JP2011076098A - ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ディスプレイ又はライトバルブ装置のような画像出力装置はセルを有し、各セルは電気光学素子とスイッチング素子を持つ。走査線における走査信号が選択期間の間、電気光学素子はスイッチング素子によりデータ線に電気的に接続され、データ線からデータ信号を受ける。走査駆動回路は、電気光学素子の最大応答周波数と、通常の観察者の最大知覚可能周波数のいずれか小さい方の少なくともK倍の走査周波数を持つ走査信号を供給する。Kは、8以上である。データ駆動回路はデジタル入力信号を受け、これに応じて走査信号の各選択期間に、最大又は最小電圧値のいずれかの信号セグメントを供給する。電気光学素子は、各選択期間中にほぼ最大又は最小の電圧値のいずれかを受け、時間平均をとり、任意のKでフリッカの無い連続するグレーレベルの表示を実現する。
【選択図】図3
Description
図3は、上に述べた一般的な特徴が実施される液晶ライトバルブの関連する特徴を示す。
走査駆動回路の図3に示す構成例では、走査駆動シフトレジスタ106と、バッファ112として例示された各走査線毎のバッファを含む。図4は、走査駆動シフトレジスタの構成例を示す。図5は、TFTレベルで実現されるシフトレジスタのある段(stage)を示す。
データ駆動回路の図3に示す構成例では、データ駆動シフトレジスタ108と、バッファ122と124で例示された各データ線のバッファを含む。図6は、データ駆動波形を示す。
この変換は、本質的に線形である。しかし、液晶材は、非線形の電圧透過率変換特性を持つ。従って、低電圧状態の液晶を変えることなく加えられる最大電圧値であるVOFFを、最小電圧値に選べば有利である。これにより、液晶の低電圧状態の範囲の使用が不要になる。ノーマリホワイト色のLCDでは、画素は、VOFFでは白であり、VONでは黒である。一方、ノーマリブラック色のLCDでは、画素は、VONでは白であり、VOFFでは黒である。
VON=V1+−VBP=VBP−V1-
波形302のスイッチされるバックプレーン電圧では、電圧レベルは、次に示すように調整される。
VON=VDH−VBPL=VBPH−VDL
ここでVDL>VBPLであり、VBPH>VDHである。
図3のアレイは、ここに双方とも参照され取り入れられている、ウー(Wu,I-W)による、“High-definition displays and technology trends in TFT-LCDs”、Journal of the SID、2巻、1号、1994年、1〜14ページに記載されているような簡単なセル回路、または、同時出願中の、同一人に譲渡された、“Array with Metal Scan Lines Controlling Semiconductor Gate Lines”と題する、米国特許出願第08/572,357号に記載されているさらに複雑なセル回路に、受容可能なレベルのキャパシタンスを与えるよう特性を適切に調整し実現される。図7は、図3の構成に使用される別のセル配置を示す。
上に述べたように製造されるライトバルブは、多くの方法により駆動される。図8は、その様なライトバルブを駆動する信号を供給するために実行される機能ブロックを示す。
上に述べた実施形態では、水晶またはガラスのような、絶縁基板上に薄膜回路が形成される。本発明は、他の種類の基板上に、他の種類の回路を形成することによっても実現される。
14 アレイ回路
16 走査駆動回路
18 データ駆動回路
20 セル回路
22 電気光学素子
24 データ導線
26 スイッチング素子
30 走査線
32 データ線
100 ライトバルブ
102 基板
104 アレイ
106 走査駆動シフトレジスタ
108 データ駆動シフトレジスタ
110 パッド
112 バッファ
120 パッド
122,124 ドライバ
130 走査線
132 データ線
140 TFT
142 電極
150 断面の詳細
152 液晶領域
154 電極
200 走査駆動回路
210,212,214,216 Dタイプラッチ
220,222,224,226,230,232,234,236 ANDゲート
240 インバータ
242 バッファ
260 段
262 Dタイプラッチ
264,266 ANDゲートドライバ
270,272 クロックバッファ
300,302 波形
350 m番目の走査線
352 (m+1)番目の走査線
354 n番目のデータ線
356 (n+1)番目のデータ線
360 poly-Siパターン
362 第一接続点
364 第二接続点
370 ゲートパターン
372 チャネル
380,382 分路
400 ホストマシン
402 フレームバッファ
404 同期回路
410 サブフレームカウンタ
414 ディザロジック
420 ライトバルブ
422 データ駆動回路
424 走査駆動回路
426 アレイ
Claims (16)
- 走査線と、データ線と、対をなす前記走査線及び前記データ線の各組毎に前記走査線及び前記データ線に接続されたセル回路を含むアレイ回路と、走査駆動回路と、データ駆動回路を、基板上に有するディスプレイであり、
画像要素の表示を制御する電気光学素子、及び、
前記走査駆動回路から前記走査線に供給される走査信号を受け取るように接続されたスイッチング素子を有し、
前記走査信号は、水平同期周波数で単位期間中において走査すべき本ディスプレイ上の走査線数に対応して決まる走査周波数に応じた周期で出力され、その1周期の期間は、前記スイッチング素子が選択される選択期間を含み、この選択期間の期間中、選択された前記スイッチング素子が、前記データ線と、前記電気光学素子の電気構成要素であるデータ導線とを電気的に接続し、前記データ駆動回路が、前記選択期間の期間中、所定の電圧値を有する信号セグメントを含むデータ信号を前記データ線に供給するディスプレイであって、
前記走査駆動回路は、前記走査信号を少なくとも毎秒480サイクルの前記走査周波数で供給するよう構成され、
前記データ駆動回路は、デジタル入力導線からデジタル入力信号を受けるよう構成され、また、各選択期間の期間中、前記デジタル入力信号が表す値に応じて、最大電圧値又は最小電圧値のいずれかを有する信号セグメントを出力し、
前記電気光学素子は、各選択期間の期間中、供給される前記最大電圧値又は前記最小電圧値の時間平均をとり、Kに等しい数(ただし、Kは8,16,32,64のいずれかである)のそれぞれ異なるグレーレベルを表示し、さらに、
画像データをフレームバッファから受け取りディザロジックを利用してサブフレームデータを生成するディザロジック手段を備える
ことを特徴とするディスプレイ。 - 請求項1に記載のディスプレイにおいて、
前記電気光学素子は、供給される電圧に応じた所定表示状態及び電圧が印加されない状態を有し、
前記最小電圧値は、前記電気光学素子がその前記所定表示状態から変化しないで受けることのできる最大の電圧値にほぼ等しいディスプレイ。 - 請求項1に記載のディスプレイにおいて、
前記ディスプレイは、アクティブマトリクス液晶ディスプレイであるディスプレイ。 - 表面に回路が形成される基板、
前記基板の表面に形成され、画像の表示を制御するためのアレイ回路であって、走査線と、データ線と、対をなす前記走査線及び前記データ線の各組毎に前記走査線及び前記データ線に接続されるセル回路を有するアレイ回路、
前記基板の表面に形成され、前記走査線に走査信号を供給する走査駆動回路、及び、
前記基板の表面に形成され、デジタル入力信号が供給されるデジタル入力導線を有し、前記デジタル入力信号に応じて、データ信号を前記データ線に供給するデータ駆動回路を有する装置において、
前記セル回路は、
画像要素の表示を制御し、データ導線を有する電気光学素子、及び、
前記走査線での信号の制御のもとに、前記データ線と前記電気光学素子の前記データ導線とを電気的に接続するスイッチング素子を有し、
前記走査駆動回路から供給される前記走査信号は、単位期間中において走査すべき走査線数に対応して決まる走査周波数に応じた周期で出力され、その1周期の期間は、前記スイッチング素子が選択される選択期間を含み、前記走査周波数は、少なくとも毎秒480サイクルであり、
前記データ駆動回路から供給される各データ線における前記データ信号は、各選択期間の期間中、前記デジタル入力信号が表す値に応じた、最大電圧値又は最小電圧値のいずれかを有する信号セグメントを含み、
前記スイッチング素子は、前記対をなす前記走査線及び前記データ線の各組毎に、前記走査線での走査信号の各選択期間の期間中、前記データ線を前記電気光学素子の前記データ導線に接続し、
前記電気光学素子は、各選択期間の期間中、前記データ駆動回路から供給される最大電圧値又は最小電圧値の時間平均をとり、Kに等しい数(ただし、Kは8,16,32,64のいずれかである)のそれぞれ異なるグレーレベルを表示し、さらに、
走査タイミング信号及びデータタイミング信号を出力する同期回路、
該同期回路からの画像データを記憶し及び出力するフレームバッファ、及び、
画像データをフレームバッファから受け取りディザロジックを利用してサブフレームデータを生成するディザロジック手段
を備えることを特徴とする装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記最大電圧値によって、前記電気光学素子が第一の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像要素を制御し、この画像要素が、最大表示強度にて表示を行い、
前記最小電圧値によって、前記電気光学素子が第二の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像要素を制御し、この画像要素が、最小表示強度にて表示を行う装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記最大電圧値によって、前記電気光学素子が第一の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像要素を制御し、この画像要素が、最小表示強度にて表示を行い、
前記最小電圧値によって、前記電気光学素子が第二の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像要素を制御し、この画像要素が、最大表示強度にて表示を行う装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記スイッチング素子は薄膜トランジスタである装置。 - 請求項7に記載の装置において、
前記スイッチング素子が、ポリシリコン薄膜トランジスタである装置。 - 請求項7に記載の装置において、
前記薄膜トランジスタがシングルゲートを有する装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記セル回路が記憶キャパシタを含まない装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記走査駆動回路が、ポリシリコン薄膜トランジスタを含む装置。 - 請求項4に記載の装置において、
前記データ駆動回路が、ポリシリコン薄膜トランジスタを含む装置。 - 走査タイミング信号及びデータタイミング信号を出力する同期回路、
該同期回路からの画像データを記憶し及び出力するフレームバッファ、
画像データをフレームバッファから受け取りディザロジックを利用してサブフレームデータを生成するディザロジック手段、
表面に回路が形成される基板、
前記基板の表面に形成され、走査線と、データ線と、対をなす前記走査線及び前記データ線の各組毎に前記走査線及び前記データ線に接続されるセル回路を有するアレイ回路、
前記基板の表面に形成され、前記走査線に走査信号を供給する走査駆動回路、及び、
前記基板の表面に形成され、前記アレイ回路での制御に基づいて表示される画像を規定するデジタル入力信号が供給されるデジタル入力導線を有し、前記デジタル入力信号に応じて、データ信号を前記データ線に供給するデータ駆動回路
を有するライトバルブ装置であって、
前記セル回路は、
データ導線を有し、このデータ導線を介して信号を受けるよう電気的に接続される電気光学素子、及び、
前記走査線における信号の制御のもとに、前記データ線と前記データ導線を電気的に接続するスイッチング素子を含み、
前記走査駆動回路から供給される前記走査信号は、単位期間中において走査すべき走査線数に対応して決まる走査周波数に応じた周期で出力され、その1周期の期間は、前記スイッチング素子が選択される選択期間を含み、前記走査周波数は、少なくとも毎秒480サイクルであり、
前記データ駆動回路から前記データ線に供給される前記データ信号は、各選択期間の期間中に、前記デジタル入力信号が示す値に応じた、最大電圧値又は最小電圧値のいずれかを有する信号セグメントを含み、
前記スイッチング素子は、前記対をなす前記走査線及び前記データ線の各組毎に、前記走査線での前記走査信号の各選択期間の期間中、前記データ線を前記データ導線に電気的に接続し、
前記電気光学素子は、各選択期間の期間中、供給される最大電圧値、又は最小電圧値に応じて画像領域の光を制御し、時間平均をとり、Kに等しい数(ただし、Kは8,16,32,64のいずれかである)のそれぞれ異なるグレーレベルを表示することを特徴とするライトバルブ装置。 - 請求項13に記載のライトバルブ装置において、
前記最大電圧値によって、前記電気光学素子が第一の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像領域を制御し、その画像領域が、最大表示強度にて表示を行い、
前記最小電圧値によって、前記電気光学素子が第二の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像領域を制御し、その画像領域が、最小表示強度にて表示を行うライトバルブ装置。 - 請求項13に記載のライトバルブ装置において、
前記最大電圧値によって、前記電気光学素子が第一の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像領域を制御し、その画像領域が、最小表示強度にて表示を行い、
前記最小電圧値によって、前記電気光学素子が第二の状態に駆動され、この状態において、前記電気光学素子が、画像領域を制御し、その画像領域が、最大表示強度にて表示を行うライトバルブ装置。 - 請求項13に記載のライトバルブ装置において、
さらに、前記アレイ回路に沿って配置される液晶を含み、
対をなす前記走査線及び前記データ線の各組毎の前記電気光学素子は、液晶領域を含み、
この液晶領域がデータ線からの信号に応じて、画像領域における光を制御するライトバルブ装置。
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