專利名稱：顯示裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置以及控制該顯示裝置的方法。
背景技術(shù)：
日本專利公開第2000-338925號中公開了一種能夠按照輸入到薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的圖像信號的類型將切換至柵極驅(qū)動器和源極驅(qū)動器的控制信號的結(jié)構(gòu)。此文檔中提及的圖像信號符合全國電視系統(tǒng)委員會制式(NTSC)、逐行倒相制式(PAL)、或高清晰度電視(HDTV)標(biāo)準(zhǔn)，其中圖像信號的幀頻不相同(圖7)。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的顯示裝置能夠極好地顯示圖像。
按照本發(fā)明一方面的顯示裝置包括顯示板，其含有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣；掃描電路，用于掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線；調(diào)制電路，用于與預(yù)定時間段同步將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到多條調(diào)制配線；以及控制電路，用于輸出定時信號和時鐘信號，定時信號用于確定預(yù)定時間段，時鐘信號將被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度?？刂齐娐纺軌蛟诘谝粻顟B(tài)和第二狀態(tài)之間切換，其中第一狀態(tài)是控制電路輸出第一定時信號作為定時信號以及輸出第一時鐘信號作為時鐘信號的狀態(tài)，第二狀態(tài)是控制電路輸出第二定時信號作為定時信號以及輸出第二時鐘信號作為時鐘信號的狀態(tài)。而且，第一時間段要比第二時間段短，其中第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的預(yù)定時間段。此外，第一時鐘信號的頻率高于第二時鐘信號的頻率。
可以采用用于執(zhí)行脈寬調(diào)制的結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號。此結(jié)構(gòu)不限制于用于執(zhí)行單一的脈寬調(diào)制的結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明可采用美國專利申請20020195966中公開的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中調(diào)制信號的波形具有不同的波高值，并且對應(yīng)于至少一個波高值的時間寬度被調(diào)制。
對于第一時鐘信號，可以使用具有固定頻率的時鐘信號，對于第二時鐘信號，可以使用具有與第一時鐘信號不同的固定頻率的時鐘信號。但是，時鐘信號并不限于這樣的具有固定頻率的時鐘信號，可以使用具有按照預(yù)定條件可變的頻率的第一和第二時鐘信號。在此情況下，本發(fā)明的時鐘信號的頻率是可變頻率的平均值。
按照本發(fā)明一方面的控制電路輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的控制值，調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻。在此，控制電路輸出第一控制值作為第一狀態(tài)中的控制值，控制電路輸出第二控制值作為第二狀態(tài)中的控制值。第一和第二非應(yīng)用時段與第一和第二預(yù)定時間段具有以下關(guān)系第一非應(yīng)用時段/第一時間段＞第二非應(yīng)用時段/第二時間段其中第一非應(yīng)用時段是由第一控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段，第二非應(yīng)用時段是由第二控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段。
集成電路可用作該控制電路。不必從同一個集成電路輸出定時信號、時鐘信號和控制值?？梢詮姆至⒌碾娐份敵龆〞r信號、時鐘信號和控制值。在此情況下，電路組將構(gòu)成本發(fā)明的控制電路。
通過計數(shù)第一時鐘信號直至對應(yīng)于第一控制值的數(shù)量來確定第一非應(yīng)用時段，通過計數(shù)第二時鐘信號直至對應(yīng)第二控制值的數(shù)量而確定第二非應(yīng)用時段。
為了計數(shù)時鐘信號直至對應(yīng)于控制值的數(shù)量，可以采用用于比較該計數(shù)值與控制值的結(jié)構(gòu)。而且，可以首先設(shè)定控制值，并且與時鐘信號同步地倒計數(shù)。
控制電路在具有第一幀率的圖像信號被輸入到顯示裝置時輸出第一定時信號和第一時鐘信號，在具有低于第一幀率的第二幀率的圖像信號被輸入到顯示裝置時輸出第二定時信號和第二時鐘信號。
本發(fā)明的另一方面提供一種用于驅(qū)動顯示裝置的方法，顯示裝置包括具有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣的顯示板。該方法包括以下步驟掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線中的每一條；與預(yù)定時間段同步地將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到多條調(diào)制配線；以及在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換。此處，第一狀態(tài)是控制電路輸出第一定時信號作為定時信號、輸出第一時鐘信號作為時鐘信號以及輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的第一控制值的狀態(tài)，其中定時信號用于確定預(yù)定時間段，時鐘信號被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度，調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻。第二狀態(tài)是控制電路輸出第二定時信號作為定時信號、輸出第二時鐘信號作為時鐘信號以及輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的第二控制值的狀態(tài)，其中定時信號用于確定預(yù)定時間段，時鐘信號被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度，調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻。第一時間段要比第二時間段短，其中第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的預(yù)定時間段。通過計數(shù)第一時鐘信號直至對應(yīng)于第一控制值的數(shù)量來確定第一狀態(tài)中的調(diào)制信號非應(yīng)用時段，通過計數(shù)第二時鐘信號直至對應(yīng)第二控制值的數(shù)量來確定第二狀態(tài)中的調(diào)制信號非應(yīng)用時段。當(dāng)從第二狀態(tài)切換至第一狀態(tài)時，控制值從第二控制值被切換至第一控制值，同時停止應(yīng)用步驟。
按照本發(fā)明另一方面的顯示裝置包括顯示板，其含有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣；掃描電路，用于掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線；調(diào)制電路，用于與預(yù)定時間段同步地將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到多條調(diào)制配線；以及控制電路，用于輸出定時信號和時鐘信號，定時信號用于確定預(yù)定時間段，時鐘信號將被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度，并且控制電路用于輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的控制值，調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻?？刂齐娐纺軌蛟谄渲芯哂械谝粠实膱D像信號被輸入以及第一定時信號、第一時鐘信號和第一控制值被輸出的狀態(tài)，與其中具有低于第一幀率的第二幀率的圖像信號被輸入以及第二定時信號、第二時鐘信號和第二控制值被輸出的狀態(tài)之間切換。第一時間段要比第二時間段短，其中第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的預(yù)定時間段，第一時鐘信號的平均頻率高于第二時鐘信號的平均頻率。第二控制值是其中第一和第二非應(yīng)用時段與第一和第二預(yù)定時間段具有如下關(guān)系的值第一非應(yīng)用時段/第一時間段＞第二非應(yīng)用時段/第二時間段。
此處，第一非應(yīng)用時段是由第一控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段，第二非應(yīng)用時段是由第二控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段。
按照本發(fā)明的另一方面提供一種用于控制顯示裝置的方法，顯示裝置包括具有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣的顯示板。該方法包括以下步驟掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線；與預(yù)定時間段同步地將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到多條調(diào)制配線；以及輸出定時信號、時鐘信號和用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的控制值，其中定時信號用于確定預(yù)定時間段，時鐘信號被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度，調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻。在輸出步驟中，在其中具有第一幀率的圖像信號被輸入以及第一定時信號、第一時鐘信號和第一控制值被輸出的狀態(tài)，與其中具有低于第一幀率的第二幀率的圖像信號被輸入以及第二定時信號、第二時鐘信號和第二控制值被輸出的狀態(tài)之間進行切換。第一時間段要比第二時間段短，其中第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的預(yù)定時間段，第一時鐘信號的平均頻率高于第二時鐘信號的平均頻率。第二控制值是其中第一和第二非應(yīng)用時段與第一和第二預(yù)定時間段具有如下關(guān)系的值第一非應(yīng)用時段/第一時間段＞第二非應(yīng)用時段/第二時間段。
此處，第一非應(yīng)用時段是由第一控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段，第二非應(yīng)用時段是由第二控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段。
按照本發(fā)明的另一方面提供一種用于控制顯示裝置的方法，顯示裝置包括具有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣的顯示板。該方法包括以下步驟掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線中的每一條；以預(yù)定時間段將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到多條調(diào)制配線；以及輸出定時信號、時鐘信號和用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的控制值，其中定時信號用于確定預(yù)定時間段，時鐘信號被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度，調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻。在輸出步驟中，在其中具有第一幀率的圖像信號被輸入以及第一定時信號、第一時鐘信號和第一控制值被輸出的狀態(tài)，與其中具有低于第一幀率的第二幀率的圖像信號被輸入以及第二定時信號、第二時鐘信號和第二控制值被輸出的狀態(tài)之間進行切換。在用于控制顯示裝置的該方法中，當(dāng)幀率被切換時執(zhí)行以下步驟停止施加調(diào)制信號、改變時鐘信號的頻率、改變控制值以及再次開始施加調(diào)制信號。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點在下面典型實施例(參照附圖)的說明中將變得更清楚。


圖1顯示了按照本發(fā)明實施例的顯示裝置；圖2顯示了按照本發(fā)明實施例的掃描電路；圖3顯示了按照本發(fā)明實施例的調(diào)制電路；圖4顯示了按照本發(fā)明實施例的定時脈沖發(fā)生器電路；圖5顯示了按照本發(fā)明實施例的定時脈沖發(fā)生器電路；圖6顯示了按照本發(fā)明實施例驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路的操作順序；圖7顯示了現(xiàn)有技術(shù)；圖8顯示了按照本發(fā)明實施例的電視裝置的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
下面說明顯示裝置的細(xì)節(jié)以及驅(qū)動該顯示裝置的方法，顯示裝置包括具有顯示器件矩陣的顯示板。
將參照圖1說明按照本發(fā)明實施例的顯示裝置的細(xì)節(jié)，顯示裝置包括作為顯示器件的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體。
圖1示出了顯示板1，其包括以掃描配線和調(diào)制配線的矩陣排列的顯示器件。顯示器件可以是冷陰極器件、場致發(fā)光(EL)器件、或發(fā)光二極管(LED)。這些器件是期望的，因為它們能夠按照調(diào)制信號被提供給該器件的時間段的長度而被調(diào)制并且它們響應(yīng)發(fā)光的時間很快。
輸入到圖1所示的顯示板1的圖像信號可以符合PAL、NTSC、或HDTV。但是，圖像信號不限于符合這些標(biāo)準(zhǔn)的信號，也可以是例如用于計算機的圖像信號，其符合視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(VESA)標(biāo)準(zhǔn)。
用于個人計算機的圖像信號具有許多不同的幀率。這些類型的圖像信號也可用于按照本發(fā)明的顯示裝置。
下面將參照

按照本發(fā)明第一實施例的顯示裝置。實施例中部件的尺寸、材料、形狀和相對位置并不受到限制，除非另有說明。
第一實施例在圖1中，顯示板1包括多個具有表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體矩陣的電子束源和能夠通過接收來自多個電子束源的電子束而發(fā)光的熒光屏。當(dāng)電流與表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體上所提供的小的薄膜表面平行地施加時，從該薄膜發(fā)射電子，圖像被顯示在顯示板1上，該表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體是電子發(fā)射器件(冷陰極器件)。顯示板1的高壓電源(圖中沒有顯示)對熒光屏施加高壓偏置，以使表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體發(fā)射的電子加速。
顯示板1包括背板、側(cè)壁和面板，形成用于維持顯示板1內(nèi)部真空的氣體密閉容器。
基板安裝在背板上。在基板上設(shè)置了N×M個表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體，其中N和M是大于或等于2的正整數(shù)。按照期望的顯示分辨率來確定表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體的數(shù)量。例如，對于用于顯示高清晰度電視的顯示裝置，N和M令人滿意的設(shè)定值至少為N＝3000和M＝1000。N×M個表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體排列成單個矩陣，其中互連了M條水平配線(掃描配線)和N條垂直配線(調(diào)制配線)?；?、表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體、以及水平和垂直配線構(gòu)成了多個電子束源。
具有熒光屏的熒光薄膜設(shè)置在面板的下部表面。按照本實施例的熒光薄膜涂覆有陰極射線管(CRT)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)使用的紅、綠和藍(lán)三原色的磷光體以便能夠彩色顯示。在熒光薄膜上以條紋形式施加三種顏色的磷光體。在磷光體的條紋之間設(shè)置黑色導(dǎo)體。設(shè)置黑色導(dǎo)體即使在偏離預(yù)定位置的位置發(fā)射電子束時也能夠防止顯示彩色失真，通過防止外部光線的反射能夠避免顯示對比度的下降，并且避免了由于電子束導(dǎo)致的熒光薄膜被充電。黑色導(dǎo)體主要由石墨構(gòu)成。但是只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能，任何類型的材料都可以用作黑色導(dǎo)體。
將通常用在CRT技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的金屬背設(shè)置在熒光薄膜的與背板相對的一側(cè)。設(shè)置金屬背提高了對熒光薄膜所發(fā)射的光的鏡面反射部分光的利用，防止了熒光薄膜受到負(fù)離子的撞擊，提供了用于施加電子束加速電壓的電極，并為用于激發(fā)熒光薄膜的電子提供了傳導(dǎo)路徑。通過將熒光薄膜設(shè)置在面板基板上，平滑熒光薄膜的表面并且在熒光薄膜上真空淀積鋁而構(gòu)成金屬背。當(dāng)?shù)碗妷旱臒晒獠牧嫌糜跓晒獗∧r，則不需要金屬背。
盡管此實施例中沒有提及，但是銦錫氧化物(ITO)構(gòu)成的透明電極也可以設(shè)置在面板基板與熒光薄膜之間，用于施加加速電壓并提高熒光薄膜的傳導(dǎo)率。
因為日本專利公開第11-185599號中披露了用于制備顯示板的方法，所以本實施例中將省略其說明。
如日本專利公開第11-185599號中所述，可以采用幾種用于控制顯示板1所發(fā)射的光線的亮度梯度的方法，其中顯示板1包括表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體。按照此實施例的作為調(diào)制裝置的調(diào)制電路8，將具有對應(yīng)于輸入調(diào)制數(shù)據(jù)(附圖中的D1至DN)的脈寬的電壓脈沖施加給配線XD1至XDN。掃描電路2將選擇電壓應(yīng)用到將要被點亮的線，并將未選擇電壓應(yīng)用到未被選擇的線。通過順序的選擇線而執(zhí)行掃描。以此方式，顯示板1顯示圖像。將調(diào)制電路輸出的調(diào)制信號施加到與所選的掃描配線連接的多個表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體。由此將掃描信號和調(diào)制信號施加到與所選的掃描配線連接的表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射體。換言之，本發(fā)明的顯示板1采用線順序驅(qū)動系統(tǒng)和脈寬調(diào)制系統(tǒng)。
輸入單元3包括解碼電路、模擬-數(shù)字(A/D)變換電路以及同步分離電路。輸入單元3輸出分量圖像信號(component image signal)Y、U和V，水平同步信號HD以及垂直同步信號VD。
圖像格式檢測單元從輸入單元3接收同步信號HD和VD，并輸出輸入信號的格式信息和幀率信息FR。此時，能夠通過計數(shù)同步信號來確定格式。用于確定格式的方法可以是日本專利公開第2000-338925號中披露的方法。
定時脈沖發(fā)生器電路參照幀率信息FR，并按照幀率產(chǎn)生同步信號HS和VS以及在驅(qū)動顯示板1時作為基準(zhǔn)使用的點時鐘DCLK。
圖像信號處理單元4按照來自定時脈沖發(fā)生器電路的同步信號HS和VS以及點時鐘DCLK，將輸入圖像信號Y、U和V變換為與顯示板1的像素逐個對應(yīng)的RGB信號，同時保持幀率不變。圖像信號處理單元4執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換和色彩矩陣轉(zhuǎn)換，然后輸出針對三原色的三組圖像數(shù)據(jù)R、G和B。
反向γ處理單元7對產(chǎn)生的三組圖像數(shù)據(jù)R、G和B執(zhí)行反向伽馬修正變換。因此，圖像數(shù)據(jù)組R、G和B被變換成與每個像素的亮度要求數(shù)據(jù)值成比例的數(shù)據(jù)組Ra、Ga和Ba。
數(shù)據(jù)組Ra、Ga和Ba在數(shù)據(jù)陣列變換單元9被重新排列成針對R、G和B的串行圖像數(shù)據(jù)Dout。然后，在對于某線的掃描時間段內(nèi)將一條水平配線的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到移位寄存器5，使得與待顯示的水平配線的所選掃描同步地顯示該水平配線。
移位寄存器5用作串行連接到顯示板1之每個垂直配線的存儲器。移位寄存器5從定時脈沖發(fā)生器電路11接收信號，例如點時鐘DCLK和數(shù)據(jù)使能信號Xsft_en，并且在順序移位來自數(shù)據(jù)陣列變換單元9的圖像數(shù)據(jù)之后存儲該圖像數(shù)據(jù)。
移位寄存器5接收負(fù)載脈沖Xload，并且在接收隨后掃描的圖像數(shù)據(jù)之前將移位寄存器5中所讀入的針對一條掃描配線的圖像數(shù)據(jù)裝載到鎖存電路6。鎖存電路6鎖存用于該條掃描線的圖像數(shù)據(jù)(調(diào)制數(shù)據(jù))。
調(diào)制電路8根據(jù)從鎖存電路6接收的調(diào)制數(shù)據(jù)D1至DN的大小將調(diào)制信號(XD1至XDN)輸出到垂直配線XD1至XDN。
將參照圖3A說明本實施例的調(diào)制電路8的細(xì)節(jié)。調(diào)制電路8包括計數(shù)器、比較器、開關(guān)和OR門。按照從驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12接收的PwmStart信號來復(fù)位計數(shù)器。在計數(shù)器復(fù)位之后，計數(shù)器開始對從驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12接收的Pwmclk信號進行計數(shù)，Pwmclk信號是時鐘信號，其被計數(shù)用于確定調(diào)制信號長度。調(diào)制電路8包括用于每條垂直配線的比較器。每個比較器比較計數(shù)值與針對每條垂直配線的調(diào)制數(shù)據(jù)(D1至DN之一)。比較器的輸出按照PwmStart信號最初被設(shè)置為低電平，并在圖像數(shù)據(jù)和計數(shù)值匹配時被設(shè)置為高電平。換言之，通過計數(shù)Pwmclk信號直到計數(shù)值與圖像數(shù)據(jù)的值匹配為止能夠確定作為調(diào)制信號之長度的脈寬。提供OR門用于停止從比較器輸出的調(diào)制信號的輸出，而不考慮輸入調(diào)制數(shù)據(jù)。
以此方式，當(dāng)所述驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12發(fā)送的輸出使能信號XOE處于高電平時，關(guān)閉調(diào)制電路8的輸出而不管輸入調(diào)制數(shù)據(jù)。
另一方面，如果輸出使能信號XOE處于低電平，則為每條調(diào)制配線提供的每次切換將每條垂直配線短路至地(GND)電壓，同時來自比較器的輸出信號處于低點平，電壓VPwm處于高電平。作為該電路操作的結(jié)果，其上升沿與PwmStart信號上升沿同步、并具有與圖像數(shù)據(jù)的大小成比例的脈寬的調(diào)制信號被提供給每條垂直配線。
圖3B顯示了該脈寬調(diào)制信號的示例。圖3B顯示了在圖像數(shù)據(jù)是128d和255d時的8位輸入圖像數(shù)據(jù)的脈寬。
時鐘信號從驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12輸出到調(diào)制電路8。接下來說明掃描電路2。例如，掃描電路2具有圖2所示的結(jié)構(gòu)。掃描電路2具有包括開關(guān)和觸發(fā)電路的Y移位寄存器，其用于產(chǎn)生水平掃描信號。開關(guān)的數(shù)量與顯示板1的水平配線的數(shù)量相同。觸發(fā)電路的數(shù)量與顯示板1的水平配線的數(shù)量相同。
Y移位寄存器是通過從所述驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12接收作為輸入移位數(shù)據(jù)的Ydata以及作為時鐘信號的Ysft來移位數(shù)據(jù)的電路。
開關(guān)從移位寄存器接收表示“選擇的”或“未選擇的”的掃描信號。當(dāng)掃描信號表示“選擇的”時，將選擇電壓Vs提供給顯示板1的水平配線，在掃描信號表示“未選擇的”時，將未選擇電壓Vus提供給顯示板1的水平配線。
接下來將說明按照本發(fā)明實施例的驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12。
如上所述，驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12將控制信號輸出到調(diào)制電路8和掃描電路2用于控制定時。驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12參照來自圖像格式檢測單元的幀率信息FR，并按照幀率產(chǎn)生驅(qū)動定時脈沖發(fā)生信號。
圖4顯示了驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12，并且包括振蕩器(OSC)40、控制器41、計數(shù)器42、鎖相環(huán)(PLL)43、用于輸出控制值的PwmStart寄存器44，YCLK寄存器45和比較器46和47。
PLL 43根據(jù)控制器確定的乘法比率和除法比率控制由OSC 40產(chǎn)生的時鐘信號并產(chǎn)生Pwmclk信號。按照本發(fā)明的PLL處理可以基于對應(yīng)于為OSC 40提供的參考時鐘信號的輸入圖像數(shù)據(jù)的水平同步信號HS。
控制器41參照幀信息并改變PLL 43的乘法比率和除法比率的設(shè)置值、PwmStart寄存器和YCLK寄存器。計數(shù)器42在水平同步信號HS的下降沿被復(fù)位，并開始計數(shù)從PLL 43輸出的Pwmclk信號。
當(dāng)計數(shù)器值與來自PwmStart寄存器的信號匹配時，比較器46輸出高電平信號，并且在計數(shù)器值與來自PwmStart寄存器的信號不匹配時輸出低電平信號。比較器47的輸出是定時信號，用于為掃描設(shè)定預(yù)定時間段。
圖5顯示了驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12的控制細(xì)節(jié)。圖5對準(zhǔn)并比較了當(dāng)?shù)谝粠蕿?0Hz和第二幀率為50Hz時的驅(qū)動定時信號、掃描電路2的輸出以及調(diào)制電路8的輸出。圖5所示的調(diào)制電路8的輸出是在調(diào)制數(shù)據(jù)表示最大值時產(chǎn)生的調(diào)制信號(調(diào)制脈沖)。
當(dāng)通過設(shè)定驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12來輸入具有不同幀率的圖像信號時，驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12預(yù)期的操作如下所述。
與顯示板1在60Hz的幀率被驅(qū)動相比，當(dāng)顯示板1在50Hz的幀率被驅(qū)動時PLL 43的振蕩頻率下降，以防止顯示板1的亮度降低。同時，43的振蕩頻率可以與60Hz和50Hz之間的差值成比例的改變。但是，在本發(fā)明的此實施例中，對于預(yù)期的操作按照如下所述來設(shè)置振蕩頻率。通過改變幀率來改變用于將掃描信號連續(xù)施加到掃描配線的預(yù)定時間段。如上所述，調(diào)制電路8通過計數(shù)時鐘信號(Pwmclk)來確定調(diào)制信號的脈寬。此處，考慮兩個預(yù)定時間段第一時間段和大于第一時間段的第二時間段。如果對于第一和第二時間段計數(shù)相同的時鐘信號，則在等級中的最大階梯數(shù)將明顯不同。因此，按照此實施例，用于第一時間段(第一時鐘信號)的時鐘信號具有小于用于第二時間段(第二時鐘信號)的時鐘信號的頻率。
期望設(shè)置一時間段，其中在從掃描信號的應(yīng)用到調(diào)制信號的應(yīng)用的每個時間段之間(調(diào)制非應(yīng)用時段)沒有應(yīng)用調(diào)制信號的應(yīng)用。通過設(shè)置此調(diào)制非應(yīng)用時段，能夠降低施加在顯示元件的自振電壓(ringing voltage)的最大值。為了設(shè)置本發(fā)明的調(diào)制非應(yīng)用時段，在脈寬調(diào)制期間對時鐘信號(Pwmclk)計數(shù)預(yù)定的次數(shù)。換言之，不應(yīng)用調(diào)制信號直到獲得預(yù)定的計數(shù)值。由于具有不同頻率的時鐘信號用于上述第一和第二時間段，所以在第一和第二時段中調(diào)制非應(yīng)用時段的長度可以明顯不同。以下說明一種通過設(shè)定調(diào)制非應(yīng)用時段的最佳長度將自振電壓抑制在預(yù)定電壓之下的方法，例如，按照預(yù)定控制值通過計數(shù)第一時鐘信號來設(shè)定調(diào)制非應(yīng)用時段的最佳長度。對于第二時間段，如果按照相同的控制值通過計數(shù)第二時鐘信號來設(shè)定調(diào)制非應(yīng)用時段，則第二時間段的調(diào)制非應(yīng)用時段大于第一時間段的調(diào)制非應(yīng)用時段，因為第二時鐘信號的頻率大于第一時鐘信號的頻率。因此，能夠縮短將被應(yīng)用的調(diào)制信號的時間長度。但是，按照此實施例，表示用于設(shè)定第一和第二時間段的調(diào)制非應(yīng)用時段的計數(shù)次數(shù)的控制值不相同，以便抑制第一和第二時間段的調(diào)制非應(yīng)用時段的長度中的差值。以此方式，以相同的長度設(shè)定第一和第二時間段的調(diào)制非應(yīng)用時段。換言之，PwmStart寄存器44輸出針對第一和第二時間段的不同的控制值，然后直到計數(shù)器42所計數(shù)的時鐘信號的值等于PwmStart寄存器44輸出的控制值才施加調(diào)制信號的應(yīng)用。
從選擇電壓的應(yīng)用到調(diào)制電壓的應(yīng)用之間的時間段(即，調(diào)制禁止時段(在附圖中用“Ta”表示))保持恒定，即使幀率改變其也保持不變。以此方式，能夠防止在特定等級特性中的例如干擾的失效或由于掃描信號的波形自振而導(dǎo)致的過電壓施加到顯示元件，并且能夠避免由于縮短被應(yīng)用的時間調(diào)制信號的長度而導(dǎo)致的顯示板1的亮度降低。
更具體地，通過從時間掃描電路2施加選擇電壓的時間長度減去Ta而確定的時間段被定義為修改時段。Pwmclk信號的計數(shù)次數(shù)對于每個修改時段是相等的。
按照此實施例，驅(qū)動非應(yīng)用時段是從基于具有最大值的調(diào)制數(shù)據(jù)的調(diào)制脈沖的結(jié)束時刻，到掃描電路2的輸出從選擇電壓切換到未選擇電壓的時刻的時間長度，并且維持不變。
能夠通過下面的公式來表示脈寬調(diào)制的時鐘信號頻率fpwmclk＝Npclk/(Ts-Ta-Tb)其中掃描電路2施加選擇電壓的時間長度是Ts，用于調(diào)制的最大時鐘(相當(dāng)于最大的等級階梯)是Npclk。(如果Npclk是8位PWM，則fpwmclk是255d，如果Npclk是10位PWM，則fpwmclk是1023d。)
因此，如果第一和第二時間段的最大等級階梯Ta和Tb被設(shè)定為相同的值，則第一和第二時鐘信號的頻率不同，因為Ts對于第一和第二時間段是不同的。
盡管上述的頻率是最佳頻率，但是對于PLL 43則很難與這些頻率精確地同步，因為存在包括乘法和除法比率的各種限制。不期望使頻率落在上述頻率之下，因為將增加調(diào)制信號的應(yīng)用時間，并且由此降低時間段Ta和Tb的時間長度。
因此，期望選擇高于上述頻率的頻率。
換言之，期望為PLL 43設(shè)定乘法和除法比率以滿足下面的公式fpwmclk≥Npclk/(Ts-Ta-Tb)設(shè)定驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12的PwmStart寄存器和Yclk寄存器的寄存器值，使得Ta和Tb維持恒定，如上所述。
此時，控制器可以改變寄存器的設(shè)定值，或者可以將該值切換到事先根據(jù)多個幀率計算的值。
以此方式，改變用于確定PwmStart寄存器和Yclk寄存器的控制值以及確定調(diào)制信號持續(xù)時間的驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12的時鐘頻率，以維持驅(qū)動非應(yīng)用時段恒定。
因此，下面說明通過驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12進行的控制。
通過驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12進行的控制滿足下面的公式f1＞f2其中f1表示第一幀率F1的Pwmclk的頻率，f2表示第二幀率F2的Pwmclk的頻率。
f1、F1、f2和F2之間的關(guān)系滿足下面的公式f1/F1＞f2/F2非常期望的操作能夠在驅(qū)動定時脈沖發(fā)生器電路12時提供滿足下面公式的控制B1/H1＞B2/H2其中H1表示掃描電路2在第一幀率F1施加的選擇電壓的應(yīng)用時段(對應(yīng)于圖5中的Ts)，B1表示上述的驅(qū)動非應(yīng)用時段(對應(yīng)于圖5中的Ta或Ta+Tb)，H2表示掃描電路2在第二幀率F2施加的選擇電壓的應(yīng)用時段，B2表示上述的驅(qū)動非應(yīng)用時段。
當(dāng)?shù)谝粠蔉1被動態(tài)切換(即，當(dāng)圖像顯示在顯示板1上時被切換)到第二幀率F2時，驅(qū)動定時發(fā)生器電路12執(zhí)行圖6中所述的過程。
圖6顯示了在檢測到幀率變化時由圖像格式檢測單元的控制器所執(zhí)行的過程?？刂破魇固峁┑秸{(diào)制電路8的輸出使能信號XOE禁止，并關(guān)閉調(diào)制電路8的輸出。為了獲得上述的設(shè)置，設(shè)定PLL 43的乘法和除法比率，改變PwmStart寄存器和Yclk寄存器的值，然后激活輸出使能信號XOE。
圖6顯示了只有輸出使能信號XOE被控制的情況。但是，掃描電路2的輸出也是可以被控制的。
在設(shè)定PLL 43之后，期望獲得足夠的時間用于穩(wěn)定PLL 43。當(dāng)PLL 43輸出的時鐘在預(yù)定時間段內(nèi)被計數(shù)時，可通過等待足夠PLL43的穩(wěn)定過程消耗的預(yù)定量的時間，或者通過等待直到時鐘值達(dá)到預(yù)定的值來確定PLL 43是否被穩(wěn)定。
因此，按照本發(fā)明實施例的顯示裝置在輸入圖像沒有擾動方面是令人極其滿意的，即使在輸入圖像從一個幀率動態(tài)切換到另一個幀率時，圖像顯示也能夠避免由于驅(qū)動定時改變而導(dǎo)致的擾動。
通過如上所述的控制驅(qū)動定時，按照本發(fā)明實施例的顯示裝置具有以下優(yōu)點通過維持施加從掃描電路2輸出的選擇電壓的定時與施加從調(diào)制電路8輸出的調(diào)制電壓脈沖的定時之間的差值，提供了穩(wěn)定的驅(qū)動；保持了相同的等級階梯；使調(diào)制信號的應(yīng)用時間最大化；以及使顯示裝置的亮度降低最小化。
此外，當(dāng)輸入圖像的幀率動態(tài)切換時，也能夠在顯示屏沒有擾動的情況下獲得期望的顯示。
圖8顯示了電視裝置804，其包括圖1所示的顯示裝置。圖8中所示的電視裝置804包括用于調(diào)諧電視廣播信號的調(diào)諧器802和圖1所示的顯示裝置803。電視廣播信號801輸入到調(diào)諧器802。調(diào)諧器802從輸入信號中提取預(yù)期的信號，并將預(yù)期的信號發(fā)送到顯示裝置803。顯示裝置803按照來自調(diào)諧器802的信號顯示電視節(jié)目。
第二實施例按照本發(fā)明第一實施例的顯示板1使用脈寬調(diào)制作為調(diào)制裝置。
但是，調(diào)制裝置并不限于這種調(diào)制裝置，可以采用任何類型的調(diào)制裝置，只要能根據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制脈沖的長度即可。例如，本發(fā)明可期望被應(yīng)用在日本專利公開第2003-173159和2003-316312號中披露的結(jié)構(gòu)。
盡管已經(jīng)參照典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于公開的實施例。相反地，本發(fā)明旨在涵蓋包含在后附權(quán)利要求的實質(zhì)和范圍內(nèi)的各種修改和等價配置。下面的權(quán)利要求的范圍將與其最寬范圍的解釋相一致，以便包括所有這樣的修改和等價結(jié)構(gòu)及功能。
本申請要求于2004年6月30日提交的日本專利申請第2004-193475號的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容以引用方式并入本文。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括顯示板，其含有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣；掃描電路，用于掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線中的每一條；調(diào)制電路，用于與所述預(yù)定時間段同步地將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到所述多條調(diào)制配線；以及控制電路，用于輸出定時信號和時鐘信號，所述定時信號用于確定所述預(yù)定時間段，所述時鐘信號將被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度；其中所述控制電路能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換，第一狀態(tài)是所述控制電路輸出第一定時信號作為所述定時信號以及輸出第一時鐘信號作為所述時鐘信號的狀態(tài)，第二狀態(tài)是所述控制電路輸出第二定時信號作為所述定時信號以及輸出第二時鐘信號作為所述時鐘信號的狀態(tài)，其中第一時間段比第二時間段短，第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的預(yù)定時間段，以及其中第一時鐘信號的頻率高于第二時鐘信號的頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述控制電路輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的控制值，所述調(diào)制信號非應(yīng)用時段從所述預(yù)定時間段的起始時刻延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻，其中所述控制電路輸出第一控制值作為第一狀態(tài)中的控制值，其中所述控制電路輸出第二控制值作為第二狀態(tài)中的控制值，以及其中第一和第二非應(yīng)用時段與第一和第二預(yù)定時間段具有以下關(guān)系第一非應(yīng)用時段/第一時間段＞第二非應(yīng)用時段/第二時間段，第一非應(yīng)用時段是由第一控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段，第二非應(yīng)用時段是由第二控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中第一非應(yīng)用時段是通過計數(shù)第一時鐘信號直至對應(yīng)于第一控制值的數(shù)量而確定，以及其中第二非應(yīng)用時段是通過計數(shù)第二時鐘信號直至對應(yīng)于第二控制值的數(shù)量而確定。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述控制電路在具有第一幀率的圖像信號被輸入到該顯示裝置時輸出第一定時信號和第一時鐘信號，以及其中所述控制電路在具有低于第一幀率的第二幀率的圖像信號被輸入到該顯示裝置時輸出第二定時信號和第二時鐘信號。
5.一種電視裝置，包括調(diào)諧器，用于調(diào)諧電視廣播信號；以及顯示裝置，用于按照從所述調(diào)諧器輸出的信號來顯示圖像，所述顯示裝置包括顯示板，其含有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣；掃描電路，用于掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線中的每一條；調(diào)制電路，用于與所述預(yù)定時間段同步地將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到所述多條調(diào)制配線；以及控制電路，用于輸出定時信號和時鐘信號，定時信號用于確定所述預(yù)定時間段，時鐘信號將被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度；其中所述控制電路能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換，第一狀態(tài)是所述控制電路輸出第一定時信號作為所述定時信號以及輸出第一時鐘信號作為所述時鐘信號的狀態(tài)，第二狀態(tài)是所述控制電路輸出第二定時信號作為所述定時信號以及輸出第二時鐘信號作為所述時鐘信號的狀態(tài)，其中第一時間段比第二時間段短，第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的預(yù)定時間段，以及其中第一時鐘信號的頻率高于第二時鐘信號的頻率。
6.如權(quán)利要求5所述的電視裝置，其中所述控制電路輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的控制值，所述調(diào)制信號非應(yīng)用時段從所述預(yù)定時間段的起始時刻延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻，其中所述控制電路輸出第一控制值作為第一狀態(tài)中的控制值，其中所述控制電路輸出第二控制值作為第二狀態(tài)中的控制值，以及其中第一和第二非應(yīng)用時段與第一和第二預(yù)定時間段具有以下關(guān)系第一非應(yīng)用時段/第一時間段＞第二非應(yīng)用時段/第二時間段，第一非應(yīng)用時段是由第一控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段，第二非應(yīng)用時段是由第二控制值確定的調(diào)制信號非應(yīng)用時段。
7.如權(quán)利要求6所述的電視裝置，其中第一非應(yīng)用時段是通過計數(shù)第一時鐘信號直至對應(yīng)于第一控制值的數(shù)量而確定，以及其中第二非應(yīng)用時段是通過計數(shù)第二時鐘信號直至對應(yīng)于第二控制值的數(shù)量而確定。
8.如權(quán)利要求5所述的電視裝置，其中所述控制電路在具有第一幀率的圖像信號被輸入到該顯示裝置時輸出第一定時信號和第一時鐘信號，以及其中所述控制電路在具有低于第一幀率的第二幀率的圖像信號被輸入到該顯示裝置時輸出第二定時信號和第二時鐘信號。
9.一種用于驅(qū)動顯示裝置的方法，該顯示裝置包括具有通過多條掃描配線和多條調(diào)制配線連接的多個顯示元件矩陣的顯示板，該方法包括以下步驟掃描所述多條掃描配線，同時在預(yù)定時間內(nèi)將掃描信號應(yīng)用到多條掃描配線中的每一條；與所述預(yù)定時間段同步地將具有調(diào)制時間寬度的調(diào)制信號應(yīng)用到所述多條調(diào)制配線；以及在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換，第一狀態(tài)是控制電路輸出第一定時信號、輸出第一時鐘信號以及輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的第一控制值的狀態(tài)，其中第一定時信號用于確定預(yù)定時間段，第一時鐘信號被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度，調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始時刻延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻，第二狀態(tài)是控制電路輸出第二定時信號、輸出第二時鐘信號以及輸出用于確定調(diào)制信號非應(yīng)用時段的第二控制值的狀態(tài)，其中第二定時信號用于確定所述預(yù)定時間段，第二時鐘信號被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度，所述調(diào)制信號非應(yīng)用時段從預(yù)定時間段的起始時刻延伸到調(diào)制信號被應(yīng)用的時刻；其中第一時間段比第二時間段短，其中第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的預(yù)定時間段；其中通過計數(shù)第一時鐘信號直至對應(yīng)于第一控制值的數(shù)量來確定第一狀態(tài)中的調(diào)制信號非應(yīng)用時段，通過計數(shù)第二時鐘信號直至對應(yīng)于第二控制值的數(shù)量來確定第二狀態(tài)中的調(diào)制信號非應(yīng)用時段；以及其中當(dāng)從第二狀態(tài)切換至第一狀態(tài)時，控制值從第二控制值切換至第一控制值，同時停止應(yīng)用步驟。
全文摘要
一種顯示裝置包括控制電路，用于輸出定時信號和時鐘信號，定時信號用于確定預(yù)定時間段，時鐘信號將被計數(shù)以確定調(diào)制信號的長度。顯示裝置能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換，第一狀態(tài)是第一定時信號和第一時鐘信號被輸出的狀態(tài)，第二狀態(tài)是第二定時信號和第二時鐘信號被輸出的狀態(tài)。第一時間段比第二時間段短，其中第一時間段是由第一定時信號確定的預(yù)定時間段，第二時間段是由第二定時信號確定的時間段。第一時鐘信號的頻率高于第二時鐘信號的頻率。
文檔編號G02F1/13GK1716356SQ200510081828
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者嵯峨野治 申請人:佳能株式會社