專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配有薄膜晶體管(Thin Film Transistor，以下稱為‘TFT’)的顯示裝置。
近年來，作為市場(chǎng)需要，需要可攜帶的顯示裝置，例如便攜電視機(jī)、便攜電話等的顯示裝置；按照這些顯示裝置，要求小型化、重量輕、節(jié)省電力，對(duì)應(yīng)這一要求的全面研究開發(fā)也十分活躍。


圖10表示現(xiàn)有的液晶顯示裝置的等效電路圖。
如圖10所示，液晶顯示板100在絕緣性基板10上配有多個(gè)柵信號(hào)線51和多個(gè)漏信號(hào)線61，柵信號(hào)線被連接到供給柵極信號(hào)的柵驅(qū)動(dòng)器50，而漏信號(hào)線根據(jù)從供給漏極信號(hào)的漏驅(qū)動(dòng)器60輸出的采樣脈沖SP1、SP2、…、SPn的定時(shí)來導(dǎo)通采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn，供給數(shù)據(jù)信號(hào)線62的數(shù)據(jù)信號(hào)，在兩個(gè)信號(hào)線51、61的交叉部附近，配置與兩個(gè)信號(hào)線51、61連接的TFT70和與該TFT70連接的顯示電極80。
此外，在與絕緣性基板10不同的外圍電路基板90上設(shè)有面板驅(qū)動(dòng)用LSI91。
將起始信號(hào)從該外圍電路基板90的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91輸入到柵驅(qū)動(dòng)器50和漏驅(qū)動(dòng)器60，并將圖像信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)線62。
根據(jù)基于起始信號(hào)的采樣信號(hào)來導(dǎo)通采樣晶體管SP，并將數(shù)據(jù)信號(hào)線62的數(shù)據(jù)信號(hào)供給漏信號(hào)線61。此外，柵極信號(hào)從柵信號(hào)線51輸入到柵極13，使TFT70導(dǎo)通。因此，通過TFT70將漏極信號(hào)施加到顯示電極80上。與此同時(shí)，為了將顯示電極80上施加的電壓保持一掃描場(chǎng)期間，通過TFT70對(duì)輔助電容器85也施加漏極信號(hào)。該輔助電容器85的一個(gè)電極86被連接到TFT70的源極11s，而另一電極87被施加各顯示像素200中共用的電位。
打開TFT70的柵極，將漏極信號(hào)施加在液晶21上后，必須保持一掃描場(chǎng)期間，但僅在液晶中該信號(hào)的電壓隨著時(shí)間的經(jīng)過會(huì)逐漸下降。這樣就不能得到?jīng)]有顯示不勻的良好顯示。因此，為了將該電壓保持一掃描場(chǎng)期間而設(shè)有輔助電容器85。
通過將施加到顯示電極80的電壓施加到液晶21上，可以根據(jù)該電壓來使液晶21進(jìn)行取向而獲得顯示。于是，無論活動(dòng)圖像、靜止圖像都可顯示。這種情況下，在外圍電路基板90的LSI91、各驅(qū)動(dòng)器50、60上都施加用于其驅(qū)動(dòng)的電壓，根據(jù)該電壓來消耗電力。
在由上述那樣的液晶顯示板100的顯示像素200組成的顯示區(qū)域上顯示靜止圖像時(shí)，例如將該液晶顯示板100用于便攜電話的顯示部，在其一部分上顯示用于驅(qū)動(dòng)便攜電話的電池余量時(shí)，會(huì)將干電池的圖像作為靜止圖像來顯示。
但是，在使用現(xiàn)有的液晶顯示板時(shí)，即使顯示靜止圖像，也與顯示活動(dòng)圖像的情況一樣，要驅(qū)動(dòng)?xùn)膨?qū)動(dòng)器50和漏驅(qū)動(dòng)器60及外圍的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91，來進(jìn)行液晶顯示板100的顯示。
因此，各驅(qū)動(dòng)器50、60及外部LSI91總在消耗電力，液晶顯示裝置的電力消耗大，存在由于配置液晶顯示板100的攜帶電話等的電源僅限于電池那樣的電源而使用時(shí)間短的缺點(diǎn)。
即，存在即使顯示靜止圖像，也與顯示活動(dòng)圖像時(shí)一樣，總在消耗電力的缺點(diǎn)。
因此，在特開平8-194205號(hào)中披露了在各顯示像素上配有靜態(tài)型存儲(chǔ)器的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置通過使用使兩級(jí)反向器正反饋形的存儲(chǔ)器、即將靜態(tài)型存儲(chǔ)器作為數(shù)字圖像信號(hào)的保持電路來使用，從而降低消耗電力。
此外，如上所述，現(xiàn)有的液晶顯示裝置適合對(duì)應(yīng)于模擬圖像信號(hào)顯示全彩色的活動(dòng)圖像。另一方面，配有用于保持?jǐn)?shù)字圖像信號(hào)的靜態(tài)型存儲(chǔ)器的液晶顯示裝置，適于顯示低灰度的靜止圖像，并且適于降低消耗電力。
但是，由于兩液晶顯示裝置的圖像信號(hào)源不同，所以在一個(gè)顯示裝置中，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)全彩色的活動(dòng)圖像顯示和低消耗電力對(duì)應(yīng)的靜止圖像顯示。
因此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而提出的發(fā)明，目的在于提供一種顯示裝置，可以在顯示靜止圖像的情況下降低消耗電力，實(shí)現(xiàn)整個(gè)顯示裝置的節(jié)省電力，并且用一個(gè)顯示裝置(例如，一片液晶顯示板)來對(duì)應(yīng)于全彩色的活動(dòng)圖像顯示和低消耗電力的灰度顯示的兩種顯示。
本發(fā)明的顯示裝置將基板上單方向配置的多個(gè)柵信號(hào)線、和在與所述柵線交叉方向上配置的多個(gè)漏信號(hào)線、以及顯示像素配置成矩陣狀，所術(shù)顯示像素由來自所述柵信號(hào)線的掃描信號(hào)加以選擇并由所述漏信號(hào)線供給圖像信號(hào)，其中，配有第一顯示電路，包括保持電路，根據(jù)從所述柵信號(hào)線輸入的信號(hào)來保持來自所述漏信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)；和信號(hào)選擇電路，根據(jù)來自該保持電路的信號(hào)來選擇對(duì)顯示電極供給的信號(hào)。
此外，所述顯示裝置包括輔助電容器，與所述第一顯示電路相鄰配置，根據(jù)從所述柵信號(hào)線輸入的信號(hào)來保持來自所述漏信號(hào)線的模擬圖像信號(hào)；第二顯示電路，對(duì)所述顯示電極供給該輔助電容器保持的信號(hào)；和電路選擇電路，用于根據(jù)電路選擇信號(hào)，將所述第一和第二顯示電路有選擇地連接到所述漏信號(hào)線。
此外，上述顯示裝置的所述保持電路由反向器電路、或反向器電路和電容器組成。
而且，上述顯示裝置中，具有所述保持電路和所述信號(hào)選擇電路的所述顯示像素是顯示靜止圖像的顯示像素。
而且，上述顯示裝置是液晶顯示裝置。
圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖2是本發(fā)明的液晶顯示裝置的定時(shí)圖。
圖3表示本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖4表示反射型液晶顯示裝置的剖面圖。
圖5表示本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖6表示本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖7是本發(fā)明的顯示裝置的信號(hào)切換電路的等效電路圖。
圖8表示本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖9表示本發(fā)明第六實(shí)施例的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖10是現(xiàn)有的液晶顯示裝置的等效電路圖。
下面說明本發(fā)明的顯示裝置。
圖1表示將本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于液晶顯示裝置情況下的等效電路圖，圖2表示該液晶顯示裝置的各點(diǎn)的定時(shí)圖。
如圖1所示，根據(jù)液晶顯示板100以外的外圍基板90的各信號(hào)來驅(qū)動(dòng)液晶顯示板100。
液晶顯示板100在行方向上(水平方向)配置與供給柵極信號(hào)的柵驅(qū)動(dòng)器50連接的多個(gè)柵信號(hào)線51，在列方向(垂直方向)上配置與供給漏極信號(hào)的漏驅(qū)動(dòng)器60連接的多個(gè)漏信號(hào)線61。在兩信號(hào)線51、61的交叉部附近配置TFT70。通過與該TFT70連接的顯示電極80上施加的電壓，來控制液晶21的上升和下降。
在TFT70的源極11s和液晶21之間，從源極11s端設(shè)有保持電路110、信號(hào)選擇電路120。
在外圍電路基板90上，配有LSI91，用于供給使各驅(qū)動(dòng)器50、60進(jìn)行掃描的信號(hào)，和端子92，用于施加數(shù)據(jù)信號(hào)、對(duì)置電極電壓、驅(qū)動(dòng)各驅(qū)動(dòng)器的電壓、及驅(qū)動(dòng)保持電路的電壓。
液晶顯示板100上的保持電路110由兩個(gè)反向器電路111、112構(gòu)成，它們被彼此反向并聯(lián)連接。
此外，信號(hào)選擇電路120是根據(jù)來自保持電路110的信號(hào)來選擇信號(hào)的電路，由兩個(gè)晶體管構(gòu)成。選擇的兩個(gè)信號(hào)是直流電壓的對(duì)置電極信號(hào)VCOM(信號(hào)A)，和以該對(duì)置電極信號(hào)VCOM為中心的交流電壓的用于驅(qū)動(dòng)液晶的交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)(信號(hào)B)。
這里說明本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。
圖2表示圖1的液晶顯示裝置的各點(diǎn)的定時(shí)圖。
首先，將起始信號(hào)STV從外圍電路基板90的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91輸入到柵驅(qū)動(dòng)器50，此外，將起始信號(hào)STH輸入到漏驅(qū)動(dòng)器60。根據(jù)這些信號(hào)，依次產(chǎn)生采樣信號(hào)SP1至SPn，根據(jù)各個(gè)采樣信號(hào)來依次導(dǎo)通采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn，對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)Sig采樣，供給各漏信號(hào)線61。
這里，說明第一行、即施加?xùn)艠O信號(hào)G1的柵信號(hào)線G1。
首先，通過柵極信號(hào)G1使柵信號(hào)線G1連接的各顯示像素P1、P12、～P1n的各TFT導(dǎo)通1水平掃描期間。
現(xiàn)在來看第一行第一列的顯示像素P11。因采樣信號(hào)SP1而采樣的數(shù)字信號(hào)S11被輸入到漏信號(hào)線61，然后，TFT70通過柵極信號(hào)G1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)后，其漏信號(hào)D1被輸入到保持電路110。
由該保持電路110保持的信號(hào)被輸入到信號(hào)選擇電路120，用該信號(hào)選擇電路120來選擇信號(hào)A或信號(hào)B，將該選擇出的信號(hào)施加在顯示電極80上，將該電壓施加在液晶21上。
這樣，經(jīng)過從柵信號(hào)線G1至最終行的柵信號(hào)線Gm進(jìn)行掃描后，結(jié)束一個(gè)畫面(一掃描場(chǎng)期間)的掃描、即全點(diǎn)掃描，顯示一畫面。
此時(shí)，當(dāng)顯示一畫面后，便停止對(duì)柵驅(qū)動(dòng)器50和漏驅(qū)動(dòng)器60及外圍面板驅(qū)動(dòng)用LSI91的電壓供給，以停止它們的驅(qū)動(dòng)。對(duì)保持電路110則保持供給電壓VDD、VSS來驅(qū)動(dòng)，此外，將對(duì)置電極電壓供給對(duì)置電極32，而將信號(hào)A和B供給選擇電路120。
即，對(duì)保持電路110供給用于驅(qū)動(dòng)該保持電路的VDD、VSS，在對(duì)置電極上施加直流電壓的對(duì)置電極電壓VCOM(信號(hào)A)，在液晶顯示板100為通常白色(NW)時(shí)，只是對(duì)信號(hào)A施加與對(duì)置電極32相同電位的電壓，對(duì)信號(hào)B施加用于驅(qū)動(dòng)液晶的交流電壓(例如，60Hz)。由此，可以保持一個(gè)畫面并作為靜止圖像顯示出來。此外，其它的柵驅(qū)動(dòng)器50、漏驅(qū)動(dòng)器60和外圍LSI91處于未施加電壓的狀態(tài)。
此時(shí)，如果在漏信號(hào)線61用數(shù)字信號(hào)將‘H(高)’輸入到保持電路110中，那么，由于信號(hào)選擇電路120中第一TFT121被輸入‘L’，所以第一TFT121截止，而由于另一方的第二TFT122被輸入‘H’，所以第二TFT122導(dǎo)通。于是，信號(hào)B被選擇，并對(duì)液晶施加信號(hào)B的交流電壓。即，由于施加信號(hào)B的交流電壓，液晶因電場(chǎng)而上升起來，所以，在NW的顯示板中，作為顯示，可以觀察到黑色顯示。
如果在漏信號(hào)線61用數(shù)字圖像信號(hào)將‘L(低)’輸入到保持電路110中，那么，由于信號(hào)選擇電路120中第一TFT121上被輸入‘H’，所以第一TFT121導(dǎo)通，而由于另一方的第二TFT122上被輸入‘L’，所以第二TFT122截止。于是，信號(hào)A被選擇，并對(duì)液晶施加信號(hào)A的電壓。即，由于施加與對(duì)置電極32相同的電壓，不產(chǎn)生電場(chǎng)，液晶不上升，所以，在NW的顯示板中，作為顯示，可以觀察到白色顯示。
這樣，通過寫入并保持一個(gè)畫面，可以顯示靜止圖像。但在該情況下，由于停止各驅(qū)動(dòng)器50、60和LSI91的驅(qū)動(dòng)，所以可以節(jié)省與此相應(yīng)的消耗電力。
因此，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，可以降低顯示裝置整體的消耗電力。因此，在使用電池等有限電源的便攜電視機(jī)、便攜電話中采用本發(fā)明的顯示裝置時(shí)，由于消耗電力少，所以可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的顯示。
本發(fā)明的顯示裝置最好應(yīng)用于液晶顯示裝置中的反射型液晶顯示裝置。下面參照?qǐng)D4來說明該反射型液晶顯示裝置的裝置結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，在一個(gè)絕緣性基板10上，在多晶硅構(gòu)成的島狀的半導(dǎo)體層11上形成柵絕緣膜12，在半導(dǎo)體層11上方，在柵絕緣膜12上形成柵極13。
在柵極13兩側(cè)位置的下層半導(dǎo)體層11上，形成源極11s和漏極11d。在柵極13和柵絕緣膜12上淀積層間絕緣膜14，在與漏極11d對(duì)應(yīng)的位置和與源極11s對(duì)應(yīng)的位置上形成接觸孔15，通過該接觸孔15，漏極11d與漏極16連接，源極11s也通過層間絕緣膜14上設(shè)置的平坦化絕緣膜17上設(shè)置的接觸孔18與顯示電極19連接。
平坦化絕緣膜17上形成的各顯示電極19由鋁(A1)等反射材料構(gòu)成。在各顯示電極19和平坦化絕緣膜17上，形成使液晶21進(jìn)行取向的聚酰胺等構(gòu)成的取向膜20。
在另一絕緣性基板30上，依次形成呈現(xiàn)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)各色的彩色濾色器31、由ITO(Indium Tin Oxid氧化銦錫)等透明導(dǎo)電性膜組成的對(duì)置電極32、使液晶21取向的取向膜33。若不需彩色顯示，就不要彩色濾色器31。
用粘結(jié)性密封材料來粘結(jié)這樣形成的一對(duì)絕緣性基板10、30的周邊，在由此形成的空隙中填充液晶21，完成反射型液晶顯示裝置。
如圖中虛線箭頭所示，從觀察者1側(cè)入射的光從對(duì)置電極基板30依次地入射，通過顯示電極19被反射，向觀察者1發(fā)射，從而觀察者1可以觀察顯示。
這樣，由于反射型液晶顯示裝置采用的是反射外光來觀察顯示的方式，與透射型的液晶顯示裝置不同，不需要在與觀察者側(cè)相反的側(cè)使用所謂背光，所以不需要使該背光等點(diǎn)火的電力。因此，作為本發(fā)明的顯示裝置，最好是適于不需要背光而節(jié)省電力的反射型液晶顯示裝置。
再有，在上述實(shí)施例中，作為保持電路結(jié)構(gòu)，說明了使用反向器電路的情況，但本發(fā)明不限于此，如圖3所示，也可以是包括電容器130的結(jié)構(gòu)(第二實(shí)施例)。
圖3與圖1的等效電路的不同在于，保持電路110由串聯(lián)連接的兩個(gè)反向器電路和電容器130構(gòu)成。
該電容器130的一個(gè)電極131連接到源極11s，而另一電極132連接作為反向器電路111、112的電源的VDD。另一電極132也可以連接到供給電壓VSS或供給VCOM的信號(hào)線。
由于保持電路110以外的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方法與圖1的情況相同，所以省略說明。
從TFT70的源極11s輸入的信號(hào)被積存在電容器130中。此外，輸入的信號(hào)被輸入到反向器電路111，而該信號(hào)被輸入到另一反向器電路112和信號(hào)選擇電路120的第一TFT121的柵極。輸入到另一反向器電路112的信號(hào)被輸入到信號(hào)選擇電路120的第二TFT122的柵極。
這樣，通過配有電容器130和反向器電路111、112組成的保持電路110，與圖1的保持電路一樣可以保持?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。
于是，可以顯示靜止圖像。在寫入一個(gè)畫面后，通過停止各驅(qū)動(dòng)器50、60和LSI91的驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省電力。再有，在改寫已寫入的一個(gè)畫面的顯示時(shí)，在操作柵驅(qū)動(dòng)器50、漏驅(qū)動(dòng)器60、及面板驅(qū)動(dòng)用LSI91，寫入一個(gè)畫面的數(shù)據(jù)信號(hào)后，也可以停止這些驅(qū)動(dòng)器50、60及LSI91。再有，已寫入的靜止圖像，不用說如攝影、背景畫面等那樣的靜止圖像，例如在通過多段來顯示便攜電話的電池余量時(shí)，如果僅在電池余量已發(fā)生變化時(shí)顯示該余量對(duì)應(yīng)的段的話，也是靜止圖像的顯示。
此外，在上述實(shí)施例中，示出了在一畫面的全點(diǎn)掃描期間未施加對(duì)置電極電壓和信號(hào)A及B的電壓的情況，但本發(fā)明不限于此，即使在該期間，也可以施加各電壓。但是，為了降低消耗電力，最好不施加。
在上述實(shí)施例中，說明了輸入1比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的情況，但本發(fā)明不限于此，即使在多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的情況下也可以應(yīng)用。由此，可以進(jìn)行多灰度的顯示。此時(shí)，需要與輸入的比特?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的保持電路和信號(hào)選擇電路的數(shù)目。
以下說明在本發(fā)明的顯示裝置中輸入多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的情況(第三實(shí)施例)。
圖5表示輸入2比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的情況。
與上述圖1的液晶顯示裝置的等效電路的不同點(diǎn)在于，輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)為2比特，與此相應(yīng)，從LSI91分別對(duì)數(shù)據(jù)線62、64輸入2比特的信號(hào)，通過對(duì)各顯示像素配置的兩個(gè)采樣開關(guān)SP1來進(jìn)行采樣，將數(shù)據(jù)信號(hào)(2比特的數(shù)字信號(hào))供給與那些開關(guān)連接配置的2個(gè)漏信號(hào)線61、63，而且，選擇電路120由8個(gè)晶體管來構(gòu)成。
下面說明電路選擇電路120的驅(qū)動(dòng)方法。
如果從漏信號(hào)線61、63輸入‘H(高)’電平的信號(hào)，則‘L(低)’電平的信號(hào)從反向器電路111、113輸出到晶體管120a、120b、120e、120f，但晶體管120a、120b、120e、120f不導(dǎo)通，此外，‘H’電平的信號(hào)從反向器電路112、114輸出到晶體管120c、120d、120g、120h，使晶體管120c、120d、120g、120h導(dǎo)通。因此，通過晶體管120g、120c將信號(hào)A供給液晶21。
同樣，在從漏信號(hào)線61輸入‘H’電平信號(hào)，從漏信號(hào)線63輸入‘L’電平信號(hào)時(shí)，晶體管120d、120e導(dǎo)通，將信號(hào)C施加在液晶上，此外，在從漏信號(hào)線61輸入‘L’電平信號(hào)，從漏信號(hào)線63輸入‘H’電平信號(hào)時(shí)，晶體管120a、120h導(dǎo)通，將信號(hào)B施加在液晶上，而在從漏信號(hào)線61輸入‘L’電平信號(hào)，從漏信號(hào)線63輸入‘L’電平信號(hào)時(shí)，晶體管120b、120f導(dǎo)通，將信號(hào)D施加在液晶上。因此，各信號(hào)A、B、C、D具有各自4灰度的電壓電平。
這樣一來，由選擇電路120來選擇保持電路110中保持的各信號(hào)，并施加在液晶21上，可以獲得4灰度的靜止顯示。
如上那樣，與圖1和圖3所示情況的1比特的情況同樣，在寫入一個(gè)畫面后，可以停止各驅(qū)動(dòng)器50、60和LSI91的驅(qū)動(dòng)，由此可實(shí)現(xiàn)節(jié)省消耗電力。
<模擬顯示圖像和靜止圖像的切換>
以下，披露本發(fā)明的第四實(shí)施例。
圖6是顯示將本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于液晶顯示裝置時(shí)的電路結(jié)構(gòu)圖。
在絕緣基板10上，預(yù)先單向配置與供給掃描信號(hào)的柵驅(qū)動(dòng)器50連接的多個(gè)柵信號(hào)線51，在與這些柵信號(hào)線51的交叉方向上配置多個(gè)漏信號(hào)線61。
根據(jù)從漏驅(qū)動(dòng)器60輸出的采樣脈沖的定時(shí)，使采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)信號(hào)線62的數(shù)據(jù)信號(hào)(模擬圖像信號(hào)或數(shù)字圖像信號(hào))供給漏信號(hào)線61。
液晶顯示板100具有這樣的結(jié)構(gòu)，將通過來自柵信號(hào)線51的掃描信號(hào)來選擇、并且供給來自漏信號(hào)線61的數(shù)據(jù)信號(hào)的多個(gè)顯示像素200配置成矩陣狀。
以下，說明顯示像素200的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
在柵信號(hào)線51和漏信號(hào)線61的交叉部附近，設(shè)有p溝道型TFT310和n溝道型TFT320組成的電路選擇電路300。TFT310、320的兩漏極被連接到漏信號(hào)線61，并且其兩柵極313、323被連接到選擇信號(hào)線800。根據(jù)來自選擇信號(hào)線800的選擇信號(hào)，TFT310、320中的一個(gè)被導(dǎo)通。此外，如后述那樣，與電路選擇電路300形成一對(duì)，設(shè)有電路選擇電路301。
由此，可以選擇切換后述的模擬圖像信號(hào)顯示(對(duì)應(yīng)于全彩色運(yùn)動(dòng)圖像)和數(shù)字圖像顯示(對(duì)應(yīng)于低消耗電力、靜止圖像)。此外，與電路選擇電路300相鄰，配置n溝道型TFT410和n溝道型TFT420組成的像素選擇電路400。TFT410、420分別與電路選擇電路300的TFT310、320串聯(lián)連接，并且在它們的兩柵極上連接?xùn)判盘?hào)線51。TFT310、320具有可根據(jù)來自柵信號(hào)線51的掃描信號(hào)雙方同時(shí)導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)。
此外，設(shè)有用于保持模擬圖像信號(hào)的輔助電容器700。輔助電容器700的一個(gè)電極710連接到TFT410的源極411s。另一個(gè)電極720連接到共用的輔助電容器線750，供給偏置電壓Vsc。如果TFT410的柵極打開，將模擬圖像信號(hào)施加在液晶21上，那么該信號(hào)必須被保持一掃描場(chǎng)期間，但僅在液晶21中該信號(hào)電壓會(huì)隨時(shí)間的推移而逐漸降低。于是，不能得到?jīng)]有顯示不勻的良好顯示。因此，設(shè)有用于將該電壓保持一掃描場(chǎng)期間的輔助電容器700。
在該輔助電容器700和液晶21之間，設(shè)有電路選擇電路301的p溝道型TFT350，具有與電路選擇電路300的TFT310同時(shí)導(dǎo)通截止的結(jié)構(gòu)。
此外，在像素選擇電路400的TFT420和液晶21的顯示電極80之間，設(shè)有保持電路500、信號(hào)選擇電路600。保持電路500由正反饋的兩個(gè)反向器電路510、520構(gòu)成，構(gòu)成保持?jǐn)?shù)字二進(jìn)制的靜態(tài)型存儲(chǔ)器。
此外，信號(hào)選擇電路600是根據(jù)來自保持電路500的信號(hào)來選擇信號(hào)的電路，用兩個(gè)n溝道型TFT610、620來構(gòu)成。TFT610、620的柵極上分別施加來自保持電路500的互補(bǔ)輸出信號(hào)，所以TFT610、620互補(bǔ)地導(dǎo)通截止。
其中，如果TFT620導(dǎo)通，則選擇直流電壓的對(duì)置電極信號(hào)VCOM(信號(hào)A)，而如果TFT610導(dǎo)通，則選擇以該對(duì)置電極信號(hào)VCOM為中心的交流電壓、即用來驅(qū)動(dòng)液晶的交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)(信號(hào)B)，通過電路選擇電路300的TFT320，供給液晶21的對(duì)置電極80。
綜述上述結(jié)構(gòu)，在一個(gè)顯示像素200內(nèi)設(shè)置由作為像素選擇元件的TFT410和保持模擬圖像信號(hào)的輔助電容器700構(gòu)成的電路(第一顯示電路)，和由作為像素選擇元件的TFT420、保持二進(jìn)制的圖像信號(hào)的保持電路500、信號(hào)選擇電路600構(gòu)成的電路(第二顯示電路)，而且，設(shè)有用于選擇這兩個(gè)電路的電路選擇電路350。
接著，說明液晶板100的周邊電路。
在與液晶板100的絕緣性基板10屬不同基板的外圍電路基板90上設(shè)有面板驅(qū)動(dòng)用LSI91。將垂直起始信號(hào)STV從該外圍電路基板90的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91輸入到柵驅(qū)動(dòng)器50，將水平起始信號(hào)STH輸入到漏驅(qū)動(dòng)器60。此外，將圖像信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)線62。
圖7是圖像信號(hào)的切換電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
如果開關(guān)SW1與端子P2端連接，則從輸入端子Din輸入的n比特的數(shù)字圖像信號(hào)通過DA變換器130被變換成模擬圖像信號(hào)后，輸出到數(shù)據(jù)線62。另一方面，如果將開關(guān)SW1切換到端子P1端，則n比特的數(shù)字圖像信號(hào)的例如最高位比特被輸出到數(shù)據(jù)線62。開關(guān)SW1的切換根據(jù)控制模擬鎖存顯示模式和低消耗電力對(duì)應(yīng)的數(shù)字鎖存顯示模式切換的模式信號(hào)MD來進(jìn)行。
這里，根據(jù)圖6和圖7來說明上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。
(1)模擬顯示模式的情況根據(jù)模式信號(hào)MD，選擇模擬顯示模式后，數(shù)據(jù)信號(hào)線62便被設(shè)定成輸出模擬圖像信號(hào)的狀態(tài)，同時(shí)，電路選擇信號(hào)線800和高電壓端電源線VDD的電位變?yōu)椤甃’，電路選擇電路300、301的TFT310、350被導(dǎo)通。
此外，根據(jù)基于水平起始信號(hào)STH的采樣信號(hào)來導(dǎo)通采樣晶體管SP，將數(shù)據(jù)信號(hào)線62的模擬圖像信號(hào)供給漏信號(hào)線61。
此外，根據(jù)垂直起始信號(hào)STV，將掃描信號(hào)供給柵信號(hào)線51。根據(jù)掃描信號(hào)，TFT71導(dǎo)通后，模擬圖像信號(hào)Sig從漏信號(hào)線61傳送到顯示電極80，并且被保持在輔助電容器700中。顯示電極80上施加的圖像信號(hào)電壓21被施加在液晶21上，按照該電壓液晶21進(jìn)行取向，從而獲得液晶顯示。
在該模擬顯示模式中，適于顯示全彩色的運(yùn)動(dòng)圖像。但是，由于驅(qū)動(dòng)外圍電路基板90的LSI91、各驅(qū)動(dòng)器50、60，所以不斷消耗電力。
(2)數(shù)字顯示模式根據(jù)模式信號(hào)MD，選擇數(shù)字顯示模式后，數(shù)據(jù)信號(hào)線62被設(shè)定成輸出數(shù)字圖像信號(hào)的狀態(tài)，并且電路選擇信號(hào)線800和高電壓端電源線VDD的電位變?yōu)椤瓾’，保持電路500變?yōu)榭刹僮鳡顟B(tài)。此外，電路選擇電路300、301的TFT310、350截止，與此同時(shí)，TFT320、360導(dǎo)通。
此外，將起始信號(hào)STH從外圍電路基板90的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91輸入到柵驅(qū)動(dòng)器50和漏驅(qū)動(dòng)器60。根據(jù)該信號(hào)來依次產(chǎn)生采樣信號(hào)，按照各個(gè)采樣信號(hào)，采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn依次導(dǎo)通，對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)Sig進(jìn)行采樣，并供給各漏信號(hào)線61。
其中，說明第一行、即施加掃描信號(hào)G1的柵信號(hào)線51。首先，根據(jù)掃描信號(hào)G1，與柵信號(hào)線51連接的各顯示像素P11、P12、～、P1n的各TFT被導(dǎo)通一水平掃描期間。
現(xiàn)在來看一下第一行第一列的顯示像素P11。因采樣信號(hào)SP1而采樣的數(shù)字圖像信號(hào)S11被輸入到漏信號(hào)線61。然后，TFT70通過掃描信號(hào)G1變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)后，其漏信號(hào)D1被輸入到保持電路500。
該保持電路500保持的信號(hào)被輸入到信號(hào)選擇電路600，由該信號(hào)選擇電路600來選擇信號(hào)A或信號(hào)B，將其選擇出的信號(hào)施加在顯示電極80上，該電壓施加在液晶21上。
這樣，經(jīng)過從柵信號(hào)線61至最終行的柵信號(hào)線Gm進(jìn)行掃描后，一個(gè)畫面(1掃描場(chǎng)期間)的掃描、即全點(diǎn)掃描結(jié)束，顯示一畫面。
在此，顯示一畫面后，停止對(duì)柵驅(qū)動(dòng)器50和漏驅(qū)動(dòng)器60及外圍的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91的電壓供給，中斷它們的驅(qū)動(dòng)。對(duì)保持電路500保持供給電壓VDD、VSS進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，此外，將對(duì)置電極電壓供給對(duì)置電極32，而將各信號(hào)A和B供給選擇電路600。
即，在對(duì)保持電路500供給用于驅(qū)動(dòng)該保持電路的VDD、VSS，對(duì)對(duì)置電極施加直流電壓的對(duì)置電極電壓VCOM(信號(hào)A)，液晶顯示板100為通常白色(NW)的情況下，僅在信號(hào)A時(shí)施加與對(duì)置電極32相同電位的電壓，在信號(hào)B時(shí)施加用于驅(qū)動(dòng)液晶的交流電壓(例如，60Hz)。由此，可以保持一個(gè)畫面，并作為靜止圖像顯示出來。此外，在其它的柵驅(qū)動(dòng)器50、漏驅(qū)動(dòng)器60及外圍的LSI91上則處于未施加電壓的狀態(tài)。
此時(shí)，如果在漏信號(hào)線61上用數(shù)字圖像信號(hào)將‘H(高)’輸入到保持電路500，則在信號(hào)選擇電路600中第一TFT610會(huì)被輸入‘L’，所以第一TFT610截止，而在另一方的第二TFT620中則被輸入‘H’，所以第二TFT620導(dǎo)通。
于是，信號(hào)B被選擇，并對(duì)液晶施加信號(hào)B的電壓。即，由于施加信號(hào)B的交流電壓，液晶因電場(chǎng)而上升起來，所以在NW的顯示面板上，作為顯示，可以觀察到黑色顯示。
如果在漏信號(hào)線61上用數(shù)字圖像信號(hào)將‘L’輸入到保持電路500，則由于信號(hào)選擇電路600中第一TFT610會(huì)被輸入‘H’，所以第一TFT610導(dǎo)通，而由于另一方的第二TFT620被輸入‘L’，所以第二TFT620截止。于是，選擇信號(hào)A，對(duì)液晶施加信號(hào)A的電壓。即，由于施加與對(duì)置電極32相同的電壓，不產(chǎn)生電場(chǎng)，液晶不上升，所以在NW的顯示板中，作為顯示，可以觀察到白色顯示。
這樣，通過寫入并保持一個(gè)畫面，可以顯示靜止圖像，但在該情況下，由于停止各驅(qū)動(dòng)器50、60和LSI91的驅(qū)動(dòng)，所以可以節(jié)省相應(yīng)的電力消耗。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用一個(gè)液晶顯示板100可以對(duì)應(yīng)于全彩色的運(yùn)動(dòng)圖像顯示(模擬顯示模式時(shí))和低消耗電力的數(shù)字灰度顯示(數(shù)字顯示模式時(shí))的兩種顯示。
再有，如上述第四實(shí)施例那樣，作為用一個(gè)液晶顯示板100對(duì)應(yīng)于全彩色的運(yùn)動(dòng)圖像顯示(模擬顯示模式時(shí))和低消耗電力的數(shù)字灰度顯示(數(shù)字顯示模式時(shí))的兩種顯示的顯示裝置，本發(fā)明在以下的兩種情況下也可得到同樣的效果。
圖8表示本發(fā)明的第五實(shí)施例。
該圖與第四實(shí)施例說明的圖6的等效電路的不同在于，設(shè)有配置電路選擇電路300，以及將液晶顯示板100輸入的全彩色的運(yùn)動(dòng)圖像顯示信號(hào)和數(shù)字灰度顯示信號(hào)分別輸入到專用的數(shù)據(jù)信號(hào)線62。
這樣，通過用各自的數(shù)據(jù)信號(hào)線62來輸入模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，不必設(shè)置電路選擇電路300。因此，不必設(shè)置與一個(gè)顯示像素200對(duì)應(yīng)配置的p溝道型TFT310和n溝道型TFT320，使設(shè)置其它TFT的空間變大。
再有，雖然增加了數(shù)據(jù)信號(hào)線62和采樣開關(guān)SP1，但，由于TFT310、320是對(duì)每個(gè)顯示像素都要配置的，該TFT的占有空間與數(shù)據(jù)信號(hào)線62和采樣開關(guān)SP的占有空間相比大很多，所以通過用專用的數(shù)據(jù)信號(hào)線62對(duì)液晶顯示板供給數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，可以充分確保顯示像素中的空間。
再有，圖9表示本發(fā)明的第六實(shí)施例。
該圖與第四實(shí)施例說明的圖6的等效電路的不同在于，除去構(gòu)成電路選擇電路301的TFT350。
這樣，由于TFT350是配置在每個(gè)顯示像素上的，所以可以確保顯示像素內(nèi)的空間，可以為其它TFT的配置留有余地。此外，即使除去電路選擇電路301的TFT350，但只要信號(hào)A和信號(hào)B的供給源具有足夠在輔助電容器700對(duì)供給液晶的信號(hào)進(jìn)行充電的容量，就可以一邊對(duì)輔助電容器700充電一邊驅(qū)動(dòng)液晶。
在上述實(shí)施例中，示出了在一畫面的全點(diǎn)掃描期間，施加對(duì)置電極電壓和信號(hào)A及B的電壓的情況，但本發(fā)明不限于此，即使在該期間不施加這些電壓也可以。但是，為了降低電力消耗，最好不施加。
此外，在上述實(shí)施例中，在數(shù)字顯示模式中，說明了輸入1比特的數(shù)字信號(hào)的情況，但本發(fā)明不限于此，即使在多個(gè)比特的數(shù)字信號(hào)的情況下也可以應(yīng)用。由此，可以進(jìn)行多灰度的顯示。此時(shí)，需要與輸入的比特?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的保持電路和信號(hào)選擇電路的數(shù)目。
此外，在上述實(shí)施例中，說明了將靜止畫面顯示在液晶顯示板的一部分上的情況，但本發(fā)明不限于此，也可以將靜止畫面顯示在全部顯示像素上，達(dá)到本發(fā)明的特有的效果。
此外，在上述實(shí)施例中，說明了反射型液晶顯示裝置的情況，但通過在一像素內(nèi)除了TFT、保持電路、信號(hào)選擇電路和信號(hào)布線以外的區(qū)域上配置透明電極，也可以使用于透射型液晶顯示裝置。此外，即使使用于透射型液晶顯示裝置，在顯示一畫面后，通過停止對(duì)柵驅(qū)動(dòng)器50和漏驅(qū)動(dòng)器60及外圍的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91的電壓供給，可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電力消耗的降低。
而且，在上述實(shí)施例中，說明了將靜止圖像顯示在液晶顯示板的一部分上的情況，但本發(fā)明并不限于此，也可以將靜止畫面顯示在全部顯示像素上，以達(dá)到本發(fā)明的特有效果。
而且，在上述實(shí)施例中，說明了反射型液晶顯示裝置的情況，但通過在一像素內(nèi)除了TFT、保持電路、信號(hào)選擇電路和信號(hào)布線外的區(qū)域上配置透明電極，在除此以外的區(qū)域中配置反射型電極，就可以用于半透射型液晶顯示裝置。此外，即使使用于半透射型液晶顯示裝置，在顯示一個(gè)畫面后，通過停止對(duì)柵驅(qū)動(dòng)器50、漏驅(qū)動(dòng)器60及外圍的面板驅(qū)動(dòng)用LSI91的電壓供給，可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電力消耗的降低。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，在顯示裝置顯示靜止圖像時(shí)，可因不需要驅(qū)動(dòng)各驅(qū)動(dòng)器、面板驅(qū)動(dòng)用LSI而實(shí)現(xiàn)電力消耗的降低，并且可以獲得用一個(gè)顯示裝置來對(duì)應(yīng)進(jìn)行全彩色的活動(dòng)圖像顯示和低電力消耗的灰度顯示的所謂兩種顯示的顯示裝置。
權(quán)利要求
1．一種顯示裝置，將基板上單方向配置的多個(gè)柵信號(hào)線、和在與所述柵線交叉方向上配置的多個(gè)漏信號(hào)線、以及顯示像素配置成矩陣狀，所述顯示像素由來自所述柵信號(hào)線的掃描信號(hào)加以選擇，并由所述漏信號(hào)線供給圖像信號(hào)，其特征在于，配有第一顯示電路，包括保持電路，根據(jù)從所述柵信號(hào)線輸入的信號(hào)來保持來自所述漏信號(hào)線的數(shù)字圖像信號(hào)；和信號(hào)選擇電路，根據(jù)來自該保持電路的信號(hào)來選擇對(duì)顯示電極供給的信號(hào)。
2．如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，包括輔助電容器，與所述第一顯示電路相鄰配置，根據(jù)從所述柵信號(hào)線輸入的信號(hào)來保持來自所述漏信號(hào)線的模擬圖像信號(hào)；第二顯示電路，對(duì)所述顯示電極供給該輔助電容器保持的信號(hào)；和電路選擇電路，用于根據(jù)電路選擇信號(hào)，將所述第一和第二顯示電路有選擇地連接到所述漏信號(hào)線。
3．如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于，所述保持電路由反向器電路、或反向器電路和電容器構(gòu)成。
4．如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，配有所述保持電路和所述信號(hào)選擇電路的所述顯示像素是顯示靜止圖像的顯示像素。
5．如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置是液晶顯示裝置。
全文摘要
提供作為整個(gè)顯示裝置可節(jié)省電力的顯示裝置。在基板10上配置與供給柵信號(hào)的柵驅(qū)動(dòng)器50連接的多個(gè)柵信號(hào)線51、和與供給漏信號(hào)的漏驅(qū)動(dòng)器60連接的多個(gè)漏信號(hào)線61,在這兩個(gè)信號(hào)線51、61交叉部附近,配置與這兩個(gè)信號(hào)線51、61連接的TFT70,所述顯示裝置包括:與TFT70的源lls連接且保持?jǐn)?shù)字信號(hào)的保持電路110,根據(jù)來自保持電路的信號(hào)選擇信號(hào)的信號(hào)選擇電路120,根據(jù)來自該信號(hào)選擇電路120的信號(hào)把信號(hào)A或B供給液晶21的第一顯示電路,與TFT70的源lls連接且保持模擬信號(hào)的輔助電容器700,把保持在輔助電容器700的信號(hào)供給顯示電極80的第二顯示電路。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1303083SQ00138058
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月24日
發(fā)明者橫山良一 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社