專利名稱：顯示裝置的制作方法
專利說明顯示裝置 [發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及顯示裝置，特別是涉及適用于能攜帶的顯示裝置的顯示裝置。近年來，作為市場需求，要求能攜帶的顯示裝置，例如便攜式電視、移動電話等。根據(jù)這樣的要求，為了適應(yīng)顯示裝置的小型化、輕量化、省電化，正盛行開發(fā)研究。
圖5中示出了現(xiàn)有例的液晶顯示裝置的一個顯示像素的電路結(jié)構(gòu)圖。在絕緣性基板(圖中未示出)上交叉地形成柵極信號線51、漏極信號線61，在其交叉部附近設(shè)有連接在兩條信號線51、61上的像素選擇薄膜晶體管72。以下，將薄膜晶體管簡稱為TFT。像素選擇TFT72的源極11s連接在液晶21的顯示電極80上。
另外，設(shè)有將顯示電極80的電壓保持一場期間用的輔助電容85，該輔助電容85的一端86連接在像素選擇TFT72的源極11s上，各顯示像素共同的電位加在另一個電極87上。
這里，如果將掃描信號(高電平)加在柵極信號線51上，則像素選擇TFT72呈導通狀態(tài)，模擬影像信號被從漏極信號線61傳遞給顯示電極80，同時被保持在輔助電容85中。加在顯示電極80上的影像信號電壓被加在液晶21上，液晶21根據(jù)該電壓進行取向，從而能獲得液晶顯示。
因此，能與動態(tài)圖像、靜止圖像無關(guān)地進行液晶顯示。在這樣的液晶顯示裝置中顯示靜止圖像時，例如在移動電話的液晶顯示部的一部分上作為驅(qū)動移動電話用的電池的余量顯示，能顯示干電池的圖像。
可是，在上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中，在顯示靜止圖像的情況下也與顯示動態(tài)圖像的情況相同，用掃描信號使像素選擇TFT72呈導通狀態(tài)，需要將影像信號再次寫入各顯示像素中。
因此，發(fā)生掃描信號及影像信號等驅(qū)動信號用的驅(qū)動電路、以及發(fā)生控制驅(qū)動電路的工作時序用的各種信號的外部LSI常時地工作，所以常時地消耗較大的電力。因此，在只備有有限電源的移動電話等中，存在其能使用的時間短的缺點。
與此不同，在特開平8-194205號中公開了在各顯示像素中備有靜態(tài)型存儲器的液晶顯示裝置。如引用該公報的一部分進行說明，則如圖6所示，該液晶顯示裝置是將對兩級反相器INV1、INV2進行正反饋的類型的存儲器、即靜態(tài)型存儲器作為數(shù)字影像信號的保持電路用，從而降低功耗的。
這里，開關(guān)元件24根據(jù)靜態(tài)型存儲器中保持的二值數(shù)字影像信號，控制基準線Vref和像素電極80之間的電阻值，調(diào)整液晶21的偏壓狀態(tài)。另一方面，將交流信號Vcom輸入公用電極。本裝置如果在理想上使顯示圖像像靜止圖像那樣變化，就不需要對存儲器進行刷新。如上所述，在現(xiàn)有的液晶顯示裝置中適合對應(yīng)于模擬影像信號而顯示全色的動態(tài)圖像。另一方面，在備有保持數(shù)字影像信號用的靜態(tài)型存儲器的液晶顯示裝置中，顯示低灰度的靜止圖像，同時適合于降低功耗。
可是，兩個液晶顯示裝置由于影像信號源不同，所以在一個顯示裝置中不能同時實現(xiàn)兩者。
因此，本案申請人提出了能選擇模擬顯示和數(shù)字顯示這兩種顯示的顯示裝置。以下，參照圖7說明該顯示裝置的概要。圖7是表示顯示裝置的一個顯示像素的結(jié)構(gòu)的電路圖。
在設(shè)置在絕緣基板(圖中未示出)上的柵極信號線51和漏極信號線61的交叉部附近，設(shè)有由P溝道型TFT41及N溝道型TFT42構(gòu)成的電路選擇電路40。TFT41、42的兩個漏極連接在漏極信號線61上，同時它們的兩個柵極連接在電路選擇信號線88上。TFT41、42兩方中的某一方根據(jù)來自電路選擇信號線88的選擇信號而導通。另外，與電路選擇電路40成對地設(shè)置電路選擇電路43。
另外，與電路選擇電路40相鄰地配置由N溝道型TFT71及N溝道型TFT72構(gòu)成的像素選擇電路70。TFT71、72根據(jù)來自柵極信號線51的掃描信號而導通。
另外，在顯示像素內(nèi)設(shè)有將模擬影像信號保持一場期間用的輔助電容85。輔助電容85的一個電極86連接在TFT71的源極71s上。另一個電極87連接在全部顯示像素公用的輔助電容線SCL上，供給固定的偏壓。
電路選擇電路43的P溝道型TFT44設(shè)置在該輔助電容85和液晶21之間，與電路選擇電路43的TFT41同時通斷。另外，保持電路110、信號選擇電路120設(shè)置在像素選擇TFT72和液晶21的顯示電極80之間。
保持電路110由構(gòu)成正反饋回路的第一及第二反相電路INV1、INV2構(gòu)成。在數(shù)字顯示模式中，電路選擇信號線88的電位呈高電平，而且如果柵極信號線51的掃描信號呈高電平，則從漏極線61輸入的影像信號能被寫入保持電路110。
信號選擇電路120是根據(jù)保持電路110中保持的數(shù)字影像信號來選擇信號的電路，由兩個N溝道型TFT121、122構(gòu)成。來自保持電路110的互補的輸出信號分別加在TFT121、122的柵極上，所以TFT121、122互補地通斷。如果TFT122導通，則選擇信號A(黑信號)，如果TFT121導通，則選擇信號B(白信號)，通過電路選擇電路43的TFT45，供給將電壓加在液晶21上的顯示電極80上。
因此，如果采用上述的顯示裝置的結(jié)構(gòu)，則能切換現(xiàn)有的模擬顯示模式和數(shù)字顯示模式(對應(yīng)于低功耗、靜止圖像)。
可是，由于進行將電源電壓供給保持電路110的電源線LVDD的布線、以及供給接地電壓的地線LVSS的布線，所以布線面積增大，不能使像素電路小型化。因此，保持電路110的存儲單元數(shù)增加，導致電路的大型化，難以促進像素的高精細化、多灰度化。本發(fā)明就是鑒于上述的課題而完成的，第一，在能切換模擬顯示模式和數(shù)字顯示模式的顯示裝置中，將電源電壓供給保持電路110的電源線LVDD和連接輔助電容85的一個電極的輔助電容線SCL公用(參照圖1)。因此，由于能減少布線面積，所以能實現(xiàn)像素的微細化、以及保持電路110的多存儲單元化帶來的多灰度顯示化。
第二，在能切換模擬顯示模式和數(shù)字顯示模式的顯示裝置中，將接地電壓供給保持電路110的地線LVSS和連接輔助電容85的一個電極的輔助電容線SCL公用(參照圖2)。因此，同樣能減少布線面積，能實現(xiàn)像素的微細化、以及保持電路110的多存儲單元化帶來的多灰度顯示化。
第三，在能切換模擬顯示模式和數(shù)字顯示模式的顯示裝置中，將從對應(yīng)于保持電路110的柵極信號線51b施加掃描信號的順序作為基準，將把接地電壓供給該保持電路110的地線LVSS連接在前級的柵極信號線51a上(參照圖3)。
本發(fā)明的著眼點在于在每一水平期間掃描信號(高電平脈沖)被依次加在柵極信號線a、b、…上，在掃描信號被加在各條柵極信號線a、b、…上的一個水平期間結(jié)束后，復位到低電平(接地電壓)，通過將屬于某一顯示像素的保持電路110的地線連接在掃描結(jié)束了的前級的柵極信號線上，利用掃描信號選擇屬于該保持電路110的顯示像素，在使數(shù)字影像信號處于能寫入的狀態(tài)時，接地電壓常時地被供給該保持電路。因此，由于能減少專用的地線LVSS，所以能減少布線面積，能實現(xiàn)像素的微細化、以及保持電路110的多存儲單元化帶來的多灰度顯示化。圖1是本發(fā)明的第一實施例的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的第二實施例的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的第三實施例的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的實施例的液晶顯示裝置的時序圖。
圖5是現(xiàn)有例的液晶顯示裝置的另一電路結(jié)構(gòu)圖。
圖6是現(xiàn)有例的液晶顯示裝置的另一電路結(jié)構(gòu)圖。
圖7是能選擇模擬顯示和數(shù)字顯示的顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。其次，參照


本發(fā)明的實施例的顯示裝置。圖1中示出了第一實施例的顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)。在圖1中，為了簡單起見只示出了一個顯示像素，但在實際的顯示裝置中這樣構(gòu)成的顯示像素呈行列狀地配置許多個。另外，在圖1中，與圖7相同的部分標以相同的符號，其說明從略。
在圖1中，電路選擇電路40、43根據(jù)來自電路選擇信號線88的選擇信號SW進行開關(guān)，選擇有輔助電容85的第一顯示電路(模擬顯示用)、有保持電路110和信號選擇電路120的第二顯示電路(數(shù)字顯示用)兩方中的某一方。
在本實施例中，通過使將電源電壓供給保持電路110的電源線LVDD和連接輔助電容85的一個電極的輔助電容線SCL公用，謀求減少布線面積。輔助電容線SCL與柵極信號線51平行地配置在顯示像素內(nèi)。構(gòu)成保持電路110的反相電路INV1、INV2的電源線沿著與該輔助電容線SCL交叉的方向延伸配置，連接在輔助電容線SCL上。公用的輔助電容線SCL的電平固定為電源電壓(例如5V)。
圖2中示出了第二實施例的顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)。在圖2中，為了簡單起見只示出了一個顯示像素，但在實際的顯示裝置中這樣構(gòu)成的顯示像素呈行列狀地配置許多個。另外，在圖2中，與圖7相同的部分標以相同的符號，其說明從略。
在圖2中，電路選擇電路40、43根據(jù)來自電路選擇信號線88的選擇信號SW進行開關(guān)，選擇有輔助電容85的第一顯示電路(模擬顯示用)、有保持電路110和信號選擇電路120的第二顯示電路(數(shù)字顯示用)兩方中的某一方。這一點與第一實施例相同。
在本實施例中，通過使將接地電壓供給保持電路110的地線LVSS和連接輔助電容85的一個電極的輔助電容線SCL公用，謀求減少布線面積。輔助電容線SCL與柵極信號線51平行地配置在顯示像素內(nèi)。構(gòu)成保持電路110的反相電路INV1、INV2的地線LVSS沿著與該輔助電容線SCL交叉的方向延伸配置，連接在輔助電容線SCL上。公用的輔助電容線SCL的電平固定為接地電壓(例如0V)。
另外，地線LVSS的電平不限定為0V，也可以是電位比電源線LVDD低的布線。
圖3中示出了第三實施例的顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)。在圖3中，為了簡單起見只示出了相鄰的兩個顯示像素200、201，但在實際的顯示裝置中這樣構(gòu)成的顯示像素呈行列狀地配置許多個。另外，在圖3中，與圖7相同的部分標以相同的符號，其說明從略。
電路選擇電路40、43根據(jù)來自電路選擇信號線88的選擇信號SW進行開關(guān)，在各顯示像素200、201中，選擇有輔助電容85的第一顯示電路(模擬顯示用)、有保持電路110和信號選擇電路120的第二顯示電路(數(shù)字顯示用)兩方中的某一方。
在本實施例中，將接地電壓供給顯示像素201內(nèi)的保持電路110b的反相電路INV1、INV2的地線LVSSb連接在與該保持電路110b對應(yīng)的柵極信號線51b的前一級的柵極信號線51a上。同樣，將接地電壓供給顯示像素200內(nèi)的保持電路110a的反相電路INV1、INV2的地線LVSSa連接在與該保持電路110a對應(yīng)的柵極信號線51a的前一級的柵極信號線(圖中未示出)上。
其次，參照圖4說明上述的第三實施例的顯示裝置的驅(qū)動方法。圖4是選擇了數(shù)字顯示模式時的時序圖。另外，同樣的驅(qū)動方法也適用于第一、第二實施例的顯示裝置。
(1)模擬顯示模式的情況如果電路選擇信號線88被設(shè)定為低電平，則電路選擇電路40、43的TFT41、44導通。另外，根據(jù)水平啟動信號STH，取樣晶體管SP(圖中未示出)根據(jù)取樣信號而導通，模擬影像信號被供給漏極信號線61。另外，根據(jù)垂直啟動信號STV，掃描信號被供給柵極信號線51。
如果像素選擇TFT72根據(jù)掃描信號而導通，則模擬影像信號從漏極信號線61被傳遞給顯示電極80，同時被保持在輔助電容85中。加在顯示電極80上的影像信號電壓被加在液晶21上，液晶21根據(jù)該電壓進行取向，從而能獲得液晶顯示。在該模擬顯示模式中，適合于顯示全色的動態(tài)圖像。
(2)數(shù)字顯示模式如果電路選擇信號線88的電位設(shè)定為高電平，則電路選擇電路40、43的TFT41、44關(guān)斷，同時TFT42、45導通。因此，保持電路110呈可工作狀態(tài)。
另外，啟動信號STV、STH從安裝在外接電路基板上的驅(qū)動掃描用LSI(圖中未示出)分別輸入給柵極驅(qū)動器及漏極驅(qū)動器(圖中未示出)。據(jù)此，依次發(fā)生取樣信號。根據(jù)各個取樣信號，連接在各漏極信號線61上的取樣晶體管SP1、SP2、…、SPn依次導通并對數(shù)字影像信號進行取樣，供給各漏極信號線61。
這里說明第一行、即施加掃描信號G1的柵極信號線51。根據(jù)掃描信號G1，連接在柵極信號線51上的各顯示像素P11、P12、…P1n(圖中未示出)的各TFT在1個水平掃描期間內(nèi)導通。
注意第一行第一列的顯示像素P11，根據(jù)取樣信號SP1所取樣的數(shù)字影像信號S11(漏極信號D1)被輸入漏極信號線61。然后，如果掃描信號G1呈高電平，TFT72呈導通狀態(tài)，則數(shù)字影像信號S11被寫入保持電路110。
注意第一行第二列的顯示像素P12，根據(jù)取樣信號SP2所取樣的數(shù)字影像信號S12(漏極信號D2)被輸入漏極信號線61。下同。
在該保持電路110中保持的信號被輸入信號選擇電路120，在該信號選擇電路120中選擇信號A或信號B，該選擇的信號被加在顯示電極80上，其電壓加在液晶21上。通過這樣從柵極信號線51到最后一行的柵極信號線51依次進行掃描，一個畫面部分(一場期間)的寫入結(jié)束。
這里，如果掃描信號Gn+1(高電平)被供給連接在圖3中的顯示像素201的像素選擇TFT72上的柵極信號線51b，則被輸入漏極信號線61中的數(shù)字影像信號被寫入保持電路110b中。
這時，連接在相鄰的前級的一個顯示像素200的像素選擇TFT72上的柵極信號線51a的電平呈低電平(接地電壓)。因此，接地電壓被供給保持電路110b的反相電路INV1、INV2，保持電路110b正常工作。
另外，在本實施例中，雖然將把接地電壓供給保持電路110b的地線LVSS連接在與該保持電路110b對應(yīng)的柵極信號線51b的前一級的柵極信號線51a上，但連接在前兩級以上的柵極信號線(圖中未示出)上，能獲得同樣的作用效果，所以本專利的范圍包含的內(nèi)容是明確的。
此后，根據(jù)保持在保持電路110中的數(shù)據(jù)進行顯示(靜止圖像的顯示)。將驅(qū)動該保持電路用的電源電壓供給保持電路110，將對置電極電壓VCOM(信號A)加在對置電極上，在液晶顯示面板100為常白(NW)的情況下，將與對置電極32電位相同的電壓(VCOM)加在信號A上，將進行黑顯示用的顯示電壓加在信號B上。通過這樣處理，能保持一個畫面部分并作為靜止圖像進行顯示。
這時，在漏極信號線61中的數(shù)字影像信號(高電平)被輸入保持電路110的情況下，在信號選擇電路120中，低電平被輸入第一TFT121中，所以第一TFT121呈關(guān)斷狀態(tài)，高電平被輸入另一個第二TFT122中，所以第二TFT122呈導通狀態(tài)。因此，選擇信號B，信號B的電壓被加在液晶上。即，施加信號B，在電場的作用下液晶豎立，所以在NW顯示面板上作為顯示能觀察到黑顯示。
在漏極信號線61中的數(shù)字影像信號(低電平)被輸入保持電路110的情況下，在信號選擇電路120中，高電平被輸入第一TFT121中，所以第一TFT121呈導通狀態(tài)，低電平被輸入另一個第二TFT122中，所以第二TFT122呈關(guān)斷狀態(tài)。于是，選擇信號A，信號A的電壓被加在液晶上。即，施加與對置電極32相同的電壓，不產(chǎn)生電場，液晶不豎立，所以在NW顯示面板上作為顯示能觀察到白顯示。
這樣，通過寫入一個畫面部分并保持它，能作為靜止圖像進行顯示，但由于停止各驅(qū)動器及驅(qū)動掃描用LSI的驅(qū)動，所以該部分能低功耗化。
另外，在上述的第一、第二、第三實施例中，雖然保持電路110輸入1位的數(shù)字影像信號，但本發(fā)明不受此限。如果采用本發(fā)明，則由于能減少布線面積，像素電路能小型化，所以適用于寫入并保持多個數(shù)字影像信號的多存儲單元結(jié)構(gòu)的保持電路。因此，能進行高精細、多灰度的顯示。如果采用本發(fā)明的顯示裝置，則第一，在能切換模擬顯示模式和數(shù)字顯示模式的顯示裝置中，由于將電源電壓供給保持數(shù)字影像信號的保持電路的電源線和輔助電容線公用，所以能減少布線面積，能實現(xiàn)像素的微細化、保持電路的多存儲單元化帶來的多灰度顯示化。
第二，由于將接地電壓供給保持電路的地線和連接輔助電容的一個電極的輔助電容線公用，所以同樣能減少布線面積，能實現(xiàn)像素的微細化、保持電路110的多存儲單元化帶來的多灰度顯示化。
第三，由于將從對應(yīng)于保持電路的柵極信號線施加掃描信號的順序作為基準，將把接地電壓供給保持電路的地線連接在前級的柵極信號線上，所以能減少以往必需的專用地線，能減少布線面積，能實現(xiàn)像素的微細化、保持電路110的多存儲單元化帶來的多灰度顯示化。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，在該顯示裝置中，沿基板上的一個方向配置的多條柵極信號線、沿與上述柵極線交叉的方向配置的多條漏極信號線、以及與根據(jù)來自上述柵極信號線的掃描信號進行選擇的同時，從上述漏極信號線供給影像信號的顯示像素呈矩陣狀配置，該顯示裝置的特征在于備有配置在上述顯示像素內(nèi)的顯示電極；有保持逐次輸入的影像信號的輔助電容，將該影像信號逐次供給上述顯示電極的第一顯示電路；備有對應(yīng)于上述顯示像素而配置并保持影像信號的保持電路，將與該保持電路保持的信號對應(yīng)的電壓供給上述顯示電極的第二顯示電路；以及根據(jù)電路選擇信號，選擇上述第一及第二顯示電路的電路選擇電路，將電源電壓供給上述保持電路的高電位側(cè)的電源線和連接上述輔助電容的一個電極的輔助電容線公用。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于上述保持電路有進行正反饋的兩級反相電路，將上述兩級反相電路的高電位側(cè)的電源線連接在上述輔助電容線上。
3.一種顯示裝置，在該顯示裝置中，沿基板上的一個方向配置的多條柵極信號線、沿與上述柵極線交叉的方向配置的多條漏極信號線、以及與根據(jù)來自上述柵極信號線的掃描信號進行選擇的同時，從上述漏極信號線供給影像信號的顯示像素呈矩陣狀配置，該顯示裝置的特征在于備有配置在上述顯示像素內(nèi)的顯示電極；有保持逐次輸入的影像信號的輔助電容，將該影像信號逐次供給上述顯示電極的第一顯示電路；備有對應(yīng)于上述顯示像素而配置并保持影像信號的保持電路，將與該保持電路保持的信號對應(yīng)的電壓供給上述顯示電極的第二顯示電路；以及根據(jù)電路選擇信號，選擇上述第一及第二顯示電路的電路選擇電路，將接地電壓供給上述保持電路的地電位側(cè)的電源線和連接上述輔助電容的一個電極的輔助電容線公用。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于上述保持電路有進行正反饋的兩級反相電路，將上述兩級反相電路的低電位側(cè)的電源線連接在上述輔助電容線上。
5.一種顯示裝置，它備有沿基板上的一個方向配置、依次施加掃描信號的多條柵極信號線；沿與上述柵極線交叉的方向配置的多條漏極信號線；設(shè)置在每個顯示像素中、對應(yīng)于施加在上述柵極信號線上的掃描信號，選擇顯示像素的像素選擇晶體管；以及配置在上述顯示像素內(nèi)、保持從上述漏極信號線輸入的影像信號的保持電路，根據(jù)上述保持電路中保持的影像信號進行顯示，該顯示裝置的特征在于將從對應(yīng)于該保持電路的柵極信號線施加掃描信號的順序作為基準，將把接地電壓供給上述保持電路的低電位側(cè)的電源線連接在前級的柵極信號線上。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于上述保持電路有進行正反饋的兩級反相電路，將從對應(yīng)于該保持電路的柵極信號線施加掃描信號的順序作為基準，將上述兩級反相電路的低電位側(cè)的電源線連接在前級的柵極信號線上。
全文摘要
本發(fā)明的課題是,提供一種能減少顯示像素的布線面積、通過像素的微細化、保持電路的多存儲單元化能進行多灰度顯示的顯示裝置。通過將電源電壓供給保持電路110的電源線LVDD和連接輔助電容85的一個電極的輔助電容線SCL公用,謀求減少布線面積。輔助電容線SCL與柵極信號線51平行地配置在顯示像素內(nèi)。構(gòu)成保持電路110的反相電路INV1、INV2的電源線沿著與該輔助電容線SCL交叉的方向延伸配置,連接在輔助電容線SCL上。公用的輔助電容線SCL的電平固定為電源電壓(例如5V)。
文檔編號G09G3/20GK1380579SQ02105950
公開日2002年11月20日 申請日期2002年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月11日
發(fā)明者筒井雄介 申請人:三洋電機株式會社