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(dǎo)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，在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，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(dǎo)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，適合于顯示低灰度的靜止圖像，同時適合于降低功耗。
可是，例如像移動電話的液晶畫面中的時鐘顯示那樣，有時即使變更畫面中的一部分，也要從CPU將全部一個畫面的數(shù)字影像信號數(shù)據(jù)輸出給該液晶顯示裝置，必須改寫靜態(tài)型存儲器的數(shù)據(jù)。因此，存在包括液晶顯示裝置及CPU的系統(tǒng)設(shè)計變得繁雜的問題。本發(fā)明的顯示裝置就是鑒于上述的課題而完成的，其特征結(jié)構(gòu)在于，備有沿基板上的水平方向并行設(shè)置的多條漏極信號線；能有選擇地輸出選擇上述漏極信號線用的水平掃描信號的漏極驅(qū)動裝置；沿上述基板上的垂直方向并行設(shè)置的多條柵極信號線；能有選擇地將垂直掃描信號輸出給上述柵極信號線的柵極驅(qū)動裝置；對應(yīng)于上述漏極信號線和上述柵極信號線的各交叉點呈行列狀配置的多個顯示像素；以及設(shè)置在每個上述顯示像素中、保持從上述漏極信號線供給的影像信號的保持電路，由上述柵極驅(qū)動裝置及上述漏極驅(qū)動裝置選擇任意的顯示像素，同時能改寫被選擇的顯示像素的被保持在保持電路中的影像信號。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則能選擇顯示裝置中的任意的顯示像素，能進行影像信號的改寫(也就是說，能隨機存取)，從外部只供給對應(yīng)于該顯示像素的影像信號即可，所以容易設(shè)計液晶顯示系統(tǒng)。
另外，其特征在于上述漏極驅(qū)動裝置有根據(jù)水平啟動信號發(fā)生水平掃描信號的移位寄存裝置；以及根據(jù)水平輸出啟動信號，有選擇地輸出水平掃描信號的水平輸出啟動裝置。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則能任意地選擇輸入影像信號的漏極信號線。
另外，其特征在于上述柵極驅(qū)動裝置有根據(jù)水平啟動信號發(fā)生垂直掃描信號的移位寄存裝置；以及根據(jù)垂直輸出啟動信號，有選擇地輸出垂直掃描信號的垂直輸出啟動裝置。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則除了上述方面以外，還能任意地選擇柵極信號線。
另外，其特征在于設(shè)有預(yù)充電裝置，在上述漏極驅(qū)動裝置輸出水平掃描信號之前，該預(yù)充電裝置將上述多條漏極信號線的電壓電平預(yù)先充電到恒定電平。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則能防止由于未被漏極驅(qū)動裝置選擇的漏極信號線的電壓不定而導(dǎo)致的保持電路的數(shù)據(jù)消失。圖1是本發(fā)明的實施例的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的實施例的移位寄存器的電路圖。
圖3是本發(fā)明的實施例的一個顯示像素的電路圖。
圖4是本發(fā)明的實施例的液晶顯示裝置的工作時序圖。
圖5是現(xiàn)有例的液晶顯示裝置另一電路結(jié)構(gòu)圖。
圖6是現(xiàn)有例的液晶顯示裝置另一電路結(jié)構(gòu)圖。其次，參照


本發(fā)明的實施例的顯示裝置。圖1是本發(fā)明的實施例的顯示裝置的電路圖。
在圖1中，在絕緣基板上沿水平方向并列設(shè)置多條漏極信號線61，沿垂直方向并列設(shè)置多條柵極信號線51。而且，對應(yīng)于漏極信號線61和柵極信號線51的交叉點，顯示像素P11、P12、P13...配置在行列上。
漏極驅(qū)動電路100將水平掃描信號依次供給設(shè)置在漏極信號線61的一端的N溝道型取樣晶體管組SP1、SP2、SP3...的柵極。例如，如果將高電平的水平掃描信號供給取樣晶體管SP1，則SP1呈導(dǎo)通狀態(tài)，影像信號從數(shù)據(jù)信號線62通過SP1被供給漏極信號線61。
漏極驅(qū)動電路100基本上連接著施加了水平基準時鐘CKH、*CKH(CKH的反轉(zhuǎn)時鐘)的多個移位寄存器101而構(gòu)成，根據(jù)水平啟動信號STH，從AND柵極組10、11、12、13、14、...依次發(fā)生水平掃描信號。該水平掃描信號被輸入AND柵極組30、31、32、33、34、...的一個輸入端中。水平輸出啟動信號ENBH共同加在AND柵極組30、31、32、33、34、...的另一個輸入端上。
另外，如圖2所示，移位寄存器101能由施加了水平基準時鐘CKH、*CKH的加時鐘反相器110、111及反相器112構(gòu)成。
因此，通過與從AND柵極組10、11、12、13、14依次發(fā)生的水平掃描信號的時序一致地施加水平輸出啟動信號ENBH，有選擇地將水平掃描信號供給取樣晶體管組SP1、SP2、SP3...的柵極，能任意地選擇應(yīng)寫入影像信號的漏極信號線61。
另外，柵極驅(qū)動電路200與上述的漏極驅(qū)動電路100同樣地構(gòu)成。連接著施加了垂直基準時鐘CKV、*CKV(CKV的反轉(zhuǎn)時鐘)的多個移位寄存器201而構(gòu)成，根據(jù)垂直啟動信號STV，從AND柵極組1、2、3、4、5...依次發(fā)生垂直掃描信號。
該垂直掃描信號被輸入AND柵極組90、91、92、93、94...的一個輸入端中。垂直輸出啟動信號ENBV共同加在AND柵極組90、91、92、93、94...的另一個輸入端上。
因此，通過與垂直掃描信號的時序一致地施加垂直輸出啟動信號ENBV，能有選擇地將垂直掃描信號供給柵極信號線51。
另外，預(yù)充電用晶體管PGT設(shè)置在各漏極信號線61的另一端上。恒定電壓PCD被加在該預(yù)充電用晶體管PGT的源極上。該預(yù)充電用晶體管PGT根據(jù)加在柵極上的預(yù)充電信號PCG，在漏極驅(qū)動電路100輸出水平掃描信號之前，將漏極信號線61預(yù)充電到恒定電壓PCD。
如果采用上述的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，則一旦由柵極驅(qū)動電路201選擇一條柵極信號線51，就能選擇一個水平方向的全部顯示像素。這時，雖然像素選擇晶體管72呈導(dǎo)通狀態(tài)，但未被漏極驅(qū)動電路100選擇的漏極信號線61的電壓不定。如果保持電路110的反相器INV2的驅(qū)動能力對漏極信號線61的寄生電容來說很低，則保持在保持電路110中的數(shù)據(jù)有可能消失。
因此，在漏極驅(qū)動電路100輸出水平掃描信號之前，通過將漏極信號線61預(yù)充電到恒定電壓PCD，補充保持電路110的反相器INV2的驅(qū)動能力不足，防止保持在保持電路110中的數(shù)據(jù)消失。另外，假設(shè)供給保持電路110的電源電壓為VDD，則恒定電壓PCD最好大致為VDD/2。
圖3中示出了一個顯示像素(例如P11)的電路結(jié)構(gòu)。在柵極信號線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(dǎo)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(dǎo)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是靜態(tài)型存儲器，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輸入的數(shù)字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(dǎo)通，則選擇信號A(黑信號)，如果TFT121導(dǎo)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。如果采用上述的顯示裝置的結(jié)構(gòu)，則能切換模擬顯示方式和數(shù)字顯示方式(對應(yīng)于低功耗、靜止圖像)。
其次，參照圖1及圖4，說明上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的工作。這里，說明選擇數(shù)字顯示模式的情況。即，假設(shè)電路選擇信號線88的電位呈高電平時，保持電路110處于能寫入的狀態(tài)。另外，全部漏極信號線61在輸出水平掃描信號之前，由預(yù)充電晶體管PGT進行預(yù)充電。
如果將水平啟動信號STH作為觸發(fā)脈沖，漏極驅(qū)動電路100開始工作，則從AND柵極組10、11、12、13...依次發(fā)生水平掃描信號的脈沖串。因此，例如在從AND柵極12輸出水平掃描信號脈沖的時刻，通過使水平輸出啟動信號呈高電平，來自其他的AND柵極組10、11、13...的水平掃描信號脈沖輸出被掩蓋，從第三個AND柵極12輸出水平掃描脈沖。因此，只選擇第三行的漏極信號線61，數(shù)字影像信號通過取樣晶體管SP3，被輸入該漏極信號線61中。
這時，假設(shè)例如由柵極驅(qū)動電路200選擇第一行的柵極信號線51，則該數(shù)字影像信號被寫入顯示像素P13。這樣，選擇任意的顯示像素就能進行影像信號數(shù)據(jù)的改寫。顯示像素的選擇不限于一個顯示像素。通過控制漏極驅(qū)動電路100的水平輸出啟動信號ENBH、柵極驅(qū)動電路200的垂直輸出啟動信號ENBV的輸出時刻，能進行塊單元的數(shù)據(jù)改寫。
對保持電路110的數(shù)據(jù)改寫后，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)。將電源電壓VDD供給保持電路110，將對置電極電壓VCOM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作為靜止圖像進行顯示。
這時，在數(shù)字影像信號“高電平”被寫入保持電路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(dǎo)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的顯示電壓，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。
在數(shù)字影像信號“低電平”被寫入保持電路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(dǎo)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。
其次，說明選擇了模擬顯示模式時的工作情況。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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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。
另外，在上述的實施例中，保持電路110雖然輸入1位的數(shù)字影像信號，但本發(fā)明不受此限，能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，則能選擇顯示裝置中的任意的顯示像素，能進行影像信號的改寫(也就是說，能隨機存取)，從外部只供給對應(yīng)于該顯示像素的影像信號即可，所以收到容易設(shè)計液晶顯示系統(tǒng)的效果。
另外，由于將輸入影像信號的漏極信號線預(yù)充電到恒定的電壓電平，所以能防止非選擇的顯示像素內(nèi)的數(shù)據(jù)消失這種不良現(xiàn)象的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于備有沿基板上的水平方向并行設(shè)置的多條漏極信號線；能有選擇地輸出選擇上述漏極信號線用的水平掃描信號的漏極驅(qū)動裝置；沿上述基板上的垂直方向并行設(shè)置的多條柵極信號線；能有選擇地將垂直掃描信號輸出給上述柵極信號線的柵極驅(qū)動裝置；對應(yīng)于上述漏極信號線和上述柵極信號線的各交叉點呈行列狀配置的多個顯示像素；以及設(shè)置在每個上述顯示像素中、保持從上述漏極信號線供給的影像信號的保持電路，由上述柵極驅(qū)動裝置及上述漏極驅(qū)動裝置選擇任意的顯示像素，同時能改寫所選擇的顯示像素的被保持在保持電路中的影像信號。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于上述漏極驅(qū)動裝置有根據(jù)水平啟動信號發(fā)生水平掃描信號的移位寄存裝置；以及根據(jù)水平輸出啟動信號，有選擇地輸出水平掃描信號的水平輸出啟動裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于上述柵極驅(qū)動裝置有根據(jù)垂直啟動信號發(fā)生垂直掃描信號的移位寄存裝置；以及根據(jù)垂直輸出啟動信號，有選擇地輸出垂直掃描信號的垂直輸出啟動裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于設(shè)有預(yù)充電裝置，在上述漏極驅(qū)動裝置輸出水平掃描信號之前，該預(yù)充電裝置將上述多條漏極信號線的電壓電平預(yù)充電到恒定電平。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于上述恒定電平是供給上述保持電路的電源電壓的中間電平。
6.一種顯示裝置，其特征在于備有沿基板上的水平方向并行設(shè)置的多條漏極信號線；能有選擇地輸出選擇上述漏極信號線用的水平掃描信號的漏極驅(qū)動裝置；沿上述基板上的垂直方向并行設(shè)置的多條柵極信號線；能有選擇地將垂直掃描信號輸出給上述柵極信號線的柵極驅(qū)動裝置；對應(yīng)于上述漏極信號線和上述柵極信號線的各交叉點呈行列狀配置的多個顯示像素；設(shè)置在每個上述顯示像素中、將從上述漏極信號線輸入的影像信號逐次供給顯示電極的第一顯示電路；對應(yīng)于上述顯示像素配置、有保持從上述漏極信號線輸入的影像信號的保持電路，將與該保持電路保持的信號對應(yīng)的電壓信號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中的某一個電路的電路選擇晶體管，由上述柵極驅(qū)動裝置及上述漏極驅(qū)動裝置選擇任意的顯示像素，同時能改寫所選擇的顯示像素的被保持在保持電路中的影像信號。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于上述漏極驅(qū)動裝置有根據(jù)水平啟動信號發(fā)生水平掃描信號的移位寄存裝置；以及根據(jù)水平輸出啟動信號，有選擇地輸出水平掃描信號的水平輸出啟動裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于上述柵極驅(qū)動裝置有根據(jù)垂直啟動信號發(fā)生垂直掃描信號的移位寄存裝置；以及根據(jù)垂直輸出啟動信號，有選擇地輸出垂直掃描信號的垂直輸出啟動裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于設(shè)有預(yù)充電裝置，在上述漏極驅(qū)動裝置輸出水平掃描信號之前，該預(yù)充電裝置將上述多條漏極信號線的電壓電平預(yù)充電到恒定電平。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于上述恒定電平是供給上述保持電路的電源電壓的中間電平。
全文摘要
本發(fā)明的課題是,通過有效地進行對液晶顯示裝置輸送視頻數(shù)據(jù),使得液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計變得容易。在漏極驅(qū)動電路100中,通過與從AND柵極組10、11、12、13、14依次發(fā)生的水平掃描信號的時序一致地施加水平輸出啟動信號ENBH,有選擇地將水平掃描信號供給取樣晶體管組SP1、SP2、SP3…的柵極,選擇應(yīng)寫入影像信號的漏極信號線61。
文檔編號G09F9/30GK1380638SQ021060
公開日2002年11月20日 申請日期2002年4月10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