(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブマトリクス液晶ディスプレイを部分表示モードで駆動する方法であって、前記部分表示モードでは、前記ディスプレイの動作部分を、画像データを表示すべく駆動し、前記ディスプレイの休止部分を、所定グレースケールレベルの出力を表示すべく駆動し、前記ディスプレイが、一組の行アドレス導体及び一組の列アドレス導体と、画素のアレイとを具え、前記画素の各々が、それぞれの前記行アドレス導体及びそれぞれの前記列アドレス導体に接続したそれぞれの電極、及びこの電極に対向する対向電極によって規定され、前記ディスプレイがさらに、前記一組の列アドレス導体に列アドレス信号を供給する列駆動回路と、前記所定グレースケールレベルに対応するキックバック修正信号を含む対向電極信号を前記対向電極に供給する対向電極駆動回路とを具えている方法において、
前記休止部分に関連する前記列アドレス導体の各々に、前記対向電極信号と同一の信号と、前記所定グレースケールレベルに対応するキックバック修正信号とを組み合わせて成る前記列アドレス信号を前記列駆動回路によって供給し、これにより、前記休止部分が前記所定グレースケールレベルの出力を表示するステップを具えていることを特徴とするアクティブマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法。
【請求項２】
前記休止部分に関連する前記列アドレス導体の各々に供給する前記列アドレス信号が、前記対向電極信号と、前記休止部分の前記所定グレースケールレベルに対応するキックバック修正信号とを組み合わせて成ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
行反転駆動方式またはフレーム反転駆動方式を採用することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
対向電極変調駆動方式を採用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
列反転方式または画素反転方式を採用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
部分表示モードで動作可能なアクティブマトリクス液晶表示デバイスであって、前記部分表示モードでは、前記表示デバイスの動作部分を、画像データを表示すべく駆動し、前記表示デバイスの休止部分を、所定グレースケールレベルの出力を表示すべく駆動し、前記表示デバイスが、一組の行アドレス導体及び一組の列アドレス導体と、画素のアレイとを具え、前記画素の各々が、それぞれの前記行アドレス導体及びそれぞれの前記列アドレス導体に接続したそれぞれの電極、及びこの電極に対向する対向電極によって規定され、前記表示デバイスがさらに、前記所定グレースケールレベルに対応するキックバック修正信号を含む対向電極信号を前記対向電極に供給する対向電極駆動回路と、前記一組の列アドレス導体に列アドレス信号を供給する列駆動回路とを具え、前記休止部分に関連する前記列アドレス導体の各々に供給される前記列アドレス信号が、前記対向電極信号と同一の信号に、前記所定グレースケールレベルに対応するキックバック修正信号を加算手段によって加算した信号から成り、これにより、前記休止部分が前記所定グレースケールレベルの出力を表示することを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示デバイス。
【請求項７】
前記加算手段が、前記対向電極信号と、前記休止部分の前記所定グレースケールレベルに対応するキックバック修正信号とを組み合わせるべく動作することを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記休止部分に関連する前記列アドレス導体を、前記加算手段の出力に接続するスイッチング手段を具えていることを特徴とする請求項６または７に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス表示装置に関するものであり、特に、部分表示モードで動作可能なアクティブマトリクス液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ）、及びこの装置の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】米国特許US-A-5130829  画素用のスイッチングデバイスとして薄膜フィルムトランジスタを利用するＡＭＬＣＤは周知である。その例は、米国特許US-A-5130829に記載されており、その内容は参考文献として本明細書に含める。
【０００３】
【特許文献２】欧州特許EP-A-0474231  多くの例では、ディスプレイの電力消費を最小化することが望ましい。このことは、移動電話機あるいは携帯コンピュータのような移動装置において特に重要であり、これらの装置では、電力消費を低減すれば装置のバッテリの寿命が延びる。ディスプレイを低電力モードで動作させる１つの方法は、表示領域の「動作」部分のみを、データを表示すべく駆動して、ディスプレイの残り部分をブランク（空白）にすることである。この方法の例は、欧州特許EP-A-0474231に記載されており、ここでは画像データを圧縮して、表示デバイスの行及び列の駆動回路をより少なく使用して、表示領域を減らして表示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、アクティブ表示装置を部分表示モードでアドレス指定する、既知の技法に対して改善された方法、及びこの方法を実現する表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、アクティブマトリクス液晶ディスプレイを部分表示モードで駆動する方法を提供し、部分表示モードでは、ディスプレイの動作部分を、画像データを表示すべく駆動して、休止部分を、ほぼ一定のグレースケールレベルの出力を表示すべく駆動して、ディスプレイが、一組の行アドレス導体及び一組の列アドレス導体、及び画素のアレイを具えて、各画素は、それぞれの行アドレス導体及びそれぞれの列アドレス導体に接続したそれぞれの電極、及びこれに対向する対向電極によって規定され、前記ディスプレイはさらに、前記一組の列アドレス導体に信号を供給する列駆動回路、及び前記対向電極に信号を供給する対向電極駆動回路を具えて、この対向電極駆動回路が供給する信号は、所定のグレースケールレベルに対応するキックバック修正電圧を含み、この方法は、休止に関連する各列アドレス導体に信号を供給するステップを具えて、この信号は、前記対向電極の信号とほぼ同一の信号とキックバック修正信号を組み合わせて成り、これにより、休止部分に関連する各画素に適用される結果的なキックバック修正電圧が、休止部分のグレースケールレベルにほぼ対応する。
【０００６】
この技法は、ディスプレイの休止部分の画素の両端にほぼ直流の電圧を発生させることなしに、（各）休止部分を、ほぼ一定の出力を表示すべく駆動することを可能にする。部分表示モードは、画像内容を表示するために使用しないディスプレイのブランク部分の列アドレス導体に対する駆動信号をオフ状態にすることによって達成することができるが、この方法は、これらの列アドレス導体に関連する画素が直流電圧に落ち着くので、問題がある。画素の両端のこうした直流電圧は、ディスプレイの寿命を低減し、そして／あるいは、全画面表示モードに復帰する際に画像アーティファクト（歪み）を生じさせる。
【０００７】
本発明の方法の好適例によれば、休止部分に関連する各列アドレス導体に供給する信号は、対向電極信号とキックバック修正信号とを組み合わせて成り、このキックバック修正信号は、休止部分のグレースケールレベルにほぼ対応する。これにより、休止部分の電力消費を低減することができる。列アドレス導体は、対向電極に供給するのと同じ信号を用いて効率的に駆動することができる。
【０００８】
列アドレス導体に供給される電圧振動を低減するために、従って、列駆動回路が取り扱うことができる必要のある電圧を低減するために、対向電極変調駆動方式を採用することができる。
【０００９】
本発明はさらに、部分表示モードで動作可能なアクティブマトリクス液晶表示デバイスを提供し、部分表示モードでは、ディスプレイの動作部分を、画像データを表示すべく駆動して、休止部分を、ほぼ一定のグレースケールレベルの出力を表示すべく駆動して、この表示デバイスは、一組の行アドレス導体及び一組の列アドレス導体、及び画素のアレイを具えて、各画素は、それぞれの行アドレス導体及びそれぞれの列アドレス導体に接続したそれぞれの電極、及びこれに対向する対向電極によって規定され、前記表示デバイスはさらに、前記対向電極に信号を供給する対向電極駆動回路、及び前記一組の列アドレス導体に信号を供給する列駆動回路を具えて、前記対向電極駆動回路が供給する信号は、所定のグレースケールレベルに対応するキックバック修正電圧を含み、休止部分に関連する列アドレス導体に供給する信号は、前記対向電極の信号とほぼ同一の信号から成り、前記表示デバイスはさらに、休止部分に関連する前記列アドレス導体に供給する信号にキックバック修正信号を加算する手段を具えて、これにより、休止部分に関連する各画素に適用される結果的なキックバック修正電圧が、休止部分のグレースケールレベルにほぼ対応する。
【００１０】
前記加算手段は、前記対向電極の信号と、休止部分のグレースケールレベルにほぼ対応するキックバック修正信号とを組み合わせるべく動作することが好ましい。前記表示デバイスは、休止部分に関連する前記列アドレス導体を前記加算手段の出力に接続するスイッチング手段を具えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
なお、各図面は図式的なものであり、一定寸法比で描いたものではない。図の各部分の相対寸法及び比率は、明確さのため、及び図示の都合上、大きさを誇張あるいは縮小してある。
【００１２】
図１Ａ及び図１Ｂに、低電力の部分表示モード中の表示画像の例を示し、このモードは、本発明を具体化する方法及びＡＭＬＣＤデバイスを用いて達成可能である。各場合において、表示スクリーン２を２つの領域：即ち画像データ６を表示する動作部分４と、ほぼ一定の出力を表示すべく駆動する休止部分８とに分割する。図１Ａでは、表示スクリーン２を、２本の隣接する垂直な列アドレス導体（図示せず）の間で、２つの部分４と８に分割しているのに対し、図１Ｂでは、動作部分４が中央に位置して、休止部分８がこれを包囲している。以下の説明から明らかなように、スクリーンはあらゆる形の２つ以上の部分に分割することができ、各部分は画像を表示することも休止にすることもできる。
【００１３】
例として、図２に、対向電極変調を用いて、画像データを表示すべくディスプレイを駆動する通常の電圧波形を示す。図に示すフレーム反転駆動方式は現在技術で周知であり、従って、本明細書では説明しない。選択した画素について、行アドレス導体波形１０、列アドレス導体波形１２、及び対向電極波形１４を示す。対向電極波形１４は、０ＶからΔＶKBだけオフセット（偏移）して、キックバックに対する修正を行う。
【００１４】
所定の画素に必要なキックバック修正の量は、前のフレーム期間中の、この液晶画素の両端の電圧に依存する。通常、対向電極に供給するキックバック修正レベルは、ディスプレイの平均的な、中位のグレースケールレベルを選択する。図３に、通常の液晶画素の回路図を示し、この回路は、行アドレス導体１６、列アドレス導体１８、及び対向電極導体２０を具えている。薄膜フィルムトランジスタ（ＴＦＴ）２２のゲート端子は行アドレス導体１６に接続して、ＴＦＴ２２のソース端子は列アドレス導体１８に接続して、ＴＦＴ２２のドレイン端子は、ＬＣ画素２６の一方の側の画素電極２４、及び蓄積キャパシタ２８の一方の側に接続する。蓄積キャパシタ２８の他方の側は、他のキャパシタ電極（図示せず）に接続する。ＬＣ画素２６の他方の側が対向電極３０である。図には、ＴＦＴに固有の、ゲート−ドレイン間、及びゲート−ソース間の寄生容量３２、３４も示している。
【００１５】
所定の画素に必要なキックバック修正の量は次式によって支配され：
【数１】
0004641720.tif 000002
ここに、ΔＶKB(GL)は、グレーレベルＧＬに対応するキックバック修正の量であり、ΔＶは、行をオフ状態にした際の行電圧の変化であり（図２参照）、ＣGDは、行アドレス導体と画素電極との間にあるＴＦＴのゲート−ドレイン間の寄生容量の合計であり、ＣLC(GL)は、グレーレベルＧＬのＬＣ画素の容量であり、ＣSTOREは蓄積キャパシタの容量である。ＣOTHERは、画素と並列に生じる他のあらゆる寄生容量を表わす。ＣLC(GL)の値は、ほとんど画素の両端の電圧と共に変化し、これにより、異なるグレーレベルにおいて必要なキックバック修正の量を実質的に変化させることができる。例えば、ＣGD及びＣSTOREの通常の値は、それぞれ16fF（フェムトファラッド）及び250fFであるのに対し、ＣLC(GL)の値は、画素のグレースケールが白色（ホワイト）から黒色（ブラック）まで変化すると共に、100fF〜300fFの間で変化し得る。
【００１６】
部分表示モードでは、ディスプレイの休止部分を一様なグレースケールレベルで駆動することが一般に望まれる。しかし、このレベルが、ディスプレイについて選択した中位のグレースケールレベルとほぼ同一でない場合には、中位のグレーレベルに適用するキックバック修正は休止部分にとって不適切であり、結果的に休止部分の画素に直流電圧が供給されることを、本願の発明者は認知している。
【００１７】
以下、この問題に対する解決法の実現について、図４及び図５を参照しながら説明し、これらの図は、ディスプレイを対向電極変調モードで駆動する実施例である。この場合には、列アドレス導体を、対向電極に供給するのと同じ、行の低電圧レベルの交流信号で駆動することによって、電力消費を低減することができる。第１の近似としては、通常白色のディスプレイでは、ディスプレイの休止部分の画素を０Ｖ（ピーク−ピーク）で駆動して、これにより白色のグレースケールレベルになる（通常黒色のディスプレイでは黒色になる）。しかし、ディスプレイの休止領域のＴＦＴはまだ、通常の行駆動信号によってアドレス指定されているので、通常のキックバック効果が発生して、これにより、単に列を対向電極と同じ電圧に接続するだけでは、白色画素のキックバック電圧ΔＶKB(WHITE)に等しい直流電圧が画素に生じることになる。ディスプレイの設計次第では、この電圧が１Ｖに及ぶことがある。
【００１８】
この直流電圧の結果としてのあらゆる画像保持効果を最小化するために、画素の直流レベルは、対向電極の電圧の平均値から＋ΔＶKB(WHITE)だけオフセットさせるべきである。このことを図４に示す。点線４２は、対向電極の電圧波形１４の平均値を表わす。波形４０は、ディスプレイの休止部分の画素に関連する列アドレス導体に供給する電圧を表わす。その平均電圧レベル４４は、対向電極の平均電圧レベルから＋ΔＶKB(WHITE)だけオフセットさせる。従って波形４０は、対向電極の波形１４と同じ交流成分を有する信号から成るが、＋ΔＶKB(WHITE)だけオフセットしている。
【００１９】
（実施例２）
上述した方法を実現する駆動回路の具体例を図５に示す。列駆動回路５０は、画像データを表現する、列アドレス導体１８用の駆動信号を発生すべく動作し、この駆動信号は、出力線５２上に供給する。加算増幅器５４の形態の加算手段を設けて、その出力６４に、ディスプレイの休止部分の画素の列アドレス導体に供給する信号を発生する。加算増幅器５４の一方の入力５６を対向電極駆動回路５８に接続して、対向電極波形１４を受け取る。増幅器５４の他方の入力６０は、キックバック修正信号発生器６２に接続して、キックバック修正信号発生器６２は、例えば＋ΔＶKB(WHITE)のような、キックバック修正の所望のレベルに対応する直流信号を発生する。
【００２０】
ディスプレイの休止モードに切換え可能な部分に関連する列アドレス導体１８毎に１つの追加的なスイッチＳ1〜ＳNを、列駆動回路５０内に含める。これらのスイッチは、各列アドレス導体１８を、それぞれの出力線５２か、あるいは出力６４に選択的に接続するように構成する。これらのスイッチの切換えはスイッチング制御手段６６によって制御し、スイッチング制御手段６６は、線６８を介して列駆動回路の一部を形成することができる。
【００２１】
なお、増幅器５４は、個別（ディスクリート）ＩＣの形態で設けるか、あるいはディスプレイ内の他の駆動ＩＣのうちの１つの内部に設けることができる。あるいはまた、集積した列駆動回路をディスプレイの基板（通常はガラスあるいはポリマー材料で形成する）上に設けることのできる多結晶シリコンの技法を用いて製造するディスプレイの場合には、増幅器５４はディスプレイの基板上に製造することができる。
【００２２】
ディスプレイの休止部分の駆動時に消費する電力は、列電圧を、対向電極の電圧及び行の低電圧に一致させる精度に依存する。これらの電圧が異なる速さで変化すれば、より多くの電荷がディスプレイに流入及び流出して、これにより電力が消費される。従って、スイッチＳ1〜ＳNが、列電圧が対向電極電圧に追従できるような十分低いインピーダンスを有することを保証するのが有利である。これらすべての信号の変化速度を制限することも有利であり得る、というのは、そうすれば、これらの変化速度をより容易に一致させて、電力消費を低減できるからである。
【００２３】
線６０に直流オフセットを加算することは、ディスプレイの休止部分の画素上のあらゆる直流電圧を最小化する働きをする。このことは、休止部分を画像データの表示に切換えた後の一定期間中に不均一な画像を生じさせ得るあらゆる直流電圧によって生じる画像保持効果を最小化する。
【００２４】
本明細書の開示を読めば、他の変形及び変更は当業者にとって明らかである。こうした変形及び変更は、マトリクス表示装置の設計、製造、及び使用上既に知られているのと等価な特徴及び他の特徴、及びマトリクス表示装置の構成部品を含むことができ、そしてこれらの特徴は、本明細書に既に記述した特徴の代わりに、あるいは特徴に加えて用いることができる。
【００２５】
本願の請求項は、特徴の特定の組合わせについて構成しているが、本願発明が開示する範囲は、明示的にせよ暗示的にせよ本明細書に開示したあらゆる新規の特徴あるいは特徴の組合わせも含み、あるいは、これらの特徴の一般化も含み、この一般化は、請求項に記載の発明と同じ発明に関係するか否か、及び本発明と同じ技術的問題のいずれか、あるいはすべてを軽減するか否かにはよらないことは明らかである。個々の実施例に関係して説明した特徴も、単独の実施例と組み合わせて提供することができる。逆に、単独の実施例に関係して簡潔に説明した種々の特徴も、別個に、あるいは適切に組み合わせて提供することができる。なお出願人は、本願、あるいは本願から派生したさらなる出願の手続遂行中に、こうした特徴及び／または特徴の組合わせに則して、新たな請求項を構成することがあり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】部分表示モード中の表示画像の例を示す図である。
【図１Ｂ】部分表示モード中の表示画像の例を示す図である。
【図２】対向電極変調を用いたディスプレイの通常の駆動波形を示す図である。
【図３】表示画素の回路図を示す図である。
【図４】本発明の方法により発生した、対向電極及び列アドレス導体の波形を示す図である。
【図５】本発明の実施例により列アドレス導体を駆動する回路を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
２  表示スクリーン
４  動作部分
６  画像データ
８  休止部分
１０  行アドレス波形
１２  列アドレス波形
１４  対向電極波形
１６  行アドレス導体
１８  列アドレス導体
２０  対向電極導体
２２  薄膜フィルムトランジスタ
２４  画素電極
２６  ＬＣ画素
２８  蓄積キャパシタ
３０  対向電極
３２  ゲート−ドレイン間寄生容量
３４  ゲート−ソース間寄生容量
４０  列アドレス導体への供給電圧
４２  対向電極電圧平均値
４４  列アドレス導体の平均電圧レベル
５０  列駆動回路
５２  出力線
５４  加算増幅器
５６  入力
５８  対向電極駆動回路
６０  入力
６２  キックバック修正信号発生器
６４  出力
６６  スイッチング制御手段
６８  線
【図１Ａ】
0004641720.tif 000003
【図１Ｂ】
0004641720.tif 000004
【図２】
0004641720.tif 000005
【図３】
0004641720.tif 000006
【図４】
0004641720.tif 000007
【図５】
0004641720.tif 000008