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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrooptische Vorrichtung
mit einer Funktion, die einen Teil eines Anzeigebildschirms in einen
Anzeigezustand und den anderen in einem Nicht-Anzeigezustand versetzt,
und ein Steuerverfahren dafür.
Ferner betrifft die Erfindung, die ein Flüssigkristallanzeigegerät als elektrooptische
Vorrichtung verwendet, das Steuerverfahren für das Flüssigkristallanzeigegerät, das einen
teilweisen Anzeigezustand ermöglicht, ohne
eine Inkompatibilität
bereitzustellen und mit geringerem Energieverbrauch, und betrifft
auch ein Flüssigkristallanzeigegerät, das den
Anzeigebetrieb wie oben ausführt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Treiberschaltung, die
zum Ansteuern der elektrooptischen Vorrichtung der Erfindung geeignet ist.
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Ferner
betrifft diese Erfindung ein elektronisches Gerät, das für die obengenannte elektrooptische
Vorrichtung und die Anzeigevorrichtung verwendet wird.
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STAND DER
TECHNIK
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Bei
Anzeigevorrichtungen, die für
tragbare elektronische Geräte,
wie tragbare Telefone, verwendet werden, nimmt die Anzahl von Anzeigepunkten Jahr
für Jahr
zu, so dass immer größere Mengen
an Informationen angezeigt werden können. Daher steigt auch der
Energieverbrauch der Anzeigevorrichtung. Im Allgemeinen verwendet
das elektronische Gerät
vom tragbaren Typ eine Batterie als Stromquelle; daher wird verstärkt ein
verringerter Energieverbrauch bei der Anzeigevorrichtung verlangt, so
dass die Lebensdauer der Batterie verlängert werden kann. Daher wurden
mit einer Studie für
eine derartige Entwicklung begonnen, so dass bei einer Anzeigevorrichtung
mit einer größeren Anzahl
von Anzeigepunkten ein voller Bildschirm angezeigt wird, wenn dies
notwendig ist, bei normalem Gebrauch jedoch nur ein Teilbereich
eines Anzeigefeldes in einem Anzeigezustand sein kann und der andere
in einem Nicht-Anzeigezustand bleibt, so dass der Energieverbrauch
verringert werden kann. Ferner werden als Reaktion auf den Bedarf
an einer Senkung des Energieverbrauchs, Flüssigkristallanzeigefelder einer
reflektiven Art oder einer transflektiven Art als Anzeigevorrichtungen
von elektronischen Geräten
vom tragbaren Typ verwendet, wobei dem Erscheinungsbild im Reflexionsmodus
Bedeutung zugemessen wird.
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In
herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigegeräten haben
diese in den meisten Fällen
eine Funktion, die eine Steuerung von Anzeige/Nicht-Anzeigevorgängen auf
einer Vollbildschirmbasis ermöglichen;
eine Anzeigevorrichtung mit einer Funktion, die nur einen Teil eines
Vollbildschirms in einen Anzeigezustand versetzt und den anderen
in einem Nicht-Anzeigezustand belässt, ist jedoch bisher nicht
bekannt. Ein Verfahren zur Umsetzung einer Funktion, die nur Teillinien
einer Flüssigkristallanzeigeplatte
in einen Anzeigezustand versetzt und die anderen in einen Nicht-Anzeigezustand
wurde in der Ungeprüften
Japanischen Patentschrift Nr. 6-95621
und 7-281632 vorgeschlagen. Diese beiden Vorschläge offenbaren ein Verfahren,
in dem Anzeigetastverhältnisse
abhängig
von einer Teilanzeige und einer Vollbildschirmanzeige variiert werden,
so dass Antriebsspannungen und Vorspannungsverhältnisse erhalten werden, die
für einzelne
Tastverhältnisse
geeignet sind.
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Das
Verfahren, das in der Ungeprüften
Japanischen Patentschrift Nr. 6-95621 vorgeschlagen ist, wird in
der Folge unter Bezugnahme auf 19 bis 21 beschrieben. 19 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel herkömmlicher Flüssigkristallanzeigegeräte zeigt.
Ein Block 51 stellt eine Flüssigkristallanzeigeplatte (LCD-Platte)
dar, in der ein Substrat, auf dem mehrere Abtastelektroden gebildet sind,
und ein Substrat, auf dem mehrere Signalelektroden gebildet sind,
so angeordnet sind, dass sie einander mit einem Spalt von mehreren μm gegenüberliegen,
und ein Flüssigkristall
in dem Spalt eingeschlossen ist. Durch den Flüssigkristall an Schnittpunkten
der Abtastelektroden, die in der Linienrichtung angeordnet sind,
und der Signalelektroden, die in der Spaltenrichtung angeordnet
sind, werden Pixel (Punkte) in einer Matrix gebildet. Ein Block 52 stellt
eine Abtastelektrodentreiberschaltung (einen Y Treiber) dar, die die
Abtastelektroden ansteuert, und ein Block 53 stellt eine
Signalelektrodentreiberschaltung (einen X Treiber) dar, die die
Signalelektroden ansteuert. Mehrere Spannungspegel, die zum Ansteuern
des Flüssigkristalls
notwendig sind, werden in einer Antriebsspannungserzeugungsschaltung
gebildet, die durch einen Block 54 dargestellt ist, und
durch den X-Treiber 53 und
den Y-Treiber 52 an die Flüssigkristallanzeigeplatte 51 angelegt.
Ein Block 57 stellt eine Abtaststeuerschaltung dar, die
die Anzahl von abzutastenden Abtastelektroden steuert. Ein Block 55 stellt eine
Steuerung dar, die Signale zuleitet, die für diese Schaltungen notwendig
sind, FRM bezeichnet ein Frame-Startsignal,
CLY bezeichnet einen Abtastsignalübertragungstakt, CLX bezeichnet
einen Datenübertragungstakt,
Data bezeichnet Anzeigedaten, LP bezeichnet ein Daten-Latch-Signal,
und PD bezeichnet ein Teilanzeigesteuersignal. Ein Block 56 stellt eine
Stromquelle für
die zuvor beschriebenen Schaltungen dar.
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In
diesem herkömmlichen
Beispiel wird ein Fall, in dem die Teilanzeige an der linken Bildschirmhälfte und
auf der oberen Bildschirmhälfte
erscheint, beschrieben; in der Folge jedoch wird eine Beschreibung
des letzteren Falls gegeben, in dem Zeilen für die obere Bildschirmhälfte im
Anzeigezustand angeordnet sind, und Zeilen für die untere Hälfte im Nicht-Anzeigezustand
angeordnet sind. Die Anzahl von Abtastelektroden wird mit 400 angenommen.
Die Steuerung 55 ändert
das Teilanzeigesteuersignal PD auf einen H-Pegel, so dass die obere
Bildschirmhälfte
im Anzeigezustand sein kann. Wenn das Teilanzeigesteuersignal PD
auf einem L-Pegel ist, werden alle Abtastelektroden bei einem Tastverhältnis 1/400
abgetastet, wodurch der volle Bildschirm in den Anzeigezustand geschaltet
wird. Wenn das Teilanzeigesteuersignal PD beim H-Pegel ist, werden
nur die Abtastelektroden für
die obere Bildschirmhälfte
bei einem Tastverhältnis
von 1/200 abgetastet, wodurch die obere Bildschirmhälfte in
den Anzeigezustand geschaltet wird und die verbleibende untere Bildschirmhälfte in
den Nicht-Anzeigezustand
geschaltet wird. Das Umschalten zu dem 1/200 Tastverhältnis wird durch
Umschalten in den duplizierten Zyklus des Abtastsignalübertragungstakts
CLY durchgeführt,
um die Anzahl von Takten in einer Frame-Periode zu verringern. Ein
Abtaststoppvorgang für
die Abtastelektroden für
die untere Bildschirmhälfte
im Teilanzeigezustand wird nicht ausführlich beschrieben. Aus dem internen
Schaltungsdiagramm des Abtaststeuerschaltungsblocks 57 wird
jedoch die Anordnung wie folgt angenommen. Das heißt, wenn
das Steuersignal PD auf den H-Pegel geschaltet wird, werden Daten,
die von der 200. Stufe in die 201. Stufe eines Schieberegisters
im Y-Treiber übertragen
werden sollen, beim L-Pegel fixiert, was dazu führt, dass Ausgänge von
201 bis 400 vom Y-Treiber, die den Abtastelektroden von 201 bis
400 zugeführt
werden, bei einem Nicht-Wählspannungspegel
gehalten werden.
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20 zeigt
ein Beispiel von Antriebsspannungswellenformen, das eine horizontale
Linie bei jeder zweiten Abtastelektrodenlinie im Teilanzeigezustand
dieses herkömmlichen
Beispiels zeigt. A stellt Wellenformen von Spannungen dar, die an
ein Pixel in der oberen Bildschirmhälfte angelegt werden, und B
stellt Wellenformen von Spannungen dar, die an alle Pixel in der
unteren Bildschirmhälfte
angelegt werden. In der Figur zeigen fette Linien in den Wellenformen
A und B Abtastelektroden-Treiberwellenformen und dünne Linien
zeigen Signalelektroden-Treiberwellenformen.
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Ein
Wählsignal
V0 (oder V5) wird der Reihe nach an jede Linie von Abtastelektroden
für die
obere Bildschirmhälfte
in jeder Wählperiode
angelegt (eine horizontale Abtastperiode: 1H), und eine Nicht-Wählspannung
V4 (oder V1) wird an die anderen Linien von Abtastelektroden angelegt.
EIN/AUS-Informationen bezüglich
einzelner Pixel auf gewählten
Linien werden der Reihe nach an die Signalelektroden synchron mit
der horizontalen Abtastperiode angelegt. Insbesondere wird in einer
Periode, wenn Anlegungsspannungen für gewählte Linien der Abtastelektroden
V0 sind, V5 an die Signalelektroden von EIN-Pixeln auf ausgewählten Linien
angelegt, und V3 wird an die Signalelektroden von AUS-Pixeln angelegt;
in einer Periode, wenn Anlegungsspannungen V5 sind, wird V0 an die
Signalelektroden von EIN-Pixeln angelegt, und V2 wird an die Signalelektroden von
AUS-Pixeln angelegt. Die Spannung, die an den Flüssigkristall für einzelne
Pixel angelegt wird, ist die Differentialspannung zwischen der Abtastspannung, die
an die Abtastelektrode angelegt wird (die Wählspannung und die Nicht-Wählspannung)
und der Signalspannung, die an die Signalelektrode angelegt wird
(eine EIN-Spannung und eine AUS-Spannung). Wenn diese Differentialspannung
höher ist,
wird im Prinzip ein Pixel mit einer höheren effektiven Spannung eingeschaltet,
während,
wenn diese Differentialspannung geringer ist, ein Pixel mit einer
geringeren effektiven Spannung ausgeschaltet wird.
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Da
andererseits, wie in 20B dargestellt ist,
keine Wählspannung
an die Abtastelektrode angelegt wird, werden effektive Spannungen
für Pixel
in der unteren Bildschirmhälfte
verringert, so dass sie deutlich geringer als die effektiven Spannungen
sind, die an die AUS-Pixel der oberen Bildschirmhälfte angelegt
werden, wodurch die untere Bildschirmhälfte vollständig in den Nicht-Anzeigezustand versetzt wird.
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Wie
mit einem Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M gezeigt wird, zeigt 20 einen Fall, in dem eine Signalpolaritätsumschaltung
für eine
Antriebsspannung in jeder Wählperiode
für 13
Linien ausgeführt
wird. Auf diese Weise muss bei einer Ansteuerung mit höherem Tastverhältnis, um
ein Flimmern, eine Kreuzkopplung und andere Probleme zu reduzieren,
eine Signalpolaritätsumschaltung
für die Antriebsspannungen
in jeder Wählperiode
für etwa zehn
Linien ausgeführt
werden. Obwohl sich die untere Bildschirmhälfte im Nicht-Anzeigezustand befindet,
werden Spannungen variiert, die an die Abtastelektroden und die
Signalelektroden im Nicht-Anzeigebereich
angelegt werden, wie in 20B dargestellt ist.
In diesem Fall wird ein Defekt verursacht, so dass selbst nachdem
der Bildschirm in den Teilanzeigezustand versetzt wurde, Schaltungen,
wie Treiber, weiterhin arbeiten, und das Laden und Entladen des Flüssigkristalls
fortgesetzt wird; daher wird der Energieverbrauch nicht wie erwartet
verringert.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass zum Umschalten des Anzeigetastverhältnisses
das Flüssigkristallanzeigegerät mit passiver
Matrix eine Modifizierung in der Einstellung der Antriebsspannung
erfordert. Dies wird in der Folge unter Bezugnahme auf 21 beschrieben,
die eine interne Schaltung des Antriebsspannungserzeugungsschaltungsblocks 54 ist.
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Zunächst werden
Konstruktion und Funktionen in 21 beschrieben.
Zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigeplatte
mit einem Tastverhältnis, das
höher als
ein Tastverhältnis
von 1/30 ist, sind Spannungen in sechs Pegeln von V0 bis V5 notwendig.
Die höchste
Spannung, die an den Flüssigkristall angelegt
wird, ist V0 –V5,
und die Eingangsenergiequellenspannung V5 wird als solche für V0 verwendet.
Durch Verwendung eines variablen Widerstands RV1 zur Kontrasteinstellung
und eines Transistors Q1 wird die Spannung V5, die zu dem geeigneten Kontrast
führt,
von Eingangsstromquellen mit 0V und –24V erhalten. Widerstände R1 bis
R5 werden zum Teilen der Spannung V0 – V5 zur Bildung von Zwischenspannungen
verwendet, und Operationsverstärker
OP1 bis OP4 werden zur Erhöhung
der Ansteuerungskapazität
der Zwischenspannungen verwendet, so dass V1 bis V4 ausgegeben werden. Schalter
S2a und S2b sind Verriegelungsschalter und einer von R3a und R3b
ist in Serie an R2*R4 entsprechend dem Pegel des Signals PD angeschlossen.
Widerstandswerte von R3a und R3b werden differenziert, so dass V0
bis V5 mit einem unterschiedlichen Spannungsteilungsverhältnis entsprechend dem
PD-Pegel gebildet werden können.
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Unter
V0 bis V5 herrscht ein Verhältnis,
das durch V0 – V1
= V1 – V2
= V3 – V4
= V4 – V5
ausgedrückt
werden kann, und ein Spannungsteilungsverhältnis (V0 – V1)/(V0 – V5) wird als Vorspannungsverhältnis bezeichnet.
Die Geprüfte
Japanische Patentschrift Nr. 57-57718 offenbart, dass, wenn das Tastverhältnis 1/N
ist, ein bevorzugtes Vorspannungsverhältnis 1/(1 + √n) ist.
Wenn daher Widerstandswerte von R3a und R3b für ein 1/400 Tastverhältnis beziehungsweise
ein 1/200 Tastverhältnis
eingestellt sind, kann die Ansteuerung bei bevorzugten Vorspannungsverhältnissen
durchgeführt
werden.
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Zum
Umschalten zwischen Tastverhältnissen
ist nicht nur das Umschalten des Vorspannungsverhältnisses
notwendig, sondern es muss auch die Antriebsspannung (V0 – V5) modifiziert
werden. Wenn das Tastverhältnis
von 1/400 auf 1/200 bei einer feststehenden Antriebsspannung umgeschaltet wird,
wird die Anzeige mit einem deutlicher verringerten Kontrast erhalten,
selbst wenn das Umschalten so ausgeführt wird, dass bevorzugte Vorspannungsverhältnisse
eingestellt werden. Der Grund ist, dass die Zeit, wenn Wählspannungen
dem Flüssigkristall zugefügt werden,
dupliziert wird, um effektive Spannungen übermäßig zu erhöhen. Während in dem herkömmlichen
Beispiel die Notwendigkeit für
das Umschalten des Vorspannungsverhältnisses und ein Implementierungsmittel
dafür ausführlich offenbart
sind, sind die Notwendigkeit für
das Umschalten der Antriebsspannung und ein Implementierungsmittel
dafür nicht
ausführlich
offenbart.
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Insbesondere
muss bei einem Tastverhältnis,
das mit 1/N angenommen wird, wenn N > 1, (V0 – V5) im Wesentlichen im Verhältnis zu √N eingestellt werden.
Wenn zum Beispiel ein bevorzugtes (V0 – V5) im Falle eines 1/400
Tastverhältnisses
28V ist, muss (V0 – V5)
im Falle eines 1/200 Tastverhältnisses
auf 28V/√2 ≈ 20Veingestellt
werden. Diese Spannungseinstellung muss von den Vorrichtungsbenutzern
durch Einstellen des variablen Kontrasteinstellungswiderstands RV1
immer dann vorgenommen werden, wenn ein Umschalten zwischen dem
Vollbildschirm-Anzeigezustand
und dem Anzeigezustand in der oberen Bildschirmhälfte vorgenommen wird. Dies
ist für
Benutzer der Vorrichtung äußerst unpraktisch.
Die Ergänzung
durch ein automatisches Antriebsspannungseinstellungsmittel ist
verpflichtend; es ist jedoch nicht so einfach, da ein Vorspannungsverhältnisumschaltmittel
und die Antriebsspannungserzeugungsschaltung sehr kompliziert sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass in den herkömmlichen Veröffentlichungen
der Effekt beschrieben ist, dass, da verringerte Antriebsspannungen
in einer Halbbildschirmanzeige ausreichend wären, der Energieverbrauch weiter
verringert würde.
Da jedoch ein großes Volumen
der Reduktionsspannung von 8 V verbraucht wird, damit der Kontrasteinstellungstransistor
Q1 Wärme
erzeugt, wird der Energieverbrauch nicht so sehr verringert.
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Wenn
die Teilanzeige deutlich kleiner ist und etwa zehn Linien bis zwanzig
Linien einnimmt, wird das Umschalten des Tastverhältnisses
entsprechend dieser Anzeige ausgeführt. Dadurch kann ein bevorzugtes
Vorspannungsverhältnis,
wie 1/3 und 1/4, erhalten werden. In diesem Fall ist die Spannung,
die zum Ansteuern des Flüssigkristalls
erforderlich ist, nicht mehr die sechs Pegel, sondern ist stattdessen fünf Pegel
für die
1/4 Vorspannung und vier Pegel für die
1/3 Pegel. Wenn fünf
Pegel von Spannungen notwendig sind, kann der Widerstandswert an
der Seite, die an einen der Widerstände R3a und R3b angeschlossen
wird, auf 0 Ω eingestellt
werden. wenn jedoch vier Pegel von Spannungen notwendig sind, müssen die
Widerstände
R2 und R4 0 Ω sein,
und nicht die Widerstände
R3a oder R3b. Ein Vorspannungsverhältnisumschaltmittel und ein
Antriebsspannungsumschaltmittel im zuvor beschriebenen Fall sind
in der Ungeprüften
Japanischen Patentschrift Nr. 7-281632
offenbart. Eine weitere Beschreibung bezüglich einer Konstruktion derselben
wird hier jedoch unterlassen.
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Gemäß den obengenannten
Verfahren, die bisher vorgeschlagen wurden, werden Basisfunktionen,
die Teillinien einer Flüssigkristallanzeigeplatte
in einen Anzeigezustand versetzen und andere Linien in einen Nicht-Anzeigezustand
versetzen, verwirklicht und der Energieverbrauch kann auch auf ein
bestimmtes Maß verringert
werden. Es bleiben jedoch Probleme bestehen, wie dass eine Antriebsspannungserzeugungsschaltung
komplizierter wird, die Anzahl von Linien, die angezeigt werden
kann, wegen der Hardware begrenzt ist, und eine Verringerung im
Energieverbrauch noch nicht ausreichend ist.
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Ferner
betrifft die erstgenannte Ungeprüfte Japanische
Patentschrift Nr. 6-95621 eine Flüssigkristallanzeigeplatte vom
transmissiven Typ, und die letztgenannte Ungeprüfte Japanische Patentschrift Nr.
7-281632 beschreibt nur eine Teilanzeigemethode, wobei Anzeigetypen
nicht offenbart sind. Unabhängig
vom transmissiven Typ oder reflektiven Typ, wenn ein höherer Kontrast
als wichtig erachtet wird, werden für gewöhnlich Flüssigkristallanzeigeplatten vom
normalerweise schwarzen Typ verwendet. Die Gründe sind in der Folge angeführt.
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Da
im Falle eines normalerweise weißen Typs Bereich unter Punkten,
an die keine Spannung angelegt wird, weiß sind, erscheinen weiße Anzeigebereiche
eines Bildschirms ausreichend weiß, aber schwarze Anzeigebereiche
erscheinen nicht ausreichend schwarz. Da im Gegensatz dazu im Falle
des normalerweise schwarzen Typs Bereiche unter Punkten, an die
keine Spannung angelegt wird, schwarz sind, erscheinen schwarze
Anzeigebereiche eines Bildschirms ausreichend schwarz, aber weiße Anzeigebereiche
erscheinen nicht ausreichend weiß. Die Anzeige kann einen höheren Kontrast
aufweisen, wenn die schwarzen Anzeigebereiche ausreichend schwarz
erscheinen, als wenn die weißen
Anzeigebereiche ausreichend weiß erscheinen.
Aus diesen Gründen
liefert die Verwendung der Flüssigkristallanzeigeplatte
vom normalerweise schwarzen Typ einen höheren Kontrast.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass der normalerweise schwarze Typ ein
Modus ist, in dem eine schwarze Anzeige bereitgestellt wird, wenn
die effektive Spannung, die an den Flüssigkristall angelegt wird,
eine AUS-Spannung ist, die geringer als ein Schwellenwert des Flüssigkristalls
ist, und eine weiße
Anzeige bereitgestellt wird, wenn die Anlegungsspannung erhöht wird
und eine EIN-Spannung, die höher
als der Schwellenwert des Flüssigkristalls
ist, an den Flüssigkristall
angelegt wird. Andererseits ist der normalerweise weiße Typ ein
Modus, in dem eine weiße
Anzeige bereitgestellt wird, wenn die effektive Spannung, die an
den Flüssigkristall
angelegt wird, eine AUS-Spannung ist, die geringer als ein Schwellenwert
des Flüssigkristalls
ist, und eine schwarze Anzeige bereitgestellt wird, wenn die Anlegungsspannung
erhöht
wird und eine EIN-Spannung, die höher als der Schwellenwert des
Flüssigkristalls
ist, an den Flüssigkristall
angelegt wird. Wenn zum Beispiel ein im Wesentlichen 90 Grad verdrillter
nematischer Flüssigkristall
verwendet wird, hat die Flüssigkristallanzeigeplatte
gepaarte Polarisatoren an zwei Seitenflächen der Flüssigkristallanzeigeplatte;
wenn transmissive Achsen der gepaarten Polarisatoren im wesentlichen
parallel angeordnet sind, entsteht der normalerweise schwarze Typ;
wenn die transmissiven Achsen der gepaarten Polarisatoren im Wesentlichen
senkrecht angeordnet sind, entsteht der normalerweise schwarze Typ.
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18 ist
eine Zeichnung, die einen Teilanzeigezustand zeigt, wenn die Flüssigkristallanzeigeplatte 107 vom
normalerweise schwarzen Typ verwendet wird. Da die AUS-Spannung oder die
effektive Spannung, die geringer als die AUS-Spannung ist, an den
Flüssigkristall
im Nicht-Anzeigebereich
angelegt wird, wie in der Figur dargestellt ist, liefert der Nicht-Anzeigebereich
die schwarze Anzeige. Andererseits müssen in der Flüssigkristallanzeigeplatte vom
reflektiven Typ Zeichen schwarz angezeigt werden und der Hintergrund
muss weiß angezeigt
werden, so dass einfallendes Licht reflektiert wird, um eine helle
und leicht erkennbare Anzeige zu erhalten. Bei der Flüssigkristallanzeigeplatte
vom normalerweise schwarzen Typ erscheint jedoch der Nicht-Anzeigebereich
schwarz, während
der Hintergrund des Anzeigebereichs weiß erscheint. Dieser Teilanzeigezustand
ist inkompatibel. Ferner werden bei Anzeigepunkten, die an der Grenze
zwischen dem Anzeigebereich und dem Nicht-Anzeigebereich auf dem
Anzeigebildschirm positioniert sind, schwarze Anzeigepunkte, die
Zeichen im Anzeigebereich bilden, und schwarze Anzeigepunkte im
Nicht-Anzeigebereich benachbarte Punkte, wodurch eine kettenförmige Anzeige
gesehen wird. Dies führt
zu dem Problem, dass die Zeichen, die auf den Punkten an der Grenze zwischen
dem Anzeigebereich und dem Nicht-Anzeigebereich angezeigt werden,
schwierig zu erkennen sind. Damit der Nicht-Anzeigebereich eine
weiße
Anzeige wird und somit nicht inkompatibel ist, muss die EIN-Spannung
an den Flüssigkristall
im Nicht-Anzeigebereich angelegt werden. Im Prinzip jedoch kann ein
solcher Nicht-Anzeigebereich
nicht als wirklicher Nicht-Anzeigebereich bezeichnet werden. Wenn
der Nicht-Anzeigebereich als weiße Anzeige angeordnet ist,
entstehen Probleme, wie jene, die in der Folge beschrieben sind.
Der Energieverbrauch durch Schaltungen, die zur Ausführung einer
solchen Anordnung notwendig sind, kann nicht verringert werden.
Zusätzlich
ist in einem Fall, in dem Flüssigkristallmoleküle in einem
AUS-Zustand in der horizontalen Richtung angeordnet sind und in
einen EIN-Zustand als nematischer Flüssigkristall erhoben werden können, die
Dielektrizitätskonstante
der Flüssigkristalle
im EIN-Zustand zwei- bis dreimal höher als im AUS-Zustand. Wenn
der Flüssigkristall
unter diesen Umständen
in einen EIN-Zustand gesteuert wird, so dass der Nicht-Anzeigebereich
weiß angezeigt
wird, erhöht
sich der Lade- und Entladestrom aufgrund der Wechselstromansteuerung
einer Flüssigkristallschicht;
wobei in diesem Fall im Vergleich zu dem Fall eines vollbildschirmanzeigezustandes
der Energieverbrauch im Vollbildschirmanzeigezustand nicht zu sehr
verringert ist oder im Gegenteil erhöht ist.
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Wenn
wie zuvor beschrieben die Flüssigkristallanzeigeplatte
vom normalerweise schwarzen Typ einfach zur Verbesserung des Kontrasts
verwendet wird, ist die erhaltene Anzeige inkompatibel, da der Nicht-Anzeigebereich
die schwarze Anzeige im Teilanzeigezustand ist. Wenn ferner der
Nicht-Anzeigebereich
als weiße
Anzeige angeordnet ist, die nicht inkompatibel ist, ist es schwierig,
eine solche Anordnung als Ausführung
einer Teilanzeigefunktion zu bezeichnen, wenn diese prinzipiell
betrachtet wird, und zusätzlich
kann die Zielsetzung eines Energieverbrauchs nicht erreicht werden.
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EP 0811866 offenbart ein
Steuerverfahren für
eine elektrooptische Vorrichtung, wobei eine Mehrzahl von Abtastelektroden
und eine Mehrzahl von Signalelektroden so angeordnet sind, das sie einander
kreuzen; wobei das Verfahren eine Funktion enthält, die teilweise einen Anzeigebildschirm
veranlasst, als Anzeigebereich zu dienen, indem eine Wählspannung
in einer Wählperiode
und eine Nicht-Wählspannung
in einer Nicht-Wählperiode
angelegt wird, und der Anzeigebildschirm in den Teilanzeigezustand
gebracht wird.
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"Hitachi Releases
Single-Chip LCD Controller with On-Chip Bitmap RAM for use in Protable
Information Equipment" [online],
21. August 1997, des Secretary Office; und das technische Blatt
Hitachi HD 66420 offenbart eine Punktmatrixgrafik-LCD, die ein Bit-Mapped
Verfahren verwendet.
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EP 0750208 offenbart eine
Energiequellenschaltung, Flüssigkristallanzeige
und elektronische Vorrichtung, die eine Ladungspumpenschaltung enthält.
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EP 0597117 offenbart eine
Flüssigkristallanzeige,
die eine Flüssigkristallplatte
mit einer bestimmten Anzahl von Abtastelektroden und Signalelektroden
umfasst; sowie einen X-Treiber, der eine EIN-Spannung oder AUS-Spannung
an die Signalelektroden anlegt; einen Y-Treiber, der an die Abtastelektroden
eine Wählspannung
oder Nicht-Wählspannung
anlegt; eine Energiequellenschaltung, die eine bestimmte Spannung
an den X-Treiber und Y-Treiber anlegt; und eine Polaritätsumkehrsteuerschaltung, die
die Polaritäten
der Spannungen wie der EIN-Spannung passend umkehrt, die von dem X-Treiber
und Y-Treiber an die Flüssigkristallplatte angelegt
werden. Diese Polaritätsumkehrsteuerschaltung
schaltet die Polaritäten
der Signalspannung und Abtastspannung, die an die Flüssigkristallplatte
angelegt werden, entsprechend den Mustern der Zeichen, Figuren,
und dergleichen um, die auf der Flüssigkristallplatte anzuzeigen
sind, wodurch die Ladung und Entladung der Kondensatoren minimiert
wird, die durch die Anzeigepunkte gebildet werden.
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EP 0242468 offenbart ein
Flüssigkristallanzeigegerät, das so
angeordnet ist, dass es dynamisch angesteuert wird, das einen einstellbaren
Frequenzteiler und eine Gate-Schaltung zum Erzeugen eines Polaritätsumkehrsignals
bei einer hohen Frequenz bei oder annähernd bei einem vorbestimmten Wert
in jedem Anzeigezustand aufweist.
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Daher
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Lösung der
Probleme nach dem Stand der Technik und die Bereitstellung einer
elektrooptischen Vorrichtung, die eine große Verringerung im Energieverbrauch
ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer elektrooptischen
Vorrichtung, die die Antriebsspannungserzeugungsschaltung für die Teilanzeigefunktion
nicht kompliziert macht, und eine Einstellung der Größe und Position der
Teilanzeige durch Software ermöglicht,
so dass deren allgemeine Verwendbarkeit verbessert wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe, ein Flüssigkristallanzeigegerät bereitzustellen,
das eine Anzeige liefert, die kein inkompatibles Ergebnis erzeugt
und eine deutliche Verringerung im Energieverbrauch in einem Teilanzeigezustand
ermöglicht,
wenn sie als elektrooptische Vorrichtung verwendet wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe, eine Konstruktion einer Treiberschaltung
bereitzustellen, die zum Ansteuern der elektrooptischen Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe, ein elektronisches Gerät bereitzustellen, das eine
elektrooptische Vorrichtung oder ein Flüssigkristallanzeigegerät als Anzeigevorrichtung
verwendet, das die Teilanzeigefunktion enthält, um eine Verringerung im
Energieverbrauch zu ermöglichen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverfahren für ein Flüssigkristallanzeigegerät gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkristallanzeigegerät gemäß Anspruch
10 bereitgestellt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
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Wenn
eine Ladungspumpenschaltung zum Erhöhen oder Senken von Spannungen
verwendet wird, in der Art der Zeitsteuerungstakte, die unter Kondensatoren
umschalten, kann ein unnötiger
Energieverbrauch verringert werden.
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In
Verbindung mit der zuvor beschriebenen Erfindung ist ein Steuerverfahren
für ein
Flüssigkristallanzeigegerät mit passiver
Matrix, in dem Nicht-Wählspannungen
nur ein Pegel sind, jenes, das als MLS- (Multi-Line Selection) Steuerverfahren bezeichnet
wird, das mehrere Linien von Abtastelektroden gleichzeitig wählt, und
ein anderes ist jenes, das als SA (Smart-Addressing) Steuerverfahren
bezeichnet wird, das Abtastelektroden einzeln wählt. Ein Vorschlag wurde in
der Internationalen Patentanmeldung Offenlegungsnr. WO96/21880 gemacht, wobei
behauptet wird, dass durch Kombinieren der obengenannten Verfahren
und einer Antriebsspannungserzeugungsschaltung, die aus einer Ladungspumpenschaltung
gebildet ist, ein Energieverbrauch durch ein Flüssigkristallanzeigegerät deutlich
verringert werden kann. Die vorliegende Erfindung strebt eine weitere
Verringerung des Energieverbrauchs auf der Basis des obengenannten
WO96/21880 an und durch Entwicklung des Konzepts, so dass es bei einer
Teilanzeigefunktion anwendbar ist.
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Die
Periode, die nicht die Wählperiode
in den Abtastelektroden im Anzeigebereich ist, bezieht sich auf
eine Periode, die nicht eine Periode ist, in der Wählspannungen
an Anzeigelinien angelegt werden (in der Folge wird diese Periode
als Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
bezeichnet), wobei in dieser Zeit Potenziale aller Abtastelektroden
und Signalelektroden so festgelegt sind, dass der Energieverbrauch
in den Treiberschaltungen deutlich verringert werden kann und die
elektrooptische Vorrichtung ein Typ mit geringerem Energieverbrauch
sein kann. Ferner ermöglichen
Stoppvorgänge
der Ladungspumpenschaltung der Antriebsspannungserzeugungsschaltung
in dieser Periode, dass ein Laden und Entladen aufgrund der Kondensatoren
darin vermieden wird, wodurch der Energieverbrauch weiter verringert
wird. In dieser Periode entladen die Kondensatoren keine Elektrizität, da der
Energieverbrauch in den Treiberschaltungen sehr gering ist, so dass,
selbst wenn die Ladungspumpenschaltung ihren Betrieb stoppt, Schwankungen
der Antriebsspannungen innerhalb eines Pegels erfolgen, wodurch
kein Problem entsteht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Flüssigkristallanzeigegeräts in einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Antriebsspannungserzeugungsschaltung, die
in der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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3 zeigt
Zeitablaufdiagramme gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine Zeichnung, die zur Erklärung von
Flüssigkristall-Antriebsspannungswellenformen gemäß der Ausführungsform
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird; A zeigt ein Wählspannungs-VS-Feld
(Com-Muster), B zeigt ein Anzeigemuster, und C zeigt ein Signalelektroden-Antriebsspannungs-VS-Anzeigemuster.
In der Zeichnung A geben Y4n + 1 bis Y4n + 4 gewählte erste bis vierte Linien
(n = 1, 2, ..., 49) an. 1 gibt VL an. Die Matrix in der Zeichnung
A gilt, wenn das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
L ist und die Matrix ist umgekehrt, wenn das Signal M H ist.
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In
der Zeichnung B geben d1 bis d4 einen EIN/AUS-Zustand der Pixel
der gewählten
ersten bis vierten Linie an. –1
gibt EIN-Pixel an und 1 gibt AUS-Pixel an. In der Zeichnung C gibt
o VC an, ±2 gibt ±V1 an
und ±4
gibt ±V2
aus den arithmetischen Ergebnissen an. Die Matrix in der Zeichnung
C gibt, wenn das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal M
L ist und die Polaritäten
der Matrix sind umgekehrt, wenn das Signal M H ist.
-
5 ist
eine fragmentarische Ansicht einer Steuerschaltung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
6 zeigt
Zeitablaufdiagramme, die den Betrieb der Schaltungen in 5 darstellen.
-
7 zeigt
Zeitablaufdiagramme gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
8 ist
ein Blockdiagramm einer Flüssigkristall-Antriebspannungserzeugungsschaltung,
die in einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
-
9 zeigt
Zeitablaufdiagramme gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
10 zeigt
Zeitablaufdiagramme gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
11 ist
ein fragmentarisches Blockdiagramm einer Signalelektrodentreiberschaltung
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
12 ist
ein Blockdiagramm einer Abtastelektrodentreiberschaltung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
13 ist
eine Schaltungsdiagramm einer Kontrasteinstellungsschaltung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
14 ist
eine Zeichnung, die zur Erklärung eines
Teilanzeigezustandes in einem Flüssigkristallanzeigegerät gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
-
15 ist
eine Zeichnung, die eine beispielhafte Konstruktion eines Flüssigkristallanzeigegeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
16 zeigt
Zeitablaufdiagramme, die den Betrieb des Flüssigkristallanzeigegeräts in 15 darstellen.
-
17 ist
eine Zeichnung, die zur Erklärung des Übergangs
von einem Vollbildschirmanzeigezustand in einen Teilanzeigezustand
in dem Flüssigkristallanzeigegerät in 15 verwendet
wird.
-
18 ist
eine Zeichnung die zur Erklärung eines
Teilanzeigezustandes in einem herkömmlichen Flüssigkristallanzeigegerät verwendet
wird.
-
19 ist
ein Blockdiagramm des herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigegeräts mit der
Teilanzeigefunktion.
-
20 ist
eine Zeichnung, die Antriebsspannungswellenformen des Flüssigkristallanzeigegeräts in 19 zeigt.
-
21 ist
ein ausführliches
Schaltungsdiagramm der Antriebsspannungserzeugungsschaltung in 19.
-
22 ist
ein äquivalentes
Schaltungsdiagramm von Pixeln einer Flüssigkristallanzeigeplatte mit
aktiver Matrix mit nichtlinaren Elementen mit zwei Anschlussklemmen
auf den Pixeln.
-
23 ist
ein äquivalentes
Schaltungsdiagramm der Flüssigkristallanzeigeplatte
mit aktiver Matrix mit Transistoren auf den Pixeln, und
-
24 zeigt das Erscheinungsbild eines elektronischen
Geräts
unter Verwendung einer elektrooptischen Vorrichtung und des Flüssigkristallanzeigegeräts als Anzeigevorrichtung
der vorliegenden Erfindung.
-
25 ist ein Blockdiagramm des elektronischen Geräts der vorliegenden
Erfindung.
-
- 1,
51
- Flüssigkristallanzeigeplatte
- 2,
52
- Abtastelektrodentreiberschaltung
(Y-Treiber)
- 3,
53
- Signalelektrodentreiberschaltung
(X-Treiber)
- 4,
54
- Flüssigkristall-Antriebsspannungserzeugungsschaltung
- 5,
55
- LCD-Steuerung
- 6,
56
- Energiequelle
- 7,
17
- Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungstakt-Erzeugungsschaltung
- 8
- Sechsfache
Spannungsverstärkungsschaltung
in negativer Richtung
- 9,
20
- Zweifache
Spannungsverstärkungsschaltung
- 10
- Zweifache
Spannungsverstärkungsschaltung
in negativer Richtung
- 11,
12, 19
- 1/2-Spannungssenkungsschaltung
- 13,
21
- Kontrasteinstellungsschaltung
- 14
- Register
- 15
- Teilanzeige-Steuersignalerzeugungsblock
- 16
- UND-Gate
- 18
- Achtfache
Spannungsverstärkungsschaltung
in negativer Richtung
- 22
- Vorladesignalerzeugungsschaltung
- 23
- Linienadressenerzeugungsschaltung
- 24,
31
- Com-Muster-Erzeugungsschaltung
- 25
- Anzeigedaten-RAM
- 26
- Auslese-Anzeigedatenerzeugungsschaltung
- 27
- X-Treiber-MLS-Dekodierer
- 28,
34
- Pegelverschieber
- 29,
35
- Spannungswähler
- 30
- Anfangseinstellsignal-Erzeugungsschaltung
- 32
- Schieberegister
- 33
- Y-Treiber-MLS-Dekodierer
- 57
- Abtaststeuerschaltung
- 107
- Flüssigkristallanzeigeplatte
vom normalerweise schwarzen Typ
- FRM
- Frame-Startsignal
(Bildschirm-Abtastungsstartsignal)
- CA
- Feldstartsignal
- CLY
- Abtastsignalübertragungstakt
- CLX
- Datenübertragungstakt
- Data,
Dn
- Anzeigedaten
- LO,
LPI
- Daten-Latch-Signal
- PD,
CNT, PDH
- Teilanzeigesteuersignale
- Don
- Anzeigesteuersignal
- Vcc
- Eingangsenergiequellenspannung
- GND
- Erdpotenzial
- VEE
- Hochspannung
an der negativen Seite
- VH
- Wählspannung
an der positiven Seite
- VL
- Wählspannung
an der negativen Seite
- VC
- Nichtwählspannung
(Zentrumspotenzial)
- ±V1, ±V2, ±VX (,
VC)
- Signalspannungen
- V0
bis V5
- Flüssigkristall-Antriebsspannungen
- f1
bis f4
- Feldidentifikator
- M
- Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
- Xn
- Signalelektrode
- Y1
bis Y200,Y4n+1 bis Y4n+4
- Abtastelektroden
- RV,
RV1
- variable
Widerstände
- Qb,
Q1
- bipolare
Transistoren
- Qn
- n-Kanal-MOS-Transistor
- R1,
R2, R3a, R3b, R4, R5
- Widerstände
- S2a,
S2b
- Schalter
- OP1
bis OP4
- Operationsverstärker
- D
- Teilanzeigebereich
- VS
- Wählspannung
an der positiven Seite
- MVS
- Wählspannung
an der negativen Seite
- VX
- Signalspannung
an der positiven Seite
- MVX
- Signalspannung
an der negativen Seite
-
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
-
In
der Folge werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
-
1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Flüssigkristallanzeigegerät als eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Zunächst wird eine Anordnung dieser
Ausführungsform
beschrieben. Ein Block 1 stellt eine Flüssigkristallanzeigeplatte mit passiver
Matrix (LCD-Platte)
unter Verwendung eines superverdrillten nematischen (STN) Flüssigkristalls
dar, in der ein Substrat, auf dem mehrere Abtastelektroden gebildet
sind, und ein Substrat, auf dem mehrere Signalelektroden gebildet
sind, so angeordnet sind, dass sie einander mit einem Spalt von
einigen μm
gegenüberliegen,
und der obengenannte Flüssigkristall
in dem Spalt eingeschlossen ist. Durch den Flüssigkristall an den Kreuzungsabschnitten
der mehreren Abtastelektroden und mehreren Signalelektroden werden
Pixel (Punkte) in einer Matrix gebildet. Ferner sind Polarisierungselemente,
wie ein Polarisator und Verzögerungsfilm,
an einer äußeren Oberfläche der
Platte angeordnet, wenn dies notwendig ist.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass der Flüssigkristall nicht auf den
STN-Typ beschränkt
ist, der in dieser Ausführungsform
verwendet wird, sondern andere Arten, wie eine Art, in der Flüssigkristallmoleküle verdrillt
sind (eine TN-Art), eine homöotropisch orientierte
Art, eine vertikal orientierte Art und eine Speicherart, wie eine
ferroelektrische Art, verwendet werden können, Ferner kann auch ein
Flüssigkristall vom
Makromoleküldispersionstyp
verwendet werden. Die Flüssigkristallanzeigeplatte
kann ein transmissiver Typ, ein reflektiver Typ oder ein transflektiver
Typ sein; der reflektive Typ oder der transflektive Typ ist jedoch
zur Verringerung des Energieverbrauchs bevorzugt. Zur Anordnung
der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 als
farbiger Anzeigetyp wird eine Form, in der ein Farbfilter gebildet
wird, oder eine Form, in der drei durch eine Beleuchtungseinheit
zu beleuchtende Farben in Zeitserie umgeschaltet werden, in Betracht
gezogen.
-
Ein
Block 2 stellt eine Abtastelektrodentreiberschaltung (einen
Y-Treiber) dar, die die Abtastelektroden der Flüssigkristallanzeigeplatte ansteuert, und
ein Block 3 stellt eine Signalelektrodentreiberschaltung
(einen X-Treiber)
dar, die die Signalelektroden der Flüssigkristallanzeigeplatte ansteuert.
Mehrere Spannungspegel, die zum Ansteuern des Flüssigkristalls notwendig sind,
sind in einer Antriebsspannungserzeugungsschaltung gebildet, die
durch einen Block 4 dargestellt ist, und werden an die
Flüssigkristallanzeigeplatte 1 durch
den X-Treiber 3 und den Y-Treiber 2 angelegt.
Ein Block 5 stellt eine Steuerung dar, die Signale zuleitet,
die für
diese Schaltungen notwendig sind, PD bezeichnet ein Teilanzeigesteuersignal,
FRM bezeichnet ein Frame-Startsignal, CLX bezeichnet einen Datenübertragungstakt,
und Data bezeichnet Anzeigedaten. LP bezeichnet eine Daten-Latch-Signal
und das Latch-Signal dient auch als Abtastsignalübertragungstakt und Antriebsspannungserzeugungsschaltungstakt.
Ein Block 6 stellt eine Energiequelle für die zuvor beschriebenen Schaltungen
dar.
-
Die
Steuerung 5, die Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4,
der X-Treiber 3 und der Y-Treiber 2 sind einzeln
in den separaten Blöcken
dargestellt, sie müssen
jedoch keine getrennten ICs sein. Zum Beispiel kann die Steuerung 5 in
dem Y-Treiber 2 oder dem X-Treiber 3 gebildet
sein, die Antriebsspannungserzeugungsschaltung kann in dem Y-Treiber 2 oder
dem X-Treiber 3 gebildet sein, die X- und Y-Treiber können aus
einer Einzel-Chip-IC gebildet sein und ferner können alle diese Schaltungen
in einer Einzel-Chip-IC gruppiert sein. Ferner können diese Schaltungsblöcke zum
Beispiel auf einem Substrat angeordnet sein, das sich von der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 unterscheidet,
können
auf den Substraten, die die Flüssigkristallanzeigeplatte 1 bilden, als
ICs platziert sein oder können
auf den Substraten gebildet sein.
-
Da
das Flüssigkristallanzeigegerät der vorliegenden
Erfindung vom passiven Matrix-Typ ist, wird ein Steuerverfahren
verwendet, in dem Spannungen, die an die Abtastelektroden von Nicht-Wähllinien
angelegt werden, bei einem Pegel sind; daher sind die Treiberschaltungen
einfacher und der Energieverbrauch kann verringert werden. Es wird
darauf hingewiesen, dass bezüglich
der Nicht-Wählspannungen
zwei Spannungspegel gemäß der Polarität der Anlegungsspannungen
an den Flüssigkristall
erzeugt werden können,
und ein Steuerverfahren, das diese abwechselnd entsprechend der
Polaritätsumkehr
wählt,
verwendet werden kann. Insbesondere wird ein solches Verfahren in
einem Flüssigkristallanzeigegerät mit aktiver
Matrix verwendet, das ein nichtlineares Element mit zwei Anschlussklemmen
in Pixeln aufweist, wie später
beschrieben wird.
-
Ferner
wird ein Hauptabschnitt der Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 in 1 aus
einer Ladungspumpenschaltung gebildet, die die Spannung verstärkt oder
senkt. Es kann jedoch eine Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungsschaltung verwendet
werden, die keine Ladungspumpenschaltung ist.
-
Die
Flüssigkristallanzeigeplatte 1 hat
zum Beispiel insgesamt 200 Linien (die Anzahl der Abtastelektroden)
und ist in einem Vollbildschirmanzeigezustand (Vollbildschirmanzeigemodus),
wenn dies notwendig ist. In einer bestimmten Zeit jedoch, wie einer
Wartezeit, gelangen nur 40 der 200 Linien in einen Anzeigezustand
und die übrigen
160 Linien gehen in einen Nicht-Anzeigezustand (Teilanzeigemodus).
Bezüglich
des Steuerverfahrens ist eine ausführliche Beschreibung in den
folgenden Beschreibungen von Ausführungsformen enthalten.
-
[Erste Ausführungsform]
-
In
der Folge wird unter Bezugnahme auf 2 bis 4 ein Beispiel beschrieben, in dem eine Teilanzeige
durch die Verwendung eines Steuerverfahrens (in der Folge als 4
MLS (Multi-Line-Selection) bezeichnet) durchgeführt wird, das gleichzeitig
vier Linien von Abtastelektroden wählt und anschließend eine
gleichzeitige Wahl sequenziell auf der Basis von 4 Linien Abtastelektroden
ausführt.
Zunächst
wird ein Beispiel einer Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 für ein MLS-Steuerverfahren
unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, die ein Blockdiagramm desselben
darstellt.
-
In
dem MLS-Steuerverfahren sind als Abtastsignalspannungen (Abtastspannungen,
die von einem Y-Treiber 2 ausgegeben werden) drei Spannungen,
die eine Nicht-Wählspannung
VC, eine Wählspannung
an einer positiven Seite VH (eine positive Spannung auf der Basis
von VC), und eine Wählspannung
an einer negativen Seite VL (eine negative Spannung auf der Basis
von VC) notwendig. VH und VL sind zueinander in Bezug auf VC als
Mitte symmetrisch. In einem MLS-Steuerverfahren sind als Signalspannungen
(Signalspannungen, die von einem X-Treiber 3 ausgegeben
werden) fünf
Spannungspegel, die ±V2s, ±V1s und
VC sind, notwendig, und Spannungen, die ±V2s und ±V1s entsprechen, sind in
Bezug auf VC als Mitte symmetrisch. Eine Schaltung in 2 verwendet
(Vcc – GND)
als Eingangsenergiequellensspannung und verwendet ein Daten-Latch-Signal LP als
Taktquelle einer Ladungspumpenschaltung, um die vorangehenden Spannungen
auszugeben. In der Folge wird, wenn keine andere Aussage getroffen
wird, eine Beschreibung unter der Annahme vorgenommen, dass GND
eine Referenz (0V) ist und unter der Annahme, dass Vcc = 3 V. Für die jeweiligen
VC und V2, werden GND und Vcc als solche verwendet.
-
Ein
Block 7 stellt eine Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungstakterzeugungsschaltung
dar, die einen 2-Phasen-Takt
mit einem kleineren Zeitspalt bildet, um die Ladungspumpenschaltung
von dem Daten-Latch-Signal LP zu betreiben. Ein Block 8 stellt
eine sechsfache Spannungsverstärkungsschaltung
in die negative Richtung dar, die eine Spannung VEE = –15Vmit
(Vcc – GND)
als Eingangsenergiequellenspannung bildet, die eine sechsfache Spannung
einer Eingangsenergiequellenspannung in negativer Richtung auf der
Basis von VCC ist. Es wird darauf hingewiesen, dass sich in der Folge
die negative Richtung auf eine Richtung einer negativen Spannung
bezieht, und auf gleiche Weise wie zuvor, sich eine positive Richtung
auf eine Richtung einer positiven Spannung bezieht. Ein Block 13 stellt
eine Kontrasteinstellungsschaltung dar, die eine notwendige negative
Wählspannung
VL (zum Beispiel, –11
V) aus VEE gewinnt, und aus einem bipolaren Transistor und einem
Widerstand gebildet ist. Ein Block 9 stellt eine zweifache
Spannungsverstärkungsschaltung
zur Bildung der positiven Wählspannung
VH dar, die VH (zum Beispiel 11 V) mit (GND – VL) als Eingangsspannung
bildet, die eine zweifache Spannung der Eingangsspannung in positiver
Richtung auf der Basis von VL ist.
-
Ein
Block 10 ist eine zweifache Spannungsverstärkungsschaltung
in die negative Richtung, die –V2 ≈ –3Vbildet,
die eine zweifache Spannung einer Eingangsenergiequellenspannung
in einer negativen Richtung ist, mit (Vcc – GND) als Eingangsenergiequellenspannung
auf der Basis von Vcc. Ein Block 11 ist eine T/2-Spannungssenkungsschaltung,
die (Vcc – GND)
als Eingangsenergiequellenspannung verwendet, um V1 ≈ –1,5Vzu
bilden, die eine Spannung ist, die um die Hälfte der Eingangsenergiequellenspannung
verringert ist. Ein Block 12 ist auch eine 1/2-Spannungssenkungsschaltung,
die (GND – [–V2]) als
Eingangsenergiequellenspannung verwendet, um V1 –1,5Vzu bilden, die eine Spannung
ist, die um die Hälfte
der Eingangsenergiequellenspannung verringert ist.
-
Wie
zuvor beschrieben, können
Spannungen, die für
das 4MLS-Steuerverfahren
notwendig sind, gebildet werden. Jeder der Blöcke 8 bis 12 ist eine
Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungsschaltung,
die ein Ladungspumpenverfahren anwendet. Da eine Antriebsspannungserzeugungsschaltung
gemäß einer
solchen Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungsschaltung
des Ladungspumpenverfahrens eine höhere Energiezuleitungseffizienz
bietet, kann das Flüssigkristallanzeigegerät durch
das 4MLS-Steuerverfahren bei geringerem Energieverbrauch angesteuert
werden. Es wird darauf hingewiesen, dass jede der einzelnen Ladungspumpenschaltungen,
die durch die Blöcke 8 bis 12 dargestellt
sind, eine allgemein bekannte Anordnung hat. Zum Beispiel sind bei
der Spannungsverstärkungsschaltung,
nachdem N Stück
Kondensatoren parallel geschaltet und mit einer Eingangsspannung
geladen sind, N Stück
der Kondensatoren in Serie geschaltet, wodurch eine N-fach verstärkte Spannung
erhalten werden kann; bei der Spannungssenkungsschaltung sind, nachdem
N Stück
Kondensatoren derselben Kapazität
in Serie geschaltet sind und durch zwei Enden mit einer Eingangsspannung
geladen sind, N Stück
der Kondensatoren parallel geschaltet, wodurch eine 1/N gesenkte
Spannung erhalten werden kann. Der 2-Phasen-Takt, der durch die
Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungstakterzeugungsschaltung 7 gebildet
wird, dient als Steuertakt, der ein Umschalten zwischen einer seriellen
Verbindung und parallelen Verbindung dieser Kondensatoren durchführt.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass alle oder einige der Schaltungsblöcke 8 bis 12 in
der Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 keine Ladungspumpenschaltungen
sein müssen,
sondern durch allgemein bekannte Schaltregulatoren ersetzt werden können, die
Spulen und Kondensatoren verwenden.
-
3 zeigt
beispielhafte Zeitablaufdiagramme, die Flüssigkristall-Antriebsspannungswellenformen
des Flüssigkristallanzeigegeräts enthalten,
das in 1 und 2 dargestellt ist. 4 ist eine Zeichnung, die zur Erklärung der
Flüssigkristall-Antriebsspannungswellenformen
verwendet wird. Zum Beispiel stellt 3 einen
Fall dar, in dem ein Vollbildschirm aus insgesamt 200 Abtastlinien
besteht, und nur 40 Linien davon im Anzeigezustand sind, und in
den angezeigten Bereichen eine horizontale Linie bei jeder zweiten
Abtastelektrode angezeigt wird. Ein Intervall zwischen Impulsen
eines Frame-Startsignals FRM wird als Ein-Frame-Periode angenommen, in
der ein Bildschirm abgetastet wird, mit einer Länge 200 H (1 H stellt eine
Wählperiode
oder eine horizontale Periode dar).
-
CA
stellt ein Feldstartsignal dar und ein Frame ist in vier Felder
f1 bis f4 geteilt, von dem jedes 50 H einnimmt. Die Periode des
Daten-Latch-Signals LP ist 1 H und vier Linien der Abtastelektroden
werden gleichzeitig bei jedem Takt des Signals LP gewählt. Die
Wählspannung
VH oder V1 wird an die gewählten
Abtastelektrodenlinien angelegt, und die Nicht-Wählspannung
VC wird an die anderen Abtastelektrodenlinien angelegt. Wellenformen
Y1 bis Y40 und Y41 bis Y200 stellen 200 Linien von Abtastspannungswellenformen
dar, die an Abtastelektroden angelegt werden. Die sequenzielle Wahl
wird für
die Abtastelektroden Y1 bis Y4 beim ersten Takt, Y5 bis Y8 bei zweiten
Takt, ..., Y37 bis Y40 beim zehnten Takt ausgeführt, so dass eine Wählrunde
für die
40 Linien in 10 H ausgeführt
wird. In einer Periode, in der bestimmte vier Linien der 40 Linien
ausgewählt
werden, wird ein Teilanzeigesteuersignal PD bei einem H-Pegel eingestellt;
und das Teilanzeigesteuersignal PD wird in der 10-H Wählperiode
für die
40 Linien bei dem H-Pegel gehalten. Nach Beendigung der Wahl für die 40
Linien wird das Teilanzeigesteuersignal PD auf einen L-Pegel geschaltet
und in der verbleibenden Periode in den 50 H für ein Feld bei dem L-Pegel gehalten.
Normalerweise hat der Y-Treiber 2 einen Steueranschluss,
der jeden Ausgang bei der Nicht-Wählspannung
VC asynchron festlegt, indem ein Eingangssteuersignal verwendet
wird. Infolge der Eingabe des Teilanzeigesteuersignals PD in einen solchen
Steueranschluss wie jenen des Y-Treibers 2 werden alle
200 Abtastelektrodenlinien bei dem Nicht-Wählspannungspegel VC in einer
Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode von 40 H der 50 H für ein Feld "f" festgelegt, in der das Teilanzeigesteuersignal
PD in die L-Periode gelangt.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass M ein Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
darstellt, das ein Polaritätsumschalten
für eine
Antriebsspannung (eine Differenz zwischen einer Abtastspannung und einer
Signalspannung) verursacht, die an den Flüssigkristall für die Pixel
entsprechend dem H-Pegel und dem L-Pegel angelegt wird. Xn stellt
eine Signalelektroden-Treiberwellenform dar, die an eine n-te Signalelektrode
angelegt wird, wenn eine horizontale Linie in jeder zweiten Abtastelektrodenlinie
in einem angezeigten Bereich angezeigt wird, wenn nur die Linien 1 bis
40 im Anzeigezustand und die Linien 41 bis 200 im Nicht-Anzeigezustand sind.
-
Die
obengenannten Operationen werden für einzelne Felder wiederholt;
die Art, in der die positive Wählspannung
VH und die Wählspannung
an der negativen Seite VL, die an die gewählten vier Linien der Abtastelektroden
angelegt werden, bereitgestellt werden, ist für jedes der Felder f1 bis f4
unterschiedlich. Dies ist in 4A dargestellt.
Zum Beispiel haben die Wählspannungen,
die an die gewählten
vier Linien der Abtastelektroden angelegt werden, die Reihenfolge
VH, VL, VH, VH von der ersten Linie bis zur vierten Linie im Feld
f1; während
die vorangehenden Wählspannungen
die Reihenfolge VH, VH, VL und VH von der ersten Linie bis zur vierten
Linie im Feld f2 haben. Eine Kombination der Wählspannungen in den einzelnen
Feldern wird als Com-Muster bezeichnet. 4A zeigt
eine Determinante, in der VH durch 1 und VL durch –1 dargestellt
ist, und ein solches Com-Muster, wie das dargestellte, beruht auf einer
orthonormalen Matrix.
-
Die
Signalspannung wird abhängig
von dem Anzeigemuster und dem Com-Muster bestimmt. 4B zeigt
einen Fall, in dem ein Anzeigemuster in einer Vier-Linien-Eine-Spalte-Determinante mit EIN-Pixeln
als –1
und AUS-Pixeln als 1 ausgedrückt ist.
In diesem Fall können
in jedem der Felder f1 bis f4 Signalspannungen, die an Pixel in
Linien Y4n+1 bis Y4n+4 angelegt
werden, durch die Produkte der Com-Muster und der Anzeigemuster
ausgedrückt werden,
wie in 4C dargestellt ist. Mit anderen Worten,
jede Linie der Linien der Produkte ist eine Signalspannung, die
an Signalelektroden gemäß der Anzeige
der Pixel von vier Linien angelegt wird. Zum Beispiel wird gemäß 4C eine Signalspannung, die auf dem Ergebnis
der Operation (d1 – d2
+ d3 + d4) beruht, an eine Signalelektrode Xn im Feld f1 angelegt,
eine Signalspannung, die auf dem Ergebnis der Operation (d1 + d2 – d3 + d4)
beruht, wird im Feld f2 angelegt, und Signalspannungen werden auch aufgrund
der Ergebnisse der Operationen für
die Felder f3 und f4 bestimmt, wie in 4C dargestellt
ist. Es wird darauf hingewiesen, dass in den Ergebnissen der Operationen
0 VC darstellt, ±2 ±V1 darstellt,
und ±4 ±V2 darstellt.
-
Insbesondere,
wenn zum Beispiel ein Vollbildschirm im EIN-Anzeigezustand ist (alle von d1 bis d4
sind –1),
sind die Operationsergebnisse für
alle einzelnen Linien –2;
daher wird die Signalspannung in jedem der Felder mit –V1 bestimmt.
Wenn ein Vollbildschirm im AUS-Anzeigezustand ist (alle von d1 bis
d4 sind 1), sind die Operationsergebnisse für alle einzelnen Linien 2;
daher wird die Signalspannung in jedem der Felder mit V1 bestimmt.
Wenn die horizontale Linie in jeder zweiten Linie der Abtastelektroden angezeigt
wird (d1 = d3 = –1,
d2 = d4 = 1), werden die Signalspannungen mit –V1 bestimmt, da die einzelnen
Operationsergebnisse für
die Felder f1 und f4 –2 sind;
und da die einzelnen Operationsergebnisse für die Felder f2 und f3 2 sind,
werden die Signalspannungen mit V1 bestimmt.
-
In 3 wird
in einer Periode, in der die Wählspannung
an die Signalelektrode wie zuvor beschrieben angelegt wird, die
Antriebsspannung, die als Ergebnis der Operation gewählt wird,
die entsprechend dem Anzeigemuster durchgeführt wird, an die Signalelektrode
Xn angelegt. Es ist nicht bevorzugt, dass eine Signalspannung in
der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
von 40 H bei VC festgesetzt wird. Der Grund ist, dass, im Falle
der Signalspannung in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode von
40 H, effektive Spannungen, die an den Flüssigkristall im Anzeigebereich
in zwei Zuständen
angelegt werden, dieselben sein müssen, so dass der Kontrast
im Bereich von 1 bis 40 Linien, die angezeigt werden, unverändert bleibt,
wenn zwischen einem Vollbildschirmanzeigezustand und einem Teilanzeigezustand umgeschaltet
wird. Aus diesem Grund wird für
die Signalspannung in der Periode die Spannung –V während der Wahl der Abtastspannungen
der letzten vier Linien (Y37 bis Y40) im Anzeigebereich unverändert gehalten.
Obwohl die Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
von 40 H einzeln bei einer konstanten Spannung innerhalb eines Feldes
festgesetzt sind, sind sie nicht immer bei derselben Spannung in
den einzelnen Feldern. Eine Antriebsspannung der Signalelektrode
Xn ändert
sich auf –V1,
V1, V1 und dann –V1
in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
von 40 H in jedem Feld. Auf diese Weise müssen die Signalspannungen in
der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
von 40 H in den einzelnen Feldern nicht bei derselben Spannung in den
einzelnen Feldern festgesetzt werden, und sie können auch entsprechend der
Polaritätsumkehr
einer Flüssigkristallantriebsspannung
variiert werden, wie in der Folge beschrieben wird.
-
M
stellt das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
dar, und 3 zeigt einen Fall, in dem die Polarität der Flüssigkristallantriebsspannung
auf einer Ein-Frame-Basis umgekehrt wird. Wenn der Pegel des Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignals
M umgekehrt wird, wird die Polarität des Com-Musters in 4A, wie zuvor beschrieben, umkehrt (1
wird zu –1
umgekehrt; 1 wird zu –1
umgekehrt) und entsprechend dem Vorhergesagten wird auch die Polarität auf VC-Basis
der Wählspannung
und der Signalspannung, die an die Abtastelektroden und die Signalelektroden
angelegt werden, umgekehrt. Im Vollbildschirmanzeigezustand wird
das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M alle 11 H umgekehrt und die Polarität der Wählspannungen, die angelegt
werden, wird auch alle 11 H umgekehrt, so dass das Auftreten einer
Kreuzkopplung in der Anzeige verringert wird. Andererseits wird
im Teilanzeigezustand eine Polaritätsumkehr im Falle eines Anzeigebereichs
D alle 11 H auf dieselbe Weise wie im Falle des Vollbildschirmanzeigezustandes
ausgeführt; die
Polarität
der Anlegungsspannungen für
den Flüssigkristall
wird jedoch bei einer längeren
Periode als 11 H umgekehrt. Wenn der Teilanzeigebereich klein ist,
wird eine Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
verlängert
und Potenziale der Signalelektroden und der Abtastelektroden werden
in einer langen Periode festgesetzt, nachdem der Anzeigebereich
D bei einem höheren
Tastverhältnis
angesteuert wird, und die Polaritätsumkehr wird in jedem Frame
ausgeführt.
Als Ergebnis eines Versuchs jedoch trat kein Problem mit der Bildqualität auf. Ferner
ist das vom Standpunkt der Verringerung des Energieverbrauchs aus
folgendem Grund bevorzugt. In der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
ist aufgrund einer Festsetzung der Flüssigkristallantriebsspannung
der Energieverbrauch aufgrund des Lade- und Entladestroms und überlaufenden
Stroms viel geringer, der aufgrund der Spannungsvariation in Flüssigkristallschichten,
einem Y-Treiber 2 und einem X-Treiber 3 und der Steuerung 5 erzeugt
werden. Je größer der Nicht-Anzeigebereich,
um so länger
ist die Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
und um so länger
ist auch die Periode zum Festsetzen der Abtastspannungen und der
Signalspannungen; wodurch das Laden und Entladen in dem Flüssigkristall
und den Schaltungen verringert sind, wodurch ein geringerer Energieverbrauch
möglich
ist.
-
In
den obengenannten Anordnungen kann die Teilanzeigefunktion des 4MLS-Steuerverfahrens ausgeführt werden.
In diesen Anordnungen kann der Energieverbrauch im Teilanzeigezustand
auf ein Ausmaß verringert
werden, das im Wesentlichen zu der Anzahl von Linien proportional
ist.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass, wenn eine Flüssigkristallanzeigeplatte 1
im Vollbildschirmanzeigezustand ist, das Teilanzeigesteuersignal
PD für
gewöhnlich
beim H-Pegel ist und das Daten-Latch-Signal LP kontinuierlich zugeführt wird,
um der Reihe nach die Abtastelektroden Y1 bis Y200 in der Einheit von
vier Linien zu wählen.
Ferner muss im Vollbildschirmanzeigezustand die Polaritätsumkehr
in jeder vorbestimmten Periode ausgeführt werden. Zum Beispiel muss
die Polaritätsumkehr
in einer Weise ausgeführt
werden, dass das Umschalten der Polarität für die Wählelektroden und die Signalspannungen alle
11 H ausgeführt
wird. Als alternative Anordnung kann die Polaritätsumkehr der Flüssigkristallansteuerungselektroden
in jeder Frame-Periode
ausgeführt werden,
oder die Polaritätsumkehr
kann in jeder vorbestimmten Periode in einem Frame ausgeführt werden.
-
Ferner
sind im Falle der Vollbildschirmanzeige und im Falle der Teilanzeige
auf Teillinien, die Anlegungszeit und Spannung der Wählspannungen
für die
einzelnen Abtastelektroden dieselben. Daher ist kein zusätzliches
Element für
die Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 wegen der Teilanzeigefunktion
notwendig.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass in der obengenannten Ausführungsform
der Fall beschrieben wurde, in dem das MLS-Steuerverfahren eine gleichzeitige Wahl
von vier Linien vornimmt; die Anzahl der gleichzeitig gewählten Linien
ist jedoch nicht auf vier beschränkt,
und es kann jede Mehrzahl, wie zwei oder sieben, sein. Gemäß einer Änderung
in der Anzahl der gleichzeitigen Wahl wird auch die Periode eines
Feldes geändert.
Obwohl der Fall, in dem das Anlegen der Wählspannungen gleichmäßig in einem Frame
verteilt ist, beschrieben wurde, ist ferner auch ein Fall anwendbar,
in dem eine solche gleichförmige Verteilung
nicht vorgenommen wird (zum Beispiel eine Gruppierung innerhalb
eines Frames, in der die Wahl von Y1 bis Y4 kontinuierlich in 4
H durchgeführt wird,
die Wahl von Y5 bis Y8 kontinuierlich in den folgenden 4 H durchgeführt wird).
Ferner sind in der Ausführungsform
200 Linien für
die Vollbildschirmanzeige eingestellt und die Anzahl der Teilanzeigelinien ist
mit 40 Linien eingestellt; dies ist jedoch keine Einschränkung und
der Teilanzeigeabschnitt ist auch nicht darauf beschränkt.
-
Ferner
wurde in der obengenannten Ausführungsform
die Anzahl von Takten des Daten-Latch-Signals LP in jedem Feld als
(Anzahl von Anzeigelinien/Anzahl von gleichzeitig gewählten Linien)
beschrieben; angesichts der Einschränkungen von Treibern und dergleichen
ist jedoch ein Fall, in dem die Anzahl der Takte etwas erhöht ist,
so dass sie etwa 10 H beträgt,
im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Anschließend wird
diese Ausführungsform unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen 5 und 6 beschrieben. 5 ist
ein Schaltungsdiagramm, das einen Teil der Steuerung 5 in 1 zeigt,
die ein Schaltungsblock ist, der den Teilanzeigezustand steuert. 6 ist
eine Zeichnung, die Zeitablaufdiagramme zeigt, die eine Leistung
der Schaltung in 5 beschreiben, und ist eine
ergänzende
und vergrößerte Zeichnung,
die einen Teil der Zeitablaufdiagramme in 3 für die erste
Ausführungsform
zeigt. Die Konstruktion und Leistung eines Flüssigkristallanzeigegeräts dieser
Erfindung sind dieselben wie jene der zuvor beschriebenen ersten
Ausführungsform.
Daher werden Beschreibungen, die sich auf dieselben Teile wie jene
der ersten Ausführungsform
beziehen, unterlassen.
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Zunächst wird
eine Schaltungskonstruktion in 5 beschrieben.
Das Bezugszeichen 14 bezeichnet ein Register von 8 Bits
oder dergleichen, in welchen Informationen definiert sind, ob es
sich um einen Anzeigezustand oder einen Teilanzeigezustand handelt,
und Informationen entsprechend der Anzahl anzuzeigender Linien definiert
sind. Wenn die Anzahl von Linien in 7 Bits definiert ist, kann die
Teilanzeige von bis zu 27 = 128 Linien auf
einer Ein-Linien-Basis auf einer Platte definiert sein, die der
Reihe nach Linie für
Linie ansteuert, und die Teilanzeige bis zu 27 × 4 = 512
Linien kann auf einer Vier-Linien-Basis auf einer Platte mit einer
Ansteuerung von vier gleichzeitig gewählten Linien (4MLS Steuerverfahren)
definiert sein.
-
Das
Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Schaltungsblock, der
vorwiegend aus einem Zähler besteht,
der das Zeitsteuersignal PD und CNT bildet, die die Teilanzeige
entsprechend dem Zeitsteuersignal, wie einem Feldstartsignal CA
und einem Daten-Latch-Signal LPI, und Werten, die im Register 14 eingestellt
sind, steuert. LPI ist ein Quellensignal eines LP und ist, wie in 6 dargestellt
ist, ein Signal mit Takten, die einen konstanten Zyklus aufrechterhalten,
selbst wenn PD in der L-Pegel Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
ist. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet ein UND-Gate.
-
Wie
in 6 dargestellt ist, bildet der Teilanzeige-Steuersignalerzeugungsblock 15 zunächst das Signal
CNT 1-H, das dem Teilanzeigesteuersignal PD vorangeht, entsprechend
dem Feldstartsignal CA, dem Daten-Latch-Signal LPI und den eingestellten
Werten im Register. Im Schaltungsblock 15 kann zum Beispiel
das CNT derart gebildet werden, dass CNT-Pegel durch Erfassen der Übereinstimmung zwischen
Werten, die von dem Zähler
erhalten werden, der ein LPI eingibt, um Linien zu zählen, und werten,
die von den Einstellwerten des Registers 14 erhalten werden,
umgeschaltet werden. Ein UND-Ausgang des CNT und LPI ist LP.
-
Das
PD wird zum Verzögern
des CNT um 1 H mit LPI gebildet. Im Vollbildschirmanzeigezustand ist
CNT regelmäßig beim
H-Pegel, wobei in
diesem Fall das UND-Gate 16 offen bleibt und dasselbe Signal
wie LPI zu LP gesendet wird. Dadurch werden alle 200 Linien der
Abtastelektroden-Feldstartsignale CAs
in der Einheit einer vorbestimmten Anzahl von Linien gewählt.
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In
der Teilanzeige wird PD, das eine Teilanzeigeperiode in einer Ein-Feld-Periode
angibt, auf den H-Pegel in einer Periode geschaltet, die durch einen
Einstellwert spezifiziert ist. Wenn dieses PD die Ausgänge von
LP unter Verwendung des CNT mit dem H-Pegel einer Länge steuert,
die der H-Pegel-Periode entspricht, wird das Daten-Latch-Signal LP
nur in der H-Pegel-Periode ausgegeben.
-
Auf
die obengenannte weise wird ein Wert, der der Anzahl von Teilanzeigelinien
entspricht, in dem Register 14 der Steuerschaltung eingestellt,
und PD (CNT) wird entsprechend dem Einstellwert eingestellt, so
dass die Anzahl der Teilanzeigelinien geändert werden kann. In der Ausführung der
Teilanzeigefunktion besteht kein Bedarf an einer Anordnung von Hardware-Einschränkungsmitteln,
wie jenen zum Ändern
der LP-Zyklen, des Vorspannungsverhältnisses und der Wählspannungen.
Daher können
Benutzer eine gewünschte
Anzahl der Anzeigelinien in einem Einstellmittel, wie einem Register,
in einem Software-Modus definieren. Dadurch wird dem Flüssigkristallanzeigegerät eine Teilanzeigefunktion
verliehen, die eine erhöhte
generelle Verwendbarkeit bietet.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass in den obengenannten Beispielen nur
Fälle beschrieben wurden,
in welchen die Teilanzeige nur einer konstanten Anzahl von Linien
von der Oberseite der Platte ausgeführt wird; wenn jedoch bei einer
Anordnung von zwei Einheiten des Einstellmittels, d.h., Register, Werte,
die der Anfangslinie und Endlinie des Teilanzeigebereichs entsprechen,
in den jeweiligen Registern eingestellt sind, kann auch die Position
des Teilanzeigebereichs geändert
werden, zusätzlich
zu der Anzahl von Linien. In diesem Fall führt der Teilanzeige-Steuersignalerzeugungsblock 15 eine
Steuerung derart durch, dass, wenn ein Wert einer Zählung durch
den obengenannten Zähler
und die Anfangslinie, die in einem ersten Register eingestellt ist,
verglichen werden und übereinstimmen,
das CNT auf H gestellt wird, wenn ein Wert einer Zählung durch
den Zähler
und die Endlinie, die in einem zweiten Register eingestellt ist,
verglichen werden und übereinstimmen,
das CNT auf L gestellt wird.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur in der Hinsicht, dass
Potenziale von Signalelektroden in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
bei denselben Pegeln wie jene im Falle einer Vollbildschirm-AUS-Anzeige
festgesetzt sind. Diese Ausführungsform
ist dieselbe wie die erste Ausführungsform,
da sie das 4ML5-Steuerverfahren vom Typ mit gleicher Verteilung
der Wählspannung
unter Verwendung des Com-Musters
in 4a verwendet, und wie in 2 dargestellt
ist, die Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 aus der
Ladungspumpenschaltung besteht; ein Vollbildschirm 200 Linien
Abtastelektroden hat und nur 40 der 200 Linien im Anzeigezustand sind;
es ein Beispiel ist, in dem die horizontale Linie bei jeder zweiten
Abtastelektrode in den Anzeigezustandabschnitten angezeigt wird,
die Länge
der Ein-Frame-Periode 200 H ist; die Anlegungsspannung für die Abtastelektroden
in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode bei der Nicht-Wählspannung
VC festgesetzt ist; und die Polarität der Flüssigkristallantriebsspannung
in jedem Frame umgekehrt ist. Daher werden Beschreibungen, die sich
auf dieselben Abschnitte wie jene in der ersten Ausführungsform
beziehen, unterlassen.
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7 ist
eine Zeichnung, die Zeitablaufdiagramme dieser Ausführungsform
zeigt, die sich von 3, die für die erste Ausführungsform
beschrieben wurde, nur in der Wellenform unterscheidet, die an die
Signalelektrode Xn angelegt wird. Die Wellenformen, die an die Abtastelektroden
Y1 bis Y200 angelegt werden. sind dieselben wie jene in 3 und werden
daher unterlassen.
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In
dieser Ausführungsform
sind die Potenziale, die an die Signalelektrode Xn in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
angelegt werden (einer Periode von 40 H in jedem Feld f), bei ±V1 festgesetzt,
wie in demselben Fall der Vollbildschirmanzeige. Das heißt, die
Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode sind
bei V1 festgesetzt, wenn das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M bei L ist, und bei –V1,
wenn M bei H ist, so dass sie in jedem Frame umgekehrt sind.
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Auf
diese Weise können
effektive Spannungen, die an den Flüssigkristall in einem Anzeigebereich
angelegt werden, sowohl im Falle des Vollbildschirmanzeigezustandes
wie auch des Teilanzeigezustandes gleichförmig sein, so dass ein Kontrast
in einem Anzeigebereich unverändert
bleiben kann, wenn die zwei Zustände
der Vollbildschirmanzeige und der Teilanzeige umgeschaltet werden.
Das Festsetzen der Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
bei denselben Spannungen wie jenen in der Vollbildschim-AUS-Anzeige kann
durch Bereistellen geringfügiger Änderungen
beim X-Treiber 3 implementiert werden. Eine Anordnung für diese
Implementierung wird in einem Abschnitt einer sechsten Ausführungsform
beschrieben.
-
Für Signalspannungen
in einer Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
gibt es eine Möglichkeit,
mit der, wie im Falle der ersten Ausführungsform, die Spannungen
bei der Wahl der letzten vier Linien der Abtastelektroden (Y37 bis
Y40) im Anzeigebereich weiterhin verwendet werden; vom Standpunkt
der Vermeidung eines Flimmerns aus ist es jedoch bevorzugter, dass,
wie im Fall dieser Ausführungsform die
Spannungen im Falle einer Vollbildschirm-AUS-Anzeige oder Vollbildschirm-EIN-Anzeige
bei Pegeln eingestellt sind, durch die ein Flimmern vermieden werden
kann.
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Gründe für das Vorhergesagte
werden in der Folge beschrieben. Wenn in der ersten Ausführungsform
Anzeigemuster der letzten vier Linien in einem Teilanzeigebereich
eine EIN-Anzeige in drei Linien und eine AUS-Anzeige in der verbleibenden
einen Linie sind, oder umgekehrt, eine AUS-Anzeige in drei Linien
und eine EIN-Anzeige
in der verbleibenden einen Linie sind, kehrt die Signalspannung
zu VC in drei Feldern zurück
und kehrt zu –V2
oder V2 in dem verbleibenden einen Feld zurück, abhängig von der Anzahl von EIN-Linien
in den letzten vier Linien im Teilanzeigebereich. Daher kehrt die Signalspannung in
einer Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode auch zu VC in drei der
vier Linien zurück
und kehrt zu –V2 oder
V2 in dem verbleibenden einen Feld zurück, abhängig von der Anzahl von EIN-Linien
in den letzten vier Linien im Teilanzeigebereich.
-
Andererseits
werden in dieser Ausführungsform,
wie zuvor beschrieben, alle vier Felder –V1 (eine Signalelektrodespannung
zum Anzeigen aller Pixel im EIN-Zustand)
oder V1 (eine Signalelektrodespannung zum Anzeigen aller Pixel im
AUS-Zustand) gemäß dem Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M. Da, wie in der ersten Ausführungsform
die Spannung ±V2
zweimal so hoch wie die Spannung ±V1 ist, auf die Flüssigkristalle
rascher, ist sie eine Ursache für
ein Flimmern. Von diesem Standpunkt aus ist bevorzugt, dass Signalspannungen
in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
mit den Spannungen im Falle einer Vollbildschirm-AUS-Anzeige oder Vollbildschirm-EIN-Anzeige gleichgesetzt
werden.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
In
der Folge wird ein Beispiel beschrieben, wenn ein SA-(Smart Addressing)
Steuerverfahren zur Ausführung
der Teilanzeige verwendet wird. Die Konstruktion des Flüssigkristallanzeigegeräts ist dieselbe
wie in der bereits beschriebenen 1. In 20,
die die herkömmlichen
Antriebsspannungswellenformen zeigt, ist das SA-Steuerverfahren
ein Steuerverfahren, in dem zum Beispiel das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M Ansteuerungspotenziale (V1 bis V4) in der H-Periode soweit wie möglich vollständig verringert,
um die Nicht-Wählspannungen
auf einen Pegel zu bringen, und die Abtastelektroden werden der
Reihe nach einzeln gewählt,
wie im Falle der herkömmlichen
Ansteuerung. Zunächst
wird ein Beispiel einer Antriebsspannungserzeugungsschaltung, die dem
Block 4 in 1 äquivalent ist, unter Bezugnahme
auf 8 beschrieben, die ein Blockdiagramm derselben
ist.
-
Auf
dieselbe Weise wie im Falle des MLS-Steuerverfahrens erfordert das
SA-Steuerverfahren drei Spannungspegel, die die Nicht-Wählspannung
VC, die Wählspannung
an der positiven Seite VH und die Wählspannung an der negativen Seite
V1 sind. VH und VC sind in Bezug auf VC als Zentrum symmetrisch.
VH bei dem SA-Steuerverfahren ist deutlich höher als VH bei dem MLS-Steuerverfahren.
Für die
Signalspannungen zwei Spannungspegel von ±VX, die zueinander in Bezug
auf VC als Zentrum symmetrisch sind, notwendig. Eine Schaltung in 8 verwendet
(Vcc – GND)
als Eingangsstromquellenspannung und verwendet ein Daten-Latch-Signal LP als
Taktquelle einer Ladungspumpenschaltung, um vorangehende Spannungen auszugeben.
Die folgende Beschreibung beruht auf der Annahme, das GND eine Referenz
(0V) ist und Vcc = 3 V, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben.
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Für –VX und
VX werden GND beziehungsweise Vcc unverändert verwendet. Ein Block 7 stellt eine
verstärkte
Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungstakterzeugungsschaltung
dar, die einen 2-Phasen-Takt
mit einem kleineren Zeitspalt bildet, um die Ladungspumpenschaltungen 18 bis 20 von
dem Daten-Latch-Signal
LP zu betreiben. Ein Block 19 stellt eine 1/2-Spannungssenkungsschaltung
dar, die eine Spannung VC 1,5Vbildet, die eine Spannung ist, die
die Eingangsenergiequellenspannung VCC um die Hälfte verringert ist. Ein Block 18 stellt
eine achtfache Spannungsverstärkungsschaltung
in negativer Richtung dar, die eine Spannung VEE ≈ –21V mit
(Vcc – GND)
als Eingangsenergiequellenspannung bildet, die eine achtfache Spannung
einer Eingangsenergiequellenspannung in negative Richtung auf einer
Basis von VCC ist. Ein Block 21 stellt eine Kontrasteinstellungsschaltung dar,
die eine notwenige Wählspannung
an der negativen Seite VL (zum Beispiel –17 V) von VEE gewinnt. Ein
Block 20 stellt eine zweifache Spannungsverstärkungsschaltung
zum Erzeugen der Wählspannung an
der positiven Seite VH dar, die VH bildet (zum Beispiel 20 V) mit
(VC – VL)
als Eingangsspannung, die eine zweifache Spannung der Eingangsspannung
in der positiven Richtung auf einer Basis von VL ist.
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Wie
zuvor beschrieben, können
Spannungen, die für
das SA-Steuerverfahren
notwendig sind, gebildet werden. Jeder der Blöcke 18 bis 20 ist
eine Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungsschaltung,
die ein Ladungspumpenverfahren verwendet. Wie zuvor beschrieben,
ist die Ladungspumpenschaltung aus Serienverbindungs-/Parallelverbindungsschaltern
unter Verwendung eines 2-Phasen-Takts für mehrere Kondensatoren gebildet.
Da eine Antriebsspannungserzeugungsschaltunggemäß einer solchen Spannungsverstärkungs-/Spannungssenkungsschaltung
des Ladungspumpenverfahrens eine höhere Energieversorgungseffizienz bietet,
kann das Flüssigkristallanzeigegerät durch das
SA-Steuerverfahren mit geringerem Energieverbrauch betrieben werden.
-
9 zeigt
beispielhafte Zeitablaufdiagramme, die Flüssigkristall-Antriebsspannungswellenformen
des Flüssigkristallanzeigegeräts zeigen.
Das Beispiel in 3 stellt einen Fall dar, in
dem ein Vollbildschirm aus insgesamt 200 Abtastlinien besteht, und
nur 40 Leitungen davon in einem Anzeigezustand sind, und in den
angezeigten Bereichen bei jeder zweiten Abtastelektrode eine horizontale
Linie angezeigt wird.
-
Die
Länge der
Ein-Frame-Periode wird mit 200 H angenommen. Der Zyklus des Daten-Latch-Signals
LP ist 1 H und eine Linie der Abtastelektrode wird der Reihe nach
auf einer Taktbasis gewählt.
Die Wählspannung
VH oder VL wird an die gewählten Abtastelektrodenlinien
angelegt, und die Nicht-Wählspannung
VC wird an die anderen Abtastelektrodenlinien angelegt. Wellenformen
Y1 bis Y40 und Y41 bis Y200 stellen 200 Linien der Abtastspannungstreiberwellenformen
dar. Die reihenweise Wahl wird für Y1
bei einem ersten Takt, Y2 bei einem zweiten Takt, .., und Y40 bei
einem vierzigsten Takt ausgeführt,
wodurch eine Wahlrunde für
die 40 Linien in 40 H ausgeführt
wird. In einer Periode, in der 40 Linien gewählt werden, wird ein Teilanzeigesteuersignal
PD bei einem H-Pegel gehalten. Nach der Beendigung der Wahl der
40 Linien wird das Teilanzeigesteuersignal PD auf einen L-Pegel geschaltet
und bei dem L-Pegel in der verbleibenden 160 H Periode gehalten.
Normalerweise hat der Y-Treiber 2 einen Steueranschluss,
der jeden Ausgang bei der Nicht-Wählspannung
VC asynchron fixiert. Infolge des Eingangs von PD in einen solchen
Steueranschluss wie jenen des Y-Treibers 2 werden
alle 200 Abtastelektrodenlinien bei dem Nicht-Wählpegel in einer Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
von 160 H fixiert, in der PD in die L-Periode kommt.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass M ein Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
darstellt, das ein Umschalten der Polarität einer Antriebsspannung (eine
Differenz zwischen einer Antriebsspannung und einer Signalspannung),
die an den Pixel-Flüssigkristall
angelegt wird, entsprechend dem H-Pegel und dem L-Pegel bewirkt.
Xn stellt eine Signalelektroden-Treiberwellenform dar, die an eine
n-te Signalelektrode angelegt wird, wenn eine horizontale Linie in
jeder zweiten Abtastelektrodenlinie in einem angezeigten Bereich
angezeigt wird, wenn nur die Linien 1 bis 40 im Anzeigezustand
und die Linien 41 bis 200 im Nicht-Anzeigezustand sind.
-
9 zeigt
einen Fall, in dem die Polarität der
Flüssigkristallantriebsspannung
auf einer Ein-Frame-Basis invertiert ist. Die Wählspannung, die an die Abtastelektrode
angelegt wird, ist VH, wenn das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal M
bei L ist, während
sie VL ist, wenn das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M bei H ist. Die Signalspannung ist –VX bei EIN-Pixeln und VX bei AUS-Pixeln,
wenn das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M bei L ist, während
sie VX bei EIN-Pixeln und –VX
bei AUS-Pixeln ist, wenn das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M bei H ist. Wie zuvor in den Ausführungsformabschnitten beschrieben
ist, werden bei weniger Teilanzeigelinien und einem größeren Nicht-Anzeigebereich
in einer vergleichsweise langen Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode,
nachdem der Anzeigebereich bei einem höheren Tastverhältnis angesteuert
wurde, Potenziale der Signalelektroden und der Abtastelektroden
fixiert und die Polaritätsumkehr
in jedem Frame ausgeführt.
Bei einem Versuch trat jedoch kein Problem mit der Bildqualität auf. Ferner
ist dies vom Standpunkt der Verringerung des Energieverbrauchs aus
folgendem Grund bevorzugt. In der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode ist aufgrund
der Fixierung der Flüssigkristallantriebsspannung
der Energieverbrauch aufgrund des Lade- und Entladestroms und überlaufenden Stroms
viel geringer, der aufgrund einer Spannungsvariation in Flüssigkristallschichten,
dem Y-Treiber 2 und dem X-Treiber 3, und der Steuerung 5 erzeugt wird.
Je größer der
Nicht-Anzeigebereich, um so länger
ist die Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
und umso länger
ist auch die Periode zur Fixierung der Abtastspannungen und der
Signalspannungen, wodurch das Laden und Entladen in dem Flüssigkristall und
den Schaltungen verringert sind, so dass ein geringerer Energieverbrauch
möglich
ist.
-
Für die Spannung,
die an die Signalelektrode Xn in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
angelegt wird, wird die Spannung (VX in 9) zum Zeitpunkt, wenn
die Abtastelektrode der letzten Linie (Y40) im Anzeigebereich gewählt wird,
als solche aufrechterhalten. Obwohl die Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode bei
einer konstanten Spannung innerhalb eines Feldes fixiert sind, werden
sie einzeln zwischen VX und –VX
auf einer Frame-Basis umgeschaltet. Auf diese Weise müssen die
Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode nicht
bei denselben Potenzialen in den einzelnen Frames sein. Auf diese
Weise werden die Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
abwechselnd mit den zwei Potenzialen wiederholt, die in Bezug auf
die Nicht-Wählspannung
VC als Referenz zueinander symmetrisch sind. Dadurch können effektive
Spannungen, die an den Flüssigkristall
in einem Anzeigebereich angelegt werden, sowohl im Falle des Vollbildschirmanzeigezustandes wie
auch des Teilanzeigezustandes auf derselben fixiert sein, so dass
ein Kontrast in einem Anzeigebereich unverändert bleiben kann, wenn zwischen
dem Vollbildschirmanzeigezustand und dem Teilanzeigezustand umgeschaltet
wird. Vx oder –Vx
in dieser Ausführungsform
sind gleich der Signalelektrodenspannung im Falle der Vollbildschirm-AUS-Anzeige und
der Vollbildschirm-EIN-Anzeige;
daher ist, wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, die
Konstruktion derart, dass die Potenziale der Signalelektroden in
der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
bei denselben Pegeln fixiert sind wie jene in der Vollbildschirm-EIN-Anzeige
oder der Vollbildschirm-AUS-Anzeige.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass zur Bildung der Signale PD und LP
eine Schaltung wie jene in 5 verwendet
werden kann. Für
Zeitablaufdiagramme sind in diesem Fall Modifizierungen, wie in der
Folge beschrieben, in 6 eingefügt. Das heißt, Modifizierungen werden
für folgende
vorgenommen: CA zu FRM, die fn Länge
zu einer Ein-Frame-Periode (200
H), die Anzahl von Takten von LPI in einer Ein-Frame-Periode auf
200, die H-Periode des CNT auf die Periode ab dem Anstieg bei dem
200. LPI Takt bis zum Abfallen beim 40. Takt, die LP Takte von dem ersten
LPI Takt auf den 40. Takt, und die H-Periode von PD auf die Periode
vom Anstieg des ersten LPI Takts bis zum Abfallen beim 41. Takt.
-
Gemäß der vorangehenden
Anordnungen kann eine Teilanzeigefunktion mit dem SA-Steuerverfahren
implementiert werden. Diese Anordnungen ermöglichen auch eine Verringerung
des Energieverbrauchs im Teilanzeigezustand in einem Ausmaß, das im
Wesentlichen proportional zu der Anzahl von Anzeigelinien ist.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass im Vollbildschirmanzeigezustand das
Steuersignal PD für
gewöhnlich
beim H-Pegel eingestellt ist, und das Daten-Latch-Signal LP kontinuierlich zugeführt wird,
so dass Abtastelektroden Y1 bis Y200 der Reihe nach gewählt werden.
Ferner muss im Vollbildschirmanzeigezustand die Polaritätsumkehr
in jeder vorbestimmten Periode ausgeführt werden. Zum Beispiel muss
die Polaritätsumkehr
in einer Weise ausgeführt werden,
dass die Polaritätsumschaltung
für die
Wählspannungen
und die Signalspannungen dazwischen alle 13 H ausgeführt werden.
Als alternative Anordnung kann die Polaritätsumkehr der Flüssigkristallansteuerungselektroden
in jeder Frame-Periode ausgeführt
werden, oder die Polaritätsumkehr
kann in jeder vorbestimmten Periode in einem Frame ausgeführt werden.
-
Ferner
sind im Falle der Vollbildschirmanzeige und im Falle der Teilanzeige
auf Teillinien die Anlegungszeit und Spannung der Wählspannungen
für die
einzelnen Abtastelektroden dieselben. Daher ist kein zusätzliches
Element für
die Antriebsspannungserzeugungsschaltung wegen der Teilanzeigefunktion
notwendig, und die Anzahl der Teilanzeigelinien kann im Software-Modus
eingestellt werden.
-
(Fünfte Ausführungsform)
-
Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform in einem Aspekt,
in dem Zeitsteuerungen des Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignals
M in einer Periode, wenn Wählspannungen
an Anzeigelinien angelegt werden, im Falle der Vollbildschirmanzeige
und im Falle der Teilanzeige auf Teillinien dieselben sind. Diese
Ausführungsform
ist dieselbe wie die vierte Ausführungsform,
da sie das SA-Steuerverfahren anwendet, und wie in 8 dargestellt
ist, die Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 vorwiegend
aus der Ladungspumpenschaltung besteht; ein Vollbildschirm 200 Linien
Abtastelektroden hat und nur 40 der 200 Linien im Anzeigezustand
sind; es ein Beispiel ist, in dem die horizontale Linie bei jeder
zweiten Abtastelektrode in Anzeigezustandsabschnitten angezeigt
wird; die Länge
der Ein-Frame-Periode 200 H ist; die Anlegungsspannung für die Abtastelektroden
in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode bei der Nicht-Wählspannung
VC fixiert ist, und die Anlegungsspannungen für die Signalelektroden bei
VX oder –VX
fixiert sind, die in Bezug auf VC zueinander symmetrisch sind; die
Wählspannungen,
die an die Abtastelektroden angelegt werden, bei VH sind, wenn das
Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal M
= L ist, und bei VL sind, wenn M = H; und die Signalspannungen –VX bei
EIN-Pixeln sind und VX bei AUS-Pixeln sind, wenn M = L, und VX bei
EIN-Pixeln sind und –VX
bei AUS-Pixeln sind, wenn M = H. Daher werden die Beschreibungen
derselben Abschnitte wie jener in der vierten Ausführungsform
unterlassen.
-
10 zeigt
Zeitablaufdiagramme in der Ausführungsform,
die zeigen, dass ein Polaritätsumschalten
für die
Flüssigkristall-Antriebsspannung
alle 13 H ausgeführt
werden (eine Wählperiode
von 13 Linien der Abtastelektroden). Dadurch wird der Zyklus des
Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignals
M 26 H. Die Periode 200 H kann nicht durch 26 H geteilt werden;
daher weicht die Zeitsteuerung des Flüssigkristall- Wechselstromtreibersignals
M für das
Frame-Startsignal FRM um 8 H per Frame ab und kehrt zu der ursprünglichen
Zeitsteuerung in 10 nach einer Runde von 13 Frames
zurück.
-
Zur
Bildung des Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignals
M mit konstantem Zyklus im Teilanzeigezustand wird das kontinuierliche
Taktsignal LPI in 5 und 6, das eine
Komponente von LP ist, auf einen halben Zyklus geteilt und dann
weiter auf einen halben Zyklus geteilt. Der Fall der Vollbildschirmanzeige
ist nicht dargestellt, aber, auf dieselbe Weise wie bei der Teilanzeige,
wird angenommen, dass ein Polaritätsumschalten für die Flüssigkristallantriebsspannung
alle 13 H ausgeführt
wird. Auf diese Weise kann die Zeitsteuerung der Polaritätsumkehr
von Spannungen, die an den Flüssigkristall
in einem Anzeigeabschnitt in der Teilanzeige angelegt werden, so
angeordnet werden, dass sie dieselbe wie im Falle des Vollbildschirmanzeigezustandes
ist.
-
Durch
die obengenannte Anordnung kann eine Bildqualität des Anzeigeabschnitts im
Teilanzeigezustand auf dieselbe eingestellt werden wie im Falle
der Vollbildschirmanzeige. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn
LP, und nicht ein serielles Taktsignal LPI, zur Bildung des Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignals
M verwendet wird, wegen des Verhältnisses
zwischen dem Polaritätsumkehrzyklus der
Antriebsspannungen und der Anzahl von Teilanzeigelinien, ein Flimmern
auftreten kann oder die Bildqualität mit dem Anlegen einer Gleichstromspannung
im Teilanzeigezustand verschlechtert werden kann.
-
(Sechste Ausführungsform)
-
11 ist
ein beispielhaftes Teilblockdiagramm, das die Signalelektrodetreiberschaltung
(den X-Treiber 3) in 1 zeigt.
Sie entspricht dem 4MLS-Steuerverfahren, für das die Anzahl von Ausgangsanschlüssen zur
Flüssigkristallansteuerung zum
Beispiel mit 160 angenommen wird. In der Folge werden Konstruktion
und Funktionen der einzelnen Blöcke
in 11 beschrieben.
-
Ein
Block 25 stellt einen RAM zum Speichern von Anzeigedaten
dar, die aus der Anzahl von Bits gebildet sind (für 160 × 240 Pixel),
so dass sie einer Flüssigkristallanzeigeplatte
mit bis zu 240 Linien zur binären
Anzeige entsprechen (Anzeige nur in EIN/AUS, ohne Gradationsanzeige).
Ein Block 22 ist eine Schaltung zum Erzeugen von Signalen,
die den RAM 25 entsprechend dem Daten-Latch-Signal LP vorladen.
Ein Block 23 ist eine Linienadressenerzeugungsschaltung
zum Spezifizieren, welche vier Linien der Anzeigedaten aus dem RAM 25 ausgelesen werden;
Adressen, die dadurch der Reihe nach entsprechend dem Frame-Startsignal
FRM und dem Daten-Latch-Signal LP spezifiziert werden, entsprechen vier
Linien der Abtastelektroden, die gleichzeitig gewählt werden,
und die Adressen von vier Linien werden der Reihe nach inkrementiert,
so dass Anzeigedaten für
Pixel, die 4 Linien × 160
Spalten entsprechen, auf einmal ausgegeben werden.
-
Die
vier Linien von Anzeigedaten, die durch die Linienadressenerzeugungsschaltung 23 spezifiziert
werden, werden, werden aus dem RAM 25 gelesen und die gelesenen
Daten werden zu einer Auslese-Anzeigedatensteuerschaltung in einem
Block 26 gesendet. In einer Periode, in der das Teilanzeigesteuersignal
PD beim H-Pegel ist, wird derselbe Inhalt wie jener der Anzeigedaten
durch den Block 26 zu dem nächsten Block 27 gesendet;
in einer Periode, in der das Teilanzeigesteuersignal PD beim L-Pegel
ist, werden jedoch die Anzeigedaten vom RAM ignoriert, und Alle-Pixel-AUS-Daten (0) werden
zu dem Block 27 gesendet. Hier kann in der Periode, wenn PD
beim L-Pegel ist, der Block 26 derart geändert werden,
dass Alle-Pixel-EIN-Anzeigedaten (1) in den Block 27 eingegeben
werden.
-
Ein
Block 24 ist eine Schaltung zum Erzeugen von Com-Mustern gemäß den Frames,
Feldern oder der Polarität
von Flüssigkristallantriebsspannungen,
wie in 4a dargestellt ist, durch die Com-Muster
in einem ROM oder dergleichen gespeichert werden und von dem Frame-Startsignal FRM, dem
Feld-Startsignal CA, dem Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M und dergleichen adressiert werden, und Com-Muster, die dem Polaritätsumschalten
für Flüssigkristallantriebsspannungen
entsprechen (die Muster sind entsprechend dem Pegel von M invertiert)
werden gewählt
und ausgegeben. Der Block 27 ist ein MLS-Steuerverfahrendekodierer für den X-Treiber,
der die Antriebsspannungswählsignale
von den Com-Mustern und vier Linien der Anzeigedaten über den
Block 26 bildet. Von dem MLS-Dekodierer 27 werden
die Antriebsspannungswählsignale,
von welchen fünf
Linien ein Pixel einnehmen, ausgegeben, so dass 160 Pixel abgedeckt sind.
Die Antriebsspannungswählsignale
sind Sätze von
Signalen, wobei jeder Satz fünf
Linien hat, der eine Spannung spezifiziert, die aus fünf Spannungen gewählt wird,
die VC, ±V1
und ±V2
sind. Don bezeichnet ein Anzeigesteuersignal, das einen Vollbildschirm
in einen Nicht-Anzeigezustand bringt. Wenn Don auf den L-Pegel gebracht
wird, wird nur ein Signal aktiv, das die Wahl von VC aus den fünf Wählsignalen
spezifiziert; wenn Don auf den H-Pegel gebracht wird, werden Signalspannungen
entsprechend der Determinante in 4C zur
Wahl aus fünf Spannungen
entsprechend Anzeigedaten und Com-Mustern bestimmt, die auf Pixeln
für vier
Linien in der Spaltenrichtung angezeigt werden.
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Ein
Block 28 stellt einen Pegelverschieber dar, der die Spannungsamplitude
der Antriebsspannungswählsignale
von einer logischen Spannung (Vcc – GND) auf einen Flüssigkristallantriebsspannungswert
(V2 – [–V2]) stellt.
Ein Block 29 stellt einen Spannungsselektor dar, der tatsächlich eine
Spannung aus den fünf
Spannungen VC, ±V1, ±V2 wählt, wodurch
einer der Schalter, die an Versorgungsleitungen der fünf Spannungen
angeschlossen sind, entsprechend der Antriebsspannungswählsignale geschlossen
wird, deren Spannungsamplitudenwerte erhöht sind, und gewählte Spannungen
an einzelne Signalelektroden X1 bis X160 ausgegeben werden. Oben
wurde die Konstruktion des Blockdiagramms in 11 und
die Funktionen der einzelnen Blöcke
darin beschrieben.
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Wenn
in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode des Teilanzeigezustandes
ein Takt des Daten-Latch-Signals LP geschlossen ist, und das Signal in
einen LP-Anschluss des X-Treibers 3 dieser Ausführungsform
eingegeben wird, wie in 3 dargestellt ist, können eine
Vorladesignalerzeugungsschaltung des Blocks 22 und die
Linienadressenerzeugungsschaltung des Blocks 23 gestoppt
werden; das heißt,
Leseoperationen des RAM 25 können in der Periode gestoppt
werden. Da in diesem Fall LP nicht in die Linienadressenerzeugungsschaltung 23 eingegeben
wird und Adressen nicht inkrementiert werden, fährt der RAM 25 mit
der Ausgabe der letzten vier Linien der Anzeigedaten an den Anzeigebereich
fort.
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Wenn
daher der Block 26 fehlt, wie in der ersten Ausführungsform,
bleiben die Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode bei den Spannungen
zu dem Zeitpunkt, zu dem die letzten vier Linien der Abtastspannungen
im Anzeigebereich gewählt
wurden. Wenn jedoch, wie in 11 mit
dem Block 26 dargestellt, das Signal PD, wie in 3 dargestellt
ist, das auf L gesetzt wird, in den PD-Anschluss des X-Treibers 3 in
der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
eingegeben wird, werden die Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
bei derselben Spannung (V1 oder –V1) gehalten, wie die Signalspannungen
bei der Vollbildschirm-AUS-Anzeige oder der Vollbildschirm-EIN-Anzeige,
wie im Falle der vierten Ausführungsform.
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Der
Treiber mit eingebautem RAM zum Speichern von Daten, die auf Vollbildschirmen
angezeigt werden, wird verwendet, da er effektiv ist, um das Flüssigkristallanzeigegerät zu einem
Typ mit geringerem Energieverbrauch zu machen. Mit dem MLS-Steuerverfahren
vom Typ mit einer gleichförmigen
Wählspannungsverteilung,
wie in der ersten Ausführungsform
beschrieben, erleichtert der Treiber mit eingebautem RAM die Konstruktion
des Flüssigkristallanzeigegeräts. Aus
diesen Gründen
werden für
Flüssigkristallanzeigegeräte, die
sowohl eine Verbesserung der Bildqualität wie auch einen geringeren Energieverbrauch
bieten sollen, solche Treiber mit eingebautem RAM verwendet, die
für das
MLS-Steuerverfahren
geeignet sind. In einem solchen Flüssigkristallanzeigegerät stellt
der Energieverbrauch aufgrund eines Vorladevorgangs (Auffrischens),
der beim Auslesen von Anzeigedaten aus einem RAM durchgeführt wird,
einen beachtlichen Teil des gesamten Energieverbrauchs dar. Daher
muss in dem Streben nach einem geringeren Energieverbrauch mit Hilfe
einer Teilanzeigefunktion der X-Treiber,
wie jener, der in dieser Ausführungsform
verwendet wird, verwendet werden, um die RAM-Leseoperationen in der
Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode zu stoppen.
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In
der vorangehenden Ausführungsform
wurde der Fall, in dem das MLS-Steuerverfahren eine gleichzeitige
Wahl von vier Linien ausführt,
beschrieben; die Anzahl der gleichzeitig gewählten Linien ist jedoch nicht
auf vier beschränkt,
und kann 2, 7 oder dergleichen sein. Obwohl der Fall, in dem das
Anlegen der Wählspannungen
gleichförmig
in einem Frame verteilt ist, beschrieben wurde, ist auch ein Fall anwendbar,
in dem eine solche gleichförmige
Verteilung nicht durchgeführt
wird (wenn die Wählperiode in
einem Frame für
eine Abtastelektrode kontinuierlich ist). Ferner sind in 11 ein
V2-Anschluss und ein VC-Anschluss unabhängig von Vcc und GND angeordnet,
die Logikabschnitt-Energiequellenanschlüsse sind;
sie können
jedoch auch nicht unabhängig
angeordnet sein. Ferner ist diese Erfindung auch bei Flüssigkristallanzeigegeräten anwendbar wie
jenen, in welchen eine Grauskalenanzeige, und keine binäre Anzeige,
ausgeführt
werden kann, und ein Anzeigedaten-RAM eine Speicherkapazität besitzt,
die der Anzahl von Grauskalenbits entspricht; und in denen Anzeigedaten-RAMs
für mehrere
Bildschirme enthalten sind, und die Bildschirme zur Anzeige umgeschaltet
werden können.
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(Siebente Ausführungsform)
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12 ist
ein beispielhaftes Blockdiagramm, das die Abtastelektrodentreiberschaltung
(den Y-Treiber 2) in 1 zeigt.
Wie in der sechsten Ausführungsform,
entspricht es dem 4MLS-Steuerverfahren, für das die Anzahl von Ausgangsanschlüssen zur
Flüssigkristallansteuerung
mit zum Beispiel 240 angenommen wird. In der Folge werden Konstruktion und
Funktionen der einzelnen Blöcke
in 12 beschrieben.
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Ein
Block 32 stellt ein Schieberegister dar, das das Feld-Startsignal CA Bit
für Bit
der Reihe nach unter Verwendung des Daten-Latch-Signals LP als Takt überträgt, Es ist
aus 60 Bits gebildet und spezifiziert, an welche vier Linien der
240 Linien Wählspannungen
angelegt werden. Ein Block 30 ist eine Anfangseinstellsignalerzeugungsschaltung
zum Erzeugen eines Signals, das das erste Bit des Schieberegisters 32 auf
1 setzt und die übrigen
59 Bits auf 0, mit einer Zeitsteuerung für das Abfallen des Daten-Latch-Signals LP,
wenn das Frame-Startsignal FRM und das Feldstartsignal CA beim H-Pegel
sind. Auf dieselbe Weise wie in der Com-Mustererzeugungsschaltung 24 in 11 ist
ein Block 31 eine Schaltung, die Com-Muster entsprechend
dem Feld und der Polarität
einer Flüssigkristallantriebsspannung
erzeugt, wodurch Com-Muster in einem ROM oder dergleichen gespeichert
und durch das Frame-Startsignal FRM, das Feldstartsignal CA, das Flüssigkristall-Wechselstromtreibersignal
M und dergleichen adressiert werden, und Com-Muster, die der Polarität für Flüssigkristallantriebsspannungen
entsprechen, gewählt
und ausgegeben werden. Die Com-Muster-Erzeugungsschaltungen des
X-Treibers 3 und des Y-Treibers 2 können von
jedem benutzt werden. Ein Block 33 ist ein MLS-Steuerverfahrendekodierer
für den
Y-Treiber, der drei Linien der Antriebsspannungswählsignale
von den Com-Mustern und Wähllinieninformationen
aus 60 Bits bildet, die im Schieberegister 32 spezifiziert
sind. Von dem MLS-Steuerverfahren 33 werden
die Antriebsspannungswählsignale,
von welchen drei Linien eine Linie umfassen, ausgegeben, um 240
Linien abzudecken. Die Antriebsspannungswählsignale sind Sätze von Signalen,
wobei jeder Satz drei Linien hat, die eine Spannung spezifizieren,
die aus drei Spannungen, nämlich
VH, VC und VL, gewählt
werden.
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Don
bezeichnet ein Anzeigesteuersignal, das einen Vollbildschirm in
einen Nicht-Anzeigezustand bringt. Wenn Don auf den L-Pegel gebracht wird,
wird nur ein Signal aktiv, das die Wahl von VC aus den drei Wählsignalen
spezifiziert; während, wenn
Don auf den H-Pegel gebracht wird, Signalspannungen, die entsprechend
der Determinante in 4C bestimmt werden,
aus den drei Spannungen gewählt
werden.
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Ein
Block 34 stellt einen Pegelverschieber dar, der die Spannungsamplitude
der Antriebsspannungswählsignale
von einer logischen Spannung (Vcc – GND) auf (VH – VL) erhöht. Ein
Block 35 stellt einen Spannungsselektor dar, der tatsächlich eine Spannung
aus den drei Spannungen VH, VC und VL wählt. Durch diesen Block 35 wird
einer der Schalter, die an Versorgungsleitungen der drei Spannungen angeschlossen
sind, entsprechend den Antriebsspannungswählsignalen geschlossen, deren Spannungsamplitudenwerte
erhöht
sind, und gewählte Spannungen
werden an einzelne Abtastelektroden Y1 bis Y240 ausgegeben. Zuvor
sind die Konstruktion des Blockdiagramms in 12 und
die Funktionen der einzelnen Blöcke
darin beschrieben.
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Wenn
in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode des Teilanzeigezustandes
das Daten-Latch-Signal LP, von dem ein Takt geschlossen ist, in
einen LP-Anschluss des Y-Treibers 2 dieser Ausführungsform
eingegeben wird, wie in 3 dargestellt ist, kann der
Betrieb des Schieberegisters 32 gestoppt werden. Es ist
bevorzugt, dass der Betrieb des Schieberegisters 32 wie
zuvor beschrieben gestoppt wird, um die Zielsetzung eines geringeren
Energieverbrauchs im Teilanzeigezustand zu erreichen, obwohl der
Energieverbrauch durch den Y-Treiber vergleichsweise gering ist.
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Die
Anfangseinstellsignalerzeugungsschaltung des Blocks 30 ist
für den
Zweck bereitgestellt, dass eine anomale Anzeige im Verlauf des Übergangs
vom Teilanzeigezustand in den Vollbildschirmanzeigezustand vermieden
wird. Wenn ohne einen solchen Block 30 im Teilanzeigezustand
ein Betrieb mit der Zeitsteuerung in 3 oder 7 ausgeführt wird,
wird der H-Pegel unerwartet alle 10 Bits in das Schieberegister 32 geschrieben.
Auch dann, da kein Problem entsteht, weil Bits nach 10 Bits durch
das Signal PD im Teilanzeigezustand ignoriert werden. Wenn jedoch
dieser Zustand in den Vollbildschirmanzeigezustand wechselt, werden
Wählspannungen unerwartet
gleichzeitig an vier Linien der Wählspannungen alle 40 Linien
angelegt und an 20 von 200 Linien im Falle des Vollbildschirms,
wodurch eine anomale Anzeige entsteht. Es wird darauf hingewiesen, dass
anstelle der Anordnung mit dem Block 30 eine Anordnung
derart sein kann, dass eine Anfangseinstellungsschaltung hinzugefügt wird,
um das Schieberegister 32 zurückzustellen, wenn PD bei L
ist und die Bits in dem Schieberegister 32 zum Zeitpunkt
des Übergangs
vom Teilanzeigezustand in den Vollbildschirmanzeigezustand in den
Anfangszustand zurückgestellt
werden. Daher ist ein Mittel zum Initialisieren des Schieberegisters
zum Zeitpunkt des Übergangs
vom Teilanzeigezustand in dem Vollbildschirmanzeigezustand notwendig.
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(Achte Ausführungsform)
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13 zeigt
ein beispielhaftes Schaltungsdiagramm der Kontrasteinstellungsschaltung 13 der vorliegenden
Erfindung, wie in 2 und 8 dargestellt
ist. RV bezeichnet einen variablen Widerstand, Qb bezeichnet einen
bipolaren Transistor und Qn bezeichnet einen n-Kanal-MOS-Transistor. Ein Signal
PDH, das in ein Gate des Qn eingegeben wird, ist ein Signal, das
aus dem Signal PD gebildet ist, dessen Spannungsamplitude durch
einen Pegelverschieber von der logischen Spannung (Vcc – GND) auf
(Vcc – VEE)
erhöht
wurde. Im Vergleich zu einem Widerstandswert von RV wird ein Widerstandswert des
Transistors Qn als geringer angenommen, so dass er ignoriert werden
kann. In der Figur ist zum Beispiel –V2 –3 V, VEE ist –15V und
VL ist –10
V.
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Wenn
der Transistor Qn weggelassen wird, ist der Kontrasteinstellungsschaltungstransistor
im Wesentlichen derselbe wie der herkömmliche Kontrasteinstellungsschaltungsabschnitt
in 16. Im Vollbildschirmanzeigezustand ist PDH immer
beim H-Pegel, das heißt,
Qn ist immer EIN; und da das Vorhandensein des Qn in Bezug auf den
Widerstandswert ignoriert werden kann, sind die Kontrasteinstellungsschaltungsfunktionen ähnlich der
herkömmlichen
Kontrasteinstellungsschaltung. Eine Spannung, die durch Teilung
zwischen –V2
und VEE erhalten wird, wird von dem variablen Widerstand gewonnen,
das gewonnene Signal wird zu der Basis des Qb geleitet, und Qb führt eine
Spannung als VL zu, die 0,5Vhöher
ist als die Spannung, die von einem Emitter zu seiner Basis geleitet
wird. Die Einstellung des variablen Widerstands RV liefert die Wählspannung
VL, die zu einem passenderen Kontrast führt. Eine Periode, in der PDH
beim H-Pegel ist, das heißt,
eine Periode, in der die Wählspannungen
angelegt werden, ist auch im Teilanzeigezustand dieselbe.
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In
einer Periode, wenn PDH beim L-Pegel ist, das heißt, in der
Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode, wird Qn AUS, so dass die Funktion
der Kontrasteinstellungsschaltung 13 gestoppt wird. In
dieser Periode haben die Basis des Qb und ein Kollektor dasselbe
Potenzial wie –V2,
wodurch auch Qb vollständig auf
AUS gestellt wird. In dieser Periode ist die Ladungspumpenschaltung
der Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 in einem angehaltenen
Betriebszustand, und das Anlegen der Wählspannungen ist auch in einem
gestoppten Zustand; daher ist der VL-bezogene Verbrauchsstrom 0.
Da in diesem Fall eine Spannung aufrechterhalten wird, tritt kein Problem
auf. Auf diese Weise kann durch Stoppen der Kontrasteinstellungsschaltung 13 in
der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
ein Energieverbrauch bei der Kontrasteinstellungsschaltung in der Stoppperiode
auf 0 gebracht werden, was eine Verringerung des Energieverbrauchs
bei dem Flüssigkristallanzeigegerät ermöglicht.
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In
der vorangehenden Ausführungsform
wurde ein Fall beschrieben, in dem das Signal PDH, das durch das
pegelverschobene PD gebildet wird, notwendig ist; eine Modifizierung
der Konstruktion der Antriebsspannungserzeugungsschaltung ermöglicht jedoch,
dass die Kontrasteinstellungsschaltung durch direkte Verwendung
des Teilanzeigesteuersignals PD gestoppt wird, ohne das pegelverschobene PDH
zu verwenden.
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Auf
diese Weise kann entsprechend der ersten bis achten Ausführungsform
eine elektrooptische Vorrichtung mit höherer allgemeiner Nützlichkeit
bereitgestellt werden, die eine Einstellung der Anzahl von Anzeigelinien
durch Software ermöglicht,
ohne eine Antriebsspannungserzeugungsschaltung zu verkomplizieren.
Ferner kann eine elektrooptische Vorrichtung bereitgestellt werden,
die den Energieverbrauch bei einer Teilanzeige deutlich verringert.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass in den obengenannten einzelnen Ausführungsformen,
Signalspannungen in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
innerhalb eines Feldes fixiert sind oder in einer vorbestimmten
Periode fixiert sind, die kürzer
als ein Frame ist. Wenn jedoch die Spannungsfixierung zumindest
in einer Periode erfolgt, die länger
als eine Ansteuerungsperiode derselben Polarität (ein Halbzyklus eines Polaritätsumkehransteuerungszyklus)
in einer Polaritätsumkehr
in dem Zyklus der Flüssigkristallansteuerung
im Vollbildschirmanzeigezustand ist, kann ein Energieverbrauch implementiert
werden; und in diesem Fall kann eine Anordnung derart sein, dass
die Polaritäten
durch Signalspannungen, die bei der Vollbildschirm-EIN-Anzeige und
bei der Vollbildschirm-AUS-Anzeige
verwendet werden, gemäß der vorbestimmten
Periode in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode invertiert werden.
Da zum Beispiel bei einem Flüssigkristallanzeigegerät vom passiven-aktiven
Matrixtyp die Flüssigkristall-Ansteuerungspolaritätsumkehr
im Vollbildschirmanzeigezustand alle 11 H oder 13 H ausgeführt wird,
ist der Polaritätsumkehransteuerungszyklus
22 H oder 26 H. Da in einem Flüssigkristallanzeigegerät vom aktiven
Matrixtyp, wie jenem, das später
beschrieben wird, die Polaritätsumkehr
alle 1 H oder in jeder Punktperiode (= 1 H/Anzahl horizontaler Pixel)
ausgeführt
wird, ist der Polaritätsumkehransteuerungszyklus
2 H oder eine 2-Punktperiode.
Der Polaritätsumkehransteuerungszyklus
im Teilanzeigezustand ist größer eingestellt als
diese Zyklen im Vollbildschirmanzeigezustand, Anlegungsspannungen
sind im Falle des Flüssigkristallanzeigegeräts vom passiven-aktiven Matrixtyp
zumindest in einer Periode fixiert, die länger als 11 H oder 13 H ist,
und Anlegungsspannungen sind im Falle des Flüssigkristallanzeigegeräts vom aktiven Matrixtyp
zumindest in einer Periode fixiert, die länger als 1 H oder die Punktperiode
ist. In diesem Fall wird die Ansteuerungsfrequenz verringert, so
dass ein geringerer Energieverbrauch möglich ist.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass, während die
erste bis Ausführungsform
auf der Basis eines Flüssigkristallanzeigegeräts vom passiven
Matrixtyp als Beispiel beschrieben wurden, diese Erfindung bei einer
elektrooptischen Vorrichtung, wie einem Flüssigkristallanzeigegerät vom aktiven
Matrixtyp mit nichtlinearen Elementen mit zwei Anschlüssen für Pixel
angewendet werden kann. 22 ist
eine Zeichnung, die ein äquivalentes
Schaltungsdiagramm eines solchen Flüssigkristallanzeigegeräts vom aktiven Matrixtyp 1 zeigt,
in dem 112 Abtastelektroden bezeichnet, 113 Signalelektroden
bezeichnet, 116 Pixel bezeichnet, 3 einen X-Treiber
bezeichnet und 2 einen Y-Treiber bezeichnet. Jedes der
Pixel 116 ist aus einem nichtlinearen Element mit zwei
Anschlüssen 115 und
einer Flüssigkristallschicht 114 gebildet,
die elektrisch in Serie zwischen der Abtastelektrode 112 und der
Signalelektrode 113 angeschlossen sind. Die Verbindungsreihenfolge
des nichtlinearen Elements mit zwei Anschlüssen 115 und der Flüssigkristallschicht 114,
die in der Zeichnung dargestellt ist, kann entgegengesetzt sein.
In jedem Fall wird sie als Schaltvorrichtung verwendet, die ihre
Spannungs-Stromeigenschaften nichtlinear zu den Anlegungsspannungen
zwischen zwei Anschlüssen
als Dünnfilmdiode
nutzt. Als Konstruktion einer Flüssigkristallanzeigeplatte
sind auf einem Substrat nichtlineare Elemente mit zwei Anschlüssen und
Pixelelektroden und entweder die Abtastelektroden oder die Signalelektroden
mit großer
Breite gebildet, auf einem anderen Substrat sind die anderen gebildet,
so dass sie mit den Pixeln überlappen,
und die Flüssigkristallschicht
liegt zwischen den paarweisen Substraten. In einer solchen Flüssigkristallanzeigeplatte vom
aktiven Matrixtyp kann die Teilanzeige auch auf gleiche Weise wie
bei den Steuerverfahren der obengenannten Ausführungsformen durchgeführt werden. Es
wird darauf hingewiesen, dass bei der Flüssigkristallanzeigeplatte vom
aktiven Matrixtyp das Steuerverfahren so ausgeführt wird, dass die Schaltvorrichtungen
für die
einzelnen Pixel zum Halten der Spannung angeordnet sind. Wie später beschrieben
wird, ist daher bevorzugt, dass, wenn der Vollbildschirmanzeigezustand
in den Teilanzeigezustand geändert wird,
eine Änderung
in den Teilanzeigezustand ausgeführt
wird, nachdem AUS-Anzeigespannungen in die Pixel im Nicht-Anzeigebereich
geschrieben wurden.
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(Neunte Ausführungsform)
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Diese
Ausführungsform
erreicht eine Anzeige, die in der Teilanzeige nicht inkompatibel
ist. 14 ist eine Zeichnung, die zur Erklärung des
Teilanzeigezustands in einem Flüssigkristallanzeigegerät dieser
Ausführungsform
verwendet wird. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Flüssigkristallanzeigeplatte
einer normalerweise weißen
Art, auf der zum Beispiel 240 Linien × 320 Spalten von Pixeln (Punkten)
angezeigt werden können.
Eine Vollbildschirmanzeige ist möglich,
wenn dies notwendig ist; ein Teil des Vollbildschirms jedoch (zum
Beispiel nur die oberen 40 Linien, wie in 14 dargestellt
ist), kann im Anzeigezustand (Anzeigebereich D) sein, und der Rest
des Bereichs kann im Nicht-Anzeigezustand (Nicht-Anzeigebereich) sein. Da die Platte
der normalerweise weiße
Typ ist, wird der Nicht-Anzeigebereich weiß angezeigt.
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Eine
Konstruktion der Flüssigkristallanzeigeplatte
ist ähnlich
der ersten bis achten Ausführungsform,
wobei ein Flüssigkristall
zwischen einem Paar von Substraten liegt, Elektroden an Innenflächen der Substrate
angeordnet sind, um eine Spannung an eine Flüssigkristallschicht anzulegen,
und polarisierende Elemente an Außenflächen angeordnet sind, wenn
sie notwendig sind. Transmissive Achsen sind abhängig von der Art des Flüssigkristalls
unterschiedlich eingerichtet und sind so eingerichtet, dass, wie
allgemein bekannt ist, eine Anzeige weiß erscheint, wenn eine effektive
Spannung, die an den Flüssigkristall
angelegt wird, geringer als eine Schwellenspannung des Flüssigkristalls
ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die polarisierenden Elemente
nicht auf Polarisatoren beschränkt
sind, sondern zum Beispiel polarisierende Elemente sein können, die
Licht spezifischer Polarisationsachsen als Strahlenteiler durchlassen.
Als Flüssigkristall
können verschiedene
Arten verwendet werden, einschließlich jener Art, bei der Flüssigkristallmoleküle verdrillt orientiert
sind (wie ein TN-Typ und ein STN-Typ), homöotropisch orientiert sind,
vertikal orientiert sind, sowie eine Speicherart, wie ein ferroelektrischer
Typ. Ferner kann auch ein Flüssigkristall
vom Lichtstreuungstyp, wie ein polymerdispergierter Typ, verwendet
werden. In diesem Fall fehlen die polarisierenden Elemente und die
Orientierung der Flüssigkristallmoleküle ist so
eingestellt, dass der normalerweise weiße Typ erhalte wird. Wenn ferner
ein Kontrast, der höher
als jener im Falle der Flüssigkristallanzeigeplatte vom
normalerweise weißen
Typ ist, notwendig ist, ist eine Lichtabschirmungsschicht (ein Lichtabschirmungs-Frame
zwischen Öffnungsabschnitten
benachbarter Pixel) angeordnet.
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Um
aus der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 einen
lichtreflektiven Typ zu machen, ist ferner eine Lichtreflexionsplatte
an der Außenseite
eines der Substrate angeordnet oder eine Lichtreflexionselektrode
oder eine Lichtreflexionsschicht ist an einer Innenfläche eines
der Substrate angeordnet, wobei, wenn die effektive Spannung, die
an den Flüssigkristall
anzulegen ist, geringer als eine Schwellenspannung ist, die Orientierungsachsen
der Flüssigkristallmoleküle und transmissiven
Achsen der polarisierenden Elemente so eingestellt sind, dass das
vorangehende Lichtreflexionselement einfallendes Licht reflektiert.
Es wird darauf hingewiesen, dass in den meisten Flüssigkristallanzeigeplatten,
die den STN-Flüssigkristall
verwenden, ein Verzögerungsfilm zwischen
dem Flüssigkristall
und dem polarisierenden Element angeordnet ist. In einem solchen
Fall sind die transmissiven Achsen unter Berücksichtigung des Verzögerungsfilms
eingestellt. Damit die Flüssigkristallanzeigeplatte
ein transflektiver Typ wird, ist eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten der
Flüssigkristallanzeigeplatte
angeordnet; wobei, wenn die Beleuchtungseinheit beleuchtet wird,
die Flüssigkristallanzeigeplatte 1 als
transmissiver Typ verwendet wird, und wenn die Beleuchtungseinheit nicht
beleuchtet wird, die Platte als reflektiver Typ verwendet wird.
Für die
Anordnung des transflektiven Typs können verschiedenen Anordnungen
in Betracht gezogen werden, einschließlich einer Anordnung, in der
eine transflektive Platte an der Außenseite eines der Substrate
angeordnet ist, einer Anordnung, in der ein reflektiver Polarisator,
Licht durchlässt
und senkrecht zu diesem Licht einer Polarisationsachsenkomponente
reflektiert; und einer Anordnung, in der die Elektrode, die an der
Innenfläche
eines der Substrate zu bilden ist, so angeordnet ist, dass die Licht
halb durchlässt
(zum Beispiel ein Loch vorgesehen ist).
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Für eine Anordnung
der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 als
Farbanzeigetyp können
verschiedene Anordnungen in Betracht gezogen werden, einschließlich einer
Anordnung, in der ein Farbfilter an Innenflächen der Substrate im Falle
des reflektiven Typs oder des transflektiven Typs gebildet ist,
und einer Anordnung im Falle des transflektiven Typs, in der drei
Farben, die von der Beleuchtungseinheit beleuchtet werden, in Zeitserie
umgeschaltet werden.
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Im
Teilanzeigezustand der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 wird
die effektive Spannung gleich oder kleiner als eine AUS-Spannung,
die kleiner als die Schwellenspannung eingestellt ist, an den Flüssigkristall
des Nicht-Anzeigebereichs
eingestellt. Da die Flüssigkristallanzeigeplatte 1 der
normalerweise weiße
Typ ist, wird, wie zuvor beschrieben, der Nicht-Anzeigebereich in
weiß angezeigt,
wie in der Zeichnung dargestellt ist, und ein Bild wird in einer
Zwischenabstufung oder in schwarz in dem Anzeigebereich D angezeigt,
so dass ein Teilanzeigeschirm möglich
ist, ohne ein imkompatibles Ergebnis zu erzielen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass als Konstruktion der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 zusätzlich zu
der obengenannten Konstruktion eine Konstruktion wie jene der Flüssigkristallanzeigeplatte
vom aktiven Matrixtyp sein kann, wie bei 22 beschrieben, in
der nichtlineare Elemente mit zwei Anschlüssen für die Pixel angeordnet sind,
oder wie jene eines Flüssigkristallanzeigegeräts vom aktiven
Matrixtyp, wie in 23 dargestellt ist, in dem sowohl
Abtastelektroden wie auch Signalelektroden in einer Matrix an einem
der Substrate gebildet sind und Transistoren für einzelne Pixel gebildet sind.
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In
der Folge wird eine Anordnung beschrieben, um die effektive Spannung,
die gleich oder kleiner als die AUS-Spannung ist, an den Nicht-Anzeigebereich
anzulegen. 15 zeigt eine beispielhafte Konstruktion
eines Flüssigkristallanzeigegeräts. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet
eine normalerweise weiße
Flüssigkristallanzeigeplatte,
in der ein Substrat, auf dem mehrere Abtastelektroden gebildet sind, und
ein Substrat, auf dem mehrere Signalelektroden gebildet sind, so
angeordnet sind, dass sie einander mit einem Spalt von mehreren μm gegenüberliegen, und
ein Flüssigkristall,
wie zum Beispiel der zuvor beschriebene, in dem Spalt eingeschlossen
ist. Elektrische Felder werden an den Flüssigkristall angelegt, in dem
die Pixel (Punkte) in einer Matrix an den Kreuzungspunkten der Abtastelektroden
und der Signalelektroden angeordnet sind, so dass Anzeigebildschirme
gebildet werden. Hier wird zum Beispiel angenommen, dass 240 Linien × 320 Spalten
von Punkten auf einem Vollbildschirm angezeigt werden können, in
dem ein schraffierter Abschnitt D von 40 Linien × 160 Spalten in dem linken
oberen Abschnitt zum Beispiel ein Teilanzeigebereich ist und der
andere Bereich in einem Nicht-Anzeigezustand ist. Wählspannungen
werden an die Abtastelektroden in einer Wählperiode angelegt, EIN-Spannungen oder AUS-Spannungen
(oder Zwischenspannungen, falls erforderlich), die an die Signalelektroden
angelegt werden „ die
die obengenannten Abtastelektroden kreuzen, werden an den Flüssigkristall
bei den obengenannten Kreuzungsabschnitten angelegt, und Orientierungszustände von
Molekülen
des Flüssigkristalls
an diesen Abschnitten ändern
sich abhängig
von der EIN-Spannung und der AUS-Spannung,
durch die die Anzeige angesteuert wird. Es wird darauf hingewiesen,
dass in einer Nicht-Wählperiode Nicht-Wählspannungen an die Abtastelektroden
angelegt werden.
-
Anschließend stellt
ein Block 2 einen Y-Treiber dar, der selektiv die Wählspannungen
oder die Nicht-Wählspannungen
an die mehreren Abtastelektroden anlegt. Ein Block 3 stellt
einen X-Treiber dar, der die Signalspannungen (EIN-Spannungen, AUS-Spannungen
und Zwischenspannungen, falls erforderlich) gemäß den Anzeigedaten Dn an die
Signalelektroden anlegt. Eine Antriebsspannungserzeugungsschaltung,
die durch einen Block 4 dargestellt ist, bildet mehrere
Spannungspegel, die zum Ansteuern des Flüssigkristalls notwendig sind,
und die mehreren Spannungspegel, die darin gebildet sind, werden
zu dem X-Treiber 3 oder dem Y-Treiber 2 geleitet.
Von den zugeführten
Spannungspegeln wählt
der jeweilige Treiber vorbestimmte Spannungspegel entsprechend Zeitgebersignalen
und Anzeigedaten und legt die gewählten Spannungspegel an die Signalspannungen
und die Abtastelektroden der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 an.
Ein Block 5 stellt eine LCD-Steuerung dar, die Zeitgebersignale
CLY, FRM, CLX und LP, Anzeigdaten DN und ein Steuersignal PD bildet,
die für
die vorangehenden Schaltungen notwendig sind, und ist an einen Systembus
eines elektronischen Geräts
angeschlossen, das dieses Flüssigkristallanzeigegerät enthält. Ein
Block 6 stellt eine Energiequelle dar, die außerhalb
des Flüssigkristallanzeigegeräts angeordnet
ist, um Energie zu dem Flüssigkristallanzeigegerät zu leiten.
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Diese
Schaltungsblöcke
der Flüssigkristallanzeigeplatte
in dieser Ausführungsform
sind mit jenen der ersten bis achten Ausführungsform identisch; insbesondere,
kann bei der Flüssigkristallanzeigeplatte
vom passiven Matrixtyp die Teilanzeige durch dasselbe Steuerverfahren
implementiert werden, wie jenes für die erste bis achte Ausführungsform.
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Die
folgende Beschreibung des Steuerverfahrens verwendet als beispielhaftes
Steuerverfahren jenes, das unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben
wurde, das die Abtastelektrode für
jede Linie wählt.
Es kann jedoch eine gleichzeitige Wahl von mehreren Linien durch
Verwendung des MLS-Steuerverfahrens verwendet werden.
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16 zeigt
beispielhafte Zeitablaufdiagramme des Flüssigkristallanzeigegeräts in 15 in
einem Teilanzeigezustand unter der Annahme, dass das Ziel die Flüssigkristallanzeigeplatte
vom passiven Matrixtyp ist. Dn bezeichnet Anzeigedaten, die von
der Steuerung 5 zu dem X-Treiber 3 übertragen werden, und eine
Periode, in der die Anzeigedaten übertragen werden, ist durch
einen schraffierten Block dargestellt. Dieser schraffierte Blockteil
führt eine
Hochgeschwindigkeitsübertragung
der Anzeigedaten Dn für
eine Anzeigelinie (Abtastelektrode) von der Steuerung 5 zu
dem X-Treiber 3 durch. CLX stellt einen Übertragungstakt
dar, der eine Übertragungssteuerung
der Anzeigedaten Dn von der Steuerung 5 zu dem X-Treiber 3 ausführt. Der
X-Treiber 3 enthält ein
Schieberegister und ermöglicht,
dass dieses Schieberegister synchron mit dem Takt CLX arbeitet, um
die Anzeigedaten Dn sequenziell für eine Anzeigelinie in diesem
Schieberegister und einer Latch-Schaltung für eine temporäre Periode
zu übertragen.
Bei dem X-Treiber 3 mit eingebautem RAM, wie in 11 dargestellt
ist, werden die Anzeigedaten in einem RAM 25 gespeichert.
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LP
bezeichnet ein Daten-Latch-Signal, das die Anzeigedaten Dn für eine Linie
gemeinsam von dem Schieberegister und der Latch-Schaltung in der Latch-Schaltung
der nächsten
Stufe des X-Treibers 3 zwischenspeichert. Die Zahlen, die
entlang LP angegeben sind, sind die Liniennummern (Abtastliniennummern)
der Anzeigedaten Dn, die zu der Latch-Schaltung des X-Treibers 3 übertragen
werden. Das heißt,
die Anzeigedaten Dn werden im Voraus von der Steuerung 5 zu
dem X-Treiber 3 in einer Wählperiode vor der Ausgabe der
Signalspannung übertragen,
die den Anzeigedaten Dn entspricht. Da zum Beispiel die 40. Linie
der Anzeigedaten beim 40. LP zwischengespeichert wird, wird sie
im Voraus entsprechend dem Takt CLX übertragen. Entsprechend den
Anzeigedaten Dn, die in der Latch-Schaltung zwischengespeichert sind,
gibt der X-Treiber 3 einen Spannungspegel aus, der aus
mehreren Spannungspegeln gewählt
ist (EIN-Spannungen, AUS-Spannungen und Zwischenspannungen, falls
erforderlich), die von der Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 zugeführt werden.
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CLY
bezeichnet einen Abtastsignalübertragungstakt
für jede
einzelne Abtastlinienwählperiode. FRM
bezeichnet ein Bildschirm-Abtaststartsignal für jede einzelne Frame-Periode. Der Y-Treiber 2 enthält ein Schieberegister
und dieses Schieberegister gibt das Bildschirm-Abtaststartsignal FRM an sich selbst ein
und überträgt der Reihe
nach FRM entsprechend dem Takt CLY. Gemäß dieser Übertragung gibt der Y-Treiber 2 der
Reihe nach die Wählspannungen
(VC oder MVS) an die Abtastelektroden aus. Die Zahlen, die entlang
CLY angegeben sind, sind Nummern der Abtastelektroden, an welche
die Wählspannungen angelegt
werden. wenn zum Beispiel das 40. CLY eingegeben wird, legt der
Y-Treiber die Wählspannung
an die 40. Linie der Abtastelektrode in einer Ein-CLY-Zyklusperiode
an. Es wird darauf hingewiesen, dass PD ein Teilanzeigesteuersignal
bezeichnet, das den Y-Treiber 2 steuert. In einer Periode,
in der dieses Steuersignal PD beim H-Pegel ist, werden die Wählspannungen
(VS oder MVS) der Reihe nach vom Y-Treiber 2 ausgegeben;
während
in einer Periode, in der das Steuersignal PD beim L-Pegel ist, die Nicht-Wählspannungen
(VC) an alle Abtastelektroden ausgegeben werden. Eine solche Steuerung kann
leicht angeordnet werden, wenn der Ausgang der Wählspannungen unterbunden ist
und ein Gate, dass alle Ausgänge
zu Nicht-Wählspannungen macht,
in dem Y-Treiber 2 enthalten
ist.
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Wenn
zum Beispiel die 3. Linie Y3 ist, die 43. Linie Y43 ist, die 80.
Spalte X80 ist und die 240. Spalte X240 ist, sind die anzulegenden
Spannungen in der Figur angegeben. Y43 und X240 sind eine Abtastelektrode
beziehungsweise eine Signalelektrode im Nicht-Anzeigebereich. Es
wird darauf hingewiesen, dass alle Pixel der 80. Spalte als EIN-Anzeigen angeordnet
sind. VS und MVS stellen eines Wählspannung
an der positiven Seite beziehungsweise eine Wählspannung an der negativen
Seite dar; VX und MVX sind eine Signalspannung an der positiven
Seite beziehungsweise eine Signalspannung an der negativen Seite;
und VX und MVX sind in Bezug auf VC als zentrales Potenzial zueinander
symmetrisch, dem VX und MVX ähnlich
sind. MVX wird an die Signalelektroden der EIN-Pixel der Linie angelegt,
an welche die Wählspannung
VX angelegt wird, und VX wird an die Signalelektroden der AUS-Pixel
angelegt. VX wird an die Signalelektroden der EIN-Pixel der Linie
angelegt, an die die Wählspannung
MVS angelegt wird, und MVX wird an die Signalelektroden der AUS-Pixel
angelegt.
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PD
ist in einer Periode, wenn die 40 Linien im Anzeigebereich D gewählt werden,
beim H-Pegel. In anderen Perioden ist PD beim L-Pegel. In der Periode,
wenn PD beim H-Pegel ist, erzeugt der Y-Treiber 2 die Spannung
VS (MVS), die der Reihe nach die erste Linie bis zur vierzigsten
Linie einzeln wählt,
um die Abtastelektroden anzusteuern. Für die Abtastelektroden werden
der VX-Ausgang und MVX-Ausgang
in der Einheit von mehreren Abtastelektroden umgeschaltet und eine
Linienumkehrsteuerung wird ausgeführt. An Abtastelektroden, die
nicht die eine gewählte
Linie sind, wird die Nicht-Wählspannung VC
angelegt. In der Periode, in der PD beim L-Pegel ist, sind alle
Ausgänge
vom Y-Treiber 2 bei Nicht-Wählspannungspegeln.
Effektive Spannungen, die an den Flüssigkristall der 41. bis 240.
Linie angelegt werden, an die die Wählspannungen nicht angelegt
werden, sind deutlicher geringer als die effektiven Spannungen,
die an den Aus-Pixel-Flüssigkristall
angelegt werden. In diesem Fall gehen daher die 41. bis 240. Linie
alle in den Nicht-Anzeigezustand.
In der Wählperiode
im Nicht-Anzeigebereich werden die Nicht-Wählspannungspegel an die Abtastelektroden
angelegt; an die Signalelektroden werden jedoch entweder vorbestimmte
Spannungspegel vom X-Treiber 3 entsprechend PD oder Spannungspegel entsprechend
den Anzeigedaten, die im C-Treiber 3 gespeichert sind,
angelegt. Dennoch ist bevorzugt, dass in einer Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
im Nicht-Anzeigebereich die Signalspannungen periodisch invertierend
entsprechend VC als Referenz angelegt werden können. Zum Beispiel ist bevorzugt, dass
die Polarität
der Signalspannungen in jedem Frame oder periodisch in einer kürzeren Periode
in der Einheit einer Periode, die länger als die Wählperiode
ist, invertiert werden kann.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass in dieser Ausführungsform, wie in der Figur
mit Dn, CLX und LP dargestellt ist, in Bezug auf die Datenübertragung entsprechend
der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode eine
Anzeigedatenübertragung
zu dem X-Treiber 3 nur für die Daten ausgeführt wird,
die in der 1. bis 40. Linie angezeigt werden sollen, aber für die Daten
aufgehoben wird, die in der 41. bis 240. Linie angezeigt werden
sollen. Während
im Falle der Flüssigkristallanzeigeplatte
vom Matrixtyp der X-Treiber 3 die Signalspannung entsprechend
der Anzeige einer bestimmten Linie ausgibt, muss die Anzeigedatenübertragung
für eine
Linie, die als nächste
ausgewählt wird,
ausgeführt
werden; daher geht die Datenübertragungsperiode
PD um die Wählperiode
für eine
Abtastlinie voran.
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Die
Datenübertragung
für 320
Punkte für
die erste Linie besteht aus der Übertragung
von Anzeigedaten für
die erste Hälfte
von 160 Punkten und die Übertragung
von AUS-Anzeigedaten
für die
zweite Hälfte
von 160 Punkten. Die Datenübertragung
für die
2. bis 40. Linie ist nur für
die Anzeigedaten der ersten Hälfte
von 160 Punkten und die Übertragung der
AUS-Datenanzeigedaten für
die zweite Hälfte von
160 Punkten wird aufgehoben, da sie nicht notwendig ist. Da der
X-Treiber 2 eine Latch-Schaltung (eine Speicherschaltung)
enthält,
um Anzeigedaten für
eine Linie zu speichern, setzt die rechte Hälfte des X-Treibers 3 die
Speicherung der AUS-Anzeigedaten fort, die früher übertragen wurden, selbst wenn
keine Datenübertragung
für die
zweite Hälfte
von 160 Punkten ausgeführt
wird, und die rechte Hälfte
des X-Treibers 3 setzt die Ausgabe der Signalspannungen
fort, um die Anzeige auf AUS zu schalten. Wenn die Anzeige auf diese
Weise ausgeschaltet wird, werden die effektiven Spannungen an den
Flüssigkristall für den rechten
halben Bildschirm in den oberen 40 Linien angelegt.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass in der vorangehenden Ausführungsform
der einfachen Beschreibung wegen der Fall des Steuerverfahrens beschrieben
wurde, in dem eine linienweise Ansteuerung verwendet wird, um die
Abtastelektroden Linie für
Linie der Reihe nach zu wählen,
und der Polaritätsumkehrzyklus
der Flüssigkristall-Antriebsspannungen
eine Ein-Frame-Periode ist, mit dem Zentrumspotenzial VC als Nicht-Wählspannung.
Wie jedoch zuvor in den einzelnen Ausführungsformen beschrieben wurde,
kann das sogenannte MLS-Steuerverfahren verwendet werden. Mit diesem
Verfahren werden die Abtastelektroden gleichzeitig in der Einheit
mehrerer Linien gewählt,
wie zwei Linien oder vier Linien der Abtastelektroden, und eine
sequenzielle Wahl wird auf der Einheitsbasis ausgeführt, so dass
dieselben Abtastelektroden mehrere Male innerhalb einer Ein-Frame-Periode
gewählt
werden.
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Wie
zuvor beschrieben, werden in dem Flüssigkristallanzeigegerät mit passiver
Matrix zum Anlegen effektiver Spannungen gleich oder kleiner als
die AUS-Spannung
an den Flüssigkristall
im Nicht-Anzeigebereich, wenn der Nicht-Anzeigebereich einem Teil
von Abtastelektroden entspricht, Nicht-Wählspannungen immer an die Abtastelektroden
in einem Bereich angelegt, der im Nicht-Anzeigezustand sein soll;
wenn der Nicht-Anzeigebereich
einem Teil von Signalelektroden entspricht, werden Spannungen, die
eine AUS-Anzeige verursachen, immer an die Signalelektroden in dem
Bereich angelegt, der im Nicht-Anzeigezustand sein soll.
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(Zehnte Ausführungsform)
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In
der zuvor beschriebenen neunten Ausführungsform kann, wie bei der
Konstruktion der Flüssigkristallanzeigeplatte 1 ein
Flüssigkristallanzeigegerät vom aktiven
Matrixtyp verwendet werden, zusätzlich zu
der Konstruktion mit passiver Matrix, wie der zuvor beschriebenen.
In dieser Ausführungsform
wird unter Verwendung einer Flüssigkristallanzeigeplatte
vom aktiven Matrixtyp für
die Flüssigkristallanzeigeplatte 1 eine
Ansteuerung ähnlich
jener für
die neunte Ausführungsform
durchgeführt.
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Als
Flüssigkristallanzeigeplatte
vom aktiven Matrixtyp kann, wie unter Bezugnahme auf 22 beschrieben
ist, eine Flüssigkristallanzeigeplatte vom
aktiven Matrixtyp verwendet werden, in der eine Umschaltvorrichtung,
die aus einem nichtlinearen Element mit zwei Anschlüssen gebildet
ist, wie einer Dünnfilmdiode,
die als MIM bezeichnet wird, für
einzelne Pixel angeordnet ist. In diesem Fall wird entweder die
Abtastelektrode 112 oder eine Signalelektrode 113,
ein Element 115, das an die obengenannte angeschlossen
ist, und eine Pixelelektrode, die an das Element 115 angeschlossen
ist, auf einem Elementsubstrat gebildet; und die andere Elektrode
ist auf einem gegenüberliegenden
Substrat gebildet; wodurch das nichtlineare Element 115 mit
zwei Anschlüssen
und eine Flüssigkristallschicht 114 elektrisch
in Serie zwischen der Abtastelektrode 112 und der Signalelektrode 113 angeschlossen
sind. Für
ein Steuerverfahren wird eine Wählspannung,
wie jene, die in 16 mit Y3 dargestellt ist, an
die Signalelektrode 112 angelegt, so dass das Element 115 in
einem leitenden Zustand sein kann, und eine Signalspannung, die
an die Signalelektrode 113 ausgegeben wird, wird in die
Flüssigkristallschicht 114 geschrieben.
Wenn eine Nicht-Wählspannung
an die Abtastelektrode 112 angelegt wird, geht das Element 115 wegen
seines erhöhten
Widerstands in einen nichtleitenden Zustand, so dass die Spannung,
die an die Flüssigkristallschicht 114 angelegt
wird, gehalten werden kann.
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Ferner
kann für
die Flüssigkristallanzeigeplatte 1 eine
Flüssigkristallanzeigeplatte
vom aktiven Matrixtyp verwendet werden, die Transistoren für die Pixel
besitzt, die als äquivalentes
Schaltungsdiagramm von 23 dargestellt ist. Diese Platte
ist so konstruiert, dass eines (ein Elementsubstrat) von paarweisen
Substraten, mehrere Abtastelektroden 112 und mehrere Signalelektroden 113 in
einer Matrix gebildet sind, eine Umschaltvorrichtung, die aus einem
Transistor 117 gebildet ist, für jedes Pixel in der Nähe, wo die
Abtastelektrode 112 und die Signalelektrode 113 einander
kreuzen, gebildet ist, und eine Pixelelektrode, die an die Umschaltvorrichtung
angeschlossen ist, für
jedes Pixel gebildet ist. Auf dem anderen Substrat, das mit einem
vorbestimmten Spalt angeordnet wird, so dass es dem vorangehenden Substrat
gegenüberliegt,
ist eine gemeinsame Elektrode, die an ein gemeinsames Potenzial 118 angeschlossen
ist, angeordnet, falls dies notwendig ist (es gibt einen Fall, dass
die gemeinsame Elektrode auf dem Elementsubstrat gebildet ist).
Ein Teil zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode in
einem Flüssigkristall,
der zwischen den gepaarten Substraten liegt, ist die Flüssigkristallschicht 114,
die für
jedes Pixel angesteuert wird. Wie allgemein bekannt ist, ist ein
Gate des Transistors 117, der für jedes Pixel angeordnet ist,
an die Abtastelektrode 112 angeschlossen, eine Source ist
an die Signalelektrode 113 angeschlossen, und ein Drain
ist an die Pixelelektrode angeschlossen. Sie können entsprechend der Wählspannung,
die in einer Wählperiode
angelegt wird, leitend sein, und sie leiten ein Datensignal durch
den Transistor 117 zu der Pixelelektrode. Wenn die Nicht-Wählspannung
an die Abtastelektrode 112 angelegt wird, wird der Transistor 117 nicht leitend.
Wenn die Notwendigkeit besteht, wird das Elementsubstrat an einen Speicherkondensator
angeschlossen, der an die Pixelelektrode angeschlossen ist, so dass
angelegte Spannungen gespeichert und gehalten werden. Es wird darauf
hingewiesen, dass für
den Transistor 117 ein Dünnfilmtransistor verwendet
wird, wenn das Elementsubstrat ein isoliertes Substrat, wie ein
Glassubstrat ist, und ein MOS-Transistor verwendet wird, wenn das
Elementsubstrat ein Halbleitersubstrat ist.
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In
einem Flüssigkristallanzeigegerät vom aktiven
Matrixtyp, wie zuvor beschrieben, wird eine Art der Anlegung der
effektiven Spannung gleich oder kleiner als die AUS-Spannung an den Flüssigkristall für Pixel,
die im Nicht-Anzeigebereich
angeordnet sind, der in einem Anzeigebildschirm eingestellt wird, in
der Folge beschrieben.
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Wie
in 17 dargestellt ist, ist die Anordnung derart,
dass in einer Verschiebungsperiode, wenn ein Vollbildschirmanzeigezustand
sich zu einem Teilanzeigezustand ändert, Spannungen gleich oder
kleiner der AUS-Spannung zumindest in den Flüssigkristall für Pixel
in einem Nicht-Anzeigebereich zumindest in einer Ein-Frame-Periode (1F) geschrieben
werden. Das heißt,
Spannungen gleich oder kleiner als die AUS-Spannung werden zu den Pixeln 116 geschrieben,
die im Nicht-Anzeigezustand im ersten Frame sein sollen, der in
den Teilanzeigezustand geändert
wird (Periode T in der Figur). In diesem Fall, wie in der Figur
dargestellt ist, wird das Teilanzeigesteuersignal PD auf den H-Pegel
gestellt, selbst in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode im Nicht-Anzeigebereich im
ersten Frame, und Wählspannungen
werden an die Abtastelektroden 112 im Nicht-Anzeigebereich
angelegt, so dass die Umschaltvorrichtungen 115 und 117 für die einzelnen
Pixel leitend sein können,
wodurch Spannungen gleich oder kleiner als die AUS-Spannung zu den Flüssigkristallschichten 114 für die Pixel
im Nicht-Anzeigebereich
geschrieben werden können.
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Ferner
kann eine Anordnung wie in der Folge beschrieben sein. Wenn der
Flüssigkristall
ein Speicherflüssigkristall
ist, ist die Anordnung derart, dass in der Periode T alle Abtastelektroden
nicht abgetastet werden; das Steuersignal PD wird jedoch nur in der
Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
auf den H-Pegel gestellt, Wählspannungen
werden nur an die Abtastelektroden im Nicht-Anzeigebereich angelegt; eine sequenzielle
Wahl wird nur für
die Abtastelektroden 112 ausgeführt, die dem Nicht-Anzeigebereich entsprechen,
so dass die Umschaltvorrichtungen leitend sein können, und dann werden Spannungen gleich
oder kleiner als die AUS-Spannung nur zu den Flüssigkristallschichten 114 für die Pixel
im Nicht-Anzeigebereich
geschrieben. In dieser Anordnung werden in der T-Periode Nicht-Wählspannungen
an die Abtastelektroden 112 entsprechend dem Anzeigebereich
D angelegt, und Spannungen der Flüssigkristallschicht für die entsprechenden
Pixel werden nicht neugeschrieben.
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In
dem folgenden zweiten Frame und danach kann eine Anordnung so sein,
dass Nicht-Wählspannungen
immer an die Abtastelektroden 112 in dem Nicht-Anzeigebereich
angelegt werden, so dass die Schaltvorrichtungen 115 und 117 immer
nichtleitend sind, und die Spannungen, die an die Pixelelektroden angelegt
werden, werden bei den Spannungen gehalten, die gleich oder kleiner
als die AUS-Spannung sind, die zu den Pixeln 116 in dem
ersten Frame (Periode T) geschrieben werden, das heißt, in der
Periode, wenn die Spannungen, die an die Pixelelektroden angelegt
werden, so verschoben sind, dass sie im Teilanzeigezustand sind.
Bei der Flüssigkristallanzeigeplatte
vom aktiven Matrixtyp sind diese Schritte notwendig, da die einzelnen
Pixel 116 unter Verwendung der Speicherkondensatoren weiterhin
Spannungen halten, die in einer Wählperiode angelegt werden.
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Wie
in 15 dargestellt ist, können ferner im Teilanzeigezustand,
wenn ein Nicht-Anzeigebereich (ein Nicht-Anzeigebereich an der rechten
Seite des Anzeigebereichs D in 15) angeordnet
ist, oder wenn ein Nicht-Anzeigebereich nur in senkrechter Richtung
(vertikaler Richtung) auf dem Bildschirm angeordnet ist, obwohl
Wählspannungen
an Abtastelektroden angelegt werden, Spannungen gleich oder kleiner
der AUS-Spannung, die AUS-Anzeigen
sein sollen, immer an die Signalelektroden 113 für den Bereich
angelegt werden, der im Nicht-Anzeigezustand sein soll. Obwohl die
Schaltvorrichtungen 115 und 117 entsprechend der
Wählspannung,
die an die Abtastelektroden 112 angelegt wird, leitend
werden, können
durch diese Anordnung Spannungen gleich oder kleiner der AUS-Spannung
weiter an die entsprechenden Pixelelektroden angelegt werden, um den
Nicht-Anzeigebereich zu bewirken.
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Die
vorangehende Anordnung, in der effektive Spannungen gleich oder
kleiner der AUS-Spannung an den Flüssigkristall für die Pixel
angelegt werden, die im Nicht-Anzeigebereich angeordnet sind, kann
mit Hilfe einer einfacheren Schaltung implementiert werden. Wenn
der Teilanzeigebereich D in senkrechter Richtung (vertikaler Richtung)
auf dem Bildschirm gebildet wird, können ferner viele Abschnitte
von Komponenten, wie die Steuerung 5, die Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4,
der X-Treiber 3 und der Y-Treiber 2, in der Nicht-Anzeigelinienzugriffsperiode
im Teilanzeigezustand angehalten werden. Bei dem normalerweise weißen Typ
wird ferner eine geringere Spannung an Pixel im Nicht-Anzeigebereich
bei der AUS-Anzeige
angelegt. Dies ermöglicht
eine deutliche Verringerung des Energieverbrauchs durch die Treiberschaltung.
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Bei
dem normalerweise weißen
Typ sind ferner im Falle eines Flüssigkristalls, wie vom Typ
mit horizontaler Orientierung, Flüssigkristallmoleküle horizontal
im Nicht-Anzeigebereich
orientiert. Da die Dielektrizitätskonstante
von Flüssigkristallmolekülen im horizontalen
Orientierungszustand gering ist, ist der Lade- und Entladestrom
aufgrund des Flüssigkristalls im
Nicht-Anzeigebereich
verringert; daher kann der Energieverbrauch durch die gesamte Anzeigevorrichtung
deutlich stärker
verringert werden als im Falle des Vollbildschirmanzeigezustandes.
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Wie
zuvor beschrieben, kann gemäß der neunten
und zehnten Ausführungsform,
mit dem Flüssigkristallanzeigegerät vom reflektiven
Typ oder transflektiven Typ, die einen Teilanzeigezustand ermöglicht,
in dem nur ein Teilbereich in einem Vollbildschirm in einem Anzeigezustand
ist und ein anderer Bereich in einem Nicht-Anzeigezustand ist, die
Anzeige erreicht werden, die im Teilanzeigezustand nicht inkompatibel
ist, und gleichzeitig kann eine deutliche Verringerung im Energieverbrauch
erreicht werden.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die erste bis zehnte Ausführungsform
nicht nur bei dem Flüssigkristallanzeigegerät angewendet
werden kann, sondern auch bei anderen elektrooptischen Vorrichtungen,
in welchen Abtastelektroden und Signalelektroden in einer Matrix
zur Bildung von Pixeln angeordnet sind. Zum Beispiel kann sie bei
einer Plasma-Anzeigeplatte (PDP), einer Elektrolumineszenz- (EL)
Vorrichtung, und einer Feldemissionsvorrichtung (FED) angewendet
werden.
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(Ausführungsform eines elektronischen
Geräts)
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24 ist eine Zeichnung, die ein Erscheinungsbild
eines elektronischen Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Das Bezugszeichen 220 bezeichnet ein Informationsgerät mit einer
tragbaren Telefonfunktion, das eine Batterie als Stromquelle verwendet.
Das Bezugszeichen 221 bezeichnet eine Anzeigeeinheit, die
entweder eine elektrooptische Vorrichtung vom Matrixtyp oder das
Flüssigkristallanzeigegerät gemäß den zuvor
beschriebenen Ausführungsformen
verwendet. In dieser Anzeigeeinheit geht der Bildschirm in eine
Vollbildschirmanzeige, wenn notwendig, wie in der Figur dargestellt ist;
in einer Wartezeit, wie einer Telefonanrufwartezeit, jedoch geht
nur ein Anzeigebereich 221D, der ein Teil der Anzeigeeinheit 221 ist,
teilweise in einen Anzeigezustand. Das Bezugszeichen 230 bezeichnet
einen Stift, der als Eingabemittel dient. Bei der Anzeigeeinheit 221 mit
einem Berührungsbildschirm an
der Vorderseite, wird der Stift 230, während ein Bildschirm betrachtet
wird, verwendet, um auf den Anzeigeabschnitt zu pressen, so dass
eine Umschalteingabe möglich
ist.
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25 ist ein beispielhaftes Teilschaltungsdiagramm
des elektronischen Geräts.
Das Bezugszeichen 222 bezeichnet μPU (eine Mikroprozessoreinheit),
die das elektronische Gerät 220 vollständig steuert; 223 bezeichnet
einen Speicher, der verschiedene Arten von Daten, wie Programme,
Informationen und Anzeigedaten speichert; und 24 bezeichnet einen
Oszillator als Zeitstandardquelle. Entsprechend dem Oszillator 224 erzeugt
die μPU
222 Betriebstaktsignale in dem elektronischen Gerät 220 und
leitet sie zu einzelnen Schaltungsblöcken. Die Schaltungsblöcke sind
durch einen Systembus 225 aneinander angeschlossen und
sind auch an andere Blöcke,
wie eine Eingabe-/Ausgabeeinheit, angeschlossen. Energie wird diesen
Schaltungsblöcken von
einer Batteriequelle 6 zugeleitet. Die Anzeigeeinheit 221 enthält Elemente
wie jene, die in 1 dargestellt sind, die eine
Flüssigkristallanzeigeplatte 1, der
Y-Treiber 2, der X-Treiber 3, die Antriebsspannungserzeugungsschaltung 4 und
die Steuerung 5 sind. Die Funktion der Steuerung 5 kann
gleichzeitig von der μPU
222 übernommen
werden.
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Dadurch
ermöglicht
die Verwendung der elektrooptischen Vorrichtung und des Flüssigkristallanzeigegeräts gemäß den vorangehenden
Ausführungsformen,
dass ein Bildschirm im Teilanzeigezustand von Interesse und original
ist, zusätzlich
zu der Verringerung des gesamten Energieverbrauchs durch das elektronische
Gerät.
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Ferner
ist eine Anordnung, wie die in der Folge beschriebene, bevorzugt,
da der Energieverbrauch minimiert werden kann, um die Lebensdauer der
Batterie zu verlängern.
Das heißt,
als Anzeigeeinheit wird eine Anzeigeeinheit vom reflektiven Typ
verwendet; oder es wird die Anzeigeeinheit vom transflektiven Typ
verwendet, in dem zwar eine Lichtquelle für eine Gegenbeleuchtung der
Anzeigeeinheit enthalten ist, aber die Anzeige zu einer Anzeige
der reflektiven Art wird, wenn die Lichtquelle nicht verwendet wird,
und das Beleuchtungslicht durchgelassen wird, so dass die Anzeige
zu einer transmissiven Anzeige wird, wenn die Lichtquelle verwendet
wird. Mit dem elektronischen Gerät
dieser Ausführungsform kehrt
ferner die Anzeigeeinheit in einer Wartezeit, nachdem ein Zustand,
in dem das Gerät
nicht betrieben wurde, länger
als eine konstante Zeit gedauert hat, in den Teilanzeigezustand,
um die Energie zu minimieren, die von dem Treiber und der Steuerung
zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit verbraucht wird; daher kann die
Lebensdauer der Batterie weiter verlängert werden.
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(Industrielle Anwendbarkeit)
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird bei einem elektronischen Gerät, wie einem tragbaren Telefon,
das mit langen Bereitschaftszeiten verwendet wird, der Modus einer
Anzeigeeinheit in den Bereitschaftszeiten in einen Teilanzeigezustand
gewechselt, in dem nur notwendig Abschnitte angezeigt werden; dadurch
kann das elektronische Gerät
erhalten werden, das einen geringeren Energieverbrauch hat.