专利名称：显示装置的制作方法
技术区域本发明涉及液晶显示装置等显示装置，特别涉及一种可在显示画面内、显示必要的最小部分的可进行局部显示的显示装置。
如上所述，若在同一显示面板上，设置可个别驱动的多个区域，并个别进行驱动控制的构造，即可配合实际需求显示部分区域。但是，即使在省电时，也可能产生欲显示于任意位置或欲显示任意图案的要求，然而个别控制预先分割的显示区域的显示装置却无法因应此种要求。
此外，随着显示区域所搭载的机种的不同，省电时的显示内容、显示位置的要求也有所不同，因此必须配合要求分别开发专用的显示面板构造、驱动电路。
矩阵型显示装置，虽可于任意位置进行任意显示，但是，在局部显示中，即使仅于部分区域显示图案，其它区域仍须进行一般的驱动，而导致局部显示所致的消耗电力的降低效果不佳。
本发明的特征一种显示装置，具备有多个像素，将所希望的视频信号提供给于所选择的局部显示区域以进行局部显示，并将背景显示信号提供给上述局部显示区域以外的背景显示区域以进行背景显示，具有遮蔽电路，可在将上述视频信号提供给根据显示区域选择信号而选择的上述局部显示区域的各像素的同时，遮蔽对上述背景显示区域的各像素的上述视频信号供给。
由此，可实现在任意位置局部显示任意图案的显示装置。
本发明的特征为，除上述特征外，具有反转控制电路，可响应上述显示区域选择信号，使提供给上述背景显示区域的各像素的背景显示信号于每1帧中反转。
由此，即可达到降低面板显示的消耗电力的目的。
本发明的特征为，一种显示装置，具备有多个像素，将所希望的视频信号提供给所选择的显示区域以进行局部显示，并将背景显示信号提供给上述局部显示区域以外的背景显示区域以进行背景显示，并具备有遮蔽电路，可在将上述视频信号提供给根据显示区域选择信号而选择的上述显示区域的同时，遮蔽对上述背景区域的上述视频信号供给；以及可将预充电信号提供给上述多个像素的预充电电路，以预充电信号做为上述背景显示信号使用的显示装置。
根据本发明，可根据显示区域显示信号，在任意位置局部显示任意图案。此外，本发明利用预充电电路进行预充电显示，故在背景显示期间可通过停止驱动电路的作动而达到降低消耗电力的目的。
图2(a)及(b)为显示区域选择信号DS’的波形图。
图3(a)至(c)为表示液晶显示面板100的显示模样的图。
图4为本发明的第二实施方式的显示装置构造图。
图5为局部显示模式的波形图。
图6为遮蔽电路210的电路图。
图7(a)及(b)为反转控制电路250的电路图。
图8(a)及(b)为可变化控制增益的放大器230A的电路图。
图9为本发明的第三实施方式的显示装置构造图。
图10为液晶面板100A的详细电路图。
图11(a)及(b)为本发明的第三实施方式的显示装置的动作波形图。
图12为发明的第三实施方式的显示装置的其它动作波形图。
符号说明100液晶面板，110栅极线，120漏极线，130垂直扫描器，140水平扫描器，210遮蔽电路，220 DA变换器，230放大器，230A放大器，240定时控制器，300显示模式判别电路。
具有实施方式以下，参照
本发明的实施方式。图1为本发明的第一实施方式中的显示装置构造图。液晶面板100具备有以n行m列矩阵方式所排列的多个像素，而每一像素由像素选择晶体管、液晶以及辅助电容所构成。
像素选择晶体管的栅极与往行方向延伸的栅极线110连接，而其漏极与往列方向延伸的漏极线120连接。栅极扫描信号由垂直扫描器(V扫描器)130依序提供给各行的栅极线110，并由此选出像素选择晶体管。此外，RGB视频信号根据来自水平扫描器(H扫描器)140的漏极扫描信号而提供给漏极线120，并透过像素选择晶体管而施加于液晶。
此外在上述液晶面板100中设有外围驱动电路200，用以提供电源或是各种驱动信号。在外围驱动电路200中包含有可根据显示区域选择信号DS’遮蔽RGB视频信号(数字数据)的遮蔽电路210；可将通过该遮蔽电路210的RGB视频数据转换成模拟视频信号的DA变换器220；可将来自该DA变换器220的视频信号放大的放大器230。经由放大器230放大的RGB视频信号提供给LCD面板100。
在此，遮蔽电路210，例如当显示区域选择信号DS’为HIGH时，使所到达的RGB视频数据直接通过，而当显示区域选择信号DS’为LOW时，则遮蔽RGB视频数据，而输出预先设定的背景显示数据。为后者时，遮蔽电路210，例如使其对应白色显示或黑色显示对应，并强制性地将RGB视频数据的全字节设定为HIGH后输出。
外围驱动电路200中，包含有定时控制器240(T/C)。定时控制器240会根据点时钟DOTCLK，水平同步信号Hsync，垂直同步信号Vsync等定时信号，提供LCD面板100的垂直扫描器130，水平扫描器140的动作所需的定时信号。此外，定时控制器240，会对来自外部的显示区域选择信号DS进行定时调整。
该定时调整，例如使显示区域选择信号DS与RGB视频数据同步的定时调整。经过定时调整的显示区域选择信号DS’提供给遮蔽电路210。此外，该定时调整可根据系统构造需要而省略，显示区域选择信号DS可在通过定时控制器240或未通过定时控制器240的状态下直接提供至遮蔽电路210。
如上所述，具上述构造的显示装置，可利用来自外部的显示区域选择信号DS，在局部显示模式或通常显示模式之间进行切换。举例而言，当显示区域选择信号DS在整体像素区域中为HIGH的情况下，则为通常显示模式。
在局部显示模式下，在显示区域选择信号DS为HIGH的期间进行作局部显示(通常显示)，而在显示区域选择信号DS为LOW的期间，通过遮蔽电路210遮蔽RGB视频数据以进行背景显示。但是，由于显示区域选择信号DS由显示装置外部所提供，而无法由显示装置判别为局部显示模式或通常显示模式，故较不适当。
因此，乃设置显示模式判别电路300，可检测来自定时控制器240的显示区域选择信号DS’的信号水平，并判别为局部显示模式或通常显示模式。
接着，举例说明具备n行m列矩阵的像素的液晶面板100。在此以n＝220，m＝176为例进行说明。图2是显示区域选择信号DS’的波形图，而图3是液晶面板100显示状况的说明图。如图2(a)所示，根据水平扫描系(H系)所观察，显示区域选择信号DS’在1H期间中，仅在扫描176行所需期间内才呈现HIGH的状况。此时，RGB视频信号透过各列的漏极线120写入各像素而进行通常显示。
另一方面，由观察图2(b)的垂直扫描系(V系)的波形得知，在通常显示模式下，显示区域选择信号DS’在1帧期间中，仅在扫描所有220行以驱动全像素所需的期间内呈现HIGH的状态。但是，此乃宏观下的状态，事实上如图2(a)所示一般在遮蔽期间(blankingperiod)呈现LOW的状态。
因此，在通常显示模式下，于1个帧期间中依序选择220行的栅极线，同时将所希望的RGB视频信号提供给于176列的漏极线120，并将RGB视频信号写入各行所对应的像素中，亦由此进行图3(a)所示的全像素显示。
另一方面，在局部显示模式下，显示区域选择信号DS’在1个帧期间中，仅在扫描指定行所需要的期间内才会呈现HIGH的状态，而在其它的期间内则呈现LOW的状态。由此以选择任意的局部显示区域101。例如，由最初的30行×176列形成局部显示区域101以进行所希望的局部显示，而由剩余的区域则形成背景显示区域102以进行背景显示。此外，可通过控制将显示区域选择信号DS’设定为HIGH的定时，将任意的区域设定为局部显示区域101。
具体而言，在背景显示区域102中，当施加于液晶的电压为0V(实际上为数个V)时，在显示白色的正常白(normallywhite)的液晶面板100的情况下呈现白色显示(参照图3(b))。而当施加于液晶的电压为0V(实际上为数个V)时，在显示黑色的正常黑(normallyblack)的液晶面板100的情况下呈现黑色显示。而回复到通常显示模式时，则如图3(c)所示呈现全画面显示。
如此，只须利用一个显示区域选择信号DS’信号即可选择任意的局部显示区域101，来实现局部显示，但是在背景显示区域102中进行背景显示的期间中，应如何控制电力消耗则形成另一项问题。一般在液晶面板方面为了要防止液晶的劣化，一般在各线上使用可使视频信号的极性反转的线反转驱动。但是，当视频信号的极性产生反转时，因逆极性重复充放电之故，而使得外围驱动电路的电力消耗增加。
因此，为了降低电力的消耗，本发明乃另行提出①背景显示信号非采用线反转驱动，而采用帧反转驱动(使视频信号的极性于每1帧中反转)的方法。②将一般使用于液晶面板上的预充电信号作为背景显示信号使用的方法。其具体实施方式
将于第二，第三实施方式中详述。
此外，上述显示模式的判别通过显示模式判别电路300进行，具体而言，在上述例中，当显示区域选择信号DS’在220行的扫描期间中维持HIGH时，则判定为通常显示模式，而HIGH的期间未满时则判定为局部显示模式。或是，当显示区域选择信号DS’在相当于特定的行(例如100列)的定时下为HIGH时，则判定为通常显示模式，而当显示区域选择信号DS’在该定时下为LOW时，则判定为局部显示模式。其结果导致，显示模式判别电路300，如后所述，会在局部显示模式下输出用于切换帧反转驱动与线反转驱动作切换的反转控制信号IS。在本实施方式中，为了降低局部显示模式下的电力消耗，而在显示区域选择信号DS’为LOW的背景显示期间中，使背景显示信号的极性得以于每1帧下反转。
图4为本实施方式的显示装置的构造。设置有一个能够把经由DA变换器220作过模拟变换的视频信号作反转控制的反转控制电路250。此反转控制电路250会在显示区域选择信号DS’在HIGH的期间(局部显示期间)中让视频信号作线反转驱动，而当显示选择信号DS’在LOW的期间(背景显示期间)中让视频信号作帧反转驱动。
来自反转控制电路250的视频信号，施加于其增益可变动控制的放大器230A上。放大器230A，当显示选择信号DS’为HIGH时会以增益G1进行放大动作，而当显示区域选择信号DS’为LOW时，则以低于G1的增益G2(G2＜G1)进行放大动作。由于在显示区域选择信号DS’为LOW的期间(背景显示期间)中会使视频信号发生帧反转驱动，因此即使放大器230A所需的增益较线反转驱动为小亦不致产生问题。因此，只有在该期间内可降低放大器230A的增益以达到降低消耗电力的目的。
图5是局部显示模式下的波形图。在1帧期间中，显示选择信号DS’为LOW的背景显示期间中，假设背景显示信号为仅低于视频中心6V、1V的5V，而在下1帧期间的背景显示期间中，假设视频信号为仅高于视频中心6V、1V的7V，在局部显示模式下，依此方式使背景显示信号的极性于每1帧中反转。而在显示区域选择信号DS’为HIGH的局部显示期间中，如图5所示视频信号产生线反转驱动。此外，图5的反转控制信号IS用于控制后述的反转控制电路250的反转动作，该信号会在显示区域选择信号DS’为LOW的期间中，在每1帧期间重复反转，且在显示区域选择信号DS’为HGIH的期间中，在每1H期间重复反转。
此外，在本例中，背景显示信号，对视频中心而言是±1V的信号，在正常白的液晶面板中为白色显示信号，而在正常黑的液晶面板中为黑色显示信号。
以下，说明遮蔽电路210，反转控制电路250，以及可对增益进行变动控制的放大器230A的具体构造例。图6为遮蔽电路210的电路图。在该图中，在RGB视频数据中，显示R数据的遮蔽电路。而其它GB的视频数据的遮蔽电路也具有相同的构造。此外，以RGB为各3比特的情形进行说明。
3比特的R视频数据R0-2各自施加于或(OR)电路211、212、213的一端的输入端子，而显示区域选择信号DS’的反转信号*DS’则施加于另一方的各输入端子上。在显示区域选择信号DS’为HGIH的局部显示期间中，R视频数据R0-2将直接通过遮蔽电路，但是，在显示区域选择信号DS’为LOW的背景显示期间中，R视频数据R0-2的所有位将被强制设定为HIGH，并作为背景显示数据而由输出端子OUT0-2输出。
图7为反转控制电路250的电路图例。图7(a)的电路具备有非反转放大器251以及反转252。由DA变换器220输出的视频信号，由输入端子253输入，再施加于非反转放大器251，反转252上。该电路根据上述反转控制信号IS，使非反转放大器251，反转252的输出切换为任一方。在显示区域选择信号DS’为HIGH的局部显示期间中，非反转放大器251，反转252的输出于每一线上切换，并进行线反转驱动。另一方面，在显示区域选择信号DS’为LOW的背景显示期间中，非反转放大器251，反转252的输出于每1帧中切换，以进行由DA变换器220输出的背景显示信号的帧反转驱动。
图7(b)为其它电路图例。该电路用于使DA变换器220具有信号反转功能。即，可使正极性黑的参照电压Vref(B)+，负极性黑的参照电压Vref(B)-得以通过反转控制信号进行切换，以作为黑用参照电压提供予电阻串255的一端。而使正极性白的参照电压Vref(W)+，负极性白的参照电压Vref(W)-得以通过反转控制信号IS进行切换，以作为白用参照电压供给予电阻串255的另一端。然后通过根据RGB视频数据使开关群256产生ON/OFF的动作，选择电阻串255的各连接点的电压。因此，可通过该电路进行DA变换以及信号极性的反转。
图8为可以对增益进行变动控制的放大器230A的电路图。图8(b)的电路具备有放大器231；插入于放大器231与其电源VDD之间的开关232；以及设置在放大器231的输入与输出之间的开关233。在显示区域选择信号DS’为HIGH的局部显示期间中，可使开关232关闭，而开关233开启。
由此，由输入端子234输入的视频信号可通过放大器231所具有的增益G1放大。另一方面，在显示区域选择信号DS’为LOW的背景显示期间中，可使开关232开启，而使开关233关闭。由此，由输入端子234输入的背景显示信号可通过开关233而直接输出。此时的增益G2为1，较放大器231的增益1为小。此外，此时，由于放大器231会自电源VDD切断，而得以使放大器230A的静消耗电力以及整体消耗电力降低。
此外，在其它电路构造例方面，如图8(b)所示，设置具有增益G2(G2＜G1)的放大器235以取代开关233。在显示区域选择信号DS’呈HIGH的局部显示期间中，关闭开关232，而开启开关236。由此，即可通过放大器231所具有的增益G1将输入端子234所输入的视频信号放大。而在显示区域选择信号DS’呈LOW的背景显示期间中，则打开开关232，而关闭开关236。如此，即可通过放大器235所具有的增益G2将输入端子234所输入的视频信号放大。在本实施方式中，为了降低局部显示模式下的电力消耗，而将液晶面板100所使用的预充电信号PCD作为背景显示信号使用。
图9为本实施方式的显示装置的构造。在液晶面板100A中设有用以将预充电信号PCD输出至漏极线120的预充电电路150。在主动矩阵型液晶面板中，在1H期间中，选择对应的栅极线110，以导通像素晶体管，此时通过像素晶体管将施加于漏极线120上的视频信号写入各像素中，以进行各像素的显示。
但是，在线反转驱动方式下，特别是为了于每一1H中使施加于漏极线120的视频信号的极性产生反转，在切换过1H后，漏极线120的电压最好能够确实达到下一显示视频信号的电压。因此，乃预先在下一1H中进行预充电动作，使接近写入漏极线120的视频信号的电压写入各漏极线120中。
在本实施方式中，将该预充电信号PCD作为背景显示信号使用以进行背景显示。因此，在显示区域选择信号DS’为LOW的背景显示期间中，可通过停止用以对来自遮蔽电路210的视频数据进行模拟变换的DA变换器220；用以放大经过模拟变换的视频信号的放大器230；以及水平扫描器140等的动作以降低电力的消耗。
具体而言，由于在背景显示期间中，DA变换器220，放大器230以及水平扫描器无须进行作动，故于各电路中设置可将该等电路自电源VDD切断的开关SW1、SW2、SW3，当显示区域选择信号DS’为LOW时，将该等开关SW1、SW2、SW3打开，使的得以自电源VDD切断。
图10显示液晶面板100A的详细电路构造。水平扫描器140具备有根据移位时钟使垂直激活脉冲STH依序移位的移位缓存器141；以及将各移位缓存器141所输出的取样时钟(samplingclock)施加于栅极上的取样TFT142。RGB视频信号根据取样时钟依序输出至漏极线120。而将预充电信号PCD输出至漏极线120的预充电电路150具有由预充电控制信号PCG所控制的预充电TFT151。当预充电控制信号PCG达到HIGH的状态时，可导通预充电TFT151，并使预充电信号PCD输出至全漏极线120。
图11为本实施方式的显示装置的动作波形图。在局部显示期间中，如图11(a)所示，在变换为1H期间前，预充电控制信号PCG会变为HIGH的状态，而预先使漏极线120预充电为7V。之后，通过取样TFT142将视频信号提供给漏极线120，并写入所对应的行的各像素中。接着，在下一1H期间前，预充电为与视频中心呈极性反转的5V。
另一方面，在背景显示期间中，如图11(b)中所示，在变成1H期间之前预充电控制信号PCG会变为HIGH的状态，而预先使漏极线120预充电为7V。而下一个1H期间中，将视频信号遮蔽，并写入预充电的水准7V所对应的行的各像素中。在下一个1H期间前，预充电为与视频中心呈极性反转的5V。在下一个1H期间中，将视频信号遮蔽，再写入预充电的水平5V所对应的行的各像素中。在该背景显示期间中，DA变换器220，放大器230以及水平扫描器140的动作均呈停止状态。以由此降低电力消耗。
此外，在本例中，预充电信号PCD是一种对视频中心以±1V的方式变化的信号，在正常白的液晶面板中为一种白色显示信号，而在正常黑的液晶面板中，则为一种黑色显示信号。
图12为本实施方式显示装置5其它动作波形图。该种动作波形图是以垂直扫描系(V系)所观察到的波形图，在局部显示模式中，表示局部显示以及使用预充电信号PCD的背景显示的动作波形。
此外，在本实施方式中，虽说明局部显示期间(或是通常显示期间)的预充电信号PCD的信号水平与背景显示期间的预充电信号PCD的信号水平相同，但两者的预充电信号PCD的信号水平亦可不同，为了让各期间的显示达到最佳化，即使预充电信号PCD的信号水平相异亦无妨。
此外，在局部显示中，将背景设定为中间色时，可通过将预充电信号PCD设定为中间调的电压，在停止扫描器的状态下进行中间色的背景显示。
发明效果根据本发明，可通过使用一个显示区域选择信号的信号，在显示装置的像素区域中，选择任意的局部显示区域来实现局部显示。此外，由于是使用预充电电路来进行背景显示，因此在背景显示期间可停止驱动电路的动作以达到电力低消耗化。
权利要求
1.一种显示装置，具备多个像素，可将所希望的视频信号提供给所选择的局部显示区域以进行局部显示，并将背景显示信号提供给所述局部显示区域以外的背景显示区域以进行背景显示，其特征在于具备有遮蔽电路，可在将所述视频信号提供给根据显示区域选择信号而选择的所述局部显示区域的各像素的同时，遮蔽对所述背景显示区域的各像素的所述视频信号供给。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于具备有响应所述显示区域选择信号，使供给所述背景显示区域的各像素的背景显示信号的极性于每一帧中反转的反转控制电路。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述反转控制电路具备输入有所述视频信号的非反转放大器；输入有所述视频信号的反转放大器；根据所述显示区域选择信号切换所述非反转放大器或所述反转放大器的输出的开关。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述背景显示信号为白色显示信号或黑色显示信号。
5.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于具有在放大所述视频信号的同时，可使增益根据所述显示区域选择信号进行可变控制的放大器，并在所述背景显示期间内，降低所述放大器的增益。
6.一种显示装置，具有将所希望的视频信号提供给根据显示区域选择信号而选择的局部显示区域以进行局部显示、而将背景显示信号提供给所述局部显示区域以外的背景显示区域以进行背景显示的局部显示模式；以及将所希望的视频信号提供给根据显示区域选择信号而选择的全像素显示区域以进行显示的通常显示模式的显示装置的显示模式判别方法，其特征在于具备有检测所述显示区域选择信号的信号水平，而判别其为局部显示模式或通常显示模式的显示模式判别电路。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于所述显示模式判别电路，通过检测所述显示区域选择信号为规定的信号水平的期间大小，判别其为局部显示模式或通常显示模式。
8.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于所述显示模式判别电路，通过在规定的定时中判定所述显示区域选择信号的信号水平，以判别其为局部显示模式或通常显示模式。
9.一种显示装置，具备有多个像素，将所希望的频信号提供给所选择的局部显示区域以进行局部显示，并将背景显示信号提供给所述局部显示区域以外的背景显示区域以进行背景显示，其特征在于具有提供预充电信号给所述多个像素的预充电电路，而该预充电信号可作为所述背景显示信号来使用。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于具有可在将所述视频信号提供给根据显示区域选择信号而选择的所述局部显示区域的同时，遮蔽对所述背景区域的所述视频信号的供给。
11.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于具备放大所述视频信号的DA变换器；在所述背景区域中进行所述背景显示的期间内、停止所述DA变换器的动作的停止电路。
12.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于具备放大所述视频信号的放大器；在所述背景区域中进行所述背景显示的期间内、停止所述放大器的动作的停止电路。
13.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于具备可产生将所述视频信号提供给所述多个像素的定时信号的水平扫描器；在所述背景区域中进行所述背景显示的期间中、停止所述水平扫描器的动作的停止电路。
14.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于所述预充电信号的信号水平在所述局部显示期间和所述背景显示期间中为相同的水平。
15.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于所述预充电信号的信号水平在所述局部显示期间和所述背景显示期间中为相异的水平。
全文摘要
本发明提供一种显示器，此显示器可选择任意的局部显示区域，实现局部显示的目的。同时，达到降低消耗电力的目的。此显示器设有遮蔽电路(210)，可在将视频信号提供给根据显示区域选择信号DS’而选择的局部显示区域的各像素，同时遮断对背景显示区域的各像素的视频信号供给。此外，为降低电力消耗，可将设置于液晶面板(100A)的预充电电路(105)的预充电信号PCD作为背景显示信号使用。
文档编号G09G3/36GK1469338SQ03137169
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月6日 优先权日2002年6月7日
发明者筒井雄介, 北川诚, 小林贡 申请人:三洋电机株式会社