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液晶显示装置和辅助电容线的驱动方法.pdf

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液晶 显示装置 辅助 电容 驱动 方法
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摘要
申请专利号:

CN201280048649.X

申请日:

2012.07.25

公开号:

CN103918024A

公开日:

2014.07.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/36申请日:20120725|||公开
IPC分类号: G09G3/36; G02F1/133; G09G3/20 主分类号: G09G3/36
申请人: 夏普株式会社
发明人: 山本薰; 金子诚二; 小川康行; 田中耕平; 内田诚一; 高丸泰; 森重恭
地址: 日本大阪府
优?#28909;ǎ?/td> 2011.08.02 JP 2011-169050
专利代理机构: ?#26412;?#24066;隆安律师事务所 11323 代理人: 权鲜枝
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法律状态
申请(专利)号:

CN201280048649.X

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2016.08.17|||2014.08.06|||2014.07.09

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

提供减少功耗的CS驱动方式的液晶显示装置。CS驱动器(500)包括CS移位寄存器(510)和CS输出部(520)。CS移位寄存器(510)基于CS时?#26377;?#21495;CCK输出控制信号(COUT(1)~COUT(m))。CS输出部(520)基于控制信号(COUT(1)~COUT(m))分别输出辅助电容信号(CSS(1)~CSS(m))。在扫描期间(T1)之后设有中止期间(T2)。在中止期间(T2),基于中止期间CS频率(fcck2)的CS时?#26377;?#21495;(CCK)而驱动CS驱动器(500)。中止期间CS频率(fcck2)比扫描期间CS频率(fcck1)低。

权利要求书

权利要求书
1.  一种液晶显示装置,其特征在于,具备:
显示部,其包括:多个视频信号线、与该多个视频信号线交叉的多个扫描信号线、分别包括与该多个视频信号线和该多个扫描信号线对应地配置为矩阵状的多个像素电极的多个像素形成部、沿着该多个扫描信号线配置的多个辅助电容线、形成在各辅助电容线和与沿着该辅助电容线的扫描信号线对应的像素电极之间的辅助电容;
显示控制电路,其生成周期性地重复导通电平和截止电平的时?#26377;?#21495;;
扫描信号线驱动电路,其用于驱动上述多个扫描信号线,使得上述多个扫描信号线被依次选择的扫描期间和该多个扫描信号线均成为非选择状态的中止期间以包括该扫描期间和该中止期间的帧期间为周期交替地出现;以及
辅助电容线驱动电路,其与上述显示部一体地形成,用于基于上述时?#26377;?#21495;中包含的辅助电容时?#26377;?#21495;相互独立地驱动上述多个辅助电容线,
上述辅助电容线驱动电路包括第1移位寄存器,上述第1移位寄存器具有相互级联连接的多个第1双稳态电路,基于上述辅助电容时?#26377;?#21495;中包含的上述多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;将该多个第1双稳态电路的输出信号依次设为导通电平,
与上述扫描期间的上述多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频率相比,上述中止期间的该多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频?#24335;?#20302;。

2.  根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述中止期间的上述多个第1移位动作用信号的振幅比上述扫描期间的该多个第1移位动作用信号的振幅小。

3.  根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述中止期间比上述扫描期间长。

4.  根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述辅助电容线驱动电路还包括多个第1开关元件,上述多个第1开关元件的第1导通端子与上述多个辅助电容线分别连接,
上述显示控制电?#26041;?#25353;每个上述帧期间在2个电位间切换并在各帧期间内固定的电位作为偏压信号提供给各第1开关元件的第2导通端子,
各第1开关元件的控制端子接受与该第1开关元件的上述第1导通端子所连接的辅助电容线对应的第1双稳态电路的输出信号。

5.  根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述显示控制电路针对上述第1导通端子与相互相邻的辅助电容线分别连接的第1开关元件中的一方,对该第1开关元件的上述第2导通端子提供第1偏压信号作为上述偏压信号,针对上述第1导通端子与相互相邻的辅助电容线分别连接的第1开关元件中的另一方,对该第1开关元件的上述第2导通端子提供第2偏压信号作为上述偏压信号,
上述第1偏压信号和上述第2偏压信号在各帧期间中为相互不同的电位。

6.  根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述辅助电容线驱动电路还包括与上述多个第1开关元件分别对应的多个第2开关元件,
上述显示控制电?#26041;?#20013;止期间动作用时?#26377;?#21495;提供给各第2开关元件的控制端子,上述中止期间动作用时?#26377;?#21495;包含于上述辅助电容时?#26377;?#21495;,在上述扫描期间的电位为截止电平,在上述中止期间中周期性地重复导通电平和截止电平,在上述中止期间的频?#26102;?#19978;述扫描期间的上述多个第1移位动作用信号的频率低,
各第2开关元件的第1控制端子连接到与该第2开关元件对应的第1开关元件的上述第1导通端子所连接的辅助电容线,
各第2开关元件的第2控制端子接受提供给与该第2开关元件对应的第1开关元件的上述第2导通端子的上述偏压信号。

7.  根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述多个第1移位动作时?#26377;?#21495;是相位相互不同的3相以上的第1移位动作时?#26377;?#21495;。

8.  根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述扫描信号线驱动电路与上述显示部一体地形成。

9.  根据权利要求8所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述扫描信号线驱动电路包括第2移位寄存器,上述第2移位寄存器基于上述时?#26377;?#21495;中包含的多个第2移位动作时?#26377;?#21495;将相互级联连接的多个第2双稳态电路的输出信号依次设为导通电平,上述扫描信号线驱动电?#26041;?#35813;多个第2双稳态电路的输出信号分别提供给上述多个扫描信号线。

10.  根据权利要求8所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述扫描信号线驱动电路和上述辅助电容线驱动电路共同地包括上述第1移位寄存器,
上述扫描信号线驱动电路还包括分别与多个第1双稳态电路对应设置的多个输出缓冲器,
上述显示控制电?#26041;?#22312;上述扫描期间为导通电平、在上述中止期间为截止电平的缓冲器输入信号提供给上述多个输出缓冲器,
上述多个输出缓冲器将上述缓冲器输入信号与对应的第1双稳态电路的输出信号的逻辑积分别提供给上述多个扫描信号线。

11.  根据权利要求1至7中的?#25105;?#39033;所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述辅助电容线驱动电路是采用由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。

12.  根据权利要求8至10中的?#25105;?#39033;所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述扫描信号线驱动电路和上述辅助电容线驱动电路是采用由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。

13.  根据权利要求1至7中的?#25105;?#39033;所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述辅助电容线驱动电路是采用由非晶硅形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。

14.  根据权利要求8至10中的?#25105;?#39033;所述的液晶显示装置,其特征在于,
上述扫描信号线驱动电路和辅助电容线驱动电路是采用由非晶硅形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。

15.  一种驱动方法,是液晶显示装置的多个辅助电容线的驱动方法,上述液晶显示装置具备:显示部,其包括多个视频信号线、与该多个视频信号线交叉的多个扫描信号线、分别包括与该多个视频信号线和该多个扫描信号线对应地配置为矩阵状的多个像素电极的多个像素形成部、沿着该多个扫描信号线配置的多个辅助电容线、形成在各辅助电容线和与沿着该辅助电容线的扫描信号线对应的像素电极之间的辅助电容;显示控制电路,其生成周期性地重复导通电平和截止电平的时?#26377;?#21495;;扫描信号线驱动电路,其用于驱动该多个扫描信号线;以及辅助电容线驱动电路,其与该显示部一体地形成,用于驱动该多个辅助电容线,
上述驱动方法的特征在于,具备如下步骤:
驱动上述多个扫描信号线,使得上述多个扫描信号线被依次选择的扫描期间和该多个扫描信号线均成为非选择状态的中止期间以包括该扫描期间和该中止期间的帧期间为周期交替地出现;
基于上述时?#26377;?#21495;中包含的辅助电容时?#26377;?#21495;相互独立地驱动该多个辅助电容线;以及
与上述扫描期间的上述辅助电容时?#26377;?#21495;中包含的多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频率相比,使上述中止期间的该多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频?#26102;?#20302;,
上述辅助电容线驱动电路包括第1移位寄存器,上述第1移位寄存器具具有相互级联连接的多个第1双稳态电路,基于上述多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;将该多个第1双稳态电路的输出信号依次设为导通电平。

16.  根据权利要求15所述的驱动方法,其特征在于,
上述中止期间的上述多个第1移位动作用信号的振幅比上述扫描期间的该多个第1移位动作用信号的振幅小。

17.  根据权利要求15所述的驱动方法,其特征在于,
上述中止期间比上述扫描期间长。

18.  根据权利要求15所述的驱动方法,其特征在于,
上述多个第1移位动作时?#26377;?#21495;是相位相互不同的3相以上的第1移位动作时?#26377;?#21495;。

说明书

说明书液晶显示装置和辅助电容线的驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置和该液晶显示装置内的辅助电容线的驱动方法,特别涉及驱动器单片型的液晶显示装置和该液晶显示装置内的辅助电容线的驱动方法。
背景技术
以往,关于有源矩阵型的液晶显示装置一直在追求低功耗化。作为谋求该低功耗化的1个方法,已知在各扫描信号线的选择期间结束后使对应的辅助电容线的电位改变从而进行极性反转驱动的方法。以下将这种驱动方式称为“CS驱动方式?#34180;?#26681;据该CS驱动方式,能以小的视频信号振幅对液晶层施加大的电压,因此能减少功耗。例如专利文献1公开了这种驱动方法。
另外,近年来,将用于驱动液晶面板的驱动器直?#26377;?#25104;在构成该液晶面板的基板上的情况逐渐变多。该驱动器例如能举出用于驱动栅极线(扫描信号线)的栅极驱动器(扫描信号线驱动电路)和用于驱动CS线(上述辅助电容线)的CS驱动器(辅助电容线驱动电路)等。这种驱动器被称为“单片驱动器”等。例如专利文献2记载了具备该单片驱动器的液晶显示装置(以下称为“驱动器单片型的液层显示装置?#20445;?#26681;据该驱动器单片型的液晶显示装置,能谋求窄边框化和低成本化。在该驱动器单片型的液晶显示装置中,以往采用将非晶硅(a-Si)用于半导体层的薄膜晶体管(以下称为“a-SiTFT?#20445;?#20316;为驱动元件。
另外,专利文献3公开了在扫描栅极线的扫描期间T1之后设有将全部的栅极线设为非扫描状态的中止期间T2的显示装置的驱动方法。在该中止期间T2中,不对栅极驱动器提供时?#26377;?#21495;等。因此,即使在扫描期间T1中以60Hz扫描栅极线,例如通过设置与该扫描期间T1相同长度的中止期间T2,整体的栅极线的驱动频?#26102;?#20026;30Hz程度。因此,能谋求低功耗化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-86170号公报
专利文献2:日本特开2004-78172号公报
专利文献3:日本特开2001-312253号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据上述CS驱动方式能减少液晶显示装置的功耗,但是对液晶显示装置还要追求进一步低功耗化。
因此,本发明的目的在于提供减少功耗的CS驱动方式的液晶显示装置和该液晶显示装置内的辅助电容线的驱动方法。
用于解决问题的方案
本发明的第1方面的特征在于,是一种液晶显示装置,具备:
显示部,其包括:多个视频信号线、与该多个视频信号线交叉的多个扫描信号线、分别包括与该多个视频信号线和该多个扫描信号线对应地配置为矩阵状的多个像素电极的多个像素形成部、沿着该多个扫描信号线配置的多个辅助电容线、形成在各辅助电容线和与沿着该辅助电容线的扫描信号线对应的像素电极之间的辅助电容;
显示控制电路,其生成周期性地重复导通电平和截止电平的时?#26377;?#21495;;
扫描信号线驱动电路,其用于驱动上述多个扫描信号线,使得上述多个扫描信号线被依次选择的扫描期间和该多个扫描信号线均成为非选择状态的中止期间以包括该扫描期间和该中止期间的帧期间为周期交替地出现;以及
辅助电容线驱动电路,其与上述显示部一体地形成,用于基于上述时?#26377;?#21495;中包含的辅助电容时?#26377;?#21495;相互独立地驱动上述多个辅助电容线,
上述辅助电容线驱动电路包括第1移位寄存器,上述第1移位寄 存器具有相互级联连接的多个第1双稳态电路,基于上述辅助电容时?#26377;?#21495;中包含的上述多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;将该多个第1双稳态电路的输出信号依次设为导通电平,
与上述扫描期间的上述多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频率相比,上述中止期间的该多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频?#24335;?#20302;。
本发明的第2方面的特征在于,在本发明的第1方面中,
上述中止期间的上述多个第1移位动作用信号的振幅比上述扫描期间的该多个第1移位动作用信号的振幅小。
本发明的第3方面的特征在于,在本发明的第1方面中,
上述中止期间比上述扫描期间长。
本发明的第4方面的特征在于,在本发明的第1方面中,
上述辅助电容线驱动电路还包括多个第1开关元件,上述多个第1开关元件的第1导通端子与上述多个辅助电容线分别连接,
上述显示控制电?#26041;?#25353;每个上述帧期间在2个电位间切换并在各帧期间内固定的电位作为偏压信号提供给各第1开关元件的第2导通端子,
各第1开关元件的控制端子接受与该第1开关元件的上述第1导通端子所连接的辅助电容线对应的第1双稳态电路的输出信号。
本发明的第5方面的特征在于,在本发明的第4方面中,
上述显示控制电路针对上述第1导通端子与相互相邻的辅助电容线分别连接的第1开关元件中的一方,对该第1开关元件的上述第2导通端子提供第1偏压信号作为上述偏压信号,针对上述第1导通端子与相互相邻的辅助电容线分别连接的第1开关元件中的另一方,对该第1开关元件的上述第2导通端子提供第2偏压信号作为上述偏压信号,
上述第1偏压信号和上述第2偏压信号在各帧期间中为相互不同的电位。
本发明的第6方面的特征在于,在本发明的第4方面中,
上述辅助电容线驱动电路还包括与上述多个第1开关元件分别对应的多个第2开关元件,
上述显示控制电?#26041;?#20013;止期间动作用时?#26377;?#21495;提供给各第2开关元件的控制端子,上述中止期间动作用时?#26377;?#21495;被包含于上述辅助电容时?#26377;?#21495;,在上述扫描期间的电位为截止电平,在上述中止期间中周期性地重复导通电平和截止电平,在上述中止期间的频?#26102;?#19978;述扫描期间的上述多个第1移位动作用信号的频率低,
各第2开关元件的第1控制端子连接到与该第2开关元件对应的第1开关元件的上述第1导通端子所连接的辅助电容线,
各第2开关元件的第2控制端子接受提供给与该第2开关元件对应的第1开关元件的上述第2导通端子的上述偏压信号。
本发明的第7方面的特征在于,在本发明的第1方面中,
上述多个第1移位动作时?#26377;?#21495;是相位相互不同的3相以上的第1移位动作时?#26377;?#21495;。
本发明的第8方面的特征在于,在本发明的第1方面中,
上述扫描信号线驱动电路与上述显示部一体地形成。
本发明的第9方面的特征在于,在本发明的第8方面中,
上述扫描信号线驱动电路包括第2移位寄存器,上述第2移位寄存器基于上述时?#26377;?#21495;中包含的多个第2移位动作时?#26377;?#21495;将相互级联连接的多个第2双稳态电路的输出信号依次设为导通电平,上述扫描信号线驱动电?#26041;?#35813;多个第2双稳态电路的输出信号分别提供给上述多个扫描信号线。
本发明的第10方面的特征在于,在本发明的第8方面中,
上述扫描信号线驱动电路和上述辅助电容线驱动电路共同地包括上述第1移位寄存器,
上述扫描信号线驱动电路还包括分别与多个第1双稳态电路对应设置的多个输出缓冲器,
上述显示控制电?#26041;?#22312;上述扫描期间为导通电平、在上述中止期间为截止电平的缓冲器输入信号提供给上述多个输出缓冲器,
上述多个输出缓冲器将上述缓冲器输入信号与对应的第1双稳态电路的输出信号的逻辑积分别提供给上述多个扫描信号线。
本发明的第11方面的特征在于,在本发明的第1方面至第7方面 的?#25105;?#39033;中,
上述辅助电容线驱动电路是采用由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。
本发明的第12方面的特征在于,在本发明的第8方面至第10方面的?#25105;?#39033;中,
上述扫描信号线驱动电路和上述辅助电容线驱动电路是采用由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。
本发明的第13方面的特征在于,在本发明的第1方面至第7方面的?#25105;?#39033;中,
上述辅助电容线驱动电路是采用由非晶硅形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。
本发明的第14方面的特征在于,在本发明的第8方面至第10方面的?#25105;?#39033;中,
上述扫描信号线驱动电路和辅助电容线驱动电路是采用由非晶硅形成半导体层的薄膜晶体管而实现的。
本发明的第15方面是一种驱动方法,是液晶显示装置的多个辅助电容线的驱动方法,上述液晶显示装置具备:显示部,其包括多个视频信号线、与该多个视频信号线交叉的多个扫描信号线、分别包括与该多个视频信号线和该多个扫描信号线对应地配置为矩阵状的多个像素电极的多个像素形成部、沿着该多个扫描信号线配置的多个辅助电容线、形成在各辅助电容线和与沿着该辅助电容线的扫描信号线对应的像素电极之间的辅助电容;显示控制电路,其生成周期性地重复导通电平和截止电平的时?#26377;?#21495;;扫描信号线驱动电路,其用于驱动该多个扫描信号线;以及辅助电容线驱动电路,其与该显示部一体地形成,用于驱动该多个辅助电容线,
上述驱动方法的特征在于,具备如下步骤:
驱动上述多个扫描信号线,使得上述多个扫描信号线被依次选择的扫描期间和该多个扫描信号线均成为非选择状态的中止期间以包括该扫描期间和该中止期间的帧期间为周期交替地出现;
基于上述时?#26377;?#21495;中包含的辅助电容时?#26377;?#21495;相互独立地驱 动该多个辅助电容线;以及
与上述扫描期间的上述辅助电容时?#26377;?#21495;中包含的多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频率相比,使上述中止期间的该多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频?#26102;?#20302;,
上述辅助电容线驱动电路包括第1移位寄存器,上述第1移位寄存器具具有相互级联连接的多个第1双稳态电路,基于上述多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;将该多个第1双稳态电路的输出信号依次设为导通电平。
本发明的第16方面的特征在于,在本发明的第15方面中,
上述中止期间的上述多个第1移位动作用信号的振幅比上述扫描期间的该多个第1移位动作用信号的振幅小。
本发明的第17方面的特征在于,在本发明的第15方面中,
上述中止期间比上述扫描期间长。
本发明的第18方面的特征在于,在本发明的第15方面中,
上述多个第1移位动作时?#26377;?#21495;是相位相互不同的3相以上的第1移位动作时?#26377;?#21495;。
发明效果
根据本发明的第1方面,在显示部和辅助电容线驱动电路一体地形成,多个辅助电容线相互独立地驱动的显示装置中,1帧期间包括上述扫描期间和上述中止期间。在该中止期间中,与扫描期间相比第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频?#26102;?#20302;,因此1帧期间整体的辅助电容线驱动电路的驱动频率减少。因此,功耗减少。另外,显示部和辅助电容线驱动电路被一体地形成,因此边框面积缩小,并且辅助电容线驱动电路的成本减少。
根据本发明的第2方面,中止期间的多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的振幅与扫描期间的该多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的振幅相比变小。因此,能谋求进一步低功耗化。
根据本发明的第3方面,中止期间比扫描期间长。因此,能谋求进一步低功耗化。
根据本发明的第4方面,在中止期间中,在中止期间紧前的扫 描期间提供给各辅助电容线的偏压信号基于辅助电容时?#26377;?#21495;被提供给辅助电容线。因此,在中止期间中辅助电容线所受到的噪声等的影响减少。由此,能抑制显示质量的?#26723;汀?#21478;外,中止期间的多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;的频?#26102;?#25195;描期间的低,因此施加到第1开关元件的负载减少。因此,第1开关元件的阈值变动减少,因此能抑制该第1开关元件的可靠性?#26723;汀?
根据本发明的第5方面,对相互相邻的辅助电容线提供在包括扫描期间和中止期间的帧期间中相互不同的电位。因此,在相互独立地驱动多个辅助电容线时,能进行线反转驱动。
根据本发明的第6方面,代替多个第1时?#26377;?#21495;而基于中止动作期间动作用信号,能实?#38047;?#26412;发明的第1方面同样的效果。另外,在中止期间?#26800;?双稳态电路的输出信号不为导通电平,因此施加到第1开关元件的负载进一步减少。因此,能谋求第1开关元件的进一步高可靠性化。
根据本发明的第7方面,使多个第1时?#26377;?#21495;的相数为3相以上,由此各相所对应的双稳态电?#32442;?#30340;元件的负载电容足够小。因此,能谋求进一步低功耗化。
根据本发明的第8方面,扫描信号线驱动电路也与显示部一体地形成,因此能减少扫描信号线驱动电路的成本,并且能谋求进一步窄边框化。
根据本发明的第9方面,辅助电容线驱动电路和扫描信号线驱动电路用相互独立的移位寄存器实?#24103;?
根据本发明的第10方面,由辅助电容线驱动电路和扫描信号线驱动电路共用移位寄存器。因此,电路规模缩小,因此例如能谋求进一步窄边框化。
根据本发明的第11方面,采用由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管来实现辅助电容线驱动电路。该薄膜晶体管的漏电电流足够小,因此能使中止期间的多个时?#26377;?#21495;的频?#24335;?#19968;步?#26723;汀?#22240;此,能谋求进一步低功耗化。另外,由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管的导通电流足够大,因此能使该薄膜晶体管的尺寸足 够小。由此,能谋求进一步窄边框化。
根据本发明的第12方面,采用由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管来实现扫描信号线驱动电路和辅助电容线驱动电路。该薄膜晶体管的漏电电流足够小,因此能使中止期间的多个时?#26377;?#21495;的频?#24335;?#19968;步?#26723;汀?#22240;此,能谋求进一步低功耗化。另外,由氧化物半导体形成半导体层的薄膜晶体管的导通电流足够大,因此能使该薄膜晶体管的尺寸足够小。由此,能谋求进一步窄边框化。
根据本发明的第13方面,采用由非晶硅形成半导体层的薄膜晶体管来实现辅助电容线驱动电路。因此,能谋求进一步低成本化。
根据本发明的第14方面,采用由非晶硅形成半导体层的薄膜晶体管来实现扫描信号线驱动电路和辅助电容线驱动电路。因此,能谋求进一步低成本化。
根据本发明的第15方面至第18方面,在显示装置的驱动方法中,能分别实?#38047;?#26412;发明的第1方面至第3方面和本发明的第7方面同样的效果。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的液晶显示装置的整体构成的框图。
图2是用于说明上述第1实施方式的栅极驱动器和CS驱动器的构成的框图。
图3是示出上述第1实施方式的栅极移位寄存器的构成的框图。
图4是示出上述第1实施方式的栅极移位寄存器的最前级侧的构成的框图。
图5是示出上述第1实施方式的栅极移位寄存器的最后级侧的构成的框图。
图6是用于说明上述第1实施方式的栅极驱动器的动作的信号波形图。
图7是示出上述第1实施方式的栅极双稳态电路或者CS双稳态电路的构成的电路图。
图8是用于说明上述第1实施方式的栅极双稳态电路的扫描期间时的动作的信号波形图。
图9是示出上述第1实施方式的CS驱动器的构成的框图。
图10是示出上述第1实施方式的CS驱动器的最前级侧的构成的框图。
图11是示出上述第1实施方式的CS驱动器的最后级侧的构成的框图。
图12是用于说明上述第1实施方式的CS移位寄存器的动作的信号波形图。
图13是用于说明上述第1实施方式的CS双稳态电路的扫描期间时的动作的信号波形图。
图14是用于说明上述第1实施方式的CS输出部的扫描期间时的动作的信号波形图。
图15是用于说明上述第1实施方式的像素电位的变化的信号波形图。
图16是用于说明上述第1实施方式的CS驱动器的中止期间时的动作的信号波形图。
图17是用于说明上述第1实施方式的CS双稳态电路的中止期间时的动作的信号波形图。
图18是示出a-SiTFT和IGZOTFT的漏极电流-栅极电?#22266;?#24615;的图。
图19是用于说明本发明的第2实施方式的CS驱动器的中止期间时的动作的信号波形图。
图20是示出本发明的第3实施方式的液晶显示装置的整体构成的框图。
图21是用于说明上述第3实施方式的栅极CS驱动器的构成的框图。
图22是示出上述第3实施方式的栅极CS驱动器的构成的框图。
图23是示出上述第3实施方式的栅极CS驱动器的最前级侧的构成的框图。
图24是示出上述第3实施方式的栅极CS驱动器的最后级侧的构成的框图。
图25是示出上述第3实施方式的输出缓冲器的构成例的电路图。
图26是用于说明上述第3实施方式的栅极CS驱动器的动作的信号波形图。
图27是示出本发明的第4实施方式的CS驱动器的构成的框图。
图28是用于说明上述第4实施方式的CS驱动器的动作的信号波形图。
图29是示出本发明的第5实施方式的CS驱动器的构成的框图。
图30是用于说明上述第5实施方式的CS移位寄存器的动作的信号波形图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。此外,以下的说明中,薄膜晶体管的栅极端子相当于控制端子,漏极端子相当于第1导通端子,源极端子相当于第2导通端?#21360;?#21478;外,将薄膜晶体管全部设为n?#26723;?#22411;薄膜晶体管来进行说明。
<1.第1实施方式>
<1.1整体构成和动作>
图1是示出本发明的第1实施方式的采用CS驱动方式的有源矩阵型的液晶显示装置的整体构成的框图。如图1所示,该液晶显示装置具备电源100、DC/DC转换器110、显示控制电路200、源极驱动器(视频信号线驱动电路)300、栅极驱动器(扫描信号线驱动电路)400、CS驱动器(辅助电容线驱动电路)500、显示部600以及共用电极驱动电路700。CS驱动器500利用非晶硅、多晶硅、微晶硅或者氧化物半导体等形成在包括显示部600的液晶显示面板800上。即,本实施方式的液晶显示装置是CS驱动器500和显示部600形成在同一基板(作为构成液晶显示面板的2个基板中的一方基板的阵列基板)上的CS驱动器单片型的液晶显示装置。由此,能缩小 液晶显示装置的边框面积。此外,栅极驱动器400和/或者源极驱动器300?#37096;?#20197;利用非晶硅、多晶硅、微晶硅或者氧化物半导体等而形成在液晶显示面板800上。在后面说明利用这些非晶硅和IGZO的具体实现例。
在显示部600中,形成有n个源极线(视频信号线)SL1~SLn、m个栅极线(扫描信号线)GL1~GLm、分别沿着m个栅极线GL1~GLm配置的m个CS线(辅助电容线)CL1~CLm以及与这些源极线SL1~SLn和栅极线GL1~GLm的交叉点分别对应设置的m×n个像素形成部。上述m×n个像素形成部被矩阵状配置从而构?#19978;?#32032;阵列。各像素形成部包括:像素薄膜晶体管80,其为开关元件,栅极端子与通过对应的交叉点的栅极线连接,并且源极端子与通过该交叉点的源极线连接;像素电极Ep,其与该像素薄膜晶体管80的漏极端子连接;共用电极Ec,其为以被上述多个像素形成部共用方式设置的相对电极;以及液晶层,其以被上述多个像素形成部共用的方式设置,被夹持在像素电极Ep和共用电极Ec之间。?#19978;?#32032;电极Ep和共用电极Ec形成液晶电容Clc。另外,由沿着通过上述对应的交叉点的栅极线配置的CS线(也称为“辅助电容电极?#20445;?#21644;与沿着该CS线配置的栅极线对应的像素电极Ep形成辅助电容Ccs。由这些液晶电容Clc和辅助电容Ccs形?#19978;?#32032;电容Cp。
电源100对DC/DC转换器110、显示控制电路200、共用电极驱动电路700提供规定的电源电压。DC/DC转换器110从电源电压生成用于使源极驱动器300、栅极驱动器400和CS驱动器500动作的规定的直流电压,将其提供给源极驱动器300、栅极驱动器400和CS驱动器500。共用电极驱动电路700对共用电极Ec提供规定的电位Vcom。
显示控制电路200接受从外部发送的图像信号DAT和水平同步信号、垂直同步信号等定时信号组TG,输出数字视频信号DV、用于控制显示部600的图像显示的源极起始脉冲信号SSP、源极时?#26377;?#21495;SCK、锁存选通信号LS、栅极起始脉冲信号GSP、栅极时?#26377;?#21495;GCK、第1偏压信号Vcs1、第2偏压信号Vcs2、CS时?#26377;?#21495;CCK和CS起始脉冲信号CSP。栅极时?#26377;?#21495;GCK和CS时?#26377;?#21495;CCK的高电 平侧的电位为Vdd电位,低电平侧的电位为Vss电位。在本实施方式中,利用栅极起始脉冲信号GSP、栅极时?#26377;?#21495;GCK、CS时?#26377;?#21495;CCK和CS起始脉冲信号CSP来实现时?#26377;?#21495;。另外,利用CS时?#26377;?#21495;CCK和CS起始脉冲信号CSP来实现辅助电容时?#26377;?#21495;。
栅极时?#26377;?#21495;GCK包括2相的栅极时?#26377;?#21495;GCK1和GCK2。以下将栅极时?#26377;?#21495;GCK1称为“第1栅极时?#26377;?#21495;?#20445;?#23558;栅极时?#26377;?#21495;GCK2称为“第2栅极时?#26377;?#21495;?#34180;?#36825;些第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2的相位相互错开1个水平扫描期间,均在2水平扫描期间中的1个水平扫描期间处于高电平电位(Vdd电位)(其中,后述的中止期间T2除外)。在本实施方式中,利用第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2实现多个第2移位动作时?#26377;?#21495;。
CS时?#26377;?#21495;CCK包括2相的CS时?#26377;?#21495;CCK1和CCK2。以下,将CS时?#26377;?#21495;CCK1称为“第1CS时?#26377;?#21495;?#20445;?#23558;Cs时?#26377;?#21495;CCK2称为“第2CS时?#26377;?#21495;?#34180;?#36825;些第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2的相位相互错开1个水平扫描期间,均在2水平扫描期间中的1个水平扫描期间处于高电平电位(Vdd电位)(其中,后述的中止期间T2除外)。在本实施方式中,CS时?#26377;?#21495;CCK的相位?#26085;?#26497;时?#26377;?#21495;GCK延迟1个水平扫描期间。更详细地说,第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2的相位分别比第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;延迟1个水平扫描期间。在本实施方式中,利用第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2实现多个第1移位动作用时?#26377;?#21495;。
源极驱动器300接受从显示控制电路200输出的数字视频信号DV、源极起始脉冲信号SSP、源极时?#26377;?#21495;SCK和锁存选通信号LS,对源极线SL1~SLn施加分别进行了D/A变换的模拟视频信号SS(1)~SS(n)。
栅极驱动器400基于从显示控制电路200输出的栅极起始脉冲信号GSP和栅极时?#26377;?#21495;GCK,以1帧期间为周期反复对栅极线GL1~GLm分别施加高电平电位的扫描信号GOUT(1)~GOUT (m)。此外,后面详细说明该栅极驱动器400。
CS驱动器500基于从显示控制电路200输出的第1偏压信号Vcs1、第2偏压信号Vcs2、CS时?#26377;?#21495;CCK和CS起始脉冲信号CSP,对CS线CL1~CLm分别施加用于对各像素形成部的像素电极Ep的电位(以下称为“像素电位?#20445;?#26631;注附图标记Vd)施加偏压的辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)。此外,后面详细说明该CS驱动器500。
如上所述,对源极线SL1~SLn分别施加视频信号SS(1)~SS(n),对栅极线GL1~GLm分别施加扫描信号GOUT(1)~GOUT(m),由此在显示部600中显示基于从外部送来的图像信号DAT的图像。
<1.2栅极驱动器的构成和动作>
图2是用于说明本实施方式的栅极驱动器400和CS驱动器500的构成的框图。如图2所示,栅极驱动器400由包括m个(级)的栅极双稳态电路40(1)~40(m)和1个(级)的虚拟用栅极双稳态电路40(m+1)(以下也称为“虚拟级?#20445;?#30340;栅极移位寄存器410构成。此外,在后面进行CS驱动器500的说明。在本实施方式中,利用栅极移位寄存器410实现第2移位寄存器,利用栅极双稳态电路实现第2双稳态电路。
在显示部600中如上述那样形成有m?#23567;羘列的像素矩阵,与这些像素矩阵的各行以1对1对应的方式在各级中设有上述栅极双稳态电路。该栅极双稳态电路和后述的CS双稳态电路在各时点为2个状态(第1状态和第2状态)中?#25105;?#31181;状态,输出表示该状态的信号(以下称为“状态信号?#34180;#?#22312;本实施方式中,如果双稳态电路为第1状态,则从该双稳态电路输出高电平(导通电平)电位的状态信号,如果双稳态电路为第2状态,则从该双稳态电路输出低电平(截止电平)电位的状态信号。另外,以下将从双稳态电路输出高电平电位的状态信号的期间称为“选择期间?#34180;?
图3是示出本实施方式的栅极移位寄存器410的最前级和最后级以外的构成的框图。图4是示出本实施方式的栅极移位寄存器410 的最前级侧的构成的框图。图5是示出本实施方式的栅极移位寄存器410的最后级侧的构成的框图。此外,在以下的说明中,有时将第x级(x=1~m+1)双稳态电?#26041;?#31216;为“第x级?#34180;?#22914;上述那样,该移位寄存器410包括m个栅极双稳态电路40(1)~40(m)和1个虚拟用栅极双稳态电路40(m+1)。图3示出?#35828;趇-2级40(i-2)~第i+1级40(i+1),图4示出?#35828;?级40(1)和第2级40(2),图5示出?#35828;趍-1级40(m-1)和第m级40(m)与虚拟级40(m+1)。
在各栅极双稳态电?#20998;校?#35774;有用于接受时?#26377;?#21495;CK1(以下称为“第1时?#26377;?#21495;?#20445;?#30340;输入端?#21360;?#29992;于接受时?#26377;?#21495;CK2(以下称为“第2时?#26377;?#21495;?#20445;?#30340;输入端?#21360;?#29992;于接受低电平的直流电源电位Vss(也将该电位的大小称为上述“Vss电位?#20445;?#30340;输入端?#21360;?#29992;于接受置位信号S的输入端?#21360;?#29992;于接受复位信号R的输入端子和用于输出状态信号Z的输出端?#21360;?
对栅极移位寄存器410如上述那样提供2相的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2作为栅极时?#26377;?#21495;GCK。
提供给栅极移位寄存器410的各级(各栅极双稳态电路)的输入端子的信号如下。此外,以下假设i为奇数,m为偶数。如图3~图5所示,对第奇数级提供第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1作为第1时?#26377;?#21495;CK1,提供第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2作为第2时?#26377;?#21495;CK2。对第偶数级提供第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1作为第2时?#26377;?#21495;CK2,提供第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2作为第1时?#26377;?#21495;CK1。另外,对各级以共用的方式提供低电平的直流电源电位Vss。
对各级提供从前级输出的状态信号Z作为置位信号S,提供从后一级输出的状态信号Z作为复位信号R。其中,对第1级(最前级)40(1)提供栅极起始脉冲信号GSP作为置位信号S。另外,对第m级(最后级)40(m)提供?#26377;?#25311;级40(m+1)输出的状态信号作为复位信号R。此外,对虚拟级40(m+1)提供从第m级40(m)输出的状态信号Z作为置位信号S,提供自身的状态信号Z作为复位信号R。因此,虚拟级40(m+1)的状态信号Z处于高电平电位的期间比其它级的状态信号Z处于高电平电位的期间短。?#37096;梢源?#26367; 设置这?#20013;?#25311;级40(m+1)而对第m级40(m)提供栅极结束脉冲信号GEP作为复位信号R。该栅极结束脉冲信号是在扫描期间T1结束后的1个水平扫描期间中为高电平电位的信号。
在如上构成中,当对栅极移位寄存器410的第1级40(1)提供作为置位信号S的栅极起始脉冲信号GSP时,基于第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2,栅极起始脉冲信号GSP中包含的脉冲(该脉冲被包含于从各级输出的状态信号Z)被依?#26410;?#36755;到第1级40(1)至第m级40(m)。并且,与该脉冲的传输相应,从第1级40(1)~第m级40(m)分别输出的状态信号Z依次成为高电平电位。这些从第1级40(1)~第m级40(m)分别输出的状态信号Z作为扫描信号GOUT(1)~GOUT(m)被分别提供给栅极线GL1~GLm。此外,从第1级40(1)~第m级40(m)分别输出的状态信号Z?#37096;?#20197;在由电平移位器增高电压后,作为扫描信号GOUT(1)~GOUT(m)分别提供给栅极线GL1~GLm。如上所述,如图6所示,按每1个水平扫描期间依次成为高电平电位的扫描信号被提供给显示部600内的栅极线。
<1.3栅极双稳态电路的构成>
图7是示出本实施方式的各栅极双稳态电路的构成的电路图。此外,后述的CS双稳态电路也与栅极双稳态电路同样为图7所示的构成。如图7所示,该双稳态电路包括4个薄膜晶体管(开关元件)M1~M4、电容器(电容元件)C1、4个输入端子41~44、低电平的直流电源电位Vss用的输入端子和输出端子49。在此,对接受第1时?#26377;?#21495;CK1的输入端子标注附图标记41,对接受第2时?#26377;?#21495;CK2的输入端子标注附图标记42,对接受置位信号S的输入端子标注附图标记43,对接受复位信号R的输入端子标注附图标记44。另外,对输出状态信号Z的输出端子标注附图标记49。
接下来说明该双稳态电?#32442;?#30340;构成要素间的连接关系。薄膜晶体管M1的栅极端?#21360;?#34180;膜晶体管M3的源极端?#21360;?#34180;膜晶体管M4的漏极端子和电容器C1的一端被相互连?#21360;?#20197;下,为了方便,将它们被相互连接的连接点(配线)称为“第1节点?#34180;?#23545;该第1节点标 注附图标记N1。
关于薄膜晶体管M1,栅极端子与第1节点N1连接,漏极端子与输入端子41连接,源极端子与输出端子49连?#21360;?#20851;于薄膜晶体管M2,栅极端子与输入端子42连接,漏极端子与输出端子49连接,源极端子与直流电源电位Vss用的输入端子连?#21360;?#20851;于薄膜晶体管M3,栅极端子及漏极端子与输入端子43连接(即为二极管连接),源极端子与第1节点N1连?#21360;?#20851;于薄膜晶体管M4,栅极端子与输入端子44连接,漏极端子与第1节点N1连接,源极端子与直流电源电位Vss用的输入端子连?#21360;?#20851;于电容器C1,一端与第1节点N1连接,另一端与输出端子49连?#21360;?
接下来说明该栅极双稳态电路的各构成要素的功能。薄膜晶体管M1在第1节点N1的电位为高电平时,将第1时?#26377;?#21495;CK的电位提供给输出端子49。薄膜晶体管M2在第2时?#26377;?#21495;CK2的电位为高电平时,使输出端子49的电位向Vss电位变化。薄膜晶体管M3在置位信号S的电位为高电平时,使第1节点N1的电位向高电平变化。薄膜晶体管M4在复位信号R的电位为高电平时,使第1节点N1的电位向Vss电位变化。电容器C1发挥第1节点N1自举时的辅助电容的功能。
<1.4栅极双稳态电路的动作>
图8是用于说明本实施方式的第i级栅极双稳态电路40(i)的动作中的特别是后述的扫描期间T1的动作的信号波形图。此外,其它栅极双稳态电路的动作也同样,因此省?#36816;?#26126;。在第i级中,第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2分别相当于第1时?#26377;?#21495;CK1和第2时?#26377;?#21495;CK2。图8的时点t1到时点t2的期间相当于选择期间。在以下的说明中,将1帧期间中的从栅极起始脉冲信号GSP上升的时点(扫描开始时点)到虚拟级扫描信号GOUT(m+1)上升的时点为止的期间称为“扫描期间?#20445;?#26631;注附图标记T1。该扫描期间T1是对多个(m个)栅极线GL(1)~GL(m)进行1次扫描的期间。另外,将1帧期间中的?#26377;?#25311;级扫描信号GOUT(m+1)上升的时点到后续的帧期间中栅极起始脉冲信号GSP上升的时点为 止的期间称为“中止期间?#20445;?#26631;注附图标记T2。该中止期间T2是除了虚拟级40(m+1)以外的双稳态电路40(1)~40(m)的输出信号均成为低电平电位的期间。在扫描期间T1的动作说明中,将选择期间紧前的1个水平扫描期间称为“置位期间?#20445;?#23558;选择期间紧后的1个水平扫描期间称为“复位期间?#34180;?#21478;外,将扫描期间T1中的选择期间、置位期间和复位期间以外的期间称为“通常动作期间?#34180;?
当处于置位期间时(为时点t0时),置位信号S的电位从低电平变化为高电平。薄膜晶体管M3如图7所示为二极管连接,因此随着置位信号S的电位变为高电平,薄膜晶体管M3变为导通状态,电容器C1被充电(在?#23435;?#39044;充电)。由此,第1节点N1的电位从低电平变化为高电平,薄膜晶体管M1为导通状态。但是,在置位期间中,第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1(第1时?#26377;?#21495;CK1)的电位为低电平,因此状态信号Z的电位维持为低电平。
当处于选择期间时(为时点t1时),置位信号S从高电平变化为低电平。由此,薄膜晶体管M3为截止状态。此时,第1节点N1为悬浮状态。在该时点t1,第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1的电位从低电平变化为高电平。薄膜晶体管M1为导通状态,由于存在栅极电容,因此随着输入端子41的电位的上升,第1节点N1的电位也上升(第1节点N1自举)。此时,电容器C1?#28304;?#36827;第1节点N1的电位上升的方式动作。其结果是,薄膜晶体管M1的栅极电位变为足够高的电平,因此状态信号Z的电位上升到第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1的高电平(Vdd电位)。
当处于复位期间时(为时点t2时),第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1的电位从高电平变化为低电平。在时点t2,薄膜晶体管M1为导通状态,因此状态信号Z的电位随着输入端子41的电位?#26723;?#32780;一起?#26723;汀?#36825;样状态信号Z的电位?#26723;停?#20174;而第1节点N1的电位通过电容器C1?#27493;档汀?#21478;外,在复位期间,复位信号R从低电平变化为高电平。因此,薄膜晶体管M4为导通状态。其结果是,在复位期间,第1节点N1的电位可靠地?#26723;?#20026;低电平。而且,在复位期间,第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2(第2时?#26377;?#21495;CK2)从低电平变化为高电平。因此,薄 膜晶体管M2为导通状态,因此状态信号Z的电位可靠地?#26723;?#20026;低电平。
在通常动作期间(扫描期间T1中,时点t0以前的期间和时点t3以后的期间)中,第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2的电位按每1个水平扫描期间重复高电平和低电平,由此薄膜晶体管M2按每1个水平扫描期间为导通状态。因此,能使状态信号Z的电位维持为低电平。
此外,在以下的说明中,用附图标记tgck1表示扫描期间T1中的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2各自的周期(以下称为“扫描期间栅极周期?#20445;?#21478;外,用附图标记fgck1表示扫描期间T1中的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2各自的频率(以下称为“扫描期间栅极频率?#20445;?
<1.6CS驱动器的构成和动作>
如上述图2所示,本实施方式的CS驱动器500包括CS移位寄存器510和CS输出部520。在本实施方式中,栅极驱动器400和CS驱动器500分别配置于隔着显示部600的两侧。CS移位寄存器510包括m个(级)CS双稳态电路50(1)~50(m)和1个(级)虚拟用CS双稳态电路50(m+1)(以下也称为“虚拟级?#20445;?#22312;显示部600中如上述那样形成有m?#23567;羘列的像素矩阵,与这些像素矩阵的各行以1对1对应的方式在各级中设有上述CS双稳态电路。CS双稳态电路50(1)~50(m)与CS输出部520连?#21360;S输出部520与CS线CL1~CLm连?#21360;?#22312;本实施方式中,利用CS移位寄存器510实现第1移位寄存器,利用CS双稳态电路实现第1双稳态电路。
<1.6.1CS移位寄存器的构成和动作>
图9是示出本实施方式的CS驱动器500的最前级和最后级以外的构成的框图。图10是示出本实施方式的CS驱动器500的最前级侧的构成的框图。图11是示出本实施方式的CS驱动器500的最后级侧的构成的框图。如上述那样,各CS双稳态电路的构成与上述栅极双稳态电路同样。因此,省略与上述栅极双稳态电路共用的部分的说明。
其中,在该CS双稳态电?#20998;校?#25552;供给用于接受第1时?#26377;?#21495;的 输入端子41和用于接受第2时?#26377;?#21495;的输入端子42的信号与上述栅极双稳态电路不同。即,如图9~图11所示,对第奇数级提供第1CS时?#26377;?#21495;CCK1作为第1时?#26377;?#21495;CK1,提供第2CS时?#26377;?#21495;CCK2作为第2时?#26377;?#21495;CK2。对第偶数级提供第1CS时?#26377;?#21495;CCK1作为第2时?#26377;?#21495;CK2,提供第2CS时?#26377;?#21495;CCK2作为第1时?#26377;?#21495;CK1。
另外,如图10所示,对第1级(最前级目)50(1)提供CS起始脉冲信号CSP作为置位信号S。该CS起始脉冲信号CSP是在上述栅极起始脉冲信号GSP的电位为高电平的1个水平扫描期间的紧后的1个水平扫描期间和中止期间T2开始紧后的1个水平扫描期间中电位为高电平的信号。
在如上构成中,当对CS移位寄存器510的第1级40(1)提供作为置位信号S的CS起始脉冲信号CSP时,基于第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2,CS起始脉冲信号CSP中包含的脉冲(该脉冲包含于从各级输出的状态信号Z)被依?#26410;?#36755;到第1级40(1)至第m级40(m)。并且,与该脉冲的传输相应,从第1级40(1)~第m级40(m)分别输出的状态信号Z依次成为高电平电位。这些从第1级40(1)~第m级40(m)分别输出的状态信号Z作为控制信号COUT(1)~COUT(m)被提供给CS输出部520。更详细地说,这些控制信号COUT(1)~COUT(m)被分别提供给构成CS输出部520的后述的偏压用薄膜晶体管(第1开关元件)60(1)~60(m)的栅极端?#21360;?#22914;上所述,如图12所示,按每1个水平扫描期间依次成为高电平电位的控制信号被提供给CS输出部520。
<1.6.2CS双稳态电路的动作>
图13是用于说明本实施方式的第i级CS双稳态电路50(i)的动作中的特别是扫描期间T1的动作的信号波形图。如图13所示,该CS双稳态电路的动作在上述栅极双稳态电路的动作中将第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2分别替换为第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2,因此省略扫描期间T1CS的双稳态电路的详细动作说明。
此外,在以下的说明中,用附图标记tcck1表示扫描期间T1中的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2各自的周期(以下称为“扫描期间CS周期?#20445;?#21478;外,用附图标记fcck1表示扫描期间T1中的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2各自的频率(以下称为“扫描期间CS频率?#20445;?#32780;且,用附图标记Vcck1表示扫描期间T1中的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2各自的振幅(以下称为“扫描期间CS振幅?#20445;?
<1.6.3CS输出部的构成和动作>
如上述图9~图11所示,本实施方式的CS输出部520包括m个偏压用薄膜晶体管(第1开关元件)60(1)~60(m)。偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)与CS双稳态电路50(1)~50(m)分别对应,并且与CS线CL1~CLm分别对应。对各偏压用薄膜晶体管的栅极端子连接有对应的CS双稳态电路的输出端子49(输出状态信号Z的端子),对漏极端子连接有对应的CS线。另外,对第奇数级偏压用薄膜晶体管的源极端子提供第1偏压信号Vcs1,对第偶数级偏压用薄膜晶体管的源极端子提供第2偏压信号Vcs2。此外,利用CS线(辅助电容信号)、第1偏压信号Vcs1和第2偏压信号Vcs2的电位来更换各偏压用薄膜晶体管的源极端子和漏极端?#21360;?#20294;是在本说明书中,与这些电位?#34224;兀?#22312;各偏压用薄膜晶体管中,将与对应的CS线连接的一侧的端子作为漏极端子,将接受第1偏压信号Vcs1或者第2偏压信号Vcs2的端子作为源极端子来进行说明。
图14是用于说明本实施方式的CS输出部520的动作中的特别是扫描期间T2的动作的信号波形图。如图14所示,第1偏压信号Vcs1和第2偏压信号为相互不同的电位,并且按每1帧期间电位反转。即,在连续的2帧期间中的例如在先的1帧期间?#26800;?偏压信号Vcs1的电位为规定的高电位Vh(以下仅称为“高电位Vh?#20445;┣业?偏压信号Vcs2为规定的低电位Vl(以下仅称为“低电位Vl?#20445;?#22312;后续的1帧期间?#26800;?偏压信号Vcs1的电位为低电位Vl?#19994;?偏压信号Vcs2的电位为高电位Vh。
首先,设为第1偏压信号Vcs1的电位为高电位Vh,第2偏压信号 Vcs2的电位为低电位Vl。当作为第1级CS双稳态电路50(1)的输出信号的控制信号COUT(1)为高电平电位时,与其对应的偏压用薄膜晶体管60(1)为导通状态。对该偏压用薄膜晶体管60(1)的源极端子提供第1偏压信号Vcs1,因此对CS线(1)施加的辅助电容信号CSS(1)的电位变化为高电位Vh。该辅助电容信号CSS(1)的电位被维持到后续的1帧期间中偏压用薄膜晶体管60(1)成为导通状态为止。
接下来,当作为第2级CS双稳态电路50(2)的输出信号的控制信号COUT(2)为高电平电位时,与其对应的偏压用薄膜晶体管60(2)为导通状态。对该偏压用薄膜晶体管60(2)的源极端子提供第2偏压信号Vcs2,因此对CS线(2)施加的辅助电容信号CSS(2)的电位变化为低电位Vl。该辅助电容信号CSS(2)的电位被维持到在后续的1帧期间中偏压用薄膜晶体管60(2)成为导通状态为止。
接下来,当作为第3级CS双稳态电路50(3)的输出信号的控制信号COUT(3)为高电平电位时,与其对应的偏压用薄膜晶体管60(3)为导通状态。对该偏压用薄膜晶体管60(3)的源极端子提供第1偏压信号Vcs1,因此对CS线(3)施加的辅助电容信号CSS(3)的电位变化为高电位Vh。该辅助电容信号CSS(3)的电位被维持到在后续的1帧期间中偏压用薄膜晶体管60(3)成为导通状态为止。以下同样,对各CS线施加的辅助电容信号的电位与作为CS双稳态电路的输出信号的控制信号相应地依次变化。
<1.7像素电位的变化>
图15是用于说明本实施方式的像素电位的变化的信号波形图。在本实施方式中,在各行中进行使像素电位的极性反转的线反转驱动。此外,以?#28388;?#26126;按每1行使像素电位的极性反转的方案,但是?#37096;?#20197;按每多个行使像素电位的极性反转。在图15中,Vd(1)~Vd(3)表示与栅极线GL1~GL3对应设置的像素形成部中的?#25105;?#30340;像素形成部的像素电位Vd。以下将像素电位Vd(1)称为“第1行像素电位?#20445;?#23558;像素电位Vd(2)称为“第2行像素电位?#20445;?#23558;像素电位Vd(3)称为“第3行像素电位?#34180;?
当栅极线GL1为选择状态时(当扫描信号GOUT(1)为高电平电位时),对该栅极线GL1连接着栅极端子的像素薄膜晶体管80为导通状态,因此像素电容Cp由通过该像素薄膜晶体管80提供的视频信号充电。其结果是,如图15所示,第1行像素电位Vd(1)为写入电位Vsig。接下来,当扫描信号GOUT(1)为低电平电位时,像素薄膜晶体管80为截止状态,由?#35828;?行像素电位Vd(1)保持为写入电位Vsig。到该时点为止,施加到沿着栅极线GL1配置的CS线CL1的辅助电容信号CSS(1)的电位为低电位Vl。
接下来,辅助电容信号CSS(1)的电位从低电位Vl变化为高电位Vh。因此,会对第1行像素电位Vd(1)增加与辅助电容信号CSS(1)的变化量相应的偏压电?#21151;cs。其结果是,第1行像素电位Vd(1)的电位用下述式(1)表示。
Vd(1)=Vsig+ΔVcs
=Vsig+(Ccs/(Clc+Ccs))×(Vh-Vl)…(1)
这样,第1行像素电位Vd(1)比与视频信号的振幅相当的写入电位Vsig大(Ccs/(Clc+Ccs))×(Vh-Vl)。这样,能使要提供给源极线的视频信号的振幅变小,并且对液晶层施加大的电压。由此,能谋求低功耗化。该第1行像素电位Vd(1)被保持到后续的帧期间中像素薄膜晶体管80再次成为导通状态为止。此外,在该后续的帧期间中也进行同样的动作,因此省略其说明。其中,在该后续的帧期间中,第1行像素电位Vd(1)的极性为在先的帧期间的极性的相反极性。另外,第2行像素电位Vd(2)和第3行像素电位Vd(3)也进行同样的动作,因此省略其说明。其中,第2行像素电位Vd(2)为第1行像素电位Vd(1)的相反极性。
此外,在本实施方式中,如上述图6所示,栅极线GL1~GLm的扫描按栅极线GL1~GLm的编号的升序(?#28014;癎L1→GL2→…→GLm的顺序?#20445;?#36827;?#23567;?#22240;此,如上述图12所示,辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的电位切换顺序也是辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的编号的升序(?#28014;癈SS(1)→CSS(2)→…CSS(m)的顺序?#20445;?#20854;中,本发明的栅极线GL1~GLm的扫描顺序和辅助电 容信号CSS(1)~CSS(m)的电位切换顺序不限于此。在栅极线GL1~GLm的扫描按栅极线GL1~GLm的编号的降序(?#28014;癎Lm→…→GL2→GL1的顺序?#20445;?#36827;行的情况下,辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的电位切换顺序也为辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的编号的降序(?#28014;癈SS(m)→…CSS(2)→CSS(1)的顺序?#20445;?#21478;外,?#37096;?#20197;使切换栅极线GL1~GLm的扫描顺序和辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的电位切换顺序能够切换。
<1.8中止期间的动作>
图16是用于说明本实施方式的CS驱动器500的动作中的特别是中止期间T2的动作的信号波形图。如图16所示,在本实施方式中,1帧期间包括扫描期间T1和设于该扫描期间T1之后的中止期间T2。即,扫描期间T1和中止期间T2以1帧期间为周期交替地出?#24103;?#22312;说明CS驱动器500的动作之前,首?#20154;?#26126;栅极驱动器400的动作。在此,用附图标记tgck2表示中止期间T2中的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2各自的周期(以下称为“中止期间栅极周期?#20445;?#21478;外,用附图标记fgck2表示中止期间T2中的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2各自的频率(以下称为“中止期间栅极频率?#20445;?
在本实施方式中,设为中止期间T2比扫描期间T1长。但是,本发明不限于此,中止期间T2?#37096;?#20197;比扫描期间T1短。
在扫描期间T1中,栅极驱动器400以扫描期间栅极频率fgck1被驱动,作为从第1级40(1)~第m级40(m)分别输出的状态信号Z的扫描信号GOUT(1)~GOUT(m)基于第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2依次为高电平电位。另一方面,在中止期间T2中,栅极驱动器400以比扫描期间栅极频率fgck1低的中止期间栅极频率fgck2被驱动,扫描信号GOUT(1)~GOUT(m)维持低电平电位。即,在该中止期间T2中栅极线GL1~GLm均成为非选择状态。通过这种动作能减少用于驱动栅极驱动器400的功耗。此外,?#37096;?#20197;在中止期间T2中停止对栅极驱动器400提供栅极时?#26377;?#21495;GCK或者将栅极时?#26377;?#21495;GCK维持为低电平电位。
接下来说明本实施方式的CS驱动器500的动作。在扫描期间T1中,作为从第1级50(1)~第m-1级50(m-1)分别输出的状态信号Z的控制信号COUT(1)~COUT(m-1)基于第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2依次成为高电平电位。此外,控制信号COUT(m)在该扫描期间T1后的中止期间T2的最初的1个水平扫描期间中为高电平电位。
在一方中止期间T2中,CS驱动器500的动作与扫描期间T1的动作不同。在此,用附图标记tcck2表示中止期间T2中的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2各自的周期(以下称为“中止期间CS周期?#20445;?#21478;外,用附图标记fcck2表示中止期间T2中的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2各自的频率(以下称为“中止期间CS频率?#20445;?#32780;且,用附图标记Vcck2表示中止期间T2中的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2各自的振幅(以下称为“中止期间CS振幅?#20445;?
如图16所示,中止期间CS周期tcck2比扫描期间CS周期tcck1长。即,中止期间CS频率fcck2比扫描期间CS频率fcck1低。在此,希望扫描期间CS频率fcck1是中止期间CS频率fcck2的整数倍。由此,能将显示控制电路200等设为简易的构成。另外,希望扫描期间CS频率fcck1是中止期间CS频率fcck2的2倍以上。换言之,希望中止期间CS频率fcck2是扫描期间CS频率fcck1的1/2倍以下。由此,能充分减少CS驱动器500的驱动所需的功耗。这种CS时?#26377;?#21495;CCK的频率(周期)的控制例如在显示控制电路200中进?#23567;?#19978;述栅极时?#26377;?#21495;GCK的频率(周期)的控制例如也在显示控制电路200中进?#23567;?#27492;外,在本实施方式中,中止期间CS振幅Vcck2和扫描期间CS振幅Vcck1为相互相同的大小。
如图16所示,在中止期间T2的最初的1个水平扫描期间中CS起始脉冲信号CSP为高电平电位。因此,基于比扫描期间CS频率fcck1低的中止期间CS频率fcck2,控制信号COUT(1)~COUT(m)依次为高电平电位。这样,在本实施方式中,在中止期间T2中,控制信号COUT(1)~COUT(m)以比扫描期间T1的周期长的周期依 次成为高电平电位。当在中止期间T2中控制信号COUT(1)~COUT(m)为高电平电位时,偏压用薄膜晶体管60(1)~(m)分别为导通状态。该中止期间T2的第1偏压信号Vcs1和第2偏压信号Vcs2是与扫描期间T1中的第1偏压信号Vcs1和第2偏压信号Vcs2相同的电位。因此,分别提供给CS线CL1~CLm的辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的电位不变化。
图17是用于说明本实施方式的第i级CS双稳态电路50(i)的动作中的特别是中止期间T2的动作的信号波形图。此外,其它CS双稳态电路的动作也同样,因此省?#36816;?#26126;。在中止期间T2的动作说明中,将置位信号S为高电平电位的1个水平扫描期间称为“置位期间?#20445;?#23558;从置位期间的结束时点到选择期间开始时点为止的期间称为“选择等待期间?#20445;?#23558;从选择期间结束时点到复位信号R变化为高电平电位的时点为止的期间称为“复位等待期间?#20445;?#23558;复位信号R为高电平电位的期间称为“复位期间?#34180;?#21478;外,将中止期间T2中的选择期间、置位期间、选择等待期间、复位等待期间和复位期间以外的期间称为“通常动作期间?#34180;?
置位期间(时点s0~s1)的动作与扫描期间T1的置位期间的动作同样,因此省?#36816;?#26126;。
当处于选择等待期间时(为时点s1时),置位信号S的电位从高电平变化为低电平,因此薄膜晶体管M3为截止状态(参照图7)。因此,第1节点N1为悬浮状态。另外,第1CS时?#26377;?#21495;CCK1原样保持低电平电位。因此,在选择等待期间中,维持置位期间的第1节点N1的电位。此外,第2CS时?#26377;?#21495;CCK2的电位变化为低电平,因此薄膜晶体管M2为截止状态。
选择期间(时点s2~s3)的动作与扫描期间T1的置位期间的动作同样,因此省?#36816;?#26126;。
当处于复位等待期间时(为时点s3时),第1CS时?#26377;?#21495;CCK1的电位从高电平变化为低电平,因?#35828;?节点N1的电位由于薄膜晶体管M1的栅极-漏极间的寄生电容的影响而下降。该电位的下降量相当于上述自举造成的电位的上升量。因此,薄膜晶体管M1不会 成为截止状态。因此,如上述那样第1CS时?#26377;?#21495;CCK1的电位从高电平变化为低电平,由此状态信号Z的电位变化为低电平。另外,其后也是第1CS时?#26377;?#21495;CCK1的电位维持低电平,因此状态信号Z的电位维持低电平。
复位期间(自时点s4起的1个水平扫描期间)的动作与扫描期间T1的置位期间的动作同样,因此省?#36816;?#26126;。
在通常动作期间(中止期间T2中,时点s0以前的期间和时点s4以后的期间)中,第2CS时?#26377;?#21495;CCK2的电位按每个中止期间CS周期tcck2重复高电平和低电平,由此薄膜晶体管M2按每个中止期间CS周期tcck2期间成为导通状态。因此,能将状态信号Z的电位维持为低电平。
<1.9考察>
例如考虑对图9所示的具备CS驱动器500的CS驱动器单片型的液晶显示装置应用上述专利文献3记载的驱动方法的情况。在这种情况下,为?#31169;?#20013;止期间T2中CS线CL1~CLm(辅助电容信号CSS(1)~CSS(m))的电位维持为高电位Vh或者低电位Vl,需要将偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)维持为截止状态,或者将偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)维持为导通状态并且通过这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)对CS线CL1~CLm提供第1偏压信号Vcs1或者第2偏压信号Vcs2。
在为了在中止期间T2中将CS线CL1~CLm的电位维持为高电位Vh或者低电位Vl而将偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)维持为截止状态的情况下,该中止期间T2中CS线CL1~CLm为悬浮状态。因此,导致在中止期间T2中CS线CL1~CLm容?#36164;?#22122;声等的影响。其结果是有可能导致显示质量的?#26723;汀?#32780;在本实施方式中,如上述那样,在中止期间T2中,基于第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2驱动CS驱动器500,由此控制信号COUT(1)~COUT(m)依次成为高电平电位。因此,在控制信号COUT(1)~COUT(m)为高电平电位的定时对CS线CL1~CLm分别提供高电位Vh或者低电位Vl。由此,在本实施方式中,减少在中止期间T2中CS线 CL1~CLm为悬浮状态而使这些CS线CL1~CLm所受的噪声等的影响。其结果是能抑制显示质量的?#26723;汀?
另一方面,在为了在中止期间T2中将CS线CL1~CLm的电位维持为高电位Vh或者低电位Vl,将偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)维持为导通状态并且通过这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)对CS线CL1~CLm提供第1偏压信号Vcs1或者第2偏压信号Vcs2的情况下,需要持续对偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的栅极端子提供高电平的电位。因此,这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)会长时间承受栅极偏压应力,因此这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的阈值变动变大。其结果是,这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的驱动能力(可靠性)会?#26723;汀?#32780;在本实施方式中,如上述那样,在中止期间T2中,基于第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2来驱动CS驱动器500,由此控制信号COUT(1)~COUT(m)依次成为高电平电位。因此,在中止期间T2中,仅在1个水平扫描期间中对偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的栅极端子分别提供高电平电位。由此,在本实施方式中,偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)承受的栅极偏压应力减少,因此这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的阈值变动减少。其结果是,能?#31181;普?#20123;偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的驱动能力(可靠性)的?#26723;汀?
<1.10实现例>
本实施方式的双稳态电?#20998;?#30340;各薄膜晶体管的半导体层例如能采用a-Si或者氧化物半导体等。此外,氧化物半导体典型地采用作为以铟、镓、锌和氧为主成分的氧化物半导体的InGaZnOx(以下称为“IGZO?#20445;?#20294;是本发明不限于此。例如只要是包含铟、镓、锌、铜、硅、锡、铝、钙、锗和铅中的至少1种的氧化物半导体即可。
图18是示出将a-SiTFT和IGZO用于半导体层的TFT(以下称为“IGZOTFT?#20445;?#30340;漏极电流-栅极电?#22266;?#24615;的图。在图18中,横轴表示栅极电压Vg,纵轴表示漏极电流Ids。如图18所示,IGZOTFT的 漏电电流为a-SiTFT的漏电电流的1/1000以下,并且IGZOTFT的导通电流为a-SiTFT的导通电流的约20倍。
在采用了a-SiTFT的情况下,能使帧频率低至例如45Hz程度。与此相对,在将IGZOTFT用作本实施方式的双稳态电路的各薄膜晶体管的情况下,由于IGZOTFT如上述那样漏电电流小,因此来自像素TFT的漏电电流小,能使像素电位的保持时间变长,因此能使帧频率低至例如0.2Hz程度。因此,在采用了IGZOTFT的情况下,与采用a-SiTFT的情况相比能使CS驱动器500的驱动功率为1/100以下。此外,更详细地说,在采用IGZOTFT的情况下,当将扫描期间CS频率fcck1设定为60Hz时,能将中止期间CS频率fcck2设定为1~0.1Hz程度。
另外,IGZOTFT如上述那样导通电流大,因此在采用IGZOTFT的情况下,与采用a-SiTFT的情况相比能使TFT的尺寸小到1/20程度。
此外,在采用a-SiTFT的情况下,能以比采用IGZOTFT的情况低的成本来实现本实施方式。
<1.11效果>
根据本实施方式,在1帧期间中,在扫描期间T1之后设有中止期间T2。中止期间CS频率fcck2比扫描期间CS频率fcck1低,因此CS驱动器500的1帧期间整体的驱动频率减少。因此,CS驱动器500的驱动所需的功耗减少。另外,CS驱动器500以单片化的方式形成,因此液晶显示面板800的边框面积缩小,并且CS驱动器500的成本减少。
另外,根据本实施方式,在中止期间T2中,在控制信号COUT(1)~COUT(m)为高电平电位的定时对CS线CL1~CLm分别提供高电位Vh或者低电位Vl。因此,可减少在中止期间T2中CS线CL1~CLm为悬浮状态而使这些CS线CL1~CLm所受的噪声等的影响。由此能抑制显示质量的?#26723;汀?#21478;外,在中止期间T2中,仅在1个水平扫描期间中对偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的栅极端子分别提供高电平电位,因此偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)承受的栅极偏压应力减少。其结果是,偏压用薄膜晶体管60(1)~ 60(m)的阈值变动减少,因此能?#31181;普?#20123;偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的驱动能力(可靠性)的?#26723;汀?
另外,根据本实施方式,中止期间T2设为比扫描期间T1长,因此能谋求进一步低功耗化。
在将IGZOTFT作为本实施方式的CS双稳态电路的各薄膜晶体管的情况下,由于IGZOTFT的漏电电流足够小,因此能进一步?#26723;?#20013;止期间CS频率fcck2。因此,能减少功耗。另外,在这种情况下,IGZOTFT的导通电流足够大,因此能使TFT尺寸足够小。由此,能谋求进一步窄边框化。
另一方面,在将a-SiTFT用于本实施方式的CS双稳态电路的各薄膜晶体管的情况下,能谋求进一步低成本化。
此外,在本实施方式中,在1帧期间中,在扫描期间T1之后设有中止期间T2,由此栅极驱动器400的1帧期间整体的驱动频率也会减少,因此栅极驱动器400的驱动所需的功耗也会减少。另外,关于栅极时?#26377;?#21495;GCK的频率,与扫描期间T1相比在中止期间T2中较低,因此能减少栅极驱动器400的驱动所需的功耗。
<2.第2实施方式>
<2.1中止期间的动作>
图19是用于说明本发明的第2实施方式的CS驱动器500的动作中的特别是中止期间T2的动作的信号波形图。此外,本实施方式除了中止期间的动作以外与上述第1实施方式同样,因此省略该同样的部分的说明。如图19所示,本实施方式的中止期间CS振幅Vcck2比扫描期间CS振幅Vcck1小。此外,为了在中止期间T2中将偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)可靠地设为导通状态,需要该中止期间CS振幅Vcck2比偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的阈值电压大。即,本实施方式的中止期间CS振幅Vcck2比扫描期间CS振幅Vcck1小并?#20918;?#20559;压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的阈值电压大。
<2.2效果>
根据本实施方式,作为中止期间T2的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2的振幅的中止期间CS振幅Vcck2比作为扫描 期间T1的第1CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2的振幅的扫描期间CS振幅Vcck1小。因此,能谋求进一步低功耗化。另外,在中止期间V2中偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)承受的栅极偏压应力减少,因此能谋求这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的进一步高可靠性化。
<3.第3实施方式>
<3.1整体构成和动作>
图20是示出本发明的第3实施方式的有源矩阵型的液晶显示装置的整体构成的框图。对与本实施方式的构成要素中的第1实施方式相同的要素标注相同的参照附图标记,省?#36816;?#26126;。如图20所示,本实施方式的液晶显示装置代替上述第1实施方式的栅极驱动器400和CS驱动器500而具备栅极CS驱动器900。该栅极CS驱动器900如后述那样包括上述栅极驱动器400和CS驱动器500。该栅极CS驱动器900与显示部600一体地形成在液晶显示面板800上。即,在本实施方式中,除了CS驱动器500以外,栅极驱动器400也与显示部600一体地形成。该栅极驱动器400也与CS驱动器500同样采用非晶硅、多晶硅、微晶硅或者氧化物半导体(例如IGZO)等,形成在包括显示部600的液晶显示面板800上。
显示控制电路200与上述第1实施方式不同,不输出CS时?#26377;?#21495;CCK和CS起始脉冲信号CSP。即,本实施方式的显示控制电路200仅输出数字视频信号DV和源极起始脉冲信号SSP、源极时?#26377;?#21495;SCK、锁存选通信号LS、栅极起始脉冲信号GSP、栅极结束脉冲信号GEP、栅极时?#26377;?#21495;GCK、第1偏压信号Vcs1以及第2偏压信号Vcs2。在本实施方式中,实现了栅极起始脉冲信号GSP、栅极时?#26377;?#21495;GCK和时?#26377;?#21495;。另外,利用栅极起始脉冲信号GSP和栅极时?#26377;?#21495;GCK实现了辅助电容时?#26377;?#21495;。
栅极CS驱动器900内的栅极驱动器400基于从显示控制电路200输出的栅极起始脉冲信号GSP和栅极时?#26377;?#21495;GCK,以1帧期间为周期反复将高电平电位的扫描信号GOUT(1)~GOUT(m)分别施加到栅极线GL1~GLm。栅极CS驱动器900内的CS驱动器500基 于从显示控制电路200输出的栅极时?#26377;?#21495;GCK(第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2)、第1偏压信号Vcs1和第2偏压信号Vcs2,对CS线CL1~CLm分别施加用于对像素电位Vd施加偏压的辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)。在本实施方式中,利用第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2实现了多个第1移位动作时?#26377;?#21495;。
<3.2栅极CS驱动器的构成>
图21是用于说明本实施方式的栅极CS驱动器900的构成的框图。该栅极CS驱动器900如上述那样包括栅极驱动器400和CS驱动器500。如图21所示,栅极驱动器400包括上述栅极移位寄存器410(以下,在本实施方式中仅称为“移位寄存器?#20445;?#21644;输出缓冲器组420。CS驱动器500包括移位寄存器410和上述CS输出部520。即,在本实施方式中,栅极驱动器400和CS驱动器500共用移位寄存器410。在本实施方式中,利用移位寄存器410来实现第1移位寄存器。
图22是示出本实施方式的栅极驱动器400和CS驱动器500的最前级和最后级以外的构成的框图。图23是示出本实施方式的栅极驱动器400和CS驱动器500的最前级侧的构成的框图。图24是示出本实施方式的栅极驱动器400和CS驱动器500的最后级侧的构成的框图。此外,对与上述第1实施方式共用的部分?#23454;?#22320;省?#36816;?#26126;。
如图22~图24所示,移位寄存器410包括m个栅极双稳态电路(以下,在本实施方式中仅称为“双稳态电路?#20445;?0(1)~40(m)和1个虚拟用双稳态电路40(m+1)(以下仅称为“双稳态电路40(m+1)?#20445;?#36755;出缓冲器组420包括m个输出缓冲器70(1)~70(m)。CS输出部520如上述那样包括m个偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)。在本实施方式中,利用双稳态电路(栅极双稳态电路)实现第1双稳态电路。
在本实施方式中,与上述第1实施方式不同,偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)错开1级与双稳态电路40(1)~40(m)对应。即,在本实施方式中,偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)与双稳态电路40(2)~40(m+1)分别对应。此外,这些偏压用薄膜 晶体管60(1)~60(m)与上述第1实施方式同样分别与CS线CL1~CLm对应。对各偏压用薄膜晶体管的栅极端子连接着对应的双稳态电路的输出端子49(输出状态信号Z的端子),对漏极端子连接着对应的CS线。对第奇数级偏压用薄膜晶体管的源极端子提供第1偏压信号Vcs1,对第偶数级偏压用薄膜晶体管的源极端子提供第2偏压信号Vcs2。
输出缓冲器70(1)~70(m)与双稳态电路40(1)~40(m)分别对应,并且与栅极线GL1~GLm分别对应。各输出缓冲器例如由图25所示的与(AND)电路实?#24103;?#22312;此,示出实现输出缓冲器70(i)的与电路。以下,有时用相同的附图标记表示输出缓冲器和实现该输出缓冲器的与电路。对各与电路的一方输入端子连接着对应的双稳态电路的输出端子49(提供控制信号),对另一方输入端子提供对应的偏压输入信号Vgh,对输出端子连接着对应的栅极线。该偏压输入信号Vgh从显示控制电路200被提供给各与电路。另外,该偏压输入信号Vgh在扫描期间T1为高电平电位(Vdd电位),在中止期间T2为低电平电位(Vss电位)。
<3.3栅极CS驱动器的动作>
图26是用于说明本实施方式的栅极CS驱动器900的动作的信号波形图。首先,说明扫描期间T1的动作。在扫描期间T1,栅极CS驱动器900以扫描期间栅极频率fgck1被驱动。如图26所示,在栅极起始脉冲信号GSP为高电平电位后,基于第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2,控制信号GOUT’(1)~GOUT’(m)依次成为高电平电位。在该扫描期间T1中偏压输入信号Vgh成为高电平电位,因此在这些控制信号GOUT’(1)~GOUT’(m)为高电平电位的定时,与电路70(1)~70(m)的输出信号的电位分别为高电平。即,在控制信号GOUT’(1)~GOUT’(m)为高电平电位的定时,扫描信号GOUT(1)~GOUT(m)分别为高电平电位。
在此,在扫描期间T1?#26800;?偏压信号Vcs1的电位为高电位Vh,第2偏压信号Vcs2的电位为低电位Vl。当作为第2?#31471;?#31283;态电路40 (2)的输出信号的控制信号GOUT’(2)为高电平电位时,与其对应的偏压用薄膜晶体管60(1)为导通状态。对该偏压用薄膜晶体管60(1)的源极端子提供第1偏压信号Vcs1,因此对CS线(1)施加的辅助电容信号CSS(1)的电位变化为高电位Vh。该辅助电容信号CSS(1)的电位被维持到在后续的1帧期间中偏压用薄膜晶体管60(1)成为导通状态为止。
当作为第3?#31471;?#31283;态电路40(3)的输出信号的控制信号GOUT’(3)为高电平电位时,与其对应的偏压用薄膜晶体管60(2)为导通状态。对该偏压用薄膜晶体管60(2)的源极端子提供第2偏压信号Vcs2,因此对CS线(2)施加的辅助电容信号CSS(2)的电位变化为低电位Vl。该辅助电容信号CSS(2)的电位被维持到在后续的1帧期间中偏压用薄膜晶体管60(2)成为导通状态为止。以下同样,与作为双稳态电路的输出信号的控制信号相应地施加到各CS线的辅助电容信号的电位依次变化。
此外,如图26所示,在中止期间T2中使辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)依次为高电平电位,因此在扫描期间T1的最后的1个水平扫描期间中栅极起始脉冲信号GSP再次成为高电平电位。
接下来说明中止期间T2的动作。在中止期间T2中,栅极CS驱动器900以比扫描期间栅极频率fgck1低的中止期间栅极频率fgck2被驱动。如上述那样在扫描期间T1的最后的1个水平扫描期间中栅极起始脉冲信号GSP成为高电平电位,因此基于比扫描期间CS频率fcck1低的中止期间CS频率fcck2的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2,控制信号GOUT’(1)~GOUT’(m)依次成为高电平电位。但是,在该中止期间T2中偏压输入信号Vgh成为低电平电位,因此与电路70(1)~70(m)的输出信号的电位维持低电平。即,在中止期间T2中扫描信号GOUT(1)~扫描信号GOUT(m)维持低电平电位。
另外,当在中止期间T2中控制信号GOUT’(1)~GOUT’(m)依次成为高电平电位时,偏压用薄膜晶体管60(1)~(m)分别成为导通状态。该中止期间T2的第1偏压信号Vcs1及第2偏压信号 Vcs2与扫描期间T1的相同。因此,分别提供给CS线CL1~CLm的辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的电位不发生变化。
此外,本实施方式的双稳态电路的构成和动作与上述第1实施方式的栅极双稳态电路或者CS双稳态电路同样,因此省略其说明。
<3.4效果>
根据本实施方式,能由栅极驱动器400和CS驱动器500共用移位寄存器410。因此,电路规模缩小,因此例如能谋求进一步窄边框化。另外,除了CS驱动器500以外,栅极驱动器400也被单片化地形成,因此栅极驱动器400的成本减少,并且能谋求进一步窄边框化。
此外,在使中止期间T2的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2的振幅(以下称为“中止期间栅极振幅?#20445;?#27604;扫描期间T1的第1栅极时?#26377;?#21495;GCK1和第2栅极时?#26377;?#21495;GCK2的振幅(以下称为“扫描期间栅极振幅?#20445;?#23567;的情况下,能谋求进一步低功耗化。其中,在这种情况下,需要中止期间栅极振幅比扫描期间栅极振幅小,并?#20918;?#23454;?#21046;?#21387;用薄膜晶体管60(1)~60(m)的阈值电压和输出缓冲器70(1)~70(m)的薄膜晶体管的阈值电压大。
此外,各输出缓冲器只要实际?#22799;?#36755;出所提供的缓冲器输入信号Vgh与作为对应的双稳态电路的输出信号的控制信号之逻辑积即可,不限于上述与电路。
<4.第4实施方式>
<4.1CS驱动器的构成>
图27是示出本发明的第4实施方式的CS驱动器500的构成的框图。此外,在本实施方式中,除了CS驱动器500的结构和中止期间的动作以外与上述第1实施方式同样,因此省略该同样的部分的说明。如图27所示,本实施方式的CS驱动器500还具备与m个栅极线GL1~GLm分别对应的m个中止时动作用薄膜晶体管(第2开关元件)61(1)~61(m)。另外,这些中止动作用薄膜晶体管61(1)~61(m)分别与CS双稳态电路50(1)~50(m)对应。
对各中止动作用薄膜晶体管的栅极端子提供中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON,对漏极端子连接着对应的栅极线。该中止期间 动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON从显示控制电路200提供。另外,该中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON在扫描期间T1中总是低电平电位。此外,在以下的说明中,用附图标记tack2表示中止期间T2中的中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON的周期(以下称为“中止期间ALL_ON周期?#20445;?#21478;外,用附图标记fack2表示中止期间T2中的中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON的频率(以下称为“中止期间ALL_ON频率?#20445;?
中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON按每个中止期间ALL_ON周期tack2成为高电平电位。该中止期间ALL_ON周期tack2比扫描期间CS周期tcck1长。即,中止期间ALL_ON频率fack2比扫描期间CS频率fcck1低。
对与第奇数级CS双稳态电路对应的中止动作用薄膜晶体管的漏极端子提供第1偏压信号Vcs1。另一方面,对与第偶数级CS双稳态电路对应的中止动作用薄膜晶体管的漏极端子提供第2偏压信号Vcs2。在本实施方式中,利用中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON、CS时?#26377;?#21495;CCK和CS起始脉冲信号CSP实现辅助电容时?#26377;?#21495;。
<4.2CS驱动器的动作>
图28是用于说明本实施方式的CS驱动器500的动作中的特别是中止期间T2的动作的信号波形图。在扫描期间T1中,中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON如上述那样维持低电平电位。
在本实施方式中,与上述第1实施方式不同,在中止期间T2?#26800;?CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2维持低电平电位。此时,中止期间CS频率fcck2为0。另外,在中止期间T2中CS起始脉冲信号CSP不为高电平电位。因此,在中止期间T2中控制信号COUT(1)~COUT(m)不为高电平电位。另外,在中止期间T2中,中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON按每个中止期间ALL_ON周期tack2成为高电平电位。当中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON成为高电平电位时,中止动作用薄膜晶体管61(1)~61(m)成为导通状态。该中止期间T2的第1偏压信号Vcs1和第2偏压信号Vcs2为与扫描期间T1的第1偏压信号Vcs1和第2偏压信号Vcs2相同的电位。因 此,提供给CS线CL1~CLm的辅助电容信号CSS(1)~CSS(m)的电位不发生变化。
此外,CS驱动器500的其它的动作与上述第1实施方式同样,因此省略其说明。
<4.3效果>
根据本实施方式,在中止期间T2中,不是在控制信号COUT(1)~COUT(m)为高电平电位的定时,而是在中止期间动作用时?#26377;?#21495;ALL_ON为高电平电位的定时对CS线CL1~CLm分别提供高电位Vh或者低电位Vl。因此,减少在中止期间T2中CS线CL1~CLm为悬浮状态而使这些CS线CL1~CLm受到的噪声等的影响。由此,能抑制显示质量的?#26723;汀?#21478;外,在中止期间T2?#26800;?CS时?#26377;?#21495;CCK1和第2CS时?#26377;?#21495;CCK2维持低电平电位,因此能谋求进一步低功耗化。而且,在中止期间T2中控制信号COUT(1)~COUT(m)不为高电平电位,因此对偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)施加的栅极偏压应力进一步减少。因此,偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的阈值变动进一步减少,因此能谋求这些偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)的进一步高可靠性化。此外,即使在中止动作用薄膜晶体管61(1)~61(m)中产生阈值变动,与在偏压用薄膜晶体管60(1)~60(m)中产生阈值变动的情况相比,对显示造成的影响较少。
<5.第5实施方式>
<5.1CS移位寄存器的构成和动作>
图29是用于说明本发明的第5实施方式的CS移位寄存器510的构成的框图。此外,本实施方式除了CS移位寄存器410的构成和动作以外与上述第1实施方式同样,因此省略该同样的部分的说明。在本实施方式中,从显示控制电路200提供给CS驱动器500的CS时?#26377;?#21495;CCK包括3相的CS时?#26377;?#21495;CCK1~CCK3。以下将CS时?#26377;?#21495;CCK3称为“第3CS时?#26377;?#21495;?#34180;?#36825;些第1CS时?#26377;?#21495;CCK1、第2CS时?#26377;?#21495;CCK2和第3CS时?#26377;?#21495;CCK3的相位相互错开1个水平扫描期间,均为3个水平扫描期间中的1个水平扫描期间为高电平电位 (Vdd电位)(但是,中止期间T2除外)。
提供给CS移位寄存器510的各级(各CS双稳态电路)的输入端子的信号如下。对第i-2级提供第1CS时?#26377;?#21495;CCK1作为第1时?#26377;?#21495;CK1,提供第2CS时?#26377;?#21495;CCK2作为第2时?#26377;?#21495;CK2。对第i-1级提供第2CS时?#26377;?#21495;CCK2作为第1时?#26377;?#21495;CK1,提供第3CS时?#26377;?#21495;CCK3作为第2时?#26377;?#21495;CK2。对第i级提供第3CS时?#26377;?#21495;CCK3作为第1时?#26377;?#21495;CK1,提供第1CS时?#26377;?#21495;CCK1作为第2时?#26377;?#21495;CK2。此外,提供给用于接受置位信号S和复位信号R的端子的信号与上述第1实施方式同样,因此省?#36816;?#26126;。
在如上构成中,当对CS移位寄存器510的第1级50(1)提供作为置位信号S的CS起始脉冲信号CSP时,如图30所示,基于第1CS时?#26377;?#21495;CCK1、第2CS时?#26377;?#21495;CCK2和第3CS时?#26377;?#21495;CCK3,将在每1个水平扫描期间依次成为高电平电位的控制信号提供给CS驱动器500内的CS输出部520。
<5.2功耗>
一般来说,CS驱动器的驱动所需的功耗W(以下仅称为“功耗W?#20445;?#21033;用下述式(1)求出。
W=n×f×(Cp+Ct)×V2…(1)
在此,n表示CS时?#26377;?#21495;CCK的相数,f表示CS时?#26377;?#21495;GCK的频率,Cp表示配线电容,Ct表示薄膜晶体管的负载电容。
在上述第1实施方式中,CS时?#26377;?#21495;CCK的相数为2。因此,能通过上述式(1),将上述第1实施方式的功耗W利用下述式(2)表示。
W=2×f×(Cp+Ct)×V2…(2)
另一方面,在本实施方式中,CS时?#26377;?#21495;CCK的相数为3。另外,在关注CS时?#26377;?#21495;CCK的各相(以下仅称为“各相?#20445;?#30340;情况下,本实施方式的接受该各相的双稳态电路的输入端子41或者42的数量(以下称为“连接数?#20445;?#27604;上述第1实施方式的连接数少。这意味着各相所对应的薄膜晶体管的负载电容变小。在上述第1实施方式中,各相按每1级交替地被提供给输入端子41或者42,因此连 接数为m。此外,在?#23435;?#20102;方便而不考?#20999;?#25311;级50(m+1)。另一方面,在本实施方式中,各相隔开1级并且按每1级被交替地提供给输入端子41或者42,因此连接数为(2/3)×m。即,本实施方式的各相所对应的薄膜晶体管的负载电容为上述第1实施方式的负载电容的2/3。因此,能通过上述式(1),利用下述式(3)表示本实施方式的功耗W。
W=3×f×(Cp+(2/3)×Ct)×V2…(3)
在此,假设Cp=Ct/3,则能将上述式(2)和式(3)分别用下述式(4)和(5)表示。
W=2.67×f×Ct×V2…(4)
W=2×f×Ct×V2…(5)
从上述式(4)和(5)可知,在本实施方式中,能将功耗W比上述第1实施方式减少30%程度。
<5.3效果>
根据本实施方式,CS时?#26377;?#21495;CCK的相数为3。因此,接受各相的CS双稳态电路的输入端子41或者42的数量(连接数)比上述第1实施方式的连接数少。因此,各相所对应的薄膜晶体管的负载电容变小。因此,能谋求进一步低功耗化。
<6.其它>
在上述各实施方式中,希望CS时?#26377;?#21495;CCK和栅极时?#26377;?#21495;GCK的频率和振幅的控制在显示控制电路200中进行,但是?#37096;?#20197;是在CS驱动器500和栅极驱动器400中分别进行这种控制的构成。
本发明的CS双稳态电路和栅极双稳态电路的构成不限于上述各实施方式所例示内容,能进行各种变形可能。
在上述第1实施方式中CS时?#26377;?#21495;CCK包括2相,在上述第5实施方式中CS时?#26377;?#21495;CCK包括3相,但是本发明不限于此。CS时?#26377;?#21495;CCK?#37096;?#20197;包括4相以上。
在上述各实施方式中,将设于双稳态电?#32442;?#30340;薄膜晶体管全部作为n?#26723;?#22411;来进行了说明,但是本发明不限于此。设于双稳态电?#32442;?#30340;薄膜晶体管为p?#26723;?#22411;的方案也能应用于本发明。
另外,能在不脱离本发明的主旨的?#27573;?#20869;对上述各实施方式进行各种变形来实施。
如上所述,根据本发明,能提供减少功耗的CS驱动方式的液晶显示装置和该液晶显示装置内的辅助电容线的驱动方法。
工业上的可利用性
本发明能应用于驱动器单片型的液晶显示装置。
附图标记说明
40(1)~40(m)…栅极双稳态电路(双稳态电路)
40(m+1)…栅极双稳态电路(虚拟级)
41~44…输入端子(输入节点)
49…输出端子(输出节点)
50(1)~50(m)…CS双稳态电路(双稳态电路)
50(m+1)…CS双稳态电路(虚拟级)
60(1)~60(m)…偏压用薄膜晶体管(第1开关元件)
61(1)~61(m)…中止动作用薄膜晶体管(第2开关元件)
70(1)~70(m)…输出缓冲器(与电路)
80…像素薄膜晶体管(像素开关元件)
300…源极驱动器(视频信号线驱动电路)
400…栅极驱动器(扫描信号线驱动电路)
410…栅极移位寄存器
420…输出缓冲器组
500…CS驱动器(辅助电容线驱动电路)
510…CS移位寄存器
520…CS输出部
600…显示部
800…液晶显示面板
900…栅极
CS驱动器
Ep…像素电极
Ccs…辅助电容
M1~M4…薄膜晶体管(开关元件)
C1…电容器(电容元件)
N1…第1节点
CSP…CS起始脉冲信号
GSP…栅极起始脉冲信号
CCK1~CCK3…第1CS时?#26377;?#21495;~第3CS时?#26377;?#21495;(第1移位动作用时?#26377;?#21495;)
GCK1、GCK2…第1栅极时?#26377;?#21495;、第2栅极时?#26377;?#21495;(第2移位动作用时?#26377;?#21495;)
S…置位信号
R…复位信号
CSS(1)~CSS(m)…辅助电容信号
COUT(1)~COUT(m)…控制信号
GOUT(1)~GOUT(m)…扫描信号
GOUT’(1)~GOUT’(m)…控制信号
ALL_ON…中止期间动作用时?#26377;?#21495;
T1…扫描期间
T2…中止期间
tcck1…扫描期间CS周期
tcck2…中止期间CS周期
tack2…中止期间ALL_ON周期
fcck1…扫描期间CS频率
fcck2…中止期间CS频率
fack2…中止期间ALL_ON频率
Vcck1…扫描期间CS振幅
Vcck2…中止期间CS振幅
Vss…低电平的直流电源电位
Vdd…高电平的直流电源电位

关于本文
本文标题:液晶显示装置和辅助电容线的驱动方法.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-6115912.html
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