559752 A7 B7 五、發明説明(1 ) 【本發明所屬之技術領域】 本發明係關於縮小供給至資料線的電壓振幅以達到低 消耗電力化之液晶顯示裝置、驅動電路、驅動方法及電子 機器。 【先行技術】 近年來,液晶顯示裝置取代了陰極線管(CRT)作爲顯示 裝置,被廣泛使用於各種資訊處理機器或掛壁式電視等之 電子機器上。 如此之液晶顯示裝置可以依驅動方式等而分類成之多 種型式,其中藉由開關元件而驅動像素之主動矩陣型液晶 顯示裝置,其構成如下所述。 即是,主動矩陣型液晶顯示裝置係由設置有配列成矩 陣狀之像素電極,或連接於該像素電極之開關元件等的元 件基板,和形成有與像素電極相向之對向電極的對向基板 ,和被挾持於該兩基板之間的液晶所構成。 在如此之構成中,當令掃描線成爲ON電位之時,連接 於該掃描線之開關元件成爲導通狀態。於該導通狀態之時 ,若經由資料線而對像素電極施加因應灰階(濃度)之電壓訊 號時,因應該電壓訊號之電荷,則被存儲於該像素電極及 對向電極之間作爲挾持液晶之液晶容量內。然後,電荷存 儲後,即使使掃描線成爲OFF電位,開關元件成爲OFF狀 態,該液晶容量中之電荷的存儲,亦可以藉由液晶容量本 身之容量性,或倂設於此之存儲容量來維持。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -4- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(2 ) 如此,當驅動各開關元件,依照灰階而控制所存儲之 電荷量之時,因變化液晶之配向狀態,故於每像素中變化 濃度,成爲可以執行灰階顯示。 再者,近年來,提案有將指示像素之灰階的灰階資料 變換成類比訊號的D/A變換器,設置在每資料線上之構成 。若依據該構成,因一直到被輸出至資料線之前,還以數 位處理畫像資料,故可以防止因類比電路之特性不均勻而 導致的顯示品質下降,進而成爲高品質顯示。 然而,在進行灰階顯示之時,必須將從對應於最小灰 階之電壓到對應於最大灰階之電壓爲止的範圍,分成正極 性和負極性2種,而施加於像素電極。因此,必須施加於像 素電極之某電壓的最小値和最大値的振幅變大,幾乎要超 過CMOS電路等中之邏輯電平的振幅。 【本發明所欲解決之課題】 然而,當應施加於像素電極之電壓振幅變大時,應供 給於資料線之電壓振幅必然地也變大。再者,當應供給於 資料線之電壓振幅變大時,因寄生於資料線之容量而浪費 消耗電力之結果,則與一般對於液晶顯示裝置所要求之低 消耗電力化背道而馳。 再者,當供給於資料線之電壓振幅較大之時,則D/A 變換器所應輸出之電壓振幅也必需變大。因此,則有必須 將D/A變換器之構成大規模化,或是另外裝設用以放大 D/A變換器之輸出電壓的電平移動器的問題。
V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 嫌衣·
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -5- 559752 A7 B7 五、發明説明(3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【用以解決課題之手段】 爲了達成上述目的,與本案第1發明有關之液晶顯示裝 置’其特徵爲,具備有:於施加ON電壓後,施加OFF電 壓的掃描線;藉由對向電極和像素電極而挾持液晶的液晶 容量;當ON電壓被施加於上述掃描線之時,將對應於用以 指示灰階的灰階資料,而且,對應於向上述液晶容量之寫 入極性的電壓施加於資料線的D/A變換器;被介插於上述 資料線和上述像素電極之間,當ON電壓被施加於上述掃描 線時則呈ON,另外,當被施加OFF電壓時則呈OFF的開關 元件;和一端被連接於上述像素電極,另外,ON電壓被施 加於上述掃描線期間的寫入極性若爲對應於正極性寫入者 的話,則在OFF電壓被施加於上述掃描線之時,另一端之 電位移動至高位,ON電壓被施加於上述掃描線期間的寫入 極性若爲對應於負極性寫入者的話,則在OFF電壓被施加 於上述掃描線之時,另一端之電位移動至低位的存儲容量 〇 若依據該構成,當ON電壓被施加於掃描線之時,連接 於該掃描線之開關元件成爲ON,其結果,因應供給於資料 線之施加電壓的電荷則存儲於液晶容量及存儲電極內。之 後,當開關元件爲OFF之時,移動存儲容量中之另一端的 電壓,故該部分,拉起存儲容量中之一端的電壓(或拉下)。 同時,被拉起(或被拉下)部分之電荷,因被分配於液晶容量 ,故於液晶容量上,被施加對應著供給於施加電壓以上(或 請 先 閱 讀 背 & 之 注 意 項 頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -6- 559752 A7 B7 五、發明説明(4 ) 以下)之電壓有效値。換言之,即是比起被施加於像素電極 之電壓振幅,可以將施加於資料線之電壓訊號的電壓振幅 抑制成較小。因可以抑制依據寄生於資料線之容量而浪費 消耗電力,故可以達成低消耗電力化。而且,因可防止D/A 變換器之大規模化,又不需要用以放大D/A變換器之輸出 電壓的電平移動器,故可以縮窄資料線之間距,其部分可 以達到高精細化。 在此,在第1發明中,上述寫入極性爲正極性寫入或負 極性寫入中之任一方時,具備有:在預置期間中,供電第1 電壓,同時在上述預置期間後的置位期間中,供電比上述 第1電壓還高位之第2電壓的第1供電線;在上述預置期間中 ,供電比上述第2電壓還高位之第3電壓,同時,於上述置 位期間,供電比上述第3電壓還低位,比上述第2電壓還高 位之第4電壓的第2供電線;和在上述預置期間中,用以選 擇上述第1或第2供電線中之一方,另一方面,在上述置位 期間中,用以選擇上述第1或第2供電線中之另一方的選擇 器,上述D/A變換器係在上述預置期間及上述置位期間, 使用藉由上述選擇器而各被選擇之電壓,生成向上述資料 線之施加電壓爲最佳。 D/A變換器若係在預置期間使用第1電壓之時,則在置 位期間使用第4電壓,在預置期間使用第3電壓之時,則在 置位期間使用第2電壓之構成的話,單純而言,可想像成經 由某1條供電線供電第1及第4電壓,另外,經由另一條供電 線供電第3及第2電壓的構成。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ml衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559752 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(5 ) 然而,在如此之構成中,2條供電線中之電壓振幅皆變 大,因此,依據寄生於該供電線之容量而浪費了消耗電力 〇 在此,從預置期間移行至置位期間之時,依據選擇器 ,當成爲從第1或第2供電線之一方切換供電至另一方的構 成時,可將兩供電線中之電壓的遷移抑制成較小,其部分 更可以達成低消耗電力化。 而且,依據選擇器從第1或第2之供電線之一方切換成 供電至另一方之構成中,上述寫入極性係在正極性寫入或 負極性寫入中之任一方時,於上述第1供電線上,在上述預 置期間被供電著第5電壓,同時,在上述置位期間被供電著 比上述第5電壓還高位的第6電壓,另一方面,於上述第2供 電線上,在上述預置期間被供電著比上述第6電壓還高位的 第7電壓,同時,於上述置位期間被供電著比上述第7電壓 還低位,比上述第6電壓還高位的第8電壓之構成爲最佳。 於該構成中,不僅在從預置期間移行到置位期間之時,就 連供給於液晶容量之寫入極性從正極性寫入或負極性寫入 中之任一方移行至另一方之時,亦可以將兩供電線中之電 壓的遷移抑制成較小。 再者,上述D/A變換器係在上述寫入極性爲正極性寫 入或負極性寫入中之任一方時,包含有:依照上述灰階資 料之上位位元,而將第1或第3電壓中之任一方,在預置期 間施加於上述資料線的第1開關;和具有對應於上述灰階資 料之上位位元以外之下位位元之容量値的容量,上述第1電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 A7 B7 五、發明説明(6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 壓若被施加於上述資料線的話,比上述第1電壓還高位的第 4電壓則被施加於一端,另一方面,上述第3電壓若被施加 於上述資料線的話,比上述第3電壓還低位之第2電壓則被 施加於一端’其另一端則在上述預置期間之後的置位期間 被連接於上述資料線的容量之構成爲最佳。 於該構成中,係在預置期間中,依照灰階資料之上位 位元之第1或第3電壓係當藉由第1開關被施加於資料線之時 ’因應該施加電壓之電荷則被存儲於資料線之寄生容量。 接著,在置位期間中,因應灰階資料之下位位元的容量, 當一端被施加第4或第2電壓之容量的另一端連接於資料線 之時,被存儲於容量之電荷則移動至資料線之寄生容量, 或是相反的被存儲於資料線之寄生容量的電荷移動至容量 ,成爲均等化。依此,因應灰階位元之電壓則被施加於資 料線上。即是,該構成中,當D/A變換之時,因積極使用 資料線之寄生容量,故該部分可以達成簡化構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,D/A變換器中之容量可以考慮由對應於上述下位 位元之重量的容量,和對應著上述位元容量而被設置之同 時,隨著上述下位位元而成爲ON或OFF的第2開關所組成 之態樣。若依據該態樣,則可以簡易地構成對應於上述灰 階資料之下位位元的容量値之容量。 再者,含有第1開關和容量之D/A變換器若係在預置期 間使用第1電壓之時,則在置位期間使用第4電壓,在預置 期間使用第3電壓之時,則在置位期間使用第2電壓之構成 的話,單純而言,可想像成經由某1條供電線供電第1及第4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -9- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(7 ) 電壓,另外,經由另一條供電線供電第3及第2電壓的構成 〇 然而,在如此之構成中,2條供電線中之電壓振幅皆變 大,因此,依據寄生於該供電線之容量而浪費了消耗電力 〇 在此D/A變換器爲含有第1開關和容量之構成,係具備 有:在上述預置期間中,供電上述第1電壓,同時在上述置 位期間中,供電上述第2電壓的第1供電線;在預置期間中 ,供電上述第3電壓,同時在上述置位期間中,供電上述第 4電壓的第2供電線;和在上述預置期間中,依照上述上位 位元而選擇上述第1或第2之供電線中之一方,將被供電於 所選擇之供電線的電壓供給於上述第1開關之輸入端,同時 ,在置位期間中,選擇上述第1或第2供電線中之另一方, 將被供電於所選擇之供電線的電壓供給於上述容量之一端 的選擇器爲最佳。 於該構成中,從預置期間移行至置位期間之時,依據 選擇器,當成爲從第1或第2供電線之一方切換供電至另一 方的構成時,可將兩供電線中之電壓的遷移抑制成較小。 因此更可以達成低消耗電力化。 再者,在D/A變換器中,上述寫入極性爲正極性寫入 或負極性寫入中之另一方時,上述第1開關係依照上述灰階 資料之上位位元,將第5或第7之電壓中之任一者在預置期 間施加於上述資料線,於上述容量之一端上,上述第5電壓 若被施加於上述資料線的話,比上述第5電壓還高位之第8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(8 ) 電壓則被施加於一端,另一方面,上述第7電壓若被施加於 上述資料線的話,比第7電壓還低位之第6電壓則被施加於 一端之構成爲最佳。 若依據該構成,藉由僅變更預置期間及置位期間中之 施加電壓,可以生成對應於液晶容量之寫入極性的電壓。 而且,D/A變換器爲藉由變更預置期間及置位期間中之 施加電壓,而生成對應於液晶容量之寫入極性的電壓之構 成時,於上述第1供電線上,在上述預置期間被供電著第5 電壓,同時,在上述置位期間被供電著第6電壓,另一方面 ,於上述第2供電線上,在上述預置期間被供電著第7電壓 ,同時,於上述置位期間被供電著第8電壓之構成爲最佳。 於該構成中,不僅在從預置期間移行至置位期間之時,就 連液晶容量之寫入極性從正極性寫入或負極性寫入中之任 一方移行至另一方之時,亦可以將兩供電線中之電壓遷移 抑制成較小。 另一方面,於第1發明中,相對於液晶容量,存儲容量 若充分大時,可以假設存儲容量中之另一端的移動部分原 樣地被施加於液晶容量。然而,實際上,因要將存儲容量 設定成爲液晶容量之數倍程度是有界限,故須壓縮存儲容 量中之另一端之電壓移動部分,施加於液晶容量,但是對 於上述液晶容量之上述存儲容量的容量比率爲4以上的話, 則電壓振幅之減少部分約少20%左右即可,現實上對於佈局 上也較爲有利。 再者,第1發明中,上述存儲容量之另一端係經由容量 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -11 - 559752 A7 B7 五、發明説明(9 ) 線而被共同連接於每行之構成爲最佳。若依據該構成’可 將液晶容量在每掃描線反轉(行反轉)或在每垂直掃描期間反 轉(幀反轉)等。 而且,本發明中之電子機器,因具備有上述液晶顯示 裝置,故可達到低消耗電力化。而且,以像這樣之電子機 器而言,可舉例的有放大投影畫像之投影機,還有個人電 腦或行動電話等。 而且,上述第1發明即使當作液晶顯示裝置之驅動電路 亦可以實現。即是,與本案第2發明有關之液晶顯示裝置之 驅動電路,其特徵爲使具有對應於掃描線和資料線的交叉 點而設置,同時藉由對向電極和像素電極而挾持液晶的液 晶容量;被介插於上述資料線和上述像素電極之間,當〇N 電壓被施加於上述掃描線時則呈ON,另外,當被施加OFF 電壓時則呈OFF的開關元件;和一端被連接於上述像素電 極的存儲容量的液晶顯示裝置予以驅動之時,則具備有: 在施加上述ON電壓於上述掃描線之後,施加上述OFF電 壓的掃描線驅動電路;藉由上述掃描線驅動電路,當ON電 壓被施加於上述掃描線之時,將對應於用以指示灰階的灰 階資料,而且,對應於向上述液晶容量之寫入極性的電壓 施加於資料線的D/A變換器;ON電壓被施加於上述掃描線 之時’被施加於上述資料線之電壓若爲對應正極性寫入者 的話,則在OFF電壓被施加於上述掃描線之時,使上述存 儲容量中之另一端之電位移動至高位,另一方面,ON電壓 被施加於上述掃描線之時,被施加於上述資料線之電壓若 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·€衣·
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 559752 A7 B7 五、發明説明(10 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲對應於負極性寫入者的話,則在OFF電壓被施加於上述 掃描線之時,使上述存儲容量中之另一端之電位移動至低 位的存儲容量驅動電路的構成。 若依據該構成,則與上述第1發明相同,因比被施加於 像素電極之電壓振幅,可以將施加於資料線之電壓訊號的 電壓振幅抑制成較小,故可以達成低消耗電力化,並且, 因可以縮窄資料線之間距,故可以達到高精細化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,上述第1發明即使作爲液晶顯示裝置之驅動方法亦 可以實現。即是,本案第3發明之液晶顯示裝置之驅動方法 ,其特徵爲使具有對應於掃描線和資料線的交叉點而設置 ,同時藉由對向電極和像素電極而挾持液晶的液晶容量; 被介插於上述資料線和上述像素電極之間,當ON電壓被施 加於上述掃描線時則呈ON,另外,當被施加OFF電壓時則 呈OFF的開關元件;和一端被連接於上述像素電極的存儲 容量的液晶顯示裝置予以驅動之時,施加ON電壓於上述掃 描線上,將對應於用以指示灰階的灰階資料,而且,對應 於向上述液晶容量之寫入極性的電壓施加於上述資料線, 施加OFF電壓於上述掃描線上,若將向上述資料線之施加 電壓對應於正極性寫入的話,則使上述存儲容量中之另一 端之電位移動至高位,另一方面’若使其對應於負極性寫 入的話,則在施加OFF電壓於上述掃描線之時,使上述存 儲容量中之另一端之電位移動至低位。 若依據該方法,則與上述第1及第2發明相同,因比被 施加於像素電極之電壓振幅’可以將施加於資料線之電壓 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 A7 B7 五、發明説明(11 ) 訊號的電壓振幅抑制成較小,故可以達成低消耗電力化’ 並且,因可以縮窄資料線之間距,故可以達到高精細化。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 【發明之實施形態】 以下,針對本發明之實施形態,參照圖面予以說明。 (1 :第1實施形態) 第1圖(a)係表示與該實施形態有關之液晶顯示裝置之構 成的斜視圖,第1圖(b)係第1圖⑴中之A-A\線之剖面圖。 如該些圖所示,液晶顯示裝置100係將形成有各種元件 或像素電極118等之元件基板101,和形成有對向電極108之 對向基板102,保持一定間隙,藉由含有間隔物103之密封 材料104,使電極形成面互相相向,而予以貼合,同時於該 間隙中封入例如TN(Twisted Nematic)型之液晶105的構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於該實施形態中,以元件基板1 0 1而言,雖然使用玻璃 、半導體或石英等,但是即使使用不透明之基板亦可。但 是,元件基板101使用不透明基板之時,並不是作爲透過型 ,而必須作爲反射型使用。再者,密封材料1 04雖然係沿著 對向基板102之周邊而形成,但是爲了封入液晶105,其一 部分爲開口。因此,液晶105封入後,藉由封口材料將該開 口部分予以封口。 接著,在元件基板101之對向面,位置於密封材料104 之外側一邊的領域1 50a上,形成有用以驅動資料線之電路( 針對詳情如後述)。而且,在其一邊之外緣部分上,形成多 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 559752 A7 B7 五、發明説明(12 ) 數之安裝端子107,而成爲自外部電路輸入各種訊號之構成 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,在鄰接於該一邊的領域130a上,形成有用以驅 動個掃描線或容量線等之電路(針對詳情如後述)’成爲自行 (X)方向之兩側驅動的構成。再者,在剩下的一邊’設置有 形成於2個領域130a之電路中所共用的配線(省略圖示)° 而且,若不會造成供給於行方向之訊號延遲的問題’ 則即使在單側1個領域130a上,形成用以輸出該些訊號之電 路的構成亦可。 另一方面,被設置於對向基板102之對向電極108,係 依據與元件基板1〇1貼合部分之4個角落中,設置於至少一 處的銀膠等之導通材料,而與形成在元件基板101之安裝端 子107電氣性連接,成爲時間性維持一定電壓LCcom的構成 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除此之外,在對向基板102上,雖然並無特別圖示,但 是,在與像素電極118相向之領域上,依其所需設置著色層( 彩色濾光片)。但是,在適用於如後述之投影機的色光調製 用途時,不需要在對向基板102上形成著色層。再者,不管 是否設置著色層,爲了防止因光之漏洩而降低對比度,於 與像素電極11 8相向領域以外之部分上,設置有遮光膜(省略 圖示)。 再者,在元件基板101及對向基板102之各對向面上, 設置有使兩基板間之連續扭轉液晶105分子之長軸方向可成 爲約90度地施予拋光處理之配向膜,另外,在其各背面側 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -15- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(13 ) 上,各設置有被設定成沿著配向方向之方向的偏光子。依 此,若被施加於液晶容量(在像素電極11 8和對向電極10 8之 間挾持液晶105所構成之容量)之電壓有效値爲0之時,透過 率則成爲最大,另外,電壓有效値也隨之變大後,透過率 漸漸地減少,最後成爲透過率變成最小之構成。即是,在 本實施例中,成爲正常白色模態之構成。 而且,針對配向膜或偏光子等,因和本案無直接關係 ,故針對其圖示,予以省略。再者,在第1圖(b)中,對向電 極108、像素電極118、安裝端子107等雖然具有厚度,但是 ,這僅是爲了便於表示關係位置而已,實際上,基板之厚 度係薄到幾乎無法辨識之程度。 (1 -1 :電氣性之構成) 接著,針對與本實施形態有關之液晶顯示裝置之電氣 性構成予以說明。第2圖係表示該電氣性構成的方塊圖。 如該圖所示,掃描線112及容量線113係各沿著X(行)方 向而所形成,另外,資料線114係沿著Y(列)方係延著而所 形成,對應著該些之交叉形成有像素1 20。在此,爲了便於 說明,將掃描線112(容量線113)之條數當作「m」,資料線 114之條數當作「η」之時,像素12〇則是配列成m行η列之 矩陣狀。再者,於本實施形態中,雖然於圖面之記載上, 將m、η當作爲偶數,但本發明之主旨並非限定於此。 接著,當注視於1個像素120之時,Ν通道型之薄膜電晶 體(Tin Film Transistor :以下稱爲「TFT」)116之閘極連接於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公董) ~ ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(14 ) 掃描線112上,其源極連接於資料線114上,而且,其汲極 係被連接於像素電極118及存儲容量119之一端。 如上所述,像素電極118係與對向電極108相向,並且 ,因於兩電極間挾持液晶1 05,故液晶容量,係一端當作像 素電極11 8,另一端當作對向電極1 〇 8,而挾持液晶10 5之構 成。 在此構成中,當供給於掃描線11 2之掃描訊號成爲Η電 平時,則TFT 11 6成爲ON,因應於資料線之電壓的電荷則被 寫入於液晶容量及存儲容量119之中。而且,存儲容量119 之另一端,係在每1行中被共同連接於容量線113。 另一方面,當直視Y側時,則設置有移位暫存器130( 掃描線驅動電路),該移位暫存器130係如第8圖所示,以時 脈訊號CLY之上升及下降依序移動在1垂直掃描期間(1F)之 最初所供給之傳送啓動脈衝後,作爲掃描訊號Ysl、Ys2、 Ys3、…Ysm而各供給置第1行、第2行、第3行.....第m 行之掃描線112者。在此,掃描訊號 Ysl、Ys2、Ys3、… Ysm係如第3圖所示,互相不重複地,在每1水平掃描期間 (1H)成爲主動電平(H電平)。 接著,於每行上設置有正反器132及選擇器134(存儲容 量驅動電路)。在此一般係將對應於第i行之掃描訊號Ysi 之反轉訊號供給於對應於第i行(i爲滿足IS 之整數) 之正反器132之時鐘脈衝輸入端Cp,再者,將在每1垂直掃 描期間(1F)反轉邏輯電平之訊號FLD(參照第8圖)供給於其 資料輸入端D。因此,第i行之正反器132’係在掃描訊號 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><297公釐) -17- 559752 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(15 ) Ysi之下降時,閂鎖訊號FLD,而作爲選擇控制訊號Csi輸 出。 接著,一般第i行之選擇器134係選擇控制訊號Csi之 邏輯電平若爲Η電平,則選擇輸入端a,另外,若爲L電 平,則選擇輸入端B,而作爲容量擺動訊號Yci供給於第i 行之容量線113者。 在該每行所設置之選擇器134之中,高位側之容量電壓 Vst( + )被施加於第奇數行之選擇器134中之輸入端A,低位 側之容量電壓Vst(-)則被施加於該輸入端B。另一方面,低 位側之容量電壓Vst(-)被施加於第偶數行之選擇器134中之 輸入端A,高位側之容量電壓Vst( + )則被施加於其輸入端B 〇 即是,在第奇數行之選擇器134,和第偶數行之選擇器 134中,輸入端A、B之容量電壓成爲互換之關係。 另外,當注視於X側之時,解碼器(第2圖中以「Dec表 示」0160係解讀訊號PS及訊號Cset,輸出成爲對應於第3 圖(a0中之真値表之邏輯電平的訊號Csetl者。 再者,反相器162係反轉訊號Csetl之邏輯電平,而作 爲訊號/Csetl(「/」表示反轉)輸出者。而且,第3圖(b)當輸 入訊號PS及訊號Cset,將輸出當作訊號/Csetl之時的真値 表。 在此,訊號PS係用以指示液晶容量之寫入極性’其邏 輯電平若爲Η電平時,則指示正極性寫入,另外’其邏輯 電平若爲L電平,則指示負極性寫入者。於本實施形態中 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -18- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(16 ) ,訊號PS係如第8圖或第10圖所示般,在每1水平掃描期間 (1H)反轉邏輯電平。而且,針對相同水平掃描期間,訊號 PS之邏輯電平係形成即使在每1垂直掃描期間亦可執行反轉 (行反轉)的構成。再者,訊號Cset係如第10圖所示,在1水 平掃描期間(1H)中之掃描訊號Ysl、Ys2.....Ysm快要成 爲Η電平的期間,成爲L電平,而於其他之期間成爲Η電 平者。 而且,在本實施形態中,針對像素120或液晶容量極性 反轉係指以液晶容量另一端的對向電極108之施加電壓 LCcom作爲基準,使液晶容量之一端的像素電極118之施加 電壓予以交流反轉。 然而,於本實施形態中,依據TFT 11 6而被施加於像素 電極118之電壓,即使比對向電極108之施加電壓LCcom低 ,如後述般,於TFT116呈OFF後,像素電極118之電壓移 動至高位側,結果有比LCcom還高之情形發生。即是,於 本實施形態中,即使施加比LCcom低之電壓於資料線114, 該電壓亦有對應於正極性寫入之情形。 相反的,於本實施形態中,依據TFT116呈ON而被施 加於像素電極之電壓,即使比LCcom高,於TFT116呈OFF 之後,像素電極11 8之電壓移動至低位側,結果發生了比 LCcom還低之情形。 即是,於本實施形態中,即使施加比LCcom還高之電 壓於資料線114,該電壓亦有對應於負極性寫入之情形。 接著,解碼器172係解讀訊號PS及訊號Cset後,將第4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -19- 559752 A7 B7 五、發明説明(17 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖所示之因應解碼結果的電壓訊號當作灰階訊號Vdacl而供 給至第1供電線175者。在此,取得灰階訊號Vdacl之電壓, 因係 Vsw( + )、Vck( + )、Vsk(-)、Vcw(-)中之任 一* 者,故該 4 個電壓係被當作電壓訊號群Vset而施加至解碼器172之輸入 端。接著,解碼器174係解讀訊號PS及訊號Cset後,將第5 圖所示之因應解碼結果之電壓訊號當作灰階訊號Vdac而供 給至第2供電線177者。在此,取得灰階訊號Vdac之電壓, 因係 Vsk( + )、Vcw( + )、Vsw(-)、Vck(-)中之任一者,故該 4 個電壓係被當作電壓訊號Vset2而施加至解碼器174之輸入 端。針對取得灰階訊號Vdacl、Vdac2之電壓,則於後述說 明。 另外,移位暫存器150係如第9圖所示,以時鐘訊號 CLX之上升及下降依序地移動傳送啓動脈衝DX,各輸出互 相排斥性地成爲主動電平(H電平)之取樣控制訊號XS1、
Xs2、…Xsn者。在此,取樣控制訊號Xsl、Xs2.....Xsn 係互相不重複地依序成爲主動電平(Η電平)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於移位暫存器150之輸出側上,對應著每列資料線114 設置有第1取樣開關152。期中,一般對應於第j列(j爲滿足 1 S η)之第1取樣開關152,係當取樣控制訊號Xsj成爲Η 電平時呈ON,而取樣灰階資料Data者。 在此,灰階資料Data係用以指示像素120灰階(濃度)的 4位元之數位資料,經由安裝端子107(參照第1(a)或是同圖 (b)),自無圖示之外部電路與時鐘訊號CLX同步地被供給 。因此,有關本實施形態之液晶顯示裝置,像素1 20係隨著 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(18 ) 4位元之灰階資料Data而進行16( = 24)灰階顯示。 而且,爲了便於說明,將灰階資料Data中之最上位位 元表記爲D3,將其次位位元表記爲D2,再其次之位元表記 爲D2,最下位位元表記爲DO。 再者,於第2圖中,移位暫存器130、正反器132及選擇 器134雖然對於像素120之配列領域僅配列在左方,但實際 上如第1圖所示,形成爲對像素1 20之配列左右對稱地配置 ,自左右兩側各驅動掃描線112及容量線113之構成。 (1-1-1 : D/A變換器群之詳細說明) 接著,第2圖中之D/A變換群180係將依據對應第1列、 第2列、第3列.....第η列之第1取樣開關152而被取樣之 灰階資料Data各變換成類比訊號,作爲資料訊號SI、S2、 S3.....Sn而予以輸出者。 在此,本實施形態中之D/A變換群180因與對應於各列 之構成相同,故針對一般對應於第j列之構成予以說明。第 6圖係表示含有D/A變換群180中之第j列和鄰接於此之第 (j + Ι)列的2列份,還有第1取樣開關152之構成的方塊圖。 於該圖中,對應於第j列之第1閂鎖電路1 802,係閂鎖 依據對應於相同第j列之取樣開關1 52而被取樣之灰階資料 Data之位元D0〜D3者。 接著,對應於第j列之第2取樣開關1 804,係在閂鎖脈 衝L AT成爲主動電平(H電平)之時,各取樣依據對應於第j 列之第1閂鎖電路1 802而被閂鎖之灰階資料Data之位元DO 〜D3者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(19 ) 而且,對應於第j列第2閂鎖電路1806係各閂鎖依據對 應於相同第j列之第2取樣開關1 804而被閂鎖之灰階Data之 位元D0〜D3者。 接著,依據第2閂鎖電路1 806而所閂鎖之位元中,供給 下爲3位元DO、Dl、D2之訊號線,係各被連接於開關SW0 、SW1、SW2之控制端。該些開關SW0、SW1、SW2(第2開 關)係依據第2閂鎖電路1 806而所閂鎖之位元若爲「1」(H電 平)的話,則成ON者。 另一方面,依據第2閂鎖電路1 806而所閂鎖之位元中, 供給最上位位元D3之訊號線,係連接開關1814之輸入端和 反相器1812之輸入端,而且,反相器1812之輸入端係連接於 開關1816之輸入端。然後,開關1814、1816之輸出端,係共 同連接於節點P。在此,開關1814之控制端係連接於供給訊 號Csetl之訊號線上,另外,開關1816之控制端係連接於供 給訊號/Csetl的訊號線上。 本實施形態中之各開關1814、1816,係各供給於控制端 之訊號若爲Η電平的話,則成ON者。訊號/Csetl因係依據 反相器162反轉訊號Csetl之邏輯電平者,故開關1814、 1816係互相排斥地成爲ON、OFF。 因此,節點P之邏輯電平係在訊號Cset成爲Η電平, 開關1814呈ON之時(訊號/Csetl成爲L電平,開關1816呈 OFF之時),成爲正轉依據第2閂鎖電路1 806而所閂鎖之最上 位位元D3者,另外,訊號/Csetl成爲Η電平,開關1816呈 〇Ν之時(訊號Csetl成爲L電平,開關1814爲OFF之時), (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -22- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(20 ) 成爲反轉被閂鎖之最上位位元D3者。 接著,節點P係連接開關1 824之控制端和反相器1822 之輸入端,而且,反相器1 822之輸出端係連接於開關1 826之 控制端。然後,開關1 824、1826之輸出端係共同被連接於節 點Q上。 在此,開關1 824之輸入端,係連接於供給灰階訊號 Vdac2之第2供電線177上,另外,開關1 826之輸入端係被連 接於供給灰階訊號Vdacl之第1供電線175上。 本實施形態中之各開關1 824、1 824係各被供給於控制端 之訊號若爲Η電平的話,則成ON者。供給於開關1 826之控 制端的訊號因係藉由反相器1 822而反轉被供給於開關1 824之 控制端之訊號的邏輯電平者,故開關1824、1 826互相排斥地 成爲〇N、OFF。 依此,因節點P若爲Η電平,開關1 824則呈ON,開關 1 8 26呈OFF,故節點Q成爲取得灰階訊號Vdac之電壓,再 者,節點P若爲L電平,因開關1 824則呈〇FF,開關1 826呈 〇N,故節點Q成爲取得灰階訊號Vdacl之電壓。 即是,依據反相器1812、1 822、開關1814、1816、1824 、1 826之全體,在掃描線112成爲Η電平之前,依照寫入極 性及上位位元選擇第1供電線1 75或第2供電線1 77中之任一方 ,之後’當掃描線成爲Η電平之時,選擇第1供電線175或 第2供電線177中之另一方,作爲施加於節點Q之選擇器而 發揮機能。 接著’節點Q係共同連接著位兀容量1830之一端、位 i紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ΓΙ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 A 7 B7 五、發明説明(21) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 元容量1831之一端、位元容量1832之一端和開關SW3之輸 入端。其中,開關(第丨開關)SW3係被供給於其控制端之訊 號Sset若爲Η電平的話,則成ON者。而且,位元容量 1 830之另一端,係連接於開關SW0之輸入端,位元容量 1831之另一端,係連接於開關SW1之輸入端,位元容量 1 832之另一端係連接於開關SW2之輸入端。 在此,訊號Sset與訊號Cset有反轉邏輯電平之關係。 再者,若將位元容量1830之容量尺寸變爲Cdac,位元容量 1831之容量尺寸則爲2 · Cdac,位元容量1 832之容量尺寸則 爲4 · Cdac。即是,位元容量1 830、1831、1 832之容量尺寸 係對應於灰階資料Data之位元DO、Dl、D2的加權而成爲1 ••2:4° 然後,個開關SW0、SW1、SW3中之輸出端係共同連接 於第j列之資料線114。而且,於各資料線114上寄生有容量 尺寸爲Csln之容量1 850。 (1-1-2 : D/A變換之原理) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著,針對於每列具備此之構成的D/A變換器群180之 D/A變換原理,予以說明。在D/A變換群180中,一般對應 於第j列之構成,係在預置期間,將對應於最上位位元D3 之電荷存儲於寄生在第j列之資料線的容量1 850,另外,在 置位期間,將因應下位位元DO、D1、D2之電荷存儲於位元 容量1 830、1831、1 832,同時,依據令該些電荷與存儲於容 量1 850之電荷均等,而使第j列之資料線114中之電壓對應 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 A7 B7 五、發明説明(22 ) 於灰階資料Data者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 詳細而言,第1,在訊號Sset成爲Η電平之預置期間中 ,當將節點Q變成預置電壓Vs時,依據SW3之ON,於寄 生容量1 850存儲因應該電壓Vs之電荷。另一方面,依照各 位元 D0、D1、D2開關 SW0、SW1、SW2呈 ON、OFF。此時 ,因位元容量1 830、1831、1 83 2中,被連接於呈ON之開關 的位元容量之兩端成爲短路狀態,故該位元容量所蓄電之 電荷被歸零。 第2,訊號Sset成爲L電平,另外訊號Cset成爲Η電 平之置位期間中,將節點Q變成置位電壓Vc。依此,開關 S3呈OFF之同時,於位元容量1 830、1831、1 832中之連接 於呈ON開關之容量上,存儲著因應電壓Vc之電荷,但是 ,因該容量和資料線114爲連接狀態,故存儲於該容量之電 荷,和存儲於資料線114之寄生容量1 850之電荷則被均等化 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此,當將以下位位元DO、D1、D2所表示之十進値當 作N時,在開關SW3呈OFF後所施加於資料線114之電壓V ,則可以以下述之式(1)表示。 V = (N· Cdac· Vc + Ccln· Vs) /(N· Cdac+Csln)…(1) 式1中,對於某一個液晶顯示裝置,雖然係將容量Cdac 、Csln當做定數而所設計,但是亦可以將預置電壓Vs、置 位電壓Vc當作定數予以處理。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 A7 B7 五、發明説明(23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,對應於正極性寫入,且最上位D3爲「0」之時’ 以第1電壓Vsw( + )作爲預置電壓Vs而選擇之,以比電壓 Vsw( + )還高位之第4電壓Vcw( + )作爲置位電壓而選擇之。於 該選擇中,電壓V係如第7圖中之特性Wt( + )所示般’以電 壓Vsw( + )作爲起點隨著十進値變大而上升,但是該變化率 爲鈍化。這是因在實際之液晶顯示裝置中,成爲Cdac $ Csln之故。 接著,對應於正極性寫入,而且,最上位位元D3爲「1 」之時,以第3電壓Vsk( + )作爲預置電壓Vs而選擇之’以 比電壓Vsk( + )還低位之第2電壓Vck( + )作爲置位電壓Vc而 選擇之。於該選擇中,電壓V係於第7圖中之特性Bk( + )所 示,以電壓Vsk( + )作爲起點隨著十進値N變大而降低,但 是其變化率爲鈍化。而且,於該選擇中,將灰階資料Data 中之取得位元DO、Dl、D2、D3之內容和灰階値對應於如第 7圖所示般之時,使特性Bk( + )與特性Wt( + )可成爲連續地設 定電壓 Vsk( + )、Vck( + )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其結果,於正極寫入中,對於灰階資料Data之電壓V 之特性,係合倂特性Wt( + )和特性Bk( + )者。在此,對於灰 階値,電壓V之特性因係模仿用以變換成適合於液晶容量 驅動之電壓的T變換,故即使在類比變換之時,針對7變 換亦可同時實行。 另外,當施加直流成份於液晶時,因變化液晶之組成 ,其結果,因發生了所謂圖像保留或閃爍等而使顯示品質 下降,故針對液晶容量須以交流驅動爲原則。於本實施形 26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 A7 B7 五、發明説明(24 ) 態中,作爲液晶容量之另一端的對向電極108之電壓LCcom 時間上性因爲一定,故須以LCcom作爲基準,將施加於作 爲液晶容量之一端的像素電極118之電壓,在每一定週期予 以反轉。 在進行該負極性寫入之時,則必須使用以LCcom作爲 基準而反轉對應於正極性寫入之特性Wt( + )和特性Bk( + )的 特性。 爲了得到如此之反轉特性,對應於負極性寫入,並且 最上位位元D3爲「0」之時,以第7電壓Vs w(-)作爲預置電 壓Vs而選擇之,以比電壓Vsw(-)低位之第6電壓Vcw(-)作 爲置位電壓Vc而選擇之。依據該選擇之特性Wt(-)則成爲 以LCcom爲基準而反轉對應於正極性寫入之特性Wt( + )者。 在此,各 Vsw(-)、Vcw(-)係以LCcom爲基準而各反轉 Vsw( + )、Vcw( + )者。但是,當考慮到TFT116中之臨界値特 性等時,則不使用LCcom作爲反轉之基準,而使用LCcom 附近之另設的電壓作爲反轉之基準。 再者,對應於負極性寫入,並且最上位D3爲「1」之時 ,以第5電壓Vsk(-)作爲預置電壓Vs而選擇之,以比電壓 Vsk(-)高位之第8電壓Vck(-)作爲置位電壓Vc而選擇之。依 據該選擇之特性Bk(-)則成爲以LCcom爲基準而反轉對應於 正極性寫入之特性Bk( + )者。在此,各Vsk(-)、Vck(-)係以 LCcom爲基準而各反轉Vsk( + )、Vck( + )者。 於本實施形態中,準備爲預置電壓Vs及置位電壓Vc 之組的4組,同時依照寫入極性及最上位位元D3,依據選擇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —衣. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -27- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(25 ) 其中之任一組,而得到如第7圖所示之D/A變換特性。 (1-2 ·· Y側之動作) 接著,針對與上述構成有關之液晶顯示裝置之動作中 之Y側的動作予以說明。在此,第8圖係用以說明該液晶顯 示裝置中之Y側動作的時序圖。 如該圖所示,1垂直掃描期間(1F)之最初所供給之傳送 啓動脈衝DY,係依據移位暫存器130(參照第2圖),隨著時 脈訊號CLY之上升及下降而移動,同時縮窄該脈衝寬,而 在每1水平掃描期間1H,被當作成爲Η電平之掃描訊號Ysl 、Ys2、Ys3、…Ysm而輸出之。 在此,在1垂直掃描期間(IF)中,訊號FR爲Η電平, 而且掃描訊號Ysl成爲Η電平之時,當訊號PS變成Η電平 (對於位置於第1行掃描線112之像素120指示正極性寫入)之 時,則之後在掃描訊號Ysl下降時,第1行之正反器132閂鎖 該訊號FR。 因此,依據第1行之正反器132的選擇控制訊號Csl,係 當掃描訊號Ysl下降(即是,當位置於第1行之像素120之 TFT116爲OFF)時,則遷移至Η電平,其結果,第1行之選 擇器1 34因選擇其輸入端,故被供給於第1行之容量線之容 量擺動訊號Ycl成爲高位側之容量電壓Vst( + )。 即是,當掃描訊號Ysl成爲Η電平,指示正極性寫入 之後,當該掃描訊號Ysl下降成L電平之時,容量擺動訊號 Ycl則遷移至高位側之容量電壓Vst( + )。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 28- 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(26 ) 接著,掃描訊號Ys2成爲Η電平之時,訊號PS反轉成 L電平(對位置於第2行之掃描線112之像素120指示寫入負極 性)。之後,在掃描訊號Ys2下降時,第2行之正反器132因 閂鎖該訊號FLD,故選擇控制訊號Cs2係當掃描線Ys2下降 時(即是,當位置於第2行之像素120之TFT 11 6成爲OFF之時 ),則遷移至Η電平,其結果,第2行之選擇器134選擇其輸 入端Α 〇 但是,第偶數行之選擇器134和第奇數行之選擇器134 ,因被供給於輸入端A、B之容量電壓爲互換(參照第2圖) ,故被供給於第2行之容量線113之容量擺動訊號Yc2係在掃 描訊號Ys2下降時,成爲低位側之容量電壓Vst(-)。 即是,掃描訊號Ys2成爲Η電平,指示寫入負極性後 ,當該掃描訊號Ys2下降成L電平之時,容量擺動訊號Yc2 則遷移至低位側之容量電壓Vst(-)。 以下同樣之動作,在第3行、第4行、第5行.....第m 行之正反器132及選擇器134重複被執行。即是,訊號FLD 在爲Η電平之1垂直掃描期間(IF)中,當被供給於第i行之 掃描線的掃描訊號Ysi成爲Η電平之時,i若爲奇數,則指 示正極性寫入,之後,當該掃描訊號Ysi下降成L電平之 時,被供給於第i行之容量線113之容量擺動訊號Yci則自 低位側之容量電壓Vst(-)遷移至高位側之容量電壓Vst( + ), 另外,i若爲偶數,指示負極性寫入,之後,當該掃描訊號 Ysi下降成L電平時,容量擺動訊號Yci則從高位側之容量 電壓Vst( + )遷移至低位側之容量電壓Vst(-)。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 29- 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 _____Β7五、發明説明(27 ) 而且,在下一個垂直掃描期間中,訊號FLD成爲L電 平。因此,被供給於第i行之掃描線U2的掃描訊號Ysi自 Η電平成爲L電平之時,i若爲奇數,則被供給於第丨行之 容量線11 3之容量擺動訊號Y C i,則自高位側之容量電壓 Vst( + )遷移至低位側之容量電壓Vst(-),另外,i若爲偶數 ,則自低位側之容量電壓’Vst(-)遷移至高位側之容量電壓 Vst( + ) 〇 然而,因也反轉訊號PS之邏輯電平,故指示正極性寫 入後,當掃描訊號Ysi下降成L電平時,容量擺動訊號Yci 則自低位側之容量電壓Vst(-)遷移至高位側之容量電壓 Vst( + ),另外,指示負極性寫入後,當掃描訊號Ysi下降成 L電平時,容量擺動訊號Yci從高位側之容量電壓Vst( + )遷 移至低位側之容量電壓Vst(-)之點則不變。 (1-3 : X側之動作) 接著,針對液晶顯示裝置之動作中之X側的動作予以 說明。在此第9圖及第10圖係用以說明該液晶顯示裝置中之 X側動作的時序圖。 首先,當針對第9圖中,當注視於含有第1行之掃描訊 號Ysi成爲Η電平之期間的1水平掃描期間(圖中 所表示之 期間)時,搶先於該期間,依序供給對應於1行1列、1行2列 .....1行η列之像素的灰階資料Data。其中,供給對應於 1行1列之像素之灰階資料Data之時機中,當自移位暫存器 15 0所輸出之取樣控制訊號Xsl成爲Η電平之時,依據對應 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) _ 3〇 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(28 ) 於第1列之桌1取樣開關1 5 2之Ο N,該灰階資料被問鎖於對 應於相同第1列之第1閂鎖電路1 802上。 接著’在供給對應於1行2列之像點的灰階資料Data之 時機中,當取樣控制訊號Xs2成爲Η電平之時,依據對應 於第2列之第1取樣開關1 5 2之〇Ν,該灰階資料各被問鎖於 對應於相同第2列之第1問鎖電路1 5 4,以下爲相同,對應於 1行η列之像點資料Data各被閂鎖於對應於第η列之第}閂 鎖電路1802。依此,對應於位置在第1行之η個像素之灰階 資料Data,則各被閂鎖於對應於第1列、第2列.....第n 列之第1閂鎖電路1 802。 接著,當閂鎖脈衝LAT被輸出時(當其邏輯電平成爲Η 電平之時),各被閂鎖於對應於第1列、第2列.....第η列 之第1閂鎖電路1 802的灰階資料Data,則依據第2取樣開關 1 806之ON,一起被閂鎖於對應於各個之列的第2閂鎖電路 1 806 上。 然後,各被閂鎖於對應於第1列、第2列.....第η列 之第2閂鎖電路1 806上之灰階資料Data,係依據對應於各個 之列的D/A變換,而變換成對應於訊號PS之邏輯電平之極 性側的類比訊號,而被當作資料訊號SI、S2、…Sn輸出。 在此,針對在訊號PS爲Η電平之1水平掃描期間(1H) ,D/A變換群180中之D/A變換動作予以說明。該D/A變換 動作雖然係在第1列至第η列的各列中一起進行,但是爲了 便於說明,以第j列之動作爲代表予以說明。 於第10圖中,針對訊號PS成爲Η電平之1水平掃描期 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -31 - 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(29 ) 間(於第10圖中爲所示之期間:該期間係對應於第9圖中之 期間)。 首先,在第1水平掃描期間之最初預置期間中,訊號 Cset成爲L電平。因此,訊號Cset係隨著解碼器160之解讀 而變成Η電平,訊號Csetl係依據反相器162之反轉而成爲 L電平。依此,於第6圖中,開關1814呈ON,開關1816呈 OFF。 而且,被供給於第1供電線之灰階訊號Vdacl係隨著解 碼器172之解碼而變成Vsw( + ),被供給於第2供電線177之灰 階訊號Vdac2係隨著解碼器174之解讀而成爲Vsk( + )。 再者,如上所述,因訊號Sset與訊號Cset有邏輯電平 反轉的關係,故當訊號Cset成爲L電平之時,訊號Sset則 成爲Η電平。因此,於預置期間中,第6圖之開關SW3則呈 〇Ν。另一方面,第2閂鎖電路1 806因閂鎖灰階資料Data之 各位元DO、Dl、D2、D3,故開關SW0、SW1、SW2則依照 該些閂鎖結果而呈ON、OFF。例如,使灰階資料Data之位 元D0爲「1」,位元D1爲「0」,位元D2爲「1」之時,開 關 SW0、SW2則呈 ON,SW1 則爲 OFF。 而且,當位元D3爲「0」之時,依據開關1814之ON, 節點P則對應著位元D3之「0」而成爲L電平。因此,開 關1 824爲OFF,開關1 826爲ON,故節點Q成爲屬於灰階訊 號Vdacl之電壓的Vsw( + )。 隨之,如第11圖(a)所示,依據開關SW3之ON,對應於 電壓Vs w( + )之電荷則被存儲於資料線114之寄生容量1 850。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) •32- 559752 A7 B7 五、發明説明(30 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外,存儲於依據開關SW0之ON而使兩端成爲短路狀態之 位元容量1 830中的電荷則被歸零。同樣的,存儲於依據開 關SW2之ON而使兩端成爲短路狀態之位元容量1 832中的電 荷也被歸零。 接著,於第10圖中,在訊號PS爲Η電平之期間,其中 之訊號Cset成爲Η電平之置位期間中,訊號Cset成爲L電 平,Cset成爲Η電平。因此,於第6圖中,使開關1814爲 OFF,使開關1816爲ON後,因切換ON、OFF之關係,故節 點P成爲反相器181 2之反轉結果的Η電平。 另外,被供給於第1供電線175之灰階訊號Vdac係隨著 解碼器172之解讀而成爲Vck( + ),被供給於第2供電線177之 灰階訊號Vdac2係隨著解碼器174之解讀而成爲Vcw( + )。在 此,因依據節點P遷移至Η電平,也切換開關1 824、1826 中之〇N、OFF關係,故節點Q則成爲屬於灰階訊號Vdac2 之電壓的Vcw( + )。 而且,如第10圖所示,當訊號Cset成爲Η電平之時, 因訊號Sset成爲L電平,故於該期間,開關SW3爲OFF。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 隨之,如第11圖(b)所示,則於位元容量1 830、1 832各 存儲因應電壓Vcw( + )之電荷。 但是,因開關SW0、SW2照舊爲ON,故如第1 1圖(C)所 示,電荷自位元容量1 830、1832被交接到寄生容量1 850。然 後,當該些容量中之電位差消失時,因電荷的交接結束, 故個容量中之充電電壓(資料線之電壓),在穩態下爲正極性 寫入,成爲對應於灰階資料Data(0101)之電壓V5( + )(參照第 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(31 ) 7圖、第11圖(c))。 而且,在訊號PS爲Η電平期間,其中之訊號Cset爲L 電平之預置期間中,若位元D3爲「1」,節點P因成爲Η 電平,故開關1 824呈ON,其結果,節點Q則成爲屬於灰階 訊號Vdac2之電壓的Vsk( + )。因此,則如第12圖所示,於寄 生容量1 850上存儲因應Vsk( + )之電荷。 之後,在訊號Cset成爲Η電平之期間中,節點P因成 爲L電平,故開關1826成爲ON,其結果,節點Q則成爲屬 於灰階訊號Vdacl之電壓的Vck( + )。因此,如第12圖(b)所 示,於位元容量1 830、1 832上各存儲因應電壓Vck( + )之電 荷,同時,電荷如第12圖(c)所示,從寄生容量1 850被交接 至位元容量1830、1832。然後,當該些容量中之電位差消失 ,因電荷之交接結束,故資料線之電壓,在穩態下爲正極 性寫入,成爲對應於灰階資料Data(llOl)之電壓V10( + )(參 照第7圖、第12圖(c))。 結果,在訊號PS成爲Η電平之1水平掃描期間,其中 之訊號Cset爲L電平之預置期間中,資料訊號Sj係位元 D3若爲「0」則成爲電壓Vsw( + ),位元D3若爲「1」則成爲 電壓Vsk( + )。之後,在訊號Cset成爲Η電平的置位期間中 ,資料訊號Sj係在從電壓Vsw( + )到電壓Vsk( + )的範圍,對 應於灰階資料Data,並且對應於正極側寫入者。 然後,於置位期間因被供給於第1行之掃描線112的掃 描訊號Ysl成爲Η電平,故針對第1行之像素120,係依據 TFT 11 6之ON,在各列施加對應於正極性寫入之電壓的訊號 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34- 559752 A7 B7 五、發明説明(32 ) SI、S2.....Sn於像素電極118。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,當注視於含有第2行之掃描訊號Ys2成爲Η電平 之期間的1水平掃描期間(第9圖及第10圖中所示之期間)時, 則搶先於該1水平掃描期間,依序供給對應於2行1列、2行2 列.....2行η列之像素的灰階資料Data,實行幾乎與前一 個水平掃描期間 相同之動作。 即是,第1,當取樣控制訊號Xsl、Xs2.....Xsn依序 成爲Η電平之時,對應於2行1列、2行2列、…2行η列之像 素的灰階資料Data則各被閂鎖於對應於第1列、第2列、… 第η列之第1閂鎖電路1 802,之後,第2,依據閂鎖脈衝LAT 之輸出,將被閂鎖之灰階資料Data —起閂鎖於所對應的列 之第2閂鎖電路1 806上,第3,輸出對應於該閂鎖結果而類 比變換之資料訊號S 1、S 2、…、S η。 但是,於該水平掃描期間 中,因訊號PS爲L電平, 故在訊號Cset爲L電平之預置期間中,訊號Csetl成爲L 電平,訊號Csetl係依據反相器162之反轉而成爲Η電平。 依此,第6圖中之開關1814呈OFF,開關1816呈ON。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且,被供給於第1供電線175之灰階訊號Vdacl係依據 解碼器172之解讀而成爲電壓Vsk(-),被供給於第2供電線 177之灰階訊號Vdac2係依據解碼器174之解讀而成爲電壓 Vsw(-) 〇 因此,在訊號PS成爲L電平之1水平掃描期間,其中 之訊號Cset爲L電平之預置期間中,位元D3若爲「〇」時 ,節點P因成爲Η電平,故開關1824成爲〇N,開關1826成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 A7 ________B7 五、發明説明(33 ) 爲OFF ’再者,依據訊號Sset成爲η電平,使得開關SW3 成爲ON。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其結果,對寄生容量1 850之充電,係利用皆訊號Vdac2 之電壓Vsw而執行。 另外’位元D3若爲「1」之時,節點P因成爲L電平 ’故開關1 824成爲OFF,開關1 826成爲ON,再者,依據訊 號Sset成爲Η電平,使得開關SW3成爲ON。其結果,對寄 生容量1 850之充電,係利用灰階訊號Vdacl之電壓Vsk(-)而 執行。 之後,在訊號Cset成爲Η電平之置位期間中,訊號 Cset成爲Η電平,因訊號Csetl成爲L電平,故開關1814成 爲ON,開關1816成爲OFF。再者,在訊號Cset爲Η電平之 期間中,因訊號Sset成爲L電平,故開關SW3成爲OFF。 而且,被供給於第1供電線175之灰階訊號Vdacl係成爲 電壓Vcw(-),而被供給於第2供電線177之灰階訊號Vdac2係 成爲電壓Vck(-)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,在訊號PS成爲L電平之1水平掃描期間,其中 之訊號Cset爲Η電平之置位期間中,若位元D3爲「0」時 ,節點Ρ因成爲L電平,故開關1 824成爲OFF,開關1 826成 爲〇N。其結果,節點Q則成爲灰階訊號Vdacl之電壓 Vcw(-) 〇 依此,位元容量1 830、1831、1 832中,所對應之位元爲 「1」者則被存儲著因應電壓Vcw(-)之電荷,同時,對於寄 生容量1 850,則與因應電壓Vsw(-)而所存儲之電荷均等化 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___五、發明説明(34 ) 〇 另外,在訊號PS成爲L電平之1水平掃描期間,其中 之訊號Cset爲Η電平之置位期間中,若位元D3爲「1」之 時,因節點Ρ成爲Η電平,故開關1 824成爲ON,開關1826 成爲OFF。其結果,節點Q成爲灰階訊號Vdac2之電壓 Vck(-)。 依此,位元容量1 830、1831、1 832中,所對應之位元爲 「1」者則被存儲因應電壓Vck(-)之電荷,同時,對於寄生 容量1 850,則與因應電壓Vsk(-)而所存儲之電荷均等化。 該結果,在訊號PS成爲L電平之1水平掃描期間,其 中之訊號Cset爲L電平之預置期間中,資料訊號Sj係位元 D3若爲「0」之時,則成爲電壓Vsw(-),位元D3若爲「1」 之時,則成爲電壓Vsk(-)。之後,在訊號Cset成爲Η電平 之置位期間,資料訊號Sj係在從電壓Vsw(-)到電壓Vsk(-) 爲止之範圍,成爲對應於灰階資料Data,並且對應於負極 側寫入者。 然後,在訊號Cset成爲Η電平之置位期間,因被供給 於第2行之掃描線112之掃描訊號Ys2成爲Η電平,故針對第 2行之像素120,係依據TFT 116之ON,在各列施加對應於負 極性寫入之電壓之資料訊號S 1、S2.....Sn於像素電極 118 中。 以下,在每1水平掃描期間重複執行相同之動作。即是 ,搶先於被供給於第i行之掃描線112的掃描訊號Ysi成爲 Η電平的1水平掃描期間依序供給對應於i行1列、i行2列、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -37 - 丨 j—:-----裝----„—訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 A7 B7_ 五、發明説明(35 ) …、i行η列之像素的灰階資料Data,閂鎖於對應第1列、 第2列.....第η列之第1閂鎖電路1 802,之後,依據閂鎖 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 脈衝LAT之輸出,一起閂鎖所對應之列的第2閂鎖電路1804 ,在各對應之列中D/A變換,被變換成對應於訊號PS之邏 輯電平的極性側之類比訊號,而被當作資料訊號S 1、S2、 …Sn輸出。 此時,資料訊號S1、S2.....Sn之電壓,係i若爲奇 數,因訊號PS成爲Η電平,故成爲對應於正極性寫入者, 另外,i若爲偶數,因訊號PS成爲L電平,故成爲對應於 負極性寫入者。 而且,雖然在下一個垂直掃描期間中,實行相同動作 ,但是針對相同水平掃描期間之時,訊號PS因在每1垂直 掃描期間反轉,故資料訊號SI、S2、…Sn之電壓,係若i 爲奇數,則成爲對應於負極性寫入,另外,若i爲偶數,則 成爲對應於正極性寫入者。 (1-4 :存儲容量及液晶容量中之動作) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著,針對進行如上所述之Y側及X側之動作時,存 儲容量及液晶容量中之動作予以說明。第13圖(a)、第13圖 (b)及第13圖(c)係用以說明該些容量中之電荷之存儲動作的 圖示。 而且,在該些圖之左方的2個容器,係各表示存儲容量 及液晶容量。詳細而言,容器之底面積各表示爲存儲容量 Cstg(119)及液晶容量之大小,於容器中所存積之水表示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 「38 - 559752 A7 B7 五、發明説明(36 ) 爲電荷,其高度表示爲電壓。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,爲了便於說明,針對位置於i行j列之像素120 ,以進行正極性寫入之情形爲例而簡略說明。首先,當掃 描訊號Ysi成爲Η電平之時,因該像素之TFT 116成爲ON, 故如第13圖(a)所示,因應於資料線Sj之電壓的電荷被存儲 於該像素之存儲容量Cstg及液晶容量Clc中。此時,將存 儲容量Cstg及液晶容量Cw中之寫入電壓當作Vp。 接著,當掃描訊號Ysi成爲L電平之時,該像素之 TFT116成爲OFF之同時,在正極性寫入中,被供給於第i 行之容量線1 1 3之容量擺動訊號Y c i,係如上所述的自低位 側之容量電壓Vst(-)遷移至高位側之容量電壓Vst( + )。因此 ,如第13圖(b)所示,存儲容量Cstg中之充電電壓僅提昇屬 於其遷移部分之電壓VQ。在此,Vq= { Vst( + )- Vst(-)丨。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而,存儲容量Cstg之一端因連接於像素電極118,故 如第13圖(c)所示,自被提昇電壓之存儲容量Cstg接收電荷 於液晶容量C\c。然後,當兩容量中之電位差消失時,因停 止電荷之交接,故兩容量中之充電電壓最後成爲電壓Vr。 該電壓I因在TFT 11 6成爲OFF時之大部分期間持續被施加 於液晶容量Cu:,故實際上可以當作係自TFT 116之〇N時施 加電壓V2於液晶容量C\C者。 該電壓I係當使用存儲容量Cstg及液晶容量時, 則可以以下式(2)表示。
Vr = Vp + Vq * Cstg/ ( Cstg + Clc) ...... (2),若存儲容 量Cstg充分地比液晶容量Cu大許多,式(2)則近似於式(3) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 39 _ 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(37 ) 〇 Vr= Vp+ VQ……(2),即是,液晶容量Cu之最終充 電電壓Vr,自初期寫入電壓Vp,作爲移動至容量擺動訊號 Yci之僅提昇V!部分之高位側者,而予以簡化。 在此,雖然爲了簡化分別說明第13圖(b)及第13圖(〇之 動作,但實際上兩者之動作係同時並行執行。再者,雖然 針對執行正極性寫入之情形說明,但是在負極性寫入之時 ,若存儲容量Cstg充分地比液晶容量大許多之時,最 終被施加於液晶容量Cu:之電壓Vp則自初期寫入電壓VP 僅移動至僅遷移容量擺動訊號Yci之部份V!的低位側。 即是,被施加於第i行j列之像素1 20中之像素電極11 8 之電壓Pix(i、j)係如第14圖(b)所示,第1,在TFT116成爲 0N時,暫時成爲被供給於第j列之資料線1 14之資料訊號 Sj之電壓,第2,在TFT1 16成爲OFF後,若爲正極性寫入 ,則依據容量擺動訊號Yci從低位側之容量電壓Vst(-)遷移 至高位側之容量電壓( + ),移動至高位側,另外,若爲負極 性寫入,則依據容量訊號Yci自高位側之容量電壓Vst( + )遷 移至低位側之容量電壓V s t (-),而移動至低位側。 實際上,無法將存儲容量Cstg比液晶容量充分地 增大,再者,液晶容量Cu有容量尺寸依照充電電壓而變化 之特性。因此,Pix(i、j)若例如爲TFT116之0N時,對應於 正極性寫入之白電平的電壓Vs w( + )的話,則在TFT1 16之 OFF後,與容量電壓之上升部分相同並不移動至高位,並 也依存於電壓Vsw( + )或存儲容量Cstg/液晶容量Ck之容量 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) -40· 559752 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(38 ) 比,僅AVwt( + )移動至高位。 於第14圖(b)中,另表示有第1,Pix(i、j)若爲TFT116之 〇N時,對應於正極性寫入之黑電平的電壓Vsk( + )的話,則 在TFT116之OFF後,依存於容量電壓之上升部分或電壓 Vsk( + )、容量比,僅△ Vbk( + )移動至高位之點,第2,Pix(i 、j)若爲TFT 11 6之ON時,對應於負極性寫入之白電平的電 壓Vsw(-)的話,則在TFT116之OFF後,依存於容量電壓之 下降部分、電壓Vsw(-)或容量比,僅Δνψ1:(-)移動至低位之 點,及第3,Pix(i、j)若爲TFT116之〇N時,對應於負極性 寫入之黑電平的電壓Vsk(-)的話,則在TFT116之OFF後, 依存於容量電壓之下降部分、電壓Vsk(-)或容量比,僅△ Vbk(-)移動至高位之點。 如此,若依據本實施形態,在被供給於資料線114之資 料訊號SI、S2.....Sn之電壓振幅以上,像素電極118之 電位成爲位移。即是,若依據本發明,即使資料訊號之電 壓振幅爲窄小,亦可在其範圍以上,擴大被施加於液晶容 量中之電壓有效値。因此,因不需要像以往般,於資料線 1 14之最終階段上設置用以擴大資料訊號之電壓的電平移動 器,故其部分不僅在電路配置上產生充分之空間,又可以 消除隨著電壓擴大而所消耗掉的電力。並且,因可以以低 電壓驅動自X側之移位暫存器150到D/A變換器群180爲止 之所有電路,故構成該些電路之元件(TFT)爲小即可。因此 ,因可以將資料線114之間距縮成更小,故容易達成高精細 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -41 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 A7 B7 五、發明説明(39 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且,在本實施形態中,存儲容量Cstg之另一端連接 於上一行的掃描線11 2 ’同時,當和以多値來驅動掃描線之 方法(例如,參照記載於日本特開平2-9 13號公報,或日本特 開平4-145490號公報之技術)比較時,則有下述之優點。 即是,在以多値驅動掃描線之方法中,掃描線連接存 儲容量之部分,負荷則較大。另外,一般而言,被供給於 掃描線之掃描訊號之電壓振幅,係比被供給於資料線之資 料訊號之電壓振幅大(參照第14(a))。因此,以多値驅動掃 描線之方法中,當想到被施加負荷之掃描線,藉由高電壓 振幅而所消耗的電力時,則要達成低消耗電力化,極爲困 難。 對此,於本實施形態中,依據被供給於容量線11 3之容 量擺動訊號而提昇存儲容量Cstg(119)之另一端,再者,因 以下降放大被施加於液晶容量之電壓有效値,故並無變更 附加於掃描線之容量,而且,將資料訊號之電壓振幅抑制 成較小之部分,因可以縮小掃描訊號之電壓振幅,故可達 成更低消耗電力化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者,於本實施形態中,當和在每一定期間(例如,1 水平掃描期間)移動(提昇、或下降)對向電極之電壓的方 法比較時,則有下述之優點。即是,當移動對向電極之電 位時,寄生於該對向電極中之所有容量因一起受到影響, 故意外地無法達成低消耗電力化。 對此,本實施形態中,因在每1水平掃描期間依序僅移 動容量線11 3之電位,故若注視於1水平掃描期間,得知僅 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 42 - 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(40 ) 有寄生於1條容量線113之容量受到影響。因此,若依據本 實施形態,比起移動對向電極之電位的方法,因藉由電位 移動而受到之影響壓倒性較少’故對低消耗電力化極爲有 利。 除此之外,於本實施形態中,對應於正極性寫入之D/A 變換時,爲了存儲各容量之電荷’上位位元D3若爲「0」, 則須從Vsw( + )切換成Vcw( + ),上位位元D3若爲「1」,則 須從電壓Vsk( + )切換成Vck( + )。再者,對應於負極性寫入 之D/A變換時,爲了存儲各容量之電荷,上位位元D3若爲 「0」,則須從電壓Vsw(-)切換成Vcw(-),上位位元D3若 爲「1」,則須從電壓Vsk(-)切換成Vck(-)。 因此,單純而言,事先將選擇將電壓Vsw( + )、Vcw( + ) 、Vsw(-)、Vcw(-)依序供給於某1條供電線,另外,將電壓 V s k (+)、V c k (+)、V s k (-)、V c k (-)依序供給至另一條供電線, 依照寫入極性或上位位元D3,而可以考慮選擇並使用其中 之任一者的構成。 然而,如此之構成中,各供電線中之電壓變化大,藉 由寄生於該供電線之容量,使得電力浪費地消耗掉。 針對該點若詳細說明,即是,例如在不移動存儲容量 119之另一端時,當依序將電壓Vsw( + )、Vcw( + )、Vsw(-)、 Vcw(-)供電至某1條供電線時,則如第18圖中之S所示的電 壓波形,當依序將Vsk( + )、Vck( + )、Vsk(-)、Vck(-)供電至 另外之1條供電線時,則如第1 8圖中之T所示的電壓波形圖 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -43 - 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 __五、發明説明(41 ) 在此,於電壓波形S中,在D/A變換時(訊號Cset遷移 至Η電平之時,或是訊號Sset遷移至L電平之時,即是’ 從預置期間遷移至置位期間之時),如第18圖或第19圖(A)中 之c、d所示,再者,於極性反轉之時(訊號PS遷移至Η或 L電平之時),則如第18圖或第19圖(Β)中之g、h所不,電 壓變化變大。同樣地,在電壓波形中,D/A變換之時,則如 第18圖或第19圖(A)中之a、b所示,再者,於極性反轉之時 ,則如第18圖或第19圖(B)中之e、f所示,電壓變換變大。 對此,於本實施形態中,在D/A變換之時或極性反轉 之時,因依據反相器1812、1 822、開關1814、1816、1 824、 1 826,而形成將供電從第1供電線175或是第2供電線177中之 任一方切換至另一方的構成,故可以將兩供電線之電壓變 化抑制成較小。 若詳細說時,則係本實施形態中,被供給於第1供電線 175之灰階訊號Vdacl之電壓波形,在D/A變換之時,係如 第10圖或第19圖(C)中之B、D所示般再者,在極性反轉之 時,係如第10圖或第19圖(D)中之F、Η所示般可將電壓變 化抑制成較小。同樣地,被供給於第2供電線177之灰階訊 號Vdac之電壓波形,在D/A變換之時,係如第10圖或第19 圖(C)之A、C所示般,再者,在極性反轉之時,係如第10 圖或第19圖(D)中之E、G所示般,可將電壓變化抑制成較 小0 因此,若依據本實施形態,與可抑制D/A變換之時所 需之8個電壓之最大、最小的振幅之事相得益彰,在D/A變 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -44 - 559752 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(42 ) 換之時或極性反轉之時,因依據將供電從第1供電線1 75或 第2供電線177中之任一方切換至另一方的構成,可以將第1 供電線175及第2供電線177中之電壓變化抑制成較小,故可 以將藉由寄生於該些供電線之容量而所消耗掉之電壓變化 抑制成較小,其結果,可以達到更低消耗電力化。 (1-5 :考察) 然而,如上所述,若存儲容量Cstg比液晶容量C\c大 許多,則最終被施加於液晶容量之電壓,係可以當 作自初期寫入電壓VP移動至僅遷移容量擺動訊號Yci之電 位部分的高位側或是低位側者來處理。 然而,實際上,因受到電路元件或配線中之佈局的制 約,要令存儲容量Cstg成爲液晶容量的數倍程度,則 有界限,故容量擺動訊號Yci之電位遷移部分(提昇或下降 部分)還是不成爲像素電極中之電位遷移部分。即是,容量 擺動訊號Yci之電位遷移部分被壓縮,被當作像素電極118 中之電位遷移部分而反映之。 在此,第15圖係模擬該壓縮率對於存儲容量Cstg/ (黑 顯示之)液晶容量Cu之比率,呈現出怎樣變化的圖示。例 如,存儲容量中之另一端之電位遷移部分爲2.0伏特,像素 電極之電位移動部分爲1.5伏特之時,壓縮率則爲75%。 如該圖所示,可知存儲容量Cstg/液晶容量之比率 越大,壓縮率也隨之變大,而呈飽和狀態。尤其,存儲容 量Cstg/液晶容量Cw之比率在越過「4」附近,可知壓縮率 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -45 - 559752 A 7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(43 ) 爲80%強,呈飽和狀態。在此,存儲容量Cstg/液晶容量Clc 之比率若爲「4」左右,則電壓振幅之減少份可減少約20% 弱,對配置性而言,也較爲實際。 但是,爲了補償電壓振幅之減小部分’第1 ’雖然可以 想到增加供給於資料線Π 4之資料訊號之初期寫入電壓之振 幅,但是,這方法與本發明之目的則成爲相反,無法採用 。尤其,資料訊號SI、S2.....Sn之電壓振幅’係在越過 從移位暫存器150至第2閂鎖電路所到之電路的邏輯電平之 振幅時,在D/A變換器160之輸出段,因在每列需要用以擴 大其電壓振幅之電平移動器,故大幅度刪減消耗電力極爲 困難。換言之,如第2圖所示之構成中,資料訊號SI、S2、 …、Sn之電壓振幅係以不越過從移位暫存器150至第2閂鎖 電路所到之電路的邏輯電平之振幅爲條件。 另外,爲了補償電壓振幅之減少部分,第2,也可以考 慮增加容量擺動訊號Yci之電位遷移部分。但是,過度地 擴大其電位遷移部分,也無法達成原本欲謀求低消耗電力 化之目的。 在此,本發明者模擬了容量擺動訊號Yci之電壓振幅( 即是,存儲容量中之另一端的電位遷移部分),和D/A變換 後之資料訊號之最大輸出電壓振幅的關係。該些模擬結果 各表示於第16圖(a)、第16圖(b)、第16圖(c)、第17圖(a)、第 17圖(b)及第17圖(c)。 該些圖中,第16圖(a)、第16圖(b)及第16圖(c)係針對白 電平以± 1·2伏特,相對於對向電極之電位,固定爲最後被 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -46 - 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(44 ) 施加於像素電極之電壓,另外針對黑電平則以± 3.3伏特、 ± 3.3伏特、± 3·8伏特予以變化之時的圖示。 而且,於該些圖中,將任一者之存儲容量Cstg當作參 數,再者,假設爲正常白色模態。再者,作爲該模擬對象 之液晶容量,係使用像素電極之尺寸爲50//mx 150/zm,像 素電極及對向電極間之距離(格點厚度)爲4.0// m,液晶介電 常數在白電平中爲4.0,在黑電平中爲12.0者。 即使在該些模擬結果之任何之一者,資料訊號之最大 輸出電壓振幅,對於容量擺動訊號Yci之電壓振幅,係具 有最小値。其中,在第16圖U)、第16圖(b)及第16圖(c)中, 可知隨著對應於黑電平之電壓越大,雖然僅有V字形特性 中之左側部分之最大輸出電壓振幅越大,但是,右側部分 則無變化。另外,第16圖(a)、第16圖(b)及第16圖(c)中,可 知隨著對應於黑電平之電壓越大,雖然僅有V字形特性中 之右側部分之最大輸出電壓振幅越大,但是,左側部分則 無變化。 另一方面,於第17圖(a)、第17圖(b)及第17圖(c)中,可 知隨著對應於白電平之電壓變大,雖然僅有V字形特性中 之右側部分的最大輸出電壓振幅變大,但是左側部分並無 變化。 因此,由此可知,資料訊號之最大輸出電壓振幅中之 最小値,係以對應於白/黑電平之電壓,和存儲容量Cstg所 決定。 在此,例如,組合第16圖U)中之V字形特性中之左側 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -47 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 Α7 Β7 五、發明説明(45 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 部分,和第17圖(c)中之V字形中之右側部分時,容量擺動 訊號Yci之電壓振幅若爲1.8〜3.5伏特左右之範圍,則可以 將資料訊號之最大輸出電壓振幅抑制成5.0伏特以下。 尤其,在比較自由可以設計存儲容量Cstg之場合’當 令存儲容量Cstg變成600fF時,亦可以將資料訊號之最大 輸出電壓振幅抑制成4.0伏特以下。 因此,即使依據自移位暫存器150至D/A變換器群180 之電路的邏輯電平之振幅爲5.0伏特的條件,將資料訊號之 最大輸出電壓振幅抑制成5.0伏特以內,於本實施形態中, 仍可以充分地對液晶容量進行寫入。 (4 :液晶顯示裝置之總結) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在上述之實施形態中,雖然爲使用4位元之灰階資料 Data而進行16灰階顯示者,但是,本發明並非限定於此。 例如,即使增加位元數,即使作爲更多灰階亦可,即使依 據以R(紅)、G(綠)、B(藍)之3像素構成1像點,而進行彩色 顯示亦可。再者,在實施形態中,雖然以液晶容量無施加 電壓之狀態下爲最大透過率之正常白色模態來說明,但是 ,即使以在同狀態下爲最小透過率之正常黑色模態亦可。 再者,在上述之實施形態中,雖然舉出於每1水平掃描 期間執行極性反轉的行反轉予以說明,但是,即使例如在 奇數幀中對所有之像素進行正極性寫入,另外,在偶數幀 中對所有之像素進行負極性寫入的幀反轉亦可。 而且,1行份之掃描訊號Ysi成爲Η電平之時,不成爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -48 - 559752 A7 B7 五、發明説明(46 ) 一起供給資料訊號SI、S2.....Sn的線順序構成,而係在 1行份之掃描訊號Ysi成爲Η電平之時,作爲依序供給資料 訊號S 1、S2.....Sn之點順序構成,若在每各列極性反轉 ’則可成爲列反轉。而且,組合列反轉和行反轉,亦可在 所有鄰接的像素上極性反轉,即所謂的像素反轉。 另外,在實施形態之1水平掃描期間(1H)中,當施加預 置電壓\^(\^〜(+ )、\^〜(+ )、\^〜(-)、\^\^(-)中之任一者0於 資料線11 4之時,選擇掃描線112而所對應之掃描訊號成爲Η 電平,係互相排斥地實行之構成。以這樣之構成而言,在 施加預置電壓Vs於資料線114之際,當選則任一掃描線112 之時,因對應於該選擇掃描線之交叉的TFT 11 6成爲ON,而 使資料線114之容量負荷增大,故用以避免此情況發生。因 此,若資料線114之容量負荷不會造成問題的話,即使於施 加預置電壓Vs之預置期間,掃描訊號成爲Η電平之構成亦 可〇 而且,在實施形態中,雖然於元件基板101使用玻璃基 板,但是,即使使用S〇I(Silicon On Insulator)之技術,在 藍寶石、石英、玻璃等之絕緣性基板上形成矽單結晶膜, 組裝各種元件於此而作爲元件基板101亦可。再者,作爲元 件基板1 0 1,使用矽基板之同時,於此形成各種元件亦可。 當使用如此之矽基板時,因可以使用高速之電場效果型電 晶體來作爲開關元件,故易成爲比TFT高速之動作。但是 ,元件基板101不具有透明性之時,必須以鋁形成像素電極 118,另外形成反射層等,來作爲反射型使用。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -49 - 請 先 閱 背 之 注 意 事 項 填 % 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(47 ) 於實施形態中,作爲介插於資料線114和像素電極118 之間的第1開關元件,雖然係使用像TFT般之三端子型元件 ,但是,即使使用像TFD(Thin Film Dioe :薄膜二極體)般 之二端子型元件亦可。 再者,於上述之實施形態中,雖然使用TN型作爲液晶 ,但是即使使用BTN(Bi-stable Twisted Nematic)型、強介電 型等之具有記憶性之雙安定型、高分子分散型、或是將在 分子長軸方向和短軸方向對可視光之吸收具有異方性的染 料(客),溶解於規定之分子配列的液晶(主)後,使染料分子 配列成與液晶分子平行之GH(客主)型等之液晶亦可。 又,即使爲當無施加電壓時,液晶分子對兩基板配列 成垂直方向,另外,當施加電壓之時,液晶分子則對兩基 板配列成水平方向的垂直配向(Homeotropic)構成亦可,或 當無施加電壓時,液晶分子對兩基板配列成水平方向,另 外,當施加電壓時,液晶分子對兩基板配列成垂直方向的 平行(水平)配向(Homogeneous)構成亦可。如此,本發明中 ,作爲液晶或配向方向,可以適用各種者。 (2 :電子機器) 接著,針對使用與上述實施形態有關之液晶顯示裝置 的電子機器,舉出幾個例子予以說明。 (2-1 :投影機) 首先,針對將上述之液晶顯示裝置100作爲光閥使用之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 「50 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(48 ) 投影機說明。第20圖爲表示該投影機之構成的平面圖。 如該圖所示,於投影機1100內部中,設置有鹵素燈等 之白色光源所組成之燈元件1102。自該燈元件1102所射出之 投射光,依據配置於內部之3片透鏡1106及2片二向色鏡1108 而分離成R(紅)、G(綠)、B(藍)之3原色,各被導向於對應於 各原色之光閥的液晶面板100R、100B及100G。 在此光閥100R、100G及100B基本上與上述實施形態之 液晶顯示裝置1〇〇相同。即是,光閥100R、100G、100B係作 爲用以各生成R、G、B之各原色畫像的光調製器而發揮功 會b 。 再者,當B之光和其他之R或G之光比較時,因B之 光的光路較長,故爲了防止其損失,係經由入射透鏡11 22 、中繼透鏡1123及由出射透鏡1124所組成之中繼透鏡系統 1121而被導向。 而且,藉由光閥100R、l〇〇G、100B而各被調製之光, 係自3方向射入二向色稜鏡1112。然後,在該二向色稜鏡 1112中,R色及B色之光係曲折成90度,另外,G色之光則 直線前進。因此,由各原色畫像合成的彩色畫像,藉由投 影透鏡1114被投影在螢幕1120上。 又,因依據二向色鏡1108,對應於RGB之各原色的光 ,入射於光閥100R、100B及100G,所以,直視型面板無須 設置彩色濾光片。 (2-2 :個人電腦) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -51 - 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 559752 A7 _ _ _B7_ 五、發明説明(49 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,針對上述之液晶顯示裝置100適用於對應多媒體 之個人電腦之例予以說明。第21圖係表示該個人電腦之構 成的斜視圖。 如該圖所示,於電腦1200之主體1210上,具備有作爲顯 示部而使用之液晶顯示裝置100、光碟之讀取、寫入驅動器 1212、磁碟之讀取、寫入驅動器1214、立體聲用揚聲器1216 。再者,鍵盤1 222及指示裝置(滑鼠)1 224,係藉由與主體 1210間之輸入訊號、控制訊號等的授受,利用紅外線,形 成以無線執行的構成。 該液晶顯示裝置1 00,因被作爲直視型使用,故以R、 G、B之3像素來構成1像點,同時配合各像素設置有彩色濾 光片。 再者,於液晶顯示裝置100之背面上,設置有用以提高 在暗處之視認性的背光單元(圖示省略)。 (2-3 :行動電話) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,針對上述液晶顯示裝置100適用於行動電話之顯示 部的例,予以說明。第1 6圖係表示該行動電話之構成的斜 視圖。於圖中,行動電話1 300除了具有多數之操作鈕1 302、 接話口 1304、送話口 1 306之外,同時還具有上述之液晶顯示 裝置100。而且,於該液晶顯示裝置100之背面,也設置有 與上述個人電腦相同之用以提高在暗處之視認性的背光單 兀(圖不省略)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -52 - 559752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(so ) (5-4 :電子機器之總結) 而且,以電子機器而言,除了參照第20圖、第21圖及 第22圖說明的電子機器以外,舉例還有具有液晶電視、取 景型或螢幕直視型之磁帶錄像機、車用導航裝置、傳呼機 、電子記事本、計算機、打字機、工作台、影像電話、P〇S 終端、數位照相機、觸控面板之裝置等。對於該些各種電 子機器當然可適用與本發明之實施形態、應用變形例有關 之液晶顯示裝置。 【發明之效果】 若依據以上說明之本發明的話,比起被施加於像素電 極之電壓振幅,因可以將施加資料線之電壓訊號之電壓振 幅抑制成較小,故可以達到低消耗電力化。 【圖面之簡單說明】 第1圖(a)係表示本發明之實施形態所涉及之液晶顯示裝 置之外觀構成的斜視圖。第1圖(b)係針對其線A-A’之剖面 圖。 第2圖係表示同液晶顯示裝置之電氣性構成的方塊圖。 第3圖U)係表示對於訊號PS及訊號Cset的訊號Cset 1 之邏輯電平之真値表。 第3圖(b )係表示對於訊號PS及訊號Cset的訊號 /Csetl之邏輯電平之真値表。 第4圖係表示同液晶顯示裝置中之第2解碼器之解碼結 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -53- 559752 A7 B7 五、發明説明(51 ) 果的真値。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第5圖係表示同液晶顯示裝置中之第3解碼器之解碼結 果的真値。 第6圖係表示同液晶顯示裝置中之D/A變換群之構成的 方塊圖。 第7圖係表示同液晶顯示裝置中之D/A變換中之輸出輸 入特性的圖示。] 第8圖係用以說明同意精顯示裝置中之γ側動作的時序 圖。 第9圖係用以說明同意精顯示裝置中之X側動作的時序 圖。 第10圖係用以說明同意精顯示裝置中之X側動作的時 序圖。 第11圖(a)、(b)及(C)各係用以說明同液晶顯示裝置中之 D/A變換之動作的圖示。 第12圖(a)、(b)及(c)各係用以說明同液晶顯示裝置中之 D/A變換之動作的圖示。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第13圖(a)、(b)及⑷各係用以說明同液晶顯示裝置之像 素之動作的圖示。 第14圖U)係表示同液晶顯示裝置中之掃描訊號和容量 擺動訊號的電壓波形,(b)係表示同液晶顯示裝置中之被施 加於像素電極之電壓波形的圖示。 第1 5圖係表示同液晶顯示裝置中,對於液晶容量之存 儲容量的比和輸出電壓之壓縮率的關係圖。 -54- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210χ297公釐)