TWI396166B - 光電裝置及光電裝置之驅動電路 - Google Patents

光電裝置及光電裝置之驅動電路 Download PDF

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Description

光電裝置及光電裝置之驅動電路
本發明是關於例如使用液晶等之光電物質之光電裝置、光電裝置之驅動電路及具有該光電裝置之電氣機器,尤其關於以簡易構成抑制資料線之電壓振幅,並謀求顯示品質之提升。
液晶等之光電裝置中,雖然對應於掃描線和資料線之交叉而設置畫素電容(液晶電容),但是於需要交流驅動該畫素電容之時,因資料訊號之電壓振幅成為正負之兩極性,故在將資料訊號供給至資料線之資料線驅動電路,要求對應於構成元件之電壓振幅。因此,提案出下述之技術(參照專利文獻1),與畫素電容並列設置蓄積電容,並且將在各行中與蓄積電容共同連接之電容線與掃描線之選擇同步以2值驅動,依此抑制資料訊號之電壓振幅。
再者,就以往之顯示裝置之驅動方法而言,所知的有在畫素開關元件之斷開期間,即至該畫素開關元件之下一個接通期間之期間,藉由對連接於畫素電極之第1配線於每1垂直掃描期間供給電壓逆向變化之調變訊號,使上述畫素電極之電位變化,互相重疊及或抵銷該電位之變化和畫像訊號電壓,對顯示材料施加電壓(例如,參照專利文獻2)。依此,可以減少資料線之電壓振幅,減少驅動電路之消耗電力。
〔專利文獻1〕參照日本特開2001-83943號公報 〔專利文獻2〕日本特開第2568659號說明書
然而,該技術中,因驅動電容線之電路與驅動掃描線之掃描線驅動電路(實質上為移位暫存器)同等,故指摘有用以驅動電容線之電路構成複雜化之問題。
再者,上述專利文獻2中所記載之以往裝置,無揭示個別驅動電容線之電路之具體構成。例如,於該電路利用在外部所生成之訊號加以控制之構成時,無法藉由安裝密度之限制使成為高精細化,並且因為引出線增加,故顯示區域之外側的所謂框邊變寬,成本變高。
為了迴避此問題,揭示有在閘極線上形成蓄積電容,以3值以上使閘極電壓變化之構成,但是此時因對各閘極線需要至少3值切換電路,故生成閘極電壓波形之電路成為複雜化。
在此,本發明是以提供利用比較簡易之電路構成抑制資料線之電壓振幅之光電裝置、光電裝置之驅動電路及電氣機器為課題。
為了解決上述課題,第1發明所涉及之光電裝置之驅動電路,具備:多數掃描線;多數資料線;多數電容線, 對應於上述多數掃描線而被設置;畫素,對應於上述多數之掃描線和上述多數之資料線之交叉而被設置,各個包含:被連接於資料線、掃描線及畫素電極,並且於選擇被連接之該掃描線之時,上述畫素電極與上述資料線成為導通狀態的畫素開關元件;被介插於上述畫素電極和共通電極之間的畫素電容;和被介插於上述畫素電極和對應於上述掃描線而設置之電容線之間的蓄積電容,其特徵為:具備掃描線驅動電路,以特定順序選擇上述掃描線;電容線驅動電路,對於對應一個掃描線而設置之電容線,於選擇該一個掃描線之時,選擇第1供電線,並從選擇自該一個掃描線間隔開特定行之掃描線即於該一個掃描線之後被選擇之掃描線,至再次選擇該一個掃描線,選擇第2供電線,並施加各個所選擇之供電線之電壓,同時於所有掃描線為非選擇之期間,對所有電容線,施加上述第2供電線之電壓;和資料線驅動電路,對於對應所選擇之掃描線的畫素,經資料線供給對應於該畫素之色階的資料訊號。
依此,可以以簡易構成抑制資料線之電壓振幅,降低消耗電力。再者,因於所有掃描線為非選擇之期間,對所有電容線,強制性施加第2供電線之電壓,故即使更新期間為長時,亦可以將電容線之電壓保持於第2供電線之電壓,可以防止產生閃爍等之顯示不良,使顯示品質提升。
再者,第2發明是在第1發明中,構成可選擇將全畫面設為顯示區域之全面顯示模式,和將上述全畫面中之一部份之區域設為顯示區域,將其他區域設為非顯示區域之 部份顯示模式,上述電容線驅動電路是在上述部份顯示模式中,於所有掃描線為非選擇之期間,對所有電容線,施加上述第2供電線之電壓。
依此,可以在更新期間為長之部份顯示模態中,掃描線為非選擇之期間,可以將電容線保持第2供電線,可以防止產生閃爍等之顯示不良。
並且,第3發明上述電容線驅動電路對應於上述電容線之各個,具有第1至第5電晶體,對應於一個電容線之上述第1電晶體係閘極電極被連接於自對應於該一個電容線之掃描線間隔開特定行之掃描線,源極電極被連接於供給用以使上述第4電晶體接通(ON)之接通電壓的接通電壓供電線,上述第2電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於供給用以使上述第4電晶體斷開(OFF)之斷開電壓的斷開電壓供電線,上述第3電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於上述第1供電線,上述第4電晶體係閘極電極共同連接於上述第1及第2電晶體之汲極電極,源極電極被連接於上述第2供電線,上述第5電晶體係閘極電極被連接於供給用以使本身接通或斷開之接通電壓或是斷開電壓的接通斷開電壓供電線,源極被連接於上述第2供電線,上述第3、第4及第5電晶體之汲極電極被連接於該一個電容線,構成在所有掃描線為非選擇之期間,將上述接通斷開電壓供電線之電壓控制成上述接通電壓。
依此,於選擇對應於一個電容線之掃描線之時,使第3電晶體接通,使第4電晶體斷開,可以將第1供電線之電壓施加至該一個電容線,並且由於選擇自該一個掃描線間隔開特定行之掃描線即該一個掃描線之後被選擇之掃描線,故至再次選擇該一個掃描線,使第3電晶體呈斷開,使第4電晶體呈接通,可以將第2供電線之電壓施加至該一個電容線,因此不會使電容線動電路之電路構成複雜化,可以抑制資料線之電壓振幅。
再者,於所有掃描線為非選擇期間,第4電晶體之閘極電極因藉由第5電晶體被上拉至接通電壓,故即使為掃描週期為場部份之部份顯示模態,亦可以防止電容線成為高阻抗狀態。
再者,本發明之第4發明是當自對應於一個電容線之掃描線間隔開特定行的掃描線被選擇時,則以該一個電容線之電壓變化之方式,設置上述第1及第2供電線之電壓。
依此,自資料線驅動電路供給之資料訊號因可以設定成預料因應電容線之電壓變化的畫素電極之電壓變化份的電壓,故可以抑制資料線之電壓振幅。
再者,第5發明是在第4發明中,上述第1供電線之電壓係不同的兩個電壓在特定週期中替換,上述第2供電線之電壓為一定。
依此,在一個掃描線成為非選擇之期間,可以以第2供電線之電壓使對應於該一個掃描線之電容線之電壓予以 安定化,可以防止因電容線之電壓變動而對顯示品質產生壞影響。
再者,第6發明是在第1至第5發明中之任一個中,具備於上述一個掃描線被選擇之時,將對應於該一個掃描線之電容線之檢測電壓將成為目標電壓之電壓訊號供給至上述第1供電線的補正電路。
依此,即使增大第3電晶體之接通電阻,也不會產生發生於電容線之電壓變形,可以防止顯示不均,提升顯示品質。再者,因可以縮小第3電晶體之尺寸,故可以縮窄較顯示區域更外側之所謂框邊區域,並可以刪減成本。
再者,第7發明之光電裝置光電裝置,其特徵為,具備:多數掃描線;多數資料線;多數電容線,對應於上述多數掃描線而被設置;畫素,對應於上述多數之掃描線和上述多數之資料線之交叉而被設置,各個包含:被連接於資料線、掃描線及畫素電極,並且於選擇被連接之該掃描線之時,上述畫素電極與上述資料線成為導通狀態的畫素開關元件;被介插於上述畫素電極和共通電極之間的畫素電容;和被介插於上述畫素電極和對應於上述掃描線而被設置之電容線之間的蓄積電容;掃描驅動電路,以特定順序選擇上述掃描線;電容線驅動電路,對於對應一個掃描線而設置之電容線,於該一個掃描線被選擇之時,選擇第1供電線,並從選擇自該一個掃描線間隔開特定行之掃描線即於該一個掃描線之後被選擇之掃描線,至再次選擇該一個掃描線,選擇第2供電線,施加各個所選擇之供電線 之電壓,同時於所有掃描線為非選擇之期間,對所有電容線,施加上述第2供電線之電壓;和資料線驅動電路,對於對應所選擇之掃描線的畫素,經資料線供給對應於該畫素之色階的資料訊號。
依此,可以成為利用簡易之構成降低消耗電力,並且提升顯示品質之光電裝置。
並且,第8發明之電氣機器,其特徵為具備第7發明之光電裝置。
依此,可以成為實現降低消耗電力和提升顯示品質之電氣機器。
為了達成上述目的,本發明所涉及之光電裝置之驅動電路,其特徵具有:多數行之掃描線;多數列之資料線;電容線,被設置在上述多數行之掃描線之各個上;和畫素,對應於上述多數行之掃描線和上述多數列之資料線之交叉而被設置,各個包含:一端被連接於資料線,並且於掃描線被選擇時,一端和另一端之間成為導通狀態的畫素開關元件;一端被連接於上述畫素開關元件之另一端,另一端則被連接於共通電極之畫素電容;和被介插於上述畫素電容之一端和與上述掃描線對應之電容線之間的蓄積電容,其特徵為,具備:掃描驅動電路,以特定順序選擇電容線驅動電路,對於對應一個掃描線而設置之電容線,於該一個掃描線被選擇之時,連接於第1供電線,於該選擇完成後持續朝第2供電線連接;和資料線驅動電路,對於對應被選擇之掃描線之畫素,經資料線供給對應於該畫素之 色階的資料訊號,將該一個掃描線被選擇之時之第1供電線之電壓設定成與上述第2供電線之電壓不同。
若藉由本發明,因以將電容線之連接頭於選擇掃描線之時連接於第1供電線,在其選擇結束後,僅連接於第2供電線之構成即可,故可以抑制該電容線之電位變動,並可以謀求構成之簡易化。
在本發明中,即使將上述第1供電線上述第1供電線之電壓設為以不同的兩個電壓在特定週期中替換,上述第2供電線之電壓為一定之構成亦可,並且即使將上述第2供電線之電壓設為上述第1供電線中之兩個電壓之中間值亦可。此時,以於每選擇1行之掃描線,替換上述第1供電線之電壓為佳。
再者,在本發明中,上述電容線驅動電路即使設為對應於上述多數行之電容線之各個,具有第1、第2、第3及第4電晶體,對應於一個電容線之上述第1電晶體係閘極電極被連接於閘極控制線,源極電極被連接於用以使上述第4電晶體接通之接通電壓的接通電壓供電線,上述第2電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於供給用以使上述第4電晶體斷開之斷開(OFF)電壓的斷開電壓供電線,上述第3電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於上述第1供電線,上述第4電晶體係閘極電極共同連接於上述第1及第2電晶體之汲極電極,源極電極被連接於上述第2供電線,上述第3及第4電晶體之汲極 電極被連接於該一個電容線之構成亦可。在該構成中,藉由閘極控制訊號,可以在選擇掃描間以外的期間,使接通電壓保持於第4電晶體之閘極電極,可以使該第4電晶體之接通持續。
在該構成中,即使對於一個電容線,具有上述第1、第2及第4電晶體之組,從上述多數組中以特定順序切換將該一個電容線連接於上述第2供電線之第4電晶體亦可。當如此切換時,可降低第4電晶體之特性之惡化所造成之影響。
再者,上述電容線驅動電路即使為對應於上述多數行之電容線之各個,又具有第5電晶體,對應於一個電容線之上述第5電晶體,係閘極電極被連接於對應於該一個電容線之掃描線的下一個被選擇出之掃描線,源極電極被連接於上述接通電壓供電線,汲極電極被連接於上述第1及第2電晶體之汲極電極之構成亦可。
並且,即使具有操作放大器,和對應於上述多數行之各個電容線的第6電晶體,對應於一個電容線之上述第6電晶體係閘極電極連接於該一個電容線之掃描線,源極電極連接於該一個電容線,汲極電極連接於檢測線,上述操作放大器是以該一個掃描線被選擇時之檢測線之電壓成為目標電壓之方式,控制第1供電線之電壓亦可。依此,因第3電晶體之尺寸小即可,故可以謀求構成之簡易化,並且針對各行之第3電晶體,即使接通電阻具有偏差程度也不會降低顯示品位。
並且,本發明不僅光電裝置之驅動電路,即使光電裝置再者具有該光電裝置之電子機器也具有此概念。
以下,根據圖面說明本發明之實施形態。
第1圖為表示第1實施形態中之光電裝置10之構成的方塊圖。
如該圖所示般,光電裝置10成為具有顯示區域100,在該顯示區域100之周邊配置控制電路20、掃描線驅動電路140、電容線驅動電路150、資料線驅動電路190之構成。其中,顯示區域100為配列畫素110之區域,在本實施形態中,各被設置成321行之掃描線112延伸存在於行(X)方向,另外240列之資料線114延伸存在於列(Y)方向,其中,對應於最終321行以外之第1~320行之掃描線112和第1~240之資料線114之交叉,各配列有畫素110。
因此,本實施形態中,第321行之掃描線112無助於顯示區域100之垂直掃描(為了對畫素110寫入電壓,故順序選擇掃描線之動作)。
並且,在本實施形態中,畫素110在顯示區域100中以縱320行×橫240列配列成矩陣狀,但是本發明並非為限定於該配列之主旨。
再者,對應第1~320行之掃描線112,各電容線132延伸存在於X方向而被設置。因此,在本實施形態中,針 對電容線132,設置有除成為虛擬之第321行之掃描線112之外的第1~320行份。
再者,本實施形態之光電裝置10可選擇將顯示區域100之全畫面設為顯示區域之全畫面顯示模式,和將上述全畫面中之一部份之區域設為顯示區域,將其他區域設為非顯示區域之部份顯示模式。部份顯示模式是例如第2圖所示般,僅將從縱方向(y方向)之上端從第80行至第160行之畫素之區域當作顯示區域而顯示畫像(時刻或電池殘留量),在其他區域之非顯示區域,不顯示畫像。即是,非顯示區域於正常白色之時顯示白,於正常黑色之時顯示黑。
接著,針對畫素110之詳細構成予以說明。
第3圖為表示畫素110之構成之圖式,表示對應於i行及鄰接於此之(i+1)行,和j列及鄰接於此之(j+1)列之交叉的2×2之計4畫素份之構成。
並且,i為一般表示配列畫素110之行之時的記號,為1以上320以下之整數,j、(j+1)為一般表示配列畫素110之列之時的記號,為1以上240以下之整數,在此,針對(i+1),於一般表示配列畫素110之行之時為1以上320以下之整數,但是於說明掃描線112之行時,因需要含有虛擬之第321行,故成為1以上321以下之整數。
如該第3圖所示般,各畫素110具有當作畫素開關元件發揮功能之n通道型之薄膜電晶體(以下,稱為TFT) 116,和畫素電容(液晶電容)120,和蓄積電容130。針對各畫素110因為互相相同之構成,故以位於i行j列者為代表予以說明時,在該i行j列之畫素110中,TFT116之閘極電極連接於第i行之掃描線112,另外其源極電極被連接於第j列之資料線114,其汲極電極連接於當作畫素電容120之一端的畫素電極118。
再者,畫素電容120之另一端連接於共通電極108。該共通電極108如第1圖所示般,在涵蓋所有畫素110均為共通,供給共通訊號Vcom。並且,在本實施形態中,共通訊號Vcom是如後述般,時間性上在電壓LCcom為一定。
並且,在第3圖中,Yi、Y(i+1)各表示供給至第i、(I+1)行之掃描線112之掃描訊號,再者,Ci、C(i+1)各表示第i、(i+1)行之電容線132之電壓。
顯示區域100是成為以電極形成面互相對向之方式,保持一定間隙貼合形成畫素電極118之元件基板和形成共通電極108之對向基板之一對基板彼此,並且經液晶105密封於該間隙之構成。因此,畫素電容120成為以畫素電極118和共通電極108挾持屬於介電體之一種的液晶105,成為保持畫素電極118和共通電極108之差電壓的構成,針對該構成,畫素電容120中,其透過光量因應該保持電壓之有效值而變化。
並且,在本實施形態中為了便於說明,設定成在畫素電容120中所保持之電壓有效值接近零時,光之透過率成 為最大而成為白色顯示,另外隨著電壓有效值變大,透過之光量減少,透過率終究成為最小之黑色顯示的正常白色模態。
再者i行j列之畫素110中之蓄積電容130,一端連接於畫素電極118(TFT116之汲極電極),並且另一端連接於第i行之電容線132。在此,將畫素電容120及蓄積電容130中之電容值各設為Cpix及Cs。
當說明再返回第1圖時,控制電路20輸出各種控制訊號而控制光電裝置10中之各部等,並且將第1電容訊號Vc1供給至第1供電線165,將第2電容訊號Vc2供給至第2供電線166。再者,控制電路20將後述之接通電壓Von供給至接通電壓供電線161,將斷開電壓Voff供給至斷開電壓供電線163之外,將共通訊號Vcom供給至共通電極108。並且,控制電路20以特定時序切換後述之接通電壓Vgon及斷開電壓Vgoff而供給至電壓控制線cntg。
在顯示區域100之周邊,如上述般設置有掃描線驅動電路140或電容線驅動電路150、資料線驅動電路190等之周邊電路。
其中,掃描線驅動電路140隨著控制電路20之控制,在1圖框期間將掃描訊號Y1、Y2、Y3、…、Y320、Y321各供給至第1、2、3、…320、321行之掃描線112。即是,以第1、2、3、…320、321行之順序選擇掃描線驅動電路140,並且,將朝向所選擇之掃描線之掃描訊號設為相當於選擇電壓Vdd之H位準,將朝向除此以外之掃 描線的掃描訊號設為相當於非選擇電壓(接地電位Gnd)之位準。
並且,詳細而言,掃描線驅動電路140如第5圖所示般,藉由隨著時脈訊號Cly順序移位自控制電路20所供給之啟動脈衝Dy等,輸出掃描訊號Y1、Y2、Y3、Y4、…、Y320、Y321。
再者,在本實施形態中,1圖框期間是如第5圖所示般,包含掃描訊號Y1成為H位準之後至掃描訊號Y320成為L位準之有效掃描期間Fa,和虛擬之掃描訊號Y321成為H位準之後至掃描訊號Y1再次成為H位準之回掃期間Fb。再者,選擇1行之掃描線112之期間為水平掃描期間(H)。
電容線驅動電路150在本實施形態中,由對應於第1~第320行之電容線132而設置之TFT152、154、156、158、160之組所構成。在此,當針對對應於第i行之電容線132之TFT152、154、156、158、160予以說明時,該TFT152(第1電晶體)之閘極電極連接於第i行之後被選擇之第(i+1)行之掃描線112,其源極電極連接於接通電壓供電線161。第i行之TFT154(第2電晶體)之閘極電極連接於第i行之掃描線112。其源極電極連接於斷開電壓供電線163,並且第i行中之TFT152及154之汲極電極彼此連接於第i行之TFT158(第4電晶體)之閘極電極。
另外,第i行之TFT156(第3電晶體)之閘極電極 連接第i行之掃描線112,其源極電極連接於第1供電線165,第i行之TFT158之源極電極連接於第2供電線166。
再者,第i行之TFT160(第5電晶體)之閘極電極連接於電壓控制線cntg(接通斷開供電線),其源極電極連接於第2供電線166。
然後,TFT156、158、160之汲極電極彼此連接於第i行之電容線132。
在此,供給至接通電壓供電線161之接通電壓Von於該被施加至tft158之閘極電極之時,為使該tft158成為接通狀態(源極、汲極電極間導通狀態)之電壓,例如電壓Vdd。再者,被供給至斷開電壓供電線163之斷開電壓Voff於該被施加至TFT158之閘極電極之時,為使該TFT158成為接通狀態(源極、汲極電極間非導通狀態)之電壓,例如零電壓(接地電位Gnd)。
並且,電壓控制線cntg自控制電路20被供給接通電壓Vgon或是斷開電壓Vgoff。在本實施形態中,控制電路20在部份顯示模態中,構成在所有掃描線112為非選擇期間,將接通電壓Vgon供給至電壓控制線cntg,在除此以外之期間供給斷開電壓Vgoff。
在此,接通電壓Vgon於該被施加至TFT160之閘極電極之時,為使該TFT160成為接通狀態之電壓,例如電壓Vdd。再者,斷開電壓Vgoff於該被施加至TFT160之閘極電極之時,為使該TFT160成為斷開狀態之電壓,例 如零電壓(接地電位Gnd)。
再者,TFT152、154、156、160之大小即使適當變更亦可,例如設為TFT156>=TFT158>=TFT152、154、160。
資料線驅動電路190為因應位於藉由掃描線驅動電路140所選擇之掃描線112之畫素110之色階的電壓,將以極性指示訊號Pol所指定之極性電壓之資料訊號X1、X2、X3、…、X240各供給至第1、2、3、…、240列之資料線114。
在此,資料線驅動電路190具有對應於縱320行×橫240列之矩陣配列之記憶區域(省略圖式),在各記憶區域,記憶指定各對應之畫素110之色階值(亮度)的顯示資料Da。記憶於各記憶區域之顯示資料Da於顯示內容產生變更之時,成為藉由控制電路20供給位址及變更後之顯示資料Da而被重寫之構成。
資料線驅動電路190自記憶區域讀出位於所選擇之掃描線112之畫素110之顯示資料Da,並且變換至因應該色階值之電壓即所指定之極性之電壓的資料訊號,針對位於所選擇之掃描線112之第1~240列之各個,實行供給至資料線114的動作。
在此,極性指示訊號Pol若為H位準時,則指定正極性寫入,若為L位準則為指定負極性寫入之訊號,如第5圖所示般,在本實施形態中,每1圖框期間極性反轉。即是,設為將在每1圖框期間寫入至畫素之極性設為全部相同,在每1圖框期間使開寫入極性反轉之面反轉方式。如 此極性反轉之理由是因為防止因施加直流成分所引起之液晶惡化。
再者,針對本實施形態中之寫入極性,於對畫素電容120保持因應灰階之電壓之時,將畫素電極118之電位設為比共通電極108之電壓LCcom更高位側之時稱為正極性,將設為低位側之時稱為負極性。另外,針對電壓在無特別說明之下,以電源之接地電位Gnd為基準。
並且,控制電路20在時脈訊號Cly之邏輯位準遷移之時序,將閂鎖脈衝Lp供給至資料線驅動電路190。如上述般,掃描線驅動電路140因藉由隨著時脈訊號Cly順序移位啟動脈衝Dy等,輸出掃描訊號Y1、Y2、Y3、Y4、…、Y320、Y321,故則掃描線之期間的開啟時脈為時脈訊號Cly之邏輯位準遷移之位準。因此,資料線驅動電路190藉由例如在1圖框期間持續計數閂鎖脈衝Lp,可以選擇第幾行之掃描線,及藉由閂鎖脈衝Lp之供給時脈可以知道其選擇之開始脈衝。
並且,在本實施形態中,在元件基板除顯示區域100中之掃描線112、資料線114、TFT116、畫素電極118、蓄積電容130之外,也形成電容線驅動電路150中之TFT152、154、156、158、160、接通電壓供電線161、斷開電壓供電線163、第1供電線165、第2供電線166等。
第4圖為表示如此元件基板中,電容線驅動電路150和顯示區域100之境界附近之構成的平面圖。
如該圖所示般,在本實施形態中,TFT116、152、154、156、158、160為非晶矽型,其閘極電極為位於較半導體層下側之底部閘極型。
詳細而言,藉由成為第1導電層之閘極電極層之圖案製作,形成掃描線112、電容線132、TFT158之閘極電極,在其上方形成閘極絕緣膜(省略圖式),並且島狀形成TFT116、152、154、156、158、160之半導體層。藉由在該半導體層上隔著保護層圖案製作將成為第2導電層之ITO(indium tin oxide)層之圖案製作,形成矩形形狀之畫素電極118,並且藉由將成為第3導電層之鋁等之金屬層之圖案製作,形成將成為TFT116之源極電極之資料線114、接通電壓供電線161、斷開電壓供電線163、第1供電線165、第2供電線166、電壓控制線cntg,並且形成該些之TFT之汲極電極。
在此,TFT154、156之閘極電極為自掃描線112各朝Y(下)方向分歧成T字狀之部份,TFT152之閘極電極為自掃描線112朝Y(上)方向分其成T字狀之部份。再者,蓄積電容130藉由形成在畫素電極118之下層成為寬幅之電容線132之部份,和該畫素電極118,將上述閘極絕緣膜當作介電體予以挾持之構成。
再者,TFT152、154之共通汲極電極和TFT158之閘極電極是經貫通上述閘極絕緣膜之接觸孔(在圖中為x記號),謀求電性連接。同樣TFT156、158之共通汲極電極和電容線132經接觸孔謀求電性連接。
並且,TFT160之閘極電極經電壓控制線cntg和接觸孔謀求電性連接,其汲極電極經電容線132和接觸孔謀求電性連接。
並且,與畫素電極118對向之共通電極108因形成在對向基板,故無出現於表示元件基板之平面圖之第4圖。
在第4圖中,僅為一例,針對TFT型即使為以其他構造例如閘極電極之配置當作頂部閘極型亦可,製程即使以多晶矽型亦可。再者,即使非將電容線驅動電路150之元件安裝在顯示區域100,而將IC晶片安裝在元件基板側之構成亦可。
於將IC晶片安裝於元件基板側之時,即使將掃描線驅動電路140、電容線驅動電路150與資料線驅動電路190集成一個半導體晶片亦可,即使為個別之晶片亦可。再者,針對控制電路20,即使經FPC(flexible printed circuit)基板等連接亦可,即使為當作半導體晶片而安裝於元件基板之構成亦可。
再者,於本實施形態非透過型而設為反射型之時,針對畫素電極118即使當作將反射性之導電層予以圖案製作者亦可,即使持有另外的反射性金屬層亦可。並且,即使為組合透過型及反射型之兩者的所謂半透過半反射型亦可。
接著,針對本實施形態所涉及之光電裝置10之動作予以說明。
第5圖為用以說明第1實施形態之全畫面顯示模式之 動作的時間圖。
如上述般,在本實施形態中,為面反轉方式。因此,控制電路20針對極性指示訊號Pol,如第5圖所示般,在某圖框(記為「n圖框」)之期間指定正極性寫入以當作H位準,在下一個(n+1)圖框期間,指定負極性寫入當作L位準,以下同樣在每1圖框期間使寫入極性反轉。
再者,控制電路20是在n圖框中,互相使第1電容訊號Vc1及第2電容訊號Vc2同電位之電壓Vsl,另外在(n+1)圖框中,將第1電容訊號Vc1設為較第2電容訊號Vc2(電壓Vsl)僅電壓△V相對性上昇。
並且,控制電路20是在全畫面顯示模態中,將經常供給至電壓控制線cntg之控制訊號當作L位準,對TFT160之閘極電極,供給斷開電壓Vgoff(Gnd)。
首先,針對n圖框之動作予以說明。在該n圖框中,藉由掃描線驅動電路140最初掃描訊號Y1成為H位準。
當在掃描訊號Y1成為H位準之時序中輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190讀出第1行,第1、2、3、…、240列之畫素之顯示資料Da,並且變換成僅將以該顯示資料Da所指定之電壓,設為較以電壓LCcom為基準高位側之電壓的資料訊號X1、X2、X3、…、X240,各供給至1、2、3、…、240列之資料線114。
依此,在第j列之資料線114,僅以1行j列之畫素110之顯示資料Da所指定之電壓設為較電壓LCcom高位側之正極性電壓,當作資料訊號Xj被施加。因此,在1 行1列~1行240列之畫素電容120,各被寫入因應色階之正極性之電壓。
另外,掃描訊號Y1若為H位準時,在電容線驅動電路150中,對應於第1行之電容線132之TFT154、156呈接通。此時,掃描訊號Y2因為L位準,故TFT152成為斷開狀態。再者,被供給至電壓控制線cntg之控制訊號因為L位準,故TFT160也成為斷開狀態。
依此,在TFT158之閘極電極被施加斷開電壓Voff,該TFT158為斷開。其結果,該第1行之電容線132成為被連接於第1供電線165之狀態,成為電壓Vsl。因此,在1行1列~1行240列之蓄積電容130,各被寫入因應色階之正極性之電壓和電壓Vsl之差電壓。
接著,掃描訊號Y1成為L位準,並且掃描訊號Y2成為H位準。
當掃描訊號Y1成為L位準時,1行1列~1行240列之畫素中之TFT16斷開。再者,電容線驅動電路150中,對應於第1行之電容線132之TFT154、156斷開,第1行之TFT152斷開。再者,因被供給至電壓控制線cntg之控制訊號維持L位準,故TFT160維持斷開狀態。
依此,第1行之TFT158之閘極電極被施加接通電壓Von,該TFT158接通。其結果,該第1行之電容線132雖然成為連接於第2供電線166之狀態,但是在指定正極性寫入之n圖框中,該第2供電線166因與第1供電線165相同,為電壓Vsl,故不電位變動。
該第1行之電容線132維持電壓Vsl之動作是在掃描訊號Y1為L位準之期間持續,即是持續至掃描訊號Y1再次成為H位準。
然後,若極性指示訊號Pol為H位準,指示正極性寫入時,即使掃描線Y2成為H位準,在1行1列~1行240列之畫素電容120及蓄積電容130中各所保持之電壓也不會產生變化。
如此一來,第1行之電容線132因維持於電壓Vsl,故在1行1列~1行240列之畫素電容120及蓄積電容130中所保持之電壓至掃描訊號Y1再次成為H位準不變化。其結果,1行1列~1行240列之畫素電容120當各掃描訊號Y1成為H位準時,被施加至畫素電極118之資料訊號之電壓和共通電極108之電壓LCcom之差電壓,即是持續保持因應色階之電壓。
另外,在掃描訊號Y2成為H位準之時序中,當輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190將因應第2行第1、2、3、…、240列之畫素之色階之正極性電壓之資料訊號X1、X2、X3、…、X240各供給至1、2、3、…、240列之資料線114。依此,在2行1列~2行240列之畫素電容120,各寫入因應色階之正極性電壓。
並且,若掃描訊號Y2為H位準時,在電容線驅動電路150中,對應於第2行之電容線132之TFT154、156呈接通,TFT158呈斷開。因此,第2行之電容線132成為連接於第1供電線165之狀態,因成為電壓Vsl,故在2 行1列~2行240列之蓄積電容130,各被寫入因應灰階之正極性電壓和電壓Vsl之差電壓。
在極性指示訊號Pol成為H位準之n圖框期間中,至掃描訊號Y321成為H位準執行以下相同之動作。依此,所有畫素電容120保持被施加至畫素電極118之資料訊號之電壓,即是因應色階之正極性電壓和共通電極108之電壓LCcom之差電壓,再者,在所有蓄積電容130保持因應色階之正極性電壓和電壓Vsl之差電壓。
接著,針對極性指示訊號Pol成為位準之(n+1)圖框動作予以說明。
在該(n+1)圖框中,控制電路20是將第1電容訊號Vc1如第5圖所示般,設為較電壓Vsl僅△V為高之電壓Vsh。再者,當掃描訊號Yi成為H位準之時序中輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190則對應於第i行第1、2、3、…、240列之畫素之表示資料Da,並且成為輸出對應於負極性之資料訊號X1、X2、X3、…、X240。
因此,(n+1)圖框中之i行j列之畫素電容120之電壓變化則如下述。
首先,當掃描訊號Yi成為H位準時,因i行j列之TFT116呈接通,故資料訊號Xj各被施加至畫素電容120之一端(畫素電極118)和蓄積電容130之一端。另外,若掃描訊號Yi為位準時,因在電容線驅動電路150中,對應於第i行之電容線132之TFT154、156呈接通,TFT158呈斷開,故第i行之電容線132之電壓Ci成為第 1供電線165之電壓Vsh。並且共通電極108在電壓LCcom為一定。
因此,若將此時之資料訊號Xj之電壓設為Vj時,則在i行j列之畫素電容120充電電壓(Vj-LCcom),在蓄積電容130充電電壓(Vj-Vsh)。
接著,當掃描訊號Yi成為L位準時,i行j列之TFT116呈斷開。再者,當掃描訊號Yi成為L位準時,因下一個掃描訊號Y(i+1)成為H位準,故在電容線驅動電路150中,因對應於第i行之電容線132之TFT154、156呈斷開,藉由TFT152呈接通,TFT158呈接通,故第i行之電容線132之電壓Ci成為第2供電線166之電壓Vsl,當比較掃描訊號Yi為H位準之時,僅電壓△V下降。對此,共通電極108在電壓LCcom為一定。因此,因蓄積於畫素電容120之電荷移動至蓄積電容130,故畫素電極118之電壓下降。
詳細而言,畫素電極118之電壓較掃描訊號Yi為H位準之時之資料訊號之電壓Vj,僅下降{Cs/(Cs+Cpix)}.△V(=△Vpix)下降。但是,在此無視各部之寄生電容。
在此,掃描訊號Yi為H位準之時之資料訊號Xj是被設定成預測畫素電極118僅電壓△vpix下降之電壓Vj。即是,下降後之畫素電極118之電壓被設定成較共通電極108之電壓LCcom低位,兩者之差電壓成為因應i行j列之色階之值。
第6圖表示資料訊號和保持電壓之關係之圖式。
本實施形態中,如第6圖所示般,在成為正極性寫入之n圖框中,資料訊號從相當於白色w之電壓Vw(+)至相當於黑色b之電壓Vb(+)之範圍,隨著色階變低(變暗),成為較電壓LCcom高位側之電壓之時,在成為負極性寫入之(n+1)圖框中將畫素設為白色w之時,當作電壓Vb(+),設定成於將畫素設為黑色b時,成為電壓Vw(+),與正極性之電壓範圍相同,設為使其色階關係逆轉之設定。
再者,在(n+1)圖框中寫入資料訊號之電壓之後,於畫素電極118僅電壓△vpix下降時,該畫素電極118之電壓從相當於負極性之白色之電壓Vw(-)至相當於黑色之電壓Vw(-)之範圍,以電壓LCcom為基準與正極性之電壓呈對稱之方式,設定電容線132之電壓△V之下降份(Vsh-Vsl)。
依此,在指定負極性寫入之(n+1)圖框中,僅電壓△vpix下降之時的畫素電極 18之電壓,移位至因應色階之負極性之電壓,即是從相當於白色w之電壓Vw(-)至相當於黑色b之電壓Vb(-)之範圍,隨著色階變低(暗),移位至較電壓LCcom低位側之電壓。
如此一來,在本實施形態中,指定負極性寫入之(n+1)圖框中之資料線之電壓範圍a,雖然與指定正極性寫入之n圖框相同,但是於移位後之畫素電極118之電壓成為因應色階之負極性電壓。依此,若藉由本實施形態,不 僅構成資料線驅動電路190之元件之耐壓窄即可,因電容寄生之資料線114之電壓振幅也變窄,故不會有藉由其寄生電容使電力被白費消耗之情形。
即是,在共通電極108被保持於電壓LCcom,並且將電容線132之電壓在各圖框設為一定之構成中,於交流驅動畫素電容120之時,以在某圖框中因應色階從正極性之電壓Vw(+)至電壓Vb(+)之範圍之電壓寫入至畫素電極118時,色階若無變化時,則在下一個圖框中對應於負極性之電壓Vw(-)至電壓Vb(-)之範圍,必須寫入以電壓LCcom為基準使反轉之電壓。即是,資料訊號之電壓涵蓋第6圖之範圍b。因此,不僅構成資料線驅動電路190之元件之耐壓需要對應於範圍b,當在電容寄生之資料線114於範圍b中電壓變化時,則產生藉由其寄生電容,電力白費被消耗之不良狀況。對此,在本實施形態中。資料線之電壓在範圍a變化,比起範圍b,因大約減一半,故解除上述般之不良狀況。
接著,針對部份顯示模態之動作予以說明。
第7圖為用以說明第1實施形態之部份顯示模態中之動作的時間圖。
控制電路20是在該部份顯示模態中,於所有掃描線112為非選擇之期間,將供給至電壓控制線cntg之控制訊號當作H位準而輸出接通電壓Vgon,在除此以外之期間,將供給至電壓控制線cntg之控制訊號當作L位準而輸出斷開電壓Vgoff。
首先,針對n圖框之動作予以說明。在指定該正極性寫入之n圖框中,藉由掃描線驅動電路140掃描訊號Y1、Y2、…、Y321順序成為H位準,執行與上述全畫面顯示模態之n圖框相同之動作。
但是,因第1行~第79行及第161行~第320行為非顯示區域,故在第1行~第79行及第161行~第320行之各畫素電容120各被寫入相當於白色之電壓,於屬於顯示區域之第80行~第160行之各畫素電容120各被寫入因應色階之電壓。
但是,全畫面顯示模式中,1圖框期間例如為1/60sec ,以60Hz重寫各畫素之資料。另外,部份顯示模式中,顯示區域以15~30Hz,非顯示區域以5~10Hz左右被重寫。
因此,在n圖框之下一個(n+1)圖框中,不執行畫像資料之重寫,在從時刻t1至t2之1圖框期間,掃描訊號Y1~Y321成為L位準。
如此一來,所有掃描線112為非選擇期間,被供給至電壓控制線cntg之控制訊號成為H位準,在電容線驅動電路150中,對應於所有電容線132之TFT160呈接通。再者,此時,掃描訊號Y1~Y321因為L位準,故對應於各型之TFT152、154、156成為接通狀態。其結果,第1行~第320行之電容線132成為連接於第2供電線166之狀態而成為電壓Vsl。
該TFT160呈接通第1行~第320行之電容線132維 持電壓Vsl之動作,是在掃描線訊號Y1~Y321所有為L位準之期間持續,即是持續至再次執行顯示區域或非顯示區域之畫像資料重寫。
然後,在指定負極性寫入之(n+m)圖框中,執行顯示區域之畫像資料之重寫。
在該(n+m)圖框中,因執行非顯示區域之畫像資料之重寫,故從時刻t3至時刻t4為止之第1行~第79行之掃描線112之掃描期間,掃描訊號Y1~Y79成為L位準。因此,被供給至電壓控制線cntg之控制訊號成為H位準,電容線驅動電路150中,對應於所有電容線132之TFT160持續接通狀態。其結果,第1行~第320行之電容線132成為連接於第2供電線166之狀態而維持電壓Vsl。
接著,當在時刻t4至t5之1水平掃描期間,屬於顯示區域之第80行之掃描線112之掃描訊號Y80成為H位準時,被供給至電壓控制線cntg之控制訊號成為L位準,對應於所有之電容線132之TFT160呈接通。另外,掃描訊號Y80若為H位準,則在電容線驅動電路150中,對應於第80行之電容線132之TFT154、156呈接通,TFT158呈斷開。因此,第80行之電容線132成為連接第1供電線165之狀態,成為電壓Vsh,在第80行1列~80行240列之蓄積電容130,各寫入因應色階之負極性電壓和電壓Vsh之差電壓。
之後,掃描訊號Y81、Y82、…、Y160順序成為H位 準,至時刻t6之期間,因被供給至電壓控制線cntg之控制訊號維持L位準,故至時刻t6重複以下相同之動作。依此,對81~160行之各蓄積電容130各寫入因應色階之負極性電壓和電壓Vsh之差電壓。
然後,從時刻t6至時刻t7為止之第161行~第321行之掃描線112之掃描期間,掃描訊號Y161~Y321成為L位準。因此,被供給至電壓控制線cntg之控制訊號成為H位準,在電容線驅動電路150中,對應於所有電容線132之TFT160持續呈接通狀態。其結果,第1行~第320行之電容線132成為連接於第2供電線166之狀態而成為電壓Vsl。
在本實施形態中,即使掃描訊號Y(i+1)變化至L位準之後,對應於第i行之電容線132之TFT158之閘極電極依據其寄生電容維持呈接通電壓Von,該TFT158持續呈接通之結果,將第i行之電容線132維持在第2電容訊號Vc2之電壓Vsl。
於本實施形態之時,全畫面顯示模態之寫入保持期間(更新期間)雖然為比較短之1/60sec,但是部份顯示模態之更新期間在顯示區域為1/15~1/30dec,在非顯示區域比較長為1/5~1/10sec左右。如此一來,當更新期間長時,TFT158由於其閘極電極之寄生電容之電荷洩漏無法維持接通電壓,電容線132成為高阻抗狀態。此時,當掃描線電位變化時,則有產生列閃爍等之顯示不良之虞。再者,由洩漏電流電容線之電位產生變化,有產生烙印之 虞。
對此,在本實施形態中,因於所有掃描線112為非選擇之期間,強制性將電容線132與第2供電線166連接,將電容線132之電壓設為第2電容訊號Vc2之電壓Vsl,故確實防止電容線132成為高阻抗狀態,可以防止對顯示品質之壞影響。
如此一來,在上述第1實施形態中,於電容線驅動電路中,對於對應於一個掃描線而設置之電容線,於選擇該一掃描線之時,選擇第1供電線,並從該一個掃描線成為非選擇,至再次選擇該一個掃描線,選擇第2供電線,因施加各選擇之供電線之電壓,故可以抑制資料線之電壓振幅,並且可以降低因資料線所涉及之寄生電容而產生之消耗電力,並且可以提升顯示品質。
再者,於所有掃描線為非選擇之期間,因對所有電容線,強制性施加第2供電線之電壓,故即使更新期間為長之部份顯示模態,亦可以將電容線之電壓保持第2供電線之電壓。如此一來,可以以簡易之電路構成防止電容線成為高阻抗狀態,防止產生閃爍等之顯示不良。
再者,當選擇對應於一個電容線之掃描線時,使第3電晶體設為接通,使第4電晶體設為斷開,可以將第1供電線之電壓施加至該一個電容線,並且選擇從自該一個掃描線間隔開特定行之掃描線即該一個掃描線之後被選擇之掃描線,至再次選擇該一個掃描線,將第2電晶體設為斷開,將第4電晶體設為接通,可以將第2供電線之電壓施 加至該一個電容線。如此一來,為了驅動1行份之電容線,以4個TFT則足夠,不另外需要控制訊號或控制電壓。因此,不會使電容線驅動電路之電路構成複雜化,可以抑制資料線之電壓振幅。
並且,因可以以2值之閘極電壓控制電容線之電位,故可以迴避生成安裝密度之增加或閘極電壓波形之電路構成之複雜化。
再者,在所有掃描線成為非選擇之期間,第4電晶體之閘極電極因藉由第5電晶體被上拉成接通電壓,故即使掃描週期為長之部份顯示模態,亦可以將電容線之電壓保持成第2供電線之電壓。如此一來,可以以簡易電路構成,防止產生閃爍等之顯示不良。
並且,當選擇從對應於一個電容線之掃描線間隔開特定行之掃描線時,因以該一個電容線之變壓變化之方式,設定第1及第2供電線之電壓,故自資料線驅動電路供給之資料訊號因可以設定成預測因應電容線之電壓變化之畫素電極之電壓變化部份的電壓,故可以抑制資料線之電壓振幅。
再者,因將第1供電線之電壓以不同之兩個電壓在特定週期替換,並將第2供電線之電壓設為一定,故可以抑制資料線之電壓振幅,並且於一個掃描線成為非選擇之期間,以第2供電線之電壓使對應於該一個掃描線之電容線之電壓安定化,可以防止因電容線之電壓變動對顯示品質所造成之壞影響。
接著,針對本發明中之第2實施形態予以說明。
該第2實施形態是在上述第1實施形態中,於選擇第i行之掃描線112之時,追加用以使對應於第i行之掃描線112之電容線132之檢測電壓成為目標電壓的電壓訊號,供給至第1供電線165之補正電路者。
第8圖為表示第2實施形態中之光電裝置10之構成的方塊圖。
如第8圖所示般,第2實施形態中之光電裝置10除在第1圖所示之光電裝置10追加第1電容訊號輸出電路170及TFT17之外,因具有與第1圖相同之構成,故以構成不同之部份為中心予以說明。
TFT17是對應於第1行~第320行之電容線132而被設置。當針對對應於第i行之電容線132之TFT171予以說明時,該TFT171之閘極電極連接於第i行之掃描線112,源極電極與電位監視線Sence連接,汲極電極連接於第i行之電容線132。
即是,TFT171為在掃描訊號Yi成為H位準之期間(TFT156呈接通期間)呈接通,對電位監視線Sence供給電容線132之電位者。
控制電路20輸出各種控制訊號而執行光電裝置10中之各部之控制等,並且將第1目標訊號Vc1ref供給至第1電容訊號輸出電路170。
第9圖為表示第1電容訊號輸出電路170之構成圖。
如該第9圖所示般,第1電容訊號輸出電路170具有 操作放大器172,和電阻器173。操作放大器172之輸出端被連接於接通電壓供電線161,電位監視線Sence連接於操作大放大器172之反轉輸入端(-)。再者,於操作放大器172之非反轉輸入端(+)被供給來自控制電路20之第1目標訊號Vc1REF。然後,在操作放大器172之輸出端和反轉輸入端(-)之間***電阻器173。
依據如此之構成,第1電容訊號輸出電路170是以電容線132之電壓成為第1目標訊號Vc1ref之方式,將負反饋控制之第1電容訊號Vc1輸出至接通電壓供電線161。並且,此時TFT171當作電阻動作。
在此,以第1電容訊號輸出電路170及TFT171構成補正電路。
接著,針對第2實施形態之動作予以說明。
控制電路20在涵蓋n圖框之期間,將極性指定訊號Pol設為H位準,將第1目標訊號Vc1ref設為電壓Vslref設為電壓Vsl。再者,控制電路20在涵蓋(n+1)圖框之期間,將極性指定訊號Pol設為L位準,將第1目標訊號Vc1ref設為電壓Vsh。
在此,針對n圖框中之動作(全畫面顯示模態)予以說明。在該n圖框中,藉由掃描線驅動電路140最初掃描訊號Y1成為H位準。
在掃描訊號Y1成為H位準之時序中,當輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190讀出第1行第1、2、3、…240列之畫素之顯示資料Da,並且僅以該顯示資料Da所指定 之電壓,變換至以電壓LCcom為基準設成高位側之電壓的資料訊號X1、X2、X3、…、X240,各供給至1、2、3、…240列之資料線114。依此,於1行1列~1行240列之畫素電容120各寫入因應色階之正極性之電壓。
另外,掃描訊號若為H位準時,則在電容線驅動電路150中,對應於第1行之電容線132之TFT154、156呈接通。其結果,該第1行之電容線132成為連接於第1供電線165之狀態。因在n圖框中,在第1供電線165被供給藉由第1電容訊號輸出電路170而被控制成為第1目標訊號Vclref之電壓Vsl之第1電容訊號Vc1,故第1行之電容線132之電壓成為電壓Vsl。因此,在1行1列~1行240列之蓄積電容130各寫入因應色階之正極性之電壓和電壓Vsl之差電壓。
接著,掃描訊號Y1成為L位準,並且掃描訊號Y2成為H位準。
在掃描訊號Y2成為H位準之時序中,當輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190將第2行第1、2、3、…、240列之畫素之色階的正極性電壓之資料訊號X1、X2、X3、…、X240,各供給至1、2、3、…240列之資料線114。依此,於2行1列~2行240列之畫素電容120各寫入因應色階之正極性之電壓。
另外,掃描訊號Y1若為L位準時,1行1列~1行240列之畫素中之TFT116呈接通。再者,掃描訊號Y1若為L位準時,則在電容線驅動電路150中,對應於第1行 之電容現132之TFT154、156呈斷開,並且因掃描訊號Y2為H位準,故對應於第1行之電容線12之TFT152呈接通。其結果,對應於第1行之電容線132之TFT158呈接通,該第1行之電容線132成為連接於第2供電線166之狀態,第1行之電容線132之電壓維持電壓Vsl。因此,於2行1列~2行240列之蓄積電容130各寫入因應色階之正極性之電壓和電壓Vsl之差電壓。
極性指示訊號Pol成為H位準之n圖框之期間,至掃描線Y320成為H位準執行以下相同之動作。
如此一來,第1電容訊號輸出電路170因以經電位監視線Sence檢測出之電容線132之電壓成為第1目標訊號Vclref之電壓的方式,將第1電容訊號輸出至接通電壓供電線161,故掃描訊號Yi成為H位準之期間之第i行之電容線132之電壓即使有雜訊等之影響,若指定正極性寫入時,則保持於電壓Vsl,若指定負極性寫入時則保持於電壓Vsh。
因此,即使TFT156之接通電阻大,也不會產生發生於電容線132之電壓變形,不會產生顯示不均等。
如此一來,在上述第2實施形態中,選擇某行之掃描線時,因將該行之電容線之電壓補正成為第1目標訊號之電壓,故即使增大第3電晶體之接通電阻,也不會產生發生於電容線之電壓變形,可以防止顯示不均等之發生提升顯示品質。再者,因可以縮小第3電晶體之尺寸,故可以縮窄較顯示區域外側之所謂框邊區域,可以刪減成本。
並且,在上述各實施形態中,雖然針對將第2電容訊號Vc2在電壓Vsl設為一定之時予以說明,但是亦可以將第2電容訊號Vc2在電壓Vsh設為一定。並且,亦可以將第2電容訊號Vc2在電壓Vsl和電壓Vsh之中間的電壓設為一定。
再者,在上述各實施形態中,雖然針對以面反轉方式驅動之時予以說明,但是亦可以以在每1行反轉寫入極性之線反轉方式予以驅動。此時,第2電容訊號Vc2即使在電壓Vsl為一定,即使在電壓Vsh為一定亦可。再者,即使將第2電容訊號Vc2設為在電壓LCcom為一定亦可。
並且,在上述各實施形態中,雖然針對在部份顯示模態中,所有掃描線為非選擇之期間,使FT160接通而將所有電容線之電壓設為第2供電線之情形予以說明,但是無論例如顯示模態,只要從掃描訊號Yi成為L位準至下一個掃描訊號Y(i+1)成為H位準之期間,或正極性寫入和負極性寫入切換之每特定週期之空白期間等,所有掃描線成為非選擇之期間,則可以接通TFT160。
再者,在上述各實施形態中,雖然針對於電容線驅動電路150,將對應於第i行之電容線132之TFT152之閘極電極連接於下一個(i+1)行之掃描線112之情形予以說明,但是亦可以設為連接於僅間隔開一定行數m(m為2以上之整數)之掃描線112之構成。
並且,在上述各實施形態中,雖然針對為了驅動至對應於最終第320行之電容線132之TFT152,將虛擬之掃 描線112設為必須要m條之構成之情形,但是例如m為“1”之時,亦可以除去回掃Fb,將對應於第320行之電容線132之TFT152之閘極電極連接於第1行之掃描線112,設為不需要虛擬掃描線之構成。
再者,在上述各實施形態中,雖然針對將本發明適用於使用液晶之光電裝置之時而予以說明,但是亦可以適用於使用液晶以外之光電物質之光電裝置。例如,對於將有機EL或發光聚合物等之OLED元件當作光電物質使用之顯示面板,或將含有被著色液體和分散於該液體之白色粒子之微膠囊當作光電物質使用之電泳顯示面板、在極性不同之區域分別塗上不同顏色之扭轉球當作光電物質使用之扭轉球顯示面板、將黑色碳粉當作光電物質使用之碳粉顯示面板、將氦或氖等之高壓氣體當作光電物質使用之電漿顯示面板等之各種光電裝置,可以適用本發明。
[第3實施形態]
接著,針對本發明之第3實施形態予以說明。第10圖為表示本發明之第1實施形態所涉及之光電裝置之構成的方塊圖。
如該圖所示般,光電裝置10具有顯示區域100,成為在該顯示區域100之周邊,配置掃描線驅動電路140、電容線驅動電路150、資料線驅動電路190之構成。其中,顯示區域100為配列畫素110之區域,在本實施形態中,各被設置成320行之掃描線112延伸存在於行(X)方向 ,另外240列之資料線114延伸於列(Y)方向。
然後對應於第1~320行之掃描線112和第1~240列之資料線114之交叉,各配列畫素110。因此,在本實施形態中,畫素110在顯示區域100中以縱320行×橫240列配列成矩陣狀。
再者,對應於第1行~第320行之掃描線112,各個電容線132延伸存在於X方向而設置。因此,針對電容線132從第1行被設置至第320行。
在此,針對畫素110之詳細構成予以說明。
第11圖為表示畫素110之構成圖,表示對應於i行及鄰接於此之(i+1)行,和j列及鄰接於此(j+1)之交叉的2×2之計4畫素份之構成。
並且,i為一般表示配列畫素110之行之時的記號,為1以上32以下之整數,j、(j+1)為一般表示配列畫素110之列之時的記號,為1以上240以下之整數。
如第11圖所示般,各畫素110具有當作畫素開關元件發揮功能之n通道型之薄膜電晶體(thin film transistor:以下單稱為「TFT」)116、畫素電容(液晶電容)120、蓄積電容130。針對各畫素110因互相為相同構成,故以位於i行j列者為代表予以說明時,在該i行j列之畫素110中,TFT 116之閘極電極連接於第i行之掃描線112,其源極電極連接於第j列之資料線114,其汲極電極連接於當作畫素電容120之一端的畫素電極118。
再者,畫素電容120之另一端連接於共通電極108。 該共通電極108如第10圖所示般,在涵蓋所有畫素110為共通,供給共通訊號Vcom。在本實施形態中,共通訊號Vcom如後述般時間性在電壓LCcom為一定。
並且,在第11圖中,Yi、Y(i+1)表示各供給至第i、(i+1)行之掃描線112之掃描訊號的掃描訊號,再者,Ci、C(i+1)各表示第i、(i+1)行之電容線132之電壓。
顯示區域100是成為以電極形成面互相對向之方式,將形成有畫素電極118之元件基板和形成有共通電極108之對向基板之一對基板彼此保持一定間隙予以貼合,並且在該間隙密封液晶105之構成。因此,畫素電容120成為以畫素電極118和共通電極108挾持屬於介電體之一種的液晶105,保持畫素電極118和共通電極108之差電壓。
並且,在畫素電容120中,雖然透過光量因應該保持電壓之有效值而變化,但是在本實施形態中,為了便於說明,設定成若在畫素電容120所保持之電壓有效值越接近零時,光之透過率成為最大而成為白色顯示,另外隨著電壓有效值變大,透過之光量減少,透過率終究成為最小之黑色顯示的正常白色模態。
再者i行j列之畫素110中之蓄積電容130,一端連接於畫素電極118(TFT116之汲極電極),並且另一端連接於第i行之電容線132。因此,蓄積電容130在當作畫素電容120之一端的畫素電極118和第i行之電容線132之間電性被介插。
並且,將畫素電容120及蓄積電容130中之電容值各設為Cpix及Cs。
當說明再返回第10圖時,控制電路20輸出時脈訊號Cly、啟動脈衝Dy、閂鎖脈衝Lp、極性指示訊號Pol等之各種控制訊號而控制光電裝置10中之各部等,並且將第1電容訊號Vc1供給至第1供電線165,將第2電容訊號Vc2供給至第2供電線166,並將閘即控制訊號Cntg供給至閘極控制線167。
並且,控制電路20將後述之接通電壓Von供給至接通電壓供電線161,將斷開電壓Voff供給至斷開電壓供電線162之外,將共通訊號Vcom供給至共通電極108。
在顯示區域100之周邊,如上述般設置有掃描線驅動電路140或電容線驅動電路150、資料線驅動電路190等之周邊電路。
其中,掃描線驅動電路140隨著控制電路20之控制,將掃描訊號Y1、Y2、Y3、…、Y320、各供給至第1、2、3、…320行之掃描線112。掃描訊號Y1~Y320如第13圖所示般,為以窄於負載比50%之時脈訊號Cly之半週期的寬度成為H位準之脈衝,與掃描訊號Y1~Y320之脈衝在時脈訊號Cly之每半週期從Y1至Y320順序延遲具有關係。因此,鄰接之行之掃描訊號之脈衝夾著成為L位準之期間被輸出。
掃描線驅動電路140是將如此之掃描訊號Y1~Y320隨著時脈訊號Cly順序移位例如自控制電路20所供給之 啟動脈衝Dy,並且縮窄脈衝寬而予以輸出之構成,但是針對詳細說明予以省略。
並且,掃描訊號Y1~Y320之H準相當於選擇電壓Vdd,L位準相當於非選擇電壓(接地電位Gnd),在此,掃描線當掃描訊號成為H位準時則被選擇,掃描訊號若為L位準時則為非選擇。再者,在本實施形態中,1圖框之期間是指1片份之畫像顯示所需之期間,如同圖所示般,自掃描訊號Y1至Y320順序成為H位準,分為掃描線順序被掃描(選擇)之有效掃描期間Fa和除此以外之回掃期間Fb。但是,即使不設置該回掃期間Fb亦可。
電容線驅動電路150在本實施形態中,由對應於第1~第320行之電容線132而設置之n通道型之TFT152、154、156、158之組構成。在此,當針對對應於第i行之電容線132之TFT152、154、156、158予以說明時,該TFT152(第1電晶體)之閘極電極連接於閘極控制線167,其源極電源連接於接通電壓供電線161,另外該TFT154(第2電晶體)之閘極電極連接於第i行之掃描線112,其源極電極連接於斷開電壓供電線162,並且TFT152、154之汲極電極彼此共通連接於TFT158之閘極電極。
再者,第i行之TFT156(第3電晶體)之閘極電極連接於第i行之掃描線112,其源極電極連接於第1供電線165,另外該TFT158(第4電晶體)之源極電極連接於第2供電線166,並且TFT156、158之汲極電極彼此共同連接於第i行之電容線132。
在此,被供給至接通電壓供電線161之接通電壓Von當該被施加至TFT158之閘極電極時,使該TFT158成為接通狀態(源極、汲極電極間呈導通狀態)之電壓,例如為與掃描訊號之H位準相同之電壓Vdd。再者,被供給至斷開電壓供電線162之斷開電壓Voff為即使該被施加至TFT158之閘極電極,亦使該TFT158成為斷開狀態(源極、汲極電極間為非導通狀態)之電壓,例如為與掃描訊號之L位準相同零電壓(接地電位Gnd)。
資料線驅動電路190為因應位於藉由掃描線驅動電路140掃描之掃描線112之畫素110之色階的電壓,將以極性指示訊號Pol所指定之極性之電壓之資料訊號X1、X2、X3、…x240各供給至第1、2、3、…、240列之資料線114。
在此,資料線驅動電路190具有對應於縱320行×橫240列之矩陣配列之記憶區域(省略圖式),在各記憶區域記憶指定各對應之畫素110之色階值(亮度)之顯示資料Da。記憶於各記憶區域之顯示資料Da於顯示內容產生變更之時,成為藉由控制電路20供給位址及變更後之顯示資料Da而被重寫之構成。
資料線驅動電路190自記憶區域讀出位於所選擇(掃描)之掃描線112之畫素110之顯示資料Da,並且變換至因應該色階值之電壓即所指定之極性之電壓的資料訊號,針對位於所選擇之掃描線112之第1~240列之各個,實行供給至資料線114的動作。
極性指示訊號Pol若為H位準時,則指定正極性寫入,若為L位準則為指定負極性寫入之訊號,如第13圖所示般,在本實施形態中,每1圖框期間極性反轉。即是,設為將在每1圖框期間寫入至畫素之極性設為全部相同,在每1圖框期間使開寫入極性反轉之面反轉方式。如此極性反轉之理由是因為防止因施加直流成分所引起之液晶惡化。
再者,針對本實施形態中之寫入極性,於對畫素電容120保持因應灰階之電壓之時,將畫素電極118之電位設為比共通電極108之電壓LCcom更高位側之時稱為正極性,將設為低位側之時稱為負極性。另外,針對電壓在無特別說明之下,以電源之接地電位Gnd(電壓零)為基準。
並且,控制電路20在時脈訊號Cly之邏輯位準遷移(上昇或下降)之時序,將閂鎖脈衝Lp供給至資料線驅動電路190。如上述般,掃描訊號Y1~Y320因與使窄於時脈訊號Cly之半週期之寬度的脈衝在時脈訊號Cly之每半週期從Y1至Y320順序延遲具有關係,故掃描訊號以時脈訊號Cly之邏輯位準遷移之時序為基準而成為H位準。並且,更詳細而言,如第13圖所示般,在自時脈訊號Cly之邏輯位準遷移之時序僅延遲特定時間之時序中,設置成掃描訊號成為H位準。
如此一來,掃描訊號以時脈訊號Cly之遷移時序為基準而成為H位準,資料線驅動電路190藉由在涵蓋1圖框 期間持續計數例如閂鎖脈衝Lp,可以得知第幾行之掃描訊號成為H位準,或者藉由閂鎖脈衝Lp之輸出時序,掃描訊號成為H位準之時序。
再者,控制電路20輸出下述般之閘極控制訊號Cntg。即是,控制電路20如第13圖所示般,在時脈訊號Cly之每半週期即是每選擇掃描線輸出在所有掃描訊號Y1~Y320成為L位準之期間中成為H位準之脈衝狀之閘極控制訊號Cntg。
在本實施形態中,於元件基板除顯示區域100中之掃描線112、資料線114、TFT116、畫素電極118、蓄積電容130之外,也形成電容線驅動電路150中之TFT152、154、156、158、接通電壓供電線161、斷開電壓供電線162、第1供電線165、第2供電線166、閘極控制線167等。
第12圖為表示如此元件基板中,電容線驅動電路150和顯示區域100之境界附近之構成的平面圖。
如該圖所示般,在本實施形態中,TFT116、152、154、156、158為非晶矽型,其閘極電極為位於較半導體層下側之底部閘極型。
詳細而言,藉由成為第1導電層之閘極電極層之圖案製作,形成掃描線112、電容線132、TFT152及158之閘極電極,在其上方形成閘極絕緣膜(省略圖式),並且島狀形成TFT116、152、154、156、158之半導體層。藉由在該半導體層上隔著保護層(省略圖式)圖案製作將成為 第2導電層之ITO(indium tin oxide)層之圖案製作,形成矩形形狀之畫素電極118,並且藉由將成為第3導電層之鋁等之金屬層之圖案製作,形成將成為TFT116之源極電極之資料線114、將成為TFT152之源極電極的接通電壓供電線161、將成為TFT154之源極電極之斷開電壓供電線163、將成為TFT156之源極電極之第1供電線165、將成為TFT158之源極電極之第2供電線166、TFT152、154之共通汲極電極、TFT256、158之共通汲極電極、閘極控制線167。
在此,TFT154、156之閘極電極為自掃描線112各朝Y(下)方向分歧成T字狀之部份。
再者,L字形狀之TFT152之閘極電極對接通電壓供電線161印花,經貫通上述閘極絕緣膜之接觸孔(在圖中為x印),連接於閘極控制線167。同樣,L字形狀之TFT158之閘極電極對第2供電線166及斷開電壓供電線162各印花,經貫通上述閘極絕緣膜之接觸孔,連接於TFT152、154之共通汲極電極。
再者,蓄積電容130為藉由在畫素電極118之下層形成寬幅之電容線132之部份和該畫素電極118,將上述閘極絕緣膜當作介電體而挾持之構成。再者,TFT156、158之共通電極經貫通上述閘極絕緣膜之接觸孔,連接於電容線132。
並且,與畫素電極118對向之共通電極108因形成在對向基板,故不出現在表示元件基板之平面圖之第12圖 。
再者,第12圖所示之構成只不過為一例,針對TFT型即使為以其他構造例如閘極電極之配置當作頂部閘極型亦可,製程即使以多晶矽型亦可。
在第12圖中,將TFT152、154、156、158之電晶體尺寸表示為Tr1、Tr2、Tr3、Tr4時,雖然使Tr1=Tr2=Tr3=Tr4互相幾乎成為相同,但是如後述般,因以TFT156之接通電阻小為佳,故以Tr3≧Tr4≧Tr1=Tr2為佳。
並且,再者,即使非將電容線驅動電路150之元件安裝在顯示區域100,而將IC晶片安裝在元件基板側之構成亦可。將IC晶片安裝於元件基板側之時,即使將掃描線驅動電路140、電容線驅動電路150與資料線驅動電路190集成一個半導體晶片亦可,即使為個別之晶片亦可。再者,針對控制電路20,即使經FPC(flexible printed circuit)基板等連接亦可,即使為當作半導體晶片而安裝於元件基板之構成亦可。
再者,於本實施形態非透過型而設為反射型之時,針對畫素電極118即使當作將反射性之導電層予以圖案製作者亦可,即使持有另外的反射性金屬層亦可。並且,即使為組合透過型及反射型之兩者的所謂半透過半反射型亦可。
接著,針對本實施形態所涉及之光電裝置10之動作予以說明。
如上述般,本實施形態中,將對畫素之寫入極性設為面反轉方式。因此,控制電路20是針對極性指示訊號Pol,如第13圖所示般,在某圖框(表記為「n圖框」)之期間指定正極性寫入以當作H位準,在下一個(n+1)圖框期間指定負極性寫入以當作L位準。即是,控制電路20於每1圖框期間指定寫入極性之反轉。
控制電路20在n圖框中,互相使第1電容訊號Vc1及第2電容訊號Vc2同電位之電壓Vsl,另外在(n+1)圖框中,將第1電容訊號Vc1設為較第2電容訊號Vc2(電壓Vsl)僅電壓△V相對性上昇。因此,如第13圖所示般,第2電容訊號Vc2在電壓Vsl不管寫入極性若為一定時,第1電容訊號Vc1為在n圖框中與第2電容訊號Vc2相同之電壓Vsl,在(n+1)圖框中成為較電壓Vsl僅△V為高之電壓Vsh。
並且,在本實施形態中,電壓Vsl較電壓LCcom低位,電壓Vsh較電壓LCcom高位。兩者電壓Vsl、Vsh是以電壓LCcom為中心呈對稱關係,其差之絕對值為△V。再者,本實施形態中之電壓之高低關係為Gnd<Vsl<LCcom<Vsh<Vdd。
又,在n圖框中,雖然藉由掃描線驅動電路140掃描訊號Y1最初成為H位準,但是於掃描訊號Y1成為H位準之前,輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190讀出第1行第1、2、3、…240列之畫素之顯示資料Da,並且僅該顯示資料Da所指定之電壓,變換至以電壓LCcom為 基準設為高位側之電壓之資料訊號X1、X2、X3、…X240,各供給至第1、2、3、…240列之資料線114。
依此,於第j列之資料線114,被施加僅將1行1列之畫素110之顯示資料Da所指定之電壓設為較電壓LCcom高位側之正極性之電壓以當作資料訊號Xj。
並且,在本實施形態中,資料線驅動電路190施加資料訊號X1~X240至第1~240列之資料線114之時序中,閘極控制訊號Cntg設為成為H位準者。當閘極控制訊號Cntg為H位準時,則在電容線驅動電路150中,對應於第1行~第320行之所有電容線132之TFT152呈接通,TFT154、156呈斷開,故在TFT158之閘極電極,施加供電至接通電壓供電線161之接通電壓Von。因此,因所有TFT158呈接通,故第1行~第320行之電容線132連接於第2供電線166而成為電壓Vsl。
接著,當掃描訊號Y1成為H位準時,因1行1列~1行240列之畫素中之TFT116呈接通,故在該些畫素電極施加資料訊號X1、X2、X3、…X240。因此,在1行1列~1行240列之畫素電容120,各被寫入施加於畫素電極118之資料訊號之電壓和共通電極108之電壓LCcom之差電壓,即是因應灰階之極性之電壓。
另外,掃描訊號Y1時,閘極控制訊號Cntg因為L位準,故對應於第1行之電容線132之TFT152呈斷開,TFT154呈接通。因此,第1行之TFT158之閘極電極因連接於斷開電壓供電線162而施加斷開電壓Voff,故第1行 之TFT158呈斷開。再者,若掃描訊號Y1為H位準時,第1行之TFT156則呈接通。因此,第1行之電容線132連接於第1供電線165而成為電壓Vsl。
因此,在1行1列~1行240列之蓄積電容130,各被寫入施加於畫素電極118之資料訊號之電壓和電壓Vsl之差電壓。
並且,在第1行以外之電容線132中,成為下述般之狀態。即是,當掃描訊號Y1成為H位準時,第1行以外之TFT152、154、156中之任一者呈斷開,但是第1行以外之TFT158之閘極電極藉由其寄生電容保持直前狀態之電壓Von。因此,第1行以外之TFT158因維持接通,故第1行以外之第2~130行之電容線132連接於第2供電線166而成為確定為電壓Vsl之狀態。
接著,雖然掃描訊號Y1成為L位準,但是於掃描訊號Y2成為H位準之前,即是在所有掃描訊號為L位準之期間,閘極控制訊號Cntg成為H位準。因此,在電容線驅動電路150中,因對應於第1行~第320行之所有電容線132之TFT152呈接通,故在TFT158之閘極電極再次施加接通電壓Von。因此,因所有TFT158呈接通,故第1行~第320行之電容線132連接於第2供電線166而成為電壓Vsl。
再者,當掃描訊號Y1成為L位準時,因1行1列~1行240列之畫素中之TFT116呈斷開,故畫素電極118自與資料線114之連接放開。因此,1行1列~1行240列 之畫素中之畫素電容120及蓄積電容130之直列電路,成為電性被介插於共通電極108和電容線132之間。
但是,在n圖框中,被供給至第1供電線165之第1電容訊號Vc1及被供給至第2供電線166之第2電容訊號Vc2因為互相相等之電壓Vsl,故各行之電容線132之電壓不變化。再者,共通電極108也在電壓LCcom一定。因此,在n圖框中,於掃描訊號Y1成為H位準時,各被寫入至1行1列~1行240列之畫素電容120及蓄積電容130之變壓不變動。
接著,雖然掃描訊號Y2成為H位準,但在當在其成為H位準之前一刻輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190讀出第2行第1、2、3、…、240列之畫素之顯示資料Da,變換成對應於正極性之資料訊號X1、X2、X3、…、X240,各供給至1、2、3、…、240列之資料線114。
然後,當掃描訊號Y2成為H位準時,因2行1列~2行240列之畫素中之TFT116呈接通,在該些畫素電極118被施加資料訊號X1、X2、X3、…、X240。因此,在2行1列~2行240列之畫素電容120,各被寫入施加於畫素電極118之資料訊號之電壓和共通電極108之施加電壓LCcom之差電壓。
另外,掃描訊號Y2若為H位準時,閘極控制訊號Cntg因為L位準,故電容線驅動電路150中,對應於第2行之電容線132之TFT152呈斷開,TFT154呈接通。在第2行之TFT158之閘極電極施加斷開電壓Voff,故第2行 之TFT158呈斷開。再者,若掃描訊號Y2呈H位準時,第2行之TFT156則呈接通。因此,第2行之電容線132則成為連接於第1供電線165而成為電壓Vsl。
因此,在2行1列~2行240列之蓄積電容130各被寫入施加於畫素電極118之資料訊號之電壓和電壓Vsl之差電壓。
並且,因掃描訊號Y2成為H位準,故雖然第2行以外之TFT152、154、156中之任一者呈斷開,但是第2行以外之TFT158之閘極電極藉由其寄生電容保持前狀態之電壓Von。因此,因第2行以外之TFT158維持接通,故第2行以外之第1行及第3~第130行之電容線132連接於第2供電線166而成為確定為電壓Vsl之狀態。
接著,掃描訊號Y2雖然成為L位準,但是於掃描訊號Y3成為H位準之前,因閘極控制訊號Cntg成為H位準,故所有之TFT152呈接通,接通電壓再次被施加至TFT158之閘極電極。因此,因所有之TFT158呈接通,故第1行~第320行之電容線132連接於第2供電線而成為電壓Vsl。
再者,當掃描訊號Y2成為L位準時,2行1列~2行240列之畫素中之TFT116呈斷開。但是,在n圖框中,各行之電容線132之電壓不變化,共通電極108因也在電壓LCcom為一定,故於掃描訊號Y2成為H位準之時,各被寫入至2行1列~2行240列之畫素電容120及蓄積電容130之電壓則不變動。
接著,雖然掃描訊號Y3成為H位準,但在若在成為H位準之前輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190則出第3行第1、2、3、…240列之畫素之表示資料Da,變換至對應於正極性之資料訊號X1、X2、X3、…、X240,各供給至1、2、3、…、240列之資料線114。
在此,當掃描訊號Y3成為H位準時,因3行1列~3行240列之畫素中之TFT116呈接通該些之畫素電極118施加資料訊號X1、X2、X3、…X240,依此在3行1列~3行240列之畫素電容120,各寫入施加於畫素電極118之資料訊號之電壓和共通電極108之施加電壓LCcom之差電壓。
另外,掃描訊號Y3若為H位準,閘極控制訊號Cntg因為L位準,故電容線驅動電路150中,對應於第3行之電容線132之TFT152呈斷開,TFT154、156呈接通知結果,第3行之電容線132連接於第1供電線165而成為電壓Vsl。因此,於3行1列~3行240列之蓄積電容130被寫入施加於畫素電極118之資料訊號之電壓和電壓Vsl之差電壓。
並且,當掃描訊號Y3為H位準時,雖然第3行以外之TFT152、154、156中之任一者也呈斷開,但是因第3行以外之TFT158之閘極電極藉由其寄生電容保持Von,並且維持第3行以外之TFT158之接通,故第3行以外之電容線132連接於第2供電線166而成為確定為電壓Vsl之狀態。
在極性指示訊號Pol成為H位準之n圖框之期間中,至掃描訊號Y320成為H位準重複以下相同動作,依此所有畫素電容120持續保持被施加於畫素電極118之資料訊號之電壓,和共通電極108之電壓LCcom之差電壓,蓄積電容130持續保持資料訊號之電壓和電壓Vsl之差電壓。
接著,針對極性訊號Pol成為L位準之(n+1)圖框之動作予以說明。該(n+1)圖框之動作在主要之2點中,與n圖框之動作互不相同。即是,第1控制電路20是如第13圖所示般,在設為較電壓Vsl僅△V高之電壓Vsh之點,和第2於掃描訊號Yi成為H位準之前之時序中,當輸出閂鎖脈衝Lp時,資料線驅動電路190讀出第i行第1、2、3、…、240列之畫素之顯示資料Da,以資料訊號X1、X2、X3、…、X240,對應於該顯示資料Da,並且設為對應於負極性之電壓(針對該意於後述)之點,與n圖框之動作互相不同。
在此,針對(n+1)圖框中之動作,以該不同點為中心,以當掃描線訊號Yi成為H位準之時,寫入至i行j列之畫素電容120之電壓變化呈如何之觀點予以說明。
第14圖為用以說明(n+1)圖框中之i行j列之畫素電容120之電壓變化的圖式。
首先,當掃描訊號Yi成為H位準時,則如第14圖(a)所示般,當掃描訊號Yi成為H位準時,則如第14圖(a)所示般,因i行j列之TFT116呈接通,故資料訊號 Xj各被施加於畫素電容120之一端(畫素電極118)和蓄積電容130之一端。
另外,掃描訊號Yi若為H位準時,因在電容線驅動電路150中,對應於第i行之電容線132之TFT154、156呈接通,TFT152、158呈斷開,故第i行之電容線132之電壓Ci成為第1供電線165之電壓Vsh。並且,共通電極108在電壓LCcom為一定。
因此,若將此時之資料訊號之資料訊號Xj之電壓設為Vj時,則在i行j列中之畫素電容120充電電壓(Vj-LCcom),在蓄積電容130充電電壓(Vj-Vsh)。
接著,掃描訊號Y1成為L位準,於掃描訊號Y2成為H位準之前,即是所有之掃描訊號為L位準之期間,閘即控制訊號Cntg成為H位準。因此,因在電容線驅動電路150中,所有之TFT152呈接通,而再次施加接通電壓至TFT158之閘極電極,故所以TFT158呈接通。因此,第1行~第320行之電容線132連接於第2供電線166而成為電壓Vsl。
在此,第i行之電容線132之電壓Ci與掃描訊號Yi為H位準之時比較時,雖然從電壓Vsh朝電壓Vsl僅電壓△V下降,但是共通電極108在電壓LCcom為一定。因此,蓄積於畫素電容120之電荷如第14圖(b)所示般,因移動至蓄積電容130,故畫素電極118之電壓下降。詳細而言,在畫素電容120和蓄積電容130之串聯連接中,因畫素電容120之另一端(共通電極)保持電壓一定之狀態 下,蓄積電容130之另一端僅電壓△V下降,故畫素電極118之電壓也下降。
因此,設於該串聯連接點之畫素電極118成為Vj-{Cs/(Cs+Cpix)}.△V
較掃描訊號Yi為H位準之時的資料訊號之電壓Vj,僅第i行之電容線132之電壓變化份△V乘上畫素電容120及蓄積電容130之電容比{Cs/(Cs+Cpix)}之值下降。即是,當第i行之電容量132之電壓Ci僅△V下降時,較畫素電極118之電壓為H位準之時之資料訊號之電壓Vj,僅{Cs/(Cs+Cpix)}.△V(=△Vpix)下降。但是,無視各部寄生電容。
在此,在指定負極性之(n+1)中,掃描訊號Yi為H位準之時之資料訊號Xj被設定成預測畫素電極118僅電壓△vpix下降之電壓Vj。
即是,下降後之畫素電極118之電壓較共通電極108之電壓LCcom低位,設定成兩者之差電壓成為因應i行j列之灰階。詳細而言,在本實施形態中,第1如第16圖(a)所示般,再成為正極性寫入之n圖框中,資料訊號為從相當於白色w之電壓Vw(+)至相當於黑色(b)之電壓Vb(+)之範圍a,於設定成隨著色階變低(暗),成為較電壓LCcom高位側之電壓之時,則如同圖(b)所示般,在成為負極性寫入之(n+1)圖框中,當將畫素設為白色w之時,則設定成電壓Vb(+),於將畫素設為黑色b時則設定成電壓Vw(+),與正極性之電壓範圍a相 同,使其色階關係逆轉。
第2在(n+1)圖框中寫入資料訊號之電壓之後,於畫素電極118僅電壓△Vpix下降時,該畫素電極118之電壓為從相當於負極性之白色之電壓Vw(-)至相當於黑色之電壓Vb(-)之範圍,以電壓LCcom為基準而成為與正極性之電壓呈對稱之方式,設定電容線132之電壓△V之下降份(即是電壓Vsh、Vsl)。
依此,在指定負極性寫入之(n+1)圖框中,僅電壓△Vpix下降時之畫素電極118之電壓,為因應色階之負極性之電壓,即是從相當於白色w之電壓Vw(-)至相當於黑色b之電壓Vb(-)之範圍c,隨著色階變低(暗),成為較電壓LCcom低位側之電壓。
並且,在第14圖中,雖然針對i行j列之畫素電容120及蓄積電容130予以說明,但是相同之動作是針對兼用掃描線112及電容線132之i行同樣被實行。再者,在(n+1)圖框中,與n圖框相同,因掃描訊號Y1、Y2、Y3、…、Y320順序成為H位準,故各行中之動作即使針對第1、2、3、…、320行之畫素也順序被實行。
因此,在本實施形態中,指定負極性寫入之(n+1)圖框中之資料線之電壓範圍a雖然與指定正極性寫入之n圖框相同,但是移位後之畫素電極118之電壓成為因應色階之負極性電壓。依此,若藉由本實施形態,不僅構成資料線驅動電路190之元件之耐壓窄即可,因電容寄生之資料線114中之電壓振幅也變窄,故不會有藉由其寄生電容 電力白費被消耗之情形。
並且,雖然使指定正極性寫入之時之資料訊號之電壓範圍和指定負極性寫入之時之資料訊號之電壓範圍一致,但是即使不使完全一致,亦藉由電容線132之電壓變化抑制資料訊號之電壓振幅。
針對本實施形態之正極性及負極性寫入中之電壓範圍a,當與以往之構成比較時,以往之構成中,共通電極108保持於電壓LCcom,並且電容線132之電壓在各圖框被保持一定。
在該構成中,於使畫素電容120交流驅動之時,在某圖框因應色階而施加從正極性之電壓Vw(+)至電壓Vb(+0之範圍之電壓至畫素電極118之時,若色階無變化時,則為在下一個圖框中對應於負極性之電壓Vw(-)至電壓Vb(-)之範圍,必須施加以電壓LCcom為基準使反轉之電壓。
因此,在共通電極108之電壓為一定之構成中,當電容線132之電壓設為一定之時,因資料訊號之電壓涵蓋第16圖(b)之範圍b,故構成資料線驅動電路190之元件之耐壓也必須對應於範圍b。並且,當電容寄生之資料線114中在寬廣範圍b電壓變化時,也不會有藉由其寄生電容電力被白費消耗之情形。
對此,在本實施形態中,正極性及負極性寫入中,能夠取得被供給至資料線114之資料訊號之電壓範圍由於為較範圍b窄之範圍a,故呈資料線驅動電路190之元件之 耐壓為窄即可,並且也可以抑制藉由資料線114之寄生電容而被消費之電力。
再者,若藉由本實施形態時,第i行之電容線132是掃描訊號Yi為H位準之時,藉由第I行之TFT156之接通,連接於第1供電線165,於掃描訊號Yi從H變化至L位準之後,閘極控制訊號Cntg成為H位準,依此在第i行之TFT158之閘極電極,因藉由其寄生電容維持接通電壓Von,故該TFT158持續接通。因此,第i行之電容線132不會有何者不被電性連接之狀態(高阻抗狀態)。
當針對該點予以詳述時,資料訊號為電壓變化之時,當電容線132為高阻抗狀態時,資料訊號之電壓變化之大小及因應方向之雜訊等重疊,電容線132自電壓Vsl變動。例如,於完成對第i行之畫素電容寫入電壓之後,為了對下一個(i+1)行之畫素寫入電壓,被供給至j列之資料線114之資料訊號Xj電壓上昇時,當第i行之電容線132為高阻抗狀態時,則如第17圖所示般,該電容線132之電壓Ci重疊因應該電壓上昇之尖波雜訊N。在此,當第i行之電容線132自電壓Vsl變動時,則產生電荷之移動,無法將因應灰階之電壓保持於第i行之畫素電容120,依此顯示品質下降。
對此,在本實施形態中,在對掃描線112施加選擇電壓之期間的時序中,將閘極控制訊號Cntg設為H位準,對TFT158之閘極電極定期性施加接通電壓,並使各行之電容線132連接於第2供電線166,迴避將成為高阻抗狀 態。因此,所有之電容線132不僅資料線114,也難以受到掃描線之電壓變化之影響。因此,若藉由本實施形態時,則抑制因電容線132之電位變動使顯示品質下降之情形。
在上述說明中,雖然以1、2、3、…、320行之順序掃描掃描線112,但是近年來,也有要求使顯示區域100轉動,以第320行、第319行、第318行、…、第1行之相反順序執行掃描之情形。在本實施形態中,針對第i行之TFT154、156,雖然藉由掃描訊號Yi使呈接通斷開,但是針對第i行之TFT152,藉由與掃描訊號之掃描方向無關係之閘極控制訊號Cntg使呈接通開,僅使掃描訊號之輸出順序反轉即可。
再者,在本實施形態中,驅動1行份之電容線132,以4個TFT152、154、156、158即可。因此,可迴避驅動對應於各行之電容線132之電容線驅動電路150之複雜化。
並且,第15圖為表示掃描訊號和電容線之電壓和畫素電極之圖式,以Pix(i、j)表示i行j列之畫素電極118之電壓變化。在該圖中,第i行之電容線132中之電壓Ci於掃描訊號Yi成為H位準之時,連接於第1供電線165而成為第1電容訊號Vc1之電壓,於閘極控制訊號Ctng成為H位準之時,因於第i行之TFT158之閘極電極被施加保持接通電壓Von,故連接於第2供電線166而維持於第2電容訊號Vc2之電壓。因此,電壓Ci在掃描訊 號Yi從H變化至L位準之後確定為電壓Vsl。再者,於掃描訊號Yi成為H位準之時,若指定正極性寫入時,則確定為電壓Vsl,若指定負極性寫入時,則確定為電壓Vsh。
[第3實施形態之應用,變形(之1)]
並且,在該說明中,雖然藉由將2電容訊號Vc2在電壓Vsl為一定,在指定正極性寫入之n圖框中,一面使第i行之電容線132之電壓變化,另外在指定負極性寫入之(n+1)圖框中,僅使第i行之電容線132下降電壓△V,於掃描訊號Yi為H位準之時,使寫入之畫素電極118僅下降電壓△Vpix,但是即使與此相反亦可。
即是,如第18圖所示般,藉由使第2電容訊號Vc2在電壓Vsh設為一定,在指定負極性之圖框中,不使第i行之電容線132之電壓變化,另外即使在指定正極性寫入之圖框中,僅使第i行之電容線132僅上昇電壓△V,於掃描訊號Yi為H位準之時,使寫入之畫素電極118僅上昇電壓△Vpix之構成亦可。
在該構成中,資料訊號之電壓關係若將第16圖(a)及第16圖(b)以電壓LCcom為基準予以反轉,並且各將正極性寫入改讀為負極性寫入,將負極性寫入改讀為正極性寫入亦可。
[第3實施形態之應用,變形(其2)]
並且,在該說明中,在1圖框期間將寫入於畫素之極性設為全部相同,並設為將該每寫入之期間使該寫入極性反轉之面反轉方式,但是即使設為於每1行反轉寫入極性之掃描線(行)反轉方式亦可。
於設為掃描線反轉方式之時,極性指示訊號Pol於第19圖所示般,於每水平掃描期間(H)予以反轉,並且在鄰接之圖框彼此中,成為即使在相同之掃描訊號成為H位準(選擇相同掃描線)之期間也呈反轉之關係。並且,第1電容訊號Vc1於極性指示訊號Pol為H位準之時,成為電壓Vsl,極性指示訊號Pol為L位準之時,則成為電壓Vsh之構成。
依此,在第19圖之n圖框中,第奇數(1、3、5、…、319)行之電容線132朝自行之掃描訊號從H成為L位準,並且雖然即使閘極控制訊號Cntg成為H位準電壓也不變化,但是第偶數行(2、4、6、…、320)行之電容線132於朝自行之掃描訊號從H成為L位準,並且閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,僅電壓△V下降。因此,在第19圖之n圖框中,在第奇數行中,實行與第16圖(a)相同之正極性寫入,另外在第偶數行中,則實行與第16圖(b)相同之負極性寫入。
另外,在第19圖(n+1)圖框中,第奇數行之電容線132於朝自行之掃描訊號從H成為L位準,並且閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,雖然僅電壓△V下降,但是第偶數行之電容線132係朝自行之掃描訊號從H成為L位 準,並且即使閘極控制訊號Ctntg成為H位準電壓也不會變化。在第19圖之(n+1)圖框中,在第奇數行中,實行與第16圖(b)相同之負極性寫入,另外,在第偶數行中,實行與第16圖(a)相同之正極性寫入。
並且,在第19圖中,雖然將第2電容訊號Vc2設為電壓Vsl,但是即使將電容線132之電壓設為僅上昇△V之構成以作為電壓Vsh亦可。
[第3實施形態之應用,變形(其3)]
再者,如此設為掃描線反轉方式之時,則如第20圖所示般,即使將第2電容訊號Vc2設為在電壓LCcom為一定之構成亦可。於將第2電容訊號Vc2設為在電壓LCcom為一定之時,則在第20圖之n圖框中,第奇數行之電容線132於朝自行之掃描訊號從H成為L位準,並且閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,自電壓Vsl上昇至電壓LCcom,第偶數行之電容線132於朝自行之掃描訊號從H成為L位準,並且閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,從電壓Vsh下降至電壓LCcom,另外在(n+1)圖框中,第奇數行之電容線132於朝向自行之掃描訊號從H成為L位準,並且閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,自電壓Vsh下降至電壓LCcom,並且第偶數行之電容線132於朝自行之掃描訊號成為L位準,並且閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,自電壓Vsl上昇至電壓LCcom。
在此,當將自電壓Vsl上昇至電壓LCcom之上昇部份 (LCcom-Vsl),和自電壓Vsh下降至電壓LCcom之部份(Vsh-LCcom)設為相等△V時,即使設定成電壓△V==LCcom-vs1-LCcom時,第i行之電容線132從掃描訊號Yi為H位準之時,至掃描訊號Yi成為L位準,並且閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,僅電壓△V變化。因此,於該例中,Vsh-Vsl成為2△V,該兩個之電壓Vsh、Vsl之中心為第2電容訊號Vc2之電壓,成為被施加至共通電極108之電壓LCcom。
並且,第21圖為表示掃描訊號和電容線和畫素電極之電壓關係之圖式,以Pix(i、j)表示i行j列之畫素電極118之電壓變化。在該圖中,第i行之電容線132中之電壓Ci若指定正極性寫入時,於掃描訊號Yi成為H位準之時成為電壓Vsl,掃描訊號Yi從H成為L位準,並且於閘極控制訊號Cntg成為H位準時,成為電壓LCcom,僅電壓△V上昇,另外若指定負極性寫入時,於掃描訊號Yi成為H位準之時則成為電壓Vsh,掃描訊號Yi成為L位準,並且於閘極控制訊號Cntg成為H位準之時成為電壓LCcom僅電壓△V下降。
並且,電壓Ci在掃描訊號Yi從H變化至L位準之後,連接於第2供電線166而確定為電壓Vsl之點與第15圖相同。
當電容線132僅上昇或下降電壓△V時,畫素電極118因僅上昇或下降電壓△Vpix,掃描訊號成為H位準之時之資料訊號之電壓被設定成預測電壓△Vpix之變動的電 壓。
詳細而言,若指定正極性電壓時,則如第22圖(a)所示般,藉由電壓△Vpix之上昇,為從電壓Vw(+)至電壓Vb(+)之範圍,因若移位至從資料訊號之電壓僅間隔開因應色階之電壓時即可,故針對資料訊號之電壓,若將從電壓Vw(+)至電壓Vb(+)之範圍相反設定成僅電壓△Vpix下降之電壓範圍即可。
另外,若指定負極性寫入時,則如第22圖(b)所示般,藉由電壓△Vpi之下降,為從電壓Vw(-)至電壓Vb(-)之範圍,因若移位至從電壓LCcom僅間隔開因應色階之電壓時即可,故針對資料訊號之電壓,若將從電壓Vw(-)至電壓Vb(-)之範圍相反設定成僅電壓△Vpix上降之電壓範圍即可。
此時,以在範圍d使指定正極性寫入之時之資料訊號之電壓範圍,和指定負極性寫入之時之資料訊號之電壓d一致之方式,當設定電壓△V(電壓Vsh、Vsl)時,則可以將資料訊號之電壓振幅抑制呈最小。
並且,第22圖中之電壓範圍a是在正常白色模式下,指定正極性寫入之時,白色w側成為低位,黑色b側成為高位,但是於指定負極性寫入之時,白色w側成為高位,黑色b側成為低位,色階關係反轉。
[第3實施形態之應用,變形(其4)]
上述電容線驅動電路150之第i行中,TFT154、156 呈接通期間,掃描訊號Yi成為H位準之期間,再者,TFT152呈接通之期間,閘極控制訊號Cntg成為H位準之期間,對此第i行之TFT158呈接通之期間幾乎涵蓋第i行之非選擇期間(掃描訊號Yi成為L位準之期間)之全部曲聚。因此,針對TFT158,當與TFT152、1154、156比較時,因成為接通狀態之期間顯著較長,故電晶體特性容易惡化。並且,在此電晶體特性之惡化是指當作開關用以接通之閘極電壓(臨界電壓)隨著時間經過變高。因此,隨著長期使用,TFT158在非選擇期間無法呈接通之錯誤動作之可能性變高。
在此,針對以將如此錯誤動作之可能性抑制成較低為目的之應用例予以說明。
第23圖為該應用例所涉及之光電裝置之構成的方塊圖。
如該圖所示般,在應用例中,TFT158分為TFT158a、158b之兩個系統,成為交互使用之構成。
詳細而言,在應用例所涉及之電容線驅動電路150中,在各行中,分為a系統和b系統。其中a系統具有TFT152a、154a、158a,其中TFT152a之源極電極連接於第1接通電壓供電線161a。再者,b系統具有TFT152b、154b、158b,其中,TFT152b之源極電極連接於第25接通電壓供電線161b。
在該應用例中,控制電路20將訊號Von-a供給至第1接通電壓供電線161a,將訊號Von-b供給至第2接通供電 線161b。以該訊號Von-a、Von-b之電壓波形之一例而言,例如第24圖所示般,在n圖框中訊號Von-a成為接通電壓Von,訊號Von-b成為斷開電壓Voff,在下一個之(n+1)圖框中訊號Von-A成為斷開電壓Voff,訊號Von-b成為接通電壓Von。
在該例中,於掃描訊號Yi從H成為L位準,並且閘極控制訊號Gntg成為H位準之時,將第i行之電容線132連接於第2供電線166,在訊號Von-a成為接通電壓Von之n圖框中為TFT158a,訊號Von-b成為接通電壓之(n+1)圖框中為TFT158b。因此,若藉由應用例,於注視TFT158a、158b中之任一者之時呈接通之期間,為第3實施形態中之TFT158之一半,故可將因長期間使用所引起之錯誤動作之可能性抑制成較低。
並且,在該應用例中,第1電容訊號Vc1、第2電容訊號Vc2、極性指示訊號Pol,亦可適用第13圖、第18圖、第19圖、第20圖中之任一者。
再者,於該應用例中,雖然將第3實施形態中之接通電壓供電線161分為第1接通電壓供電線161a及第2接通電壓供電線161b,將TFT152a之源極電極連接於第1接通電壓供電線161a,將TFT152b之源極電極連接於第2接通電壓供電線161b,但是即使為將閘極控制訊號Cntg分為2系統,將一方系統之閘極控制訊號Cntg供給至TFT152a之閘極電極,並且將TFT152b之閘極電極供給至其他系統之閘極控制訊號Cntg之構成亦可。
再者,在該應用例中,雖然設為在非選擇期間中以TFT158a、TFT158b在每1圖框之期間切換電容線132連接於第2供電線166之電晶體之構成,但是並不限定於此。並且不需要週期性切換,例如即使設為於每電源接通(斷開)予以切換之構成亦可。
在該應用例中,雖然表示將TFT158分為兩個TFT158a、158b之構成,但是即使為3個以上一邊以特定順序予以切換一邊予以使用之構成亦可。即是,應用例之目的由於為縮短使任一者之TFT158接通之期間(增長使成為斷開之期間),減少電晶體特性之惡化,故若在非選擇期間中,若使多數之TFT158中之至少1個以上呈斷開,並且以特定順序切換接通之TFT158之構成即可。
[第4實施形態]
接著,針對本發明之第4實施形態予以說明。第25圖為表示第4實施形態所涉及之光電裝置之構成之方塊圖。
該圖所示之構成與第3實施形態(參照第10圖)不同之點是在電容線驅動電路150之各行中設置有TFT15(第5電晶體)之點。在此,當以該點為中心說明時,電容線驅動電路150中之TFT155是對應於1~320行之電容線132而設置。在此,當以第i行說明時,TFT155之閘極電極連接於下一行之第(i+1)行之掃描線112,源極電極連接於接通電壓供電線161,其汲極電極與第i行之TFT152 、154之汲極電極同時連接於第i行之TFT158之閘極電極。
並且,在第4實施形態中,為了對應於畫素配列之最終行的第320行,設置第321行之掃描線112以當作虛擬,成為掃描線驅動電路140供給掃描訊號Y321供給至當作該虛擬之掃描線112的構成。
第26圖是表示在第4實施形態中,元件基板中,電容線驅動電路150和顯示區域100之境界附近之構成的平面圖。
在該圖中,與第3實施形態(參照第22圖)不同之部份,是在於TFT152在圖中移設置上方,並且在藉由其移設產生空白區域,設置TFT155之點。第i行之TFT155之閘極電極為從第(i+1)行之掃描線112T字狀分歧呈Y(上)方向之部份。再者,TFT152、154、155之共通汲極電極經接觸孔而連接於TFT158之閘極電極。
並且,在第26圖中,當將TFT155之電晶體尺寸表示為Tr5之時,則設為Tr2=Tr3=Tr4>Tr1=Tr5,但是因如後述般,以TFT156之結通電阻小為佳,故即使設為Tr3≧Tr4≧Tr1=Tr2=Tr5為佳。
在該第4實施形態所涉及之電容線驅動電路150中,於各行之TFT158之閘極電極施加接通電壓Von,係於閘極控制訊號Cntg成為H位準之時,或是於下一行之掃描訊號成為H位準之時的任一者。在此,於自行之掃描訊號成為H位準之後,下一行之掃描訊號成為H位準,即是 以第1行而言掃描訊號Yi成為H位準之後,下一行之掃描訊號(i+1)成為H位準。因此,若藉由第2實施形態,即使並不特別供給閘極控制訊號Cntg,亦可以使接通電壓保持至TFT158之閘極電極,可以維持TFT158之接通將電容線132確定為第2電容訊號Vc12之電壓。
但是,近年來,除使用所有畫素執行顯示之模式(全畫面顯示模式)之外,亦可因應動作狀態適當切換僅使用針對一部份之行的畫素而執行時刻或標示等之顯示,將針對其他畫素使斷開之模式(部份顯示模式)。
在部份顯示模式中,針對顯示所使用之行之掃描線因供給與全畫面顯示模式相同之掃描訊號,故掃描訊號成為H位準之週期不變畫。但是,針對顯示不使用(設為非顯示)之行的掃描線,因僅寫入斷開位準(正常白色模式中之白色顯示電壓)至畫素,故掃描訊號成為H位準之週期極端比全畫面顯示模態長。
例如,第1行~第320行中,使用第81行~160行之畫素執行顯示,針對其他之行設為非顯示之部份顯示模式中,掃描訊號Y1~Y321如第27圖所示般,針對掃描訊號Y81~Y160,雖然每1圖框之期間順序成為H位準,但是針對掃描訊號Y1~Y80及Y161~Y321,在多數圖框期間中只不過僅以1次比例成為H位準。
因此,在第25圖所示之構成中,當假設於部份顯示模式之時,不供給閘極控制訊號Cntg之構成時,於設為非顯示之行之TFT158之閘極電極施加接通電壓Von之間 隔變長,由於該閘極電極之洩漏無法維持接通電壓Von。當無法在閘極電極中維持接通電壓Von時,因TFT158斷開,故電容線132成為高阻抗狀態,由於電壓變動導致顯示品質下降。
並且,若設為積極性將電容附加於TFT158之閘極電極之構成時,雖然可以抑制因洩漏所造成之影響,但是當附加電容時,僅此則有框邊變寬之問題。
在此,於部份顯示模式之時,則如第27圖所示般,任一者之掃描訊號成為L位準之期間,定期性供給成為H位準之閘極控制訊號,依此即使朝下一行之掃描訊號(i+1)成為H位準之週期變長,亦可以不會施加電容將第i行之TFT158之閘極電極保持於接通電壓Von。
並且,在第27圖所示之閘極控制訊號Cntg之例中,雖然於每1圖框之期間成為H位準,但是若設為所有掃描訊號在L位準之期間定期性為H位準即可。因此,在閘極控制訊號Cntg之例中,也包含第3實施形態,在所有掃描訊號Y1~Y320為L位準之期間,即使所有之掃描訊號為L位準之期間中,每選擇2行份之掃描線時成為H位準亦可。
[第5實施形態]
接著,針對本發明之第5實施形態予以說明。第28圖為表示本發明之第5實施形態所涉及之光電裝置之構成的方塊圖。
該圖所示之構成與第3實施形態(參照第10圖)之不同點,主要為在電容線驅動電路150之各行中又設置有TFT159(第6電晶體)之點,和設置有檢測線168、操作放大器30及電阻元件32之點。
在此,當以該些點為中心予以說明時,電容線驅動電路150中之TFT159對應於第1~第320行之電容線132而設置。在此,當以第i行之TFT159說明時,閘極電極連接於第i行之掃描線112,源極電極連接於第i行之電容線132(即是第i行之TFT156、158之共通汲極電極),汲極電極連接於檢測線168。
另外,在第5實施形態中,來自控制電路20之第1電容訊號Vc1被供給至操作放大器30之非反轉輸入端(+),檢測線168連接於操作放大器30之反轉輸入端(-)。藉由操作放大器30所產生之輸出訊號被供給至第1供電線165,並且經電阻元件32被反饋於操作放大器30之反轉輸入端(-)。
第29圖是表示在第5實施形態中,元件基板中,電容線驅動電路150和顯示區域100之境界附近之構成的平面圖。
在該圖中,與第3實施形態(參照第12圖)不同之部份是在於設置成檢測線168與第1供電線165並行而延伸存在於Y方向,並較第1供電線165靠近TFT156、158,並且於每行設置TFT159之點。
在此,TFT159之閘極電極為從掃描線112朝Y(下 )方向T字狀分歧之部份,與TFT156之閘極電極共用。再者,TFT156之源極電極自第1供電線165分歧而延伸,並且為橫跨檢測線168之寬幅的部份。
檢測線168中,橫跨由閘極電極層所形成之掃描線112及電容線132之部份,雖然與第1供電線165相同由第3導電層所構成,但是與TFT156之源極電極(第1供電線165之寬幅部份)之交叉部份,是由閘極電極層所構成。因此,檢測線168中,每1行設置兩個接觸孔,一面在由第3導電層所形成之配線部份和閘極電極層所形成之配線部份謀求交互電性導通,一面延伸存在於Y方向。
在第5實施形態所涉及之光電裝置10中,針對第i行之掃描訊號Yi成為H位準之時之動作予以說明。第30圖為表示掃描訊號Yi成為H位準之時之電容線驅動電路150之等效電路之圖式。
當掃描訊號Yi成為L位準時,則如同圖所示般,在電容線驅動電路150中,第i行之TFT154、156、159呈接通。當第i行之TFTl54呈接通時,因TFT158之閘極電極連接於斷開電壓供電線162,故第i行之TFT158成為斷開。再者,當第I行之TFT156、159呈接通時,供給操作放大器30之輸出訊號之第1供電線165連接於第i行,另外僅第i行之電容線132連接於檢測線168。
因此,操作放大器30實行下述之動作。即是,操作放大器30若第i行之電容線132之電壓低於被供給至非反轉輸入端(+)之第1電容訊號Vc1之電壓低時,則提 高輸出端之電壓,相反若第i行之電容線132之電壓高於第1電容訊號Vc1之電壓時,則降低輸出端之電壓。因此,若藉由第5實施形態時,於掃描訊號Yi成為H位準之時,被施加至第i行之電容線132之電壓結果在與第1電容訊號Vc1之電壓一致之地點均衡。
如此之動作是於掃描訊號Y1、Y2、Y3、…、Y320成為H位準之時,針對第1、2、3、…、320行之電容線132之各個被實施。
並且,針對掃描訊號成為H位準而將電容線132連接於第1供電線165之時之動作以外,則與第3實施形態相同。
再者,當閘極控制序號Ctng成為H位準之時,即是所有掃描訊號也成為L位準之時,檢測線168因也無連接於任一之電容線132,故操作放大器30當作電壓放大率「+1」之緩衝電路發揮功能。
假如於因TFT156之能力不足,於接通之時無法施加電壓Vsl或Vsh於第i行之電容線132之時,由於成為前提之移位前電壓並非正確,故有損顯示品質之虞。對此,若藉由第5實施形態,於掃描訊號Yi成為H位準之時,藉由操作放大器30之反饋控制可以正確將第1電容訊號Vc1施加至第i行之電容線132,不會損害顯示品質。
再者,若藉由第5實施形態時,即使增大TFT156之接通電阻,於掃描訊號Yi成為H位準之時,因藉由操作放大器30之反饋控制,可以對第i行之電容線132正確 施加第1電容訊號Vc1之電壓,故不對TFT156要求大電晶體尺寸。因此,在第3實施形態中,減少電容線驅動電路150所需之空間,可縮窄顯示區域以外之所謂的框邊。
並且,即使第1~第320行之TFT156之接通電阻中產生偏差,在涵蓋第1行~第320行之電容線132之各個,於對應之行之掃描訊號成為H位準之時,因可以均等施加第1電容訊號Vc1之電壓,故可以抑制因電壓移位前之電壓不均勻所產生之顯示不均等。
[應用、變形]
在各實施形態中,雖然為當作畫素電容120以畫素電極118和共通電極108挾持液晶105,將施加於液晶之電場方向設為基板面垂直方向之構成,但是亦可以適用於疊層畫素電極、絕緣層及共通電極,將施加於液晶之電場方向設為基板面水平方向之構成,例如IPS(in plain switching),或屬於其變形之FFS(fringe field switching)。
另外,在各實施形態中,雖然將垂直掃描方向在第10圖中設為從上朝下方向之方向,但是即使將垂直掃描方向設為從下朝上方向亦可,如上述般。
再者,在上述各實施形態中,當以畫素電容120為單位觀看時,雖然於每1圖框之期間使寫入極性反轉,但是其理由因只不過交流驅動畫素電容120,故其反轉週期即使為2圖框期間以上之週期亦可。
並且,畫素電容120雖然設為正常白色模式,但是即使設為成為無施加電壓狀態之暗狀態的正常黑色模式亦可。再者,以R(紅)、G(綠)、B(藍)之2畫素構成1像點,執行彩色顯示亦可,並且即使追加另外之1色(例如青(C),以該些4色之畫素構成1像點,設為改善顏色再現性之構成亦可。
在上述說明中,雖然將寫入極性之基準設為施加於共通電極108之電壓LCcom,但是該為畫素110中之TFT116當作理想開關而發揮功能之情形,實際上於因TFT116之閘極、汲極間之寄生電容,從接通狀態變化至斷開之時,產生汲極(畫素電極118)之電位下降之現象(稱為下拉、穿透、場位凸起等)。因防止液晶之惡化,故針對畫素電容120雖然必須交流驅動,但是當施加至共通電極108之施加電壓LCcom當作寫入極性之基準而予以交流區域時,為了下拉,因負極性寫入所產生之畫素電容120的電壓有效值,則大於因正極性寫入所產生之有效值些許(TFT116為n通道之時)。因此,即使區別寫入極性之基準電壓和共通電極108之電壓LCcom,詳細而言,以互相抵銷下拉之影響之方式,將寫入極性之基準電壓,補償而設定成較電壓LCcom高位側亦可。
並且,蓄積電容130因直流性被絕緣,故若僅施加於第1供電線165和第2供電線166之電位差與成為上述關係時即可,例如與電壓LCcom之電位差即使為幾伏特亦可。
[電子機器]
接著,針對具有將上述實施形態所涉及之光電裝置10當作顯示裝置之電子機器予以說明。第31圖為表示使用實施形態所涉及之光電裝置10之行動電話1200之構成的圖式。
如該圖所示般,行動電話1200除多數操作按鈕1202之外,又具備有受話口1204、送話口1206以及上述光電裝置10。並且,光電裝置10中,針對相當於顯示區域100之部份之構成要素,並無顯現出外觀。
並且,當作適用光電裝置10之電子機器,除第31圖所示之行動電話之外,可舉出數位照相機、筆記型電腦、液晶電視、取景型(或是螢幕直視型)之錄影機、汽車導航裝置、呼叫器、電子記事本、電子計算機、文字處理機、工作台、電視電話、POS終端機、具備觸控面板之機器等。然後,當然可適用上述光電裝置10以當作該些各種電子機器之顯示裝置。
10‧‧‧光電裝置
20‧‧‧控制電路
30‧‧‧操作放大器
100‧‧‧顯示區域
105‧‧‧液晶
108‧‧‧共通電極
110‧‧‧畫素
112‧‧‧掃描線
114‧‧‧資料線
116‧‧‧TFT
118‧‧‧畫素電極
120‧‧‧畫素電容
130‧‧‧蓄積電容
132‧‧‧電容線
140‧‧‧掃描線驅動電路
150‧‧‧電容線驅動電路
152、154、155、156、158、159、160、171‧‧‧TFT
161‧‧‧接通電壓供電線
162‧‧‧斷開電壓供電線
163‧‧‧斷開電壓供電線
165‧‧‧第1供電線
166‧‧‧第2供電線
167‧‧‧閘極控制線
168‧‧‧檢測線
170‧‧‧第1電容訊號輸出電路
190‧‧‧資料線驅動電路
1200‧‧‧行動電話
第1圖為表示第1實施形態中之光電裝置之構成的方塊圖。
第2圖為表示部份顯示模式中之顯示區域的圖式。
第3圖為表示畫素之構成的圖式。
第4圖為表示第1實施形態之顯示區域和電容線驅動 電路之境界之構成圖。
第5圖為用以說明第1實施形態中之全畫面顯示模式之動作的圖式。
第6圖為表示第1實施形態之資料訊號和保持電壓之關係圖。
第7圖為用以說明第1實施形態中之部份顯示模式之動作的圖式。
第8圖為表示第2實施形態中之光電裝置之構成的方塊圖。
第9圖為表示第1電容訊號輸出電路之構成圖。
第10圖為表示本發明之第3實施形態所涉及之光電裝置之構成圖。
第11圖為表示同光電裝置中之畫素構成圖。
第12圖為表示同光電裝置之顯示區域和電容線驅動電路之境界的構成圖。
第13圖為用以說明同光電裝置之動作之圖式。
第14圖為表示同光電裝置之負極性寫入之圖式。
第15圖為用以說明同光電裝置之資料訊號和保持電壓之關係圖。
第16圖為表示同光電裝置中之電容線電壓之安定化之圖式。
第17圖為表示同光電裝置中之電容線電壓之安定化的圖式。
第18圖為表示同光電裝置之另外構成(其1)之圖式 。
第19圖為表示同光電裝置之另外構成(其2)之圖式。
第20圖為表示同光電裝置之另外構成(其3)之圖式。
第21圖為用以說明另外構成(其3)之電壓波形圖。
第22圖為表示另外構成(其3)中之資料訊號和保持電壓之關係圖。
第23圖為用以說明同光電裝置之另外構成(其4)之圖式。
第24圖為用以說明另外構成(其4)之動作的圖式。
第25圖為表示本發明之第4實施形態所涉及之光電裝置之構成圖。
第26圖為表示同光電裝置之顯示區域和電容線驅動電路之境界之構成圖。
第27圖為用以說明同光電裝置之動作圖。
第28圖為表示本發明之第5實施形態所涉及之光電裝置之構成圖。
第29圖為表示同光電裝置之顯示區域和電容線驅動電路之境界之構成圖。
第30圖為表示同光電裝置中之電容線驅動電路附近之等效電路之圖式。
第31圖為表示使用實施形態所涉及之光電裝置之行動電話之構成圖。
10‧‧‧光電裝置
20‧‧‧控制電路
100‧‧‧顯示區域
108‧‧‧共通電極
110‧‧‧畫素
112‧‧‧掃描線
114‧‧‧資料線
132‧‧‧電容線
140‧‧‧掃描線驅動電路
150‧‧‧電容線驅動電路
152、154、156、158、160‧‧‧TFT
161‧‧‧接通電壓供電線
163‧‧‧斷開電壓供電線
165‧‧‧第1供電線
166‧‧‧第2供電線
190‧‧‧資料線驅動電路

Claims (14)

  1. 一種光電裝置之驅動電路,具備:複數掃描線;複數資料線;複數電容線,其係對應於上述複數掃描線而被設置;畫素,其係對應於上述複數之掃描線和上述複數之資料線之交叉而被設置,各個包含:被連接於資料線、掃描線及畫素電極,並且於選擇被連接之該掃描線之時,上述畫素電極與上述資料線成為導通狀態的畫素開關元件;被介插於上述畫素電極和共通電極之間的畫素電容;和被介插於上述畫素電極和對應於上述掃描線而設置之電容線之間的蓄積電容,該光電裝置之驅動電路之特徵為:具備掃描線驅動電路,其係在全畫面顯示模式中,依序選擇所有掃描線,並且在部份顯示模式中,僅選擇一部份掃描線;電容線驅動電路,其係在上述全畫面顯示模式中,對與被選擇之掃描線對應而被設置之電容線,選擇第1供電線,於該被選擇之掃描線的選擇後,選擇第2供電線,而施加各自所選擇之供電線的電壓,在上述部份顯示模式中,於僅選擇上述一部份之掃描線之期間,對與上述被選擇之掃描線對應而被設置之電容線,選擇上述第1供電線,於該被選擇之掃描線的選擇後,選擇上述第2供電 線,而施加各自所選擇之供電線的電壓,並且於僅選擇上述一部份之掃描線之期間以外,對所有電容線,施加上述第2供電線之電壓;及資料線驅動電路,其係對與被選擇之掃描線對應的畫素,經資料線供給與該畫素之色階對應的資料訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,上述電容線驅動電路對應於上述電容線之各個,具有第1至第5電晶體,對應於一個電容線之上述第1電晶體係閘極電極被連接於從對應於該一個電容線之掃描線間隔開特定行之掃描線,源極電極被連接於供給用以使上述第4電晶體接通(ON)之接通電壓的接通電壓供電線,上述第2電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於供給用以使上述第4電晶體斷開(OFF)之斷開電壓的斷開電壓供電線,上述第3電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於上述第1供電線,上述第4電晶體係閘極電極共同連接於上述第1及第2電晶體之汲極電極,源極電極被連接於上述第2供電線,上述第5電晶體係閘極電極被連接於供給用以使本身接通或斷開之接通電壓或是斷開電壓的接通斷開電壓供電線,源極被連接於上述第2供電線,上述第3、第4及第5電晶體之汲極電極被連接於該 一個電容線,在上述部份顯示模式中,於僅選擇上述一部份之掃描線之期間以外,構成將上述接通斷開電壓供電線之電壓控制成上述接通電壓。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,上述被選擇之掃描線的選擇後的第2供電線之選擇,係於從上述被選擇之掃描線間隔開特定行的掃描線被選擇之後被執行。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,上述第1供電線之電壓係不同的兩個電壓在特定週期中替換,上述第2供電線之電壓為一定。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,具備於一個掃描線被選擇之時,將對應於該一個掃描線之電容線之檢測電壓將成為目標電壓之電壓訊號供給至上述第1供電線的補正電路。
  6. 一種光電裝置,其特徵為,具備:複數掃描線;複數資料線;複數電容線,其係對應於上述複數掃描線而被設置;畫素,其係對應於上述複數之掃描線和上述複數之資料線之交叉而被設置,各個包含:被連接於資料線、掃描線及畫素電極,並且於選擇被連接之該掃描線之時,上述畫素電極與上述資料線成為導通狀態的畫素開關元件;被介插於上述畫素電極和共通電極之間的畫素電容;和被介 插於上述畫素電極和對應於上述掃描線而被設置之電容線之間的蓄積電容;掃描驅動電路,其係在上述全畫面顯示模式中,依序選擇所有掃描線,並且在部份顯示模式中,僅選擇一部份掃描線;電容線驅動電路,其係在上述全畫面顯示模式中,對與被選擇之掃描線對應而被設置之電容線,選擇第1供電線,於該被選擇之掃描線的選擇後,選擇第2供電線,而施加各自所選擇之供電線的電壓,在上述部份顯示模式中,於僅選擇上述一部分之掃描線之期間,對與上述被選擇之掃描線對應而被設置之電容線,選擇上述第1供電線,於該被選擇之掃描線的選擇後,選擇上述第2供電線,而施加各自所選擇之供電線的電壓,並且於僅選擇上述一部份之掃描線之期間以外,對所有電容線,施加上述第2供電線之電壓;及資料線驅動電路,其係對與被選擇之掃描線對應的畫素,經資料線供給與該畫素之色階對應的資料訊號。
  7. 一種光電裝置之驅動電路,具有:複數行之掃描線;複數列之資料線;電容線,其係被設置在上述複數行之掃描線之各個上;和畫素,其係對應於上述複數行之掃描線和上述複數列之資料線之交叉而被設置,各個包含:一端被連接於資料 線,並且於掃描線被選擇時,一端和另一端之間成為導通狀態的畫素開關元件;一端被連接於上述畫素開關元件之另一端,另一端則被連接於共通電極之畫素電容;和被介插於上述畫素電容之一端和與上述掃描線對應之電容線之間的蓄積電容,該光電裝置之驅動電路之特徵為,具備:掃描驅動電路,其係以特定順序選擇上述掃描線;電容線驅動電路,其係對與一個掃描線對應而被設置之電容線,於該一個掃描線被選擇之時,連接於第1供電線,於該選擇完成後持續朝第2供電線連接;及資料線驅動電路,其係對與被選擇之掃描線對應的畫素,經資料線供給與該畫素之色階對應的資料訊號,將該一個掃描線被選擇之時之第1供電線之電壓設定成與上述第2供電線之電壓不同。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,上述第1供電線之電壓係以不同的兩個電壓在特定週期中替換,上述第2供電線之電壓為一定。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,將上述第2供電線之電壓設為上述第1供電線中之兩個電壓之中間值。
  10. 如申請專利範圍第7項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,上述電容線驅動電路對應於上述複數行之電容線之各個,具有第1、第2、第3及第4電晶體,對應於一個電容線之上述第1電晶體係閘極電極被連接於閘極控制線,源極電極被連接於用以使上述第4電晶 體接通之接通電壓的接通電壓供電線,上述第2電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於供給用以使上述第4電晶體斷開之斷開(OFF)電壓的斷開電壓供電線,上述第3電晶體係閘極電極被連接於對應於該一個電容線的掃描線,源極電極被連接於上述第1供電線,上述第4電晶體係閘極電極共同連接於上述第1及第2電晶體之汲極電極,源極電極被連接於上述第2供電線,上述第3及第4電晶體之汲極電極被連接於該一個電容線。
  11. 如申請專利範圍第10項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,對於一個電容線,具有上述第1、第2及第4電晶體之組,從上述複數組中以特定順序切換將該一個電容線連接於上述第2供電線之第4電晶體。
  12. 如申請專利範圍第10項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,上述電容線驅動電路對應於上述複數行之電容線之各個,又具有第5電晶體,對應於一個電容線之上述第5電晶體,係閘極電極被連接於對應於該一個電容線之掃描線的下一個被選擇出之掃描線,源極電極被連接於上述接通電壓供電線,汲極電極被連接於上述第1及第2電晶體之汲極電極。
  13. 如申請專利範圍第10至12項中之任一項所記載之光電裝置之驅動電路,其中,具有操作放大器,和對應 於上述複數行之各個電容線的第6電晶體,對應於一個電容線之上述第6電晶體係閘極電極連接於該一個電容線之掃描線,源極電極連接於該一個電容線,汲極電極連接於檢測線,上述操作放大器是以該一個掃描線被選擇時之檢測線之電壓成為目標電壓之方式,控制第1供電線之電壓。
  14. 一種光電裝置,其特徵為:具備複數行之掃描線;複數列之資料線;電容線,其係被設置在上述複數行之掃描線之各個上;畫素,其係對應於上述複數行之掃描線和上述複數列之資料線之交叉而被設置,各個包含:一端被連接於資料線,並且於掃描線被選擇時,成為導通狀態的畫素開關元件;一端被連接於上述畫素開關元件之另一端,另一端則被連接於共通電極之畫素電容;和被介插於上述畫素電容之一端和與上述掃描線對應之電容線之間的蓄積電容;掃描驅動電路,其係以特定順序選擇上述掃描線;電容線驅動電路,其係對與一個掃描線對應而被設置之電容線,於該一個掃描線被選擇之時,連接於第1供電線,於該選擇結束後,持續對第2供電線連接;及資料線驅動電路,其係對與所選擇之掃描線對應的畫素,經資料線供給與該畫素之色階對應的資料訊號,將該一個掃描線被選擇之時的第1供電線之電壓設定 成與上述第2供電線之電壓不同。
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