TW594137B

TW594137B - Image display apparatus and driving method thereof

Info

Publication number: TW594137B
Application number: TW090122109A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Kageyama; Hajime Akimoto; Yoshiro Mikami
Original assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2004-06-21
Also published as: US7084847B2; JP2003005716A; CN1222919C; CN1392531A; JP3800401B2; KR20020096810A; US20030001870A1; KR100832666B1

Description

594137 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術之背景本發明係關於一種圖像顯示裝置及其驅動方法，尤其是關於一種按照多階調之數位信號而顯示圖像較佳的圖像顯示裝置及其驅動方法。以往，作為圖像顯示裝置，較為人所周知者有在用以顯示圖像之顯示區域上配置將複數條信號線與複數條掃描線配置成矩陣狀，同時在各信號線與各掃描線所相互交又的交叉點附近之各區域上，介以開關元件而配置連接各信號線與各知描線的圖素’而在非顯TF區域上配置用以驅動掃描線的掃描電路或用以驅動信號線的驅動電路者。作為驅動電路，例如Extended Abstracts of the 1997 International

Conference on Solid State Devices and Materials pp.348-349 Fig.2n所記載，係輸入6位元64階調之數位信號，且按照該數位信號而產生64階調之電壓的構成。具體而言，該驅動電路，係具備移位暫存器、資料匯流排、2個閃鎖益、DA轉換電路所構成，在移位暫存器與一方之閂鎖器之間配置有用以轉送6位元之二進位資料的資料匯流排，而一方之閂鎖器係連接在各資料匯流排上。該情況，用以驅動一條之信號線的閂鎖器係分成6個系統，各系統之輸入側分別連接在資料匯流排上。亦即，資料匯流排與一方之閂鎖器係由6條線連接。輸入至6條之資料匯流排上的6位元之二進位資料，係依移位暫存器輸出之閃鎖脈波記憶在一方之閃鎖器上，在所有的閃鎖器中記憶有資料之後，依閂鎖脈波而記憶在一方之閂鎖器上的資料係 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱) ~ --- 裝訂

線 594137 A7 B7 多、發明説明（2 轉送记憶在另一方之閃鎖器上。記憶在另一方之閃鎖器上的資料係可保持至再次被閂鎖為止，且記憶在另一方之問鎖器的資料可利用D A轉換電路轉換成6 4種類中之1個階調電壓，而被轉換之1個階調電壓可輸出至信號線上。在圖像顯示裝置中内建驅動電路的情況，當圖像顯示裝置之顯示階調數（即資料之位元數）變多時，驅動電路之製作範園就會隨著資料線之增加而變大。但是，配合顯示階調數之增加而增大驅動電路之製作範圍，由於其非顯示區域會變大，所以有必要限制驅動電路之製作範圍。例如，為了以彩色縱線條（strip)之圖素，實現2〇〇圖素/英寸之精細度的圖像顯示裝置，因信號線之間隔，係2.54 mm +200 + 3色与約42 // m，而在此間，就有必要配置用以驅動i條信號線的電路。然而’為了實現200圖素/英寸之精細度的圖像顯示裝置，而在採用以往之構成時，由於佈線數多，所以無法將信號線之間隔設在所要求的尺寸中。亦即，以往技術中，係構成以6條線連接資料匯流排與一方之閂鎖器，以6條線連接一方之閂鎖器與另一方之閂鎖器，以6條線連接另一方之閂鎖器與〇八轉換電路，並將 6位元之二進位資料轉送至dA轉換電路上。而且，使用薄膜電晶體（以下，稱為TFT)之閘極所用的閘極金屬，以及與TFT之源極電極、汲極電極相連接的佈線金屬之2種類，若使用3種類以上則由於步驟數會增加，且成本會變高所以一般而了不佳。因此，因將以2個閂鎖器為間隔而連 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱) 裝訂

線 594137 五、發明説明（3 ) 結資料匯流排與DA轉換電路之6條佈線（與該縱向之佈線在1)入轉換電路中交体4)及向之階調電壓線群，分別使用線的橫 6條佈線無法重叠，故不得已要二而使縱向之規則為空間_，佈線—的情況，為了要佈設二局二需要(4+4)x6.48"m的寬度，最後就超出被的42从m。又：當TFT之個數大幅受到階調數之增加的影響，且資料《位疋數為的情況，只有^轉換電路，有必要配置TFT之個數為kx2u次方個（6位元之情況為個）的TFT UL，為了將仏元之閃鎖電路配置成2個電路，只要不以Mm以下之佈局規則來形成，則在現實上就無法達成。又’内建於圖像顯示裝置中的驅動電路，有必要儘量抑制其靖耗電力。亦即，此係因圖像顯示裝置之消耗電力與適用製品之電池工作時間等有大大關係之故。因驅動電路而消耗的電力之一個中有因資料匯流排而消耗的消耗電力。資料匯流排係扮演將來自外部之輸入資料傳遞至問鎖器上的功能。資料匯流排係一種資料傳輸速度高且消耗電力最大的佈線之-。該資料匯流排中的消耗電力，由於係與佈線電容、資料之變化次數及信號電壓之二次方成正比，' 所以為了要減少資料匿流排之電力，有財法就是刪減佈線電容、f料之變化次數及信號電壓。資料匯流排之佈線電容之中的佈線交叉電容係顯示較大的電容。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱）訂線 594137

在構成上述圖像顯示裝置時，可附加以下之要素。 (1)上述解碼機構係分割成複數個，被分割之各解碼機構係互為相對配置而成。 ”（2)在上述解碼機構上連接有用以傳輸上述開關驅動信、號的複數條開關驅動線，在上述觸發信號輸出機構上連# ' 有用以傳輸上述觸發信號的複數條觸發線，在上述複數個開關機構上連接有分別將指定階調電壓傳送至指定信號線上的輸出線。 | (3 )上述複數條開關驅動線與上述階調電壓線群，係分別交叉配置在上述複數條觸發線與上述各輸出線上。 (4)上述階調電壓線群，係分別沿著上述複數條開關驅動線而平行配置。 (5 )對上述階調電壓線群之1條階調電壓線，平行配置有1條之開關驅動線。 (6)對上述階調電壓線群之1條階調電壓線，以上述1條之階調電壓線為間隔而平行配置有2條之開關驅動線。 (7 )上述階調電壓線群與上述複數條開關驅動線，係形 . 成於相同的佈線層上。 ^ (8 )上述複數條觸發線與上述各輸出線，係形成於相同的佈線層上。 (9 )在上述各輸出線與上述複數條信號線之間，配置有用以從上述各輸出線分配輸出電壓至複數條信號線上的分 - 配機構。 (10)上述階調電壓線群與上述複數條開關驅動線，係由 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 594137 A7 ___B7 五、發明説明（6 ) 鋁或銅製之佈線材料所形成。 (11) 當顯示階調數設為η時，上述階調電壓線群之佈線條數，為η以上2 η以下。 (12) 上述圖像顯示機構 '上述階調電壓線群、上述複數個開關機構及上述觸發信號輸出機構，係形成於同一基板上。 (13) 上述解碼機構’係黏著在上述基板之表面或配置於上述基板之周邊而成。 (14) 上述圖像顯示機構、上述階調電壓線群、上述複數個開關機構、上述解碼機構及上述觸發信號輸出機構，係形成於同一基板上。 “ (15) 上述觸發仏號輸出機構，係使用移位暫存器電路所形成。 (16) 上述複數個開關機構，係分別包含有：第一薄膜電晶體，依上述觸發信號之輸入而導通之後用以傳輸上述開關驅動信號；以及第二薄膜電晶體，依上述第一薄膜電晶體之輸出的開關驅動信號而導通之後用以將階調電壓傳輸至上述輸出線上。 (17) 上述複數個開關機構係分別具備有電容器，藉以保持上述第一薄膜電晶體之輸出的開關驅動信號。 (18) 上述電容器，係由上述階調電壓線群中之任一條階調電壓線、及形成於與上述階調電壓線群不同之配線層上的電極相重疊而形成的靜電電容。 (19) 上述複數個開關機構係分別具備有記憶機構，藉以 -9- 594137 五、發明説明（7 ) 記憶上述第-薄膜電晶體之輸出的開關驅動信號以作為至少1位元之資訊。 (2〇)上述複數個開關機構，係分別配置於每一個各開關驅動線與各觸發線所互相交又之交又點附近的區域上。 (21) 上述第-薄膜電晶體與上述第二薄膜電晶體，係在上述階調電壓線之階調電壓相對低於上述開關驅動線之信號電壓時，使用η通道薄膜電晶體所形成；而在上述階調电壓.泉之1%肩4壓相對而;^上述開關驅動線之信號電壓時，使用Ρ通道薄膜電晶體所形成。 (22) 複數個㈣關機構，係分別具備有用以放大上述開關驅動信號的電壓位準轉換機構。 (23) 將特疋電壓或共用信號供至上述電壓位準轉換機構的佈線，係分別平行配置在上述階調電壓線群上^ (24) 其具備有將分別互異的電壓施加在上述階調電壓群上的電壓產生機構。 (25) 上述電壓產生機構，係由串聯連接電壓源的複數個梯形電阻所構成。 (26) 上述電壓產生機構，係與上述圖像顯示機構、上述階調電壓線群、上述複數個開關機構及上述觸發信號機構同時形成於同一基板上。 (27) 上述圖素，係具備有挾持於包含透明絕緣基板之一對基板間的液日％，而上述液晶之透光率係對應來自連接上述圖素之開關元件的電壓而產生變化者。 (28) 上述圖素，係具備有形成於絕緣基板上的發光膜， 594137

而上述發光膜之發光強度係對應來自連接上述圖素之開關元件的電壓而產生變化者。 (29) 其具備有依序將掃描脈波信號輸出至上述複數條掃描線上的掃描機構。 (30) 將上述解碼機構輸出開關驅動信號至上述複數條開關驅動線時的驅動頻率，設定成上述觸發信號輸出機構輸出上述觸發信號時的驅動頻率之2倍以上。

(3 1)有關輸入至上述解碼機構之階調資料的同時之資料切換係為2以下，上述解碼機構係按照上述階調資料而依序輸出用以選擇單一條之開關驅動線的開關驅動信號。裝訂

若依據上述機構，則由於解碼機構具有用以將階調資料轉換成類比信號之數位/類比轉換功能與用以選擇信號線 <功能，且按照解碼機構之輸出的開關驅動信號與觸發信號輸出機構之輸出的觸發信號而選擇指定之階調電壓線，以將來自所選擇之階調電壓線的階調電壓輸出至指定的信號線上，所以相對於用以顯示高精細且多階調之圖像的顯 π區域，即可更縮小為了驅動信號線而配置於非顯示區域上的驅動電路之佔有面積。又，由於為了選擇單一條之階調電壓線而使用解碼機構所以開關驅動線之中資料會產生變化的開關驅動線最大為2且資料之變化次數會變少，即使在資料每次產生變化時配線間之電容進行充放電，亦可因變化次數之減低而減少消耗電力。更且，在顯示多階調之圖像時，由於可減少交叉部線，

594137 五、發明説明（9 ) 部線電容，所以可減少傳輸高速信號之開關驅動線上的電力消耗。圖式之簡單說明圖1係顯示本發明第一實施形態之圖像顯示裝置的主要部分構成圖。圖2係說明因複數條電壓源而產生階調電壓之方示意圖。圖圖3係說明使用梯形電阻而產生階調電壓之方法的示意圖4係顯示用於本發明圖像顯示裝置之開關電路之另一實施形態的電路圖。圖5係用於本發明圖像顯示裝置之解碼器的方塊構成圖。圖6係說明圖5所示之解碼器之邏輯的示意圖。圖7係使用圖1所示之解碼器以作為外部IC的方塊構成圖。圖8係本發明圖像顯示裝置之移位暫存器的電路構成圖。圖9 A〜9C係說明圖8所示之移位暫存器之構成要素的示意圖。圖1 0係說明圖8所示之移位暫存器之動作的時序圖。圖11係顯示用於本發明圖像顯示裝置之開關電路之另一實施形態的電路構成圖。圖12係使用本發明圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置時之圖素的構成圖。圖 13係使用本發明圖像顯示裝置以作為自發光型顯示裝 12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 594137 A7 __B7 發明説明（1G+) " " ' ---- 置時之圖素的構成圖。圖14係說明本發明圖像顯示裝置之動作的時序圖。圖15係使用本發明圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置時之交流化方法的說明圖。圖16係使用本發明圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置時之解碼器之邏輯的說明圖。圖1 7係使用·本發明圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置時之另一交流化方法的說明圖。圖1 8係使用本發明圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置時之階調與電壓之關係的說明圖。圖1 9係使用本發明圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置時之解碼器之邏輯的說明圖。圖2 0係顯示本發明圖像顯示裝置之D A轉換部的電路佈局圖。圖2 1係顯示本發明圖像顯示裝置之第二實施形態的主要部分構成圖。圖2 2係說明用於圖2 1所示裝置之開關電路之位準轉換動作的示意圖。圖23係說明圖21所示之裝置之動作的時序圖。圖24係顯示本發明圖像顯示裝置之D a轉換部的電路佈局圖。圖2 5係顯示本發明圖像顯示裝置之第三實施形態的主要部分構成圖。圖26係說明圖25所示之裝置之動作的時序圖。 -13- 本纸張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公复) 594137 發明説明（11 岡圖27係顯示本發明圖像顯示裝置之分配電路的電路構成具體例之詳細說明 ::，係根據圖式說明本發明之_實施形態。示本發明第一實施形態之 …項口琢•”·貝不衮置的王要邵分構店圓。圖1中’在絕緣基板丨之上形成有移位暫存器2、= 3、DA轉換部4、掃描電路卜顯示區域6。顯示區域Γ 係形成作為用以顯示高精細且多階調的圖像裝 ==車,有：設複數條信號線S1〜％、複數條掃描： G卜G2成料狀，在各㈣線與各掃描線互相交又的交又附权各區域上形成有作為開關元件的圖素Ur及圖素8 久，《閘極係連接掃描線⑺〜以，源極電極係連接各仏唬、桌S1〜S6，汲極電極係分別連接圖素8。訂 1外’在本實施形態中，為了簡單說明起見，雖分別續不信號線有6條、掃描線有2條、圖素TFT7及圖素8有6><2 個，但是該等的個數，實際上係由圖素^個數所決定。例如，在圖像顯示裝置之顯示資訊量為彩色vga的情況，線由於圖素8及圖素TFT7之個數為6嫩彻χ3 (紅 ::所以信號線有_Χ3(紅、綠、藍)條、掃描線有48。相對於顯7F區域6，在非顧—ρu 在非顯不£域上，設有對各掃描線二?2依序輸，掃描脈波的掃描電路5，同時形成有移位 S1子=器3、D A轉換部4以作為用以驅動信號線 S1〜S6的驅動電路。 -14-

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、DA轉換部4’係為了將多階調之階調資料轉換成類比值之1¾调私壓’而構成具備有n條之階調電壓、2 χη 條之開關驅動線D1-1〜DlM、D1-2〜Dn-2、觸發線⑴〜⑴、輸出線XI〜X6以作為階調電壓線群。分別將開關驅動線m· 1 Dn 1 D1-2〜Dn-2連接在解碼器3之輸出部上，將觸發線 Q1〜Q3連接在暫存器2之輸出部上，將輸出線χι〜χ6連接在信號線S1〜S6上。開關驅動線與階調電壓線之配置的關係，相對於任意的自然數iSn，係在第i條之階調電壓線Lvi之兩側平行配置有開關驅動線Di-Ι及Di-2。亦即，相對於！條之階調電壓線在其兩側配置有2條之開關驅動線，以有效活用各開關驅動線間之區域。更相對於各開關驅動線佈線在觸發線Q1〜Qn所交叉的方向上，同時相對於1條之觸發線平行配置有2條的輸出線，且在觸發線Q1〜Q3、輸出線XI〜X6及各開關驅動線或階調電壓線所交叉的交叉點附近之區域上分別設有開關電路s w。在階調電壓線LV1〜LVn上施加有互為不同的電壓vi〜Vn 以作為對應顯示階調的階調電壓。各階調電壓線，例如係使用銘或銅之低電阻係數的佈線材料所構成，而各階調電壓線之終端係連接在電壓產生機構上。例如圖2所示，作為該電壓產生機構，可使用依與階調數相等之η個電壓源來產生電壓者。又如圖3所示，亦可使用在產生電壓V 1、V η之電壓源之間串聯連接有複數個梯形電阻2 1，且利用複數個梯形電阻2 1對電壓進行分壓， _______ -15 垂本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)

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並刀別將電壓VI、Vn及分壓後之電壓當作階調電壓 VI〜Vn而依序施加在階調電壓線LV1〜LVn上者。另外，並排階碉電壓線LV1〜LVn的順序或所供給之電壓^^〜¥11的順序並無特別被限定。開關電路SW ’係具備有^通道之TFTtrl、η通道之 TFTtr2、電容器（靜電電容）Cm所構成。TFTtrl係作為第一薄膜電晶體，其閘極連接在觸發線Q11，源極電極連接在階調電壓D1-1上，汲極電極連接在電之一端上，與傳輸觸發線Q1之觸發信號同步而導通，以形成在電容器 C m抽樣開關驅動線d 1 - 1之資料（開關驅動信號）的構成。電谷器C m係當作用以記憶丨位元資料的記憶機構，其另一方的端子係連接在階調電壓線L v 1上，以形成接近交流接. 地的狀態。另外’在未能獲得接近交流接地之條件的情況，係如圖 4所示，亦可採用將電容器(^111之一方的端子連接在與階調電壓線LV1不同的接地佈線22上之構成。 TFTtrl之沒極電極，係連接在當作第二薄膜電晶體的 TFTtr2之閘極上。TFTtr2之源極電極與汲極電極，係分別連接在階調電壓線LV1及輸出線XI上，構成依在電容器 Cm所抽樣的資料而進行〇n/〇ff控制的開關。亦即， TFTtr2 ’係在對電容器c m施加高電壓時就會〇 n (導通），而在施加低電壓時就會OFF (截止）。開關電路S W，係以觸發信號之輸入為條件，挺成作為響應來自開關驅動線之資料（開關驅動信號）而選擇指定的 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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594137 A7 B7 五、發明説明階調電壓線LV1，並將來自指定之階調電壓線LV1的階調電壓V 1，介以輸出線X 1而輸出至信號線s 1的開關機構。另外，亦同樣構成在輸出線XI〜X6、開關驅動線D1-1〜Dn-1 、D1-2〜Dn-2之所有的交點上配置成矩陣狀的開關電路。

解碼器3，係構成作為按照數位值之多階調的圖像資料 (η位元之圖像資料，例如，6位元6 4階調之圖像資料）而輸出用以選擇其中一條階調電壓線之開關驅動信號的解碼機構。本實施形態中的解碼器3，係為了按照多階調之圖像資料而對2條之開關驅動線輸出令丨，，之資料（開關驅動信號） ’而從2系統份的資料線Data-1、Data-2輸入圖像資料。亦即，如圖5所示，解碼器3係具備有2個解碼器丨丨、i 2 所構成。各解碼器1 1、1 2係在分別從資料線Data_丨、Data_ 2對輸入端子A-l、A-2輸入高階調之圖像資料時，按照圖6 所不之邏輯，2系統之輸出端子γΜ〜γη」、γι·2〜γη-2之中，每一系統只對單一輸出端子輸出，，厂，之信號（開關驅動裝訂

信號），而對其他的輸出端子輸出，，〇，，之信號。另外，沒1”表示高電壓，”〇’，表示低電壓。又，輸入h 係二進位資料。又輸人至in之資料為了纟易瞭解說明起身 :雖係顯示…，但是只要是有„種類之元件編號則無詞疋用哪一個兀件編號皆可，例如，亦可使用〇至（η _丨）之类罕。又在解碼器3之輸入上雖有Α]與Α_2之2系統以作j 輸^端子’但是亦可在解碼器U ' 12之輸人端子前設屬間隔件以形成1系統。又雖係將解碼器3彙集配置在 1個地方，但是亦可將解 -17-

594137 A7 B7 五、發明説明（15 ) 碼器1 1、1 2以D A轉換部4為間隔而配置在其兩側。又，如圖7所不，解碼器3，亦可採用外部IC23配置在絕緣基板 1之外部，並介以撓性電纜(FPC) 24連接絕緣基板1及外部 IC23的構成。又，亦可直接將外部IC23直接安裝在絕緣基板1之表面上。移位暫存器2 ’係當作與圖像資料同步依序輸出觸發信號的觸發k號輸出機構’例如圖§所示，係使用反相器、時脈反相器、及閘所構成。如圖9 a〜9 C所示，反相器、時脈反相器、及閘，可由使用T F T之電路來構成。如圖1 〇所示’該移位暫存器2，係響應時脈ck與反相時脈CKN及啟動脈波S T ’從及閘依序產生觸發信號（觸發脈波）q 1、 q2、q3。另外，移位暫存器2之電路中，雖可依序輸出觸發脈波ql〜q3，但是該順序係以輸入資料與信號線之關係而決定者，該順序並未被特別限定。掃描電路5，例如由與移位暫存器2同樣的電路所構成，構成作為對掃描線G1〜G2依需輸出掃描脈波信號的掃描機構。雖係就使用η通道以作為用於D A轉換部4之開關電路S W 的T F T加以敛述，但是如圖1 1所示，亦可採用混入D a轉換部4中使用η通道TFT之開關電路SW、及使用p通道 TFT之開關電路SWp的構成。亦即，藉由在階調電壓線 L V i之階調電壓相對低於開關驅動線D丨之信號電壓的情況就使用η通道TFTtr2，在階調電壓線L V j之階調電壓相對高於開關驅動線D j之信號電壓的情況就使用p通道TFTtr2p， •18- 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) » 裝訂

線 W4137

在顯7JT區域6上; El . f 顯不圖像時，圖像顯示裝置之各電路就二^如圖14所示。首先，在解碼器3上，對資料線Data-1 Γ ^第奇數個圖像資料對，資料線Data_2輸人第偶數個圖貝料以作為多階碉之圖像資料。例如，在顯示區域6應 ••肩示之橫1列之圖像資料#1〜#6由左至右依序為[2, 3, 4 ; ^ η]的情況，可對資料線輸人[2,（ d之順序的圖像具科、，而料料線D咖領M3, 2, n]之順序的圖像資料。圖像《料當由解碼器3解碼時，就當作由圖像資料所選擇，/關驅動、’泉，而開關驅動線D1 -1〜Dn-1之中的1條就會變成’’ 1 ’，，同時開關驅動線D1_2〜Dn-2之中的i條會變成^，， :與孩SM象資料之輸入时，而從移位暫存器2，對觸發線Q1〜Q3依序輸出觸發脈波。當觸發脈波依序輸出時，連接在觸發線Q1〜Q3上的n通道TFTtrl就會變成導通（〇n)，且開關驅動線之資料會依序被抽樣，而連機在各觸發線 Q=Q3上的開關電路sw之中，在對開關驅動線輸出，，1，，之資料的開關電路S W上會對圖像資料記憶”丨，，之資料，在對開關驅動線輸出’’ 〇，，之資料的開關電路s w上會對圖像資料圮憶0 ”之資料，該等的資料將保持至再次被抽樣為止。在孩期間，記憶，，1 ”之資料的開關電路S W之TFTtr2會變成導通（ON)，而階調電壓線LV1〜LVn之中，連接記憶有，，Γ，之:貝料的開關電路S W之階調電壓線的階調電壓會輸出至輸出線上。亦即，按照從時間to開始的觸發脈波，對輸出線χι〜χ6 依序輸出階調電壓，各階調電壓則供至信號線S1〜S6。最 •20- 本紙張尺度適財®國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)

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初的觸發脈波在從觸發線Q 3所產生的時間t丨中可對所有的信號線S1〜S6分別供給對應圖像資料[2, 3, 4, 2, u…的階調電壓[V2, V3, V4, V2, VI，Vn]。在階調電壓施加在各信號線S1〜S6上的過程中，從掃描電路5在每1條線期間依序將掃描脈波輸出至各掃描線、G 2上。1條線期間係指時間t 〇〜12及12〜〖4之各自的期間，掃描線G1在時間t0〜條線期間係變成”厂，，而掃描線G 2在時間t 2〜14之1條線期間則變成”丨”。當掃描線G 1為㊉1 ”時，在連接掃描線G i之i列的圖素 TFT7方面，其源極電極_汲極電極間會變成導通狀態，至遲在時間t 1〜t2之間會對第丨列之圖素8寫入來自信號線 S1〜S6的階調電壓。同樣地，在時間t2〜t4之間，在時間〇之前可對所有的信號線S1〜S6供給分別對應圖像資料[2,丨，n，4, 3,丨]的階調電壓[V2, VI，Vn，V4, V3, V1]，且對第2列之圖素8，至遲在時間t3〜t4之間寫入來自信號線S1〜S6的階調電壓。藉由反覆進行以上之動作，即可對所有的顯示區域6之圖素8 施加目的電壓，以在顯示區域6之整體上顯示圖像。在驅動圖像顯示裝置時，解碼器3之驅動頻率，係與資料線Data-l及Data-2輸入的圖像資料之頻率相同。另一方面，開關電路SW係在1條線期間由觸發線之觸發脈波驅動i 次。該情況，在1條線期間，由於至少輸入有2個資料，所以解碼器3之驅動頻率會變成開關電路s w之驅動頻率的2 倍以上。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)

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線 594137 A7 ____B7 五、發明説明（19 ) 在此，在使用圖像顯示裝置作為液晶顯示裝置的情況，供至圖素8的電壓有必要使用每丨圖場反轉極性的交流電壓 ’且有必要將該交流電壓供至液晶且以其有效值之電壓來改變透光率。在將每1圖場期間反轉極性的交流電壓施加在圖素上時，可採用如下2個方法中之任一個方法。作為X流化之第一方法，有如圖1 5所示，係一種固定施加在共用電極30 (圖12之共用電極30)上的電壓Vc，且使圖素8之電壓在每1圖場期間反轉的方法。v 1係最高電壓，Vn係最低電壓。在對圖素8施加較高的交流電壓值Vinax 之情況，就如（1 )之線所示，在每丨圖場期間分別輸出電壓 VI與電壓vn。另一方面，在對圖素8施壓較低的交流值電壓:值V m i η之情況，就如（2 )之線所示，在每i圖場期間分別輸出 V (n/2)與V [(n/2)+l]。該情況，解碼器1 1、丨2，係按照圖1 6之邏輯而動作。亦即’在第奇數個圖場期間與第偶數個圖場期間其輸出會進行out-Ι〜〇ut-(n/2)、及out-((n/2)+l〜out-n之輸出的切換。又’該情況’ π係圖像顯示裝置可顯示的階調數之2倍。例如，階碉位元數為6位元的情況，由於階調數為6 4 ,所以 n=128。又有藉由對階調電壓線在每}圖場交互供給2值之电壓使之交流化的方法。該情況，η就與圖像顯示裝置可顯示的階調數相同❶例如，階調位元數為6位元的情況，由於階調數為6 4，所以η = 6 4。作為X流化之第二方法，則如圖1 7所示，有使共用電壓 (施加至圖1 2之共用電極3 0的電壓）V c交流化的方法。該 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐） 594137 A7

594137 A7 B7 五、發明説明（21 )

(即階調電壓線之數η)，最大為階調數之2倍，最小為階調數之1倍。 P 其次，圖2 0係顯示D A轉換部4之電路佈局例。該電路佈局例，係只記載包含有將開關電路S W在紙面橫方向上分成2個電路，在紙面縱方向上分成4個電路的區域。階調電壓線LV1、LV2、及開關驅動線Dl-1、Dl-2、D2-1、D2_2，係利用形成於同一層上的金屬佈線沿著紙面橫方向上佈設開關驅動線雖係用以傳輸南速的信號’而階調電壓線則以交流方式接地，但是其佈線長度由於有必要在紙面橫方向佈設較長，所以作為紙面橫方向之佈線的開關驅動線與階調電壓線較佳者為由鋁或銅所形成且以降低電阻者較佳。觸發線Ql、Q2及輸出線XI〜X4，係使用與形成τ ρ T之閘極部的金屬佈線同一層的金屬佈線，且佈設在階調電廢線與開關驅動線所交叉的紙面縱方向上。又在開關驅動線 D1 -1與階調電壓線L V 1之間、階調電壓線l V 1與開關驅動線D1-2之間、開關驅動線D2-1與階調電壓線LV2之間、階調電壓線LV2與開關驅動線D2-2之間分別形成有開關電路 SW。在各開關電路SW上，形成2個η通道TFTtrl及tr2，並使用金屬佈線、閘極金屬膜，按照圖4所示的電路圖予以佈線。TFTtrl及tr2係形成於多晶矽膜與閘極金屬膜之交叉部上。多晶矽膜係除了與閘極金屬膜之交叉部以外皆有摻鱗’且成為η通道T F T。電容器C m係形成在使階調電壓線之金屬佈線、與閘極金屬膜（形成於與階調電壓線不同之佈線層上的電極）重疊的區域上。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

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又在本貫施㈣中，分別連接在解碼器丨卜丨^條的肖關驅㈣之狀態的變化數’最大為2,平均值為2X(Wl/n 。另外，1/n係表示發生相同資料的機率。換算亦有i . 5條所;即Cl: : t T信號線每條觸條輸出佈線及】開關驅動線’所以不會在開關驅動線彼此之間互相交 ^因而，即使階調數n增加，該交叉部線數亦不會改變。因而’即—使為多階調顯示之圖像顯示裝置，亦可減少交 =(即又又部線電容)，且可減少傳輸高速信號之開關驅動線上的電力消耗。如此，在本實施形態中，最大值為階調位元數2位元以上，平均值為階調位元數4位元以上，而變化數會變少。料，由於係依解碼器U、12分別只在單一之開關驅動線上輸出”1”之信號，所以可減少資料之變化次數。因而，與利用資料匯流排輸入多階調之資料以作為二進 :資料的習知方式相較，則依據本實施形態，消耗電力之最大值為2位元以上，平均值為4位元以上，且即使在顯示多階調之圖像的情況，亦可減少消耗電力。又右依據本貫施形態，則如圖7所示，在將解碼器3構成作為外部IC23的情況，亦可同樣地減低驅動連接外部ι(：23 與圖像顯示裝置之間的撓性電纜之寄生電容的消耗電力，且可減低撓性线24等之外部佈線之高速信號的消耗電力。其次，按照圖21說明本發明之第二實施形態。本實施形 -26- t紙張尺度適财s @家標準(CNS) M規格(21GX 297公爱)

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態，係在絕緣基板5 1之非顯示區域上，設置Da轉換部w 以取代DA轉換部4，並設置解碼器53以取代解碼器3，其他的構成則與圖1所示者相同。另外，圖2 i中，只顯示與信號線S1〜S3有關聯者。 ....... Λ 解碼器5 3，係構成在多階調之圖像資料輸入至資料線 Data時，會對讀開關驅動線D1〜Dn中之(條的開關驅動線輸出”丨”的資料（開關驅動信號），而對其他的開關驅動線輸出” 0 ”之資料。 DA轉換部54，係具備有n條之階調電壓線LVi〜LVm 條之開關驅動線D1〜Dn、觸發線Q1〜q3、輸出線幻〜幻、接地線GND、脈波線LP，並佈設有與各開關驅動線平行的接地線GND、脈波線LP、階調電壓線Lvl〜LVn ,在與該等佈線相交叉的方向上分別平行佈設有觸發線Q1〜Q3& ^ 出線X1〜X3，且在各線互相交叉之交叉點附近的區域上分別形成有開關電路S L。分別將開關驅動線D1〜Dn連接在解碼器53之輸出部上，將觸發線Q1〜Q3連接在移位暫存器2之輸出部上，將輸出線XI〜X3連接在信號線S1〜S3上。各開關驅動線與各階調電壓線之佈置的關係，相對於任意的自然數i S η，係在第i條階調電壓線l v i上平行配置有開關驅動線D i。在各階調電壓線LV1〜LVn上，與上述實施形態同樣，施加有相異的電壓VI〜Vn以作為對應顯示階調的階調電壓。在接地線GND上施加有對應資料，，〇，，之低電壓，在脈波線L P上供給有在開關電路s L需要進行移位動 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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線 594137 A7 ______B7 五、發明説明（25 ) 作脈波。開關電路S L ’係由η通道之Tj?Ttr3〜tr6及電容器（靜電電容）C 1所構成。該開關電路S L係構成具備有作為響應觸發信號與來自開關驅動線之資料（開關驅動信號）而選擇指定階調電壓線的開關機構之功能，同時具備有作為用以放大開關驅動線之電壓的移位器（電壓位準轉換機構）之功能。 TFTtr3及丁？1^5之閘極係成為連接在觸發線(^1上，當從觸發線Q1輸入觸發脈波（觸發信號）時，會與該觸發脈波同步，在電容器C 1之一端a抽樣開關驅動線d 1的電壓，且在電谷器C1之一端b抽樣接地線GND之電壓的構成。電容器 C 1之兩端係形成分別連接在TFTtr4之閘極與汲極電極上，以便利用脈波線L P之脈波對b點之電壓進行移位的構成。另一方面，TFTtr6之源極電極與汲極電極係分別連接在階調電壓線L V 1與輸出線X 1上，構成利用b點之電壓以在階調電壓線L V 1與輸出線X 1之間進行on/off控制的開關。亦即，TFTtr6 ,係在b點施加高電壓時會導通（on)，而施加低電壓時會截止（OFF)。另外，亦同樣構成在各輸出佈線XI〜X3、開關驅動線D1〜Dn之所有的交點上配置成矩陣狀的開關電路S L。其次，按照圖2 2說明開關電路S L中之移位動作。首先 ’在連接開關電路SL之觸發線Q1上輸入電路之電恩VDD 的脈波時’就如前面所述，會在a點發生抽樣開關驅動線 D 1的電壓，在b點發生抽樣接地線G n D之電壓的〇 V。開關驅動線之邏輯係，，丨，，或，，〇，，，，，丨，，之電壓係小於V 〇 D， -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ 297公釐) 594137

26 而大於最低TFTtr3之臨限電壓的電壓Vsig ,通常係小於3 v 的笔壓。因此，當開關驅動線之電壓為，，1，，，且抽樣該開關驅動線之電壓時，a點之電壓就變成Vsig，而當開關驅動、·泉之電壓為’，〇 ’’，且抽樣開關驅動線時，a點之電壓就變成0V °抽樣完成後會在脈波線LP上輸入電壓VDD的脈波此時’在a點之電壓為vsig的情況，由於為導通 (ON) ’所以b點之電壓會上昇，而&點之電壓亦會依電容态C1而上昇，更且，會加速^點之電壓上昇。然後，最終 ’ b點之電壓會變成v D D，a點之電壓會變成而穩疋。在a點之電壓為〇 v的情況，由於TFTtr4為截止 (OFF) ’所以b點之電壓保持為〇从。藉由以上之動作，開關電路SL可將振幅為Vsig的開關驅動線之電壓轉換成振幅VDD的信號。因此，當VDD之電壓較高時，在TFTtr6方面，就可對範圍更寬的階調電壓線的電壓進行ΟΝ/OFF控制。其次，在圖像顯示時，圖像顯示裝置之各電路，會動作如圖2 3所示。首先，在解碼器5 3之輸入端子有多階調之圖像資料輸入至資料線Data上的情況，例如，在應顯示之橫1列的圖像資料#1〜#3從左至右依序為[2, 4,丨]的情況，從資料線Data輸入的圖像資料就可由解碼器5 3所解碼，且可按照被解碼時的邏輯，在開關驅動線D1〜Dn之中的丨條開關驅動線上輸出，，1”之信號，而在其他的開關驅動線上輸出之信號。當與該圖像資料之輸入同步，而從移位暫存器2依序對觸發線Q1〜Q3輸出觸發脈波時，則連接觸 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐)

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594137 A7 B7 -30 - 五、發明説明（27 發線Q1〜Q4之TFTtr3、TFTtr5就會導通（on),且會在開關電路S L之中，連接用以輸出，，丨，，之資料的開關驅動線的開關電路S L上記憶’’ 1 ”之資料，在其他的開關電路s ^上記憶〇之資料，而該等的資料會在再次被抽樣之前保持。其間，圮憶” 1 ”之資料的開關電路s l之TFTtr6會變成導通 (ON) ’而來自階調電壓線vi〜Vn之中，連接記憶”1”之資料的開關電路S L之1條階調電壓線的階調電壓會輸出至輸出線上。在芫成輸出至各觸發線Q1〜Q3之觸發脈波的產生之“之後，當脈波輸入至脈波線L P上時，就如前面所述，在記憶 ’’ 1 ”之資料的開關電路S L·方面，可執行移位動作，且會在所有的輸出線XI〜X3上發生階調電壓。因而，可在所有的信號線S1〜S3上供給分別對應圖像資料[2,宄丨]的階調電壓 [V2, V4, VI] 〇在對各L號線S1〜S 3供給階調電壓的過程中，可從掃描電路5對各掃描線G1、G2在每w線期間依序輸出掃描^ 波。1條線期間係指tO〜t2及t2〜t4之各自的期間，在時間 to〜t2之1條線期間掃描佈線〇1會變成”丨，，，在時間Q〜Μ 之1條線期間掃描佈線G2會變成”丨”。然後在掃描 ”1”時，在連接掃描線G1之圖素TFT7方面，源椏電極-汲極電極間會變成導通狀態，至遲在時間t2以前可對第}列之圖素8寫入來自信號線S1〜S3之階調電壓。同樣地，在t2〜t4之1條線期間，可在時間u〜t4之間對所有的信號線S1〜S3供給分別對應圖像資料[2, n，3]的^調 A4規格(21〇X297公复)

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594137 A7 ___B7___ 五、發明説明（28 ) 電壓[V2, Vn，V3]，對第2列之圖素8，至遲時間t4以前寫入來自信號線S1〜S3之階調電壓。藉由反覆進行以上之動作，即可對所有的顯示區域6之圖素8整體施加目的電壓，以顯示圖像。在驅動本實施形態之圖像顯示裝置時，解碼器53之驅動頻率，係與由資料線Data輸入之圖像資料的頻率相同。另一方面，開關電路S L係在1條線期間依觸發線之觸發脈波而驅動1次。又由於在1條線期間輸入至少2個資料，所以解碼器5 3之驅動頻率會變成開關電路s L之驅動頻率的2倍以上。又在使用本實施形態之圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置的情況，使用在每1圖場期間反轉極性的交流電壓以作為供至各圖素8的電壓，即可藉由將該交流電壓的有效值電壓供至液晶使液晶之透光率產生變化。然後在進行交流化時，係可採用與上述實施形態同樣的方法。其次’圖24係顯示本實施形態之da轉換部54的電路佈局例。該電路佈局例，係只記載包含有將開關電路S l在紙面檢方向上分成2個電路，在紙面縱方向上分成2個電路的區域。階調電壓線LV1、LV2、開關驅動線D1、D2、接地線GND、脈波線LP，係利用形成於同一層上的金屬佈線 =著紙面橫方向上佈設。開關驅動線雖係用以傳輸高速的趁^，而階調電壓線則以交流方式接地，但是其佈線長度由於有必要在紙面橫方向佈設較長，所以紙面橫方向之佈線較佳者為由鋁或銅所形成且以降低電阻者較佳。觸發線

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A7 ___B7 五、發明説明（29 ) Q 1、Q 2及輸出線X 1、X 2，係使用與形成τ F τ之閘極部的金屬佈線同一層的金屬佈線，以分別交叉於階調電壓線與開關驅動線的方式而佈設在紙面縱方向上。在開關驅動線D 1與階調電壓線l V 1之間、開關驅動線D 2與階調電壓線L V 2之間分別形成有開關電路s乙。在開關電路SL上形成有4個n通道TFTtr3〜tr6，並使用金屬佈線、閘極金屬膜，按照圖2 1所示的電路圖予以佈線。 TFTtrl&TFTtr2係形成於多晶矽膜與閘極金屬膜之交叉部上。^叩矽膜係除了與閘極金屬膜之交叉部以外皆有掺鱗，且成為η通道TFT。電容器C1係形成在使金屬佈線與閘極金屬膜重疊的區域上。金屬佈線之佈局規則係設定成空間為4//m，線寬為4#m 。紙面橫方向之開關電路SL的間距係為64/zm。因而，在電路佈局射可將圖像顯示$置以《色縱㈣圖素設為 1 3 0圖素/英寸的高精細度。該情況，雖然開關電路s L與，調電壓線、開關驅動線會隨著階調數之增加而增加，但是由於輸出佈線、觸發線不會增加，所以該間距不會受到階碉位元數之增加的影響。 ^亦即，即使為多階調顯示之圖像顯示裝置，亦與階調數無關，而紙面縱方向之佈線於每丨條信號線不會一定變成2 條。因此佈線所需要的空間，例如，在佈局規則為空間4 、線寬的情況，則由於只要以（4+4)X2條= 16#m的寬度即可完成，所以會小於42㈣。因而，在圖以之佈局例中雖為、130圖素/英寸之精細度，但是亦可實現超過

0圖素/英寸的高精細度。又如圖24之交又部44、驅動線的交又韶结L I貫犯形態中之開關〇、.泉數係每1條仏號線就有2個部位。所交叉壓線條輸出線、及1條觸發線。更且由於在各階調電雕叙始兩側平仃设有2條之開關驅動線，戶斤以不會在開關驅動線彼此之間互相交叉。且二在增加接地線GND、脈波線“等的電源佈線或了的信號線之情;兄，由於可與開關驅動線平行配置，所以不會增加開關驅動線之交叉佈線數。因㊉，交叉佈線數不曰因增加階调數n而改變。&而，即使是多階調顯示〈圖像顯示裝置’亦可減少交又佈線（即交叉佈線電容），且可減少傳輸高速信號的開關驅動線之消耗電力。又在本實施形態中，連接丄個解碼器53 in條開關驅動線的資料變化次數，最大為2，平均值為2χ(1_(1/η))。亦即，在本實施形態中，最大值為階調位元數2位元以上，平均值為階调位元數4位元以上而變化數會變少。因而與利用資料匯流排輸入多階調之圖像資料以作為二進位資料的習知方式相較，若依據本實施形態，則消耗電力之最大值為2位元以上，平均值為4位元以上，即使在顯示多階調之圖像的情況亦可減少消耗電力。更且’在構成解碼器53以作為外部IC23的情況，亦可減低連接外部IC23與圖像顯示裝置之用以驅動撓性電境中之寄生電容的消耗電力，亦可減低撓性電纜等之外部佈線中之高速信號的消耗電力。 -33 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 594137 A7

又，若依據本實施形態，由於可將開關驅動線之”丨，，的邏輯電壓降低至TFTU3之g限電壓，所以可縮小開關驅動線之信號電壓振幅，且更可縮小開關驅動線中的消耗電力。 μ其次，按照圖25說明本發明之第三實施形態。本實施形態，係在絕緣基板6 1之非顯示區域，形成移位暫存器q :63以取代移位暫存器2，形成解碼器Μ、65以取代解碼器3 ,形成D A轉換部6 6以取代D A轉換部4，其他構成則

裝與圖1所示者相同。另夕卜，在本實施形態中，只顯示與信號線S 1〜S 4相關聯的部分。移位暫存器62、63，係與第一實施形態相同，使用反相器、時脈反相器、及閘所構成，並構成與圖像資料之輸入同步地對觸發線……厂⑴^依序輸人觸發脈波。訂

解碼器64 ,係由與圖5所示之解碼器丨丨相同者所構成，解碼器65，係由與圖5所示之解碼器12相同者所構成，相映多階調之圖像資料，以對開關驅動線叫-丨〜加」或〇卜 2〜Dn-2中之1條的開關驅動線輸出，，丨，，之資料，而對其他的開關驅動線輸出”〇”之資料。然後各解碼器64、65係以 DA轉換部66為間隔而相對配置。又各解碼器㈠、65，亦可構成作為如圖7所示的外部IC23。 DA轉換部66 ’係具備江條之階調電壓線Lvl〜LVn、2)<n 條之開關驅動線DM〜DrM、D1-2〜Dn_2、觸發線qi〜q4、輸出線Xi〜X4所構成，並分別將開關驅動線DhbDnd連接在解碼器64之輸出部上，將開關驅動線m_2〜Dn_2連接在解碼器65之輸出部上，將觸發線Q1〜Q4連接在移位暫存器 -34-

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62、63之輸出部上，將輪出竣出、、泉X1〜X4連接在信號線S卜S4上。開關驅動線D1-1〜；Dn]、川〇 ^ ^ D1-2〜Dn-2係與各階調電壓線 LV1〜LVn平行配置，在盘哕箬、寺佈線相叉叉的方向上配置有觸發線Q1〜Q4、輸出緩a V/1 AL ^ v、V Wit^Xl〜X4。然後在各佈線所交叉的交叉點附近之區域上分別开j诸古〜心成有開關電路S W 〇在階調電壓線LV1〜LVn ,施加互異的雷厭^ 共旳电壓V 1〜Vn ,以作為對應顯示階碉的階調電壓。開關電路S W，係斑筮 ^ ^ ^ 你興罘一貫施形態同樣，由n通道之 TFTtr 1、TFTtr2、電容器 c m 张姓 a y w

、屯合益Cm所構成。但是，連接輸出線XI 、Χ2之開關電路SW係連接在開關驅動線仏丨〜^-丨上，而連接輸出線X3、X4之開關電路SW係連接在開關驅動線 D1-2〜Dn-2上。在本實施形態中，雖將開關驅動線分成2個區域，但是階調電壓線則為共用。因此可防止因階調電壓之微小差而產生圖像不均的情形。另外’亦可將開關驅動線之區域分成2個以上。其次，在顯示區域6上顯示圖像時，圖像顯示裝置之各電路就會動作如圖26所示。首先，在解碼器64、65之輸入端子上從資料線Datal輸入畫面左半部之圖像資料以作為多階調之圖像資料，而從資料線Data2輸入畫面右半部之圖像資料’以作為多階調之圖像資料的情況，例如，在應顯示之橫1列之圖像資料#1〜#4由左至右依序為[2, 4, 3, 的情況，可從資料線Data-Ι輸入[2, 4]之順序的圖像資料，而從資料線Data-2輸入[3, 2]之順序的圖像資料。該等的圖像 -35- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 594137 A7 B7 五、發明説明（34 ) 連接掃描線G 1之1列的圖素TFT7會在源極電極-汲極電極間變成導通狀態，至遲在時間tl〜t 2之間可對第1列之圖素 8寫入來自信號線S1〜S4的階調電壓。同樣地，在時間t2〜t4之間，在時間t3之前可對所有的信號線S1〜S6分別供給與圖像資料[2, n，丨，4]相對應的階調電壓[V2, Vn, V1，V4]，對第2列之圖素8，至遲在時間 13〜t4之間寫入信號線S1〜S4之階調電壓。藉由反覆進行以上之動作，即可在所有的顯示區域6之圖素8上施加目的電壓，以顯示圖像。在驅動本實施形態之圖像顯示裝置時，解碼器6 4、6 $ 之頻率，係與從資料線輸入之圖像資料的頻率相同。另一方面，開關電路SW係在丨條線期間依觸發線之觸發脈波而驅動1次。因此，由於在丨條線期間至少輸入有2個資料，所以解碼器64、65之驅動頻率會變成開關電路SW之驅動頻率的2倍以上。又在使用本實施形態之圖像顯示裝置以作為液晶顯示裝置的情況，藉由施加每丨圖場期間反轉極性的交流電壓以作為供至各圖素8的電壓，且以交流電壓之有效值電壓驅動液晶，液晶之透光率就會發生變化。此時的交流化之方法，可使用與上述第一實施形態相同的方法❺ 又在本實施形態中，輸出佈線幻與信號線31雖係互相 =接連結’但是如圖27所示’亦可配置將來自夏條之輸出相電壓分配至2條之信號線仏卜心以作為分配機構的为配電路36。另外，有關輸出線χ2亦為相同。藉由採用 -37 - 594137 A7 B7 五、發明説明（35 ) 該種的電路構成，可刪減DA轉換部66之電路元件。但是 ’在1條線期間，由於有必要進行圖2 6之1條線期間的2次份的動作，所以電路動作會變成2倍的速度。又亦可分配在2條以上的信號線上。若依據本實施形態，則即使是多階調顯示之圖像顯示裝置’亦與階調數無關，而紙面縱方向之佈線於每1條信號線不會一定變成2條《因此佈線所需要的空間，例如，在佈局規則為空間4 β m、線寬4 # m的情況，則只要以（4+4) χ 2條= 16/zm的寬度即可完成，且可小於42"me因而，即使是本實施形態，亦可實現超過200圖素/英寸之精細度高的圖像。又本實施形態之開關驅動線的交叉佈線數係與第二實施形態相同，每1條信號線有2個部位。所交叉的佈線，只有 2條輸出佈線及1條觸發線。又由於在階調電壓線之兩側平行設置2條之開關驅動線，所以在開關驅動線彼此之間不會互相交又。因而，交叉佈線數亦不會因增加階調數η而改變。因此，即使是多階調顯示之圖像顯示裝置，亦可減少交叉佈線（即交叉佈線電容），且可減少傳輸高速信號的開關驅動線之消耗電力。又在本實施形態中，分別連接1個解碼器6 4、6 5之η條開關驅動線的資料變化次數（狀態之變化數），最大為2，平均值為2Χ(1-(1/η))〇亦即，在本實施形態中，最大值為階調位元數2位元以上，平均值為階調位元數4位元以上而變化數會變少。 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)

裝訂

線 594137 A7 一_____B7 五、發明説明（36 ) 因而’與利用資料匯流排輸入多階調之資料以作為二進位資料的習知方式相較，若依據本實施形態，則消耗電力之最大值為2位元以上，平均值為4位元以上，即使是顯示多階碉之圖像的圖像顯示裝置亦可減少消耗電力。更且，在構成解碼器64、65以作為外部IC23的情況，亦可同樣減低連接外部IC與圖像顯示裝置之用以驅動撓性咖纜中之寄生電容的消耗電力，亦可減低撓性電纜电佈線中之高速信號的消耗電力。又外部 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

線

Claims

594137 第90122109號專利申請案： 3 中文申請專利範替換本阳年^月)&20 ：*|n:請專 ίίϋ~ Ir^- 1· 一種圖像顯示裝置，其包含有·· 具有圖素之圖像顯示機構，其複數條信號線及複數條掃描線係配置成矩陣狀，同時在各信號線與各掃描線互相交又之交又點附近的各區域上，該圖素介以開關元件與上述各信號線及上述各掃描線連接； Ρ白凋電壓線群，對應顯示階調而施加有類比值之階調電壓；、.，，’機構，按照數位值之高階調圖像資料以輸出用以選擇上述其中一條階調電壓線的開關驅動信號·’ 觸發化號輸出機構，按照上述圖像資料以依序輸出觸發信號；以及 :數個開關機構，以上述觸發信號之輸入為條件而 :怎上述開關驅動信號以選擇所指定的階調電壓線，藉以將來自上述指定階相J而阿定信號線上。…4線的階調電恩輸出至指 2·如申請專利範圍第i項之圖像顯示裝置，其中碼機構係分割成複數個，被解相對配置而成。被刀k各解碼機構係互為 3. ^申請專利範圍第！項之圖像顯示襞置，其中解碼機構上連接有用以傳輸上 ^ 條開關驅動線，在上述觸發=^驅動信號的複數以傳輸上述觸發信號的複數條觸連接有用開關機構上連接有分別將指定迷複數個號線上的輸出線。电壓傳适至指定信

申請專利範圍申請專利範圍第3項之圖像顯示裝置二開關驅動線與上述階調電壓線群二 5 f條觸發線與上述各輸出綠交叉而配置述複 3 ·如申請專利範圍第4項之電壓線群，係分別… 裝置’其中上述階調配置。 ·' σ上述複數條開關驅動線而平行 6 ·如申請專利範圍第4項之圖像顯7F裝置，其中，對上述隖_電壓線群之1條階調電關驅動線。包壓、.泉千仃配置有i條之開裝 7 ’ ：申凊專利範圍第4項之圖像顯示裝置，其中，對上述 1¾碉電壓線群之1條階钿+两.枯 f 1巾p白凋電壓線，以上述1條之階調電 1、、泉為間隔而平行配置有2條之開關驅動線。 8.:申請專利範圍第3項之圖像顯示裝置，其中上述階調 %壓泉群與上述複數條開關驅動線，係形成於相同的佈線層上。 9·如申請專利範圍第3項之圖像顯示裝置，其中上述複數條觸發線與上述各輸出線，係形成於相同的佈線層上。 10·如申請專利範圍第3項之圖像顯示裝置，其中，在上述各輸出線與上述複數條信號線之間，配置有用以從上迷各輸出線分配輸出電壓至複數條信號線上的分配機構。 11.如申請專利範圍第8項之圖像顯示裝置，其中上述階調電®線群與上述複數條開關驅動線，係由鋁或銅製之佈線材料所形成。 -2 - 本紙張尺/1適财s @家鮮(CNS) A4規格^10X297公釐） 594137 A8 B8 C8

示裝置，其中，當顯示電壓線群之佈線條數，為n 12·如申請專利範圍第1項之圖階調數設為η時，上述階調以上2 η以下。 13·如申請專利範圍第1項之圖像 J、策置，其中上述圖像顯不機構、上述階調電壓線群、 ^ L χ 卞上述複數個開關機構及上述觸發信號輸出機構，係形成於同一其板上。 Κ如申請專利範圍第13項之圖像顯示裝置;^其中^述解碼機構，係黏著在上述基板之表面或配置於上述基板之周邊而成。 15·如申請專利範圍第i項之圖像顯示裝置，其中上述圖像顯示機構、上述階調電壓線群、上述複數個開關機構、上述解碼機構及上述觸發信號輸出機構，係形成於同一基板上。 16·如申請專利範圍第1項之圖像顯示裝置，其中上述觸發信號輸出機構，係使用移位暫存器電路所形成。 17.如申請專利範圍第1項之圖像顯示裝置，其中上述複數個開關機構，係分別包含有：第一薄膜電晶體，依上述觸發信號之輸入而導通之後用以傳輸上述開關驅動信號；以及第二薄膜電晶體，藉由依上述第一薄膜電晶體之輸出的開關驅動信號而導通之後用以將階調電壓傳輸至上述輸出線上。 18·如申請專利範圍第1 7項之圖像顯示裝置，其中上述複數個開關機構係分別具備有電容器，藉以保持上述第一薄膜電晶體之輸出的開關驅動信號。 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 19. ::請專利範圍第18項之圖像顯示裝置，其中上述電 “：係由上述階調電壓線群中之任一條階調電壓線及元與上述階調電I線群不同之配線層上的電亟相重登而形成的靜電電容。 20. 如申请專利範圍第i 7項之圖像顯示裝置，其中上述複數個開關機構係分別具備有記憶機構，藉以記憶上述第一薄膜電晶體之輸出的開關驅動信號以作為至少… 元之資訊。 21·如申請專利範圍第17項之圖像顯示裝置，其中上述複數個開關機構，係分別配置於每一個各開關驅動線與各觸發線所互相叉又之交又點附近的區域上。 22.如申請專利範圍第17項之圖像顯示裝置，其中上述第 -薄膜電晶體與上述第二薄膜電晶體，係在上述階調電壓線之階調電壓相對低於上述開關驅動線之信號電壓時Μ吏用η通道薄膜電晶體所形而在上述階調電壓線〈階調電壓相對高於上述開關驅動線之信號電壓時，使用Ρ通道薄膜電晶體所形成。 23·如申請專利範圍第17項之圖像顯示裝置，其中複數個開關機構，係分別具備有用以放大上述開關驅動信號的電壓位準轉換機構。 24·如中請專利範圍第2 3項之圖像顯示裝置，其中，將特定電壓或共用信號供至上述電壓位準轉換機構的佈線 ’係分別與上述階調電壓線群平行而配置。 25.如申請專利範圍第丨項之圖像顯示裝置，其具備有將分 -4 - 電壓產生機別互異的電壓施加在上述階調電壓群上的構0 其中上述電壓個梯形電阻所 26.如申請專利範圍第1項之圖像顯示裝置，產生機構’係由率聯連接電壓源的複數構成。置，其中上述電、上述階調電壓發仏號機構同時 27.如申請專利範圍第2 5項之圖像顯示裝壓產生機構，係與上述圖像顯示機構線群、上述複數個開關機構及上述觸形成於同一基板上。 28·如申請專利範圍第1項之圖像顯示裝置，其中上述圖素，，具備有挾㈣包含透明絕緣基板之—對基板間的液晶，而上述液晶之透光率係對應來自連接上述圖素 <開關兀件的電壓而產生變化者。 29.如申請專利範圍w項之圖像顯示裝置，其中上述圖 ’係具備有形成於絕緣基板上㈣光膜，而上述發膜之發光強度係對應來自連接上述圖素之電壓而產生變化者。 1干 3〇·如申請專利範圍第！項之圖像顯示裝置，其具備有依> 將掃描脈波信號輸出至上述複數條掃描線上的掃⑷ 構0 3卜種圖像顯示裝置之驅動方法，其係在驅利範圍h項所記載之圖像顯示裝置時，將上述解= 構輸出開關驅動信號至上述複數條開關驅動線時的驅動頻率，設定成上述觸發信號輸出機構輸出上述觸發 -5- 594137 8 8 8 8 A B c D 、申請專利範圍信號時的驅動頻率之2倍以上。 32.如申請專利範圍第3 1項之圖像顯示裝置之驅動方法，其中，有關輸入至上述解碼機構之階調資料的同時之資料切換係為2以下，上述解碼機構係按照上述階調資料而依序輸出用以選擇單一條之開關驅動線的開關驅動信號。 6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） 594137 第090122109號專利申請案中文圖式替換頁(92年7月）

1條線期間 1條線期間

/Data-1 ；· / .丨 Data-2 一( #1 #3 #5 #2 ； #4 ； #6 1ΧΪΧΖ) #1 #3 #5 ΙΧΓΧΤ) #2 ! #4 ! #6 1i i» i— ii if ^-2-3-4-n-DD D D D 警 ’---- S1S2S3S4S5S6 X1.，X2,X3,X4.，X5,X6, G1G2 ； I I I I-1 | I I— I-1 i I I I— I \ I I 1 1 1 1 I_ X i V2 - X i V1 I I I —μ.··—關丨丨— V4 X Vn --1 I X V2 X | V4 I X V1 X V3 I I I X Vn X V1 I I I I I I I i- I 翁 » 間時 t Hu 圖14 594137 第090122109號專利申請案中文圖式替換頁（92年7月） a at D Ί— J— 1— ii 1-2-3-φ DD D D Q1Q2Q3Lp S1S2S312 X1，X2.，X3,gg