CN1624737A - 显示装置、其驱动电路及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明可减少驱动显示装置的数据电极的数据电极驱动电路的电路面积，且获得高画质的显示效果。与N个(N为自然数)数据电极相对应，具有N个根据图像信号从多个灰度级电压中选择一个灰度级电压的灰度级选择电路，并具有一个对由灰度级选择电路选择的灰度级电压进行阻抗变换而驱动数据电极的电压跟随器电路。把一个水平期间分割为至少(N+1)个期间，在第K(K＝1～N)期间，仅把第K灰度级选择电路的输出输入到放大电路，由放大电路驱动第K数据电极，在第K以外的至少一部分的期间，由第K灰度级选择电路驱动第K数据电极。

Description

显示装置、其驱动电路及其驱动方法

技术领域

本发明涉及显示装置、显示装置的驱动电路及显示装置的驱动方法，特别涉及具有配置为矩阵状的像素电路的显示装置中的数据电极的驱动电路及驱动方法。

背景技术

对移动电话等便携式电子设备的显示装置，要求低耗电、高像质。因此，显示装置的驱动电路优选为耗电低且电路规模小的构成。

在专利文献1中示出了以低耗电驱动移动电话等便携式电子设备的显示装置的电路。

在图16中示出现有的数字6位(64灰度级)数据电极驱动电路的框图，在图17中示出驱动部的主要部分的详细电路图。

在图16中，驱动电路包括：数据缓冲器电路136，把与时钟信号CLK同步而串行输入的图像信号(D00～Dxx)保持规定的期间，驱动数据总线；双向移位寄存器电路132，输入水平起始信号STH，生成与时钟信号同步的采样信号；数据寄存器电路134，根据移位寄存器电路132输出的采样信号，展开并保持串行输入的数字图像信号；数据锁存器电路170，根据锁存信号STB，对应地保持数字图像信号；解码器电路160，解码图像信号；灰度级电压发生电路180，生成与液晶的灰度特性相对应而预先设定的64值的灰度级电压；灰度级选择电路110，根据图像信号，从64值的灰度级电压中选择1值；电压跟随器电路120，输入由灰度级选择电路110选择的电压，高速驱动数据电极；切换电路140，在电压跟随器电路120和数据电极150之间、以及灰度级选择电路110和数据电极150之间切换；控制电路138，控制切换电路140等。

在图16中，数据寄存器电路134、数据锁存器电路170、解码器电路160、灰度级选择电路110、电压跟随器电路120及切换电路140，与数据电极150的数量相对应地具有各个电路。例如，图17详细表示了数据电极150为3个时的驱动部的主要部分。在图17中，与电极151、152、153相对应，分别具有解码器电路16R、16G、16B；灰度级选择电路11R、11G、11B；电压跟随器电路121、122、123。此外，具有把灰度级选择电路11R、11G、11B的各自的输出连接于电极151、152、153的开关141、142、143；把分别输入灰度级选择电路11R、11G、11B的电压跟随器电路121、122、123的各自的输出连接于电极151、152、153的开关131、132、133。开关141、142、143、131、132、133相当于切换电路140。

灰度级选择电路11R、11G、11B，分别由如图19所示的64个模拟开关SW0～SW63(使用Pch晶体管和Nch晶体管的转换开关等)构成，对各自的开关的输入施加V0～V63的灰度级电压，根据图像信号，从V0～V63的64值的电压中选择1值，输出给电压跟随器电路120及切换电路140。

在图20(a)中表示图像信号为2位(D2、D1)时的解码器电路160及灰度级选择电路110的各个电路的例子。在解码器电路160中使用NAND电路或反相电路。其中，为了简略图示，表示为图像信号为2位、在灰度级选择电路110中省略Pch晶体管而使用Nch晶体管时的例子。在图20(b)中表示根据图20(a)的2位(D2、D1)的逻辑选择并输出V0～V3的哪个灰度级电压。

此外，如图21所示，由增强型和耗尽型的两种晶体管构成灰度级选择电路110，还可以使其具有解码器功能。此时，不需要解码器电路160。若为图20的构成，则开关的输出阻抗变低。若为图21的构成，则存在由于多个晶体管串联连接从而输出阻抗变高的缺点，但由于不需要解码器电路，从而具有可以减少元件面积的优点。

在图16中，灰度级电压发生电路180，串联连接多个电阻，根据极性信号POL，发生正极和负极的各自64值的灰度级电压。

此外，与数据锁存器电路170之前的电路(数据寄存器电路134等)的电源电压相比，灰度级选择电路110及电压跟随器电路120等驱动系统的电源电压更高，因此把电平转换器电路(未图示)插入到数据锁存器电路170的输入端或输出端。

作为电压跟随器电路120的特性，要求具有高驱动能力，宽动态范围。因此，差动输入级由Rail-to-rail(轨至轨)型、输出级由推挽型的放大器构成的情况较多。

接下来，利用图18的时序图，对切换电路140(开关141、142、143、131、132、133)的操作进行说明。

首先，使锁存信号STB输入为“H”，则由数据寄存器电路134保持的图像信号被一起传送至数据锁存器电路170并保持，由灰度级选择电路110根据图像信号从64灰度级中选择1值。此时，切换电路140断开，不会与电极150有任何连接。

接下来，使锁存信号STB为“L”，由控制电路138对切换电路140进行切换(接通开关131、132、133)，由电压跟随器电路120(121、122、123)高速驱动各数据电极150(151、152、153)。然后，对切换电路140进行切换(断开开关131、132、133，接通开关141、142、143)，以由灰度级选择电路110选择的电压直接驱动数据电极150(151、152、153)，扫描电极的驱动结束时，断开切换电路140(断开开关141、142、143)。在灰度级选择电路110驱动的期间，遮断电压跟随器电路120(121、122、123)的偏置电流，使电压跟随器电路120(121、122、123)处于非激活状态，从而可以减低电能损消。AP信号为控制电压跟随器电路的恒流源的信号，且为控制图17的偏置电流值的信号。

另一方面，在专利文献2中示出了由一个灰度级电压选择电路驱动多个数据电极的例子。

此外，在专利文献3中，公开了点反转驱动的装置，由分时开关驱动3的n次幂个电极，同时分时反转输出信号的极性。

专利文献1：特开2002-215108号公报(图13)

专利文献2：特开平8-129362号公报(图2)

专利文献3：特开平11-327518号公报(图1、图5)

在数据电极驱动电路中一般采用电压跟随器电路。用于电压跟随器电路的Rail-to-rail型的放大器，由Pch和Nch的晶体管构成两个差动输入级，此外，输入级由推挽型构成，且由于电路复杂而电路元件数量多。此外，若不向内部的恒流源提供10μA的电流就会振荡，因此需要采取设置相位补偿电容等措施，而因相位补偿电容的电路面积变大，故电压跟随器电路的电路规模变大。

另一方面，分时驱动数据电极时，在数据电极会产生高阻抗的期间，因此若在数据电极存在微少的漏电现象，则电压就会变动，产生显示不均的现象。

因此，期望有一种技术能分时使用电压跟随器电路而减小实效的电路规模，同时确保减少显示不均现象的产生，但实现该功能的技术迄今还未公开。

发明内容

本发明的目的是降低占据数据电极驱动电路的大半的放大器的电路面积，且获得高画质的显示效果。

为达成上述目的，本发明的显示装置的驱动电路，根据第一观点，适用于在以规定的间隔设置的多个扫描电极和以规定的间隔设置的多个数据电极的各交点配置有像素电路的显示装置。驱动电路，与N个(N为自然数)数据电极相对应，具有N个根据图像信号而从多个灰度级电压中选择一个灰度级电压的灰度级选择电路。此外，具有放大电路，对由灰度级选择电路选择的灰度级电压进行阻抗变换，驱动数据电极。进而，具有切换控制电路，把一个水平期间分割为至少(N+1)个期间，在第K(K＝1～N)期间，仅把第K灰度级选择电路的输出输入至放大电路，根据放大电路的输出驱动第K数据电极，在第K以外的至少一部分的期间，根据第K灰度级选择电路的输出驱动第K数据电极。

切换控制电路，可包括：第一开关组，具有N个与K＝1～N相对应、一端连接于第K(K＝1～N)灰度级选择电路的输出而另一端连接于放大电路的输入的开关；第二开关组，具有N个与K＝1～N相对应、一端连接于第K(K＝1～N)数据电极而另一端连接于放大电路的输出的开关；和第三开关组，具有N个与K＝1～N相对应、一端连接于第K灰度级选择电路而另一端连接于第K数据电极的开关，并且使之进行如下操作：在第K期间，接通第一及第二开关组的第K个开关而断开第K以外的开关，同时断开第三开关组的第K个开关，在第K以外的至少一部分的期间，断开第一及第二开关组的第K个开关，同时接通第三开关组的第K个开关。

此外，可包括第四开关组，具有N个与K＝1～N相对应、一端连接于第K(K＝1～N)数据电极而另一端彼此互相连接的开关，并且还可仅在一个水平期间的规定的期间把第四开关组所含的开关全部接通，使数据电极全部短路。

进而，可包括：发生规定电压的短路电压发生电路；和第四开关组，具有N个与K＝1～N相对应、一端连接于第K(K＝1～N)数据电极而另一端彼此连接于短路电压发生电路的输出的开关，并且还可仅在一个水平期间的规定的期间把第四开关组所含的开关全部接通，对数据电极施以规定的电压。

还可包括第五开关组，根据极性信号，在灰度级选择电路和第一开关组及第三开关组之间，转换灰度级选择电路的输出，还可把根据极性信号转换对应于转换的图像信号的转换设备设置于比灰度级选择电路靠前的图像信号的供给端。

此外，还可包括第五开关组，根据极性信号，在数据电极和第二开关组及第三开关组之间，切换数据电极的输入，并且还可把根据极性信号转换对应于转换的图像信号的转换装置设置于比灰度级选择电路靠前的图像信号的供给端。

进而，还可把转换装置设置在仅在一个水平期间内保持图像信号的数据锁存器电路的输入端或输出端。

此外，可把转换装置，与输入一个水平期间的起始信号而生成图像信号的采样信号的移位寄存器电路的输出端连接，通过转换采样信号而转换图像信号。

进而，可在数据缓冲器电路的输出端设置转换装置，其中该数据缓冲器电路仅在时钟信号的周期的期间内保持图像信号，驱动供给图像信号的配线。

放大电路也可为电压跟随器电路。

此外，电压跟随器电路也可在驱动数据电极的期间内至少供给偏置电流。

此外，本发明的显示装置的驱动方法，根据第2关点，适用于在以规定的间隔设置的多个扫描电极和以规定的间隔设置的多个数据电极的各交点配置像素电路的显示装置。与N个(N为自然数)数据电极相对应，具有N个根据图像信号从多个灰度级电压中选择一个灰度级电压的灰度级选择电路。此外，具有放大电路，对由灰度级选择电路选择的灰度级电压进行阻抗变换，驱动数据电极。并且，驱动方法如下：把一个水平期间分割为至少(N+1)个期间，在第K(K＝1～N)期间，仅把第K灰度级选择电路的输出输入到放大电路，根据放大电路的输出驱动第K数据电极，在第K以外的至少一部分的期间，根据第K灰度级选择电路驱动第K数据电极。

第一期间至第N期间的各期间也可以相同。

此外，也可使第一期间至第N期间的各期间中至少一个期间和其他期间不同。

进而，第(N+1)期间比第一期间至第N期间的各期间长。

此外，也可使某一帧的数据电极的驱动顺序与前一帧的数据电极的驱动顺序不同。

在本发明中，由一个电压跟随器电路分时驱动多个数据电极，以电压跟随器电路达到期望的电压后，由灰度级选择电路驱动数据电极，因此可以使数据电极的电压值的偏差保证为极小的程度。进而，可以矫正由电压跟随器电路的偏移电压引起的偏差。因此，可以减少数据电极驱动电路的电路面积，同时可以消除显示不均等现象，从而获得高画质的显示效果。

附图说明

图1为本发明的实施方式的显示装置的驱动电路的框图。

图2为本发明的实施方式的显示装置的驱动电路的操作时序图。

图3为本发明的第1实施例的数据电极驱动电路的框图。

图4为本发明的第1实施例的数据电极驱动电路的主要部分的电路图。

图5为本发明的第1实施例的驱动电路的主要部分的操作时序图。

图6为本发明的第1实施例的驱动电路的主要部分的另一操作时序图。

图7为表示本发明的第1实施例的驱动电路的主要部分的又一操作时序图。

图8为本发明的第2实施例的数据驱动电路的主要部分的电路图。

图9为本发明的第3实施例的数据驱动电路的主要部分的电路图。

图10为说明本发明的第4实施例的点反转驱动的原理的图。

图11为本发明的第4实施例的数据电极驱动电路的主要部分的电路图。

图12为表示本发明的第4实施例的数据转换的一例的电路图。

图13为表示本发明的第4实施例的数据转换的另一例的电路图。

图14为表示本发明的第4实施例的输出级的开关的构成例的电路图。

图15为本发明的第4实施例的数据电极驱动电路的主要部分的另一电路图。

图16为现有的数据电极驱动电路的框图。

图17为现有的驱动部的主要部分的详细电路图。

图18为现有的驱动部的主要部分的时序图。

图19为现有的灰度级选择电路的构成例。

图20为现有的解码器电路及灰度级选择电路的构成例。

图21为现有的另一解码器电路及灰度级选择电路的构成例。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1为本发明的实施方式的显示装置的驱动电路的框图。在图1中，该显示装置的驱动电路，在以规定的间隔设置的多个扫描电极和以规定的间隔设置的多个数据电极51、52、……、5N的各交点配置有像素电路，相对于N个(N为自然数)的数据电极51、52、……、5N，具有根据图像信号从多个灰度级电压中选择一个灰度级电压的灰度级选择电路11、12、……、1N。此外，具有放大电路30，对由灰度级选择电路11、12、……、1N选择的灰度级电压进行阻抗变换，分别驱动数据电极51、52、……、5N。

进而，具有切换控制电路20，把一个水平期间分割为至少(N+1)个期间，在第K(K＝1～N)期间，仅把第K灰度级选择电路1K的输出输入至放大电路30，由放大电路30驱动第K数据电极5K，在第K以外的至少一部分的期间，由第K灰度级选择电路1K驱动第K数据电极5K。

切换控制电路20，包括：第一开关组21，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于第K(K＝1～N)灰度级选择电路1K的输出而另一端连接于放大电路30的输入的开关；第二开关组22，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于第K(K＝1～N)数据电极5K而另一端连接于放大电路30的输出的开关；和第三开关组23，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于第K灰度级选择电路1K而另一端连接于第K数据电极5K的开关。

接下来，对如图1的构成的驱动电路的操作时序图进行说明。图2为本发明的实施方式的显示装置的驱动电路的操作时序图。在图2中，把一个水平期间分割为至少(N+1)个期间，在第K期间，接通第一开关组21及第二开关组22的第K个开关(SW1、SW2)而断开第K个以外的开关，并且断开第三开关组23的第K个开关(SW3)。在第K以外的至少一部分的期间，断开第一开关组21及第二开关组22的第K个开关(SW1、SW2)，并且接通第三开关组23的第K个开关(SW3)。

如上说明，本发明的实施方式的显示装置的驱动电路中，第K数据电极5K在第K期间由放大电路30驱动，在第K以外的至少一部分的期间由灰度级选择电路1K直接驱动。因此，在第1～第N期间，放大电路30分时连接N个灰度级选择电路和N个数据电极，所以放大电路30的个数与数据电极的个数之比为1/N，可以减少驱动电路的电路面积。此外，在数据电极不由放大电路30驱动的区间，在一部分区间内数据电极5K由灰度级选择电路1K直接驱动。因此，可以极度的缩短由放大电路30驱动后的数据电极5K为高阻抗的期间，可以极度的减小数据电极5K的电压值的偏差。此外，可以矫正由放大电路30引起的偏移电压的发生。其结果，可以减少显示不均等现象，从而可获得高像质的显示效果。

(实施例1)

参照附图对本发明的第1实施例进行详细说明。图3为本发明的第1实施例的数据电极驱动电路的框图。数据电极驱动电路，包括：数据缓冲器电路36，把与时钟信号CLK同步而串行输入的图像信号(D00～Dxx)仅保持规定的期间，驱动数据总线；双向移位寄存器电路32，输入水平起始信号STH，生成采样信号；数据寄存器电路34，展开并保持根据采样信号串行输入的数字图像信号；数据锁存器电路7，根据锁存信号STB，相应地保持数字图像信号；解码器电路6，解码图像信号；灰度级电压发生电路8，生成与液晶的灰度特性相对应而预先设定的例如正负各64值的灰度级电压；灰度级选择电路10，根据图像信号，从正负各64值的灰度级电压中选择1值；电压跟随器电路31，输入由灰度级选择电路10选择的电压，高速驱动数据电极；切换电路26，在灰度级选择电路10和电压跟随器电路31之间；切换电路27，切换电压跟随器电路31和灰度级选择电路10的输出，与数据电极5连接；和控制电路38，控制切换电路26、切换电路27及数据锁存器电路7等。

灰度级选择电路10由如图19所述的64个开关(使用Pch晶体管和Nch晶体管的转换开关等)构成，对各自的开关的输入端施加V0～V63的灰度级电压，根据图像信号，从V0～V63的64值的电压中选择1值。此外，也可以使用图20和图21所述的灰度级选择电路。分时驱动时，灰度级选择电路的输出阻抗越低越好，因此优选使用图20所述的灰度级选择电路。

灰度级电压发生电路8，串联连接多个电阻，发生从各连接电极预先根据灰度特性设定的正极、或正极及负极的各64值的灰度级电压，并向灰度选择电路10供给。

控制电路38根据分频的时钟信号CLK等控制切换电路26、27等各种电路的时序。

此外，与比数据锁存器电路7靠前的电路(数据寄存器电路34、移位寄存器电路32等)的电源电压相比，灰度级选择电路10及电压跟随器电路31等驱动系统的电源电压更高，因此也可以把电平转换器电路(未图示)插入到数据锁存器电路7的输入端或输出端。

接下来对数据电极驱动电路的主要部分进行说明。图4为本发明的第1实施例的数据电极驱动电路的主要部分的电路图。在图4中，表示数据电极为3个(5R、5G、5B)的情况，与之相对，分别对应地具有解码器电路6R、6G、6B；灰度级选择电路1R、1G、1B；开关2R、2G、2B；开关3R、3G、3B；及开关4R、4G、4B。因此，仅对数据电极5R进行说明。另外，在主要部分的电路中还包括灰度级电压发生电路8以及可以遮断偏置电流使其为非激活状态的电压跟随器电路31。

解码器电路6R的输出被输入至灰度级选择电路1R。灰度级选择电路1R，从灰度级电压发生电路8输出的灰度级电压中，根据解码器电路6R的输出选择规定的值，输出至开关2R及开关4R的一端。开关2R的另一端，与开关2G的另一端及开关2B的另一端连接，并输入至电压跟随器电路31。电压跟随器电路31的输出，与开关3R的一端、开关3G的一端及开关3B的一端连接。开关4R的另一端及开关3R的另一端与数据电极5R连接。

接下来，参照图5对图4的电路的操作时序图进行说明。图5为本发明的第1实施例的驱动电路的主要部分的操作时序图。在图5中，把一个水平期间分为至少4个以上的驱动期间。

首先，使锁存信号STB输入为“H”，则由数据寄存器电路34保持的图像信号被一起传送至数据锁存器电路7并保持，由灰度级选择电路10(1R、1G、1B)根据图像信号从规定数量的灰度级中选择1值。此外，此时，开关2R、2G、2B、3R、3G、3B、4R、4G、4B断开。

第一驱动期间，由电压跟随器电路31驱动数据电极5R。由控制电路38依次接通开关2R、开关3R，由电压跟随器电路31高速驱动数据电极5R。然后，依次断开开关3R、开关2R，接通开关4R，则由灰度级选择电路1R选择的电压被直接施加到数据电极5R。电压跟随器电路31和灰度级选择电路1R的输出的电压差，约在±10mV以内，为大致相同的值，因此与驱动相比，更接近保持电压的操作。

第二驱动期间，由电压跟随器电路31驱动数据电极5G。依次接通开关2G、开关3G，由电压跟随器电路31高速驱动数据电极5G。然后，依次断开开关3G、开关2G，接通开关4G，则由灰度级选择电路1G选择的电压被直接施加到数据电极5G。

第三驱动期间，由电压跟随器电路31驱动数据电极5B。依次接通开关2B、开关3B，由电压跟随器电路31高速驱动数据电极5B。然后，依次断开开关3B、开关2B，接通开关4B，则由灰度级选择电路1B选择的电压被直接施加到数据电极5B。

接通开关4R、4G、4B的时序，除了如图5所示的时序以外，也可以在如图6所示的电压跟随器电路31的驱动结束之后一起接通。

若由电压跟随器电路31对各数据电极的驱动结束，则电压跟随器电路31可以直接为激活状态，但优选为，遮断电压跟随器电路31的偏置电流，使电压跟随器电路31处于非激活状态，以减低电能损耗。另外，AP信号为控制电压跟随器电路31的偏置电流值的信号。

此外，电压跟随器电路31的效用为一个放大器，但一般来说放大器由于制造等的偏差而具有偏移电压(输入电压和输出电压的差)，其值约为±10mV。通过由灰度级选择电路1R、1G、1B直接驱动，可以矫正电压跟随器电路31的偏移电压。

在图4中，由一个电压跟随器电路31驱动3个数据电极，但也可以驱动4个以上的数据电极。接下来，验算由电压跟随器电路31写入几次的例子。

作为参数，由电压跟随器电路31驱动一个数据电极所必需的时间为5μsec，电压跟随器电路31的偏移电压为±10mV，数据电极的寄生电容为30pF，灰度级选择电路1R(1G、1B)及开关4R(4G、4B)的输出阻抗为500KΩ。此外，在液晶显示中可由人眼识别到的电压差约为±5mV。

由灰度级选择电路1R(1G、1B)驱动时的时间常数τ为：τ＝RC＝500KΩ×30pF＝15μsec。电压跟随器电路31的电压误差为±10mV，矫正到不能由人眼识别到的电压差±5mV，只需要约50％的电压矫正。50％相当于约0.69τ，只需要15μsec×0.69＝约10.4μsec的驱动时间就可以。

在画面为QVGA(140像素×RGB×320像素)的情况下，帧频率为60Hz时，1水平期间约为50μsec左右，因此可以驱动(50-10.4)μsec/5μsec＝7.92次。

实际上，电路构成上优选RGB的3色单位各自驱动，因此优选RGB各驱动2次共计6次。

当6次驱动时，若使数据电极为R1、G1、B1、R2、G2、B2，则驱动各数据电极的顺序，在第J帧按R1-G1-B1-R2-G2-B2的顺序驱动，在第J+1帧按B2-G2-R2-B1-G1-R1的顺序驱动，通过改变驱动的顺序，均化驱动时间，可以进一步减少色偏而获得良好的画质。另外，该顺序例如也可以是随机的。

一般来说，使第一驱动期间到第六驱动期间的各驱动期间相同。但是，不必拘泥于此。例如也可以设定为第一至第五期间的各驱动期间＝3μsec，第六驱动期间＝5μsec等。此外，也可以全部改变第一至第六的各驱动期间，使第一驱动期间＝2.5μsec，第二驱动期间＝3μsec，第三驱动期间＝3.5μsec，第四驱动期间＝4μsec，第五驱动期间＝4.5μsec，第六驱动期间＝5μsec。只要如此可以确保由灰度级选择电路充分进行矫正的时间，就也可以缩短初始的驱动期间。

其状态如图7所示。开关2R、3R的接通时间τ与图5相比要短。由此，产生显示于电极5R的上升沿不充分的波形。但是，只要开关4R的接通时间T满足需要，就可以达到目标电压。例如，使一个水平期间为50μsec。由6次驱动，第一驱动期间的驱动时间为2.5μsec，对目标电压写入数十mV时，只要剩余有47.5μsec的时间，仍可以通过由灰度级选择电路驱动而充分的矫正剩余的数十mV的电压。

接下来，对于通过在与锁存信号STB为“H”的期间接近的期间缩短电极的驱动时间，来增加一个水平期间中的驱动次数的方法进行说明。与之前的说明相同，使一个水平期间设为50μsec。在之前的例子(第一至第五驱动期间分别为2.5、3、3.5、4、4.5μsec)中，在第六驱动期间(5μsec)的驱动开始之前已经过17.5μsec的时间，因此第六驱动的剩余的时间为32.5μsec。因此，最后的驱动期间的写入延长由电压跟随器电路的驱动时间而使由电压跟随器电路达到接近于目标电压，以便即使与初始的驱动时间相比，剩余时间为较短的时间，也可以由灰度级选择电路充分地进行数十mV的矫正。

进而，使电压跟随器电路的驱动时间一律为5μsec，则6次驱动总计需要30μsec的时间。若为之前的例子所述的时间分配，则6次驱动为22.5μsec，因此若有7.5μsec，可以增加初始的3次的驱动期间(2.5×3μsec)，也可以写入9次(各驱动期间分别为2.5、2.5、2.5、2.5、3、3.5、4、4.5、5μsec，总计30μsec)。由此，进一步增加了共用一个电压跟随器电路的电路，从而可以进一步缩小电路规模。

如上所述，由一个电压跟随器电路以分时驱动多个数据电极，然后由切换电路26、27通过灰度级选择电路10把对应于图像信号的电压直接施加至数据电极。通过本发明可以把以往设置于每个数据电极的电压跟随器电路的个数，减少至1/N(N为2以上的自然数)，可以缩小电路规模。

此外，在数据电极的分时驱动中，若在数据电极存在微少的漏泄，则由于数据电极为高阻抗(Hi-z)从而电荷逃逸而电压从期望值发生变动，由此产生显示不均。但是，在本发明中，由于在由电压跟随器电路驱动后直接由灰度级选择电路10驱动，因此可以极度降低显示不均的发生。进而，由于矫正了电压跟随器电路的偏移电压的偏差，从而可以进一步获得良好的显示效果。

(实施例2)

参照图8对第2实施例进行说明。图8为本发明的第2实施例的数据电极驱动电路的主要部分的电路图。与图4相同的标号表示相同物或相当物，省略说明。

图8与图4的不同点如下：附加开关7R、7G、7B及配线70，对各数据电极5R、5G、5B分别连接开关7R、7G、7B的一端，另一端与配线70连接，可以使各数据电极5R、5G、5B短路而初始化。

接下来对操作进行说明。在图5的时序图中锁存信号STB为“H”期间，切换电路21及切换电路24为断开状态。在此期间一起接通开关7R、7G、7B，则可使各数据电极5R、5G、5B的电压均化。

根据该初始化操作，驱动电压范围为0～5V，例如均化的电压为2V，则接着驱动时的电压差为2～3V以下，可以降低驱动电流而减低电能损消。

(实施例3)

在实施例2中，在锁存信号STB为“H”期间仅只使各数据电极5R、5G、5B短路而初始化。但是，也可以对各数据电极5R、5G、5B施以驱动电压的高位电压和低位电压间的任意的电压。图9为本发明的第3实施例的数据电极驱动电路的主要部分的电路图。在图9中和图8相同的标号，表示相同物和相当物，省略说明。

图9与图8的不同之处为把配线70与短路电压发生电路71的输出端连接。在锁存信号STB为“H”期间使各数据电极5R、5G、5B短路，施以短路电压发生电路71的输出电压而初始化。特别是使该输出电压为高位电压和低位电压的1/2的电压，可以最大限地提高减少电能损消效果。

(实施例4)

使用图10～图15对第4实施例进行说明。图10为说明本发明的第4实施例的点反转驱动的原理的图。驱动液晶时优选的是，交流驱动以使液晶不劣化。一般来说，反转每个水平线的像素的极性的线反转驱动、以及由邻接的像素彼此反转极性的点反转驱动等是公知的。在第4实施例中对点反转驱动时的驱动电路及驱动方法进行说明。

把以液晶的共同电极的电压为基准的正端的电压简称为“正极端的电压”，把以液晶的共同电极的电压为基准的负端的电压简称为“负极端的电压”。

在第4实施例中，如图10所示，根据正极端的电压“+”和负极端的电压“-”交互的驱动邻接的数据电极。因此，在点反转中邻接的数据电极的极性不同(例如R1和G1，G1和B1)，因而同时输出正极及负极各64灰度级，所以需要128灰度级的灰度级电压。

图11为本发明的第4实施例的数据电极驱动电路的主要部分的电路图。在图11中说明了和实施例1的图4在构成上的主要不同点。灰度级电压发生电路8A发生正极端的灰度级电压信号8P和负极端的灰度级电压信号8N。在解码器电路6A中，含有正极端用的解码器电路6RP、6GP、6BP和负极端用的解码器电路6RN、6GN、6BN。在灰度级选择电路10A，含有选择正极端的灰度级电压信号8P的灰度级选择电路1RP、1GP、1BP和选择负极端的灰度级电压信号8N的灰度级选择电路1RN、1GN、1BN。此外，具有输出正极端电压的电压跟随器电路31P和输出负极端电压的电压跟随器电路31N。进而，在开关组25含有根据极性信号POL操作的六个开关25A及六个开关25B。此外，和实施例2中说明的相同，具有使各数据电极之间短路的开关7RP、7GP、7BP、7RN、7GN、7BN，各开关的一端与配线70连接。

接下来对操作进行说明。首先，极性信号POL为“H”时，如图10所示，驱动使之为R1(+)、G1(-)、B1(+)、R2(-)、G2(+)、B2(-)时，在锁存信号STB为“H”的期间，断开开关2RP、2GP、2BP、2RN、2GN、2BN、3RP、3GP、3BP、3RN、3GN、3BN、4RP、4GP、4BP、4RN、4GN、4BN，接通开关7RP、7GP、7BP、7RN、7GN、7BN，使各数据电极5RP、5GP、5BP、5RN、5GN、5BN初始化。

然后，把锁存信号STB切换为“L”，则断开开关7RP、7GP、7BP、7RN、7GN、7BN，接通六个开关25A，断开六个开关25B(图11所示的开关状态)。然后，和实施例1相同，切换开关组21A和开关组24A的各开关，根据电压跟随器电路31P、31N及灰度级选择电路1RP、1GP、1BP、1RN、1GN、1BN，分时驱动各数据电极5RP、5GP、5BP、5RN、5GN、5BN。

接下来，在极性信号POL为“L”时，为驱动使之为R1(-)、G1(+)、B1(-)、R2(+)、G2(-)、B2(+)，在锁存信号STB为“H”的期间，断开开关2RP、2GP、2BP、2RN、2GN、2BN、3RP、3GP、3BP、3RN、3GN、3BN、4RP、4GP、4BP、4RN、4GN、4BN，接通开关7RP、7GP、7BP、7RN、7GN、7BN，使各数据电极5RP、5GP、5BP、5RN、5GN、5BN初始化。

然后，把锁存信号STB切换为“L”，则断开开关7RP、7GP、7BP、7RN、7GN、7BN，接通六个开关25B，断开六个开关25A。然后，和实施例1相同，切换开关组21A和开关组24A的各开关，根据电压跟随器电路31P、31N及灰度级选择电路1RP、1GP、1BP、1RN、1GN、1BN，分时驱动各数据电极5RP、5GP、5BP、5RN、5GN、5BN。

如此，电极5RP和电极5RN彼此之间、电极5GP和电极5GN彼此之间以及电极5BP和电极5BN彼此之间，通过同时以互不相同的极性驱动，由此通过最低限度的抑制在液晶共同电极的电荷的移动而可获得高画质的显示效果。

然而，为了由正极及负极的专用的驱动电路驱动数据电极，必须进行图像信号的转换。图12为表示本发明的第4实施例的数据转换的一例的电路图。图12中，在数据锁存器电路7的输出端设有由极性信号POL切换的开关SW1P、SW1N，从而转换从数据锁存器电路7输出的图像信号，并输入至解码器电路6。

此外，图13为表示本发明的第4实施例的数据转换的另一例的电路图。图13中，在驱动数据总线的数据缓冲器电路部36的输出端设有由极性信号POL切换的开关SW1P、SW1N，转换从数据缓冲器电路部36输出的图像信号，并输入至数据寄存器电路34。但是，此时，需要偶数条数据总线。作为其他的转换方法，还有转换采样信号SPn、SPn+1的方法。图3中把数据锁存器电路7置换为移位寄存器电路，也可以由开关转换采样信号。也可以在传送数据的CPU侧等处进行图像数据的转换。

若数据电极由不同的电压跟随器电路驱动，则由于正极及负极的电压跟随器电路的偏移电压一般不同而影响偏移电压的差，但由于通过灰度级选择电路10A直接驱动数据电极，因而可以矫正偏移电压。

另外，图11中，串联连接了开关组24A及开关组25中的两个开关，但也可以使之成为一个。图14为表示本发明的第4实施例的输出级的开关的构成例的电路图。图14中，仅去除数据电极为5RP的部分而进行表示。其他的电极也同样构成。

正极端驱动时，接通开关25D，由电压跟随器电路31P驱动数据电极5RP，经过规定的时间后断开开关25D，接通开关25C，直接由灰度级选择电路1RP驱动数据电极5RP。

负极端驱动时，接通开关25F，由电压跟随器电路31N驱动数据电极5RP，经过规定的时间后断开开关25F，接通开关25E，直接由灰度级选择电路1RN驱动数据电极5RP。

如上通过使电压跟随器电路后的开关为1级，可以减低输出阻抗，使驱动时间提前。

另外，在图11的构成中，灰度级选择电路1RP、1GP、1BP为正极端的电压，因而可以把使用了Pch晶体管的模拟开关用于开关2RP、2GP、2BP、3RP、3GP、3BP、4RP、4GP、4BP。此外，灰度级选择电路1RN、1GN、1BN为负极端的电压，因而可以把使用了Nch晶体管的模拟开关用于开关2RN、2GN、2BN、3RN、3GN、3BN、4RN、4GN、4BN。通过这样的构成，与使用Pch晶体管和Nch晶体管二者的转接开关相比，可以缩小电路规模。

此外，同样的也可以把使用了Pch晶体管的模拟开关用于开关组25中与开关3RP、3GP、3BP连接的开关，把使用了Nch晶体管的模拟开关用于与开关3RN、3GN、3BN连接的开关。

进而，通过使电压跟随器电路的差动级不为轨至轨型，而使电压跟随器电路31P为Nch晶体管的差动输入，使电压跟随器电路31N为Pch晶体管的差动输入，可以缩小电路规模。

图11中，根据极性信号POL切换的开关组25被设置于数据电极和开关组24A之间。作为其他的构成，也可以如图15所示，把根据极性信号POL切换的开关组25设置于灰度级选择电路10A和开关组21A之间。

在以上所述的实施例中，图像信号并不限于数字的6位(64灰度级)，也可以为5位以下和7位以上。此外，图像信号的数据总线数，可以为RGB的3组或6组等3m组(m为自然数)，也可以为3线串行输入等。进而，R电极、G电极、B电极等以显示装置的电压驱动的数据电极为例进行了说明，但也可以为其他电路(例如，有机EL显示的驱动中发生电流的电路等)的输入电极。

此外，也可以把帧存储器或电源电路等设置于数据电极驱动电路。在内置帧存储器的情况下，由于来自CPU的图像信号与驱动系统的时钟信号不同步，因而具有振荡电路，生成时钟信号。此外，灰度级电压发生电路的输入电源(Vx0～Vxn)，可以由低位电源和高位电源在内部生成符合灰度特性的灰度级电压。

这些电路可以在半导体集成电路上进行制造，也可以在玻璃印制基板上制造一部分或全部的电路，从而可以适用于显示装置。

可以提供小型化、省电的高像质的显示装置。

Claims (18)

1.一种显示装置的驱动电路，在以规定的间隔设置的多个扫描电极和以规定的间隔设置的多个数据电极的各交点配置有像素电路，其特征在于，

与N个(N为自然数)所述数据电极相对应，具有N个根据图像信号从多个灰度级电压中选择一个灰度级电压的灰度级选择电路，

还具有：放大电路，对由所述灰度级选择电路选择的灰度级电压进行阻抗变换，驱动所述数据电极；和切换控制电路，把一个水平期间分割为至少(N+1)个期间，在第K(K＝1～N)期间，仅把第K灰度级选择电路的输出输入到所述放大电路，根据所述放大电路的输出驱动所述第K数据电极，在第K以外的至少一部分的期间，根据所述第K灰度级选择电路的输出驱动第K数据电极。

2.根据权利要求1所述的显示装置的驱动电路，其中，

所述切换控制电路，包括：

第一开关组，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于所述第K(K＝1～N)灰度级选择电路的输出而另一端连接于所述放大电路的输入的开关；

第二开关组，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于所述第K(K＝1～N)数据电极而另一端连接于所述放大电路的输出的开关；和

第三开关组，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于所述第K灰度级选择电路而另一端连接于所述第K数据电极的开关，

在所述第K期间，接通所述第一及第二开关组的第K个开关而断开第K个以外的开关，并且断开所述第三开关组的第K个开关，在所述第K以外的至少一部分的期间，断开所述第一及第二开关组的第K个开关，并且接通所述第三开关组的第K个开关。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的显示装置的驱动电路，其中，

包括第四开关组，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于所述第K(K＝1～N)数据电极而另一端彼此互相连接的开关，

仅在一个水平期间的规定的期间，把所述第四开关组所具有的开关全部接通，使所述数据电极全部短路。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的显示装置的驱动电路，其中，

包括：发生预定电压的短路电压发生电路；和第四开关组，具有N个与K＝1～N相对应的、一端连接于所述第K(K＝1～N)数据电极而另一端彼此连接于所述短路电压发生电路的输出，

仅在一个水平期间的规定的期间，把所述第四开关组所具有的开关全部接通，对所述数据电极施加所述预定的电压。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示装置的驱动电路，其中，

包括第五开关组，在所述灰度级选择电路和所述第一开关组及所述第三开关组之间，根据极性信号，转换所述灰度级选择电路的输出，

把根据所述极性信号转换对应于所述转换的图像信号的转换装置设置于比所述灰度级选择电路靠前的所述图像信号的供给端。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示装置的驱动电路，其中，

包括第五开关组，在所述数据电极和所述第二开关组及所述第三开关组之间，根据极性信号，转换所述数据电极的输入，

把根据所述极性信号转换对应于所述转换的图像信号的转换装置，设置于比所述灰度级选择电路靠前的所述图像信号的供给端。

7.根据权利要求6所述的显示装置的驱动电路，其中，

在仅在一个水平期间内保持图像信号的数据锁存器电路的输入侧或输出侧设有所述转换装置。

8.根据权利要求6所述的显示装置的驱动电路，其中，

把所述转换装置，与输入一个水平期间的起始信号而生成图像信号的采样信号的移位寄存器电路的输出进行连接，通过转换所述采样信号而转换所述图像信号。

9.根据权利要求6所述的显示装置的驱动电路，其中，

在数据缓冲器电路的输出侧设有所述转换装置，其中该数据缓冲器电路仅在时钟信号的周期的期间内保持图像信号，驱动供给所述图像信号的配线。

10.根据权利要求1至2中的任一项所述的显示装置的驱动电路，其中，

所述放大电路为电压跟随器电路。

11.根据权利要求10所述的显示装置的驱动电路，其中，

所述电压跟随器电路在驱动所述数据电极的期间内至少供给偏置电流。

12.一种显示装置的驱动方法，在以规定的间隔设置的多个扫描电极和以规定的间隔设置的多个数据电极的各交点配置像素电路，其特征在于，

与N个(N为自然数)所述数据电极相对应，具有N个根据图像信号从多个灰度级电压中选择一个灰度级电压的灰度级选择电路，

还具有放大电路，对由所述灰度级选择电路选择的灰度级电压进行阻抗变换，驱动所述数据电极，

把一个水平期间分割为至少(N+1)个期间，在第K(K＝1～N)期间，仅把第K灰度级选择电路的输出输入到所述放大电路，由所述放大电路驱动所述第K数据电极，在第K以外的至少一部分的期间，由所述第K灰度级选择电路驱动所述第K数据电极。

13.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中，

所述第一期间至第N期间的各期间相同。

14.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中，

所述第一期间至第N期间的各期间中，至少一个期间和其他期间不同。

15.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中，

所述第(N+1)期间比所述第一期间至所述第N期间的各期间长。

16.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中，

某个帧的所述数据电极的驱动顺序与所述帧的前一帧的所述数据电极的驱动顺序不同。

17.一种显示装置，具有权利要求1～11中的任一项所述的驱动电路。

18.一种显示装置，采用权利要求12～16中的任一项所述的驱动方法。

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