CN1380638A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是,通过有效地进行对液晶显示装置输送视频数据,使得液晶显示系统的设计变得容易。在漏极驱动电路100中,通过与从AND栅极组10、11、12、13、14依次发生的水平扫描信号的时序一致地施加水平输出启动信号ENBH,有选择地将水平扫描信号供给取样晶体管组SP1、SP2、SP3…的栅极,选择应写入影像信号的漏极信号线61。

Description

显示装置
[发明的详细说明]
[发明所属的技术领域]
本发明涉及显示装置，特别是涉及适用于能携带的显示装置的显示装置。
[现有的技术]
近年来，作为市场需求，要求能携带的显示装置，例如便携式电视、移动电话等。根据这样的要求，为了适应显示装置的小型化、轻量化、省电化，正盛行开发研究。
图5中示出了现有例的液晶显示装置的一个显示像素的电路结构图。在绝缘性基板(图中未示出)上交叉地形成栅极信号线51、漏极信号线61，在其交叉部附近设有连接在两条信号线51、61上的像素选择薄膜晶体管72。以下，将薄膜晶体管简称为TFT。像素选择TFT72的源极11s连接在液晶21的显示电极80上。
另外，设有将显示电极80的电压保持一场期间用的辅助电容85，该辅助电容85的一端86连接在像素选择TFT72的源极11s上，各显示像素共同的电位加在另一个电极87上。
这里，如果将扫描信号(高电平)加在栅极信号线51上，则像素选择TFT72呈导通状态，模拟影像信号被从漏极信号线61传递给显示电极80，同时被保持在辅助电容85中。加在显示电极80上的影像信号电压被加在液晶21上，液晶21根据该电压进行取向，从而能获得液晶显示。
因此，能与动态图像、静止图像无关地进行液晶显示。在这样的液晶显示装置中显示静止图像时，例如在移动电话的液晶显示部的一部分上作为驱动移动电话用的电池的余量显示，能显示干电池的图像。
可是，在上述构成的液晶显示装置中，在显示静止图像的情况下也与显示动态图像的情况相同，用扫描信号使像素选择TFT72呈导通状态，需要将影像信号再次写入各显示像素中。
因此，发生扫描信号及影像信号等驱动信号用的驱动电路、以及发生控制驱动电路的工作时序用的各种信号的外部LSI常时地工作，所以常时地消耗较大的电力。因此，在只备有有限电源的移动电话等中，存在其能使用的时间短的缺点。
与此不同，在特开平8-194205号中公开了在各显示像素中备有静态型存储器的液晶显示装置。如引用该公报的一部分进行说明，则如图6所示，该液晶显示装置是将对两级反相器INV1、INV2进行正反馈的类型的存储器、即静态型存储器作为数字影像信号的保持电路用，从而降低功耗的。
这里，开关元件24根据静态型存储器中保持的二值数字影像信号，控制基准线Vref和像素电极80之间的电阻值，调整液晶21的偏压状态。另一方面，将交流信号Vcom输入公用电极。本装置如果在理想上使显示图像像静止图像那样变化，就不需要对存储器进行刷新。
[发明要解决的课题]
如上所述，在备有保持数字影像信号用的静态型存储器的液晶显示装置中，适合于显示低灰度的静止图像，同时适合于降低功耗。
可是，例如像移动电话的液晶画面中的时钟显示那样，有时即使变更画面中的一部分，也要从CPU将全部一个画面的数字影像信号数据输出给该液晶显示装置，必须改写静态型存储器的数据。因此，存在包括液晶显示装置及CPU的系统设计变得繁杂的问题。
[解决课题用的方法]
本发明的显示装置就是鉴于上述的课题而完成的，其特征结构在于，备有：沿基板上的水平方向并行设置的多条漏极信号线；能有选择地输出选择上述漏极信号线用的水平扫描信号的漏极驱动装置；沿上述基板上的垂直方向并行设置的多条栅极信号线；能有选择地将垂直扫描信号输出给上述栅极信号线的栅极驱动装置；对应于上述漏极信号线和上述栅极信号线的各交叉点呈行列状配置的多个显示像素；以及设置在每个上述显示像素中、保持从上述漏极信号线供给的影像信号的保持电路，由上述栅极驱动装置及上述漏极驱动装置选择任意的显示像素，同时能改写被选择的显示像素的被保持在保持电路中的影像信号。
如果采用这样的结构，则能选择显示装置中的任意的显示像素，能进行影像信号的改写(也就是说，能随机存取)，从外部只供给对应于该显示像素的影像信号即可，所以容易设计液晶显示系统。
另外，其特征在于：上述漏极驱动装置有根据水平启动信号发生水平扫描信号的移位寄存装置；以及根据水平输出启动信号，有选择地输出水平扫描信号的水平输出启动装置。
如果采用这样的结构，则能任意地选择输入影像信号的漏极信号线。
另外，其特征在于：上述栅极驱动装置有根据水平启动信号发生垂直扫描信号的移位寄存装置；以及根据垂直输出启动信号，有选择地输出垂直扫描信号的垂直输出启动装置。
如果采用这样的结构，则除了上述方面以外，还能任意地选择栅极信号线。
另外，其特征在于：设有预充电装置，在上述漏极驱动装置输出水平扫描信号之前，该预充电装置将上述多条漏极信号线的电压电平预先充电到恒定电平。如果采用这样的结构，则能防止由于未被漏极驱动装置选择的漏极信号线的电压不定而导致的保持电路的数据消失。
[附图的简单说明]
图1是本发明的实施例的液晶显示装置的电路结构图。
图2是本发明的实施例的移位寄存器的电路图。
图3是本发明的实施例的一个显示像素的电路图。
图4是本发明的实施例的液晶显示装置的工作时序图。
图5是现有例的液晶显示装置另一电路结构图。
图6是现有例的液晶显示装置另一电路结构图。
[发明的实施例]
其次，参照附图说明本发明的实施例的显示装置。图1是本发明的实施例的显示装置的电路图。
在图1中，在绝缘基板上沿水平方向并列设置多条漏极信号线61，沿垂直方向并列设置多条栅极信号线51。而且，对应于漏极信号线61和栅极信号线51的交叉点，显示像素P11、P12、P13...配置在行列上。
漏极驱动电路100将水平扫描信号依次供给设置在漏极信号线61的一端的N沟道型取样晶体管组SP1、SP2、SP3...的栅极。例如，如果将高电平的水平扫描信号供给取样晶体管SP1，则SP1呈导通状态，影像信号从数据信号线62通过SP1被供给漏极信号线61。
漏极驱动电路100基本上连接着施加了水平基准时钟CKH、*CKH(CKH的反转时钟)的多个移位寄存器101而构成，根据水平启动信号STH，从AND栅极组10、11、12、13、14、...依次发生水平扫描信号。该水平扫描信号被输入AND栅极组30、31、32、33、34、...的一个输入端中。水平输出启动信号ENBH共同加在AND栅极组30、31、32、33、34、...的另一个输入端上。
另外，如图2所示，移位寄存器101能由施加了水平基准时钟CKH、*CKH的加时钟反相器110、111及反相器112构成。
因此，通过与从AND栅极组10、11、12、13、14依次发生的水平扫描信号的时序一致地施加水平输出启动信号ENBH，有选择地将水平扫描信号供给取样晶体管组SP1、SP2、SP3...的栅极，能任意地选择应写入影像信号的漏极信号线61。
另外，栅极驱动电路200与上述的漏极驱动电路100同样地构成。连接着施加了垂直基准时钟CKV、*CKV(CKV的反转时钟)的多个移位寄存器201而构成，根据垂直启动信号STV，从AND栅极组1、2、3、4、5...依次发生垂直扫描信号。
该垂直扫描信号被输入AND栅极组90、91、92、93、94...的一个输入端中。垂直输出启动信号ENBV共同加在AND栅极组90、91、92、93、94...的另一个输入端上。
因此，通过与垂直扫描信号的时序一致地施加垂直输出启动信号ENBV，能有选择地将垂直扫描信号供给栅极信号线51。
另外，预充电用晶体管PGT设置在各漏极信号线61的另一端上。恒定电压PCD被加在该预充电用晶体管PGT的源极上。该预充电用晶体管PGT根据加在栅极上的预充电信号PCG，在漏极驱动电路100输出水平扫描信号之前，将漏极信号线61预充电到恒定电压PCD。
如果采用上述的液晶显示装置的结构，则一旦由栅极驱动电路201选择一条栅极信号线51，就能选择一个水平方向的全部显示像素。这时，虽然像素选择晶体管72呈导通状态，但未被漏极驱动电路100选择的漏极信号线61的电压不定。如果保持电路110的反相器INV2的驱动能力对漏极信号线61的寄生电容来说很低，则保持在保持电路110中的数据有可能消失。
因此，在漏极驱动电路100输出水平扫描信号之前，通过将漏极信号线61预充电到恒定电压PCD，补充保持电路110的反相器INV2的驱动能力不足，防止保持在保持电路110中的数据消失。另外，假设供给保持电路110的电源电压为VDD，则恒定电压PCD最好大致为VDD/2。
图3中示出了一个显示像素(例如P11)的电路结构。在栅极信号线51和漏极信号线61的交叉部附近，设有由P沟道型TFT41及N沟道型TFT42构成的电路选择电路40。TFT41、42的两个漏极连接在漏极信号线61上，同时它们的两个栅极连接在电路选择信号线88上。TFT41、42两方中的某一方根据来自电路选择信号线88的选择信号而导通。另外，与电路选择电路40成对地设置电路选择电路43。
另外，与电路选择电路40相邻地配置由N沟道型TFT71及N沟道型TFT72构成的像素选择电路70。TFT71、72根据来自栅极信号线51的扫描信号而导通。
另外，在显示像素内设有将模拟影像信号保持一场期间用的辅助电容85。辅助电容85的一个电极86连接在TFT71的源极71s上。另一个电极87连接在全部显示像素公用的辅助电容线SCL上，供给固定的偏压。
电路选择电路43的P沟道型TFT44设置在该辅助电容85和液晶21之间，与电路选择电路43的TFT41同时通断。另外，保持电路110、信号选择电路120设置在像素选择TFT72和液晶21的显示电极80之间。
保持电路110是静态型存储器，由构成正反馈回路的第一及第二反相电路INV1、INV2构成。在数字显示模式中，电路选择信号线88的电位呈高电平，而且如果栅极信号线51的扫描信号呈高电平，则从漏极线61输入的数字影像信号能被写入保持电路110。
信号选择电路120是根据保持电路110中保持的数字影像信号来选择信号的电路，由两个N沟道型TFT121、122构成。来自保持电路110的互补的输出信号分别加在TFT121、122的栅极上，所以TFT121、122互补地通断。如果TFT122导通，则选择信号A(黑信号)，如果TFT121导通，则选择信号B(白信号)，通过电路选择电路43的TFT45，供给将电压加在液晶21上的显示电极80。如果采用上述的显示装置的结构，则能切换模拟显示方式和数字显示方式(对应于低功耗、静止图像)。
其次，参照图1及图4，说明上述结构的液晶显示装置的工作。这里，说明选择数字显示模式的情况。即，假设电路选择信号线88的电位呈高电平时，保持电路110处于能写入的状态。另外，全部漏极信号线61在输出水平扫描信号之前，由预充电晶体管PGT进行预充电。
如果将水平启动信号STH作为触发脉冲，漏极驱动电路100开始工作，则从AND栅极组10、11、12、13...依次发生水平扫描信号的脉冲串。因此，例如在从AND栅极12输出水平扫描信号脉冲的时刻，通过使水平输出启动信号呈高电平，来自其他的AND栅极组10、11、13...的水平扫描信号脉冲输出被掩盖，从第三个AND栅极12输出水平扫描脉冲。因此，只选择第三行的漏极信号线61，数字影像信号通过取样晶体管SP3，被输入该漏极信号线61中。
这时，假设例如由栅极驱动电路200选择第一行的栅极信号线51，则该数字影像信号被写入显示像素P13。这样，选择任意的显示像素就能进行影像信号数据的改写。显示像素的选择不限于一个显示像素。通过控制漏极驱动电路100的水平输出启动信号ENBH、栅极驱动电路200的垂直输出启动信号ENBV的输出时刻，能进行块单元的数据改写。
对保持电路110的数据改写后，根据保持在保持电路110中的数据进行显示(静止图像的显示)。将电源电压VDD供给保持电路110，将对置电极电压VCOM加在对置电极上，在液晶显示面板100为常白(NW)的情况下，将与对置电极32电位相同的电压(VCOM)加在信号A上，将进行黑显示用的显示电压加在信号B上。通过这样处理，能保持一个画面部分作为静止图像进行显示。
这时，在数字影像信号“高电平”被写入保持电路110的情况下，在信号选择电路120中，低电平被输入第一TFT121中，所以第一TFT121呈关断状态，高电平被输入另一个第二TFT122中，所以第二TFT122呈导通状态。因此，选择信号B，信号B的电压被加在液晶上。即，施加信号B的显示电压，在电场的作用下液晶竖立，所以在NW显示面板上作为显示能观察到黑显示。
在数字影像信号“低电平”被写入保持电路110的情况下，在信号选择电路120中，高电平被输入第一TFT121中，所以第一TFT121呈导通状态，低电平被输入另一个第二TFT122中，所以第二TFT122呈关断状态。于是，选择信号A，信号A的电压被加在液晶上。即，施加与对置电极32相同的电压，不产生电场，液晶不竖立，所以在NW显示面板上作为显示能观察到白显示。
其次，说明选择了模拟显示模式时的工作情况。如果电路选择信号线88被设定为低电平，则电路选择电路40、43的TFT41、44导通。另外，根据水平启动信号STH，取样晶体管SP(图中未示出)根据取样信号而导通，模拟影像信号被供给漏极信号线61。另外，根据垂直启动信号STV，扫描信号被供给栅极信号线51。
如果像素选择TFT72根据扫描信号而导通，则模拟影像信号从漏极信号线61被传递给显示电极80，同时被保持在辅助电容85中。加在显示电极80上的影像信号电压被加在液晶21上，液晶21根据该电压进行取向，从而能获得液晶显示。在该模拟显示模式中，适合于显示全色的动态图像。
另外，在上述的实施例中，保持电路110虽然输入1位的数字影像信号，但本发明不受此限，能适用于写入并保持多个数字影像信号的多存储单元结构的保持电路。因此，能进行高精细、多灰度的显示。
[发明的效果]
如果采用本发明的显示装置，则能选择显示装置中的任意的显示像素，能进行影像信号的改写(也就是说，能随机存取)，从外部只供给对应于该显示像素的影像信号即可，所以收到容易设计液晶显示系统的效果。
另外，由于将输入影像信号的漏极信号线预充电到恒定的电压电平，所以能防止非选择的显示像素内的数据消失这种不良现象的发生。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于：
备有沿基板上的水平方向并行设置的多条漏极信号线；
能有选择地输出选择上述漏极信号线用的水平扫描信号的漏极驱动装置；
沿上述基板上的垂直方向并行设置的多条栅极信号线；
能有选择地将垂直扫描信号输出给上述栅极信号线的栅极驱动装置；
对应于上述漏极信号线和上述栅极信号线的各交叉点呈行列状配置的多个显示像素；以及
设置在每个上述显示像素中、保持从上述漏极信号线供给的影像信号的保持电路，
由上述栅极驱动装置及上述漏极驱动装置选择任意的显示像素，同时能改写所选择的显示像素的被保持在保持电路中的影像信号。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
上述漏极驱动装置有根据水平启动信号发生水平扫描信号的移位寄存装置；以及根据水平输出启动信号，有选择地输出水平扫描信号的水平输出启动装置。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
上述栅极驱动装置有根据垂直启动信号发生垂直扫描信号的移位寄存装置；以及根据垂直输出启动信号，有选择地输出垂直扫描信号的垂直输出启动装置。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
设有预充电装置，在上述漏极驱动装置输出水平扫描信号之前，该预充电装置将上述多条漏极信号线的电压电平预充电到恒定电平。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
上述恒定电平是供给上述保持电路的电源电压的中间电平。
6.一种显示装置，其特征在于：
备有沿基板上的水平方向并行设置的多条漏极信号线；
能有选择地输出选择上述漏极信号线用的水平扫描信号的漏极驱动装置；
沿上述基板上的垂直方向并行设置的多条栅极信号线；
能有选择地将垂直扫描信号输出给上述栅极信号线的栅极驱动装置；
对应于上述漏极信号线和上述栅极信号线的各交叉点呈行列状配置的多个显示像素；
设置在每个上述显示像素中、将从上述漏极信号线输入的影像信号逐次供给显示电极的第一显示电路；
对应于上述显示像素配置、有保持从上述漏极信号线输入的影像信号的保持电路，将与该保持电路保持的信号对应的电压信号供给上述显示电极的第二显示电路；以及
根据电路选择信号，选择上述第一及第二显示电路中的某一个电路的电路选择晶体管，
由上述栅极驱动装置及上述漏极驱动装置选择任意的显示像素，同时能改写所选择的显示像素的被保持在保持电路中的影像信号。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
上述漏极驱动装置有根据水平启动信号发生水平扫描信号的移位寄存装置；以及根据水平输出启动信号，有选择地输出水平扫描信号的水平输出启动装置。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于：
上述栅极驱动装置有根据垂直启动信号发生垂直扫描信号的移位寄存装置；以及根据垂直输出启动信号，有选择地输出垂直扫描信号的垂直输出启动装置。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于：
设有预充电装置，在上述漏极驱动装置输出水平扫描信号之前，该预充电装置将上述多条漏极信号线的电压电平预充电到恒定电平。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：
上述恒定电平是供给上述保持电路的电源电压的中间电平。
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