專利名稱:光電裝置、光電裝置的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光電裝置及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù):
以往的光電屏,例如有源矩陣方式的液晶顯示屏大致由元件基板、與其對置的相對基板、以及充填在兩個基板之間的液晶構(gòu)成,在元件基板上設(shè)置多條數(shù)據(jù)線,多條掃描線,在與它們的交叉點相對應(yīng)以矩陣方式排列的每一個像素電極上設(shè)置薄膜晶體管(以下,稱為TFT),在相對基板上形成共用電極或者彩色濾色片等。
圖18是示出以往的光電屏中使用的某一像素的等效電路的電路圖。如該圖所示,像素包括TFT1和與其漏極電極連接的液晶電容2以及保持電容3。TFT1的柵極電極連接掃描線4,另一方面,其源極電極連接數(shù)據(jù)線5。另外液晶電容2構(gòu)成為在像素電極與共用電極之間夾持液晶。
在這樣的結(jié)構(gòu)中,如果通過掃描線4在TFT1上加入掃描信號(選擇電壓),則該TFT1成為導(dǎo)通狀態(tài)。在該導(dǎo)通狀態(tài)時,如果通過數(shù)據(jù)線5在像素電極上加入圖像信號,則在該像素電極及共用電極之間的液晶電容2上積累預(yù)定的電荷。電荷積累后,加入非選擇電壓,使該TFT1成為關(guān)斷狀態(tài)時,維持液晶電容2中的電荷的積累。這樣,如果驅(qū)動各個TFT1控制所積累的電荷量,液晶的取向狀態(tài)則能夠?qū)γ總€像素發(fā)生變化,顯示預(yù)定的信息。
然而,由于TFT1的關(guān)斷電阻值是有限的,因此伴隨著時間的推移,積累在液晶電容2上的電荷逐漸放電。保持電容3是為了加大放電的時間常數(shù)而設(shè)置的。由此,能夠改善液晶電容2的電荷保持特性。其結(jié)果,能夠提高對比度,進(jìn)而能夠抑制縱向的交調(diào)失真。
然而,由于圖像信號的場頻在NTSC方式時為60Hz,與此同步光電屏大多也以60Hz驅(qū)動。但是,根據(jù)光電屏用途的不同,既有場頻為30Hz或者15Hz這樣較低的情況,反之,也有場頻為120Hz或者240Hz這樣較高的情況。
這里,在上述的像素中寫入數(shù)據(jù)線5的電壓時,在選擇期間TFT1成為導(dǎo)通狀態(tài),數(shù)據(jù)線5的電壓根據(jù)由液晶電容值及保持電容值和TFT1的導(dǎo)通電阻值決定的時間常數(shù)寫入到液晶電容2中。從而,在液晶電容2上添加了保持電容3,則加長了寫入所需要的寫入時間。
即,存在著如果添加保持電容3,則在場頻高選擇期間短時,不能夠把數(shù)據(jù)線5的電壓充分地寫入到液晶電容2中,反之,如果不添加保持電容3則在場頻低保持期間長時,不能夠保持寫入電壓這樣的問題。
換言之,以往的光電屏確定保持電容值使得某個選擇期間能夠與保持期間相對應(yīng),但存在著沒有考慮隨著場頻等的變更這些期間可變這樣的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上的問題而產(chǎn)生的,其目的在于即使選擇期間或者保持期間發(fā)生變化也能夠兼容向像素的電壓寫入和被寫入的電壓的保持。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的光電裝置包括形成了多條掃描線及多條數(shù)據(jù)線的第1基板、與上述第1基板對置的第2基板及夾在上述第1基板與第2基板之間的光電物質(zhì),其特征在于,上述第1基板包括對應(yīng)于上述各條掃描線形成的多條控制線;對應(yīng)于上述掃描線與上述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置的、根據(jù)通過上述掃描線供給的掃描信號去控制通、斷、并且設(shè)置在上述數(shù)據(jù)線與像素電極之間的第1開關(guān)元件;以及對應(yīng)于上述掃描線與上述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置的、根據(jù)通過上述控制線供給的控制信號去控制通、斷、并且設(shè)置在上述像素電極與保持電容之間的第2開關(guān)元件;相應(yīng)于場頻生成所述控制信號的控制信號生成單元;所述控制信號生成單元分別生成對應(yīng)于所述各控制線的各個控制信號,并且把這些信號分別供給所述各控制線。
如果依據(jù)該光電裝置,則由于能夠根據(jù)控制信號控制第2開關(guān)元件的通、斷,因此能夠根據(jù)需要把保持電容連接到像素電極上,或者從像素電極切斷保持電容。從而,能夠變更是否在由像素電極與光電物質(zhì)等形成的光電物質(zhì)電容上連接保持電容。從數(shù)據(jù)線通過第1開關(guān)元件在像素電極上取入電壓時的時間常數(shù)由第1開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻值與像素電容值等確定,另一方面,各個像素保持電壓時的時間常數(shù)由第1開關(guān)元件的關(guān)斷電阻值與像素電容值等確定。由于像素電容值能夠根據(jù)是否在光電物質(zhì)電容上連接了保持電容而發(fā)生變化,因此通過根據(jù)寫入期間或者保持期間生成控制信號,能夠可靠地在像素上寫入數(shù)據(jù)線的電壓的同時,能夠充分保持被寫入的電壓。由此,即使動態(tài)地變更場頻,也能夠高品質(zhì)地保持圖像品質(zhì)。
此外,本發(fā)明的光電裝置,也可以包括形成了多條掃描線及多條數(shù)據(jù)線的第1基板,與所述第1基板對置的第2基板及夾在所述第1基板與所述第2基板之間的光電物質(zhì),其特征在于,所述第1基板包括對應(yīng)于所述各掃描線形成的多條控制線,對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述掃描線供給的掃描信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線與像素電極之間的第1開關(guān)元件,對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述控制線供給的控制信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述像素電極與保持電容之間的第2開關(guān)元件,以及根據(jù)應(yīng)顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像生成所述控制信號的控制信號生成單元;所述控制信號生成單元分別生成對應(yīng)于所述各控制線的各個控制信號,并且把這些信號分別供給所述各控制線。
另外,上述的光電裝置最好包括把輸入圖像數(shù)據(jù)變換為各個點順序圖像數(shù)據(jù)的第1變換單元;把上述各個點順序圖像數(shù)據(jù)變換為各個線順序圖像數(shù)據(jù)的第2變換單元;把根據(jù)上述各個線順序圖像數(shù)據(jù)生成的各個數(shù)據(jù)線信號供給上述各數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線信號供給單元;以及生成順序選擇上述掃描線的各個掃描信號并且供給上述各掃描線的掃描線驅(qū)動單元。這種情況下,由于能夠使驅(qū)動數(shù)據(jù)線及掃描線的驅(qū)動電路包含在光電裝置中,因此不需要在光電裝置的外部設(shè)置驅(qū)動電路,能夠謀求使用了光電裝置的小型化。
其次,本發(fā)明的光電裝置的特征在于,包括上述光電屏;以及根據(jù)場頻生成上述控制信號的控制信號生成單元。如果依據(jù)該光電裝置,則能夠控制第2開關(guān)元件使得在場頻高寫入期間短時切斷保持電容,控制第2開關(guān)元件使得在場頻低保持期間長時連接保持電容。從而,即使動態(tài)地變化場頻,也能夠高品質(zhì)地保持圖像品質(zhì)。
這里,上述控制信號生成單元可以分別生成對應(yīng)于上述各控制線的各個控制信號,并且把這些信號分別供給上述各控制線。這種情況下,由于能夠?qū)γ織l控制線確定是否連接保持電容,因此能夠進(jìn)行更細(xì)致的控制。
另外,本發(fā)明的光電裝置還可以包括上述光電屏;以及根據(jù)要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像生成上述控制信號的控制信號生成單元。如果依據(jù)該光電裝置,則能夠控制第2開關(guān)元件使得在要顯示的圖像是活動圖像時切斷保持電容,另一方面,能夠控制第2開關(guān)元件使得在要顯示的圖像是靜止圖像時連接保持電容。從而,即使動態(tài)地變更要顯示的圖像的性質(zhì),也能夠高品質(zhì)地保持圖像品質(zhì)。
其次,本發(fā)明的光電裝置包括形成了多條掃描線及多條數(shù)據(jù)線的第1基板,與上述第1基板對置的第2基板及夾在上述第1基板與上述第2基板之間的光電物質(zhì),其特征在于,上述第1基板包括對應(yīng)于上述各掃描線形成的多條控制線;對應(yīng)于上述掃描線與上述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置的、根據(jù)通過上述掃描線供給的掃描信號去控制通、斷、并且設(shè)置在上述掃描線與像素電極之間的第1開關(guān)元件;對應(yīng)于上述掃描線與上述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置的、根據(jù)通過上述控制線供給的控制信號去控制通、斷、并且設(shè)置在上述像素電極與保持電容之間的第2開關(guān)元件;以及根據(jù)指示要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像的共用控制信號和上述各個掃描信號,生成分別供給上述各控制線的上述各個控制信號的多個控制電路。如果依據(jù)該發(fā)明,則由于能夠以控制線(掃描線)為單位生成各個控制信號,因此能夠以控制線為單位去控制是否連接保持電容。
這里,上述控制電路最好在上述掃描信號的有效期間,在上述共用控制信號指示活動圖像的情況下生成使上述第2開關(guān)元件斷開的上述控制信號,在上述共用控制信號指示靜止圖像的情況下生成使上述第2開關(guān)元件接通的上述控制信號,另一方面,在上述掃描信號的非有效期間,生成上述控制信號以使得保持前一個有效期間的狀態(tài)。
進(jìn)而,上述光電屏最好包括僅在從外部供給的允許信號成為有效的期間生成順序選擇上述掃描線的上述各個掃描信號并且供給上述各掃描線的掃描線驅(qū)動單元。
另外,上述第1開關(guān)元件及第2開關(guān)元件最好是薄膜晶體管。薄膜晶體管具有還能夠形成在玻璃基板等之上的優(yōu)點。
其次,本發(fā)明的光電裝置以場為單位交換顯示活動圖像和靜止圖像,其特征在于,包括上述光電屏;生成上述共用控制信號的共用控制信號生成單元,根據(jù)要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像,以場為單位使該共用控制信號的2值信號電平發(fā)生變化,以一方的信號電平指示活動圖像,以另一方的信號電平指示靜止圖像;以及生成上述允許信號的允許信號生成單元,使該允許信號在活動圖像顯示期間成為有效,另一方面,在靜止圖像顯示期間,在最初的場中成為有效,在其以后的1場或者多場中成為非有效,并且以一定的周期反復(fù)有效與非有效。
如果依據(jù)該發(fā)明,則在活動圖像顯示期間能夠以1場為單位進(jìn)行寫入和保持,而且,在靜止圖像顯示期間,能夠把1場的寫入期間與多場的保持期間的組合作為一個周期驅(qū)動光電屏。從而,在靜止圖像顯示時,由于能夠降低寫入的比例,因此能夠減少功耗。
這里,上述共用控制信號生成單元最好在垂直消隱期間使上述共用控制信號的信號電平發(fā)生變化,上述允許信號生成單元最好在垂直消隱期間中進(jìn)行上述允許信號的有效期間與非有效期間的切換。由于在垂直消隱期間不進(jìn)行掃描線的選擇,因此能夠提高顯示圖像的品質(zhì)。
其次,本發(fā)明的光電裝置以掃描線為單位交換顯示活動圖像與靜止圖像,其特征在于,包括上述光電屏;生成上述共用控制信號的共用控制信號生成單元,根據(jù)是對應(yīng)于活動圖像區(qū)的活動圖像顯示期間還是對應(yīng)于靜止圖像區(qū)的靜止圖像顯示期間,使該共用控制信號的2值信號電平發(fā)生變化,以一方的信號電平指示活動圖像,以另一方的信號電平指示靜止圖像;以及生成上述允許信號的允許信號生成單元,該允許信號在各場的上述各個活動圖象顯示期間成為有效,另一方面,在各場的上述各個靜止圖像顯示期間,在最初的場中成為有效,在其以后的1場或者多場中成為非有效,并且以一定的周期反復(fù)有效與非有效。
如果依據(jù)該發(fā)明,則在顯示畫面的一部分中具有顯示活動圖像的部分,在其它部分中具有顯示靜止圖像的部分時,能夠在活動圖像區(qū)不連接保持電容,另一方面,在靜止圖像區(qū)連接保持電容。另外,在活動圖像區(qū)中由于允許信號始終成為有效,因此順序選擇各掃描線把數(shù)據(jù)線的電壓寫入到光電物質(zhì)電容中,在靜止圖像區(qū)由于允許信號以一定周期成為有效,因此能夠在某一場中進(jìn)行了寫入以后,在其以后的場中進(jìn)行保持。即,在靜止圖像區(qū)中,由于能夠降低寫入的比例,因此能夠減少功耗。
這里,上述共用控制信號生成單元最好在垂直消隱期間中或者水平消隱期間中使上述共用控制信號的信號電平發(fā)生變化,上述允許信號生成單元最好在垂直消隱期間中或者水平消隱期間中進(jìn)行上述允許信號的有效期間與非有效期間的切換。
由于在垂直消隱期間或者水平水平消隱期間中不進(jìn)行掃描線的選擇,因此能夠提高顯示圖像的品質(zhì)。
其次,本發(fā)明的光電裝置的驅(qū)動方法是該光電裝置包括形成了多條掃描線及多條數(shù)據(jù)線的第1基板,與所述第1基板對置的第2基板及夾在所述第1基板與所述第2基板之間的液晶,所述光電裝置的驅(qū)動方法其特征在于,所述第1基板包括對應(yīng)于所述各掃描線形成的多條控制線,由液晶電容形成的第1電容,對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述掃描線供給的掃描信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線與像素電極之間的第1開關(guān)元件,以及對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述控制線供給的控制信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述像素電極與第2電容之間的第2開關(guān)元件;判定要顯示的圖像的場頻高于還是低于預(yù)定的頻率,在上述場頻高的情況下,不連接上述第1電容與上述第2電容,順序選擇上述各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容中,在上述場頻低的情況下,連接上述第1電容與上述第2電容,順序選擇上述各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容及上述第2電容中。如果依據(jù)該發(fā)明,則由于能夠根據(jù)場頻確定連接還是不連接第1電容與第2電容,因此即使動態(tài)地變更場頻,也能夠高品質(zhì)地保證圖像品質(zhì)。
其次,本發(fā)明的光電的驅(qū)動方法是該光電裝置包括形成了多條掃描線及多條數(shù)據(jù)線的第1基板,與所述第1基板對置的第2基板及夾在所述第1基板與所述第2基板之間的液晶,所述光電裝置的驅(qū)動方法其特征在于,所述第1基板包括對應(yīng)于所述各掃描線形成的多條控制線,由液晶電容形成的第1電容,對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述掃描線供給的掃描信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線與像素電極之間的第1開關(guān)元件,以及對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述控制線供給的控制信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述像素電極與第2電容之間的第2開關(guān)元件;判定要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像,在要顯示的圖像是活動圖像的情況下,不連接上述第1電容與上述第2電容,順序選擇上述各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容中,在要顯示的圖像是靜止圖像的情況下,連接上述第1電容與上述第2電容,順序選擇上述各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容中。
如果依據(jù)該發(fā)明,則由于能夠根據(jù)要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像確定連接還是不連續(xù)第1電容與第2電容,因此即使變更活動圖像、靜止圖像,也能夠高品質(zhì)地保證圖像品質(zhì)。
其次,本發(fā)明的光電裝置的驅(qū)動方法是該光電裝置包括形成了多條掃描線及多條數(shù)據(jù)線的第1基板,與所述第1基板對置的第2基板及夾在所述第1基板與所述第2基板之間的液晶,所述光電裝置的驅(qū)動方法其特征在于,所述第1基板包括對應(yīng)于所述各掃描線形成的多條控制線,由液晶電容形成的第1電容,對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述掃描線供給的掃描信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線與像素電極之間的第1開關(guān)元件,以及對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述控制線供給的控制信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述像素電極與第2電容之間的第2開關(guān)元件;在要顯示活動圖像的各場中不連接上述像素電極與上述第2電容,順序選擇上述各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容中,在要顯示靜止圖像的各場中連接上述第1電容與上述第2電容,在最初的場中,順序選擇上述各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容及上述第2電容中,在其以后的1場或者多場中不選擇上述各掃描線而保持被寫入到上述第1電容及第2電容中的電壓,以一定的周期反復(fù)進(jìn)行寫入和保持。
如果依據(jù)該發(fā)明,則由于能夠根據(jù)要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像確定連接還是不連接第1電容與第2電容,因此即使以場為單位變更活動圖像、靜止圖像,也能夠高品質(zhì)地保證圖像品質(zhì)。
其次,本發(fā)明的光電裝置的驅(qū)動方法是該光電裝置包括形成了多條掃描線及多條數(shù)據(jù)線的第1基板,與所述第1基板對置的第2基板及夾在所述第1基板與所述第2基板之間的液晶,所述光電裝置的驅(qū)動方法其特征在于,所述第1基板包括對應(yīng)于所述各掃描線形成的多條控制線,由液晶電容形成的第1電容,對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述掃描線供給的掃描信號去控制通斷,并且設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線與像素電極之間的第1開關(guān)元件,以及對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點分別設(shè)置,根據(jù)通過所述控制線供給的控制信號去控制通斷、并且設(shè)置在所述像素電極與第2電容之間的第2開關(guān)元件;對于與活動圖像顯示對應(yīng)的各掃描線,不連接上述像素電極與上述第2電容,順序選擇該各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容中,對于與靜止圖像顯示對應(yīng)的各掃描線,連接上述第1電容與上述第2電容,在最初的場中,順序選擇上述各掃描線把上述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到上述第1電容及上述第2電容中,在其以后的1場或者多場中不選擇上述各掃描線,保持被寫入到上述第1電容及上述第2電容中的電壓,以一定的周期反復(fù)進(jìn)行寫入和保持。
如果依據(jù)該發(fā)明,則在顯示畫面的一部分中具有顯示活動圖像的部分,在其它的部分中具有顯示靜止圖像的部分時,能夠在活動圖像區(qū)不連接第2電容,另一方面,在靜止圖像區(qū)連接第2電容。另外,在活動圖像區(qū)中由于允許信號始終成為有效,因此順序選擇各掃描線把數(shù)據(jù)線的電壓寫入到第1電容中,在靜止圖像區(qū)中由于允許信號以一定周期成為有效,因此能夠在某一場中進(jìn)行了寫入以后,在其以后的場中進(jìn)行保持。即,在靜止圖像區(qū)中由于能夠降低寫入的比例,因此能夠減少功耗。
其次,本發(fā)明的電子設(shè)備特征在于,包括上述的光電裝置,例如,相當(dāng)于攝像機(jī)中使用的尋像器,便攜電話機(jī),筆記本電腦,投影電視等。
第1圖是示出本發(fā)明第1實施形態(tài)的液晶裝置總體結(jié)構(gòu)的框圖。
第2圖是示出該裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的框圖。
第3圖是用于說明該裝置的液晶屏構(gòu)造的斜視圖。
第4圖是用于說明該液晶屏構(gòu)造的部分剖面圖。
第5圖是用于說明該裝置總體工作的時序圖。
第6圖是示出把數(shù)據(jù)線信號向像素寫入的工作的時序圖。
第7圖是示出控制信號的切換時序一例的時序圖。
第8圖是示出本發(fā)明第2實施形態(tài)的液晶裝置總體結(jié)構(gòu)的框圖。
第9圖是該裝置中使用的掃描線驅(qū)動電路的框圖。
第10圖是示出該裝置中使用的控制電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
第11圖是示出該控制電路的工作的真值表。
第12圖是示出該裝置的工作例的時序圖。
第13圖是示出該裝置的其它工作例的時序圖。
第14圖是示出該裝置中共用控制信號的切換時序一例的時序圖。
第15圖是作為適用了液晶裝置的電子設(shè)備一例的投影電視的剖面圖。
第16圖是作為適用了液晶裝置的電子設(shè)備一例的個人計算機(jī)的結(jié)構(gòu)的鈄視圖。
第17圖是示出作為適用了液晶裝置的電子設(shè)備一例的便攜電話機(jī)的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
第18圖是示出以往的光電屏中所使用的某一像素的等效電路的電路圖。
具體實施例方式
以下,參照
本發(fā)明的一實施形態(tài)。
<1.第1實施形態(tài)>
<1-1液晶顯示裝置的總體結(jié)構(gòu)>
首先,作為本發(fā)明的光電裝置,以作為光電材料使用了液晶的液晶裝置為例進(jìn)行說明。液晶裝置的主要部分如后所述,包括使作為開關(guān)元件形成了TFT的元件基板與相對基板的電極形成面相互相對,而且保持一定的間隙粘貼在一起,由該間隙夾住液晶的液晶屏AA。
圖1是示出第1實施形態(tài)的液晶裝置的總體結(jié)構(gòu)的框圖。
該液晶裝置在液晶屏AA的元件基板上包括圖像顯示區(qū)A,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100,掃描線驅(qū)動電路200,另外,作為液晶屏AA的外部處理電路包括時序發(fā)生電路300。
供給該液晶裝置的輸入圖像數(shù)據(jù)Din是3比特并行的形式。另外,在該例中,為了簡化以下的說明,以輸入圖像數(shù)據(jù)Din對應(yīng)于一種顏色進(jìn)行說明,但本發(fā)明并不是限定于此,當(dāng)然也可以對應(yīng)于RGB的3原色。
這里,時序發(fā)生電路300與輸入圖像數(shù)據(jù)Din相同步,生成Y時鐘信號YCK、反轉(zhuǎn)Y時鐘信號YCKB、X時鐘信號XCK、反轉(zhuǎn)X時鐘信號XCKB、Y傳送開始脈沖DY、X傳送開始脈沖DX及鎖存脈沖LAT等,供給數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100及掃描線驅(qū)動電路200。
另外,時序發(fā)生電路300生成控制是把后述的保持電容52連接到像素電極9a(液晶電容LC)還是從像素電極9a斷開的控制信號SC,輸出到圖像顯示區(qū)A。更具體地講,時序發(fā)生電路300檢測對應(yīng)于驅(qū)動方式的場頻,把場頻與預(yù)定的基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果生成控制信號SC。在該例中,基準(zhǔn)頻率是60Hz,在60Hz以下的情況下生成指示連接的H電平的控制信號SC,另一方面,在超過60Hz的情況下生成指示斷開的L電平的控制信號SC。另外,在本實施形態(tài)中所謂場頻,指的是在把順序選擇所有的掃描線3a所需要的一個周期記為Tx時,由1/Tx給出的頻率。
<1-2圖像顯示區(qū)>
其次,圖像顯示區(qū)A如圖1所示,沿著X方向平行排列并形成m條掃描線3a及控制線4a,另一方面,沿著Y方向平行排列并形成n條數(shù)據(jù)線6a。而且,在掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a的交叉點附近,TFT50的柵極電極連接掃描線3a,另一方面,TFT50的源極電極連接數(shù)據(jù)線6a,同時,TFT50的漏極電極連接像素電極9a。另外,TFT51的柵極電極連接控制線4a,另一方面,TFT51的源極電極連接像素電極9a,同時,TFT51的漏極電極連接保持電容52。
各個像素由TFT50、51;保持電容52;以及液晶電容LC構(gòu)成。液晶電容LC由像素電極9a,形成在相對基板上的相對電極(后述)及夾在這兩個電極之間的液晶構(gòu)成。其結(jié)果,對應(yīng)于掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a的各個交叉點,以矩陣方式排列像素。該例的TFT50、51是N溝道型的晶體管,柵極電壓為H電平時成為導(dǎo)通狀態(tài),另一方面,其為L電平時成為關(guān)斷狀態(tài)。從而,通過控制TFT50的柵極電壓,能夠把供給數(shù)據(jù)線6a的數(shù)據(jù)線信號寫入到液晶電容LC,進(jìn)而,通過控制TFT51的柵極電壓,能夠控制保持電容52連接到液晶電容LC還是從液晶電容LC斷開。
在連接TFT50的柵極的各掃描線3a上,以脈沖形式線順序施加掃描信號Y1、Y2、......、Ym。因此,如果在某條掃描線3a上供給掃描信號,則由于與該掃描線3a連接的TFT50導(dǎo)通,因此從數(shù)據(jù)線6a以預(yù)定的時序供給的數(shù)據(jù)線信號X1、X2、......、Xn順序地寫入到對應(yīng)的像素中以后,保持預(yù)定的期間。
這里,由于液晶分子的取向或者順序根據(jù)加入到各個像素的電壓電平發(fā)生變化,因此能夠進(jìn)行基于光調(diào)制的灰度顯示。例如,如果是標(biāo)準(zhǔn)白模式,則通過液晶的光量隨著加入電壓升高而受到限制,另一方面,如果是標(biāo)準(zhǔn)黑模式,則該光量隨著加入電壓升高而緩和,因此在液晶裝置總體中,對每個像素出射具有對應(yīng)于要顯示的灰度的對比度的光。因此,能夠進(jìn)行預(yù)定的顯示。
另外,由于供給控制線4a的控制信號SC如上述那樣在場頻為60Hz以下時成為H電平,因此在場頻低時,TFT51成為導(dǎo)通狀態(tài),保持電容52并聯(lián)附加到液晶電容LC上。另一方面,由于控制信號SC在場頻超過60Hz時成為L電平,因此,在場頻高時,TFT51成為關(guān)斷狀態(tài),保持電容52從液晶電容LC斷開。
從而,場頻低時的像素電容值Cg由液晶電容值CLC與保持電容值CST之和提供。由此,雖然用于向像素寫入數(shù)據(jù)線信號的寫入時間變長,但是能夠提高保持特性。另一方面,場頻高時的像素電容值Cg與液晶電容值CLC一致。由此,能夠縮短用于向像素寫入數(shù)據(jù)線信號的寫入時間。這種情況下,雖然液晶電容LC的保持特性下降,然而由于縮短場頻高時的保持期間,因此液晶電容LC的電壓變化小,在實用上不成為問題。
<1-3數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路>
其次,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100如圖2所示包括移位寄存器110、接受輸入圖像數(shù)據(jù)Din0~Din2的圖像數(shù)據(jù)供給線L1~L3、開關(guān)SW1~SW3n、第1鎖存器120、第2鎖存器130、RD/A轉(zhuǎn)換器140。
首先,移位寄存器110根據(jù)X時鐘XCK及反轉(zhuǎn)X時鐘XCKB,把X傳送開始脈沖DX順序移位,順序生產(chǎn)取樣脈沖SR1、SR2、......、SRn。
其次,圖像數(shù)據(jù)供給線L1~L3通過開關(guān)SW1~SW3n連接第1鎖存器120,開關(guān)SW1~SW3n的各個控制輸入端子上,供給取樣脈沖SR1、SR2、......、SRn。另外,開關(guān)SW1~SW3n對應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)Din0~Din2成為以3個為1組的結(jié)構(gòu)。從而,分別與取樣脈沖SR1、SR2、......、SRn同步,輸入圖像數(shù)據(jù)Din0~Din2同時供給第1鎖存器120。
接著,第1鎖存器120鎖存從開關(guān)SW1~SW3n供給的輸入圖像數(shù)據(jù)Din0~Din2,由此,可以得到以點順序掃描的點順序圖像數(shù)據(jù)d1~dn。另外,第2鎖存器130根據(jù)鎖存脈沖LAT鎖存第1鎖存器120的各個點順序圖像數(shù)據(jù)d1~dn。這里,鎖存脈沖LAT是在一水平掃描期間成為有效的信號。從而,該第2鎖存器130在每個水平掃描期間使點順序圖像數(shù)據(jù)d1~dn的相位一致,生成線順序圖像數(shù)據(jù)D1~Dn。
其次,D/A轉(zhuǎn)換器140把3比特的線順序圖像數(shù)據(jù)D1~Dn從數(shù)字信號變換為模擬信號,分別生成為數(shù)據(jù)線信號X1~Xn,把它們供給各數(shù)據(jù)線6a。換言之,D/A轉(zhuǎn)換器140起到把根據(jù)各個線順序圖像數(shù)據(jù)D1~Dn生成的各個數(shù)據(jù)線信號X1~Xn供給各數(shù)據(jù)線6a的數(shù)據(jù)線信號供給單元的作用。
<1-4液晶屏的結(jié)構(gòu)例>
其次,參照圖3及圖4說明上述電結(jié)構(gòu)的液晶屏AA的總體結(jié)構(gòu)。這里,圖3是示出液晶屏AA的結(jié)構(gòu)的斜視圖,圖4是圖3中的Z-Z’線剖面圖。
如這些圖所示,液晶屏AA成為把形成了像素電極9a等的玻璃或者半導(dǎo)體等的元件基板151和形成了共用電極158等的玻璃等透明相對基板152由混合了襯墊153的密封材料154保持一定間隔粘貼成使得電極形成面相互相對,同時在其間隙中封入作為光電材料的液晶155的構(gòu)造。另外,雖然密封材料154沿著相對基板152的基板周邊形成,但為了封入液晶155而把一部分開口。因此,在液晶155封入以后,用密封材料156密封。
這里,做成為在元件基板151的相對上、且在密封材料154的外側(cè)一邊,形成上述數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100,驅(qū)動在Y方向上延伸的數(shù)據(jù)線6a的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而,做成為在該一邊上形成多個連接電極157,輸入來自時序發(fā)生電路300的各種信號或者圖像數(shù)據(jù)D0~D2的結(jié)構(gòu)。還有,做成為在與該邊相鄰的另一邊上,形成掃描線驅(qū)動電路200,分別從兩側(cè)驅(qū)動在X方向上延伸的掃描線3a的結(jié)構(gòu)。
另一方面,相對基板152的共用電極158通過在與元件基板151的粘合部分的4個角部中,至少在一個部位上設(shè)置的導(dǎo)通材料,可以謀求與元件基板151的電導(dǎo)通。除此以外,在相對基板152上,根據(jù)液晶屏AA的用途,例如第1,設(shè)置以條形或者嵌鑲形、三角形等排列的濾色片,第2,設(shè)置例如把鉻或鎳等金屬材料,或者碳或鈦等分散到光致抗蝕劑中的樹脂黑等黑矩陣,第3,設(shè)置在液晶屏AA上照射光的背景光。特別是在色光調(diào)制的用途中,不形成濾色片而在相對基板152上設(shè)置黑矩陣。
另外,在元件基板151及相對基板152的相對面上,設(shè)置分別沿著預(yù)定方向研磨處理了的取向性膜等,另一方面,在其各個背面一側(cè)分別設(shè)置對應(yīng)于取向方向的偏振光板(未圖示)。其中,作為液晶155,如果使用在高分子中作為微小粒子分散了的高分子分散型液晶,則由于不需要上述的取向膜、偏振光板等,其結(jié)果,光利用效率提高,因此在高亮度化或者低功耗等方面是有利的。
另外,代替把數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100、掃描線驅(qū)動電路200等周邊電路的一部分或者全部形成在元件基板151上,例如,也可以構(gòu)成為把使用TAB(帶自動鍵合)技術(shù)在薄膜上安裝的驅(qū)動用IC芯片通過設(shè)置在元件基板151的預(yù)定位置的各向異性導(dǎo)電膜進(jìn)行電及機(jī)械連接的結(jié)構(gòu),也可以構(gòu)成為使用COG(玻璃上的芯片)技術(shù)把驅(qū)動用IC芯片本身通過各向異性導(dǎo)電膜電及機(jī)械地連接到元件基板151的預(yù)定位置的結(jié)構(gòu)。
<1-5液晶裝置的工作>
其次,說明液晶裝置的工作。圖5是示出液晶裝置的總體工作的時序圖,圖6是示出把數(shù)據(jù)線信號向像素寫入工作的時序圖。另外,在這些圖中為了簡化說明省略記載垂直消隱期間。
首先,如果Y傳送開始脈沖DY供給掃描線驅(qū)動電路200,則掃描線驅(qū)動電路200根據(jù)Y時鐘信號YCK及反轉(zhuǎn)Y時鐘信號YCKB順序傳送Y傳送開始脈沖DY生成圖5所示的掃描信號Y1、Y2、......、Ym。各個掃描信號Y1、Y2、......,Ym的有效期間是一水平掃描期間,該有效期間順序地偏移。由此,順序選擇各掃描線3a。
另一方面,如果在數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100上供給X傳送開始脈沖DX,則X移位寄存器110把該脈沖順序移位,生成該圖所示的取樣脈沖SR1、SR2、......、SRn。開關(guān)SW1~SWn根據(jù)各個取樣脈沖SR1、SR2、......、SRn對輸入圖像數(shù)據(jù)Din進(jìn)行取樣,由于第1鎖存器120鎖存取樣結(jié)果,因此點順序圖像數(shù)據(jù)d1、d2、......、dn成為如該圖所示。
然后,第2鎖存器130通過在水平掃描期間的開始時刻鎖存各個點順序圖像數(shù)據(jù)d1、d2、......、dn,生成該圖所示的線順序圖像數(shù)據(jù)D1、D2、......、Dn。線順序圖像數(shù)據(jù)D1、D2、......、Dn由D/A轉(zhuǎn)換器140進(jìn)行D/A變換,作為數(shù)據(jù)線信號X1、X2、......、Xn供給各數(shù)據(jù)線6a。
這里,由于掃描線3a的總數(shù)是m條,因此如果場頻是60Hz,則某一掃描信號Yj如圖6(a)所示,有效期間成為1/(60·m)。這種情況下,由于控制信號SC是H電平,因此各個像素的TFT51成為導(dǎo)通狀態(tài),在液晶電容LC上連接保持電容52。從而,像素電容值Cg成為Cg=CLC+CST。另外,CLC是液晶電容值,CST是保持電容值。這里,如果把TFT50的導(dǎo)通電阻值記為Ron,把關(guān)斷電阻值記為Roff,則液晶電容LC的像素電極側(cè)的電壓Vc如該圖(b)所示,按照時間常數(shù)Ron·(CLC+CST)從時刻t1比較緩慢地上升,在掃描信號Yj的有效期間結(jié)束時刻t2之前幾乎成為恒定值。而在時刻t2,如果掃描信號Yj成為L電平TFT51成為關(guān)斷狀態(tài),則電壓Vc按照時間常數(shù)Roff·(CLC+CST)減少。在該例中,由于保持電容52連接到液晶電容LC上,因此雖然把圖像信號向液晶電容LC的寫入時間Tw變得比較長,然而由于放電的時間常數(shù)Roff·(CLC+CST)大,因此即使保持時間長也能夠減小電壓Vc的變化電壓ΔVc。
其次,如果場頻從60Hz切換為120Hz,則某一掃描信號Yj如圖6(c)所示,有效期間成為1/(120·m)。這時,由于控制信號SC是L電平,因此各個像素的TFT51成為關(guān)斷狀態(tài),保持電容52從液晶電容LC分離。從而,像素電容值Cg成為Cg=CLC。這種情況下,液晶電容LC的像素電極側(cè)的電壓Yc如該圖(d)所示,按照時間常數(shù)Ron·CLC從時刻t1急劇上升,在掃描信號Yj的有效期間結(jié)束的時刻t2之前幾乎成為恒定值。而且,在時刻t2,如果掃描信號Yj成為L電平TFT51成為關(guān)斷狀態(tài),則電壓Vc按照時間常數(shù)Roff·CLC減少。在該例中,由于斷開保持電容52與液晶電容LC,因此雖然把數(shù)據(jù)線信號寫入到液晶電容LC的寫入時間Tw變得比較短,然而放電的時間常數(shù)Roff·CLC小。但是,由于保持期間與場頻為60Hz時的情況相比較大致是一半,因此能夠減小電壓Vc的變化電壓ΔVc。
即,如果依據(jù)本實施形態(tài),則由于能夠根據(jù)場頻,控制是否把保持電容連接到液晶電容上,因此在場頻低時能夠良好地保持液晶電容的加入電壓,而且,在場頻高時能夠以短的寫入時間把數(shù)據(jù)線信號可靠地寫入到液晶電容中。
由此,即使場頻可變也能夠以高品質(zhì)顯示圖像。
<1-6第1實施形態(tài)的變形例>
<1-6-1控制信號的供給方法>
在上述的第1實施形態(tài)中,在各控制線4a上供給共用的控制信號SC,但是本發(fā)明并不限定于此,也可以在各控制線4a上供給不同的控制信號SC,以水平線為單位控制TFT51的通、斷。由此,能夠?qū)γ織l控制線4a切換是否把保持電容52連接到液晶電容LC。這種情況下,需要對各控制線4a供給m個控制信號SC,但可以根據(jù)掃描信號Y1、Y2、......、Ym生成控制信號SC,或者也可以與掃描線驅(qū)動電路200一樣,另外設(shè)置包括移位寄存器等的控制線驅(qū)動電路,生成m個控制信號SC。
另外,該變形例特別適于例如把輸入圖像數(shù)據(jù)Din的1場期間分割為對應(yīng)其比特的權(quán)值的多個期間,在每個期間順序選擇所有的掃描線3a的驅(qū)動方式。這種情況下,由于被分割的每個期間的時間根據(jù)比特的權(quán)值變化,因此場頻在每個被分割的期間不同,在場頻低的期間連接保持電容52,另一方面在場頻高的期間,切斷保持電容52。
<1-6-1由控制信號進(jìn)行的活動圖像、靜止圖像的切換>
在上述的第1實施形態(tài)中,在場頻為60Hz以下時,把控制信號SC置為H電平把保持電容52連接到液晶電容LC,另一方面,在場頻超過60Hz時,把控制信號SC置為L電平,斷開保持電容52與液晶電容LC,然而也可以根據(jù)要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像切換控制信號SC的信號電平。
這種情況下,可以在輸入圖像數(shù)據(jù)Din的供給裝置中,檢測要顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像,生成表示顯示圖像的類別的切換信號,把該信號供給時序發(fā)生電路300,根據(jù)切換信號生成控制信號SC。或者,也可以在時序發(fā)生電路300中,根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)Din判別活動圖像、靜止圖像的類別,根據(jù)判別結(jié)果生成控制信號SC。在活動圖像、靜止圖像的類別判別方面可以使用眾所周知的判別方法,例如可以檢測表示場之間的相關(guān)性的相關(guān)值,把相關(guān)值與閾值進(jìn)行比較,如果相關(guān)性高則判別為靜止圖像,另一方面,如果相關(guān)性低則判別為活動圖像。
然而,如果使控制信號SC的信號電平轉(zhuǎn)移,則由于進(jìn)行保持電容52的連接、斷開,因此將對顯示圖像帶來影響。為此,使控制信號SC的信號電平轉(zhuǎn)移的時序在對圖像顯示不帶來影響的期間進(jìn)行。具體地講,希望在垂直消隱期間進(jìn)行。
圖7是示出控制信號SC的切換時序一例的時序圖。在該例中,從第1場f1到第6場f6的期間顯示活動圖像,另一方面,第7場f7以后顯示靜止圖像。另外,在該例中,活動圖像以60Hz顯示,靜止圖像以15Hz顯示。該圖所示的垂直消隱信號VB的信號電平為H電平時表示垂直消隱期間。該信號在時序發(fā)生電路300的內(nèi)部發(fā)生,在Y傳送開始脈沖DY等的生成時使用。掃描信號Y1、Y2、......、Ym在垂直消隱信號VB是L電平的期間中順序成為有效(H電平)。這里,控制信號SC在第7場f7的垂直消隱期間從L電平轉(zhuǎn)移到H電平。即,進(jìn)行選擇使得在所有的像素FTT50關(guān)斷期間中,控制信號SC的信號電平進(jìn)行轉(zhuǎn)移。從而,在把數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn取入到各個像素的期間,由于控制信號SC的信號電平不變化,因此在該期間不進(jìn)行保持電容52的連接、斷開。其結(jié)果,由于可使數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn穩(wěn)定而將其取入到各個像素中,因此在從活動圖像切換到靜止圖像時在切換瞬間也不會損傷顯示圖像的品質(zhì)。
<2.第2實施形態(tài)>
下面,參照
本發(fā)明的第2實施形態(tài)。
<2-1液晶裝置的總體結(jié)構(gòu)>
圖8是示出第2實施形態(tài)的液晶裝置總體結(jié)構(gòu)的框圖。該液晶裝置除了代替時序發(fā)生電路300使用時序發(fā)生電路300B,在液晶顯示屏BB中代替掃描線驅(qū)動電路200使用掃描線驅(qū)動電路200B以及附加了控制電路C1、C2、......、Cm這幾點以外,與圖1所示的第1實施形態(tài)的液晶裝置的結(jié)構(gòu)相同。
時序發(fā)生電路300B除了生成允許信號EN的這一點以外與第1實施形態(tài)的時序發(fā)生電路300的結(jié)構(gòu)相同。進(jìn)行控制使得允許信號EN的信號電平為H電平時,使各個掃描信號Y1、Y2、......、Ym成為有效,另一方面,當(dāng)其為L電平時,使各個掃描信號Y1、Y2、......、Ym成為非有效。
<2-2掃描線驅(qū)動電路>
圖9是掃描線驅(qū)動電路200B的框圖。如該圖所示,掃描線驅(qū)動電路200B包括第1實施形態(tài)的掃描線驅(qū)動電路200和“與”電路A1、A2、......、Am。在各個”與”電路A1、A2、......、Am的一個輸入端子上供給掃描線驅(qū)動電路200的各個輸出信號,另一方面,在它們的另一個輸入端子上供給允許信號EN。從而,允許信號EN為H電平時,各個掃描信號Y1、Y2、......、Ym與掃描線驅(qū)動電路200的各個輸出信號一致。另外,允許信號EN為L電平時各個掃描信號Y1、Y2、......、Ym成為L電平(非有效)。
另外,在圖8所示的液晶裝置中,并不是在各控制線4a上共同供給控制信號SC,而是從各個控制電路C1、C2、......、Cm供給各個控制信號SC1、SC2、......、SCm。從而,以掃描線為單位去控制是否把保持電容52附加到液晶電容LC上。另外,在以下的說明中,把控制信號SC稱為共用控制信號SC,以便與各個控制信號SC1、SC2、......、SCm區(qū)別。
<2-3控制電路>
圖10是示出控制電路C1的結(jié)構(gòu)的電路圖。另外,其它的控制電路C2~Cm也與控制電路C1的結(jié)構(gòu)相同。如該圖所示,控制電路C1包括反相器INV1~I(xiàn)NV3以及開關(guān)SW。這里,反相器INV3包括反相控制輸入端子,如果在反相控制輸入端子上供給L電平的信號則起到反相電路的作用,另一方面,如果在反相控制端子上供給H電平的信號則把輸出端子置為高阻狀態(tài)。從而,反相器INV2及反相器INV3在掃描信號Y1是L電平(非有效)時起到鎖存電路的功能,在掃描信號Y1是H電平時起到反相電路的功能。
另外,在開關(guān)電路SW的控制輸入端子上供給掃描信號Y1,另一方面,在其反相控制輸入端子上通過反相器INV1供給掃描信號Y1。從而,在掃描信號Y1是H電平時開關(guān)電路SW成為接通狀態(tài),共用控制信號SC供給反相器INV2的輸入端子。另外,在掃描信號Y1是L電平時開關(guān)電路SW成為斷開狀態(tài),共用控制信號SC不供給反相器INV2的輸入端子。這種情況下,由于反相器INV2及反相器INV3起到鎖存電路的功能,因此控制信號SC1的信號電平保持前一個信號的電平。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu),控制電路C1的真值表成為圖11所示。如從該真值表所示,如果掃描信號Y1為H電平,則各個控制電路C1把共用控制信號SC反轉(zhuǎn)后輸出,另一方面,當(dāng)其為L電平時保持以前的狀態(tài)生成控制信號SC1。
<2-4液晶裝置的工作>
其次,參照
第2實施形態(tài)的液晶裝置的工作。
<2-4-1以場為單位交換活動圖像·靜止圖像時的工作>
首先,說明對于畫面總體以場為單位交換活動圖像、靜止圖像時的工作。這里,以在第1場f1及第2場f2中顯示活動圖像,在第3場f3以后顯示靜止圖像情況為例進(jìn)行說明。圖12是示出液晶裝置的工作例的時序圖。在該例中,由于第3場f3以后顯示靜止圖像,因此共用控制信號SC在作為第3場f3的開始瞬間的時刻t3從H電平轉(zhuǎn)移到L電平。另外,嚴(yán)格地說,共用控制信號SC的信號電平轉(zhuǎn)移如參照圖7在第1實施形態(tài)的變形例中說明了的那樣,在第3場f3的垂直消隱期間進(jìn)行。另外,允許信號EN也相同,在垂直消隱期間進(jìn)行信號電平的轉(zhuǎn)移。
允許信號EN在作為活動圖像顯示期間的第1場f1及第2場f2中成為H電平,第3場f3以后以4場為周期成為H電平。
這里,如果著眼于作為活動圖像顯示期間的第2場f2,則由于允許信號EN在該期間中是H電平,因此掃描信號Y1、Y2、......、Ym與通常的工作相同順序地成為H電平。從而,順序選擇各掃描線3a,以掃描線為單位對各個像素供給數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn。這時,由于共用控制信號SC是H電平,因此各個控制信號SC1、SC2、......、SCm任一個都成為L電平。由此,在該期間中,TFT51成為關(guān)斷狀態(tài)保持電容52不連接液晶電容LC。從而,在活動圖像顯示期間,減輕從數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100觀看的負(fù)荷。
其次,如果著眼于作為靜止圖像顯示期間的最初場的第3場f3,則由于允許信號EN在該期間中是H電平,因此生成與活動圖像顯示期間相同的掃描信號Y1、Y2、......、Ym。另一方面,在該期間共用控制信號SC成為L電平。各個控制電路SC1、SC2、......、SCm如上述那樣如果各個掃描信號Y1、Y2、......、Ym成為H電平,則把共用控制信號SC反轉(zhuǎn)后輸出,另一方面,在這些信號為L電平時由于保持以前狀態(tài),因此如圖12所示在第3場f3中,如果各個掃描信號Y1、Y2、......、Ym從L電平轉(zhuǎn)移到H電平,則各個控制信號SC1、SC2、......、SCm與各個定時相同步成為H電平,并且維持其狀態(tài)。從而,在靜止圖像顯示期間的最初的場中,TFT51成為導(dǎo)通狀態(tài),保持電容52連接液晶電容LC,對它們進(jìn)行電壓的寫入。
其次,如果著眼于作為靜止圖像顯示期間的第2場的第4場f4,則由于允許信號EN在該這期間是L電平,因此掃描信號Y1、Y2、......、Ym成為L電平。因此,在該期間在各個像素中不寫入電壓,另外,各個控制信號SC1、SC2、......、SCm維持H電平,保持電容52與液晶電容LC保持連接狀態(tài)。
其次,在作為靜止圖像顯示期間的第3及第4場的第5及第6場f5、f6中,也與第3場f3相同,在各個像素中不寫入電壓,保持電容52保持與液晶電容LC的連接。然后,從第7場f7到第10場f10期間,也進(jìn)行與從第3場f3至第6場f6期間相同的工作。
從而,在靜止圖像顯示期間,以在4場中占1場的比例進(jìn)行寫入,在其它的3場中保持被寫入的電壓。即,在靜止圖像顯示期間,與活動圖像顯示期間相比較實質(zhì)上能夠把場頻下降為1/4。在該靜止圖像顯示期間,由于保持電容52與液晶電容LC連接,因此能夠很好地保持被寫入到像素中的電壓,而且,由于與活動圖像顯示期間相比較能夠減少每單位時間的寫入工作,因此能夠減少功耗。
<2-4-2在一個畫面中混合顯示活動圖像與靜止圖像時的工作>
其次,說明在一個畫面中混合顯示活動圖像與靜止圖像時的工作。這里,掃描線3a是m(=2k,k是自然數(shù)),假設(shè)在從相當(dāng)于畫面上半部分的第1條到第k條掃描線3a中顯示活動圖像,在從相當(dāng)于畫面下半部分的第k+1條到第2k條掃描線3a中顯示靜止圖像。
圖13是示出液晶裝置工作例的流程圖。在該例中,在各場f1~f8中,把其前半期間稱為活動圖像顯示期間M1~M8,把其后半期間稱為靜止圖像顯示期間S1~S8。
在該例中,由于使畫面上半部顯示活動圖像,另一方面,使畫面下半部分顯示靜止圖像,因此如該圖所示共用控制信號SC在各個活動圖像顯示期間M1~M8中成為L電平,另一方面,在各個靜止圖像顯示期間S1~S8中成為H電平。另外,在該例中,共用控制信號SC的信號電平在1場期間中進(jìn)行轉(zhuǎn)移,但該轉(zhuǎn)移在水平消隱期間中進(jìn)行。
圖14是示出共用控制信號SC的切換定時一例的時序圖。該圖所示的水平消隱信號HB在信號電平是H電平時示出水平消隱期間。該信號在時序發(fā)生電路300B的內(nèi)部發(fā)生,在X傳送開始脈沖DX等的生成中使用。取樣信號SR1、SR2、......、SRn在水平消隱信號HB是L電平期間順序成為有效(H電平)。這里,共用控制信號SC在第k+1個水平掃描期間Hk+1的水平消隱期間,從H電平轉(zhuǎn)移到L電平。即,選擇在所有像素的TFT50關(guān)斷期間中,以便共用控制信號SC的信號電平進(jìn)行轉(zhuǎn)移。從而,在把數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn取入到各個像素中的期間內(nèi),由于共用控制信號SC的信號電平不變化,因此在該期間不進(jìn)行保持電容52的連接、斷開的切換。其結(jié)果,由于可使數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn穩(wěn)定而將其取入到各個像素中,因此在從活動圖像切換到靜止圖像時在切換瞬間也不會損傷顯示圖像的品質(zhì)。
其次,返回到圖13,允許信號EN在各個活動圖像顯示期間M1~M8中,始終成為H電平。因此,在這些期間中掃描信號Y1、Y2、......、Yk順序成為H電平。另外,在靜止圖像顯示期間S1、S5中,允許信號EN成為H電平,在靜止圖像顯示期間S2~S4及S6~S8中允許信號EN成為L電平。即,在靜止圖像顯示期間S1~S8中,如H電平→L電平→L電平→L電平那樣以在4個周期中占1個周期的比例成為H電平。
這里,詳細(xì)地說明第1場f1及第2場f2的工作。首先,在活動圖像顯示期間f1及f2中,由于允許信號EN成為H電平,因此各個掃描信號Y1、Y2、......、Yk順序成為有效,把數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn寫入到各個像素中。這種情況下,由于共用控制信號SC成為H電平,因此如該圖所示,控制信號SC1~SCk成為L電平,保持電容52成為非連接狀態(tài)。從而,對于畫面上半部的各個像素僅對液晶電容LC進(jìn)行電壓的寫入。
其次,在靜止圖像顯示期間S1中,由于允許信號EN成為H電平,因此與活動圖像顯示期間M1相同,各個掃描信號Y1、Y2、......、Yk順序成為有效,在各個像素中寫入數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn。這種情況下,由于共用控制信號SC成為L電平,因此如該圖所示,控制信號SCk+1~SC2k與各個掃描信號Y1、Y2、......、Yk的上升沿瞬間相同步成為H電平,保持電容52成為連接狀態(tài)。從而,對于畫面下半部的各個像素,對于液晶電容LC和保持電容52進(jìn)行電壓的寫入。
其次,在靜止圖像顯示期間S2中,由于允許信號EN成為L電平,因此各個掃描信號Y1、Y2、......、Yk維持L電平,從而不在各個像素中寫入數(shù)據(jù)信號X1、X2、......、Xn。即,該期間起到保持在靜止圖像顯示期間S1被寫入的電壓的保持期間的作用。另外,由于控制信號SCk+1~SC2k維持H電平,因此保持電容52保持與液晶電容LC連接的狀態(tài)。
另外,靜止圖像顯示期間S3及S4與靜止圖像顯示期間S2相同,由于允許信號EN成為L電平,因此畫面下半部分的各個像素保持電壓的同時,維持保持電容52的連接狀態(tài)。
在這樣顯示活動圖像的畫面上半部分的區(qū)域中,能夠與通常的工作相同不連接保持電容52的同時在每一個場中進(jìn)行寫入,另一方面,在顯示靜止圖像的畫面下半部分的區(qū)域中連接保持電容52,以4場中占1場的比例進(jìn)行寫入。其結(jié)果,在靜止圖像顯示區(qū)中,以4場中占1場的比例進(jìn)行寫入,其它的3場保持被寫入的電壓。即,在靜止圖像顯示區(qū)中,與活動圖像顯示區(qū)相比較實質(zhì)上能夠把場頻降低到1/4。
在靜止圖像顯示區(qū)中,由于保持電容52與液晶電容LC連接,因此能夠很好地保持被寫入到像素中的電壓,而且,由于與活動圖像顯示區(qū)相比較能夠減少每單位時間的寫入工作,因此能夠減少功耗。
<3.應(yīng)用例>
<3-1元件基板的結(jié)構(gòu)等>
在上述的各個實施形態(tài)中,作為構(gòu)成像素的TFT51、52以使用了N溝道型晶體管的情況為一例進(jìn)行了說明,然而本發(fā)明并不限定于此,作為TFT51、52當(dāng)然也能夠使用P溝道型晶體管。這種情況下,可以生成掃描信號Y1、Y2、......、Ym及控制信號SC使得在L電平成為有效。進(jìn)而,也能夠使用CMOS型的晶體管。
另外,在上述的各個實施形態(tài)中說明了使用玻璃等透明絕緣性基板構(gòu)成液晶屏AA、BB的元件基板151,在該基板上形成硅薄膜的同時,通過在該薄膜上形成了源極、漏極、溝道的TFT,構(gòu)成像素的開關(guān)元件(TFT50)或者數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路100及掃描線驅(qū)動電路200的元件的情況,然而本發(fā)明并不限于這些情況。
例如,也可以使用半導(dǎo)體基板構(gòu)成元件基板151,也可以通過在該半導(dǎo)體基板的表面上形成了源極、漏極、溝道的絕緣柵型場效應(yīng)晶體管,構(gòu)成像素的開關(guān)元件或者各種電路的元件。在這樣通過半導(dǎo)體基板構(gòu)成元件基板151的情況下,由于不能夠用作為透射型的顯示屏,因此用鋁等形成像素電極9a,用作為反射型。另外,也可以簡單地把元件基板151做成透明基板,把像素電極9a做成反射型。
<3-2電子設(shè)備>
其次,說明把上述的液晶裝置應(yīng)用于各種電子設(shè)備中的情況。
<3-2-1投影儀>
首先,說明把液晶屏AA用作為光閥的投影儀。圖15是示出該投影儀結(jié)構(gòu)的平面圖。如該圖所示,在投影儀1100的內(nèi)部,設(shè)置著由鹵素?zé)舻劝咨庠礃?gòu)成的燈泡單元1102。從該燈泡單元1102射出的投射光由在內(nèi)部配置的3片反射鏡1106以及2片二向色鏡1108分離為RGB 3原色,分別被引導(dǎo)到作為對應(yīng)于各原色的光閥的液晶屏100R、100B及100G。這里,B色光與其它的R色或者G色相比較,由于光路長,因此為了防止其損耗,通過由入射透鏡1122、中繼透鏡1123以及出射透鏡1124構(gòu)成中繼透鏡系統(tǒng)1121導(dǎo)入。
進(jìn)而,液晶屏100R、100B及100G的結(jié)構(gòu)與上述的液晶屏AA同等,分別使用從圖像信號處理電路(省略圖示)供給的原色信號進(jìn)行驅(qū)動。而且,由這些液晶屏調(diào)制了的光從三個方向入射到二向色棱鏡1112。在該二向色棱鏡1112中,R色以及B色的光折射90度,另一方面,G色的光直線行進(jìn)。從而,合成了各色圖像的結(jié)果,通過投射透鏡1114,在屏幕1120上投射彩色圖像。
這里,如果著眼于各液晶屏100R、100B及100G的顯示圖像,則液晶屏100G的顯示圖像需要對于液晶屏100R、100B的顯示圖像左右反轉(zhuǎn)。因此,水平掃描方向在液晶屏100G與液晶屏100R、100B中成為相互相反方向的關(guān)系。另外,在液晶屏100R、100B及100G中,由于通過二向色鏡1108入射對應(yīng)于R、B、G的各原色的光,因此不需要設(shè)置濾色片。
<3-2-2移動式計算機(jī)>
其次,說明把該液晶屏AA應(yīng)用在移動式個人計算機(jī)中的例子。圖16是示出該個人計算機(jī)的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖中,計算機(jī)1200由包括鍵盤1202的本體部分1204、液晶顯示單元1206構(gòu)成。該液晶顯示單元1206構(gòu)成為在前面敘述的液晶屏100的背面附加背照光源。
<3-2-3便攜電話機(jī)>
進(jìn)而,說明把該液晶屏AA應(yīng)用在便攜電話機(jī)中的例子。圖17是示出該便攜電話機(jī)的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖中,便攜電話機(jī)1300除了多個操作按鈕1302以外,還與受話口1304,送話口1306一起,包括液晶屏AA。在該液晶屏100中也根據(jù)需要在其背面設(shè)置背照光源。
另外,作為電子設(shè)備,除了參照圖15~圖17所說明的以外,還可以舉出液晶電視尋像器型或者監(jiān)視直視型的磁帶錄像機(jī),汽車導(dǎo)航裝置,尋呼機(jī),電子筆記本,臺式電子計算機(jī),文字處理器,工作站,電視電話機(jī),POS終端,包括觸摸屏的設(shè)備等。而且,對于這些各種電子設(shè)備,當(dāng)然也能夠使用各個實施形態(tài)的液晶屏以及光電裝置。
如以上所說明的那樣,如果依據(jù)本發(fā)明,則通過根據(jù)寫入期間或者保持期間生成控制信號,能夠可靠地在像素中寫入數(shù)據(jù)線的電壓的同時,能夠充分地保持被寫入的電壓。由此,即使動態(tài)地變更場頻,也能夠高品質(zhì)地保持圖像品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種光電裝置的驅(qū)動方法,是用于在具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉以矩陣方式配置的第1電容及第2電容的光電屏上顯示圖像的光電屏驅(qū)動方法,其特征在于,包括如下步驟判定應(yīng)顯示的圖像的場頻高于還是低于預(yù)定的頻率,在所述場頻高的情況下,不連接所述第1電容與所述第2電容,順序選擇所述各掃描線,把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容中,在所述場頻低的情況下,連接所述第1電容與所述第2電容,順序選擇所述各掃描線把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容及所述第2電容中。
2.一種光電裝置的驅(qū)動方法,是用于在具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉點以矩陣方式配置的第1電容及第2電容的光電屏上顯示圖像的光電屏驅(qū)動方法,其特征在于,包括如下步驟判定應(yīng)顯示的圖像是活動圖像還是靜止圖像,在應(yīng)顯示的圖像是活動圖像的情況下,不連接所述第1電容與所述第2電容,順序選擇所述各掃描線,把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容中,在應(yīng)顯示的圖像是靜止圖像的情況下,連接所述第1電容與所述第2電容,順序選擇所述各掃描線,把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容中。
3.一種光電裝置的驅(qū)動方法,是用于在具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉以矩陣方式配置的第1電容及第2電容的光電屏上,以場為單位使活動圖像和靜止圖像進(jìn)行交換顯示的光電屏驅(qū)動方法,其特征在于,包括如下步驟在應(yīng)顯示活動圖像的各場中,不連接所述像素電極與所述第2電容,順序選擇所述各掃描線,把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容中,在應(yīng)顯示靜止圖像的各場中,連接所述第1電容與所述第2電容,在最初的場中,順序選擇所述各掃描線,把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容及所述第2電容中,在其后的1場或者多場中不選擇所述各掃描線而保持被寫入到所述第1電容及所述第2電容中的電壓,以一定的周期反復(fù)進(jìn)行寫入和保持。
4.一種光電裝置的驅(qū)動方法,是用于在具有多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、對應(yīng)于所述掃描線與所述數(shù)據(jù)線的交叉以矩陣方式配置的第1電容及第2電容的光電屏上,以掃描線為單位使活動圖像和靜止圖像進(jìn)行交換顯示的光電屏驅(qū)動方法,其特征在于有關(guān)與活動圖像顯示對應(yīng)的各掃描線,不連接所述像素電極和所述第2電容,順序選擇該各掃描線,把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容中,有關(guān)與靜止圖像顯示對應(yīng)的各掃描線,連接所述第1電容與所述第2電容,在最初的場中,順序選擇所述各掃描線,把所述數(shù)據(jù)線的電壓寫入到所述第1電容及所述第2電容中,在此后的1場或者多場中不選擇所述各掃描線,保持被寫入到所述第1電容及所述第2電容中的電壓,以一定的周期反復(fù)進(jìn)行寫入和保持。
全文摘要
即使動態(tài)地變更場頻也高品質(zhì)地保持圖像品質(zhì)。在圖像顯示區(qū)AA中,對應(yīng)于掃描線(3a)設(shè)置各控制線4a,另外,對應(yīng)于數(shù)據(jù)線(6a)與掃描線(3a)的交叉點,設(shè)置(TFT50、51);像素電極(9a);以及保持電容(52)。根據(jù)通過控制線4a供給的控制信號(4a)控制TFT(51)的通、斷。另外,時序發(fā)生電路(300)在場頻為60Hz以下時,使控制線號成為有效,另一方面,在場頻超過了60Hz時,使控制信道號SC成為非有效。由此,控制保持電容(52)是否與像素電極(9a)連接。
文檔編號G09G3/20GK1573905SQ200410076878
公開日2005年2月2日 申請日期2001年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月24日
發(fā)明者藤田伸, 小澤德郎 申請人:精工愛普生株式會社