[发明专利]图象显示装置及其驱动方法

说明书

背景技术

本发明涉及图象显示装置及其驱动方法，特别是涉及适用于根据多灰度等级的数字信号显示图象的图象显示装置及其驱动方法。

以前，作为图象显示装置，在用于图象显示的显示区域中，矩阵状地配置多条信号线和多条扫描线，同时在各条信号线和各条扫描线相互交叉的交叉点近旁的各区域中，配置通过开关元件与各条信号线和各条扫描线连接的象素，在非显示区域中，配置用于驱动扫描线的扫描电路和用于驱动信号线的驱动电路，这是众所周知的。作为驱动电路，例如，在Extended Abstracts of the 1997 International Conference on SolidState Devices and Materials pp.348-349中，如在它的图2n上记载的那样，具有输入6比特64灰度等级的数字信号，根据这个数字信号产生64灰度等级的电压那样的构成。

具体地，这个驱动电路是由备有移位寄存器，数据总线，2个锁存器和DA变换电路那样地构成的，在移位寄存器和一个锁存器之间配置用于传输6比特的二进制数据的数据总线，另一个锁存器与各条数据总线连接。这时，将用于驱动1条信号线的锁存器分成6个系统，各系统的输入侧分别与数据总线连接。即数据总线和一个锁存器通过6条线连接起来。通过从移位寄存器输出的锁存器脉冲将在6条线数据总线上输入的6比特的二进制数据存储在一个锁存器中，将数据存储在全部锁存器中后，通过锁存器脉冲将存储在一个锁存器中的数据传输到另一个锁存器并存储起来。存储在另一个锁存器中的数据一直保持到再次进行锁存为止，存储在另一个锁存器中的数据通过DA变换电路变换成64种灰度等级电压中的1个灰度等级电压，将经变换后的1个灰度等级电压输出到信号线。

在图象显示装置中内置驱动电路的情形中，当图象显示装置的显示灰度等级数(即数据的比特数)增多时，伴随着数据线的增加，驱动电路的制作范围增大。但是，因为随着显示灰度等级数的增加，驱动电路的制作范围增大，所以非显示区域增大，从而需要对驱动电路的制作范围进行限制。例如为了用彩色纵带的象素实现200象素/英寸的精细度的图象显示装置，信号线的间隔为2.54mm÷200÷3色≌约42μm，在该间隔中，必须配置用于驱动1条信号线的电路。

然而，为了实现200象素/英寸的精细度的图象显示装置，采用已有的构成时，因为接线数很多，所以不能将信号线间隔做到要求的尺度。

即，在已有技术中，形成用6条线连接数据总线和一个锁存器，用6条线连接该锁存器和另一个锁存器，用6条线连接另一个锁存器和DA变换电路，将6比特的二进制数据传输到DA变换电路的构成。而且，用2种金属作为将用于薄膜晶体管(以下称为TFT)栅极的栅极金属，TFT的源极，漏极连接起来的接线，使用3种以上的金属时使工序数增加，成本提高，一般是不适合的。因此，将连接在2个锁存器之间的数据总线和DA变换电路的6条接线(纵向接线)，和配置在DA变换电路上与这个纵向接线交叉的方向上的横向的多灰度电压线组分别用一层的接线层，并且纵向的6条接线不能重叠，不得不并列地进行接线。所以，作为布局规则当空隙4μm，接线4μm时，为了有6条接线，需要(4+4)×6条＝48μm的宽度，超过了要求的42μm的线宽度。

又，灰度等级数的增大对TFT的个数也有很大的影响，当数据的比特数为k比特时，仅在DA变换电路中，就需要配置k×2^k个(6比特时为384个)TFT。进一步，因为2个电路一组地配置k比特的锁存电路，所以只要不能以1μm以下的布局规则形成，上述情况在现实中是不可能的。

又，内置在图象显示装置中的驱动电路必须尽可能地抑制电力消耗。即，图象显示装置的电力消耗与适用的制成品的由电池决定的工作时间等有很大的关系。驱动电路消耗的电力中的一部分是数据总线消耗的电力。数据总线起着将来自外部的输入数据传输到锁存器的功能。数据总线的数据传输速度很高，是一种电力消耗最大的接线。因为这个数据总线消耗的电力与接线电容，数据变化次数和信号电压的二次方成正比，所以为了减少数据总线的电力，削减接线电容，数据变化次数和信号电压是有效的。在数据总线的接线电容中，接线交叉电容显示出大的电容量。