JP3840377B2 - アクティブマトリックスディスプレイを駆動するための節電回路及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の背景】
(技術分野)
本発明は、電子回路に関連する。より詳しくは、本発明は、アクティブマトリックス(薄膜トランジスタ)液晶ディスプレイを駆動するための電子回路に関連する。
【従来の技術】
【特許文献1】
米国特許第 4,652,872 号明細書
【特許文献2】
米国特許第 4,864,182 号明細書
【特許文献3】
米国特許第 4,888,523 号明細書
【特許文献4】
米国特許第 6,049,321 号明細書
【特許文献5】
米国特許第 6,169,532 号明細書
【特許文献6】
米国特許第 5,528,256 号明細書
【特許文献7】
特開平 04-355789 号公報
(関連技術の説明)
アクティブマトリックス(薄膜トランジスタ)液晶ディスプレイ(LCD)技術の種々の面における近年の進歩と共に、アクティブマトリックスディスプレイのここ数年における普及には目を見張るものがある。アクティブマトリックスディスプレイは、今日では、ノートブックコンピュータを含む、非常に広範な電子製品で使用されており、アクティブマトリックスディスプレイのカラーバージョンも今では珍しいものではない。
【0002】
アクティブマトリックスディスプレイでは、行及び列電極がマトリックスを形成し、各行及び列電極の交差部が表示セルとなっている。表示セルは、典型的には、1つのトランジスタすなわちスイッチから構成される。モノクロディスプレイでは、各表示セルは、単一のグレースケールピクセル(画素)すなわちディスプレイのドットに対応する。カラーディスプレイの場合は、互いに近接する3つの表示セル(典型的には、1つの赤、1つの緑、及び1つの青)のグループが、ディスプレイの単一のカラーピクセルまたはドットに対応する。例えば、カラーのVGAディスプレイは、カラーピクセルについて480の行と640の列の解像度を有する。各カラーピクセルについて3つのセルが必要であるので、480の行電極と共に640×3=1,920の列電極が典型的には存在する。本質的に、より高い解像度のディスプレイは、より多くの行及び列電極を必要とし、今日のディスプレイは、ますます高い解像度を有するようになってきている。
【0003】
アクティブマトリックスディスプレイは、最初の行電極に選択電圧を印加してこの最初の行のセルのゲートを活性化し、次に、すべての列電極に適切なアナログ表示電圧を同時に加えて第1の行の各セルを所望のレベルまで充電することによって動作する。次に、選択電圧を2番目の行電極に印加して第2の行のセルのゲートを活性化し、次に、すべての列電極に適切なアナログ表示電圧を同時に加えてその2番目の行の各セルを所望のレベルまで充電する。そして、ディスプレイマトリックスの残りの行について同様に繰り返す。
【0004】
列ドライバ(または、ソースドライバ)は、アクティブマトリックスディスプレイの設計において非常に重要な回路である。列ドライバは、ディジタルディスプレイデータ、制御及びタイミング信号をディスプレイコントローラチップから受けとり、そのディジタルディスプレイデータをアナログディスプレイ電圧に変換して、アナログディスプレイ電圧をディスプレイの列電極上に駆動する。アナログディスプレイ電圧は、ディスプレイの特定のピクセルで表示される色の濃淡を変化させる。
【0005】
列ドライバは、一般的には集積回路チップ上に形成される。例えば、1つの集積回路チップに192の列ドライバを設けることができるとすると、カラーのVGAディスプレイは、ディスプレイの1,920の列電極を駆動するために、10個のかかる集積回路を必要とすることになる。これらの列ドライバチップによって消費される電力は、一般に大きなものであり、典型的には、ノートブック(ラップトップ型の)コンピュータに電力を供給するバッテリにおいて重大な電力消耗を引き起こす。この電力消耗のために、充電されたバッテリからノートブックコンピュータに電力を供給することができる時間が低減される、という問題がある。
【0006】
LCD技術によって画像を表示することができる。なぜなら、液晶材料の光学特性は、それの両端にかかる電圧に対して感度が良いからである。しかし、ある時間にわたって、LCDセルの両端にほぼ一定の電圧を定常的に印加すると、そのセル内の材料の特質及び特徴が劣化してしまう。従って、一般的には、セルの両端に印加する電圧の極性を交互に変える(交番させる)技術を使用してLCDを駆動する。「交番極性」のこれらの電圧は、(非ゼロとすることが可能な)予め決めた中間電圧より高いかまたは低い電圧とすることができる。
【0007】
極性が交番する電圧を印加するという上述の技術を用いる従来の構成では、極性が変化するときには常に大きな電圧遷移が生じることになる。かかる大きな電圧遷移によって、一般的に列ドライバ回路によって供給される電力のかなりの部分が使用されてしまうことになる。
(表示反転)
交番極性の電圧を印加する上述の技術を実施することが可能な反転方式がいくつかある。第1の、そして、おそらく最も単純な反転方式は、「表示反転(display inversion)」と呼ぶことができる。表示反転では、ディスプレイ内のすべてのセルが、第1の表示サイクルの間、(中間電圧を基準として)正の電圧に駆動され、次に、すべてのセルが、第2の表示サイクルの間、(中間電圧を基準として)負の電圧に駆動され、そして、第1及び第2の表示サイクル間で交番しながらこの動作が続行される。
【0008】
この表示反転方式の1つの欠点は、LCDが2つの異なる画像を交互に表示する場合があるということである。この2つの画像の交互表示は、ディスプレイのフリッカとして見る者には認識される。
(行反転)
第2の反転方式は「行反転」、または、「ライン反転」と呼ぶことができる。行反転では、列ドライバによって印加される駆動電圧は、ディスプレイの連続する行間で極性が交互に変わる。従って、第1の行のピクセルは正の電圧に駆動され、隣接する第2の行のピクセルは負の電圧に駆動され、以下同様に(正と負の電圧を交互に繰り返して)駆動される。
【0009】
さらに、次の表示サイクルで、第1の行が負の電圧に駆動され、第2の行は正の電圧に駆動され、以下同様に駆動される。従って、行反転方式では、交番する表示サイクル間での反転もまた生じる。
【0010】
行反転方式の欠点は、連続する行駆動期間中、一般的に、列ドライバが、正及び負の駆動電圧を交互に変えなければならないということである。このように正及び負の駆動電圧を交互に変えることによって、列ドライバによる電力消費量が大きくなる。(行駆動期間ごとに交番させるのとは対照的に、表示反転方式では、列ドライバは、表示サイクルごとに正及び負の電圧を交番させる必要があるだけである)。
(ピクセル反転)
第3の反転方式は「ピクセル反転」または「ドット反転」と呼ぶことができる。ピクセル反転では、隣接する列ドライバによって印加される駆動電圧が交互に変わる。従って、行駆動期間中、第1の列が正の電圧に駆動され、(第1の列に隣接する)第2の列は負の電圧に駆動され、(第2の列に隣接する)第3の列は、正の電圧に駆動され、以下同様に駆動される。
【0011】
さらに、次の行に対する行駆動期間中は、第1の列は負の電圧に駆動され、第2の列は正の電圧に駆動され、第3の列は負の電圧に駆動され、以下同様に駆動される。従って、ピクセル反転方式では、交互に配置された行間での反転もまた起こる。さらに、ピクセル反転方式では、交番する表示サイクル間での反転もまた生じる。
【0012】
一般的に、ピクセル反転方式には、行反転方式に関して上述したのと同じ欠点がある。これは、ピクセル反転方式に行反転が含まれるからであり、このため、ピクセル反転方式でも、列ドライバが行駆動期間中に極性を交番させるときに、かなりの電力消耗が起こる。
(背面スイッチング)
アクティブマトリックスディスプレイの液晶材料の特性により、ディスプレイの性能を最適化するためには、一般的に、列ドライバは、中間電圧を基準として±6ボルトの範囲にわたって電圧を駆動する必要がある。この電圧範囲では、一般的に、微小寸法プロセスで製造された集積回路を使用することができない。なぜなら、一般的に、それらのプロセスは、5ボルト以下の動作のみをサポートしているからである。チップの製造効率は、より大きな寸法のプロセスでは悪くなる。しかしながら、より大きな寸法のプロセスを使用することを回避するために、背面(バックプレーン)スイッチング(back plane switching)と呼ばれる技術を使用することができる。
【0013】
背面スイッチング技術は、一般的には行反転とともに使用される。背面スイッチングでは、バイアス電圧が、アクティブマトリックスディスプレイの背面上に駆動される。背面のバイアス電圧は、列ドライバによって印加される電圧とは位相がずれている交番電流(AC)波形で駆動される。そのため、列ドライバが正の極性の電圧を出力するときは、背面のバイアス電圧は、負の極性の電圧に駆動される。逆の場合も同様である。
【0014】
背面スイッチング技術には、多くの電力が、行反転方式における連続する行駆動期間中に、背面のバイアス電圧の極性を切り換えることに使用される、という更なる欠点がある。
(米国特許第5,528,256号:Erhart他)
米国特許第5,528,256号(Erhart他)には、マルチプレクサを使用して、各行駆動期間の一部の期間、各列を共通ノードに選択的に結合する列ドライバ集積回路が開示されている。各行駆動期間の残りの期間では、マルチプレクサは、電圧ドライバをLCDピクセルアレイの列に選択的に結合する。さらに、Erhart他は、共通ノードを外部の記憶用コンデンサに結合するオプションについても開示している。しかしErhart他によって開示された回路は、いたずらに複雑であり、そのうえさらに、列ドライバ回路を従来通り単純に実施した場合に比べて、電力の節約は平均して約50%以下に制限される。
【0015】
【発明の要約】
上述の問題及び欠点は、本願発明によって解決される。スイッチとコンデンサを効率良く使用して、列ドライバ回路によって能動的に駆動することなく、列電極の電圧レベルを受動的に変化させる。これにより、列電極上に極性が交番する電圧を駆動するために列ドライバ回路によって必要とされる電力が大幅に低減される。こうして、ピクセル反転方式及び行反転方式のいずれにおいても電力が大幅に節約される。種々の実施態様では、列ドライバ回路を従来通り単純に実施した場合に比べて、電力の節約は平均で50%を超える。他の態様では、背面スイッチング方式において列ドライバ回路によって使用される電力が同様に低減される。
【0016】
【好適な実施態様の説明】
図1Aは、本発明の第1の実施態様の回路図である。この実施態様は、R0からR(M-1)までラベル付けしたM個の行ラインに取り付けられたM個の行ドライバ102、C0からC(N-1)までラベル付けしたN個の列ラインに取り付けられたN/2個の偶数列ドライバ104及びN/2個の奇数列ドライバ105、それぞれが、トランジスタ106及びキャパシタンス(静電容量)108からなるM×N個の表示セル、N個の列ラインキャパシタンス110、及び、N−1個の中和トランジスタ(neutralizer transistor)112を制御するニュートラライザイネーブルラインを含む。N個の列ラインキャパシタンス110は、この回路に確固たる目的をもって導入したものではなく、むしろ、かかる列ラインには、一般的にキャパシタンスが存在するものであるということを示すためのものであるということに留意されたい。
【0017】
図1Aの回路は、アクティブマトリックスディスプレイのピクセル反転を実施するために使用することができ、従来のピクセル反転を実施した場合に比べて電力を節約することができる。上述したように、ピクセル反転では、近傍の列ドライバによって印加される駆動電圧が交番変化する。従って、行駆動期間中、第1の列は正の電圧に駆動され、(第1の列に隣接する)第2の列は負の電圧に駆動され、(第2の列に隣接する)第3の列は正の電圧に駆動され、以下、同様である。さらに、次の行の行駆動期間中は、第1の列は負の電圧に駆動され、第2の列は正の電圧に駆動され、第3の列は負の電圧に駆動され、以下、同様である。
【0018】
図1Bは、図1Aの回路の動作に関連するフローチャートである。第1の行駆動期間中、第1のステップ152で、偶数列のドライバ104が、偶数列ラインを中間電圧に対して相対的に正の電圧に駆動し、奇数列のドライバ105が、奇数列ラインを中間電圧に対して相対的に負の電圧に駆動する。これらの相対的に正及び負の電圧の大きさは、表示されるグラフィック画像内の関連するピクセルの輝度によって決まる。第2のステップ154で、ニュートラライザイネーブル信号をアサートして、N−1個のトランジスタ112をオンにする。これらのトランジスタ112は、オンになると、N個の列レインを電気的にすべて短絡して、N個の列ライン上の電圧をN個の列ライン上の平均電圧に収束させるスイッチとして動作する。
【0019】
同様に、(第1の行駆動期間にすぐに続く)第2の行駆動期間中、第3のステップ156で、奇数列のドライバ105が、奇数列ラインを中間電圧に対して相対的に正の電圧に駆動し、偶数列のドライバ104が、偶数列ラインを中間電圧に対して相対的に負の電圧に駆動する。この場合も、これらの相対的に正及び負の電圧の大きさは、表示されるグラフィック画像内の関連するピクセルの輝度によって決まる。第4のステップ158で、ニュートラライザイネーブル信号をアサートして、N−1個のトランジスタ112をオンにする。これらのトランジスタ112は、オンになると、N個の列ラインを電気的にすべて短絡して、N個の列ライン上の電圧をN個の列ライン上の平均電圧に収束させるスイッチとして動作する。
【0020】
第4のステップ158に続いて、(第2の行駆動期間のすぐ後の)第3の行駆動期間では、プロセスはループバックして、第1のステップ152を(第3の行を対象として)実行し、以下、同様に処理がなされる。
【0021】
図1Cは、図1Aの回路の動作例を示すタイミング図である。詳しくは、図1Cは、1例として取り出した偶数列ライン上の電圧を時間の関数として示す図である。
【0022】
第1のステップ152が開始するとき、この偶数列ライン上の電圧は、ほぼ中間電圧にある。この特定の例では、この中間電圧は0ボルトとして示している。第1のステップ152が進行すると、例示の偶数列ライン上の電圧は、中間電圧に対して相対的に正の電圧に能動的に駆動される。この相対的に正の電圧の大きさは、選択された行及び例示の偶数列に対応するピクセルの輝度によって決まる。第1のステップ152の残りの期間、この相対的に正の電圧が保持される。
【0023】
第2のステップ154の間、ニュートラライザイネーブル信号をアサートし、これによって、例示の偶数列ライン上の電圧が、この列ラインの平均電圧まで受動的に低下する。典型的には、この平均電圧は、ほぼ中間電圧である。
【0024】
第3のステップ156の間、例示の偶数列ライン上の電圧は、中間電圧に対して相対的に負の電圧に能動的に駆動される。この相対的に負の電圧の大きさは、次に選択された行及び例示の偶数列に対応するピクセルの輝度によって決まる。第3のステップ156の残りの期間、この相対的に負の電圧が保持される。
【0025】
第4のステップ158の間、ニュートラライザイネーブル信号をアサートし、これによって、例示の偶数列ライン上の電圧が、この列ラインの平均電圧まで受動的に上昇する。典型的には、この平均電圧は、ほぼ中間電圧である。以下同様に繰り返される。
【0026】
図1Cに示すように、従来の場合に対して約50%のエネルギー節約が実現される。なぜなら、第1のステップと第3のステップの間の極性の変化の約50%が、第2のステップ及び第4のステップの間に受動的に行われるからである。この約50%のエネルギー節約は、列ドライバ回路のシリコンチップ上に過度のスペースを必要としない、効率よく設計された回路で達成される。
【0027】
図2Aは、本発明の第2の実施態様の回路図である。この実施態様は、C0からC(N-1)までラベル付けしたN個の列ラインに取り付けられたN/2個の偶数列ドライバ104及びN/2個の奇数列ドライバ105、N/2個の偶数結合トランジスタ214を制御する偶数結合信号を伝送するライン、N/2個の奇数結合トランジスタ215を制御する奇数結合信号を伝送するライン、第1のリザーバ(reservoir)ライン216、奇数リザーバライン217、正極性コンデンサ220、負極性コンデンサ221、一対の「ストレート(straight)」トランジスタ230、1対の「クロス(cross)」トランジスタ240、及び、「中和(neutralize)」トランジスタ235を制御する「中和」信号を含む。図2Aには、M個の行ドライバ102やM×N個の表示セルのような液晶ディスプレイにおける回路のほとんどが示されていない。この場合も、N個の列ラインキャパシタンス110は、この回路に確固たる目的をもって導入したものではなく、むしろ、かかる列ラインには、一般的にキャパシタンスが存在するものであるということを示すためのものであるということに留意されたい。
【0028】
図2Aの回路は、アクティブマトリックスディスプレイのピクセル反転を実施するために使用することができ、従来のピクセル反転を実施した場合に比べて電力を節約することができる。上述したように、ピクセル反転では、近傍の列ドライバによって印加される駆動電圧が交番変化する。従って、行駆動期間中、第1の列は正の電圧に駆動され、(第1の列に隣接する)第2の列は負の電圧に駆動され、(第2の列に隣接する)第3の列は正の電圧に駆動され、以下、同様である。さらに、次の行の行駆動期間中は、第1の列は負の電圧に駆動され、第2の列は正の電圧に駆動され、第3の列は負の電圧に駆動され、以下、同様である。
【0029】
図2Bは、図2Aの回路の動作に関連するフローチャートである。第1の行ド駆動期間中、第1のステップ252で、偶数列のドライバ104が、偶数列ラインを中間電圧に対して相対的に正の電圧に駆動し、奇数列のドライバ105が、奇数列ラインを中間電圧に対して相対的に負の電圧に駆動する。これらの相対的に正及び負の電圧の大きさは、表示されるグラフィック画像内の関連するピクセルの輝度によって決まる。第2のステップ253で、偶数結合信号をアサートして、偶数列を偶数リザーバライン216に電気的に結合し、奇数結合信号をアサートして、奇数列ラインを奇数リザーバライン217に電気的に結合する。第3のステップ254で、ストレート信号をアサートして、2つのストレートトランジスタ230をオンにする。これによって、偶数リザーバライン216を正極性コンデンサ220に結合し、奇数リザーバライン217を負極性コンデンサ221に結合する。ストレート信号はある期間にわたってアサートされた後、非アサートされる。ストレート信号の非アサートによって、偶数リザーバライン216及び奇数リザーバライン217が、正極性コンデンサ220及び負極性コンデンサ221からそれぞれ切り離される。第4のステップ256で、中和信号をアサートし、次に非アサートする。中和信号がアサートされると、中和トランジスタ235がオンになり、これによって、偶数リザーバライン216と奇数リザーバライン217とが電気的に結合される。第5のステップ258で、クロス信号をアサートして、2つのクロストランジスタ240をオンにする。これによって、偶数リザーバライン216が負極性コンデンサ221に結合され、奇数リザーバライン217が正極性コンデンサ220に結合される。クロス信号は、ある期間にわたってアサートされた後、非アサートされる。第6のステップ259で、偶数結合信号を非アサートして、偶数列ラインを偶数リザーバライン216から切り離し、奇数結合信号を非アサートして、奇数列ラインを奇数リザーバライン217から切り離す。
【0030】
同様に、(第1の行駆動期間にすぐに続く)第2の行駆動期間中、第7のステップ262で、奇数列のドライバ105が、奇数列ラインを中間電圧に対して相対的に正の電圧に駆動し、偶数列のドライバ104が、偶数列ラインを中間電圧に対して相対的に負の電圧に駆動する。これらの相対的に正及び負の電圧の大きさは、表示されるグラフィック画像内の関連するピクセルの輝度によって決まる。第8のステップ263で、偶数結合信号をアサートして、偶数列を偶数リザーバライン216に電気的に結合し、奇数結合信号をアサートして、奇数列ラインを奇数リザーバライン217に電気的に結合する。第9のステップ264で、クロス信号をアサートして、2つのクロストランジスタ240をオンにする。これによって、偶数リザーバライン216を負極性コンデンサ221に結合し、奇数リザーバライン217を正極性コンデンサ220に結合する。クロス信号はある期間にわたってアサートされた後、非アサートされる。クロス信号の非アサートによって、偶数リザーバライン216及び奇数リザーバライン217が、負極性コンデンサ221及び正極性コンデンサ220からそれぞれ切り離される。第10のステップ266で、中和信号をアサートし、次に非アサートする。中和信号がアサートされると、中和トランジスタ235がオンになり、これによって、偶数リザーバライン216と奇数リザーバライン217とが電気的に結合される。第11のステップ268で、ストレート信号をアサートして、2つのストレートトランジスタ230をオンにする。これによって、偶数リザーバライン216が正極性コンデンサ220に結合され、奇数リザーバライン217が負極性コンデンサ221に結合される。ストレート信号は、ある期間にわたってアサートされた後、非アサートされる。最後に、第12のステップ269で、偶数結合信号を非アサートして、偶数列ラインを偶数リザーバライン216から切り離し、奇数結合信号を非アサートして、奇数列ラインを奇数リザーバライン217から切り離す。
【0031】
第12のステップ269に続いて、(第2の行駆動期間のすぐ後の)第3の行駆動期間では、プロセスはループバックして、第1のステップ252を(第3の行を対象として)実行し、以下、同様に処理がなされる。
【0032】
図2Cは、図2Aの回路の動作例を示すタイミング図である。詳しくは、図2Cは、1例として取り出した偶数列ライン上の電圧を時間の関数として示す図である。
【0033】
第1のステップ252が、第1の行駆動期間の最初で開始するとき、例示の偶数列ライン上の電圧は、中間電圧(この特定の例では0ボルト)と最大の正電圧(この特定の例ではV0で示す)との間のほぼ中間点(この特定の例ではV0/2で示す)にある。第1のステップ252が進行すると、例示の偶数列ライン上の電圧は、中間電圧に対して相対的に正の電圧に能動的に駆動される。この相対的に正の電圧の大きさは、選択された行及び例示の偶数列に対応するピクセルの輝度によって決まる。この相対的に正の電圧は、V0/2より小さいかまたは大きいものとすることができ、図では、V0/2より大きい。第1のステップ252の残りの期間、この相対的に正の電圧が保持される。
【0034】
第1のステップ252と第3のステップ254の間で、第2のステップ253が起こる。第2のステップ253の間、例示の偶数列が偶数リザーバライン216に接続される。
【0035】
第3のステップ254の間、ストレート信号をアサートし、これによって、例示の偶数列ライン上の電圧が、正極性コンデンサ220の正の電圧に近い正電圧に受動的に変化する。正極性コンデンサ220の正電圧は、約V0/2である。なぜなら、これが、一般的には、列ドライバによって駆動される平均の正極性電圧であるからである。
【0036】
第4のステップ256の間、中和信号がアサートされ、その後、非アサートされる。中和信号がアサートされている間、例示の偶数列上の電圧は、V0/2近くから中間電圧(この特定の例では0ボルト)近くまで受動的に降下する。
【0037】
第5のステップ258の間、クロス信号がアサートされ、その後、非アサートされる。クロス信号がアサートされている間、例示の偶数列ライン上の電圧は、中間電圧近くから−V0/2近辺まで受動的に降下する。この降下が起こるのは、−V0/2が、一般的に、列ドライバによって駆動される平均の負極性電圧であるため、負極性コンデンサ221の負電圧が約−V0/2であるからである。
【0038】
次に、第6のステップ259の間、例示の偶数列ラインが、偶数リザーバライン216から切り離される。
【0039】
第6のステップ259の後、図2Bのプロセスは、第7のステップ262と共に第2の行駆動期間に進む。第7のステップ262の間、例示の偶数列ライン上の電圧は、中間電圧に対して相対的に負の電圧に能動的に駆動される。この相対的に負電圧の大きさは、次に選択される行及び例示の偶数列に対応するピクセルの輝度によって決まる。この相対的に負の電圧は、−V0/2より小さいかまたは大きいものとすることができ、図では、−V0/2より小さい。第7のステップ262の残りの期間、この相対的に負の電圧が保持される。
【0040】
第7のステップ262と第9のステップ264の間で、第8のステップ263が起こる。第8のステップ263の間、例示の偶数列は偶数リザーバライン216に結合される。
【0041】
第9のステップ264の間、クロス信号をアサートして、これによって、例示の偶数列ライン上の電圧が、負極性コンデンサ221の負電圧に近い負電圧まで受動的に変化する。負極性コンデンサ221の負電圧は、約−V0/2である。なぜなら、これが、一般的に、列ドライバによって駆動される平均の負極性電圧であるからである。
【0042】
第10のステップ266の間、中和信号がアサートされ、その後、非アサートされる。中和信号がアサートされている間、例示の偶数列上の電圧は、−V0/2近くから中間電圧(この特定の例では0ボルト)近くまで受動的に上昇する。
【0043】
第11のステップ268の間、ストレート信号がアサートされ、その後、非アサートされる。ストレート信号がアサートされている間、例示の偶数列ライン上の電圧は、中間電圧近くからV0/2近くまで受動的に上昇する。この上昇が起こるのは、V0/2が、一般的に、列ドライバによって駆動される平均の正極性電圧であるため、正極性コンデンサ220の正電圧が約V0/2であるからである。
【0044】
最後に、第12のステップ269の間、例示の偶数列ラインが、偶数リザーバライン216から切り離される。
【0045】
第12のステップ269の後、プロセスは、第3の行駆動期間のためにループバックして、第1のステップ252を続行する。
【0046】
図1Cに示すように、従来の場合に対して約75%のエネルギー節約が達成される。なぜなら、第1のステップと第3のステップとの間の極性の変化の約75%が、第2のステップと第4のステップ中に受動的に実現されるからである。この約75%のエネルギー節約は、列ドライバ回路のシリコンチップ上に過剰の空間を必要としない、効率よく設計された回路によって実現される。
【0047】
図2Dは、図2Aで利用されるマトリックススイッチ290の回路図である。マトリックススイッチ290は、ストレートトランジスタ230の組、及び、クロストランジスタ240の組からなる。マトリックススイッチ290は、次の実施態様における構成要素として使用される。
【0048】
図2Eは、図2Aの回路の「中和」部分を実施するための代替実施態様の回路図である。この代替実施態様では、中和トランジスタ235は、N−1個のトランジスタ272で置き換えられている。中和信号がアサートされると、これらのN−1個のトランジスタ272は、(偶数及び奇数)列のラインを電気的に共に結合する。
【0049】
図2Fは、図2Aの回路の「中和」部分を実施するための第2の代替実施態様の回路図であり、中和トランジスタ235が、N個のトランジスタ274とアースに接続されたコンデンサ276へのライン275で置き換えられている。中和信号がアサートされると、これらのN個のトランジスタ274は、(偶数及び奇数)列のラインをライン275に電気的に結合する。
【0050】
図2Gは、図2Aの回路の「ストレート」及び「クロス」部分を実施するための代替実施態様の回路図である。この代替実施態様は、(ストレートトランジスタ230とクロストランジスタ240からなる)マトリックススイッチ290と、偶数リザーバライン216及び奇数リザーバライン217を置き換えている。この代替実施態様は、それらを、正極性のリザーバライン278、負極性のリザーバライン280、ストレート信号ライン281、N/2個のストレート−偶数トランジスタ282、N/2個のストレート−奇数トランジスタ284、クロス信号ライン285、N/2個のクロス−偶数トランジスタ286、及びN/2個のクロス−奇数トランジスタ288で置き換えている。正極性のリザーバライン278は、正極性のコンデンサ220に接続され、負極性のリザーバライン280は、負極性のコンデンサ221に接続される。
【0051】
ストレート信号がストレート信号ライン281上でアサートされると、ストレート−偶数トランジスタ282は、偶数列ラインを正極性のリザーバライン278に接続し、ストレート−奇数トランジスタ284は、奇数列ラインを負極性のリザーバライン280に接続する。一方、クロス信号がクロス信号ライン285上でアサートされると、クロス−偶数トランジスタ286が、偶数列ラインを負極性のリザーバライン280に接続し、クロス−奇数トランジスタ288が、奇数列ラインを正極性のリザーバライン278に接続する。
【0052】
図2Gの代替実施態様を、回路の中和部分についての上記3つの実施態様の任意のものと共に使用することができる。図2Gは、図2Eの中和部分の実施態様を組み込んだものとして示されている。しかし、図2Gの実施態様は、また、図2Fの中和部分の実施態様でも、図2Aの中和部分の実施態様でも動作する。
【0053】
図3Aは、本発明の第3の実施態様の回路図である。この実施態様は、図2Aの単一の正極性コンデンサ220、単一の負極性コンデンサ221、及び、単一のマトリックススイッチ290を、複数の正極性コンデンサ220、複数の負極性コンデンサ221、及び複数のマトリックススイッチ290からなるスイッチマトリックス及びコンデンサネットワーク390で置き換えている。図3Aに示す特定の例では、スイッチマトリックス及びコンデンサネットワーク390には、3つの部分(A、B、及びC)があるが、本発明では、2つ、4つ、5つ等の任意の数を使用できることも考慮されている。
【0054】
図3Aに示す特定の例では、第1の正極性コンデンサ220A上の正の電圧は、約V0/2であり、第2の正極性コンデンサ220B上の正の電圧は、第1の正極性コンデンサ220Aの電圧より幾分小さい。そして、第3の正極性コンデンサ220C上の正の電圧は、第2の正極性コンデンサ220Bの電圧より幾分小さい。同様に、第1の負極性コンデンサ221A上の負の電圧は、約−V0/2であり、第2の負極性コンデンサ221B上の負の電圧は、第1の負極性コンデンサ221Aの電圧より幾分小さいく、第3の負極性コンデンサ221C上の負の電圧は、第2の負極性コンデンサ221Bの電圧より幾分小さい。
【0055】
図3Bは、図3Aの回路の動作に関連するフローチャートである。図3Bのフローチャートは、第3、第5、第9及び第11のステップ254、258、264、及び268が、第1,第2、第3及び第4のプロセス354、358、364及び368によってそれぞれ置き換えられていることを除けば、図2Bのフローチャートに似ている。
【0056】
図3Cには、図3Bのフローチャートの第1のプロセス354と第2のプロセス358をそれぞれ詳しく記述した、2つのフローチャートが含まれている。
【0057】
第1のプロセス354において、第1のステップ354Aで、第1のマトリックススイッチ290Aに対するストレート信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第2のステップ354Bでは、第2のマトリックススイッチ290Bに対するストレート信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第3のステップ354Cでは、第3のマトリックススイッチ290Cに対するストレート信号がアサートされ、その後、非アサートされる。
【0058】
第2のプロセス358において、第1のステップ358Cで、第3のマトリックススイッチ290Cに対するクロス信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第2のステップ358Bでは、第2のマトリックススイッチ290Bに対するクロス信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第3のステップ358Aでは、第1のマトリックススイッチ290Aに対するクロス信号がアサートされ、その後、非アサートされる。
【0059】
図3Dには、図3Bのフローチャートの第3のプロセス364と第4のプロセス368をそれぞれ詳しく記述した2つのフローチャートが含まれている。
【0060】
第3のプロセス364において、第1のステップ364Aで、第1のマトリックススイッチ290Aに対するクロス信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第2のステップ364Bで、第2のマトリックススイッチ290Bに対するクロス信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第3のステップ364Cでは、第3のマトリックススイッチ290Cに対するクロス信号がアサートされ、その後、非アサートされる。
【0061】
第4のプロセス368において、第1のステップ368Cでは、第3のマトリックススイッチ290Cに対するストレート信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第2のステップ368Bで、第2のマトリックススイッチ290Bに対するストレート信号がアサートされ、その後、非アサートされる。第3のステップ368Aで、第1のマトリックススイッチ290Aに対するストレート信号がアサートされ、その後、非アサートされる。
【0062】
図3Eは、図3Aの回路の動作例を示すタイミング図である。図3Eのタイミング図は、ステップ254、258、264及び268による受動的な電圧変化が、ステップ354A〜C、358C〜A、364A〜C、及び368C〜Aによる受動的な電圧変化でそれぞれ置き換えられているということを除いて、図2Cのタイミング図と似ている。さらに、ステップ356及び366による受動的な電圧変化は、ステップ256及び266による受動的電圧変化よりも小さい。
【0063】
図3Eのタイミング図によって示される、図3Aの回路の他の利点は、さらに効率的な蓄電制御が実現され、これによって、電力使用量がさらに低減されることになるということである。
【0064】
図4Aは、本発明の第4の実施態様の回路図である。図4Aの回路は、正極性コンデンサ220と負極性コンデンサ221とが1つのみのコンデンサ402で置き換えられているということを除いて、図2Aの回路と似ている。
【0065】
図4Bは、図4Aの単一コンデンサ402を詳しく示す回路図である。図4Bは、各々の静電容量が2Cで、各々が仮想アース(virtual ground)に接続された、2つのコンデンサからなるとみなすことができる、静電容量Cを有する単一のコンデンサ402を示している。かかる単一コンデンサ402を使用することにより、外部コンデンサの数を半減させ、かつ、電力低減性能を改善する。
【0066】
図5は、本発明の第5の実施態様の回路図である。図5の回路は、複数の正極性コンデンサ220と複数の負極性コンデンサ221が、複数の単一コンデンサ402で置き換えられているということを除いて、図3Aの回路と似ている。かかる複数の単一コンデンサ402を使用することにより、外部コンデンサの数を半減させ、かつ、電力低減性能を改善する。
【0067】
図6は、本発明の第6の実施態様の回路図である。図6の回路は、図2Aに示す回路にN個の決定回路(decision circuit)602を付加したものである。N個の決定回路602の各々は、特定の列用のピクセルデータを受け取り、その特定の列を対応する(偶数または奇数)リザーバライン(216または217)に接続するために、以前受け取ったピクセルデータを使用して、(偶数または奇数)中和信号(214または215)をアサートするか否か、及び、いつアサートすべきかを決定する。図6の回路は、スイッチマトリックス及びコンデンサネットワーク390と共に示されているが、図2Aまたは図2Gに示したように、単一の正極性コンデンサ220及び単一の負極性コンデンサ221と共に使用することもできるということに留意されたい。以前受け取ったピクセルデータを利用することにより、電荷蓄積をさらに効率よく実行することができる。
【0068】
図7は、本発明の第7の実施態様の回路図である。図7の回路は、それが、ピクセルデータを受け取るだけでなく、コンデンサデータまたは指定値も受け取る別の決定回路702を備えているということを除けば、図6の回路と似ている。コンデンサデータには、コンデンサネットワーク内の1つまたは複数のコンデンサの電圧レベルを含めることができる。この追加情報を利用することによって、電荷蓄積をさらにまた効率よく実行することができる。
【0069】
図8は、本発明の第8の実施態様の回路図である。図8の回路は、ライン反転と背面スイッチングを使用するシステムに適用できる。図8の回路は、高電圧源Vhigh、低電圧源Vlow、高イネーブルトランジスタ802、低イネーブルトランジスタ804、n個のコンデンサC1〜Cn 806、n個の可能化(enabling)トランジスタE1〜En 808、及び背面ノードを備える。コンデンサC1の電圧はVhighより低く、コンデンサC2の電圧はコンデンサC1の電圧より低く、コンデンサC3の電圧はコンデンサC2の電圧より低く、以下、Vlowより高いコンデンサCnの電圧まで同様である。
【0070】
背面ノード上の電圧が、VhighからVlowに切り換えられるときは、背面ノードをVhighから切り離すために、高イネーブル信号がまず非アサートされて、高イネーブルトランジスタ802をオフにする。次に、トランジスタE1がオンになり、背面ノードをコンデンサC1に接続し、これによって、背面ノードの電圧が、コンデンサC1の電圧まで受動的に降下される。次に、トランジスタE1がオフになり、トランジスタE2がオンになる。次にトランジスタE2がオフになり、トランジスタE3がオンになる。以下、最後に低イネーブルトランジスタ804がオンになって、背面ノードをVlowに接続するまで同様である。背面ノード上の電圧がVlowからVhighに切り換えられるときも同様であるが、動作がこれとは逆である。
このようにして、電圧変化の大部分を受動的に行うことができ、スイッチングのための電荷のほとんどが再利用される。
【0071】
上記説明は、好適な実施態様の動作を例示するためのものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。上記説明から、当業者には多くの変更態様が明らかであろうが、それらの態様もまた、本発明の思想及び範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 本発明の第1の実施態様の回路図である。
【図1B】 図1Aの回路の動作に関連するフローチャートである。
【図1C】 図1Aの回路の動作例を示すタイミング図である。
【図2A】 本発明の第2の実施態様の回路図である。
【図2B】 図2Aの回路の動作に関連するフローチャートである。
【図2C】 図2Aの回路の動作例を示すタイミング図である。
【図2D】 図2Aに使用されるマトリックススイッチの回路図である。
【図2E】 図2Aの回路の「中和」部分を実施するための代替実施態様の回路図である。
【図2F】 図2Aの回路の「中和」部分を実施するための第2の代替実施態様の回路図である。
【図2G】 図2Aの回路の「ストレート」部分と「クロス」部分を実施するための代替実施態様の回路図である。
【図3A】 本発明の第3の実施態様の回路図である。
【図3B】 図3Aの回路の動作に関連するフローチャートである。
【図3C】 図3Bのフローチャートの第1のプロセス354と第2のプロセス358を、それぞれさらに詳しく記述した2つのフローチャートである。
【図3D】 図3Bのフローチャートの第3のプロセス364と第4のプロセス368を、それぞれさらに詳しく記述した2つのフローチャートである。
【図3E】 図3Aの回路の動作例を示すタイミング図である。
【図4A】 本発明の第4の実施態様の回路図である。
【図4B】 図4Aのコンデンサ402をさらに詳しく示す回路図である。
【図5】 本発明の第5の実施態様の回路図である。
【図6】 本発明の第6の実施態様の回路図である。
【図7】 本発明の第7の実施態様の回路図である。
【図8】 本発明の第8の実施態様の回路図である。
Claims (19)
- アクティブマトリックスディスプレイのI(Iは正の整数)個の偶数電極とJ(Jは正の整数)個の奇数電極を駆動するための節電回路であって、
各偶数電圧ドライバが、対応する偶数電極に結合されることからなる、I個の偶数電圧ドライバと、
各奇数電圧ドライバが、対応する奇数電極に結合されることからなる、J個の奇数電圧ドライバと、
各偶数スイッチが、対応する偶数電極を第1のリザーバラインに結合することからなる、I個の偶数スイッチと、
各奇数スイッチが、対応する奇数電極を第2のリザーバラインに結合することからなる、J個の奇数スイッチと、
偶数結合ラインが偶数結合信号をアサートしたときに、前記I個の偶数スイッチが、前記I個の偶数電極を前記第1のリザーバラインに電気的に接続するように、及び、前記偶数結合ラインが前記偶数結合信号を非アサートしたときに、前記I個の偶数スイッチが、前記I個の偶数電極を前記第1のリザーバラインから電気的に分離するように、前記I個の偶数スイッチを制御するための偶数結合ラインと、
奇数結合ラインが奇数結合信号をアサートしたときに、前記J個の奇数スイッチが、前記J個の奇数電極を前記第2のリザーバラインに電気的に接続するように、及び、前記奇数結合ラインが前記奇数結合信号を非アサートしたときに、前記J個の奇数スイッチが、前記J個の奇数電極を前記第2のリザーバラインから電気的に分離するように、前記J個の奇数スイッチを制御するための奇数結合ラインと、
中和信号がアサートされたときに、前記I個の偶数電極と前記J個の奇数電極とが共に電気的に結合されるように、及び、前記中和信号が非アサートされたときに、前記I個の偶数電極と前記J個の奇数電極とが互いから電気的に分離されるように、前記I個の偶数電極と前記J個の奇数電極を前記中和信号の制御下で結合するニュートラライザスイッチを備える節電回路。 - 中間電圧レベルに対して正の電圧レベルで電荷を蓄積するための正極性蓄積要素と、
中間電圧レベルに対して負の電圧レベルで電荷を蓄積するための負極性蓄積要素と、
ストレートモードとクロスモードを備えるマトリックススイッチ
をさらに備え、
前記マトリックススイッチは、ストレートモードでは、前記第1のリザーバラインを前記正極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第2のリザーバラインを前記負極性蓄積要素に電気的に接続し、クロスモードでは、前記第1のリザーバラインを前記負極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第2のリザーバラインを前記正極性蓄積要素に電気的に接続する
ことからなる、請求項1の節電回路。 - 前記偶数結合ラインと奇数結合ラインが同じラインから構成される、請求項2の節電回路。
- 前記正極性蓄積要素がコンデンサの一方の側からなり、前記負極性蓄積要素が該コンデンサの他方の側からなる、請求項2の節電回路。
- 中間電圧レベルに対して第1の正電圧レベルで電荷を蓄積するための第1の正極性蓄積要素と、
中間電圧レベルに対して第2の正電圧レベルで電荷を蓄積するための第2の正極性蓄積要素と、
中間電圧レベルに対して第1の負電圧レベルで電荷を蓄積するための第1の負極性蓄積要素と、
中間電圧レベルに対して第2の負電圧レベルで電荷を蓄積するための第2の負極性蓄積要素と、
ストレートモードとクロスモードを備えるマトリックススイッチネットワーク
をさらに備え、
前記第1の正電圧レベルは、前記第2の正電圧レベルよりも高く、前記第1の負電圧レベルは、前記第2の負電圧レベルよりも低く(より負の度合いが大きい電圧レベルである)、
前記マトリックススイッチネットワークは、ストレートモードでは、第1の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第1の正極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の負極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第1の行駆動期間に続く第2の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第2の正極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第2の負極性蓄積要素に電気的に接続し、
前記マトリックススイッチネットワークは、クロスモードでは、第1の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第1の負極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の正極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第1の行駆動期間に続く第2の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第2の負極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第2の正極性蓄積要素に電気的に接続する
ことからなる、請求項1の節電回路。 - 前記第1の正極性蓄積要素が第1のコンデンサからなり、前記第2の正極性蓄積要素が第2のコンデンサからなり、前記第1の負極性蓄積要素が第3のコンデンサからなり、前記第2の負極性蓄積要素が第4のコンデンサからなる、請求項5の節電回路。
- 前記第1の正極性蓄積要素が第1のコンデンサの第1の側からなり、前記第1の負極性蓄積要素が前記第1のコンデンサの第2の側からなり、前記第2の正極性蓄積要素が第2のコンデンサの第1の側からなり、前記第2の負極性蓄積要素が前記第2のコンデンサの第2の側からなる、請求項5の節電回路。
- 中間電圧レベルに対して第1の正電圧レベルで電荷を蓄積するための第1の正極性蓄積要素と、
前記中間電圧レベルに対して第2の正電圧レベルで電荷を蓄積するための第2の正極性蓄積要素と、
前記中間電圧レベルに対して第3の正電圧レベルで電荷を蓄積するための第3の正極性蓄積要素と、
前記中間電圧レベルに対して第1の負電圧レベルで電荷を蓄積するための第1の負極性蓄積要素と、
前記中間電圧レベルに対して第2の負電圧レベルで電荷を蓄積するための第2の負極性蓄積要素と、
前記中間電圧レベルに対して第3の負電圧レベルで電荷を蓄積するための第3の負極性蓄積要素と、
ストレートモードとクロスモードを備えるマトリックススイッチネットワーク
をさらに備え、
前記第2の正電圧レベルは、前記第1の正電圧レベルよりも低く、前記第3の正電圧レベルは、前記第2の正電圧レベルよりも低く、前記第2の負電圧レベルは、前記第1の負電圧レベルよりも高く(より負の度合いが小さい電圧レベルである)、前記第3の負電圧レベルは、前記第2の負電圧レベルよりも高く(より負の度合いが小さい電圧レベルである)、
前記マトリックススイッチネットワークは、ストレートモードでは、第1の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第1の正極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の負極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第1の行駆動期間に続く第2の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第2の正極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第2の負極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第2の行駆動期間に続く第3の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第3の正極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第3の負極性蓄積要素に電気的に接続し、
前記マトリックススイッチネットワークは、クロスモードでは、第1の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第1の負極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の正極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第1の行駆動期間に続く第2の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第2の負極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第2の正極性蓄積要素に電気的に接続し、前記第2の行駆動期間に続く第3の行駆動期間において、前記第1のリザーバラインを前記第3の負極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記第3の正極性蓄積要素に電気的に接続する
ことからなる、請求項1の節電回路。 - アクティブマトリックスディスプレイのI(Iは正の整数)個の偶数電極とJ(Jは正の整数)個の奇数電極を駆動するための節電回路であって、
各偶数電圧ドライバが、偶数ピクセルデータを受け取るよう構成され、対応する偶数電極に結合されることからなる、I個の偶数電圧ドライバと、
各奇数電圧ドライバが、奇数ピクセルデータを受け取るよう構成され、対応する奇数電極に結合されることからなる、J個の奇数電圧ドライバと、
各偶数スイッチが、対応する偶数電極を第1のリザーバラインに結合することからなる、I個の偶数スイッチと、
各奇数スイッチが、対応する奇数電極を第2のリザーバラインに結合することからなる、J個の奇数スイッチと、
前記偶数ピクセルデータに応じて前記I個の偶数電極を前記第1のリザーバラインに個別に接続することができるように前記I個の偶数スイッチを個別に制御するために、前記偶数ピクセルデータを受け取るように構成されたI個の偶数決定回路と、
前記奇数ピクセルデータに応じて前記J個の奇数電極を前記第2のリザーバラインに個別に接続することができるように前記J個の奇数スイッチを個別に制御するために、前記奇数ピクセルデータを受け取るように構成されたJ個の奇数決定回路と、
中和信号がアサートされたときに、前記第1のリザーバラインと第2のリザーバラインが電気的に結合されるように、前記第1のリザーバラインを前記第2のリザーバラインに前記中和信号の制御下で結合し、前記中和信号が非アサートされたときに、前記第1のリザーバラインと第2のリザーバラインが互いから電気的に分離されるように、前記第1のリザーバラインを前記第2のリザーバラインから前記中和信号の制御下で切り離すためのニュートラライザスイッチと、
中間電圧レベルに対して正電圧レベルで電荷を蓄積するための正極性蓄積要素と、
前記中間電圧レベルに対して負電圧レベルで電荷を蓄積するための負極性蓄積要素と、
ストレートモードとクロスモードを備えるマトリックススイッチ
を備え、
前記マトリックススイッチは、ストレートモードでは、前記第1のリザーバラインを前記正極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記負極性蓄積要素に電気的に接続し、クロスモードでは、前記第1のリザーバラインを前記負極性蓄積要素に、及び、前記第2のリザーバラインを前記正極性蓄積要素に電気的に接続する
ことからなる、節電回路。 - 前記I個の偶数決定回路が、正極性蓄積要素及び負極性蓄積要素に関連する蓄積データを受け取るようにさらに構成され、また、前記偶数ピクセルデータ及び前記蓄積データに応じて前記I個の偶数電極を前記第1のリザーバラインに個別に接続することができ、
前記J個の奇数決定回路が、前記蓄積データを受け取るようにさらに構成され、また、前記奇数ピクセルデータ及び前記蓄積データに応じて前記J個の奇数電極を前記第2のリザーバラインに個別に接続することができる
ことからなる、請求項9の節電回路。 - 行反転方式で、かつ、共通電極である背面ノードに、列電極に印加される電圧とは位相がずれた電圧を印加する方式でアクティブマトリックスディスプレイを駆動するための節電回路であって、
前記背面ノードと、
高電圧源と
高イネーブル信号がアサートされたときに、前記高電圧源を前記背面ノードに電気的に接続するための、及び、高イネーブル信号が非アサートされたときに、前記高電圧源を前記背面ノードから電気的に分離するための、高イネーブルスイッチと、
低電圧源と、
低イネーブル信号がアサートされたときに、前記低電圧源を前記背面ノードに電気的に接続するための、及び、低イネーブル信号が非アサートされたときに、前記低電圧源を前記背面ノードから電気的に分離するための、低イネーブルスイッチと、
第1の蓄積要素と、
第1の蓄積信号がアサートされたときに、前記第1の蓄積要素を前記背面ノードに電気的に接続するための、及び、第1の蓄積信号が非アサートされたときに、前記第1の蓄積要素を前記背面ノードから電気的に分離するための、第1の蓄積スイッチと、
第2の蓄積要素と、
第2の蓄積信号がアサートされたときに、前記第2の蓄積要素を前記背面ノードに電気的に接続するための、及び、第2の蓄積信号が非アサートされたときに、前記第2の蓄積要素を前記背面ノードから電気的に分離するための、第2の蓄積スイッチ
を備え、
前記高イネーブル信号をアサートした後に当該信号を非アサートし、次に、前記第1の蓄積信号をアサートした後に当該信号を非アサートし、次に、前記第2の蓄積信号をアサートした後に当該信号を非アサートし、最後に、前記低イネーブル信号をアサートすることによって、または、前記低イネーブル信号をアサートした後に当該信号を非アサートし、次に、前記第2の蓄積信号をアサートした後に当該信号を非アサートし、次に、前記第1の蓄積信号をアサートした後に当該信号を非アサートし、最後に、前記高イネーブル信号をアサートすることによって、前記背面ノードの電圧の高から低へのまたは低から高への変化を受動的かつ段階的に行うように構成される、節電回路。 - アクティブマトリックスディスプレイのセルに結合された電極を駆動するための節電方法であって、
第1の組の電極を、中間電圧レベルに対して第1の正電圧レベルに、及び、第2の組の電極を、前記中間電圧レベルに対して第1の負電圧レベルに駆動するステップと、
前記第1の組の電極を第1のリザーバラインに、及び、前記第2の組の電極を第2のリザーバラインに電気的に接続するステップと、
前記第1のリザーバラインを第1の蓄積デバイスに、及び、前記第2のリザーバラインを第2の蓄積デバイスに電気的に接続するステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第1の蓄積デバイスから、及び、前記第2のリザーバラインを前記第2の蓄積デバイスから電気的に切り離すステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2のリザーバラインに電気的に接続するステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2のリザーバラインから電気的に切り離すステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2の蓄積デバイスに、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の蓄積デバイスに電気的に接続するステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2の蓄積デバイスから、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の蓄積デバイスから電気的に切り離すステップと、
前記第1の組の電極を前記第1のリザーバラインから、及び、前記第2の組の電極を前記第2のリザーバラインから電気的に切り離すステップ
を含む方法。 - 第1の組の電極を中間電圧レベルに対して第2の負電圧レベルに、及び、第2の組の電極を中間電圧レベルに対して第2の正電圧レベルに駆動するステップと、
前記第1の組の電極を前記第1のリザーバラインに、及び、前記第2の組の電極を前記第2のリザーバラインに電気的に結合するステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2の蓄積デバイスに、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の蓄積デバイスに電気的に接続するステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2の蓄積デバイスから、及び、前記第2のリザーバラインを前記第1の蓄積デバイスから電気的に切り離すステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2のリザーバラインに電気的に接続するステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第2のリザーバラインから電気的に切り離すステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第1の蓄積デバイスに、及び、前記第2のリザーバラインを前記第2の蓄積デバイスに電気的に接続するステップと、
前記第1のリザーバラインを前記第1の蓄積デバイスから、及び、前記第2のリザーバラインを前記第2の蓄積デバイスから電気的に切り離すステップと、
前記第1の組の電極を前記第1のリザーバラインから、及び、前記第2の組の電極を前記第2のリザーバラインから電気的に切り離すステップ
をさらに含む、請求項12の方法。 - 前記第1の組の電極が偶数列電極からなり、前記第2の組の電極が奇数列電極からなる、請求項13の方法。
- 前記第1の蓄積デバイスが、前記中間電圧レベルに対して正の電圧レベルで電荷を保持し、前記第2の蓄積デバイスが、前記中間電圧レベルに対して負の電圧レベルで電荷を保持する、請求項14の方法。
- 前記第1の蓄積デバイスまたは前記第2の蓄積デバイスのいずれかのキャパシタンスが、前記第1または第2の組の電極のいずれかのキャパシタンスよりも大きいことからなる、請求項12の方法。
- 前記正電圧レベルが、前記中間電圧レベルと、表示動作中に前記電極上に駆動される最大電圧(最大の正電圧)レベルとの間のおよそ中間であり、前記負電圧レベルが、前記中間電圧レベルと、表示動作中に前記電極上に駆動される最低電圧(最大の負電圧)レベルとの間のおよそ中間である、請求項15の方法。
- 平均して、前記電極によって必要とされる電力の半分より多くの電力が前記第1及び第2の蓄積デバイスによって受動的に供給され、平均して、前記電極によって必要とされる電力の半分より少ない電力が、電圧駆動回路によって能動的に供給される、請求項13の方法。
- 前記第1及び第2の蓄積デバイスの各々が、複数の個別に選択可能なコンデンサからなる、請求項13の方法。
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