專利名稱：顯示裝置的驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示裝置的驅(qū)動電路，尤其涉及用于有源矩陣型液晶顯示裝置的驅(qū)動電路，所述液晶顯示裝置根據(jù)數(shù)字視頻信號采用多個(gè)灰度等級來顯示圖像。
有源矩陣型液晶顯示裝置包括一顯示面板及用來驅(qū)動該顯示面板的驅(qū)動電路，所述顯示面板包括一對玻璃基片及形成于該對玻璃基片之間的液晶層。在該對玻璃基片中的一片上制成多根選通線及多根數(shù)據(jù)線。對顯示面板每一像素均設(shè)置有驅(qū)動電路，且驅(qū)動電路向顯示而板的液晶提供驅(qū)動電壓。驅(qū)動電路包括用來獨(dú)立地選擇連接至選通線及數(shù)據(jù)線的多個(gè)開關(guān)元件之一的選通驅(qū)動器及通過所選擇的開關(guān)元件將對應(yīng)于一圖像的視頻信號送至像素電極的數(shù)據(jù)驅(qū)動器。


圖11示出了現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動電路中數(shù)據(jù)驅(qū)動器的部分結(jié)構(gòu)。圖11中所示電路110輸出一視頻信號至多根數(shù)據(jù)線中的一根。相應(yīng)地，數(shù)據(jù)驅(qū)動器要求電路110的數(shù)量等于顯示面板所具備的數(shù)據(jù)線的數(shù)量。為便于解釋，這里假設(shè)視頻數(shù)據(jù)由三位(D0、D1、D2)組成?；谶@種假設(shè)，視頻數(shù)據(jù)可有0至7八個(gè)值，而提供給每一像素的信號電壓是V0-V7這八個(gè)電平中的一個(gè)。
電路110包括一采樣觸發(fā)器MSMP、一保持觸發(fā)器MH、一解碼器DEC及模擬開關(guān)ASW。一ASW7。對ASW0-ASW7的每一個(gè)模擬開關(guān)，施加V0-V7中相應(yīng)的一個(gè)外部源電壓(八個(gè)電平各自不同)。此外，控制信號S0-S7分別從解碼器DEC輸入模擬開關(guān)ASW0-ASW7，每一個(gè)控制信號(S0-S7)都用于轉(zhuǎn)換模擬開關(guān)的開/關(guān)狀態(tài)。
接下來描述電路110的工作原理。在對應(yīng)于第幾個(gè)像素之取樣脈沖TSMPn的上升沿，取樣觸發(fā)器MSMP得到視頻數(shù)據(jù)(D0、D1、D2)，并將視頻數(shù)據(jù)保持在其中。在一個(gè)水平掃描周期完成了這樣的視頻數(shù)據(jù)取樣后，將一輸出脈沖信號OE加在保持觸發(fā)器MH上。一旦接收到輸出脈沖信號OE，保持觸發(fā)器MH就從取樣觸發(fā)器MSMP得到視頻數(shù)據(jù)(D0、D1、D2)，并將視頻數(shù)據(jù)傳輸給解碼器DEC。
解碼器DEC對視頻數(shù)據(jù)(D0、D1、D2)進(jìn)行解碼，并根據(jù)視頻數(shù)據(jù)(D0、D1、D2)的各個(gè)值(0-7)產(chǎn)生一個(gè)控制信號，用以接通ASW0-ASW7中的一個(gè)模擬開關(guān)，其結(jié)果是，外部源電壓V0-V7中的一個(gè)被輸出至數(shù)據(jù)線On。例如，當(dāng)保持在保持觸發(fā)器MH中的視頻數(shù)據(jù)值為3時(shí)，解碼器DEC輸出一接通模擬開關(guān)ASW3的控制信號S3，使得模擬開關(guān)ASW3變?yōu)椤伴_”狀態(tài)，而外部源電壓V0-V7中的V3輸出給數(shù)據(jù)線On。
這種現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動器存在一問題，即，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)的位數(shù)增加時(shí)，電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且電路的尺寸增大。這是因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動器要求灰度等級電壓的數(shù)量等于將要顯示的灰度等級數(shù)。例如，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)含有4位并用來顯示16個(gè)灰度等級圖像時(shí)，所需要的灰度等級電壓數(shù)量為24＝16。同樣地，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為6位并用來顯示64個(gè)灰度等級圖像時(shí)，所需的灰度等級電壓數(shù)量為26＝64。當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為8位并用來顯示256個(gè)灰度等級圖像時(shí)，所需的灰度等級電壓數(shù)量為28＝256。如上所述，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)位數(shù)增加時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動器需要大量的灰度等級電壓。這導(dǎo)致電路的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并增大了電路的尺寸。而且，電壓源電路與模擬開關(guān)間的互連亦變得復(fù)雜。
基于上述理由，這種現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的實(shí)際應(yīng)用僅限于3位視頻數(shù)據(jù)或4位視頻數(shù)據(jù)的場合。
為了解決這一現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，在日本公開專利的公開文本第4-136983、4-140787及6-27900中提出了用來驅(qū)動顯示裝置的方法及電路。請注意日本公開專利公開文本第6-27900號不是與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，這是因?yàn)槿毡竟_專利公開文本第6-27900號是在1994年2月4日公開的。
圖12示出了在日本公開專利公開文本第6-27900號中已作揭示的驅(qū)動電路的部分結(jié)構(gòu)。示于圖12的電路120對多根數(shù)據(jù)線中的一根輸出一視頻信號。相應(yīng)地，數(shù)據(jù)驅(qū)動器要求電路120的數(shù)量與顯示面板所具備的數(shù)據(jù)線的數(shù)量相同。這里假設(shè)視頻數(shù)據(jù)為6位(D0、D1、D2、D3、D4、D5)?；谶@種假設(shè)，視頻數(shù)據(jù)可有0-63的64個(gè)值，且加到每一像素的信號電壓為9個(gè)灰度等級電壓V0、V8、V16、V24、V32、V40、V48、V56和V64及由灰度等級電壓V0、V8、V16、V24、V32、V40、V48、V56及V64產(chǎn)生的多個(gè)內(nèi)插電壓中的一個(gè)。
電路120包括一取樣觸發(fā)器MSMP、一保持觸發(fā)器MH，一選擇控制電路SCOL及模擬開關(guān)ASW0-ASW8。每一模擬開關(guān)(ASW0-ASW8)上加有各電平相互不同的灰度等級電壓V0、V8、V16、V24、V32、V40、V48、V56和V64中相應(yīng)的一個(gè)電壓?？刂菩盘朣0、S8、S16、S24、S32、S40、S48、S56及S64分別由選擇控制電路SCOL輸出至模擬開關(guān)ASW0-ASW8。每一控制信號用來轉(zhuǎn)換模擬開關(guān)的開/關(guān)狀態(tài)。
選擇控制電路SCOL上加有時(shí)鐘信號t1、t2、t3、和t4。如圖13所示，時(shí)鐘信號t1、t2、t3和t4具有相互不同的占空因數(shù)。選擇控制電路SCOL接收6位視頻數(shù)據(jù)d5、d4、d3、d2、d1和d0，并根據(jù)所接收到的視頻數(shù)據(jù)值輸出控制信號S0、S8、S16、S24、S32、S40、S56及S64中的一個(gè)。通過使用一邏輯表來確定選擇控制電路SCOL的輸入與輸出間的關(guān)系。
表1示出了選擇控制電路SCOL的邏輯表。表的第一至第六列分別表示視頻數(shù)據(jù)d5、d4、d3、d2、d1及d0的位值。表1的第7至第15列分別表示控制信號S0、S8、S16、S24、S32、S40、S48、S56及S64的值。表1中第7至第15列中的每一空格表示控制信號的值為0。此外，“t1”表示當(dāng)時(shí)鐘信號Si的值為1時(shí)控制信號的值為1，而當(dāng)時(shí)鐘信號ti為0時(shí)控制信號的值為0。同樣地，“t1表示當(dāng)時(shí)鐘信號t1的值為1時(shí)控制信號的值為0，而當(dāng)時(shí)鐘信號t1的值為0時(shí)控制信號的值為1。這里，i＝1、2、3和4。
表1
如由表1可看到的，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)值為8的倍數(shù)時(shí)，灰度等級電壓V0，……，V64中的一個(gè)值被輸出至數(shù)據(jù)線On。當(dāng)視頻數(shù)據(jù)不是8的倍數(shù)時(shí)，以時(shí)鐘信號t1、t2、t3和t4中之一為占空因數(shù)的、在一對灰度等級電壓V0、…、V64間振蕩的振蕩電壓輸出至數(shù)據(jù)線On。根據(jù)表1的邏輯表，數(shù)據(jù)驅(qū)動器120產(chǎn)生在各相鄰灰度等級電壓間的七個(gè)不同的振蕩電壓。因此，可通過僅使用灰度等級電壓的9個(gè)電平來得到64個(gè)灰度級圖像。
下文的等式是定出視頻數(shù)據(jù)d5、d4、d3、d2、d1和d0間的關(guān)系的邏輯等式，時(shí)鐘信號t1、t2、t3和t4及控制信號S0、S8、S16、S24、S32、S40、S48、S56及S64示于表1。
S0＝{0}+{1}t1+{2}t2+{3}t3+{4}t4+{5}"t3"+{6}"t2"+{7}"t1" …(1)S8＝{1}"t1+{2}"t2"+{3}"t3"+{4}"t4"+{5}t3+{6}t2+{7}t1+{8}+{9}t1+{10}t2+{11}t3+{12}t4+{13}"t3"+{14}"t2"+{15}"t1" …(2)S16＝{9}"t1+{10}"t2"+{11}"t3"+{12}"t4"+{13}t3+{14}t2+{15}t1+{16}+{17}t1+{18}t2+{19}t3+{20}t4+{21}"t3"+{22}"t2"+{23}"t1" …(3)同樣地，規(guī)定了控制信號S24、S32、S40及S48?？刂菩盘朣56和S64被定義如下。
S56＝{49}"t1"+{50}"t2"+{51}"t3"+{52}"t4"+{53}t3+{54}t2+{55}t5+{56}+{57}t1+{58}t2+{59}t3+{60}t4+{61}"t3"+{62}"t2"+{63}"t1" …(4)S64＝{57}"t1"+{58}"t2"+{59}"t3"+{60}"t4"+{61}t3+{62}t2+{63}t1…(5)在上面的等式中，{i}是用十進(jìn)制表示法表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)(d5、d4、d3、d2、d1、d0)時(shí)的值。例如，{1}＝(d5、d4、d3、d2、d1、d0)＝(0，0，0，0，0，1)。此外，“ti”表示對信號t1進(jìn)行倒相而得到的信號。
基于上面的邏輯等式，得到了示于圖14和15的邏輯電路，選擇控制電路SCOL由示于圖14和15的邏輯電路構(gòu)成。
示于圖14的邏輯電路根據(jù)6位視頻數(shù)據(jù)(d5、d4、d3、d2、d1、d0)產(chǎn)生64種灰度等級選擇數(shù)據(jù){0}-{63}。根據(jù)灰度等級選擇數(shù)據(jù){0}-{63}及時(shí)鐘信號t1、t2、t3和t4，示于圖15的邏輯電路產(chǎn)生控制信號S0、S8、S16、S24、S32、S48、S56及S64。例如，對將視頻數(shù)據(jù)(d5、d4、d3、d2、d1、d0)＝(0，0，0，0，0，1)輸入選擇控制電路SCOL的情況進(jìn)行說明。這種情況下，示于圖14的邏輯電路輸出灰度等級選擇數(shù)據(jù){1}。示于圖15的邏輯電路接收灰度等級選擇數(shù)據(jù){1}并以時(shí)鐘信號t1的占空因數(shù)交替輸出控制信號S0及控制信號S8。其結(jié)果是，灰度等級電壓V0和灰度等級電壓V8通過模擬開關(guān)ASW0及模擬開關(guān)ASW8以時(shí)鐘信號t1的占空因數(shù)交替地輸出至數(shù)據(jù)線On。
實(shí)際數(shù)據(jù)驅(qū)動器要求選擇控制電路SCOL的數(shù)目等于數(shù)據(jù)線的數(shù)目。這樣，選擇控制電路SCOL的電路尺寸在很大程度上影響了在其上裝有數(shù)據(jù)驅(qū)動器的集成電路的芯片尺寸。如果選擇控制電路SCOL的電路尺寸變大，集成電路的成本將增大。而且，如果為了使用大量灰度等級來顯示一圖像而增加了視頻數(shù)據(jù)的位數(shù)，則數(shù)據(jù)驅(qū)動器的電路尺寸將進(jìn)一步增大。這同樣增加了集成電路的尺寸及生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的驅(qū)動電路用于驅(qū)動一顯示裝置，所述顯示裝置包括像素及用來向像素提供電壓的數(shù)據(jù)線，它根據(jù)由多位組成的視頻數(shù)據(jù)、用多個(gè)灰度等級來顯示一圖像。所述驅(qū)動電路包括振蕩電壓確定裝置，它根據(jù)含有選自多個(gè)字位的多位視頻數(shù)據(jù)來確定具有互相不同的各占空因數(shù)的多個(gè)振蕩信號中的一個(gè)信號，并用來輸出已確定的振蕩信號T及對所確定的振蕩信號T進(jìn)行倒相而得的振蕩信號T;灰度等級電壓確定裝置，它根據(jù)由多位組成的視頻信號(不是由多個(gè)位中選出的位組成)產(chǎn)生灰度等級電壓確定信號，由此確定由灰度等級電壓供給裝置提供的多個(gè)灰度等級電壓間的第一灰度等級電壓和第二灰度等級電壓;和根據(jù)振蕩信號T及振蕩信號T將由灰度等級電壓確定信號所確定的第一灰度等級電壓和第二灰度等級電壓輸出至數(shù)據(jù)線的輸出裝置。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一灰度等級電壓和第二灰度灰度等級是多個(gè)灰度等級電壓中相鄰的電壓。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，多個(gè)振蕩信號包括占空因數(shù)分別為8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振蕩信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，它配備的用來驅(qū)動顯示裝置的驅(qū)動電路，包括像素及用來向像素提供電壓的數(shù)據(jù)線，它根據(jù)多字位視頻數(shù)據(jù)、使用多個(gè)灰度等級來顯示圖像。驅(qū)動電路包括根據(jù)含有多個(gè)字位的視頻信號產(chǎn)生多個(gè)控制信號的控制信號發(fā)生裝置;和多個(gè)開關(guān)裝置，將多個(gè)控制信號中相應(yīng)的一個(gè)及由灰度等級電壓發(fā)生裝置產(chǎn)生的多個(gè)灰度等級電壓中相應(yīng)的一個(gè)提供給多個(gè)開關(guān)裝置中每一個(gè)開關(guān)裝置，根據(jù)控制信號、通過開關(guān)裝置將提供開關(guān)裝置的灰度等級電壓輸出至數(shù)據(jù)線，其中控制信號發(fā)生裝置包括振蕩電壓確定裝置，它根據(jù)由選自多個(gè)字位的字位組成的視頻數(shù)據(jù)來確定具有相互不同的各占空因素的多個(gè)振蕩信號中一個(gè)信號，并用來輸出所確定的振蕩信號T及對所確定的振蕩信號T進(jìn)行倒相而得的振蕩信號T;灰度等級電壓確定裝置，它根據(jù)由除多位中已選擇位外的字位組成的視頻數(shù)據(jù)來產(chǎn)生確定多個(gè)灰度等級電壓中的第一灰度等級電壓及第二灰度等級電壓的灰度等級電壓確定信號;以及輸出裝置，它輸出的第一控制信號以與輸至其上加有由灰度等級電壓確定信號確定的第一灰度等級電壓的開關(guān)裝置之一的振蕩信號T大致相同的占空因數(shù)進(jìn)行振蕩，輸出的第二控制信號以與輸入其上加有由灰度等級電壓確定信號確定的第二灰度等級電壓的開關(guān)裝置之一的振蕩信號T大致相同的占空因數(shù)進(jìn)行振蕩。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一灰度等級電壓和第二灰度等級電壓是多個(gè)灰度等級電壓中相鄰的電壓。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述多個(gè)振蕩信號包括占空因數(shù)分別為8∶1，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振蕩信號。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述開關(guān)裝置是一模擬開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動電路，在多個(gè)灰度等級電壓中選擇(確定)一對灰度等級電壓，并確定多個(gè)振蕩信號中的一個(gè)。驅(qū)動電路輸出的電壓信號以所確定的振蕩信號的振蕩頻率在所確定的一對灰度等級電壓間進(jìn)行振蕩。因此，在多個(gè)所提供的灰度等級電壓之間可具有多個(gè)內(nèi)插的灰度等級。
根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動電路，通過使用灰度等級電壓確定裝置及振蕩信號確定裝置，在驅(qū)動電路直接輸出多個(gè)灰度等級電壓之一及驅(qū)動電路交替地輸出所確定的一對灰度等級電壓這兩種情況下，總能實(shí)現(xiàn)多個(gè)灰度等級的圖像顯示。
相應(yīng)地，在驅(qū)動電路直接輸出多個(gè)灰度等級電壓之一及驅(qū)動電路交替地輸出確定的一對灰度等級電壓的情況下，無需額外增加驅(qū)動電路。其結(jié)果是，簡化了驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)，且能盡量減小驅(qū)動電路的尺寸。
因此，這里所述的發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所提供的用于顯示裝置的驅(qū)動電路具有簡化了的小型結(jié)構(gòu)，并能根據(jù)多位視頻數(shù)據(jù)用多個(gè)灰度等級來顯示圖像。
經(jīng)過參照附圖閱讀并理解以下的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將能夠理解本發(fā)明的種種優(yōu)點(diǎn)。
圖1為示出了液晶顯示裝置之結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是顯示了一個(gè)水平掃描周期內(nèi)輸入數(shù)據(jù)、取樣脈沖及輸出脈沖間的關(guān)系的定時(shí)圖。
圖3是示出了一個(gè)垂直掃描周期內(nèi)輸入數(shù)據(jù)、輸出脈沖、輸出電壓及選通脈沖間的關(guān)系的定時(shí)圖。
圖4是示出了在一個(gè)垂直掃描周期內(nèi)，輸入數(shù)據(jù)、輸出脈沖、輸出電壓、選通脈沖及加在像素上的電壓間的關(guān)系的定時(shí)圖。
圖5示出了在一個(gè)輸出周期內(nèi)振蕩的輸出電壓的波形圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例的驅(qū)動電路中數(shù)據(jù)驅(qū)動器之部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)例的驅(qū)動電路中選擇控制電路SCOL之部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)例的驅(qū)動電路中選擇控制電路SCOL另一部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)例的驅(qū)動電路中選擇控制電路SCOL之又一部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)例的驅(qū)動電路中選擇控制電路SCOL之再一部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖11是常規(guī)驅(qū)動電路中數(shù)據(jù)驅(qū)動器之部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12示出了相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的驅(qū)動電路中數(shù)據(jù)驅(qū)動器之部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖13示出了加在選擇控制電路SCOL上的信號t1-t4的波形。
圖14示出了常規(guī)驅(qū)動電路中選擇控制電路SCOL之部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖15示出了常規(guī)驅(qū)動電路中選擇控制電路SCOL之另一部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
下面將根據(jù)附圖以圖解例的方式對本發(fā)明進(jìn)行描述。在下文的描述中，以矩陣型液晶顯示裝置作為顯示裝置的實(shí)例。可以理解本發(fā)明也適用于其它型式的顯示裝置。
圖1示出了矩陣型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖1所示的液晶顯示裝置包括顯示視頻圖像的顯示部100、驅(qū)動顯示部100的驅(qū)動電路101。驅(qū)動電路101包括向顯示部100提供視頻信號的數(shù)據(jù)驅(qū)動器102及顯示部100提供掃描信號的掃描驅(qū)動器103。數(shù)據(jù)驅(qū)動器可稱為“源驅(qū)動器”或“列驅(qū)動器”。掃描驅(qū)動器可被稱為“選通驅(qū)動器”或“行驅(qū)動器”。
顯示部100包括MXN的像素矩陣104(每列M個(gè)像素及每行N個(gè)像素;其中M和N為正整數(shù))，還包括分別與像素104相連接的開關(guān)元件105。
圖1中，用N根數(shù)據(jù)線106將數(shù)據(jù)驅(qū)動器102的各個(gè)輸出端S(i)(i＝1，2，…，N)連接至相應(yīng)的開關(guān)元件105。同樣地，用M根掃描線107將掃描驅(qū)動器103的各個(gè)輸出端G(j)(j＝1，2，…，M)連接至開關(guān)元件105。開關(guān)元件105可采用薄膜晶體管(TFT)。作為一種替換，可使用其它類型的開關(guān)元件。數(shù)據(jù)線可稱為“源線”或“列線”。掃描線可稱為“選通線”或“行線”。
掃描驅(qū)動器103按順序由其輸出端G(j)輸出一在特定時(shí)間周期內(nèi)保持高電平的電壓至相應(yīng)的掃描線107。所述特定時(shí)間周期稱為一水平掃描周期iH(其中j為1至M間的一個(gè)整數(shù))。將所有水平掃描周期相加(即，1H+2H+3H+…+MH)得到總時(shí)間長度，一消隱期及一垂直同步周期稱為一垂直掃描周期。
當(dāng)由掃描驅(qū)動器103的輸出端G(j)輸出至掃描線107的電壓為高電平時(shí)，連接至輸出端G(j)的開關(guān)元件105處于“開”狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)元件105處于“開”狀態(tài)時(shí)，根據(jù)由數(shù)據(jù)驅(qū)動器102的輸出端S(j)輸出至相應(yīng)數(shù)據(jù)線106的電壓，對連接至開關(guān)元件105的像素104充電，經(jīng)過這樣充電的像素104的電壓在約一個(gè)垂直掃描周期內(nèi)維持不變，直至由數(shù)據(jù)驅(qū)動器102提供的下一個(gè)電壓對它再次充電為止。
圖2示出了在由水平掃描同步信號Hsyn確定的第j個(gè)水平掃描周期jH期間數(shù)字視頻數(shù)據(jù)DA、取樣脈沖Tsmpi及輸出脈沖信號OE間的關(guān)系。如由圖2可看到的那樣，當(dāng)取樣脈沖Tsmp1，Tsmp2，…，Tsmpi，…，及TsmpN被順序地加至數(shù)據(jù)驅(qū)動器102時(shí)，相應(yīng)地將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)DA1，DA2…，DAi…，及DAN饋入數(shù)據(jù)驅(qū)動器102，隨后將由輸出脈沖信號OE確定的第j個(gè)輸出脈沖OEj加至數(shù)據(jù)驅(qū)動器102。數(shù)據(jù)驅(qū)動器102一接收到第j個(gè)輸出脈沖OEj，就從其輸出端S(i)輸出電壓至相應(yīng)的數(shù)據(jù)線106。
圖3示出了在由垂直掃描同步信號Vsyn確定的一個(gè)垂直掃描周期期間水平掃描同步信號Hsyn，數(shù)字視頻數(shù)據(jù)DA、輸出脈沖信號OE、數(shù)據(jù)驅(qū)動器102輸出時(shí)間及掃描驅(qū)動器103之間的關(guān)系。圖3中，使用如圖2所示的定時(shí)并根據(jù)在水平掃描周期jH期間所提供的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，用SOURCE(j)表示了由數(shù)據(jù)驅(qū)動器102輸出電壓的電平范圍。以帶陰影的矩形面積來示出SOURCE(j)，從而表示由數(shù)據(jù)驅(qū)動器102的所有N個(gè)輸出端S(1)至S(N)輸出電壓的電平范圍。將由SOURCE(j)表示的電壓加在數(shù)據(jù)線106上時(shí)，由掃描驅(qū)動器103的第j個(gè)輸出端G(j)輸出至第j根掃描線107的電壓被改變并保持在高電平上，從而接通連接至第j根掃描107的所有N個(gè)開關(guān)元件105。其結(jié)果是，根據(jù)由數(shù)據(jù)驅(qū)動器102加至相應(yīng)數(shù)據(jù)線106的電壓，對分別連接至這N個(gè)開關(guān)元件105的N個(gè)像素104進(jìn)行充電。
上述過程重復(fù)M次，即，從第一根至第M根掃描線107，從而顯示出對應(yīng)于一個(gè)垂直掃描周期的圖像。在非隔行掃描型顯示裝置中，所產(chǎn)生的圖像在其顯示屏上呈現(xiàn)出一完整的顯示圖像。
在本技術(shù)規(guī)范中，輸出脈沖信號OE中第j個(gè)輸出脈沖OEj與第(j+1)個(gè)輸出脈沖OEj+1間的時(shí)間間隔被定義為“一個(gè)輸出周期”。這意味著一個(gè)輸出周期等于由圖3中所示的SOURCE(j)所表示的一個(gè)周期。在進(jìn)行通常的行順序掃描時(shí)，宜使一個(gè)輸出周期等于一個(gè)水平掃描周期。其理由陳述如下。當(dāng)數(shù)據(jù)驅(qū)動器102輸出對應(yīng)于一個(gè)水平(掃描)行的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)時(shí)，它對于數(shù)據(jù)線106同樣為下一水平掃描行進(jìn)行數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的取樣。這些電壓可以從數(shù)據(jù)驅(qū)動器102輸出期間的最大允許時(shí)間長度為一個(gè)水平掃描周期。而且，除特殊情況外，由于輸出周期較長，所以可以更精確地對像素進(jìn)行充電。因此，在這里所描述的驅(qū)動電路中，一個(gè)輸出周期等于一個(gè)水平掃描周期。然而，根據(jù)本發(fā)明，并不要求一個(gè)輸出周期必需等于一個(gè)水平掃描周期。
除了示于圖2和圖3各信號的定時(shí)外，圖4示出了根據(jù)該定時(shí)關(guān)系加在像素p(j，i)(j＝1，2，…，M)上的電壓電平。
圖5示出了在一個(gè)輸出周期內(nèi)由數(shù)據(jù)驅(qū)動器102輸出至數(shù)據(jù)線106之電壓信號的典型波型。在常規(guī)數(shù)據(jù)驅(qū)動器中，輸出至數(shù)據(jù)線106的電壓信號的電壓電平在一個(gè)輸出周期內(nèi)是恒定的。另一方面，在根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)例中，由數(shù)據(jù)驅(qū)動器102輸出至數(shù)據(jù)線106的電壓信號包括在一輸出周期期間進(jìn)行振蕩的振蕩分量。如圖5中所示，所述電壓信號是一脈沖類型的信號，且用下文所述的方法對高電平周期與低電平周期之比，即占空比n∶m進(jìn)行選擇。
圖6示出了驅(qū)動電路101中數(shù)據(jù)驅(qū)動器102的部分結(jié)構(gòu)圖。6所示的電路由第n個(gè)輸出端S(n)輸出一視頻信號至數(shù)據(jù)線106。所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器102包括其數(shù)目與顯示部100所提供的數(shù)據(jù)線106的數(shù)目相同的電路60。這里假設(shè)視頻數(shù)據(jù)含6個(gè)字位(D0，D1，D2，D3，D4，D5)?；谶@種假設(shè)，視頻數(shù)據(jù)可有值0-63的64種數(shù)值，且加在每一像素上的信號電壓為9個(gè)灰度等級電壓V0，V8，V16，V24，V32，V40，V48，V56及選自V0，V8，V16，V24，V32，V40，V48，V56及V64中的任一對灰度等級電壓而產(chǎn)生的內(nèi)插電壓中的一個(gè)。
電路60包括進(jìn)行取樣操作的取樣觸發(fā)器MSMP，進(jìn)行保持操作的保持觸發(fā)器MH，選擇控制電路SCOL及模擬開關(guān)ASW0-ASW8。9個(gè)灰度等級電壓V0、V8、V16、V24、V32，V40，V48，V56及V64中相應(yīng)的一個(gè)電壓加在每一模擬開關(guān)(ASW0-ASW8)上?；叶鹊燃夒妷篤0-V64具有相互不同的各別電平值。選擇控制電路SCOL上加有7個(gè)振蕩信號t1-t7。所述振蕩信號t1-t7具有互相不同的各別占空因數(shù)。
取樣觸發(fā)器MSMP和保持觸發(fā)器MH可采用例如D型這樣的觸發(fā)器?？梢岳斫膺@種取樣及保持觸發(fā)器亦可采用其它型式的電路元件做成。
接下來參照圖6對電路60的工作原理進(jìn)行描述。在對應(yīng)于第n個(gè)像素之取樣脈沖TSMPn的上升沿，取樣觸發(fā)器MSMP得到視頻數(shù)據(jù)(D0，D1，D2，D3，D4，D5)并在其中保持該視頻數(shù)據(jù)。在完成了一個(gè)水平周期的視頻數(shù)據(jù)取樣后，將輸出脈沖信號OE加在保持觸發(fā)器MH上。在提供了輸出脈沖信號OE時(shí)，保持在取樣觸發(fā)器MSMP中的視頻數(shù)據(jù)被饋人保持觸發(fā)器MH并輸出至選擇控制電路SCOL。選擇控制電路SCOL接收視頻數(shù)據(jù)并根據(jù)視頻數(shù)據(jù)值產(chǎn)生多個(gè)控制信號?？刂菩盘柋挥脕磙D(zhuǎn)換各模擬開關(guān)ASW0-ASW8的開/關(guān)狀態(tài)。用d0，d1，d2，d3，d4和d5表示輸入至選擇控制電路SCOL的視頻數(shù)據(jù)，并用S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64表示由選擇控制電路SCOL輸出的控制信號。
表2示出了6位視頻數(shù)據(jù)的低三位d2，d1和d0的邏輯表。表2的第1至第三列分別表示視頻數(shù)據(jù)位d2，d1和d0的值。表2的第4至第11列表示由振蕩信號t0-t7中所確定的那個(gè)振蕩信號。在表2的第4至第11列，確定了由值1所表示的振蕩信號。例如，當(dāng)(d2，d1，d0)＝(0，0，0)時(shí)，確定了振蕩信號t0。在這一實(shí)例中，振蕩信號t0-t7)分別是其占空因數(shù)為8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的時(shí)鐘信號。這里，如果振蕩信號的占空因數(shù)為K∶0或0∶K(K是一自然數(shù))，則振蕩信號被定為總處于一固定的電平上。振蕩信號t5，t6和t7是通過對振蕩信號t3，t2和t1進(jìn)行倒相后所得到的信號。
表2
由表2所示的邏輯表可得到下面的邏輯式。
T＝(0)t0+(1)t1+(2)t2+(3)t3+(4)t4+(5)t5+(6)t6+(7)t7…(6)在上式中，(i)表示以十進(jìn)制表達(dá)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)(d2，d1，d0)的值，即，(0)＝(d2，d1，d0)＝(0，0，0)，(1)＝(d2，d1，d0)＝(0，0，1)，(2)＝(d2，d1，d0)＝(0，1，0)，(3)＝(d2，d1，d0)＝(0，1，1)，(4)＝(d2，d1，d0)＝(1，0，0)，(5)＝(d2，d1，d0)＝(1，0，1)，(6)＝(d2，d1，d0)＝(1，1，0)，和(7)＝(d2，d1，d0)＝(1，1，1)。
振蕩信號t0持續(xù)地處于電平“1”，因此作為一種替換，上式(6)可用下式來表示。
T＝(0)+(1)t1+(2)t2+(3)t3+(4)t4+(5)t5+(6)t6+(7)t7…(7)表3是表示了6位視頻數(shù)據(jù)的高三位d5，d4，d3和控制信號S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56，S64間關(guān)系的邏輯表。表3中，變量T表示由等式(6)和(7)所定出的信號T。變量T表示通過對信號T進(jìn)行倒相而得到的取反信號T。
表3 由表3所示的邏輯表可得到下列邏輯等式。
S0＝
T …(8)S8＝
"T"+[8]T …(9)S16＝[8]"T"+[16]T …(10)S24＝[16]"T"+[24]T …(11)S32＝[24]"T"+[32]T …(12)S40＝[32]"T"+[40]T …(13)S48＝[40]"T"+[48]T …(14)S56＝[48]"T"+[56]T …(15)S64＝[56]"T" …(16)在上式公式中，〔i〕表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)(d5，d4，d3)的值，其中i＝(8×j)，j是用十進(jìn)制表示的二進(jìn)制數(shù)據(jù)(d5，d4，d3)的值。例如，〔8〕＝(d5，d4，d3)＝(0，0，1)。此外，“T”表示對信號T進(jìn)行倒相后得到的信號。
根據(jù)上文所述的各邏輯式，可得到圖7至圖10所示的邏輯電路70，80，90至95。選擇控制電路SCOL可由例如圖7至圖10中所示的邏輯電路70，80，90和95來構(gòu)成。
圖7中所示的邏輯電路70根據(jù)視頻數(shù)據(jù)的低3位d2，d1及d0選擇性地輸出用來確定多個(gè)振蕩信號t0-t7之一的振蕩信號，以確定信號(0)-(7)。更具體地說，將視頻數(shù)據(jù)d2，d1和d0進(jìn)行倒相而分別得到的倒相信號以采用二進(jìn)制表示法構(gòu)成0-7的組合方式輸入與門電路AG0-AG7。這樣便得到了作為與門電路AG0-AG7之輸出的確定信號(0)-(7)的振蕩信號。
圖8中所示的邏輯電路80根據(jù)振蕩信號確定信號來確定各個(gè)振蕩信號t0-t7中的一個(gè)信號，并產(chǎn)生所確定的振蕩信號T及由倒相電路INV3對所確定的振蕩信號T進(jìn)行倒相后得到的倒相振蕩信號T。更為具體地說，如圖8中所示，振蕩信號確定信號(1)-(7)及振蕩信號t1-t7被分別輸入與門電路BG1-BG7。振蕩信號確定信號(0)和與門電路BG1-BG7的輸出被加至或門電路CG。得到作為或門電路CG之輸出的振蕩信號T及倒相振蕩信號T。
圖9中所示的邏輯電路90根據(jù)視頻數(shù)據(jù)的高三位d5，d4及d3有選擇地輸出用來從多個(gè)灰度等級電壓中確定一對灰度等級電壓的灰度等級電壓確定信號〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕，及〔56〕。更為具體地說，將視頻數(shù)據(jù)d5，d4和d3以及用倒相電路INV4-INV6對視頻數(shù)據(jù)d5，d4及d3進(jìn)行倒相后分別得到的倒相信號以采用二進(jìn)制表示法構(gòu)成0-7的組合方式輸入與門電路DG0-DG7。得到作為與門電路DG0-DG7之輸出的灰度等級電壓確定信號〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕及〔56〕。
圖10中所示的邏輯電路95根據(jù)灰度等級電壓確定信號〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕及〔56〕，振蕩信號T及倒相振蕩信號T有選擇地輸出控制信號S0-S64。更具體地說，分別將灰度等級電壓確定信號〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕，〔56〕及振蕩信號T輸入與門電路EG0，EG2，EG4，EG6，EG8，EG10，EG12及EG14。分別將灰度等級電壓確定信號〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕，〔56〕及倒相振蕩信號T輸入與門電路EG1，EG3，EG5，EG7，EG9，EG11，EG13及EG15。與門電路EG1和EG2的輸出被分別連接至或門電路FG1的輸入端。與門電路EG3和EG4的輸出被分別連接至或門電路FG2的輸入端。與門電路EG5和EG6的輸出端被分別連接至或門電路FG3。與門電路EG7和EG8的輸出端被分別連接至或門電路FG4的輸入端。與門電路EG9和EG10的輸出端被分別連接至或門電路FG5的輸入端。與門電路EG11和EG12的輸出端被分別連接至或門電路FG6的輸入端。與門電路FG13和FG14的輸出端被分別連接至或門電路FG7的輸入端。得到作為與門電路EG0、或門電路FG1-FG7及與門電路EG15之輸出的控制信號S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64。
控制信號S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64被加至相對應(yīng)的模擬開關(guān)ASW0-ASW80。每一控制信號S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64均可是高電平值或低電平值中的任一種。例如，如果控制信號處于高電平，由相對應(yīng)的模擬開關(guān)處于“開”狀態(tài)。如果控制信號處于低電平則相對的模擬開關(guān)受控處于“關(guān)”狀態(tài)。作為一種替換，可將控制信號之電平與模擬開關(guān)的開/關(guān)狀態(tài)間的關(guān)系設(shè)置成相反的方式。
如上所述，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)含有多位時(shí)，可根據(jù)含有從多字位中選出的至少一位的視頻數(shù)據(jù)來確定振蕩電壓的波形。然后，可根據(jù)由除上述已選擇位外的其它位組成的視頻數(shù)據(jù)從多個(gè)灰度等級電壓中確定一對灰度等級電壓。其結(jié)果是，對于視頻數(shù)據(jù)的每一個(gè)值可輸出具有合適電平的電壓信號。用振蕩電壓來實(shí)現(xiàn)從多個(gè)灰度等級電壓中確定已確定灰度等級電壓對間的內(nèi)插灰度等級電壓。
當(dāng)視頻數(shù)據(jù)的值為8的倍數(shù)時(shí)，僅可輸出多個(gè)灰度等級電壓中的一個(gè)。這里，振蕩信號或控制信號的占空因數(shù)視為K∶0或0∶K(K為一自然數(shù))。
作為一種替換，不考慮視頻數(shù)據(jù)的值是否為8的倍數(shù)，可交替輸出多個(gè)灰度等級電壓中確定的一對灰度等級電壓。
如上所述，由圖7至圖10所示的邏輯電路70，80，90所構(gòu)成的根據(jù)本發(fā)明的選擇控制電路SCOL，與示于圖12，由圖14和15所示的邏輯電路構(gòu)成的常規(guī)選擇控制電路SCOL相比，具有更為簡化的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，可通過使用一具有更為簡化之結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電路用多個(gè)灰度等級例如64個(gè)灰度等級來顯示一圖像。例如，為了用64個(gè)灰度等級來顯示圖像僅需9種灰度等級電壓。
實(shí)際的數(shù)據(jù)驅(qū)動器要求選擇控制電路SCOL的數(shù)量等于數(shù)據(jù)線的數(shù)量。這樣，選擇控制電路SCOL的電路尺寸在很大程度上影響了在其上裝有數(shù)據(jù)驅(qū)動器的集成電路(LSI)的芯片尺寸。根據(jù)本發(fā)明，可顯著地減小包括選擇控制電路SCOL在內(nèi)的集成電路的尺寸。其結(jié)果是降低了集成電路的生產(chǎn)成本。在為了以更多的灰度等級來顯示一圖像從而增加了視頻數(shù)據(jù)之位數(shù)的情況下，這種數(shù)據(jù)驅(qū)動器之電路尺寸的超小型化具有很大的使用價(jià)值。相應(yīng)地，能夠進(jìn)一步地減少集成電路的尺寸及成本。
根據(jù)本發(fā)明，可由給定的電壓源所提供的電平中得到一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)插電壓，從而與需要大量電壓源的常規(guī)驅(qū)動電路相比，可大大減少電壓源的數(shù)量。如果驅(qū)動電路外部提供電壓源，則可減少驅(qū)動電路之輸入端的數(shù)目。如果將驅(qū)動電路構(gòu)成LSI，則可減少LSI的輸入端的數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例中由于端子數(shù)量的增加而無法實(shí)現(xiàn)的使用多灰度等級來顯示圖像的驅(qū)動LSI。本發(fā)明可獲得以下的效果(1)大大降低了顯示裝置及驅(qū)動電路的生產(chǎn)成本;(2)可簡便地生產(chǎn)出由于芯片尺寸或LSI的設(shè)置等因素?zé)o法實(shí)際生產(chǎn)的多灰度等級驅(qū)動電路;和(3)由于無需使用大量電壓源，因而減小了功率消耗。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解并方便地對本發(fā)明進(jìn)行種種修改，但這些修改均不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍。相應(yīng)地，本文的目的并不在于將所附之權(quán)利要求的范圍限制于前文所作的描述，而是在于對權(quán)利要求進(jìn)行廣義上的闡述。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動顯示裝置的驅(qū)動電路，所述顯示裝置包括像素及向所述像素提供電壓的數(shù)據(jù)線，它根據(jù)含有多個(gè)字位的視頻數(shù)據(jù)使用多灰度等級來顯示圖像，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括根據(jù)由選自多個(gè)字位的字位組成的視頻數(shù)據(jù)來確定具有相互不同的各占空因數(shù)的多個(gè)振蕩信號中之一個(gè)信號的振蕩電壓確定裝置，它輸出所述已確定的振蕩信號T及對所述已確定振蕩信號T進(jìn)行倒相后得到的振蕩信號T；根據(jù)由除所述多字位中已選擇位之外的字位組成的視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生在來自灰度等級電壓供給裝置的多個(gè)灰度等級電壓間確定第一灰度等級電壓和第二灰度等級電壓之灰度等級電壓確定信號的灰度等級電壓確定裝置；和根據(jù)所述振蕩信號T和所述振蕩信號T將由所述灰度等級電壓確定信號所確定的所述第一灰度等級電壓和所述第二灰度等級電壓輸出至所述數(shù)據(jù)線的輸出裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一灰度等級電壓和所述第二灰度等級電壓是所述多灰度等級電壓中相鄰的電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述多個(gè)振蕩信號包括占空因數(shù)分別為8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振蕩信號。
4.一種驅(qū)動顯示裝置的驅(qū)動電路，所述顯示裝置包括像素及向所述像素提供電壓的數(shù)據(jù)線，它根據(jù)含有多字位的視頻數(shù)據(jù)、使用多灰度等級來顯示圖像，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括根據(jù)含多個(gè)字位的視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生多個(gè)控制信號的控制信號發(fā)生裝置;和多個(gè)開關(guān)裝置，向所述多個(gè)開關(guān)裝置中的每一個(gè)提供所述多個(gè)控制信號中相應(yīng)的一個(gè)信號及由灰度等級電壓發(fā)生裝置產(chǎn)生的多個(gè)灰度等級電壓中相應(yīng)的一個(gè)電壓，根據(jù)所述控制信號，通過所述開關(guān)裝置將加在所述開關(guān)裝置上的灰度等級電壓輸出至所述數(shù)據(jù)線，其中，所述控制信號發(fā)生裝置包括根據(jù)由選自所述多個(gè)字位的位組成的視頻數(shù)據(jù)確定具有相互不同的各占空因數(shù)的多個(gè)振蕩信號之一的振蕩電壓確定裝置，它輸出所述已確定的振蕩信號T及對所述已確定振蕩信號T進(jìn)行倒相而得到的振蕩信號T;根據(jù)由除所述多字位中已選擇位外的字位組成的視頻信號產(chǎn)生確定所述多灰度等級電壓中的第一灰度等級電壓及第二灰度等級電壓的灰度等級電壓確定信號的灰度等級電壓確定裝置;和輸出以與輸入其上加有由所述灰度等級電壓確定信號所確定的所述第一灰度等級電壓的所述開關(guān)裝置之一的所述振蕩信號T大致相同的占空因數(shù)進(jìn)行振蕩的第一控制信號的輸出裝置，它輸出以與輸入其上加有由所述灰度等級電壓確定信號所確定的所述第二灰度等級電壓的所述開關(guān)裝置之一的所述振蕩信號T大致相同的占空因數(shù)進(jìn)行振蕩的第二控制信號。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一灰度等級電壓和所述第二灰度等級電壓是所述多灰度等級電壓中相鄰的電壓。
6.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述多個(gè)振蕩信號包括占空因數(shù)分別為8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振蕩信號。
7.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述開關(guān)裝置是一模擬開關(guān)。
全文摘要
一驅(qū)動顯示裝置的驅(qū)動電路，包括根據(jù)由選自多位的字位組成的視頻數(shù)據(jù)確定多振蕩信號之一的振蕩電壓確定部，它輸出已確定的振蕩信號T及對T進(jìn)行倒相而得的振蕩信號T；根據(jù)由除已選出位外的字位組成的視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生在來自灰度等級供給部的多個(gè)灰度等級電壓中確定第一和第二灰度等級電壓之灰度等級電壓確定信號的灰度等級電壓確定部；和根據(jù)T和T將第一和第二灰度等級電壓輸出至數(shù)據(jù)線的輸出部。
文檔編號G09G3/36GK1099177SQ9410569
公開日1995年2月22日 申請日期1994年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月14日
發(fā)明者岡田久夫, 山本裕司, 瀨尾光慶 申請人:夏普株式會社