通过对源极电压施加最佳电压，使源极电压的电压波形移动，能容易地使公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形中心相一致。结果，能防止显示模式转换时的液晶驱动电压的变动、抑制闪烁的发生并提高显示品质。

此外，在这样使源极电压侧移动情况下，公共电极电压也可以是直流电压。这时，通过移动源极电压的电压波形使源极电压的电压波形中心与直流电压相一致，能与上述一样抑制闪烁的发生并提高显示品质。

又，被移动的电压波形并不限于源极侧的电压波形，也可以是公共电极侧的电压波形。

又，本实施例的液晶显示装置10装载了可存储多个最佳施加电压的存储器16。这样，即使具备除上述反射型模式和透过型模式以外的显示模式的液晶显示装置，也能存储该显示模式对应的最佳施加电压并在转换到该显示模式时读出对应的最佳施加电压。结果，不必对每种显示模式设置具有现有的可变电阻的偏置电路等的复杂电路，能容易地使公共电极的电压波形中心与源极电压的电压波形中心相一致。由此，即使有3种以上显示模式的液晶显示装置，也能与上述同样地抑制闪烁的发生并提高显示品质。

这里，关于存储与每种显示模式对应的最佳源极电压，并根据模式转换通知最佳源极电压的存储器的存取手段进行说明。这里，作为向非易失存储器的数据转送方式举出一般的3线串行方式的例子说明之。

例如图2(a)所示，在存储器与源极电路间准备片选线(CS)与3种信号线(CK、DI、DO)。

设存储器具备地址空间1、2，显示模式1的信息存储地址空间1，显示模式2的信息存入地址空间2。

这里如图2(b)所示，假如各地址空间能存储的数据为8位，那末在电压的可变范围为0~5V时，可将该电压电平分割为28的128等分，作为与显示模式相对应的值加以存储。

首先，用图3说明将最佳施加电压存入存储器的处理。该处理仅在显示装置制造阶段进行一次。

在将显示模式1的最佳源极电压Vs_opt1存入存储器时，用CS信号选择非易失存储器后，由时钟(SK)从数据线(DI)传送表示“写”的数据“0101”与地址数据(例如“00000001”)以及要存储的最佳值电压数据的8位的信号。

这样，可将显示模式1的最佳源极电压Vs_opt1存到存储器的地址空间1。

显示模式2的情况也相同，可将最佳源极电压Vs-opt2存到存储器的地址空间2。

其次，用图4说明从存储器读出最佳施加电压的方法。又，这对每次显示模式变更是必要的处理，在显示装置的动作中频繁地进行。

在从存储器读出显示模式1的最佳源极电压Vs_opt1时，用CS信号选择非易失存储器后，由时钟(SK)从数据线(DI)传送表示“读”的数据“0110”与地址数据(例如“00000001”)。于是就从数据线(DO)与时钟SK同步地输出来自存储器相应地址存储的数据Vs_opt1，因此源极驱动电路侧可取入该数据。

从存储器的地址空间2读出显示模式2的最佳源极电压Vs_opt2的情况也相同。

此外，在对源极或公共电压作交流驱动时，作为数据只是电位电平的信息，也就可以，然而更好是存储电位电平和振幅信息两个信息。例如图5所示，通过将每种显示模式最佳源极电压的最佳值Vcl和电压幅度Vcw 2种信息存入存储器，而且将其读出与公共电极电压一起加到显示板上，以最佳驱动电压状态进行动作就成为可能。

此外，作为控制上述源驱动电路和存储器间的数据收发的方法，在主机与显示装置间是命令(CPU总线)接口方式时，只需设置数据收发用命令就可，在用同步信号的RGB数据总线方式时，只需另设控制用的信号输入端子就可。

最后，将从存储器读出的数据设定作为图6所示的电子电位器电路的电子电位器值。结果输出各显示模式对应的源极驱动电压，或公共驱动电路。又，图6所示的电子电位器电路是使源极驱动电压侧变化时的构成例。

此外，作为实际上设定各显示模式的最佳值的环境，如图7所示，连接作为控制装置的PC 20与具有变更Vcl、Vcw用的功能的信号源系统21，在本实施例的显示装置22显示闪烁图案。

例如在1水平行反转驱动时，为了容易确认上述灰阶显示引起的闪烁，如图8所示那样，在信号源系统21的显示部22使每1水平行重复黑或白显示与灰阶显示的闪烁图案。

其他驱动方法时，闪烁图案与此不同。

利用信号源系统21的Vcl控制旋转编码器开关23、Vcw控制旋转编转器开关24、内置的控制程序等一边上下调节Vcl和Vcw的值，一边确认显示装置22的显示品质，将最不发生闪烁的值用写入命令传送到装于显示装置22的列电极驱动电路13，此时的vcl与Vew的值存入同样地装在显示装置22的存储器16。对每种显示模式都这样做，来决定各自的Vcl与Vcw。

本实施例的液晶显示装置10如上所述，由于将能使Vs、Vcom的电压波形的中心一致的最佳施加电压(Vcl、Vcw)存储于存储器16中，故即使在显示模式转换时也通过从存储器16读出该显示模式对应的最佳施加电压并加到源极，有可能经常防止闪烁的发生并保持良好的显示品质。

本实施例作为本发明的适用例举出液晶显示装置10作了说明，但本发明不限于此。例如如果是有机EL、等离子体显示器等有源矩阵型显示装置，则可得到与液晶显示装置10相同的效果。

又，本实施例的液晶显示装置10，公共电极驱动电路15和存储器16以分离的状态构成，然而也可以将它们内置于源极驱动电路和扫描电极驱动电路内。

又，电压波形的移动并不限于根据显示模式来进行，也可例如按照BL的光照射状态来进行。

又，本实施例举出根据各显示模式调整源极电压的最佳施加电压的例子作了说明，但本发明不限于此。例如即使调整公共电极电压的最佳施加电压来取代调整源极电压的最佳施加电压时也可得到与上述相同的效果。

又，本实施例举出用TFT作为有源矩阵型显示装置的开关元件的例子作了说明，但本发明不限于此，例如也可是作为2端子元件的MIM(金属—绝缘体—金属)等。

又，本实施例在向存储器的存取手段中采用上述信号线，然而控制存储器的方法(接口的规格)尚有多种。由此，并不限于本发明的上述例，用其他方法也可得到同样的效果。

又，本实施例为决定最佳源极电压用其最低值(Vcl)与电压幅度(Vcw)2个信息的情况作了说明，但本发明不限于此。例如，也可以用最佳源极电压的最高值与电压幅度2个值，或中心值与电压幅度2个值的信息。

又，本发明如果对每次显示模式的变更向上述的存储器的存取是可能的话，则不依存于显示装置所有的命令接口或数字RGB等的规范。

又，本实施例的源极电压和公共电极电压都是交流的情况作了说明，但本发明不限于此。例如。例如也可以是公共电极电压接地时的直流电压。即使在这种情况，通过调整公共电极电压或源极电压使源极电压的电压波形中心与直流电压值相一致，也可得到与上述相同的效果。

如上所述，本实施例的有源矩阵型显示装置，具备显示板与夹着该显示板而配置的公共电极与源极，在有多个显示模式的有源矩阵型显示装置中具备存储部与电压施加部，所述存储部存储着为对各显示模式使对上述公共电极所加的电压的电压波形中心与对上述源极所加的电压的电压波形中心相一致而施加于移动电压波形侧的电压的最佳电压值，所述电压施加部从上述存储部读出各显示模式对应的上述最佳的电压值并施加于上述移动电压波形侧的电极。

根据上述的构成，通过从存储部读出为对各显示模式使公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形中心相一致的最佳的电压值，并将它施加于公共电极或源极，即使在有源矩阵型显示装置的动作中转换显示模式，也能抑制闪烁的发生并经常维持高的显示品质。

例如在有源矩阵型显示装置是液晶显示装置时，驱动显示板中的液晶层的液晶驱动电压实质上由公共电极上所加的电压与源极上所加的电压所决定。因此在公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压中心不一致时，作为液晶驱动电压提供的电压值就变动，闪烁发生并降低显示品质。特别在反射模式、透过模式等显示模式的转换时，随着显示模式的转换，公共电极电压的电压波形中心与源极电压的电压波形中心变得不一致，成为使显示品质降低的主要原因。

因此，本发明的有源矩阵型显示装置对每一显示模式存储着为防止闪烁发生而施加于公共电极或源极的最佳施加电压。

这样，在显示模式的转换之际，电压施加部通过从存储部读出该最佳施加电压并加于移动电压波形侧的电极上，使各电压波形中心一致，能保持显示板驱动电压为适当的电压波形。由此，显示模式转换时能抑制伴随的闪烁的发生并经常维持高的显示品质。

较理想的是，上述存储部连接到公共电极驱动电路，对每种显示模式存储移动公共电极所加电压波形用的多个电压值。

这样，即使公共电极的电压波形中心与源极电压的电压波形中心不一致时，通过相对于源极电压的电压波形中心，将最佳施加电压加到公共电极上，使公共电极电压的电压波形的中心相一致，能抑制显示模式转换带来的闪烁发生并经常保持高的显示品质。

较理想的是，上述存储部连接到源极驱动电路，对每种显示模式存储移动源极所加电压波形用的多个电压值。

这样，即使公共电极的电压波形中心与源极电压的电压波形中心不一致时，通过相对于公共电极电压的电压波形中心，将最佳施加电压加到源极上，使源极电压的电压波形的中心相一致，能抑制显示模式转换带来的闪烁发生并经常保持高的显示品质。

又，在这种情况下，加到公共电极的电压不必是交流电压，也可以是直流电压。通过移动源极电压的电压波形使源极电压的电压波形的中心与公共电极上所加的直流电压值一致，能与上述一样地抑制闪烁的发生。

又，本发明的有源矩阵型显示装置，在具备可写入读出电压电平的存储装置与光源控制装置的有源矩阵型显示装置中，通过根据上述光源的状态读出存储装置中预先存储的源极电压值，也能表现来其特征在于具备使公共电极电压与该源极电压值决定的液晶驱动电压成为动作中的最佳值的电平变更手段的有源矩阵型显示装置。

又，本发明的有源矩阵型显示装置，在具备可写入读出电压电平的存储装置与光源控制装置的有源矩阵型显示装置中，通过根据该显示装置光源的状态读出存储装置中预先存储的公共电极电压值，也可以表现为其特征在于具备使源极电压与该公共电极电压值决定的液晶驱动电压成为动作中最佳值的电平变更手段的有源矩阵型显示装置。

又，上述源极驱动电路内置电子电位器电路较为理想。这样，显示板的驱动电压控制可根据转换显示模式的命令和进行从存储部最佳施加电压的读出、写入的命令等来自用户的命令来进行，能更容易地进行驱动电压的控制。

发明的详细说明项内所述的具体实施形态或实施例，完全是为了解本发明的技术内容的例子，不应仅限定于这样的具体例而作狭义的解释，在本发明的精神与下面所述的权利要求项的范围内可进行各种变更并实施。

Claims (8)

1.一种有源矩阵型显示装置，具备显示板、夹着该显示板配置的公共电极与源极，且具有多种显示模式，其特征在于，具备

为了对每种所述显示模式使施加于所述公共电极的电压的电压波形的中心与施加于所述源极的电压的电压波形的中心相一致，存储施加于使电压波形移动的一侧的电极上的最佳电压值的存储部、以及

从所述存储部读出与各显示模式对应的所述最佳电压值，并施加于使所述电压波形移动的一侧的电极上的电压施加部。

2.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，所述存储部连接于公共电极驱动电路，并对每种所述显示模式存储施加于公共电极的使电压波形移动用的多个电压值。

3.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，所述存储部连接于源极驱动电路，并存储着对于每种显示模式用于移动施加于源极的电压波形的多个电压值。

4.如权利要求2所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，所述公共电极驱动电路内含电子电位器电路，通过设定从存储部读出的最佳施加电压作为电子电位器电路的电子电位器值来进行施加于公共电极的驱动电压的控制。

5.如权利要求3所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，所述源极驱动电路内含电子电位器电路，通过设定从存储部读出的最佳施加电压作为电子电位器电路的电子电位器值来进行施加于源极的驱动电压的控制。

6.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，所述最佳施加电压利用所述最佳施加电压的最低值和电压幅度两个信息来决定。

7.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，所述最佳施加电压利用所述最佳施加电压的最高值和电压幅度两个信息来决定。

8.如权利要求1所述的有源矩阵型显示装置，其特征在于，所述最佳施加电压利用所述最佳施加电压的中心值和电压幅度两个信息来决定。

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