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Abstract
【解決手段】複数の画素と共通電極駆動回路とを備え、前記共通電極駆動回路は複数の基本回路を有し、前記基本回路はクロック信号が第2電圧レベルから第1電圧レベルに変化した時点で第1の入力信号をラッチする手段1と、クロック信号が第2電圧レベルから第1電圧レベルに変化した時点で第2の入力信号をラッチする手段2と、前記手段1でラッチされた電圧に基づきスイッチングされ、オン状態で出力端子に第1の電源電圧を出力する第1のスイッチング手段と、前記手段2でラッチされた電圧に基づきスイッチングされ、オン状態で出力端子に第2の電源電圧を出力する第2のスイッチング手段とを有し、前記第1或いは第2の入力信号は前記クロック信号が第1電圧レベルから第2電圧レベルに変化した後に第1電圧レベルから第2電圧レベルに変化する。
【選択図】図4
Description
一般に、液晶層は、長時間同じ電圧(直流電圧)が印加されていると、液晶層の傾きが固定化され、結果として残像現象を引き起こし、液晶層の寿命を縮めることになる。
これを防止するために、液晶表示モジュールおいては、液晶層に印加する電圧をある一定時間毎に交流化、即ち、コモン電極(共通電極ともいう)に印加する電圧を基準にして、画素電極に印加する電圧を、一定時間毎に正電圧側/負電圧側に変化させるようにしている。
この液晶層に交流電圧を印加する駆動方法として、コモン電極に印加される電圧を、交互に高電位側、低電位側の2つの電位に反転させるコモン反転方法があり、このコモン反転法の一つに、コモン電極に印加する電圧をライン毎に独立に交流化する駆動方法(ライン毎独立コモン交流駆動方式という)が下記特許文献1に記載されている。
前述の特許文献1に記載されているライン毎独立コモン交流駆動方式は、IPS(In Plane Switching)液晶表示パネルを使用し、各表示ラインのコモン電極に印加する電圧をライン毎に独立に交流化するものであり、当該駆動方法によれば、走査線に供給するゲート電圧の電圧幅を小さくすることが可能となる。
この問題点を解消するためには、コモン電極を前述のライン毎独立コモン交流駆動方式で駆動するための共通電極駆動回路を、単チャネル回路で構成すればよい。
図18は、本願発明の前に、本出願人によって考えられた、ライン毎独立コモン交流駆動方式で駆動するための単チャネル回路構成の共通電極駆動回路を示す回路図である。この図18に示す共通電極駆動回路は、トランジスタとして、n型のMOSトランジスタを使用したものであり、また、図19は、図18に示す共通電極駆動回路のタイムチャートである。
図18に示す共通電極駆動回路は、複数の基本回路を有し、当該基本回路は、走査線選択信号が、Highレベル(以下、Hレベルという)からLowレベル(以下、Lレベルという)に変化した時点で、トランジスタ(T1)により、交流化信号(M)をラッチし、また、トランジスタ(T2)により、反転交流化信号(MB)をラッチする。
ここで、図19に示すように、交流化信号(M)と、反転交流化信号(MB)とは、位相が180°異なっているので、ノード(ND1)とノード(ND2)とは、必ず一方がHレベルならば、他方がLレベルとなる。
Hレベルとなったノードにより、トランジスタ(T3)、あるいはトランジスタ(T4)をオン状態とすることにより、ノード(ND1)がHレベルのときに、出力(OUT)に正極性の共通電圧(VCOMH)を、また、ノード(ND2)がHレベルのときに、出力端子(OUT)に負極性の共通電圧(VCOML)を出力する。
(1)走査線選択信号(SR(n))の前々段の走査線選択信号(SR(n−2))が、Hレベルとなったときに、トランジスタ(T21,T22)がオンとなり、ノード(ND1,ND2)がリセット、即ち、Lレベルとされる。
同様に、前々段の走査線選択信号(SR(n−2))が、Hレベルとなったときに、トランジスタ(T23,T24)がオンとなり、ノード(ND4,ND5)がリセットとされる。
(2)走査線選択信号(SR(n))の前段の走査線選択信号(SR(n−1))が、Hレベルとなったときに、トランジスタ(T1,T2)がオンとなり、ノード(ND1,ND2)に、交流化信号(M)および反転交流化信号(MB)の電圧レベルがラッチされる。
同様に、前段の走査線選択信号(SR(n−1))が、Hレベルとなったときに、トランジスタ(T7,T8)がオンとなり、ノード(ND4,ND5)がリセットとされる。
(3)走査線選択信号(SR(n))が、Hレベルとなったときに、トランジスタ(T5,T6)および容量素子(Cbs1,Cbs2)によるブートストラップ効果により、前段の走査線選択信号(SR(n−1))がHレベルとなったときにHレベルとされたノード(ND1またはND2)の電圧をさらに持ち上げる。
以上の動作により、複数のコモン電極を、各ライン毎独立に交流駆動することができる。
なお、図18に示す回路において、容量素子(Cs1,Cs2)は、ノード(ND1,ND2)を安定させるための負荷容量素子、トランジスタ(T9,T10)は、ノード(ND1,ND2)の一方がHレベルのとき、他方をLレベルとするためのトランジスタである。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、従来のものと比して、素子数を増加させることなく、しかも回路規模を縮小させることが可能な単チャネル構成の共通電極駆動回路を備えた表示装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
前述の課題を達成するために、本発明では、複数の画素と、共通電極駆動回路とを備え、前記共通電極駆動回路は、複数の基本回路を有し、前記基本回路は、クロック信号が第2電圧レベルから第1電圧レベルに変化した時点で第1の入力信号をラッチする第1の回路と、前記クロック信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに変化した時点で第2の入力信号をラッチする第2の回路と、前記第1の回路でラッチされた電圧に基づいてスイッチングされ、オン状態で出力端子に第1の電源電圧を出力する第1のスイッチング回路と、前記第2の回路でラッチされた電圧に基づいてスイッチングされ、オン状態で出力端子に第2の電源電圧を出力する第2のスイッチング回路とを有する表示装置において、前記第1の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第2の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記第2の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第1の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記クロック信号が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記クロック信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち一方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化することを特徴とする。
本発明によれば、従来のものと比して、素子数を増加させることなく、しかも回路規模を縮小させることができる単チャネル構成の共通電極駆動回路を備えた表示装置を提供することが可能となる。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1は、本発明の実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置の等価回路を示す回路図である。
図1に示すように、本実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、IPS(In Plane Switching)液晶表示パネルを使用するアクティブマトリクス型液晶表示装置であり、液晶を介して互いに対向配置される一対の基板の一方の基板の液晶面に、x方向に延びるn本のゲート線(X1,X2,...,Xn)と、x方向に延びるn本のコモン線(CM1,CM2,...,CMn)と、x方向に交差しy方向に延びるm本のドレイン線(Y1,Y2,...,Ym)とを有する。
ゲート線(走査線ともいう)とドレイン線(映像線ともいう)とで囲まれた領域が画素領域であり、1つの画素領域には、ゲートがゲート線に、ドレイン(または、ソース)がドレイン線に、およびソース(または、ドレイン)が画素電極に接続される薄膜トランジスタ(Tnm)が設けられる。さらに、画素電極とコモン線(共通電極ともいう)との間には液晶容量(Cnm)が設けられる。
なお、画素電極とコモン線(CM1,CM2,...,CMn)との間には、保持容量も設けられるが、図1ではその図示は省略している。
各ゲート線(X1,X2,...,Xn)は、垂直駆動回路(XDV)に接続され、垂直駆動回路(XDV)により、ゲート信号を、X1からXnのゲート線に向かって順次供給する。
各コモン線(CM1,CM2,...,CMn)は、垂直駆動回路(XDV)に接続され、垂直駆動回路(XDV)により、ゲート信号と同じタイミングで、CM1からCMnのコモン線に印加する電圧を、順次極性を切り替えて交流駆動する。
各ドレイン線(Y1,Y2,...,Ym)は、スイッチ素子(S1,S2,...,Sm)のドレイン(または、ソース)に接続される。
スイッチ素子(S1,S2,...,Sm)のソース(または、ドレイン)は、映像信号線(DATA)に、ゲートは水平駆動回路(YDV)に接続され、水平駆動回路(YDV)は、S1からSmのスイッチ素子に向かって、順次スイッチ素子を走査する。
本発明では、SW1,SW2の2つのスイッチ素子を、図2Aのように構成する。
スイッチ素子(SW1,SW2)に、nMOS−TFT(n型のMOS薄膜トランジスタ)を用いると、クロック信号(CLK)がHレベルからLレベルに切り替わると、スイッチ素子(SW1)は、入力信号(IN)の電圧をラッチする。
このラッチされた電圧は、クロック信号(CLK)がLレベルのときに保持され、ラッチされた電圧がHレベルのときに、スイッチ素子(SW2)がオン状態となり、出力(OUT)として、VDCの電圧が供給される。
本発明の共通電極駆動回路は、図2Bに示すように、図2Aに示す回路構成を2つ組み合わせた回路を、基本構成とする。但し、クロック(CLK)がHレベルの状態で、第1の入力信号(IN1)と、第2の入力(IN2)とを同時にHレベルとすることは禁止される。
図3は、図1に示す垂直駆動回路(XDV)の内部構成を示すブロック図であり、同図において、10は走査線駆動回路、CA1,CA2,...,CAnは共通電極駆動回路である。
図3に示すように、本発明の共通電極駆動回路(CA1,CA2,...,CAn)は、ゲート線毎に設けられる。
図4において、SRnは、走査線駆動回路10から出力されるn番目の走査線選択信号であり、M及びMBは交流化信号である。また、VCOMHは、コモン線に供給させる正極性の共通電圧であり、VCOMLは、コモン線に供給させる負極性の共通電圧である。
交流化信号(M,MB)及び走査線選択信号(SRn)のHレベルは、正極性の共通電圧(VCOMH)より高く、Lレベルは、負極性の共通電圧(VCOML)より低くする。
これにより、走査線選択信号(SRn)がHレベルで、交流化信号(M)がLレベル、交流化信号(MB)がHレベルのときに、ノード(ND1)がHレベル、ノード(ND2)がLレベルとなり、1フレーム期間保持されるので、出力(OUT)として、1フレーム期間、正極性の共通電圧(VCOMH)が出力される。
また、走査線選択信号(SRn)がHレベルで、交流化信号(M)がHレベル、交流化信号(MB)がLレベルのときに、ノード(ND1)がLレベル、ノード(ND2)がHレベルとなり、1フレーム期間保持されるので、出力(OUT)として、1フレーム期間、負極性の共通電圧(VCOML)が出力されるので、コモン線に印加する共通電圧の交流化が可能となる。
そして、図3に示すように、共通電極駆動回路(CA1,CA2,...,CAn)をゲート線毎に設けることで、ゲート線書き込みのタイミングで、それぞれコモン線に印加する共通電圧を独立に設定し、交流化が可能となる。
なお、図4の構成では、交流化信号(M)がHレベルで、出力(OUT)が負極性の共通電圧(VCOML)となり、液晶には、正書き込みとなる構成としたが、書き込み構成によって、MとMBの交流化信号、または、VCOMHの共通電圧とVCOMLの共通電圧とをそれぞれ入れ替えてもよい。
つまり、トランジスタ(Tr3)とトランジスタ(Tr4)とが同時にオン状態となる可能性があり、この場合、正極性の共通電圧(VCOMH)が供給される端子と、負極性の共通電圧(VCOML)が共通される端子とが直結され、貫通電流が流れることとなる。
そこで、走査線選択信号(SRn)と、交流化信号(M,MB)として、図5のタイムチャートに示すようなタイミングのクロック信号を入力する。
即ち、走査線選択信号(SRn)がHレベルとなるときに、初めのある期間、交流化信号(M,MB)が、共にLレベルとなるようなタイミング関係とすることにより、図4のノード(ND1)とノード(ND2)とをLレベルとすることができ、一旦、トランジスタ(Tr3)と、トランジスタ(Tr4)とをオフ状態とすることができる。
その後、交流化信号(M)、あるいは、交流化信号(MB)をHレベルとすることで、トランジスタ(Tr3)、あるいは、トランジスタ(Tr4)のどちらか一方のみをオン状態とすることができ、コモン線に印加する共通電圧を安全に切り替えることが可能となる。
尚、図5において、走査線選択信号(SRn)の立ち下がりは、交流化信号(M,MB)の立ち下がりよりも早いことが望ましい。走査線選択信号(SRn)の立ち下がりが、交流化信号(M,MB)の立ち下がりと同時、あるいは、それよりも遅い場合、走査線選択信号(SRn)の立ち下がりの際にノード(ND1,ND2)が両方ともLレベルになる可能性がある。その場合でも、出力(OUT)は保持されているため動作する上では支障はない。しかしながら、ノード(ND1,ND2)が両方ともLレベルのままでは出力(OUT)に変動がおきやすい。そこで、走査線選択信号(SRn)の立ち下がりを、交流化信号(M,MB)の立ち下がりよりも早くすることによって、ノード(ND1,ND2)の何れか一方のみをHレベルにすることができる。これにより、出力(OUT)の安定化を図ることができる。
そこで、図6に示すように、ノード(ND1,ND2)(または、トランジスタ(Tr1,Tr2)のドレイン)と、基準電圧(VSS)が供給される基準電源線との間に、保持容量(Cs1,Cs2)を接続することにより、ノード(ND1,ND2)の電圧を安定化することができる。
前述したとおり、ノード(ND1)とノード(ND2)を同時にHレベルとすると、正極性の共通電圧(VCOMH)が供給される端子と、負極性の共通電圧(VCOML)が共通される端子との間に貫通電流が流れる。
ノード(ND1)及びノード(ND2)は、フローティングノードであるので、ノイズの影響を受けやすい。図6に示すような回路構成とすることで、ノイズに対する影響を少なくすることが可能であるが、一旦、電圧が変動すると効果がない。
そこで、図7に示すように、たすきがけのトランジスタ(Tr5)及びトランジスタ(Tr6)を設けることで、ノード(ND1)とノード(ND2)の片方がHレベルの時は常に、もう片方をLレベルとすることができる。ただし、基準電圧(VSS)は、交流化信号(M,MB)のLレベルに相当する電圧とされる。
この構成においてノード(ND1)とノード(ND2)が同時にHレベルとなると、交流化信号(MB)が供給される端子から、トランジスタ(Tr1)とトランジスタ(Tr6)とを介して、あるいは、交流化信号(M)が供給される端子からトランジスタ(Tr2)とトランジスタ(Tr5)とを介して、それぞれ貫通電流が流れるため、ノード(ND1)とノード(ND2)の状態切り替えには、図5に示すようなタイミング関係が有効である。
さらに、出力(OUT)のHレベル(コモン線に印加する正極性の共通電圧(VCOMH)のHレベル)は、ノード(ND1)のHレベルの電圧からしきい値電圧(Vth)下がった電圧が最大となる。
したがって、交流化信号(M,MB)のHレベルは、最低でも、コモン線に印加する正極性の共通電圧(VCOMH)のHレベルに、しきい値電圧(Vth)の2倍分の電圧を加算した電圧が必要となる。
実際には、保持状態において、電荷の減少による電圧降下や書き込み特性の問題からそれより十分高い電圧が必要とされる。
そこで、ブートストラップ効果を用いた昇圧回路を設けた共通電極駆動回路を図8に示す。また、図9は、図8に示す共通電極駆動回路のタイムチャートである。
図8において、SR(n−1)は、n番目の走査線選択信号(SRn)の前段の走査線選択信号であり、この走査線選択信号(SR(n−1))は、図3に示す走査線駆動回路10から出力される。
図9に示すタイムチャートを用いて、図8に示す共通電極駆動回路の動作を簡単に説明する。
この状態で、前段の走査線選択信号(SR(n−1))がLレベルとなり、ノード(ND1)、ノード(ND2)、ノード(ND4)、ノード(ND5)は、電圧の保持状態となる。
次に、n番目の走査線選択信号(SRn)がHレベルとなると、ダイオード接続されたトランジスタ(Tr7)を介して、ノード(ND3)にHレベル(実際には、しきい値電圧(Vth)分降下した電圧)が書き込まれる。
ここで、ノード(ND1)がHレベルで、ノード(ND2)がLレベルとすると、トランジスタ(Tr8)がオンで、トランジスタ(Tr9)がオフとなるので、ノード(ND5)はLレベルのままで、ノード(ND4)にのみHレベルが書き込まれる。
よって、容量素子(Cbs1)を介して、ブートストラップ効果により、ノード(ND1)の電圧が上昇する。ノード(ND1)の電圧上昇により、トランジスタ(Tr8)は完全にオンとなるので、ノード(ND1)の電圧は、最大で、n番目の走査線選択信号(SRn)のHレベルからしきい値電圧(Vth)が減算された電圧分上昇する。
ノード(ND2)は、ノード(ND5)が変動しないため、電圧変動は起こらず、Lレベル保持となる。
なお、出力(OUT)に負極性の共通電圧(VCOML)を出力するトランジスタ(Tr4)を制御するノード(ND2)側のトランジスタ(Tr9,TrB)、容量素子(Cbs2)は省略することも可能である。
そこで、図10に示すように、ノード(ND4,ND5)(または、トランジスタ(Tr8,Tr9)のドレイン)と、基準電圧(VSS)が供給される基準電源線との間に、負荷容量(Cs1,Cs2)を接続することにより、ノード(ND1,ND2)の電圧を安定化することができる。なお、負荷容量(Cs2)は省略することも可能である。
図8に示す共通電極駆動回路において、前段の走査線選択信号(SR(n−1))がHレベルとなると、ノード(ND1)、ノード(ND2)には、交流化信号(M,MB)の電圧が書き込まれ、ノード(ND4)、ノード(ND5)の電圧は、基準電圧(VSS)となる。
前段の走査線選択信号(SR(n−1))は、図3に示す走査線駆動回路10から出力される。走査線駆動回路10の出力は、ゲート線(X1,X2,...,Xn)に接続されるため、ドレイン線(Y1,Y2,...,Ym)の電圧変動の影響を受けやすい。
この電圧変動の影響により、走査線駆動回路10の出力ノードの電圧が瞬間的にあがると、トランジスタ(Tr1)、トランジスタ(Tr2)、トランジスタ(TrA)、およびトランジスタ(TrB)がオンとなる可能性がある。
さらに、ノード(ND1)、ノード(ND2)、ノード(ND4)、およびノード(ND5)はフローティングノードであるためノイズの影響を受けやすく、前述した電圧変動により、あるいは、繰り返し電圧変動の影響を受けることにより、保持している電荷が失われることが考えられ、誤作動を起こす可能性がある。
そこで、図11に示すように、走査線駆動回路10の出力端子を分割し、X1’,X2’,...,Xn’を、ゲート線(X1,X2,...,Xn)と独立とすることで、電圧変動の影響を受けにくくし、誤作動を抑止することができる。
なお、n番目の走査線選択信号(SRn)が供給される端子については、定常状態でノード(ND3)はHレベルであるから、トランジスタ(Tr7)により、n番目の走査線選択信号(SRn)が供給される端子の電圧変動の影響はほとんど受けることはないため、問題ないと考えられる。
そこで、図12に示すように、トランジスタ(Tr1)のドレインとトランジスタ(Tr3)のゲートとの間にトランジスタ(TrE)を接続し、同様に、トランジスタ(Tr2)のドレインとトランジスタ(Tr4)のゲートとの間にトランジスタ(TrF)を接続する。
そして、トランジスタ(TrE,TrF)のゲートに、VDDの所定の電圧を印加する。ここで、電圧(VDD)は、走査線選択信号のHレベルと同等の電圧とする。なお、トランジスタ(TrF)は省略することも可能である。
これにより、例えば、ノード(ND1)がブートストラップ効果により高電圧となったとしても、ノード(ND7)は、最大でも、VDDの電圧からしきい値電圧(Vth)降下した電圧(VDD−Vth)にしかならない。
したがって、どのトランジスタのソース−ドレイン間にも、交流化信号(M,MB)または走査線選択信号の振幅以上の電圧差は発生しない。
なお、図7に示すトランジスタ(Tr5)およびトランジスタ(Tr6)と組み合わせる場合、それぞれノード(ND8)及びノード(ND7)に対して接続することにより、トランジスタ(Tr5)およびトランジスタ(Tr6)に対しても前述した効果を得ることができる。
図13に示す共通電極駆動回路において、順方向と逆方向走査があるとすると、順方向走査時において、SR(n−1)Fは、n番目の走査線選択信号(SRn)の前段の出力(逆方向走査時には後段の出力)SR(n−1)であり、SR(n−1)Rは、n番目の走査線選択信号(SRn)の後段の出力(逆方向走査時には前段の出力)SR(n+1)である。
走査線選択信号(SR(n−1)F,SR(n−1)R)は、図3に示す走査線駆動回路10から出力される。
そして、順方向走査時には、方向制御信号(DRF)をHレベル、方向制御信号(DRR)をLレベルとすることによりトランジスタ(TrC)がオンとなる。また、逆方向走査時には、方向制御信号(DRF)をLレベル、方向制御信号(DRR)をHレベルとすることによりトランジスタ(TrD)がオンとなる。したがって、ノード(ND6)には、走査方向に対して、n番目の走査線選択信号(SRn)の前段の走査選択信号が常に入力されるので、双方向化することができる。
なお、方向制御信号(DRF,DRR)のHレベルは、走査線選択信号のHレベルより高くし、方向制御信号(DRF,DRR)のLレベルは、走査線選択信号のLレベルより低くした法が好ましい。
その後、例えば、交流化信号(M)がHレベル(交流化信号(MB)がLレベル)になると、トランジスタ(Tr1)のゲート容量によりブートストラップ効果が得られ、ノード(ND6)の電圧が上昇する。
この場合、上昇する電圧は、トランジスタ(Tr1)のゲート容量とノード(ND6)の負荷容量(トランジスタ(Tr2)、トランジスタ(TrA)、トランジスタ(TrB)のゲート容量やトランジスタ(TrD)のゲートオフ容量など)との比で決まる。
したがって、トランジスタ(TrA)、トランジスタ(TrB)のゲート容量や、トランジスタ(TrC)、トランジスタ(TrD)のゲートオフ容量を小さくすることで、より高いブートストラップ効果が得られる。
この問題を解決するために、前述の図12に示すような回路構成を採用すればよいが、双方向対応の回路構成の場合、図14に示すように、方向制御信号を利用することも可能である。
図14に示す共通電極駆動回路において、トランジスタ(Tr1)のドレインとトランジスタ(Tr3)のゲートとの間にトランジスタ(TrE)とトランジスタ(TrG)を接続し、同様に、トランジスタ(Tr2)のドレインとトランジスタ(Tr4)のゲートとの間にトランジスタ(TrF)とトランジスタ(TrH)を接続する。なお、トランジスタ(TrF,TrH)は省略することも可能である。
そして、トランジスタ(TrE,TrF)のゲートに、方向制御信号(DRF)を、また、トランジスタ(TrG,TrH)のゲートに、方向制御信号(DRR)を印加する。
これにより、トランジスタ(Tr1)およびトランジスタ(Tr2)のソース−ドレイン間に高い電圧差が生じるのを防止することができる。
なお、図7に示すトランジスタ(Tr5)およびトランジスタ(Tr6)と組み合わせる場合、それぞれノード(ND8)及びノード(ND7)に対して接続することにより、トランジスタ(Tr5)およびトランジスタ(Tr6)に対しても前述した効果を得ることができる。
図16に示すように、この回路構成の場合、フレームによっては、交流化信号(M,MB)の周波数がライン反転駆動の場合の周波数に対して2倍になることがわかる。
そこで、図8に示す共通電極駆動回路をCAとし、図8に示す共通電極駆動回路に対し、交流化信号(M)が印加される端子と、交流化信号(MB)が印加される端子とを入れ替えた回路(これは、正極性の共通電圧(VCOMH)と、負極性の共通電圧(VCOML)端子を入れ替えた回路と等価)をCA’とし、例えば、図17に示すように、交互に設けることで(nは偶数)、図15に示す交流化信号(M,MB)のタイミングでフレーム反転駆動をすることができる。なお、奇数段がCA、偶数段がCA’としたが、入れ替えても当然よい。
なお、前述の説明では、共通電極駆動回路を、n型の薄膜トランジスタで構成した場合について説明したが、本発明は、n型の薄膜トランジスタからなるMOS単チャネル構成だけではなく、p型の薄膜トランジスタからなるpMOS単チャネルでも構成可能である。この場合、VSSの基準電圧がHレベルとなり、論理が反転する。
尚、共通電圧(VCOMH,VCOML)は画素内に形成された対向電極に印加される。本明細書において、正極性の共通電圧(VCOMH)の「正極性」とは、画素電極に印加される電圧よりも高電位側であることを意味しており、0Vよりも大きいか小さいかを問わない。同様に、負極性の共通電圧(VCOML)の「負極性」とは、画素電極に印加される電圧よりも低電位側であることを意味しており、0Vよりも大きいか小さいかを問わない。
なお、前述の説明では、トランジスタとして、MOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTを使用した場合について説明したが、一般のMOS−FFT、あるいは、MIS(Metal Insulator Semiconductor)型のFET等も使用可能である。
また、前述の説明では、本発明を液晶表示装置に適用した実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、有機EL素子などを使用するEL表示装置にも適用可能であることはいうまでもない。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
X1,X2,...,Xn ゲート線
Y1,Y2,...,Ym ドレイン線
CM1,CM2,...,CMn コモン線
S1,S2,...,Sm,SW1〜SW4 スイッチ素子
XDV 垂直駆動回路
YDV 水平駆動回路
DATA 映像信号線
Tnm 画素の薄膜トランジスタ
T1〜T13、T21〜T24、Tr1〜Tr9,TrA〜TrH n型のMOS薄膜トランジスタ
ND1〜ND8 ノード
Cnm 液晶容量
Cbs1,Cbs2,Cs1,Cs2 容量素子
Claims (20)
- 複数の画素と、共通電極駆動回路とを備え、
前記共通電極駆動回路は、複数の基本回路を有し、
前記基本回路は、クロック信号が第2電圧レベルから第1電圧レベルに変化した時点で第1の入力信号をラッチする第1の回路と、
前記クロック信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに変化した時点で第2の入力信号をラッチする第2の回路と、
前記第1の回路でラッチされた電圧に基づいてスイッチングされ、オン状態で出力端子に第1の電源電圧を出力する第1のスイッチング回路と、
前記第2の回路でラッチされた電圧に基づいてスイッチングされ、オン状態で出力端子に第2の電源電圧を出力する第2のスイッチング回路とを有し、
前記第1の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第2の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記第2の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第1の入力信号は前記第1電圧レベルであり、
前記クロック信号が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記クロック信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち一方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化することを特徴とする表示装置。 - 複数の画素と、共通電極駆動回路とを備え、
前記共通電極駆動回路は、複数の基本回路を有し、
前記基本回路は、第1の電極に第1の入力信号が印加され、制御電極にクロック信号が印加される第1のトランジスタと、
第1の電極に第2の入力信号が印加され、制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第2のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極が出力端子に接続されるとともに、第2の電極に第1の電源電圧が印加される第3のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記出力端子に接続されるとともに、第1の電極に第2の電源電圧が印加される第4のトランジスタとを有し、
前記クロック信号が第1電圧レベルから前記第1および前記第2のトランジスタをオンさせる第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記クロック信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち一方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記第1の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第2の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記第2の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第1の入力信号は前記第1電圧レベルであることを特徴とする表示装置。 - 前記基本回路は、前記第1のトランジスタの第2の電極と、基準電圧が供給される基準電源線との間に接続される第1の容量素子と、
前記第2のトランジスタの第2の電極と、前記基準電源線との間に接続される第2の容量素子とを有することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 前記基本回路は、制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続されるとともに、第1の電極が基準電圧が供給される基準電源線に接続される第5のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続されるとともに、第1の電極が前記基準電源線に接続される第6のトランジスタとを有することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 複数の画素と、共通電極駆動回路とを備え、
前記共通電極駆動回路は、k(k≧2)個の基本回路を有し、
n(1≦n≦k)番目の基本回路は、第1の電極に第1の入力信号が印加され、制御電極に(n−1)番目の走査線選択信号が印加される第1のトランジスタと、
第1の電極に第2の入力信号が印加され、制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第2のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極が出力端子に接続されるとともに、第2の電極に第1の電源電圧が印加される第3のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記出力端子に接続されるとともに、第1の電極に第2の電源電圧が印加される第4のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極にn番目の走査線選択信号が印加される第5のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極にn番目の走査線選択信号が印加される第6のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第5のトランジスタの第2の電極との間に接続される第1の容量素子と、
前記第2のトランジスタの第2の電極と、前記第6のトランジスタの第2の電極との間に接続される第2の容量素子と、
制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続され、第1の電極が基準電位が供給される基準電源線に接続されるとともに、第2の電極が前記第5のトランジスタの第2の電極に接続される第7のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続され、第1の電極が前記基準電源線に接続されるとともに、第2の電極が前記第6のトランジスタの第2の電極に接続される第8のトランジスタとを有し、
前記(n−1)番目の走査線選択信号が第1電圧レベルから前記第1および前記第2のトランジスタをオンさせる第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記(n−1)番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち一方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記n番目の走査線選択信号が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記n番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち前記一方、または、他方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記第1の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第2の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記第2の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第1の入力信号は前記第1電圧レベルであることを特徴とする表示装置。 - 複数の画素と、共通電極駆動回路とを備え、
前記共通電極駆動回路は、k(k≧2)個の基本回路を有し、
n(1≦n≦k)番目の基本回路は、第1の電極に第1の入力信号が印加される第1のトランジスタと、
第1の電極に第2の入力信号が印加され、制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第2のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極が出力端子に接続されるとともに、第2の電極に第1の電源電圧が印加される第3のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記出力端子に接続されるとともに、第1の電極に第2の電源電圧が印加される第4のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極にn番目の走査線選択信号が印加される第5のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極にn番目の走査線選択信号が印加される第6のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第5のトランジスタの第2の電極との間に接続される第1の容量素子と、
前記第2のトランジスタの第2の電極と、前記第6のトランジスタの第2の電極との間に接続される第2の容量素子と、
制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続され、第1の電極が基準電位が供給される基準電源線に接続されるとともに、第2の電極が前記第5のトランジスタの第2の電極に接続される第7のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続され、第1の電極が前記基準電源線に接続されるとともに、第2の電極が前記第6のトランジスタの第2の電極に接続される第8のトランジスタと、
第1の電極に第1走査方向時において(n−1)番目となる走査線選択信号が印加され、制御電極に第1走査方向制御信号が印加されるとともに、第2の電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第9のトランジスタと、
第1の電極に前記第1走査方向とは反対方向の第2走査方向時において(n−1)番目となる走査線選択信号が印加され、制御電極に第2走査方向制御信号が印加されるとともに、第2の電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第10のトランジスタとを有し、
前記(n−1)番目の走査線選択信号が第1電圧レベルから前記第1および前記第2のトランジスタをオンさせる第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記(n−1)番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち一方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記n番目の走査線選択信号が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記n番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち前記一方、または、他方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記第1の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第2の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記第2の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第1の入力信号は前記第1電圧レベルであることを特徴とする表示装置。 - 前記n番目の基本回路は、前記第5のトランジスタの第2の電極と、前記基準電源線との間に接続される第3の容量素子と、
前記第6のトランジスタの第2の電極と、前記基準電源線との間に接続される第4の容量素子とを有することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の表示装置。 - 前記n番目の基本回路は、前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第3のトランジスタの制御電極との間に接続される第11のトランジスタと、
前記第2のトランジスタの第2の電極と、前記第4のトランジスタの制御電極との間に接続される第12のトランジスタとを有し、
前記第11および前記第12のトランジスタの制御電極には、所定の電位が印加されることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記n番目の基本回路は、前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第3のトランジスタの制御電極との間に接続される第11のトランジスタおよび第12のトランジスタと、
前記第2のトランジスタの第2の電極と、前記第4のトランジスタの制御電極との間に接続される第13のトランジスタおよび第14のトランジスタとを有し、
前記第11および前記第13のトランジスタの制御電極には、前記第1走査方向制御信号が印加され、
前記第12および前記第14のトランジスタの制御電極には、前記第2走査方向制御信号が印加されることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。 - 前記n番目の基本回路は、前記第5のトランジスタの第2の電極と、前記基準電源線との間に接続される第3の容量素子と、
前記第6のトランジスタの第2の電極と、前記基準電源線との間に接続される第4の容量素子とを有することを特徴とする請求項9に記載の表示装置。 - 前記共通電極駆動回路は、奇数段目または偶数段目のうち一方の基本回路が前記n番目の基本回路で構成されており、前記奇数段目または前記偶数段目のうち他方の基本回路が前記n番目の基本回路において前記第1の入力信号と前記第2の入力信号との関係を入れ替えたもの、または、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧との関係を入れ替えたもので構成されていることを特徴とする請求項5から請求項10のいずれか1項に記載の表示装置。
- 複数の画素と、共通電極駆動回路とを備え、
前記共通電極駆動回路は、k(k≧2)個の基本回路を有し、
n(1≦n≦k)番目の基本回路は、第1の電極に第1の入力信号が印加され、制御電極に(n−1)番目の走査線選択信号が印加される第1のトランジスタと、
第1の電極に第2の入力信号が印加され、制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第2のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極が出力端子に接続されるとともに、第2の電極に第1の電源電圧が印加される第3のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記出力端子に接続されるとともに、第1の電極に第2の電源電圧が印加される第4のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極にn番目の走査線選択信号が印加される第5のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第5のトランジスタの第2の電極との間に接続される第1の容量素子と、
制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続され、第1の電極が基準電位が供給される基準電源線に接続されるとともに、第2の電極が前記第5のトランジスタの第2の電極に接続される第6のトランジスタとを有し、
前記(n−1)番目の走査線選択信号が第1電圧レベルから前記第1および前記第2のトランジスタをオンさせる第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記(n−1)番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち一方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記n番目の走査線選択信号が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記n番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち前記一方、または、他方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記第1の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第2の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記第2の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第1の入力信号は前記第1電圧レベルであることを特徴とする表示装置。 - 複数の画素と、共通電極駆動回路とを備え、
前記共通電極駆動回路は、k(k≧2)個の基本回路を有し、
n(1≦n≦k)番目の基本回路は、第1の電極に第1の入力信号が印加される第1のトランジスタと、
第1の電極に第2の入力信号が印加され、制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第2のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極が出力端子に接続されるとともに、第2の電極に第1の電源電圧が印加される第3のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記出力端子に接続されるとともに、第1の電極に第2の電源電圧が印加される第4のトランジスタと、
制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極にn番目の走査線選択信号が印加される第5のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第5のトランジスタの第2の電極との間に接続される第1の容量素子と、
制御電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続され、第1の電極が基準電位が供給される基準電源線に接続されるとともに、第2の電極が前記第5のトランジスタの第2の電極に接続される第6のトランジスタと、
第1の電極に第1走査方向時において(n−1)番目となる走査線選択信号が印加され、制御電極に第1走査方向制御信号が印加されるとともに、第2の電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第7のトランジスタと、
第1の電極に前記第1走査方向とは反対方向の第2走査方向時において(n−1)番目となる走査線選択信号が印加され、制御電極に第2走査方向制御信号が印加されるとともに、第2の電極が前記第1のトランジスタの制御電極に接続される第8のトランジスタとを有し、
前記(n−1)番目の走査線選択信号が第1電圧レベルから前記第1および前記第2のトランジスタをオンさせる第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記(n−1)番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち一方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記n番目の走査線選択信号が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化した後であって、かつ、前記n番目の走査線選択信号が前記第2電圧レベルから前記第1電圧レベルに戻るよりも前に、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とのうち前記一方、または、他方が前記第1電圧レベルから前記第2電圧レベルに変化し、
前記第1の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第2の入力信号は前記第1電圧レベルであり、前記第2の入力信号が前記第2電圧レベルである時、前記第1の入力信号は前記第1電圧レベルであることを特徴とする表示装置。 - 前記n番目の基本回路は、前記第5のトランジスタの第2の電極と、前記基準電源線との間に接続される第3の容量素子を有することを特徴とする請求項12または請求項13に記載の表示装置。
- 前記n番目の基本回路は、前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第3のトランジスタの制御電極との間に接続される第9のトランジスタを有し、
前記第9のトランジスタの制御電極には、所定の電位が印加されることを特徴とする請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記n番目の基本回路は、前記第1のトランジスタの第2の電極と、前記第3のトランジスタの制御電極との間に接続される第9のトランジスタおよび第10のトランジスタを有し、
前記第9および前記第10のトランジスタの制御電極には、前記第1走査方向制御信号が印加されることを特徴とする請求項13に記載の表示装置。 - 前記n番目の基本回路は、前記第5のトランジスタの第2の電極と、前記基準電源線との間に接続される第3の容量素子を有することを特徴とする請求項16に記載の表示装置。
- 前記共通電極駆動回路は、奇数段目または偶数段目のうち一方の基本回路が前記n番目の基本回路で構成されており、前記奇数段目または前記偶数段目のうち他方の基本回路が前記n番目の基本回路において前記第1の入力信号と前記第2の入力信号との関係を入れ替えたもの、または、前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧との関係を入れ替えたもので構成されていることを特徴とする請求項12から請求項17のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記n番目の基本回路は、制御電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続されるとともに、第1の電極が前記基準電源線に接続される第15のトランジスタと、
制御電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続されるとともに、第1の電極が前記基準電源線に接続される第16のトランジスタとを有することを特徴とする請求項5から請求項18のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記n番目の走査線選択信号は、ダイオード素子を介して前記第5のトランジスタの第1の電極に印加されることを特徴とする請求項5から請求項19のいずれか1項に記載の表示装置。
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