專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，它包括在基片上的選擇電極和數(shù)據(jù)電極的矩陣，在選擇電極和數(shù)據(jù)電極的交叉區(qū)域有像素；以及在基片上的至少一個(gè)開關(guān)元件和驅(qū)動(dòng)裝置，用來驅(qū)動(dòng)選擇電極和數(shù)據(jù)電極。
這類有源矩陣顯示裝置的例子有薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)或有源矩陣液晶顯示器(AM-LCD)，它們用在膝上型電腦或“組織者”(“organizers”)中，但也日益廣泛地用于GSM電話機(jī)。替代LCD，可以使用(聚合體)發(fā)光二極管(LED)、電致變色顯示器或其他顯示裝置。
許多便攜式顯示裝置的一個(gè)問題是功率消耗。這個(gè)問題也會(huì)出現(xiàn)在反射式顯示裝置(其中沒有背景光的功率消耗)中。
這類便攜式應(yīng)用中，液晶顯示器所需的驅(qū)動(dòng)電壓由一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)集成電路提供，后者通常確定顯示裝置功率消耗的一大部分。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在開頭一節(jié)中描述過的類型的顯示裝置，所述顯示裝置具有較低功率消耗、使得這類顯示裝置在單一電池供電時(shí)能用更長(zhǎng)的時(shí)間。
本發(fā)明的顯示裝置的第一實(shí)施例具有以下特征所述顯示裝置包括用于降低一部分選擇電極組或數(shù)據(jù)電極組相對(duì)于其他選擇電極或數(shù)據(jù)電極部分的電容的裝置。
本發(fā)明的顯示裝置的第二實(shí)施例具有以下特征所述顯示裝置包括用于臨時(shí)降低至少一部分選擇電極組或數(shù)據(jù)電極組的電容的裝置。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即驅(qū)動(dòng)集成電路中功率消耗的大部分是對(duì)列電極雜散電容充放電、例如在交叉區(qū)域以及(程度要低一點(diǎn))對(duì)行電極雜散電容充放電的結(jié)果。通過減少一部分這些電極的雜散電容，例如，處于備用模式下的電極的雜散電容，可以顯著減少功率消耗，特別在所述備用模式下可獲明顯效果。
所述電容減少可以是永久的，例如，在一部分?jǐn)?shù)據(jù)電極組比其他數(shù)據(jù)電極較短時(shí)；或者可以是臨時(shí)的，例如，因?yàn)閿?shù)據(jù)電極包括許多可以通過開關(guān)元件互連的子電極(sub-electrodes)。
參考下文將要描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些及其他方面將得到闡述，使其顯而易見。
附圖中

圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的實(shí)施例。
圖2至圖5顯示圖1的變型，同時(shí)圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的另一個(gè)實(shí)施例，以及圖7顯示圖6的變型。
所述附圖是概略性的，不是按比例畫的。對(duì)應(yīng)的元件一般用相同的標(biāo)號(hào)表示。
圖1顯示應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置1的電氣等效圖。它包括顯示板13，該板在m行或選擇電極5和n列或數(shù)據(jù)電極6的交叉區(qū)域有像素8構(gòu)成的矩陣。行電極通過行驅(qū)動(dòng)器9持續(xù)地被選擇，同時(shí)，列電極或者通過數(shù)據(jù)寄存器或者通過列驅(qū)動(dòng)器10而備有數(shù)據(jù)。如果必要，輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)2首先經(jīng)處理器3處理。通過驅(qū)動(dòng)線7實(shí)現(xiàn)彼此間同步。
在本例中，像素8構(gòu)成液晶顯示器的部分。在傳統(tǒng)的有源矩陣TFT技術(shù)中，與像素相關(guān)的TFT晶體管(圖1中未示出)通過柵電極上的選擇脈沖激活，同時(shí)連接到TFT晶體管的源電極的數(shù)據(jù)電極上的電壓決定連接到漏電極的圖像電極上的電壓。
當(dāng)使用這種顯示裝置時(shí)，與像素相關(guān)的電容(像素電容)與待顯示的信息一致地被充電。為此目的，通常在每一個(gè)選擇周期新信息被送給列電極，這樣和列電極有關(guān)的雜散電容就連續(xù)地充電或放電。所述雜散電容形成于，比如說，具有作為電介質(zhì)插入其中的電絕緣層的行電極和列電極的交叉區(qū)域。一大部分能量于是被使用，常常超過對(duì)像素電容的充電。這能量消耗在實(shí)際的顯示板13以及驅(qū)動(dòng)器9、10上。值得注意的是，在移動(dòng)裝置中，特別是在電信應(yīng)用中，這種能量也用在只有一小部分顯示板被實(shí)際使用的備用模式。
在圖1的例子中，信息在備用模式下顯示在顯示板的分區(qū)12上。使分區(qū)12上的列電極6″具有比實(shí)際顯示部分的列電極6較短的長(zhǎng)度，防止能量消耗在顯示板13(以及與寄存器10相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電極)的其他部分。這個(gè)例子中，列電極6″由分開的列驅(qū)動(dòng)器11驅(qū)動(dòng)，并且與列電極6′對(duì)齊，這樣顯示板實(shí)際上被分離成兩部分。備用部分12的列電極往往短，這樣可以為此目的使用較細(xì)的電極而不損失任何速度，因此這部分的上述雜散電容小，于是進(jìn)一步減小了能量損失。在備用模式下顯示板的其他部分沒有激活，比如，不加電壓或加小電壓。
當(dāng)使用全顯示板時(shí)，分區(qū)12和顯示板的其他部分被激活。通過使用分開的備用模式，如本例中，可優(yōu)化出低功耗，同時(shí)為了最好的顯示性能而優(yōu)化列驅(qū)動(dòng)器10。再次通過驅(qū)動(dòng)線7和驅(qū)動(dòng)電路3進(jìn)行備用模式下的相互同步與調(diào)節(jié)。
但是，也可以在列驅(qū)動(dòng)器10中繼續(xù)列驅(qū)動(dòng)器11的功能。這顯示在圖2中，其中，對(duì)于備用部分12，除了許多選擇電極5之外，實(shí)現(xiàn)子電極5”，同樣地，對(duì)于備用部分12，緊挨著列電極6實(shí)現(xiàn)子電極6”。
行驅(qū)動(dòng)器9在備用模式下選擇較短(較細(xì))的子電極5″，在顯示模式下選擇電極5，并同步地把信息(備用或當(dāng)前信息)分別提供給電極6″和6。所述驅(qū)動(dòng)過程是這樣的或者選擇備用模式下的子像素或者選擇信息顯示。分開的開關(guān)或p與n MOS晶體管的組合可用于此目的。
圖3示出一種變型，其中在備用模式下，在列電極6之間為備用部分12實(shí)現(xiàn)較短電極14。較短電極14有比實(shí)際列電極較小的雜散電容，這樣可以再次使備用模式下的消耗很小。當(dāng)在備用時(shí)斷開實(shí)際選擇電極和列電極的驅(qū)動(dòng)部分時(shí)，可明顯獲得這種效果。其他標(biāo)號(hào)與前述例子中的意義相同。
額外的、較短的電極增加了列驅(qū)動(dòng)器11的輸出端的數(shù)量，特別是在彩色顯示裝置中。而且，現(xiàn)在在備用部分12中有額外的電極印刷線。這犧牲了顯示模式下的分辨率。在圖4的顯示裝置中，通過只給一種顏色的列電極附加較短的列電極印刷線，這種情況得到補(bǔ)償，例子中的顏色是綠色，然而紅和綠的組合也是可能的。這樣，備用模式下的顯示信息當(dāng)然只有綠色。另一個(gè)解決辦法示于圖5的顯示裝置中，其中較短的列電極線14R、14G、14B彼此之間短路，由連接到列驅(qū)動(dòng)器10的公共連接線15驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在備用模式下的信息顯示成黑、白，以及，如果必要，灰色。兩個(gè)例子中，備用模式下的附加輸出端的數(shù)目減少2/3。
一種完全不同的解決方法示于圖6。現(xiàn)在列電極6分裂成通過開關(guān)可以內(nèi)部互連的子列電極，在本實(shí)施例中，所述開關(guān)是TFT晶體管，后者由附加的行電極16、16′選擇。通過附加的行電極16、16′使晶體管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，列電極的不同部分內(nèi)部互連。當(dāng)一個(gè)或多組被斷開時(shí)，受驅(qū)動(dòng)的列電極暫時(shí)有較低的雜散電容，也會(huì)使這種情況下備用模式下的能量消耗減少。圖6的例子中，備用部分12是L形狀，然而，隨附加行電極16、16′和開關(guān)的數(shù)量而定，也可以選擇其他形狀。
類似于圖4中的實(shí)例，為了較大間隙的原因，通過將它們分成僅僅一種顏色(本例仍取綠色)的列，可以減少開關(guān)(TFT晶體管)的數(shù)量。這樣一種實(shí)施例示于圖7。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于所述實(shí)施例。如開頭一節(jié)中所述，另一種可供選擇的方法是，像素可由(聚合體)LED形成，同時(shí)，本發(fā)明也適用于基于例如光電或機(jī)電效應(yīng)的其他顯示裝置。
本發(fā)明在于所有新穎的性能特征和性能特征的所有組合。權(quán)利要求書中的標(biāo)號(hào)并不限制它們的保護(hù)范圍。權(quán)利要求書中動(dòng)詞“包括”及其變化的使用不排除出現(xiàn)那些陳述之外的元件或單元。元件或單元前的冠詞“a”或“an”并不排除多個(gè)這類元件或單元的出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置(1)，它包括在基片上的選擇電極(5)和數(shù)據(jù)電極(6)的矩陣，在所述選擇電極和所述數(shù)據(jù)電極的交叉區(qū)域有像素；以及至少一個(gè)開關(guān)元件和驅(qū)動(dòng)裝置(3、9、10、11)，用來驅(qū)動(dòng)所述選擇電極和所述數(shù)據(jù)電極；其特征在于所述顯示裝置包括一些裝置，用來減小一部分選擇電極(5)組或數(shù)據(jù)電極(6)組相對(duì)于其他顯示電極(5)或數(shù)據(jù)電極(6)的電容。
2.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)電極(6″)組的一部分有比其他數(shù)據(jù)電極較小的長(zhǎng)度或?qū)挾取?br> 3.如權(quán)利要求2的顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置包括與具有較小長(zhǎng)度或?qū)挾鹊乃鰯?shù)據(jù)電極(6″)排列成直線的、具有比其他數(shù)據(jù)電極較小的長(zhǎng)度或?qū)挾鹊臄?shù)據(jù)電極(6′)。
4.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其特征在于所述選擇電極組的一部分有比其他選擇電極較小的長(zhǎng)度或?qū)挾取?br> 5.如權(quán)利要求1的彩色顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置包括僅一種顏色的像素的、有較短長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)電極。
6.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置至少暫時(shí)提供驅(qū)動(dòng)電壓給具有減小的電容的電極組。
7.如權(quán)利要求1的彩色顯示裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置具有至少一根用于多個(gè)較短長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)電極的公共連接線。
8.一種顯示裝置(1)，它包括在基片上的選擇電極(5)和數(shù)據(jù)電極(6)的矩陣，在所述選擇電極和所述數(shù)據(jù)電極的交叉區(qū)域有像素；以及至少一個(gè)開關(guān)元件和驅(qū)動(dòng)裝置，用來驅(qū)動(dòng)所述選擇電極和數(shù)據(jù)電極；其特征在于所述顯示裝置包括裝置(16、17)，用來暫時(shí)減小所述選擇電極(5)組或所述數(shù)據(jù)電極(6)組的至少一部分的電容。
9.如權(quán)利要求8的顯示裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)電極包括能夠通過開關(guān)元件(17)內(nèi)部互連的多個(gè)子數(shù)據(jù)電極。
全文摘要
通過采用附加列(14)(或行)以僅僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)小的顯示區(qū)域，本發(fā)明獲得了低功率備用驅(qū)動(dòng)模式。為備用驅(qū)動(dòng)，在顯示屏邊緣使用分開的驅(qū)動(dòng)器(11)、或者將該驅(qū)動(dòng)器和通常的驅(qū)動(dòng)器組合在一起。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過將各列(6)(或行(5))分開、使得只有確定的顯示區(qū)域(12)在備用驅(qū)動(dòng)期間被驅(qū)動(dòng)，以獲得備用驅(qū)動(dòng)模式。對(duì)于正常的驅(qū)動(dòng)，可應(yīng)用附加行(16)和一些開關(guān)(17)、通過開關(guān)來將分開的電極的分開部分內(nèi)部互連。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1556974SQ01806090
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2001年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月8日
發(fā)明者M·T·約翰遜, M T 約翰遜, N·C·比爾德, 比爾德 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司