发明内容
本发明就是鉴于例如上述的以往问题点而提出的,其目的在于提供一种例如实现消耗电能的进一步削减的驱动装置、具备这种驱动装置的电光装置以及具备这种电光装置的电子设备。
(驱动装置)
本发明的驱动装置驱动具备以下部件的电光装置:多个像素电极;多个存储电容元件,该多个存储电容元件各自的一端与上述多个像素电极中对应的像素电极电连接;与在上述多个像素电极和对置电极之间施加的电场对应地被进行驱动的电光物质,该驱动装置具备:供给电路,其对于上述多个存储电容元件中与第1水平线对应的一个或者多个第1存储电容元件的另一端,提供第1电压以及与该第1电压不同的第2电压的一种,并且对于上述多个存储电容元件中与位于上述第1水平线的后级的第2水平线对应的一个或者多个第2存储电容元件的另一端,提供上述第1电压以及上述第2电压的另一种;切换电路,其按每一规定期间,进行将提供给上述第1存储电容元件的另一端以及上述第2存储电容元件的另一端的电压的各个从上述第1电压切换为上述第2电压或者从上述第2电压切换为上述第1电压的切换操作,并且对于上述多个存储电容元件依次进行该切换操作;以及控制电路,其在利用上述切换电路切换的电压被提供给上述第1存储电容元件以及上述第2存储电容元件的至少一方的另一端之前,将上述第1存储电容元件的另一端与上述第2存储电容元件的另一端相互电连接。
如果采用本发明的驱动装置,则通过对例如液晶装置等电光装置所具备的像素电极、对置电极、存储电容元件等提供电压,能够驱动电光装置。成为本发明的驱动装置的驱动对象的电光装置具备:例如以与被提供图像信号的数据线和被提供扫描信号的扫描线的交叉位置对应的方式设置的多个像素电极;以与该多个像素电极对应的方式设置的一个或者多个对置电极。此外,电光装置具备其各自的一端与对应的像素电极电连接的多个存储电容元件。并且,通过将因多个像素电极和一个或者多个对置电极间的电位差而形成的电压施加在电光物质上,并且将该电压保持在存储电容元件中,来进行图像显示等。
为了驱动这种电光装置(特别地,为了对多个存储电容元件提供电压),本发明的驱动装置具备供给电路和切换电路。
供给电路对电光装置所具备的多个存储电容元件的各个的另一端(即,与像素电极电连接的一端的相反侧的端部)提供电压。在此,本发明的供给电路对多个存储电容元件中与第1水平线对应的第1存储电容元件的另一端,提供第1电压(例如,相对高电平的电压)以及第2电压(例如,相对低电平的电压)中的一种。此外,本发明的供给电路对多个存储电容元件中与第1水平线的后级相邻的第2存储电容元件的另一端提供第1电压以及第2电压中的另一种。而且,在本发明中,“第1存储电容元件”是属于第1组的一个或者多个存储电容元件,典型地可以列举例如属于奇数行的存储电容元件或者其一部分作为一例。此外,“第2存储电容元件”是表示与在第1存储电容元件所对应的第1水平线的后级相邻的第2水平线对应的存储电容元件(换句话说,属于与第1组不同的第2组的一个或者多个存储电容元件)的意思,典型地可以列举例如属于偶数行的存储电容元件或者其一部分作为一例。此外,本发明中的所谓“后级”,表示是相对于电光装置中的扫描方向(特别地,垂直扫描的方向)的后侧(即,扫描的顺序在后侧或者迟的一侧)。即,在进行了与第1存储电容元件对应的行的水平扫描后,进行与第2存储电容元件对应的行的水平扫描。因此,在本发明中,例如,交替排列多个与第1存储电容元件对应的水平线和与第2存储电容元件对应的水平线。因而,本发明的供给电路,例如以提供给与相邻的2条水平线对应的存储电容元件的各个的另一端的电压的电位电平不同(换句话说,反转)的方式,对多个存储电容元件的各个的另一端提供第1电压以及第2电压的各个。换句话说,相对于设定为第1电压以及第2电压的中间的基准电压,第1电压以及第2电压相互是反极性的,对多个存储电容元件按每一水平线使电压极性反转并逐次施加。
切换电路将提供给第1存储电容元件的另一端的电压,按每一规定期间从第1电压向第2电压切换或者从第2电压向第1电压切换。在此,所谓“规定期间”,表示作为使所提供的图像信号反转的期间,与驱动方式对应地预先设定的期间,例如,列举一垂直扫描期间、一水平扫描期间、帧期间、场期间等作为一例。具体地,例如在将第1电压提供给第1存储电容元件的另一端的情况下,通过切换电路的操作,将提供给第1存储电容元件的另一端的电压从第1电压向第2电压切换。同样,例如在将第2电压提供给第1存储电容元件的另一端的情况下,通过切换电路的操作,将提供给第1存储电容元件的另一端的电压从第2电压向第1电压切换。同样,将提供给第2存储电容元件的另一端的电压从第1电压向第2电压切换或者从第2电压向第1电压切换。因此,即使在切换后,也维持提供给与相邻的2条水平线对应的第1存储电容元件以及第2存储电容元件的各个的另一端的电压的电位电平不同的状态。该切换操作,对于多个存储电容元件的各个依次进行。例如,切换操作可以每1水平扫描期间地对于与1条水平线对应的存储电容元件进行。即,可以当在某一水平扫描期间进行了针对与某一水平线对应的存储电容元件的切换操作后,在下一水平扫描期间进行针对与下一水平线对应的存储电容元件的切换操作。或者也可以每2水平扫描期间地针对与相邻的2条水平线对应的存储电容元件(即,第1存储电容元件以及第2存储电容元件)进行。即,可以当在连续的2个水平扫描期间进行了针对与某相邻的2条水平线对应的存储电容元件的切换操作后,在下一个连续的2个水平扫描期间进行针对与下一相邻的2条水平线对应的存储电容元件的切换操作。但是,如果仅限于与1条水平线对应的存储电容元件的切换操作来看,则典型地,例如每1垂直扫描期间(或者,每1帧周期)地进行,当然,也可以以其他的周期进行。
在此,在本发明中,如后面详细说明的那样,切换电路以根据提供给数据线的图像信号的电压的极性使第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位偏移到高位侧(例如,第1电压)或者低位侧(例如,第2电压)的方式,将提供给第1存储电容元件的另一端以及第2存储电容元件的另一端的电压,按每规定期间从第1电压向第2电压或者从第2电压向第1电压切换。
本发明的驱动装置,进一步,为了实现驱动电光装置所需要的消耗电能的进一步削减,具备控制电路。控制电路,在利用切换电路切换的电压实际被提供给第1存储电容元件以及第2存储电容元件的至少一方的另一端之前(或者,在进行提供给第1存储电容元件以及第2存储电容元件的至少一方的另一端的电压的切换操作之前),将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接。典型地,使第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端直接相互短路或者经由规定的元件间接地相互短路。此时,优选地,以同时将第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个从供给电路电断开的方式构成。
在此,因为提供给第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的电压的各个的电位电平不同,所以在使第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端短路后,第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位变成第1电压的电位和第2电压的电位之间的中间电位。即,通过将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接,即使不提供(或者,消耗)特别的电能,也能够使第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位从第1电压的电位或者第2电压的电位向中间电位转变。其后,由于进行切换电路的切换操作,所以第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位变成第1电压的电位或者第2电压的电位。
这样,在本发明中,根据提供给数据线的图像信号的电压的极性使第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位偏移到高位侧(例如,第1电压)或者低位侧(例如,第2电压)。由此,在提升或者降低存储电容元件的一端的电位的同时,将提升或者降低的量的电荷分配给电光物质。其结果,在电光物质上施加大于等于提供给数据线的图像信号的电压的电压有效值。即,与最终经由像素电极施加在电光物质上的电压相比,能够减小提供给数据线的图像信号的电压的振幅。因此,能够实现低消耗电能化。
此外,为了使第1存储电容元件的另一端、第2存储电容元件的另一端的各个的电位反转,供给电路只要消耗能够提供中间电位与第1电压的电位的电位差或者中间电位与第2电压的电位的电位差的程度的相对小的电能即可。换句话说,供给电路不需要在提供第1电压的电位与第2电压的电位的电位差或者第2电压的电位与第1电压的电位的电位差的程度上消耗相对大的电能。因此,如果采用本发明,则与需要提供第1电压的电位与第2电压的电位的电位差或者第2电压的电位与第1电压的电位的电位差的结构(即,在切换操作前,不将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端电连接的结构)相比,能够实现在电光装置的驱动(特别地,对于存储电容元件写入电位的工作)中所需要的消耗电能的进一步的削减。
在本发明的驱动装置的一种方式中,在提供给上述第1存储电容元件的另一端的电压从上述第1电压切换为上述第2电压或者从上述第2电压切换为上述第1电压开始经过规定时间之后,将上述第1存储电容元件的另一端从上述第2存储电容元件的另一端电断开。
如果采用该方式,则在第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位变成第1电压的电位和第2电压的电位之间的中间电位后,能够将第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位设置成第1电压的电位或者第2电压的电位。因而,能够适宜地具有上述各种效果。
而且,优选地,以下述方式构成:与将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端电断开同时地,将第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个与供给电路电连接。
此外,本发明中的所谓“规定时间”,表示为了使第1存储电容元件的另一端以及第2存储电容元件的另一端的各个的电位因第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端之间的电连接而上升或者减少所需要的期间,例如,列举为了使第1存储电容元件的另一端以及第2存储电容元件的另一端的各个的电位变成第1电压的电位与第2电压的电位之间的中间电位所需要的期间作为一例。此外,如后面说明的那样,可以列举1水平扫描期间、水平回扫期间等作为“规定时间”的一例。
在本发明的驱动装置的另一方式中,上述电光装置具备为了控制被提供图像信号的数据线与上述多个像素电极之间的电连接而依次被提供扫描信号的扫描线,并且上述扫描信号按每1条或每1条以上的水平线被提供;上述控制电路,在提供给上述多个存储电容元件中与位于上述第2水平线的后级的第3水平线对应的上述扫描线的上述扫描信号所对应的定时,将上述第1存储电容元件的另一端与上述第2存储电容元件的另一端相互电连接。
如果采用该方式,则因为扫描信号是控制在像素电极上施加图像信号的定时的信号,所以能够例如在对电光物质以及存储电容元件进行了与提供给像素电极的图像信号的电位相应的写入后,将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接。其后,如后面详细说明的那样,与提供给数据线的图像信号的电压的极性相应地,第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位偏移到高位侧或者低位侧。因而,利用控制电路实现的第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端之间的电连接不会对通常的图像显示产生影响。
此外,因为根据与后级的扫描信号相应的定时将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端电连接,所以无论扫描方向是正方向还是反方向,都能够在对电光物质以及存储电容元件进行了与提供给像素电极的图像信号的电位相应的写入后,将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接。
在如上所述在与扫描信号相应的定时将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接的驱动装置的方式中,可以以下述方式构成:上述控制电路,在提供给与上述第3水平线对应的上述扫描线的上述扫描信号变成选择状态电平的期间,将上述第1存储电容元件的另一端与上述第2存储电容元件的另一端相互电连接。
如果这样构成,则能够根据扫描信号,以适宜的定时,将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接。其结果,能够适宜地具有上述的各种效果。
而且,本发明中的所谓“选择状态电平”,表示能够将与扫描线电连接并且其状态与扫描信号的电平相应地被切换的TFT等开关元件设置成导通状态(换句话说,将包含该开关元件的像素部设置成选择状态)的电平。
在如上所述在与扫描信号相应的定时将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接的驱动装置的方式中,可以以下述方式构成:上述控制电路,在提供给与上述第3水平线对应的上述扫描线的上述扫描信号变成非选择状态电平的期间,将上述第1存储电容元件的另一端从上述第2存储电容元件的另一端电断开。
如果这样构成,则能够根据扫描信号,以适宜的定时,将第1存储电容元件的另一端从第2存储电容元件的另一端电断开。其结果,能够适宜地具有上述的各种效果。
而且,本发明中的所谓“非选择状态电平”,表示能够将与扫描线电连接并且其状态与扫描信号的电平相应地被切换的TFT等开关元件设置成关断状态(换句话说,将包含该开关元件的像素部设置成非选择状态)的电平。
在如上所述在与扫描信号相应的定时将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接的驱动装置的方式中,可以以下述方式构成:上述切换电路,以下述(i)、(ii)的方式,进行将提供给上述第1存储电容元件的另一端以及上述第2存储电容元件的另一端的电压的各个,从上述第1电压切换为上述第2电压或者从上述第2电压切换为上述第1电压的切换操作:(i)在向与上述第1水平线对应的上述扫描线提供上述选择状态电平的上述扫描信号的情况下,如果上述数据线的电位对应于正极性写入,则在提供给与上述第3水平线对应的上述扫描线的上述扫描信号转变为非选择状态电平之后,使上述第1存储电容元件的另一端的电位偏移到高位侧,并且使上述第2存储电容元件的另一端的电位偏移到低位侧,另一方面,(ii)在向与上述第1水平线对应的上述扫描线提供上述选择状态电平的上述扫描信号的情况下,如果上述数据线的电位对应于负极性写入,则在提供给与上述第3水平线对应的上述扫描线的上述扫描信号转变为非选择状态电平之后,使上述第1存储电容元件的另一端的电位偏移到低位侧,并且使上述第2存储电容元件的另一端的电位偏移到高位侧。
如果这样构成,则能够在对电光物质以及存储电容元件进行与提供给像素电极的图像信号的电位相应的写入并且将第1存储电容元件的另一端与第2存储电容元件的另一端相互电连接后,使第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位向高位侧或者低位侧偏移。即,能够以适宜的定时,使第1存储电容元件的另一端和第2存储电容元件的另一端的各个的电位向高位侧或者低位侧偏移。
在本发明的驱动装置的另一方式中,上述切换电路,以与对应于相邻的2条水平线的存储电容元件的组各对应1个的方式设置;与上述第1存储电容元件以及上述第2存储电容元件对应的上述切换电路,在上述多个存储电容元件中,在与上述扫描信号相应的定时,将从上述供给电路提供给上述第1存储电容元件的另一端以及上述第2存储电容元件的另一端的各个的电压,从上述第1电压切换为上述第2电压或者从上述第2电压切换为上述第1电压,其中上述扫描信号是提供给与在上述第2水平线的后级相邻的第3水平线对应的上述扫描线的扫描信号。
如果采用该方式,则因为只要对于每2条水平线具备1个切换电路即可,所以与对于每1条水平线具备1个切换电路的结构相比,能够进一步实现在切换电路的工作中所需要的消耗电能的削减。此外,因为还能够削减用于配置切换电路的物理的空间,所以例如还能够实现窄边缘化。
(电光装置)
为了解决上述问题,本发明的电光装置具备上述的本发明的驱动装置(其中,包含其各种方式)。
如果采用本发明的电光装置,则因为具备上述的本发明的驱动装置(或者其各种方式),所以能够具有与上述本发明的驱动装置所具有的各种效果同样的效果。即,能够实现能够具有与上述本发明的驱动装置所具有的各种效果同样的效果的液晶装置等各种电光装置。
(电子设备)
为了解决上述问题,本发明的电子设备具备上述的本发明的电光装置(其中,包含其各种方式)。
如果采用本发明的电子设备,则因为具备上述的本发明的电光装置(或者,其各种方式),所以能够具有与上述本发明的电光装置所具有的各种效果同样的效果。即,能够实现能够具有与上述本发明的电光装置所具有的各种效果同样的效果的投影型显示装置、电视、移动电话、电子记事簿、便携音频播放器、文字处理器、数字照相机、取景器型或者监视器直视型的录像机、工作站、电视电话、POS终端、触摸面板等各种电子设备。
本发明的作用以及其他的优点将从以下说明的实施方式中进一步明了。
具体实施方式
以下,根据附图说明用于实施本发明的最佳方式。而且,以下,作为本发明的电光装置的一例,使用液晶装置进行说明。
(1)液晶装置的基本结构
首先,参照图1以及图2说明本实施方式的液晶装置的结构。图1是表示本实施方式的液晶装置的结构的平面图,图2是图1的H-H’剖面图。
在图1以及图2中,在本实施方式的液晶装置中,作为本发明的“一对基板”的一例的TFT阵列基板10和对置基板20相对配置。在TFT阵列基板10和对置基板20之间封入液晶层50,TFT阵列基板10和对置基板20利用设置在位于图像显示区域10a的周围的框状或者边缘状的密封区域上的密封材料52相互粘合。
在图1中,与配置有密封材料52的密封区域的内侧并行地,在对置基板20侧设置有规定图像显示区域10a的边缘区域的遮光性的边缘遮光膜53。在周边区域中,在位于配置有密封材料52的密封区域的外侧的区域上,沿着TFT阵列基板10的一边设置有数据线驱动电路101以及外部电路连接端子102。但是,数据线驱动电路101也可以以在密封区域的内侧,数据线驱动电路101被边缘遮光膜53覆盖的方式设置。在沿着该一边的密封区域的内侧,以被边缘遮光膜53覆盖的方式设置有采样电路7。此外,在沿着与该一边相邻的2边的密封区域的内侧,以被边缘遮光膜53覆盖的方式设置有扫描线驱动电路104以及构成本发明中的“驱动装置”的一个具体例子的电容线驱动电路110。此外,在TFT阵列基板10上,在与对置基板20的4个角部相对的区域,配置有用于用上下导通材料107连接两基板间的上下导通端子106。由此,能够在TFT阵列基板10和对置基板20间获得电导通。
在TFT阵列基板10上,形成有用于将外部电路连接端子102与数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104、上下导通端子106等电连接的引绕布线90。
在图2中,在TFT阵列基板10上形成有叠层结构,该叠层结构是制作作为驱动元件的像素开关用的TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)、扫描线、数据线等布线而成的。在图像显示区域10a,在像素开关用TFT、扫描线、数据线等布线的上层,矩阵状地设置有像素电极9a。在像素电极9a上,形成有取向膜8。另一方面,在对置基板20的与TFT阵列基板10的相对面上,形成有遮光膜23。遮光膜23,例如由遮光性金属膜等形成,其在对置基板20上的图像显示区域10a内,例如图案形成为格子状等。并且,在遮光膜23上,由ITO等透明材料构成的对置电极21,与多个像素电极9a相对地整体(ベタ)状地形成。在对置电极21上形成有取向膜8。此外,液晶层50例如由一种向列液晶构成,或者由多种向列液晶混合而成的液晶构成,其在这一对取向膜间,取规定的取向状态。上述结构是利用TFT阵列基板10的像素电极9a和对置基板20的对置电极21之间的电场驱动液晶层50的所谓纵电场的模式的结构,但也可以是IPS(共面切换)以及FFS(边缘场切换)等横电场模式的构成。在横电场模式下,因为在TFT阵列基板侧配置像素电极和对置电极,所以因为在对置基板上没有电极,所以不需要连接TFT阵列基板和对置基板的上下导通端子。
而且,在此虽然未图示,但在TFT阵列基板10上,除了数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104之外,还可以形成用于检查制造过程中、出厂时的该液晶装置的品质、缺陷等的检查电路、检查用图案等。
(2)液晶装置的详细的结构
接着,参照图3说明本实施方式的液晶装置100的主要部分的电结构。在此,图3是概念地表示本实施方式的液晶装置100的主要部分的电结构的方框图。
在图3中,本实施方式的液晶装置100,在其TFT阵列10上的、位于图像显示区域10a的周边的周边区域,形成有扫描线驱动电路104、数据线驱动电路101、电容线驱动电路110等驱动电路。
扫描线驱动电路104将扫描信号依次提供给扫描线Y1至Yn(其中,n是大于等于1的整数)。例如,如果向某一条扫描线Ya(其中,a是满足1≤a≤n的整数)提供高电平的扫描信号,则与该扫描线Ya连接的TFT116全部变成导通状态,从而与该扫描线Ya对应的像素部70全部被选择。
数据线驱动电路101将图像信号依次提供给数据线X1至Xm(其中,m是大于等于1的整数),经由导通状态的TFT116将基于该图像信号的图像电压写入到像素电极9a以及存储电容119。在本实施方式中,特别地,数据线驱动电路101,以参考按每一水平扫描期间极性(换言之,逻辑电平)进行反转并且在也是对于同一水平扫描期间看时按每一垂直扫描期间进行反转的信号PS,在该信号PS的逻辑电平是高电平的情况下进行正极性写入,并且在信号PS的逻辑电平是低电平的情况下进行负极性写入的方式,将图像信号提供给数据线X1至Xm。更具体地,当在某一水平扫描期间对第a行的像素部70进行了正极性写入的情况下,在下一水平扫描期间对第a+1行的像素部70进行负极性写入,并且在下一垂直扫描期间对第a行的像素部70进行负极性写入。即,在本实施方式中,对于扫描线Y1到Yn的每一条,进行极性反转。而且,本实施方式中的极性反转,是指以作为液晶元件118的另一端的对置电极21的电位作为基准,使提供给数据线X1至Xm的图像信号的电位电平交流反转。
电容线驱动电路110,如后面详细说明的那样,将第1电压VSCH或者比第1电压VSCH电位低的第2电压VSCL提供给电容线SC1至SCn。更具体地,电容线驱动电路110对于第a行的电容线SCa,按每一垂直扫描期间(或者,每一场期间或者每一帧期间),交替地提供第1电压VSCH和第2电压VSCL。例如,电容线驱动电路110,当在某一垂直扫描期间对电容线SCa提供了第1电压VSCH的情况下,在下一垂直扫描期间,对电容线SCa提供第2电压VSCL。另一方面,电容线驱动电路110,当在某一垂直扫描期间对电容线SCa提供了第2电压VSCL的情况下,在下一垂直扫描期间对电容线SCa提供第1电压VSCH。此时,电容线驱动电路110,根据所进行的是正极性写入以及负极性写入中的哪一个,对第a行的电容线SCa,按每一垂直扫描期间(或者,每一场期间或者每一帧期间),交替地提供第1电压VSCH和第2电压VSCL。具体地,在对第a行的像素部70进行正极性写入的情况下,当提供给a行的后级的第a+1行的扫描线Ya+1的扫描信号变成低电平时,对第a行的电容线SCa提供作为相对高电平的第1电压VSCH。另一方面,在对第a行的像素部70进行负极性写入的情况下,在提供给a行的后级的第a+1行的扫描线Ya+1的扫描信号变成低电平时,对第a行的电容线SCa提供作为相对低电平的第2电压VSCL。此外,电容线驱动电路110,对于相互相邻的电容线SCa-1和电容线SCa,提供相互不同的电压。即,电容线驱动电路110对电容线SCa-1提供第1电压VSCH(或者,第2电压VSCL),另一方面对与电容线SCa-1相邻的电容线SCa提供第2电压VSCL(或者,第1电压VSCH)。而且,有关电容线驱动电路110的结构、详细的工作等,在后面详细说明(参照图4至图7)。
在本实施方式的液晶装置100中,进而,在占据该TFT阵列基板10的中央的图像显示区域10a,设置有排列成矩阵状的多个像素部70。
像素部70具备像素开关用的TFT116、像素电极9a、液晶元件118、对置电极21以及存储电容119。
TFT116的源端子与数据线X1~Xm之一电连接,栅端子与扫描线Y1至Yn之一电连接,漏端子与像素电极9a电连接。像素开关用的TFT116,利用从扫描线驱动电路104提供的扫描信号,切换导通状态和关断状态。
液晶元件118由像素电极9a、对置电极21以及位于像素电极9a和对置电极21之间的液晶构成。像素电极9a经由TFT116与数据线X1至Xm之一电连接。对置电极21与未图示的共用布线电连接。在液晶装置100的工作时,在具有经由数据线X1至Xm以及TFT116提供的图像信号的电位的像素电极9a、具有经由共用线提供的共用电压的电位的对置电极21之间,产生电场。液晶通过与该电场相应地被驱动,即,与该电场相应地其分子集合的取向、秩序等发生变化,来调制光,实现灰度等级显示。
存储电容119是为了防止所保持的图像信号泄漏而附加的。构成存储电容119的一个电极与像素电极9a电连接,另一个电极与电容线SC1至SCn之一电连接。
(3)电容线驱动电路的具体的结构以及工作
接着,参照图4说明电容线驱动电路110的具体的结构以及工作。在此,图4是概念地表示电容线驱动电路110的结构的方框图。
如图4所示,电容线驱动电路110具备:构成本发明中的“供给电路”以及“切换电路”的一个具体例子的锁存电路111;构成本发明中的“供给电路”以及“切换电路”的一个具体例子的电压选择电路112;构成本发明中的“控制电路”的一个具体例子的短路控制电路113。
接着,参照图5说明电容线驱动电路110所具备的锁存电路111的结构。在此,图5是概念性表示电容线驱动电路110所具备的锁存电路111的结构的方框图。
如图5所示,锁存电路111包含与第k-1行到第k行的电容线SCk-1到SCk对应地设置的锁存电路部111#k。而且,k是满足2≤k≤n的整数,典型的是偶数。
锁存电路部111#k具备:锁存器U11,其保持提供给扫描线Yk+1的扫描信号的逻辑电平是高电平时的极性信号POL,该扫描线Yk+1是与锁存电路部111#k对应的电容线SCk-1以及SCk的后级(即,之后的行);锁存器U12,其将由锁存器U11保持的极性信号POL在电容控制信号CSL变成高电平的时刻输出,作为锁存信号LATk;NOR电路U13,其将电容控制信号CSL的反转信号与提供给扫描线Yk+1的扫描信号的逻辑和的反转信号提供给锁存器U12。利用NOR电路U13的输出信号,锁存器U12成为这样的结构:在提供给扫描线Yk+1的扫描信号是高电平的情况下,即使电容控制信号CSL变成高电平,也不将由锁存器U11保持的极性信号POL作为锁存信号LATk输出。
而且,极性信号POL是按每一垂直扫描期间,电位电平从高电平向低电平或者从低电平向高电平切换的信号。此外,电容控制信号CSL是按每一水平扫描期间具有1个高电平的脉冲的信号。
接着,参照图6说明电容线驱动电路110所具备的电压选择电路112的结构。在此,图6是概念地表示电容线驱动电路110所具备的电压选择电路112的结构的方框图。
如图6所示,电压选择电路112包含与第k-1行到第k行的电容线SCk-1到SCk对应地设置的电压选择电路部112#k。而且,k是满足2≤k≤n的整数,典型的是偶数。
电压选择电路部112#k具备反相器U21、TFTU22、TFTU23、TFTU24以及TFTU25。
在反相器U21的输入端子、TFTU22的非反转输入栅端子以及TFTU23的反转输入栅端子的各个上,输入从锁存电路111输出的锁存信号LATk。
在反相器U21的输出端子上,电连接有TFTU24的非反转输入栅端子以及TFTU25的反转输入栅端子的各个。在TFTU23的源端子以及TFTU25的源端子的各个上,提供第1电压VSCH。此外,在TFTU22的源端子以及TFTU24的源端子的各个上,提供第2电压VSCL。此外,TFTU22的漏端子以及TFTU23的漏端子的各个相互电连接,TFTU24的漏端子以及TFTU25的漏端子的各个相互电连接。
以上的电压电路选择部112#k如以下那样工作。
首先,如果从锁存电路111输出高电平的锁存信号LATk,则该高电平的锁存信号LATk被输入到TFTU22的非反转输入栅端子以及TFTU23的反转输入栅端子的各个上。此外,高电平的锁存信号LATk在反相器U21中,极性被反转而变换为低电平的信号,该低电平的信号被输入到TFTU24的非反转输入栅端子以及TFTU25的反转输入栅端子的各个上。因此,TFTU22变成导通状态,TFTU23变成关断状态,TFTU24变成关断状态,TFTU25变成导通状态。其结果,从提供第2电压VSCL的VSCL线,经由TFTU22,第2电压VSCL作为电压电平信号VOUTk-1被输出,并且从提供第1电压VSCH的VSCH线,经由TFTU25,第1电压VSCH作为电压电平信号VOUTk输出。
另一方面,如果从锁存电路111输出低电平的锁存信号LATk,则该低电平的锁存信号LATk被输入到TFTU22的非反转输入栅端子以及TFTU23的反转输入栅端子的各个上。此外,低电平的锁存信号LATk在反相器U21中,极性被反转而变换为高电平的信号,该高电平的信号被输入到TFTU24的非反转输入栅端子以及TFTU25的反转输入栅端子的各个上。因此,TFTU22变成关断状态,TFTU23变成导通状态,TFTU24变成导通状态,TFTU25变成关断状态。其结果,从提供第1电压VSCH的VSCH线,经由TFTU23,第1电压VSCH作为电压电平信号VOUTk-1被输出,并且从提供第2电压VSCL的VSCL线,经由TFTU24,第2电压VSCL作为电压电平信号VOUTk输出。
接着,参照图7说明电容线驱动电路110所具备的短路控制电路113的结构。在此,图7是概念地表示电容线驱动电路110所具备的短路控制电路113的结构的方框图。
如图7所示,短路控制电路113包含与第k-1行到第k行的电容线SCk-1到SCk对应地设置的短路控制电路部113#k。而且,k是满足2≤k≤n的整数,典型的是偶数。
短路控制电路部113#k具备TFTU31、TFTU32以及TFTU33。
在TFTU31的源端子上,输入电压电平信号VOUTk-1。在TFTU31的反转输入栅端子上,电连接与短路控制电路部113#k对应的电容线SCk-1以及SCk的后级(即,之后的行)的扫描线Yk+1。在TFTU31的漏端子上,电连接TFTU33的源端子以及电容线SCk-1的各个。
在TFTU32的源端子上,输入电压电平信号VOUTk。在TFTU32的反转输入栅端子上,电连接与短路控制电路部113#k对应的电容线SCk-1以及SCk的后级(即,之后的行)的扫描线Yk+1。在TFTU32的漏端子上,电连接TFTU33的漏端子以及电容线SCk的各个。
在TFTU33的非反转输入栅端子上,电连接与短路控制电路部113#k对应的电容线SCk-1以及SCk的后级(即,之后的行)的扫描线Yk+1。
以上的短路控制电路部113#k如以下那样工作。
首先,如果向扫描线Yk+1提供高电平的扫描信号,则该高电平的扫描信号被输入到TFTU31的反转输入栅端子、TFTU32的反转输入栅端子以及TFTU33的非反转输入栅端子的各个。因此,TFTU31以及TFTU32的各个成为关断状态,并且TFTU33成为导通状态。其结果,不向电容线SCk-1提供电压电平信号VOUTk-1,并且不向电容线SCk提供电压电平信号VOUTk。另一方面,电容线SCk-1和SCk成为经由TFTU33相互电连接的状态(换句话说,短路的状态)。因而,被提供第1电压VSCH以及第2电压VSCML中的一方的电容线SCk-1与被提供第1电压VSCH以及第2电压VSCL中的另一方的电容线SCk的各个的电位成为相同电位。此时,典型地,电容线SCk-1以及SCk的各个的电位成为第1电压VSCH的电位和第2电压VSCL的电位之间的中间电位(典型地,第1电压VSCH的电位和第2电压VSCL的平均值)。
另一方面,如果向扫描线Yk+1提供低电平的扫描信号,则该低电平的扫描信号被输入到TFTU31的反转输入栅端子、TFTU32的反转输入栅端子以及TFTU33的非反转输入栅端子的各个。因此,TFTU31以及TFTU32的各个成为导通状态,并且TFTU33成为关断状态。其结果,向电容线SCk-1提供电压电平信号VOUTk-1,并且向电容线SCk提供电压电平信号VOUTk。另一方面,电容线SCk-1和SCk成为经由TFTU33相互电断开的状态。因而,对于成为中间电位的电容线SCk-1以及SCk的各个,根据对于对应的行的像素部70是进行的正极性写入还是进行的负极性写入,提供第1电压VSCH或者第2电压VSCL。其结果,电容线SCk-1以及SCk的各个的电位成为第1电压VSCH的电位或者第2电压VSCL的电位。即,不提供(或者不消耗)特别的电能(换句话说,不从VSCH线、VSCL线等提供电压),便能够使电容线SC的电位从第1电压VSCH的电位或者第2电压VSCL的电位向中间电位转变。
在此,使用图8进一步详细说明进行以上那样的工作的电容线驱动电路110的工作。在此,图8是表示电容线驱动电路110的工作的时序图。
如图8所示,假设在时刻t1极性信号POL从低电平反转为高电平。因为极性信号POL切换为高电平,所以对于在前一垂直扫描期间(垂直扫描期间#1)被提供了第1电压VSCH的奇数行的电容线SCi(其中,i=1、3、...、n-1),在下一垂直扫描期间(垂直扫描期间#2)提供第2电压VSCL,对于在前一垂直扫描期间被提供了第2电压VSCL的偶数行的电容线SCj(其中,j=2、4、...、n),在下一垂直扫描期间提供第1电压VSCH。
具体地,首先,在扫描线Y1的扫描信号变成高电平的时刻,进行对第1行的像素部70的写入(在此,是负极性写入),接着,在扫描线Y2的扫描信号变成高电平的时刻,进行对第2行的像素部70的写入(在此,是正极性写入)。
其后,在扫描线Y3的扫描信号变成高电平的时刻,进行对第3行的像素部70的写入(在此,是正极性写入),同时通过上述的电容线驱动电路110的短路控制电路113的工作,将电容线SC1和电容线SC2相互电连接。因此,电容线SC1以及电容线SC2的电位的各个变成中间电位。即,电容线SC1的电位从第1电压VSCH的电位向中间电位转变,电容线SC2的电位从第2电压VSCL的电位向中间电位转变。其后,在扫描线Y3的扫描信号变成低电平的时刻,向电容线SC1提供第2电压VSCL并且向电容线SC2提供第1电压VSCH。
对于其他的电容线SCk-1以及SCk也同样,在扫描线Yk-1的扫描信号变成高电平的时刻,进行对第k-1行的像素部70的写入(在此,是负极性写入),接着,在扫描线Yk的扫描信号变成高电平的时刻,进行对第k行的像素部70的写入(在此,是正极性写入)。在扫描线Yk+1的扫描信号变成高电平的时刻,(i)通过将电容线SCk-1以及SCk相互电连接,电容线SCk-1的电位从第1电压VSCH的电位转变为中间电位并且电容线SCk的电位从第2电压VSCL的电位转变为中间电位,并且(ii)反转了的极性信号POL作为锁存信号LATk输出,电位电平信号VOUTk-1从第1电压VSCH切换为第2电压VSCL,电位电平信号VOUTk从第2电压VSCL切换为第1电压VSCH。其后,在扫描线Yk+1的扫描信号变成低电平的时刻,通过将电容线SCk-1以及SCk电断开,电容线SCk-1的电位从中间电位转变为第2电压VSCL的电位并且电容线SCk的电位从中间电位转变为第1电压VSCH的电位。
在垂直扫描期间#2的工作结束后,在进行垂直扫描期间#3的工作的情况下,也进行大致同样的工作。
具体地,在扫描线Yk-1的扫描信号变成高电平的时刻,进行对第k-1行的像素部70的写入(在此,是正极性写入),接着,在扫描线Yk的扫描信号变成高电平的时刻,进行对第k行的像素部70的写入(在此,是负极性写入)。在扫描线Yk+1的扫描信号变成高电平的时刻,(i)通过将电容线SCk-1以及SCk相互电连接,电容线SCk-1的电位从第2电压VSCL的电位转变为中间电位并且电容线SCk的电位从第1电压VSCH的电位转变为中间电位,并且(ii)反转了的极性信号POL作为锁存信号LATk输出,电位电平信号VOUTk-1从第2电压VSCL切换为第1电压VSCH,电位电平信号VOUTk从第1电压VSCH切换为第2电压VSCL。其后,在扫描线Yk+1的扫描信号变成低电平的时刻,通过将电容线SCk-1以及SCk电断开,电容线SCk-1的电位从中间电位转变为第1电压VSCH的电位并且电容线SCk的电位从中间电位转变为第2电压VSCL的电位。
这样,如果采用本实施方式,则为了使电容线SC1到SCn的电位(换句话说,存储电容119的另一端的电位)从第1电压VSCH向第2电压VSCL反转或者从第2电压VSCL向第1电压VSCH反转,只要消耗能够提供中间电位与第1电压VSCH的电位的电位差或者中间电位与第2电压VSCL的电位的电位差的程度的相对小的电能即可。换句话说,不需要在提供第1电压VSCH的电位与第2电压VSCL的电位的电位差或者第2电压VSCL的电位与第1电压VSCH的电位的电位差的程度上消耗相对大的电能。因此,如果采用本实施方式,则与需要仅从VSCH线以及VSCL线提供第1电压VSCH的电位与第2电压VSCL的电位的电位差或者第2电压VSCL的电位与第1电压VSCH的电位的电位差的结构(即,不将电容线SCk-1与电容线SCk短路的结构)比较,能够实现在对于电容线SC1到SCn写入电位的工作中所需要的消耗电能的削减(例如,大致是一半左右的削减)。
此外,在本实施方式中,根据对数据线X1至Xm提供的图像信号的电压的极性使电容线SC1至SCn的电位偏移到高位侧(例如,第1电压VSCH)或者低位侧(例如,第2电压VSCL)。由此,在提升或者降低存储电容119的像素电极9a侧的端部的电位的同时,将提升或者降低的量的电荷分配给液晶元件118。其结果,在液晶元件118上施加大于等于提供给数据线X1至Xm的图像信号的电压的电压有效值。即,与最终经由像素电极9a施加在液晶元件118上的电压相比,能够减小提供给数据线X1至Xm的图像信号的电压的振幅。因此,能够实现低消耗电能化。
进而,因为对相邻的2个电容线SCk-1以及SCk的各个,只要设置1个锁存电路部111#k(进而,电压选择电路部112#k以及短路控制电路113#k)即可,所以与对于各电容线SCk需要设置1个锁存电路部111#k的结构相比,能够进一步削减电容线驱动电路110的消耗电能。此外,因为能够还减小电容线驱动电路110自身的尺寸,所以能够将边缘区域减窄。
(4)变形例子
接着,参照图9以及图10说明本实施方式的液晶装置100所具备的电容线驱动电路110的变形例子(电容线驱动电路120)。在此,图9是概念地表示变形例子的电容线驱动电路120所具备的锁存电路121的结构的方框图,图10是概念地表示变形例子的电容线驱动电路120所具备的短路控制电路123的结构的方框图。而且,对于与上述的电容线驱动电路110同样的结构,赋予相同的参照标号,并省略其详细的说明。
如图9所示,变形例子的锁存电路121包含与第k-1行到第k行的电容线SCk-1到SCk对应地设置的锁存电路部121#k。而且,k是满足2≤k≤n的整数,典型的是偶数。
锁存电路部121#k除了上述锁存电路部111#k所具备的结构外,还具备NAND电路U18、NAND电路U19以及NAND电路U20。
NAND电路U18的输出被输入到锁存器U11以及NOR电路U13的各个。在NAND电路U18的2个输入端子上,分别电连接NAND电路U19的输出端子以及NAND电路U20的输出端子。在NAND电路U19的2个输入端子上,分别输入将扫描方向控制信号CSV反转后的信号、即信号XCSV以及提供给扫描线Yk-2的扫描信号。但是,在k=2的情况下(即,在锁存电路部121#2中),代替提供给扫描线Yk-2的扫描信号,而输入高电位电源VHH的输出。在NAND电路U20的2个输入端子上,分别输入提供给扫描线Yk+1的扫描信号以及扫描方向控制信号CSV。
扫描方向控制信号CSV,在扫描方向是正方向的情况下(具体地,扫描信号从扫描线Y1向着Yn依次被提供的情况)成为高电平的信号,在扫描方向是反方向的情况下(具体地,扫描信号从扫描线Yn向着Y1依次被提供的情况)成为低电平的信号。
在扫描方向是正方向的情况下,NAND电路U19的输出始终为高电平,并且NAND电路U20的输出成为使提供给扫描线Yk+1的扫描信号反转了的信号。其结果,NAND电路U18的输出成为提供给扫描线Yk+1的扫描信号。
另一方面,在扫描方向是反方向的情况下,NAND电路U19的输出成为使提供给扫描线Yk-2的扫描信号反转了的信号,并且NAND电路20的输出始终为高电平的信号。其结果,NAND电路18的输出成为提供给扫描线Yk-2的扫描信号。
变形例子的锁存电路121,因为具有以上那样的结构,所以能够在各锁存电路部121#k中相对扫描方向确定后级的行的扫描信号,并且能够在所确定的扫描信号变成高电平的时刻,获取极性信号POL。因而,无论扫描方向是正方向还是反方向,都能够适宜地进行上述的工作,其结果,能够适宜地具有上述的各种效果。
如图10所示,变形例子的短路控制电路123包含与第k-1行到第k行的电容线SCk-1到SCk对应地设置的短路控制电路部123#k。而且,k是满足2≤k≤n的整数,典型的是偶数。
短路控制电路部123#k除了上述的短路控制电路部113#k所具备的结构外,还具备NAND电路U38、NAND电路U39以及NAND电路U40。
NAND电路U38的输出端子与TFTU31的反转输入栅端子、TFTU32的反转输入栅端子以及TFTU33的非反转输入栅端子的各个电连接。在NAND电路U38的2个输入端子上,分别电连接NAND电路U39的输出端子以及NAND电路U40的输出端子。在NAND电路U39的2个输入端子上,分别输入将扫描方向控制信号CSV反转后的信号、即信号XCSV以及提供给扫描线Yk-2的扫描信号。在NAND电路U40的2个输入端子上,分别输入提供给扫描线Yk+1的扫描信号以及扫描方向控制信号CSV。
在扫描方向是正方向的情况下,NAND电路U39的输出始终为高电平,并且NAND电路U40的输出成为使提供给扫描线Yk+1的扫描信号反转了的信号。其结果,NAND电路38的输出成为提供给扫描线Yk+1的扫描信号。
另一方面,在扫描方向是反方向的情况下,NAND电路U39的输出成为使提供给扫描线Yk-2的扫描信号反转了的信号,并且NAND电路U40的输出始终为高电平的信号。其结果,NAND电路38的输出成为提供给扫描线Yk-2的扫描信号。
变形例子的短路控制电路123,因为具有以上那样的结构,所以能够在各短路控制电路部123#k中相对扫描方向确定后级的行的扫描信号,并且能够在所确定的扫描信号变成高电平的时刻,使相邻的2个电容线SCk-1和SCk短路。因而,无论扫描方向是正方向还是反方向,都能够适宜地进行上述的工作,其结果,能够适宜地具有上述的各种效果。
(5)电子设备
接着,参照图11以及图12说明具备上述的液晶装置100的电子设备的例子。
图11是应用了上述的液晶装置100的便携式的个人计算机的透视图。在图11中,计算机1200由以下部件构成:具备键盘1202的主体部1204;包含上述的液晶装置100而构成的液晶显示单元1206。液晶显示单元1206通过在液晶装置100的背面附加背光源而构成。
以下,说明将上述的液晶装置100应用到移动电话的例子。图12是作为电子设备的一例的移动电话1300的透视图。在图12中,移动电话1300具备:多个操作按钮1302,以及采用半透过反射型的显示形式并且具有与上述的液晶装置100相同的结构的液晶装置1005。
在这些电子设备中,也因为包含上述的液晶装置100,所以能够适宜地具有上述的各种效果。
而且,除了参照图11以及图12说明的电子设备外,还可以列举液晶电视、取景器型或者监视器直视型的录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事簿、电子计算器、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端、具备触摸面板的直视型的显示装置、液晶投影机等投影型的显示装置等。并且,当然,可以应用于这各种电子设备。
本发明并不限于上述的实施例,在不背离从权利要求的范围以及说明书全体获知的发明的主旨或者思想的范围中可以适宜变化,带有这种变化的驱动装置、电光装置以及电子设备也包含在本发明的技术范围中。