JP2007179011A - Display device and electronic device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関するものである。また、特に液晶表示装置に関するものであり、特に消費電力を低減するための技術に関する。 The present invention relates to a display device. In particular, the present invention relates to a liquid crystal display device, and particularly to a technique for reducing power consumption.
表示装置には、EL表示装置、プラズマディスプレイ、液晶表示装置などがある。
例えば、そのなかのひとつである液晶表示装置では、液晶材料の劣化を防ぐ、ちらつき(フリッカ)などの表示ムラをなくす、表示品質を保つ等の理由から、一定期間毎に対向電極電位(コモン電位)に対して画素電極に印加される電圧の極性を反転させて駆動している。このような駆動方法を反転駆動と呼ぶ。
Examples of the display device include an EL display device, a plasma display, and a liquid crystal display device.
For example, in a liquid crystal display device which is one of them, the counter electrode potential (common potential) is set at regular intervals to prevent deterioration of the liquid crystal material, to eliminate display unevenness such as flicker, and to maintain display quality. ) With the polarity of the voltage applied to the pixel electrode reversed. Such a driving method is called inversion driving.
反転駆動の例としては、フレーム反転駆動、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、ドット反転駆動、コモン反転駆動などが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。 Examples of inversion driving include frame inversion driving, source line inversion driving, gate line inversion driving, dot inversion driving, common inversion driving, and the like (for example, see Patent Document 1).
フレーム反転駆動は、1フレーム期間毎に、コモン電位に対して画素電極に印加される電圧の極性を反転させる駆動方法である。フレーム反転駆動の表示パターン図を図8に示す。なお、図8に示す表示パターン図は、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として示している。フレーム反転駆動は、極性反転周期が長いため、フリッカが視認されやすい。そこで、フリッカを低減させるために、フレーム反転駆動に加えて、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、ドット反転駆動などを組み合わせるといった方法が一般的に採用されている。
The frame inversion driving is a driving method in which the polarity of the voltage applied to the pixel electrode is inverted with respect to the common potential for each frame period. A display pattern diagram of frame inversion driving is shown in FIG. The display pattern diagram shown in FIG. 8 shows an example of a model screen of
ゲートライン反転駆動は、隣接するゲート線毎に各画素に印加される電圧の極性を反転させる駆動方法である。ゲートライン反転駆動の表示パターン図を図9に示す。なお、図9に示す表示パターン図は、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として示している。
The gate line inversion driving is a driving method for inverting the polarity of the voltage applied to each pixel for each adjacent gate line. A display pattern diagram of gate line inversion driving is shown in FIG. In addition, the display pattern diagram shown in FIG. 9 shows a case of a model screen of
ソースライン反転駆動は、隣接するソース線毎に各画素に印加される電圧の極性を反転させる駆動方法である。ソースライン反転駆動の表示パターン図を図10に示す。なお、図10に示す表示パターン図は、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として示している。
Source line inversion driving is a driving method in which the polarity of a voltage applied to each pixel is inverted for each adjacent source line. A display pattern diagram of source line inversion driving is shown in FIG. Note that the display pattern diagram shown in FIG. 10 shows an example of a model screen of
ドット反転駆動は、隣り合った画素間で印加される電圧の極性を反転させる駆動方法であり、ソースライン反転駆動とゲートライン反転駆動を組み合わせた駆動方法である。ドット反転駆動の表示パターン図を図11に示す。なお、図11に示す表示パターン図は、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として示している。
The dot inversion driving is a driving method that inverts the polarity of a voltage applied between adjacent pixels, and is a driving method that combines source line inversion driving and gate line inversion driving. FIG. 11 shows a display pattern diagram of dot inversion driving. The display pattern diagram shown in FIG. 11 shows an example of a model screen of
ところで、上記のフレーム反転駆動、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、ドット反転駆動などを採用した場合、ソース信号線に書き込まれる映像信号の電位の振れ幅は、反転駆動を行わない場合(コモン電位に対して画素電極に印加される電圧の極性を片極性で、つまり、極性を変えないで駆動する場合)に比べて2倍必要となる。よって、反転駆動を行わない場合(コモン電位に対して画素電極に印加される電圧の極性を片極性で駆動する場合)で駆動する場合に比べて、駆動回路の高耐圧化が必要であると同時に、消費電力も大きくなってしまう。そこで、フレーム反転駆動やゲートライン反転駆動の場合、さらにコモン反転駆動を採用することもある。 By the way, when the above-described frame inversion driving, source line inversion driving, gate line inversion driving, dot inversion driving, or the like is adopted, the fluctuation width of the potential of the video signal written to the source signal line is not inversion driving (common). The polarity of the voltage applied to the pixel electrode with respect to the potential is unipolar, that is, twice as compared with the case of driving without changing the polarity. Therefore, it is necessary to increase the withstand voltage of the drive circuit as compared with the case of driving without inversion driving (when the polarity of the voltage applied to the pixel electrode with respect to the common potential is driven with one polarity). At the same time, power consumption increases. Therefore, in the case of frame inversion driving or gate line inversion driving, common inversion driving may be further employed.
コモン反転駆動は、画素電極の電位の極性反転のタイミングと同期してコモン電位の極性を反転させる駆動方法であり、コモン反転駆動を行うことによって、ソース信号線に書き込まれる映像信号の電位の振れ幅を半減させることができる。 The common inversion driving is a driving method in which the polarity of the common potential is inverted in synchronization with the timing of the polarity inversion of the potential of the pixel electrode. By performing the common inversion driving, the fluctuation of the potential of the video signal written to the source signal line The width can be halved.
また、液晶表示装置のみでなく、EL表示装置においても、EL素子の寿命を延ばすなどの目的で反転駆動を行う場合がある(例えば、特許文献2参照)。
上述したとおり、フレーム反転駆動、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、ドット反転駆動などを採用した場合、ソース信号線に書き込まれる映像信号の電位の振れ幅は、片極性で駆動する場合、つまり極性を変えないで駆動する場合、に比べて2倍必要となる。よって、片極性で駆動する場合に比べて、駆動回路の高耐圧化が必要であると同時に、消費電力も大きくなってしまう。消費電力が大きいなどの問題を解決するために、フレーム反転駆動やゲートライン反転駆動にコモン反転駆動を採用することを行っているが、その場合であっても、片極性の場合と比較するとまだ、消費電力は大きくなっている。 As described above, when frame inversion drive, source line inversion drive, gate line inversion drive, dot inversion drive, etc. are adopted, the amplitude of the potential of the video signal written to the source signal line is, in other words, when driving with one polarity, When driving without changing the polarity, twice as much is required. Therefore, as compared with the case of driving with unipolarity, it is necessary to increase the breakdown voltage of the drive circuit, and at the same time, power consumption increases. In order to solve problems such as high power consumption, common inversion drive is adopted for frame inversion drive and gate line inversion drive. The power consumption is increasing.
このように、反転駆動を行う場合には、片極性で駆動を行う場合と比較して消費電力が大きくなってしまう。 As described above, in the case of performing inversion driving, the power consumption becomes larger than in the case of driving with one polarity.
そこで、本発明は、消費電力を低減した表示装置及びそれを用いた電子機器を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a display device with reduced power consumption and an electronic device using the display device.
本発明は、反転駆動を行う表示装置であって、映像信号を供給する配線(ソース信号線)に、正の電荷を蓄積する容量素子と、負の電荷を蓄積する容量素子とを並列に接続可能とし、各容量素子に蓄積した正又は負の電荷を反転駆動を行う際に交互に放電させることにより、配線容量の充電に利用して消費電力を低減することを要旨とする。 The present invention is a display device that performs inversion driving, and a capacitor element that accumulates positive charges and a capacitor element that accumulates negative charges are connected in parallel to a wiring (source signal line) for supplying a video signal. The gist is to reduce power consumption by charging the wiring capacitance by alternately discharging positive or negative charges accumulated in each capacitor element when performing inversion driving.
本発明の一は、映像信号が入力される配線(ソース信号線)と、該配線に並列に接続する第1の容量素子と、第2の容量素子と、画素を有する表示装置である。第1の容量素子と配線との間には、前記両者の導通状態と非導通状態を制御する第1のスイッチが設けられている。また、第2の容量素子と配線との間には、前記両者の導通状態と非導通状態を制御する第2のスイッチが設けられている。画素と配線は接続可能に配置され、映像信号が画素に入力されるようになっている。 One embodiment of the present invention is a display device including a wiring (source signal line) to which a video signal is input, a first capacitor element connected in parallel to the wiring, a second capacitor element, and a pixel. Between the first capacitor element and the wiring, a first switch for controlling the conduction state and the non-conduction state of the two is provided. A second switch is provided between the second capacitor element and the wiring to control the conductive state and the non-conductive state of the two. The pixel and the wiring are arranged so as to be connectable, and a video signal is input to the pixel.
第1の容量素子は正の電荷を保存する機能を有し、第2の容量素子は負の電荷を保存する機能を有する。 The first capacitor element has a function of storing positive charges, and the second capacitor element has a function of storing negative charges.
また、本発明の表示装置は、液晶表示装置に適用することが好ましい。 The display device of the present invention is preferably applied to a liquid crystal display device.
本発明の表示装置は、第1の容量素子、第2の容量素子、第1のスイッチ、第2のスイッチを有することによって、反転駆動を行う際に、第1の容量素子に正の電荷を保存し、第2の容量素子に負の電荷を保存し、保存した電荷を正電荷と負電荷との反転の際に有効に利用することによって消費電力を低減することができる。 The display device of the present invention includes the first capacitor element, the second capacitor element, the first switch, and the second switch, so that when the inversion drive is performed, positive charge is applied to the first capacitor element. Power consumption can be reduced by storing, storing negative charge in the second capacitor element, and effectively using the stored charge when the positive charge and the negative charge are inverted.
本発明の実施の形態及び実施例について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Embodiments and examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.
本発明の実施の形態について図1を用いて説明する。
本発明の表示装置は、ソース信号線101に第1のスイッチ106の一方の端子及び第2のスイッチ108の一方の端子が電気的に接続されている。そして、第1のスイッチ106の他方の端子には、第1の容量素子107の第1の電極が電気的に接続され、第2のスイッチ108の他方の端子には、第2の容量素子109の第1の電極が電気的に接続されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the display device of the present invention, one terminal of the
ソース信号線101には、複数の画素102〜105が電気的に接続されており、ソース信号線駆動回路100から出力された映像信号が複数の画素102〜105に書き込まれる。なお、ここでは、ソース信号線101に電気的に接続される複数の画素の数が4つの場合について例示したが、ソース信号線に電気的に接続される画素の数は特に4つに限定されない。n行×m列の表示装置の場合、1つのソース信号線に電気的に接続される画素の数はn個になる。なお、n、mは1以上の自然数である。
A plurality of
なお、図1では、ソース信号線駆動回路100と画素部110との間の領域111において、第1の容量素子107が第1のスイッチ106を介してソース信号線101に電気的に接続され、第2の容量素子109が第2のスイッチ108を介してソース信号線101に電気的に接続されている場合について示しているが、この場合に限定されない。
Note that in FIG. 1, in a
例えば、図2に示すように、ソース信号線駆動回路100とは逆側のソース信号線101の端部付近の領域(画素部110を介してソース信号線駆動回路100と対向する領域)112において、第1の容量素子107が第1のスイッチ106を介してソース信号線101に電気的に接続され、第2の容量素子109が第2のスイッチ108を介してソース信号線101に電気的に接続されていてもよい。
For example, as shown in FIG. 2, in a region near the end of the
また、図3に示すように、ソース信号線駆動回路100と画素部110との間の領域111において、第1の容量素子107が第1のスイッチ106を介してソース信号線101に電気的に接続され、ソース信号線駆動回路100とは逆側のソース信号線101の端部付近の領域(画素部110を介してソース信号線駆動回路100と対向する領域)112において、第2の容量素子109が第2のスイッチ108を介してソース信号線101に電気的に接続されていてもよい。
In addition, as illustrated in FIG. 3, in the
また、図4に示すように、第1の容量素子107、第2の容量素子109の代わりに第1の容量用トランジスタ117、第2の容量用トランジスタ119を設けるようにしても良い。第1の容量用トランジスタ117、第2の容量用トランジスタ119はそれぞれソース電極とドレイン電極が互いに電気的に接続されており、第1の容量用トランジスタ117、第2の容量用トランジスタ119はオンすると、ゲート電極とチャネル形成領域との間に容量が形成される。このような容量用トランジスタの断面構造は、図12(A)に示すように通常の薄膜トランジスタの断面構造と変わらない。図12(A)において、容量用トランジスタはゲート電極604とゲート絶縁膜603とチャネル形成領域を有する半導体膜601を含む。
As shown in FIG. 4, a
なお、上記の構成のように、ゲート絶縁膜603を用いた容量だと、トランジスタのしきい値電圧の変動に応じて、容量素子として機能しないなどの影響を受けるため、半導体膜601のゲート電極604と重なる領域602に、不純物元素を添加してもよい(図12(B)参照)。このようにすると、トランジスタのしきい値電圧とは無関係に容量が形成される。この場合の等価回路図は図12(C)のように表すことができる。
Note that a capacitor using the
図4では、第1の容量用トランジスタ117と第2の容量用トランジスタ119とが共にN型の薄膜トランジスタである場合について示している。この場合、第1の容量用トランジスタ117は正の電荷を保存する機能を有するため、第1の容量用トランジスタ117のゲート電極が第1のスイッチ106を介してソース信号線101に電気的に接続されるようにする。そして、第2の容量用トランジスタ119は負の電荷を保存する機能を有するため、第2の容量用トランジスタ119のソース電極及びドレイン電極が第2のスイッチ108を介してソース信号線101に電気的に接続されるようにする。
FIG. 4 shows the case where both the
第1の容量用トランジスタと第2の容量用トランジスタとが共にP型の薄膜トランジスタとする場合について図5に示す。この場合、第1の容量用トランジスタ127はソース電極及びドレイン電極が第1のスイッチ106を介してソース信号線101に電気的に接続されるようにし、第2の容量用トランジスタ129は、ゲート電極が第2のスイッチ108を介してソース信号線101に電気的に接続されるようにする。
FIG. 5 shows the case where the first capacitor transistor and the second capacitor transistor are both P-type thin film transistors. In this case, the
以下に、図6を用い、本実施の形態の表示装置の駆動方法について説明する。図6は、ソース信号線101における電位の変化を示す図である。なお、以下においては期間1〜期間6の6つの期間に分けて説明する。
Hereinafter, a driving method of the display device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a change in potential in the
まず、期間1において、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108をオフとする。そして、ソース信号線駆動回路100から正の電位V1を有する映像信号をソース信号線101に入力する。第1のスイッチ106、第2のスイッチ108はオフとなっているため、ソース信号線101の電位はV1となる。
First, in the
期間2において、第1のスイッチ106をオンにする。すると、第1のスイッチ106がオンになったことにより、第1の容量素子107がソース信号線101と導通状態となる。そして、第1の容量素子107に正の電荷が徐々に蓄積されていき、第1の容量素子107には正の電圧V2が保存され、ソース信号線101の電位はV3となる。ここで、V1=V2+V3であるとする。
In the
期間3において、第1のスイッチ106をオフにし、第2のスイッチ108をオンにする。すると、第1のスイッチ106がオフになったことによって、第1の容量素子107はソース信号線101と非導通状態となり、期間2において第1の容量素子107に保存された正の電圧V2は第1の容量素子107に保存された状態のままとなる。また、第2のスイッチ108がオンになったことによって、第2の容量素子109はソース信号線101と導通状態となり、予め第2の容量素子109に保存しておいた負の電圧V6に対応する電荷がソース信号線101に放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線101の電位はV4となる。なお、図6においては、V4がコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV4がコモン電位と等しくなる必要はない。図6においては、|V3|=|V6|である場合を例にして説明したため、V4がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the
期間4において、第2のスイッチ108をオフにする。そして、ソース信号線駆動回路100から負の電位V5を有する映像信号をソース信号線101に入力する。すると、第1のスイッチ106及び第2のスイッチ108はオフとなっているため、ソース信号線101の電位はV5となる。
In the period 4, the
期間5において、第2のスイッチ108をオンにする。すると、第2のスイッチ108がオンになったことにより、第2の容量素子109がソース信号線101と導通状態となる。そして、第2の容量素子109に負の電荷が徐々に蓄積されていき、第2の容量素子109には負の電圧V6が保存され、ソース信号線101の電位はV7となる。ここで、V5=V6+V7であるとする。
In the period 5, the
期間6において、第1のスイッチ106をオンにし、第2のスイッチ108をオフにする。すると、第2のスイッチ108がオフになったことによって、第2の容量素子109はソース信号線101と非導通状態となり、期間5において第2の容量素子109に保存された負の電圧V6は第2の容量素子109に保存された状態のままとなる。また、第1のスイッチ106がオンになったことによって、第1の容量素子107はソース信号線101と導通状態となり、期間2において第1の容量素子107に保存されていた正の電圧V2に対応する電荷がソース信号線101に放電される。第1の容量素子107に保存されていた正の電圧V2に対応する電荷の放電により、ソース信号線101の電位はV8となる。なお、図6においては、V8がコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV8がコモン電位になる必要はない。図6においては、|V2|=|V7|である場合を例にして説明したため、V8がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the period 6, the
以上で説明した期間1〜期間6における駆動方法が本発明の表示装置の基本的な駆動方法である。
The driving method in the
以上で説明した本発明の表示装置は、正の電位V1から負の電位V5に書き換える際に、第2の容量素子109に保存した負の電圧を利用するため、ソース信号線駆動回路100からソース信号線101に供給する電荷量は少なくてすむ。よって、消費電力を低下させることができる。この点について以下に従来例と比較して説明する。
Since the display device of the present invention described above uses the negative voltage stored in the
図7は従来の反転駆動における、ソース信号線の電位の変化を示す図である。従来の反転駆動においては、正の電位V1から負の電位V5に反転駆動を行う際には、ソース信号線駆動回路からソース信号線にV5−V1の電圧に対応する電荷を供給する必要があった。 FIG. 7 is a diagram showing a change in the potential of the source signal line in the conventional inversion driving. In the conventional inversion drive, when the inversion drive is performed from the positive potential V 1 to the negative potential V 5 , a charge corresponding to the voltage V 5 -V 1 is supplied from the source signal line drive circuit to the source signal line. There was a need to do.
これに対し、本発明の表示装置を用いて反転駆動を行う場合について以下に説明する。まず、正の電位V1から負の電位V5に反転駆動を行う際には、期間2において、第1の容量素子107に正の電圧V2を保存することによってソース信号線101の電位はV3(=V1−V2)となり、期間3において、第2の容量素子109に保存されている負の電圧V6をソース信号線101に放電することによって、ソース信号線101の電位はV4(=V3+V6)となる。よって、期間4においてソース信号線駆動回路100からソース信号線101に供給する電荷はV5−V4の電圧に対応する量となる。
On the other hand, the case where inversion driving is performed using the display device of the present invention will be described below. First, when the inversion drive is performed from the positive potential V 1 to the negative potential V 5 , the potential of the
ここで、図6を見ればわかるように、V1>V4であるから、|V5−V1|>|V5−V4|となり、ソース信号線駆動回路100からソース信号線101に供給する電荷量は、本発明の表示装置を用いて反転駆動を行った場合のほうが従来の反転駆動と比較して少ないことがわかる。よって、正の電位V1から負の電位V5に反転駆動を行う際には、本発明の表示装置を用いて反転駆動を行うことにより、従来の反転駆動と比較して低消費電力化することができる。
Here, as can be seen from FIG. 6, since V 1 > V 4 , | V 5 −V 1 |> | V 5 −V 4 |, and the source signal
また、逆に負の電位V5から正の電位V1に書き換える際にも、第1の容量素子107に保存した正の電圧を利用するため、ソース信号線駆動回路100からソース信号線101に供給する電荷量は少なくてすむ。よって、低消費電力化することができる。
Conversely, when the negative potential V 5 is rewritten to the positive potential V 1 , the positive voltage stored in the
負の電位V5から正の電位V1に反転駆動を行う際には、従来の反転駆動では、図7からわかるように、ソース信号線駆動回路からソース信号線にV1−V5の電圧を供給する必要があった。 Negative when performing inversion driving from potential V 5 at a positive potential V 1 was, in the conventional inversion driving, as can be seen from Figure 7, the voltage of V 1 -V 5 from the source signal line driver circuit to the source signal line There was a need to supply.
これに対し、本発明の表示装置を用いて反転駆動を行う場合、負の電位V5から正の電位V1に反転駆動を行う際には、期間5において、第2の容量素子109に負の電圧V6を保存することによってソース信号線101の電位はV7(=V5−V6)となり、期間6において、第1の容量素子107に保存されている正の電圧V2に対応する電荷をソース信号線101に放電することによって、ソース信号線101の電位はV8(=V7+V2)となり、その後正の電位V1まで電位を上昇させる。よって、負の電位V5から正の電位V1に反転駆動を行う際にソース信号線駆動回路100からソース信号線101に供給する電荷はV1−V8の電圧に対応する量となる。
On the other hand, in the case where inversion driving is performed using the display device of the present invention, when the inversion driving is performed from the negative potential V 5 to the positive potential V 1 , the
ここで、図6を見ればわかるように、V8>V5であるから、(V1−V5)>(V1−V8)となり、ソース信号線駆動回路からソース信号線に供給する電荷量は、本発明の表示装置を用いて反転駆動を行った場合のほうが従来の反転駆動と比較して少ないことがわかる。よって、負の電位V5から正の電位V1に反転駆動を行う際にも、本発明の表示装置を用いて反転駆動を行うことにより、従来の反転駆動と比較して消費電力を低下させることができる。 Here, as can be seen from FIG. 6, since V 8 > V 5 , (V 1 −V 5 )> (V 1 −V 8 ), and the source signal line driver circuit supplies the source signal lines. It can be seen that the amount of charge is smaller when the inversion drive is performed using the display device of the present invention as compared with the conventional inversion drive. Therefore, also when performing inversion driving from the negative potential V 5 to the positive potential V 1 , power consumption is reduced by performing inversion driving using the display device of the present invention compared to conventional inversion driving. be able to.
以上で説明したように、本発明の表示装置は、第1のスイッチ106、第2のスイッチ108、第1の容量素子107、第2の容量素子109によって期間2および期間3の動作や期間5および期間6の動作を行うことにより、反転駆動を行う際にソース信号線に入力する映像信号の電位の振れ幅を少なくすることができる。よって、消費電力を低下させることができる。
As described above, the display device of the present invention includes the
本実施例においては、本発明を実施した表示装置の具体的な構成について図13を用いて説明する。 In this embodiment, a specific structure of a display device embodying the present invention will be described with reference to FIG.
図13に本発明の表示装置例の概略図を示す。本発明の表示装置は、画素部11、第1の駆動回路12、第2の駆動回路13を有する。画素部11は複数の画素15を有し、各画素15はトランジスタ73、容量素子75、および液晶素子74を含む。第1の駆動回路12はソース信号線駆動回路であり、第1の駆動回路12からソース信号線S1〜Smに映像信号が出力される。また、第2の駆動回路13はゲート信号線駆動回路であり、第2の駆動回路13からゲート信号線G1〜Gnに走査信号が出力される。第1の駆動回路12、第2の駆動回路13は画素部11が形成されている基板と同じ基板上に設けられていてもよいし、画素部11が形成されている基板と異なる基板上に設けられていてもよい。なお、第1の駆動回路12、第2の駆動回路13を薄膜トランジスタで形成すれば、第1の駆動回路12、第2の駆動回路13を画素部11が形成されている基板と同じ基板上に設けることができる。
FIG. 13 shows a schematic diagram of an example of a display device of the present invention. The display device of the present invention includes a
そして、領域20において、各ソース信号線には、第1のスイッチ16の一方の端子と第2のスイッチ18の一方の端子が並列に電気的に接続されている。第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18は例えば薄膜トランジスタなどのトランジスタで形成されている。
In the
第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18をトランジスタで構成した場合について図14に示す。なお、図14は第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18をトランジスタで構成し、第1のトランジスタ26、第2のトランジスタ28とした部分のみが図13と異なる。よって、それ以外の部分については、図13と同じ符号で示すものとする。
FIG. 14 shows the case where the
また、第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18をNチャネル型のトランジスタとPチャネル型のトランジスタの相補型の回路(CMOS回路)で構成した場合について図15に示す。なお、図15は第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18をCMOS回路で構成し、第1のCMOS回路36、第2のCMOS回路38とした部分のみが図13と異なる。よって、それ以外の部分については、図13と同じ符号で示すものとする。
Further, FIG. 15 shows the case where the
第1のスイッチ16の他方の端子には正の電荷を保存するための第1の容量素子17の第1の電極が電気的に接続され、第2のスイッチ18の他方の端子には負の電荷を保存するための第2の容量素子19の第1の電極が電気的に接続されている。なお、図13〜15においては、各ソース信号線に電気的に接続されている第1の容量素子17の第2の電極は全て同じ配線に電気的に接続され、各ソース信号線に電気的に接続されている第2の容量素子19の第2の電極も全て同じ配線に電気的に接続されている場合について示してあるが、これに限定されない。第1の容量素子17の第2の電極、第2の容量素子19の第2の電極は、それぞれ一定の電位に保たれていればよい。よって、第1の容量素子17及び第2の容量素子19の第2の電極は接地されていても良い。
The other terminal of the
そして、第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18の導通(オン)と非導通(オフ)が第3の駆動回路14によって制御されている。なお、第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18を制御する第3の駆動回路14は、画素部11が形成されている基板と同一の基板上に設けられていてもよいし、画素部11が形成されている基板とは別の基板に設け、画素部が形成されている基板の外部から第1のスイッチ16及び第2のスイッチ18を制御する信号を入力するようにしてもよい。なお、第3の駆動回路14を薄膜トランジスタで形成すれば、第3の駆動回路14を画素部11が形成されている基板と同じ基板上に設けることができる。また、ここでは、第1のスイッチ16と第2のスイッチ18を同じ駆動回路で制御している場合について示しているが、第1のスイッチ16、第2のスイッチ18はそれぞれ別な駆動回路で制御するようにしてもよい。
The
なお、図13では、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12と画素部11との間の領域20において、第1の容量素子17が第1のスイッチ16を介してソース信号線に電気的に接続され、第2の容量素子19が第2のスイッチ18を介してソース信号線に電気的に接続されている場合について示しているが、この場合に限定されない。
In FIG. 13, in the
図16に示すように、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12とは逆側のソース信号線の端部付近の領域(画素部11を介して第1の駆動回路12と対向する領域)21において、第1の容量素子17が第1のスイッチ16を介してソース信号線に電気的に接続され、第2の容量素子19が第2のスイッチ18を介してソース信号線に電気的に接続されていてもよい。この場合、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12とは逆側のソース信号線の端部付近の領域(画素部11を介して第1の駆動回路12と対向する領域)21には、他の回路が設けられていないため、容量素子を大きく形成する(電極の面積を大きくする)ことが可能である。よって、そのぶん容量素子に保存できる電荷量を大きくすることができるため、容量素子に多くの電荷を保持し、保持した電荷を反転駆動において利用することで、ソース信号線駆動回路が出力する電荷を少なくして効率よく駆動を行うことができる。
As shown in FIG. 16, the region near the end of the source signal line opposite to the first drive circuit (source signal line drive circuit) 12 (opposite the
また、図17に示すように、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12と画素部11との間の領域22において、第1の容量素子17が駆動回路23によって制御されている第1のスイッチ16を介してソース信号線に電気的に接続され、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12とは逆側のソース信号線の端部付近の領域(画素部11を介して第1の駆動回路12と対向する領域)25において、第2の容量素子19が駆動回路24によって制御されている第2のスイッチ18を介してソース信号線に電気的に接続されていてもよい。
In addition, as shown in FIG. 17, in the
また、図17において、第1のスイッチ16と第2のスイッチ18、第1の容量素子17と第2の容量素子19の位置が入れ替わってもよい。つまり、領域22において、第2の容量素子19が第2のスイッチ18を介してソース信号線に電気的に接続され、領域25において、第1の容量素子17が第1のスイッチ16を介してソース信号線に電気的に接続されるようにしてもよい。
In FIG. 17, the positions of the
本実施例では、ゲートライン反転駆動に本発明を適用した場合の駆動方法について説明する。 In this embodiment, a driving method when the present invention is applied to gate line inversion driving will be described.
ゲートライン反転駆動の表示パターン図を図9に示す。なお、図9に示す表示パターン図は、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として示している。そして、以下においては、説明を簡略化するため表示画素3行×4列の場合を例として駆動方法の説明を行うこととする。
A display pattern diagram of gate line inversion driving is shown in FIG. In addition, the display pattern diagram shown in FIG. 9 shows a case of a model screen of
ゲートライン反転駆動は、図9に示すように、隣り合うゲート信号線が互いに逆の極性を有するように各画素に映像信号が印加される。つまり、1ゲート信号線を書き込む度にソース信号線に書き込む映像信号の極性を反転させている。そして、N+1フレーム目ではNフレーム目とは逆の極性を有する映像信号が各画素に印加される。つまり、各画素に印加される映像信号の極性は1フレーム毎に異なるようにしている。なお、Nは1以上の自然数である。 In the gate line inversion drive, as shown in FIG. 9, a video signal is applied to each pixel so that adjacent gate signal lines have opposite polarities. That is, every time one gate signal line is written, the polarity of the video signal written to the source signal line is reversed. In the (N + 1) th frame, a video signal having a polarity opposite to that of the Nth frame is applied to each pixel. That is, the polarity of the video signal applied to each pixel is different for each frame. N is a natural number of 1 or more.
ゲートライン反転駆動方法に本発明を適用した場合のタイミングチャートを図18に示す。図18を用いてゲートライン反転駆動方法に本発明を適用した場合の駆動方法について説明する。なお、図18のタイミングチャートにおいてソース信号線の電位の変化を示す図は、ソース信号線S1〜Smのなかの任意の1本のソース信号線Sxにおける電位の変化を示しているものであり、以下においては、このソース信号線Sxに着目して説明を行う。なお、xは、1≦x≦mであるものとする。 FIG. 18 shows a timing chart when the present invention is applied to the gate line inversion driving method. A driving method when the present invention is applied to the gate line inversion driving method will be described with reference to FIG. Note that those figures, which shows a change in potential at any one source signal line S x of among the source signal line S 1 to S m that indicates the change in the potential of the source signal line in the timing chart of FIG. 18 In the following description, the source signal line Sx will be described. Note that x is 1 ≦ x ≦ m.
まず、期間1において、第1のスイッチ、第2のスイッチをオフとする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から正の電位V1を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。ソース信号線Sxに電気的に接続されている第1のスイッチ、第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線Sxの電位はV1となる。
First, in the
また、期間1において、1行目のゲート信号線にオンの信号を入力する。すると、1行目のゲート信号線に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、1行目のゲート信号線に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第1行目の画素には、正の電位V1が書き込まれる。
In
期間2において、第1のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオンになったことにより、第1の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第1の容量素子に正の電荷が徐々に蓄積されていき、第1の容量素子には正の電圧V2が保存され、ソース信号線Sxの電位はV3となる。ここで、V1=V2+V3であるとする。
In
期間3において、第1のスイッチをオフにし、第2のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオフになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間2において第1の容量素子に保存された正の電圧V2は第1の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第2のスイッチがオンになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、予め第2の容量素子に保存しておいた負の電圧V6に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV4となる。なお、図18においては、V4がコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV4がコモン電位になる必要はない。図18においては、|V3|=|V6|である場合を例にして説明したため、V4がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the
期間4において、第2のスイッチをオフにする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から負の電位V5を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。すると、第1及び第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線Sxの電位はV5となる。 In the period 4, the second switch is turned off. Then, a video signal having a negative potential V 5 is input from the first driving circuit (source signal line driving circuit) 12 to the source signal line S x . Then, the first and second switches for being turned off, the potential of the source signal line S x becomes V 5.
また、期間4において、2行目のゲート信号線G2にオンの信号を入力する。すると、2行目のゲート信号線G2に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、2行目のゲート信号線G2に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第2行目の画素には、負の電位V1が入力される。 Further, in the period 4, and inputs the second row on signal to the gate signal line G 2 in. Then, the thin film transistor is turned on with the pixel to the gate signal line G 2 in the second row are electrically connected, the second line source signal to each pixel is electrically connected to the gate signal line G 2 in Video signals are input from the signal lines of the lines S 1 to S m . Therefore, in the second row of pixels is electrically connected to the source signal line S x, negative potential V 1 is inputted.
期間5において、第2のスイッチをオンにする。すると、第2のスイッチがオンになったことにより、第2の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第2の容量素子に負の電荷が徐々に蓄積されていき、第2の容量素子には負の電圧V6が保存され、ソース信号線Sxの電位はV7となる。ここで、V5=V6+V7であるとする。 In a period 5, the second switch is turned on. Then, since the second switch is turned on, the second capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx . Then, negative charges are gradually accumulated in the second capacitor element, the negative voltage V 6 is stored in the second capacitor element, and the potential of the source signal line S x becomes V 7 . Here, it is assumed that V 5 = V 6 + V 7 .
期間6において、第1のスイッチをオンにし、第2のスイッチをオフにする。すると、第2のスイッチがオフになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間5において第2の容量素子に保存された負の電圧V6は第2の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第1のスイッチがオンになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、期間2において第1の容量素子に保存された正の電圧V2に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV8となる。なお、図18においては、V8がコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV8がコモン電位になる必要はない。図18においては、|V2|=|V7|である場合を例にして説明したため、V8がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the period 6, the first switch is turned on and the second switch is turned off. Then, when the second switch is turned off, the second capacitor element is brought out of conduction with the source signal line Sx, and the negative voltage V 6 stored in the second capacitor element in the period 5 is the second voltage element. It remains in the state stored in the second capacitive element. In addition, when the first switch is turned on, the first capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx, and corresponds to the positive voltage V 2 stored in the first capacitor element in the
期間7において、第1のスイッチ、第2のスイッチをオフとする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から正の電位V1を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。第1のスイッチ、第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線の電位はV1となる。 In the period 7, the first switch and the second switch are turned off. Then, a video signal having a positive potential V 1 is input from the first driving circuit (source signal line driving circuit) 12 to the source signal line S x . Since the first switch, the second switch is off, the potential of the source signal line becomes V 1.
また、期間7において、3行目のゲート信号線G3にオンの信号を入力する。すると、3行目のゲート信号線G3に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、3行目のゲート信号線G3に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第3行目の画素には、正の電位V1が書き込まれる。 In a period 7, an ON signal is input to the gate signal line G 3 in the third row. Then, the thin film transistor is turned on with the pixel to the gate signal line G 3 of the third row are electrically connected, a source signal to each pixel is electrically connected to the gate signal line G 3 in the third row Video signals are input from the signal lines of the lines S 1 to S m . Therefore, in the third row of pixels that are electrically connected to the source signal line S x, positive potential V 1 is written.
期間8において、第1のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオンになったことにより、第1の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第1の容量素子に正の電荷が徐々に蓄積されていき、第1の容量素子には正の電圧V2が保存され、ソース信号線Sxの電位はV3となる。 In period 8, the first switch is turned on. Then, since the first switch is turned on, the first capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx . Then, will gradually accumulate positive charges in the first capacitor element, the first capacitor positive voltage V 2 is stored, the potential of the source signal line S x becomes V 3.
期間9において、第1のスイッチをオフにし、第2のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオフになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間8において第1の容量素子に保存された正の電圧V2は第1の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第2のスイッチがオンになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、期間5において第2の容量素子に保存しておいた負の電圧V6に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV4となる。 In the period 9, the first switch is turned off and the second switch is turned on. Then, when the first switch is turned off, the first capacitor element is brought out of conduction with the source signal line Sx, and the positive voltage V 2 stored in the first capacitor element in the period 8 is It remains in the state stored in one capacitor element. In addition, when the second switch is turned on, the second capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx, and the negative voltage V 6 stored in the second capacitor element in the period 5 is set. Corresponding charges are discharged to the source signal line Sx . By discharging the charges, the potential of the source signal line S x becomes V 4.
以上で説明した期間1〜期間9までの動作を行うことによって、1フレームの書き込みが終了する。
By performing the operations from the
なお、期間7、期間8、期間9における第1のスイッチおよび第2のスイッチのオンオフの動作は、期間1、期間2、期間3における第1のスイッチおよび第2のスイッチのオンオフの動作と同様である。よって、ソース信号線の電位変化のみに着目した場合、期間7、期間8、期間9の電位変化はそれぞれ期間1、期間2、期間3の電位変化と同じとなっている。
Note that the on / off operation of the first switch and the second switch in the periods 7, 8, and 9 is similar to the on / off operation of the first switch and the second switch in the
そして、期間1において第1行目の画素への映像信号の書き込みが行われ、期間4において第2行目の画素への映像信号の書き込みが行われ、期間7において第3行目の画素への映像信号の書き込みが行われていることからわかるように、期間2と期間3と期間4を合わせた期間、期間5と期間6と期間7を合わせた期間が1ライン期間に相当する。
Then, video signals are written to the pixels in the first row in
なお、以上においては、説明を簡単にするために表示画素n行×m列のうち3行×4列の場合について説明したが、n=3、m=4の場合に限られるものではなく、その他の場合においても同様の駆動を行うことができる。 In the above description, the case of 3 rows × 4 columns of display pixels n rows × m columns has been described for the sake of simplicity. However, the present invention is not limited to the case of n = 3, m = 4. Similar driving can be performed in other cases.
ソース信号線の電位の変化に着目すると、期間1〜期間6が1サイクルとなっている。つまり、期間1〜期間6が反転駆動の1サイクルとなっている。よって、n行×m列に拡張する場合には、n行目までの書き込みを行う際に期間1〜期間6を1サイクルとしたソース信号線の電位変化を繰り返し行えばよい。
When attention is paid to the change in the potential of the source signal line, the
以上で説明したように、本発明を適用したゲートライン反転駆動は、期間2および期間3の動作や期間5および期間6の動作が存在することにより、反転駆動を行う際にソース信号線に入力する映像信号の電位の振幅を少なくすることができる。よって、消費電力を低下させることができる。
As described above, the gate line inversion driving to which the present invention is applied is input to the source signal line during the inversion driving because of the operations in the
なお、本実施例で説明した駆動方法を実施するには、例えば実施例1で説明した表示装置を用いて行えばよい。
In order to implement the driving method described in this embodiment, for example, the display device described in
本実施例では、ソースライン反転駆動に本発明を適用した場合の駆動方法について説明する。 In this embodiment, a driving method when the present invention is applied to source line inversion driving will be described.
ソースライン反転駆動の表示パターン図を図10に示す。なお、図10に示す表示パターン図は、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として示している。
A display pattern diagram of source line inversion driving is shown in FIG. Note that the display pattern diagram shown in FIG. 10 shows an example of a model screen of
ソースライン反転駆動は、図10に示すように、隣り合うソース信号線が互いに逆の極性を有するように各画素に映像信号が印加される。そして、N+1フレーム目ではNフレーム目とは逆の極性を有する映像信号が各画素に印加される。つまり、各画素に印加される映像信号の極性は1フレーム毎に異なるようにしている。 In the source line inversion drive, as shown in FIG. 10, a video signal is applied to each pixel so that adjacent source signal lines have opposite polarities. In the (N + 1) th frame, a video signal having a polarity opposite to that of the Nth frame is applied to each pixel. That is, the polarity of the video signal applied to each pixel is different for each frame.
ソースライン反転駆動方法に本発明を適用した場合のタイミングチャートを図19に示す。この図19を用いてソースライン反転駆動方法に本発明を適用した場合の駆動方法について説明する。なお、図19のタイミングチャートにおいてソース信号線の電位の変化を示す図は、ソース信号線S1〜Smのなかの任意の1本のソース信号線Sxにおける電位の変化を示しているものであり、以下においては、このソース信号線Sxに着目して説明を行う。 FIG. 19 shows a timing chart when the present invention is applied to the source line inversion driving method. A driving method when the present invention is applied to the source line inversion driving method will be described with reference to FIG. Note that those figures, which shows a change in potential at any one source signal line S x of among the source signal line S 1 to S m that indicates the change in the potential of the source signal line in the timing chart of FIG. 19 In the following description, the source signal line Sx will be described.
まず、期間1において、第1のスイッチ、第2のスイッチをオフとする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から正の電位V1を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。ソース信号線Sxに電気的に接続されている第1のスイッチ、第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線Sxの電位はV1となる。
First, in the
その後、1行目のゲート信号線G1にオンの信号を入力する。すると、1行目のゲート信号線に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、1行目のゲート信号線G1に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第1行目の画素には、正の電位V1が入力される。そして、1行目のゲート信号線G1への映像信号の書き込みが終わったら、次に第2行目のゲート信号線G2にオンの信号を入力して、第2行目の画素への書き込みを行う。このようにして、第n行目まで書き込みを行う。 Then, enter an ON signal to the first row of the gate signal line G 1. Then, the thin film transistor included in the pixel electrically connected to the gate signal line in the first row is turned on, and the source signal line S is connected to each pixel electrically connected to the gate signal line G1 in the first row. video signals from the signal lines 1 to S m is entered. Therefore, in the first row of pixels is electrically connected to the source signal line S x, positive potential V 1 is inputted. Then, the first row After completing the writing of the video signal to the gate signal line G 1, and then enter the second row on signal to the gate signal line G 2 of, to the second row of pixels Write. In this way, writing is performed up to the nth row.
期間1において、第1〜第n行目までの正の電位を有する映像信号の書き込みが終了すると、期間2へと移る。
When the writing of the video signal having the positive potential from the first to the nth row is completed in the
期間2において、まず第1のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオンになったことにより、第1の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第1の容量素子に正の電荷が徐々に蓄積されていき、第1の容量素子には正の電圧V2が保存され、ソース信号線Sxの電位はV3となる。ここで、V1=V2+V3であるとする。
In
期間3において、第1のスイッチをオフにし、第2のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオフになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間2において第1の容量素子に保存された正の電圧V2は第1の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第2のスイッチがオンになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、予め第2の容量素子に保存しておいた負の電圧V6に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV4となる。なお、図19においては、V4がコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV4がコモン電位になる必要はない。図19においては、|V3|=|V6|である場合を例にして説明したため、V4がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the
期間4において、第2のスイッチをオフにする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から負の電位V5を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。すると、第1及び第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線Sxの電位はV5となる。 In the period 4, the second switch is turned off. Then, a video signal having a negative potential V 5 is input from the first driving circuit (source signal line driving circuit) 12 to the source signal line S x . Then, the first and second switches for being turned off, the potential of the source signal line S x becomes V 5.
そして、1行目のゲート信号線G1にオンの信号を入力する。すると、1行目のゲート信号線G1に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、1行目のゲート信号線G1に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第1行目の画素には、正の電位V1が入力される。そして、1行目のゲート信号線G1への映像信号の書き込みが終わったら、次に第2行目のゲート信号線G2にオンの信号を入力して、第2行目の画素への書き込みを行う。このようにして、第n行目までの書き込みを行う。 Then, enter an ON signal to the first row of the gate signal line G 1. Then, the thin film transistor included in the pixel which is electrically connected to the first row of the gate signal line G 1 is turned on, a source signal to each pixel which is electrically connected to the first row of the gate signal lines G 1 Video signals are input from the signal lines of the lines S 1 to S m . Therefore, in the first row of pixels is electrically connected to the source signal line S x, positive potential V 1 is inputted. Then, the first row After completing the writing of the video signal to the gate signal line G 1, and then enter the second row on signal to the gate signal line G 2 of, to the second row of pixels Write. In this manner, writing up to the nth row is performed.
期間4において、第1〜第n行目までの負の電位を有する映像信号の書き込みが終了すると、期間5へと移る。 When the writing of the video signal having the negative potential from the first to the nth row is completed in the period 4, the period 5 is started.
期間5において、第2のスイッチをオンにする。すると、第2のスイッチがオンになったことにより、第2の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第2の容量素子に負の電荷が徐々に蓄積されていき、第2の容量素子には負の電圧V6が保存され、ソース信号線Sxの電位はV7となる。ここで、V5=V6+V7であるとする。 In a period 5, the second switch is turned on. Then, since the second switch is turned on, the second capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx . Then, negative charges are gradually accumulated in the second capacitor element, the negative voltage V 6 is stored in the second capacitor element, and the potential of the source signal line S x becomes V 7 . Here, it is assumed that V 5 = V 6 + V 7 .
期間6において、第1のスイッチをオンにし、第2のスイッチをオフにする。すると、第2のスイッチがオフになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間5において第2の容量素子に保存された負の電圧V6は第2の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第1のスイッチがオンになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、期間2において第1の容量素子に保存されていた正の電圧V2に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV8となる。なお、図19においては、V8がコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV8がコモン電位になる必要はない。図19においては、|V2|=|V7|である場合を例にして説明したため、V8がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the period 6, the first switch is turned on and the second switch is turned off. Then, when the second switch is turned off, the second capacitor element is brought out of conduction with the source signal line Sx, and the negative voltage V 6 stored in the second capacitor element in the period 5 is the second voltage element. It remains in the state stored in the second capacitive element. In addition, when the first switch is turned on, the first capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx and corresponds to the positive voltage V 2 stored in the first capacitor element in the
以上で説明した期間1〜期間6が1サイクルとなる。このサイクルを繰り返し行っていくことにより、ソースライン反転駆動を行うことができる。図19では、aサイクル目の期間1から次のサイクル(a+1サイクル目)の期間3までの期間の動作について示している。期間1〜期間6の1つのサイクルを繰り返し行っているので、a+1サイクル目の期間1〜期間3における動作は、aサイクル目の期間1から期間3における動作と同じ動作となる。なお、aは1以上の自然数である。
そして、aサイクル目の期間1がNフレームに属するとすると、aサイクル目の期間2〜4がN+1フレームに相当し、aサイクル目の期間5〜a+1サイクル目の期間1がN+2フレームに相当する。そして、a+1サイクル目の期間2〜期間3がN+3フレームに属するものとなる。
Assuming that the
以上で説明したように、本発明を適用したソースライン反転駆動は、期間2および期間3の動作や期間5および期間6の動作が存在することにより、反転駆動を行う際にソース信号線に入力する映像信号の電位の振幅を少なくすることができる。よって、消費電力を低下させることができる。
As described above, the source line inversion driving to which the present invention is applied is input to the source signal line during the inversion driving because of the operations in the
なお、本実施例のようにソースライン反転駆動を行う場合には、各ソース信号線に電気的に接続された第1のスイッチ及び第2のスイッチを制御する際に図20に示すように偶数列同士、奇数列同士をそれぞれ同じ配線に電気的に接続して制御を行えばよい。 In the case of performing source line inversion driving as in the present embodiment, when controlling the first switch and the second switch electrically connected to each source signal line, an even number as shown in FIG. Control may be performed by electrically connecting columns and odd columns to the same wiring.
本実施例では、ドット反転駆動に本発明を適用した場合の駆動方法について説明する。 In this embodiment, a driving method when the present invention is applied to dot inversion driving will be described.
ドット反転駆動の表示パターン図を図11に示す。なお、図11に示す表示パターン図は、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として示している。
FIG. 11 shows a display pattern diagram of dot inversion driving. The display pattern diagram shown in FIG. 11 shows an example of a model screen of
ドット反転駆動では、図11に示すように、縦方向および横方向で隣り合う画素が互いに逆の極性を有するように各画素に映像信号が印加される。隣り合うゲート信号線が互いに逆の極性を有するように各画素に映像信号が印加される。そして、N+1フレーム目ではNフレーム目とは逆の極性を有する映像信号が各画素に印加される。つまり、各画素に印加される映像信号の極性は1フレーム毎に異なるようにしている。 In dot inversion driving, as shown in FIG. 11, a video signal is applied to each pixel so that adjacent pixels in the vertical and horizontal directions have opposite polarities. A video signal is applied to each pixel so that adjacent gate signal lines have opposite polarities. In the (N + 1) th frame, a video signal having a polarity opposite to that of the Nth frame is applied to each pixel. That is, the polarity of the video signal applied to each pixel is different for each frame.
ドット反転駆動は、実施例2で説明したゲートライン反転駆動と実施例3で説明したソースライン反転駆動を組み合わせることによって実施することができる。 The dot inversion driving can be performed by combining the gate line inversion driving described in the second embodiment and the source line inversion driving described in the third embodiment.
本発明を適用したドット反転駆動においても、実施例2や実施例3で説明したように、期間2および期間3の動作や期間5および期間6の動作が存在することにより、反転駆動を行う際にソース信号線に入力する映像信号の電位の振幅を少なくすることができる。よって、消費電力を低下させることができる。
Even in the dot inversion driving to which the present invention is applied, as described in the second and third embodiments, the operations in the
なお、ドット反転駆動は、正の極性の信号が入力された画素と、負の極性の信号が入力された画素とが均一に混ざるため、ソースライン反転駆動やゲートライン反転駆動と比較してさらにちらつきを生じにくくすることができる。 Note that in the dot inversion drive, pixels to which a positive polarity signal is input and pixels to which a negative polarity signal is input are mixed uniformly, and therefore, compared to source line inversion driving and gate line inversion driving. Flickering can be made difficult to occur.
本実施例では、ゲートライン反転駆動とコモン反転駆動を組み合わせた駆動方法に本発明を適用した場合について説明する。 In this embodiment, a case where the present invention is applied to a driving method in which gate line inversion driving and common inversion driving are combined will be described.
ゲートライン反転駆動とコモン反転駆動を組み合わせた駆動方法に本発明を適用した場合のタイミングチャートを図21に示す。この図21を用いてゲートライン反転駆動とコモン反転駆動を組み合わせた駆動方法に本発明を適用した場合について説明する。なお、図21のタイミングチャートにおいてソース信号線の電位の変化を示す図は、ソース信号線S1〜Smのなかの任意の1本のソース信号線Sxにおける電位の変化を示しているものであり、以下においては、このソース信号線Sxに着目して説明を行う。また、基準電位をV0とすることとする。 FIG. 21 shows a timing chart when the present invention is applied to a driving method combining gate line inversion driving and common inversion driving. A case where the present invention is applied to a driving method in which gate line inversion driving and common inversion driving are combined will be described with reference to FIG. Note that those figures, which shows a change in potential at any one source signal line S x of among the source signal line S 1 to S m that indicates the change in the potential of the source signal line in the timing chart of FIG. 21 In the following description, the source signal line Sx will be described. Further, it is assumed that the reference potential as V 0.
まず、期間1において、第1のスイッチ、第2のスイッチをオフとする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から正の電位V1を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。ソース信号線Sxに電気的に接続されている第1のスイッチ、第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線Sxの電位はV1となる。
First, in the
また、期間1において、ソース信号線に書き込む映像信号の極性反転と同期してコモン電位の極性の反転も行う。この際、コモン電位の極性は、映像信号の極性とは逆の極性となるようにする。つまり、映像信号が正の電位である場合、コモン電位は負の電位となるようにする。期間1においては、ソース信号線に書き込む映像信号の電位は正の電位V1であるから、コモン電位は負の電位V15となるようにする。|V1|=|V15|となるように設定すると、ゲートライン反転駆動のみで駆動を行う場合と比較して、ソース信号線に書き込む映像信号の電位は半分となる。なお、ここでは、|V1|=|V15|となるようにV15を設定したが、必ずしもこのような値とする必要はない。
In
また、期間1において、1行目のゲート信号線にオンの信号を入力する。すると、1行目のゲート信号線G1に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、1行目のゲート信号線に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第1行目の画素には、正の電位V1が入力される。
In
期間2において、第1のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオンになったことにより、第1の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第1の容量素子に正の電荷が徐々に蓄積されていき、第1の容量素子には正の電圧V2が保存され、ソース信号線Sxの電位はV3となる。ここで、V1=V2+V3であるとする。
In
また、期間2において、コモン電位を負の電位V17とする。ここでは、|V17|=|V3|となるようにV17の電位を設定したが、必ずしもこのような値とする必要はない。たとえば、期間2においても、期間1と同じコモン電位のまま維持させておいてもよいし、期間2においてコモン電位を基準電位V0としてもよい。
Further, in the
期間3において、第1のスイッチをオフにし、第2のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオフになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間2において第1の容量素子に保存された正の電圧V2は第1の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第2のスイッチがオンになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、予め第2の容量素子に保存しておいた負の電圧V6に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV4となる。なお、図21においては、V4が基準電位V0になる場合について示しているが、必ずしもV4が基準電位V0になる必要はない。図21においては、|V3|=|V6|である場合を例にして説明したため、V4が基準電位V0と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the
また、期間3において、コモン電位を基準電位V0とする。
Further, in the
なお、図21においては、期間2と期間3の二つの期間のそれぞれでコモン電位を変化させている場合について示しているが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば、期間1と同じコモン電位を期間3まで維持させておくようにしてもよいし、期間2においてコモン電位を基準電位V0に等しくなるようにして期間3においてもコモン電位を基準電位V0で維持したままとしてもよい。また、期間2は期間1と同じコモン電位を維持し、期間3において基準電位V0とするようにしてもよい。また、図22のように、期間2において、コモン電位を期間4で入力するコモン電位V11となるようにして、期間2と同じ電位を期間4まで維持するようにしてもよい。なお、コモン電位を変化させる回数が少ない方が消費電力は少なくてすむ。よって、図21に示すコモン電位の変化のさせ方よりも、図22に示すコモン電位の変化のさせ方の方が消費電力を低く抑えることができる。
Note that FIG. 21 illustrates the case where the common potential is changed in each of the two periods, the
期間4において、第2のスイッチをオフにする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から負の電位V5を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。すると、第1及び第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線Sxの電位はV5となる。 In the period 4, the second switch is turned off. Then, a video signal having a negative potential V 5 is input from the first driving circuit (source signal line driving circuit) 12 to the source signal line S x . Then, the first and second switches for being turned off, the potential of the source signal line S x becomes V 5.
また、期間4において、ソース信号線に書き込む映像信号の極性反転と同期してコモン電位の極性の反転も行う。この際、コモン電位の極性は、映像信号の極性とは逆の極性となるようにする。期間4においては、ソース信号線に書き込む映像信号の電位は負の電位V5であるから、コモン電位は正の電位V11となるようにする。|V5|=|V11|となるように設定すると、ゲートライン反転駆動のみで駆動を行う場合と比較して、ソース信号線に書き込む映像信号の電位は半分となる。なお、ここでは、|V5|=|V11|となるようにV11を設定したが、必ずしもこのような値とする必要はない。 In period 4, the polarity of the common potential is also inverted in synchronization with the polarity inversion of the video signal written to the source signal line. At this time, the polarity of the common potential is set to be opposite to the polarity of the video signal. In the period 4, since the potential of the video signal to be written to the source signal line is a negative potential V 5, the common potential is set to be a positive potential V 11. When | V 5 | = | V 11 | is set, the potential of the video signal written to the source signal line is halved as compared with the case of driving only by gate line inversion driving. Here, V 11 is set so that | V 5 | = | V 11 |. However, such a value is not necessarily required.
また、期間4において、2行目のゲート信号線G2にオンの信号を入力する。すると、2行目のゲート信号線G2に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、2行目のゲート信号線G2に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第2行目の画素には、負の電位V5が入力される。 Further, in the period 4, and inputs the second row on signal to the gate signal line G 2 in. Then, the thin film transistor is turned on with the pixel to the gate signal line G 2 in the second row are electrically connected, the second line source signal to each pixel is electrically connected to the gate signal line G 2 in Video signals are input from the signal lines of the lines S 1 to S m . Therefore, in the second row of pixels is electrically connected to the source signal line S x, negative potential V 5 is inputted.
期間5において、第2のスイッチをオンにする。すると、第2のスイッチがオンになったことにより、第2の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第2の容量素子に負の電荷が徐々に蓄積されていき、第2の容量素子には負の電圧V6が保存され、ソース信号線Sxの電位はV7となる。ここで、V5=V6+V7であるとする。 In a period 5, the second switch is turned on. Then, since the second switch is turned on, the second capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx . Then, negative charges are gradually accumulated in the second capacitor element, the negative voltage V 6 is stored in the second capacitor element, and the potential of the source signal line S x becomes V 7 . Here, it is assumed that V 5 = V 6 + V 7 .
また、期間5において、コモン電位を正の電位V13とする。ここでは、|V13|=|V7|となるようにV13の電位を設定したが、必ずしもこのような値とする必要はない。たとえば、期間5においても、期間4と同じコモン電位のまま維持させておいてもよいし、期間5においてコモン電位を基準電位V0としてもよい。 Further, in the period 5, the common potential and positive potential V 13. Here, the potential of V 13 is set so that | V 13 | = | V 7 |. However, such a value is not necessarily required. For example, in the period 5, the same common potential as that in the period 4 may be maintained, or in the period 5, the common potential may be set as the reference potential V 0 .
期間6において、第1のスイッチをオンにし、第2のスイッチをオフにする。すると、第2のスイッチがオフになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間5において第2の容量素子に保存された負の電圧V6は第2の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第1のスイッチがオンになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、期間2において第1の容量素子に保存されていた正の電圧V2に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV8となる。なお、図21においては、V8がコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV8がコモン電位になる必要はない。図21においては、|V2|=|V7|である場合を例にして説明したため、V8がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。
In the period 6, the first switch is turned on and the second switch is turned off. Then, when the second switch is turned off, the second capacitor element is brought out of conduction with the source signal line Sx, and the negative voltage V 6 stored in the second capacitor element in the period 5 is the second voltage element. It remains in the state stored in the second capacitive element. In addition, when the first switch is turned on, the first capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx and corresponds to the positive voltage V 2 stored in the first capacitor element in the
また、期間6において、コモン電位を基準電位V0とする。 Further, in the period 6, the common potential as the reference potential V 0.
なお、図21においては、期間5と期間6の二つの期間のそれぞれでコモン電位を変化させている場合について示しているが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば、期間4と同じコモン電位を期間6まで維持させておくようにしてもよいし、期間5においてコモン電位を基準電位V0に等しくなるようにして期間6においてもコモン電位を基準電位V0で維持したままとしてもよい。また、期間5は期間4と同じコモン電位を維持し、期間6において基準電位V0とするようにしてもよい。また、図22のように、期間5において、コモン電位を期間7で入力するコモン電位V15となるようにして、期間5と同じ電位を期間7まで維持するようにしてもよい。なお、コモン電位を変化させる回数が少ない方が消費電力は少なくてすむ。よって、図21に示すコモン電位の変化のさせ方よりも、図22に示すコモン電位の変化のさせ方の方が消費電力を低く抑えることができる。 Note that FIG. 21 illustrates the case where the common potential is changed in each of the two periods, that is, the period 5 and the period 6, but this is not necessarily required. For example, it may also be allowed to maintain the same common potential as the period 4 to period 6, the reference potential V 0 which the common potential even in the period 6 so as to be equal to the common potential to the reference potential V 0 which in the period 5 It may be kept at Further, the same common potential as that in the period 4 may be maintained in the period 5, and the reference potential V 0 may be set in the period 6. Further, as shown in FIG. 22, in the period 5, the common potential may be the common potential V 15 input in the period 7, and the same potential as that in the period 5 may be maintained until the period 7. Note that less power is consumed when the number of times of changing the common potential is smaller. Therefore, the method of changing the common potential shown in FIG. 22 can suppress power consumption lower than the method of changing the common potential shown in FIG.
期間7において、第1のスイッチ及び第2のスイッチをオフとする。そして、第1の駆動回路(ソース信号線駆動回路)12から正の電位V1を有する映像信号をソース信号線Sxに入力する。第1のスイッチ及び第2のスイッチはオフとなっているため、ソース信号線の電位はV1−V8(=V9とする)となる。なお、図21においては、説明を簡単にするためにV9=V1である場合について示しているが、必ずしもV9=V1とする必要はない。 In the period 7, the first switch and the second switch are turned off. Then, a video signal having a positive potential V 1 is input from the first driving circuit (source signal line driving circuit) 12 to the source signal line S x . Since the first switch and the second switch are off, the potential of the source signal line is V 1 −V 8 (= V 9 ). Note that FIG. 21 shows the case where V 9 = V 1 for simplicity of explanation, but V 9 = V 1 is not necessarily required.
また、期間7において、ソース信号線に書き込む映像信号の極性反転と同期してコモン電位の極性の反転も行う。この際、コモン電位の極性は、映像信号の極性とは逆の極性となるようにする。期間7においては、ソース信号線に書き込む映像信号の電位は正の電位V1であるから、コモン電位は負の電位V15となるようにする。|V1|=|V15|となるように設定すると、ゲートライン反転駆動のみで駆動を行う場合と比較して、ソース信号線に書き込む映像信号の電位は半分となる。なお、ここでは、|V1|=|V15|となるようにV15を設定したが、必ずしもこのような値とする必要はない。 In period 7, the polarity of the common potential is also inverted in synchronization with the polarity inversion of the video signal written to the source signal line. At this time, the polarity of the common potential is set to be opposite to the polarity of the video signal. In the period 7, the potential of the video signal to be written to the source signal line is because it is a positive potential V 1, so that the common potential becomes the negative potential V 15. When | V 1 | = | V 15 | is set, the potential of the video signal written to the source signal line is halved as compared with the case of driving only by gate line inversion driving. Here, V 15 is set so that | V 1 | = | V 15 |. However, such a value is not necessarily required.
また、期間7において、3行目のゲート信号線G3にオンの信号を入力する。すると、3行目のゲート信号線G3に電気的に接続されている画素の有する薄膜トランジスタがオンになり、3行目のゲート信号線G3に電気的に接続されている各画素にソース信号線S1〜Smの各信号線から映像信号が入力される。よって、ソース信号線Sxに電気的に接続された第3行目の画素には、正の電位V1が入力される。 In a period 7, an ON signal is input to the gate signal line G 3 in the third row. Then, the thin film transistor is turned on with the pixel to the gate signal line G 3 of the third row are electrically connected, a source signal to each pixel is electrically connected to the gate signal line G 3 in the third row Video signals are input from the signal lines of the lines S 1 to S m . Therefore, in the third row of pixels that are electrically connected to the source signal line S x, positive potential V 1 is inputted.
期間8において、第1のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオンになったことにより、第1の容量素子がソース信号線Sxと導通状態となる。そして、第1の容量素子に正の電荷が徐々に蓄積されていき、第1の容量素子には正の電圧V2が保存され、ソース信号線Sxの電位はV10となる。ここで、V9=V2+V10であるとする。なお、図21においては、説明を簡単にするためにV10=V3である場合について示しているが、必ずしもV10=V3とする必要はない。 In period 8, the first switch is turned on. Then, since the first switch is turned on, the first capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx . Then, will gradually accumulate positive charges in the first capacitor element, the first capacitor positive voltage V 2 is stored, the potential of the source signal line S x becomes V 10. Here, it is assumed that V 9 = V 2 + V 10 . FIG. 21 shows the case where V 10 = V 3 for simplicity of explanation, but V 10 = V 3 is not necessarily required.
期間9において、第1のスイッチをオフにし、第2のスイッチをオンにする。すると、第1のスイッチがオフになったことによって、第1の容量素子はソース信号線Sxと非導通状態となり、期間8において第1の容量素子に保存された正の電圧V2は第1の容量素子に保存された状態のままとなる。また、第2のスイッチがオンになったことによって、第2の容量素子はソース信号線Sxと導通状態となり、期間5において第2の容量素子に保存しておいた負の電圧V6に対応する電荷がソース信号線Sxに放電される。当該電荷の放電により、ソース信号線Sxの電位はV11となる。なお、図21においては、V11がV4やコモン電位になる場合について示しているが、必ずしもV11がV4やコモン電位と等しくなる必要はない。図21においては、|V10|=|V6|である場合を例にして説明したため、V11がコモン電位と等しくなっているが、この場合に限定されない。 In the period 9, the first switch is turned off and the second switch is turned on. Then, when the first switch is turned off, the first capacitor element is brought out of conduction with the source signal line Sx, and the positive voltage V 2 stored in the first capacitor element in the period 8 is It remains in the state stored in one capacitor element. In addition, when the second switch is turned on, the second capacitor element is brought into conduction with the source signal line Sx, and the negative voltage V 6 stored in the second capacitor element in the period 5 is set. Corresponding charges are discharged to the source signal line Sx . By discharging the charges, the potential of the source signal line S x becomes V 11. Incidentally, in FIG. 21 is V 11 indicates the case becomes V 4 and the common potential need not necessarily V 11 is equal to V 4 and the common potential. In FIG. 21, since the case where | V 10 | = | V 6 | is described as an example, V 11 is equal to the common potential. However, the present invention is not limited to this case.
なお、ソース信号線に書き込む映像信号の電位の変化のさせ方、及びコモン電位の変化のさせ方は期間1〜期間6を1サイクルとして、同様の動作を繰り返し行う。よって、図21の期間7、期間8、期間9におけるソース信号線に書き込む映像信号の電位の変化のさせ方、及びコモン電位の変化のさせ方はそれぞれ期間1、期間2、期間3におけるソース信号線に書き込む映像信号の電位の変化のさせ方、及びコモン電位の変化のさせ方と同じである。
Note that the change in the potential of the video signal written to the source signal line and the change in the common potential are performed by repeating the same operation with the
なお、以上においては、簡略化のために表示画素3行×4列のモデル画面の場合を例として説明したため、3行目の画素への書き込みまでしか説明しなかったが、n=3及びm=4以外のn行×m列の表示画素の場合でも同様に行うことができる。
In the above description, for the sake of simplification, the case of the model screen of
表示画素がn行×m列の場合においては、n行目の書き込みが終了するまでの間、期間1〜期間6における映像信号の電位、及びコモン電位の動作と同様の動作を繰り返し行えば良い。
In the case where the number of display pixels is n rows × m columns, the same operation as the operation of the video signal potential and the common potential in the
以上で説明したように、本発明を適用してゲートライン反転駆動とコモン反転駆動とを組み合わせた駆動方法は、期間2および期間3の動作や期間5および期間6の動作が存在することにより、反転駆動を行う際にソース信号線に入力する映像信号の電位の振幅を少なくすることができる。よって、消費電力を低下させることができる。
As described above, the driving method combining the gate line inversion driving and the common inversion driving by applying the present invention includes the operations in the
本実施例では、第1のスイッチ及び第1の容量素子のレイアウトの例について説明する。なお、本実施例においては、第1のスイッチがCMOS回路で構成されている図15の表示装置の場合を例にして説明する。 In this embodiment, an example of the layout of the first switch and the first capacitor will be described. In this embodiment, the case of the display device of FIG. 15 in which the first switch is constituted by a CMOS circuit will be described as an example.
図23(A)は、図15に示す領域Aにおけるレイアウトを示す上面図である。また、図23(A)のA−A’における断面図を図23(B)に示し、図23(A)のB−B’における断面図を図23(C)に示す。 FIG. 23A is a top view showing a layout in region A shown in FIG. 23A is a cross-sectional view taken along A-A ′ in FIG. 23A, and FIG. 23C is a cross-sectional view taken along B-B ′ in FIG.
なお、図23において、220は第1のCMOS回路36を構成するNチャネル型薄膜トランジスタ(Nチャネル型TFT)であり、221は第1のCMOS回路36を構成するPチャネル型薄膜トランジスタ(Pチャネル型TFT)である。図23においては、第1のスイッチを構成するNチャネル型TFTおよびPチャネル型TFTが共に二つのゲート電極を有するダブルゲート構造のTFTの場合について示しているが、この構成に限定されない。1つのゲート電極を有するシングルゲート構造のTFTや2つ以上のゲート電極を有する構造のTFTとしてもよい。また、オフセット領域を有する構造のTFTや、LDD領域を有する構造のTFTなど一般的なTFTの構造に置き換えてもよい。
In FIG. 23,
また、図23(A)において、半導体膜202と容量素子の第2の電極206cとが重なっている領域に容量素子が形成される。そして、半導体膜202のうち容量素子の第2の電極206cと重なっている領域が容量素子の第1の電極として機能する。容量素子の第2の電極206cは、ゲート配線206f、206gと同じ金属膜で形成されている。Nチャネル型TFT220の有する第1のゲート電極206a及び第2のゲート電極206bは、ゲート配線206fから延設されている。また、Pチャネル型TFT221の有する第3のゲート電極206d及び第4のゲート電極206eは、ゲート配線206gから延設されている。
In FIG. 23A, a capacitor is formed in a region where the
図23(B)を用いて、Nチャネル型TFT220と容量素子が形成されている領域における断面構造、すなわちA−A’における断面構造について説明する。基板200上には、窒化珪素膜201a及び酸化珪素膜201bの積層膜で構成される下地膜が形成されており、下地膜上には、半導体膜202が形成されている。半導体膜は、第1のN型不純物領域205a、第2のN型不純物領域205b、第3のN型不純物領域205c、第1のN型不純物領域205aと第2のN型不純物領域205bの間に形成された第1の真性領域、第2のN型不純物領域205bと第3のN型不純物領域205cとの間に形成された第2の真性領域を有している。第3のN型不純物領域205cの一部は容量素子の第1の電極として機能する。
A cross-sectional structure in a region where the N-
そして、半導体膜202上にはゲート絶縁膜203が形成され、ゲート絶縁膜203上には第1のゲート電極206a、第2のゲート電極206b、容量素子の第2の電極206cが形成されている。なお、第3のN型不純物領域205cの一部、ゲート絶縁膜203、及び容量素子の第2の電極206cによって容量素子が形成されている。
A
ゲート絶縁膜203、第1のゲート電極206a、第2のゲート電極206b、容量素子の第2の電極206c上には、層間絶縁膜209が形成され、層間絶縁膜209上には、ソース信号線210aが形成されている。ソース信号線210aは、Nチャネル型TFT220の第1のN型不純物領域205aと電気的に接続されている。
An interlayer insulating
次に、図23(C)を用いて、Pチャネル型TFT221と容量素子が形成されている領域における断面構造、すなわちB−B’における断面構造について説明する。基板200上には、窒化珪素膜201a及び酸化珪素膜201bの積層膜で構成される下地膜が形成されており、下地膜上には、半導体膜202が形成されている。半導体膜は、第1のP型不純物領域208a、第2のP型不純物領域208b、第3のP型不純物領域208c、第3のN型不純物領域205c、第1のP型不純物領域208aと第2のP型不純物領域208bの間に形成された第3の真性領域、第2のP型不純物領域208bと第3のP型不純物領域208cとの間に形成された第4の真性領域を有している。なお、第3のN型不純物領域205cの一部は容量素子の第1の電極として機能する。
Next, a cross-sectional structure in a region where the P-
そして、半導体膜202上にはゲート絶縁膜203が形成され、ゲート絶縁膜203上には第3のゲート電極206d、第4のゲート電極206e、容量素子の第2の電極206cが形成されている。なお、第3のN型不純物領域205cの一部、ゲート絶縁膜203、及び容量素子の第2の電極206cによって容量素子が形成されている。
A
ゲート絶縁膜203、第3のゲート電極206d、第4のゲート電極206e、容量素子の第2の電極206c上には、層間絶縁膜209が形成され、層間絶縁膜209上には、ソース信号線210cが形成されている。ソース信号線210cは、Pチャネル型TFT221の第1のP型不純物領域208aと電気的に接続されている。
An interlayer insulating
以上で説明した状態でレイアウトされている第1のスイッチ及び第1の容量素子の作製工程について図24〜26を用いて以下に説明する。 A manufacturing process of the first switch and the first capacitor element laid out in the state described above will be described below with reference to FIGS.
なお、図24〜26において、図の左側は図23のA−A’における断面図を示し、図の右側は図23のB’−Bにおける断面図を示す。 24 to 26, the left side of the drawing shows a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 23, and the right side of the drawing shows a cross-sectional view taken along the line B'-B of FIG.
まず、図24(A)に示すように、基板200上に下地膜を形成する。ここでは、下地膜として、プラズマCVD法やスパッタリング法等により窒化珪素膜201aと酸化珪素膜201bの積層膜を形成しているが、この場合に限定されない。酸化珪素を含む膜、酸化窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜を、単層構造として形成するか、当該これらの膜を適宜積層して形成すればよい。そして、下地膜を構成する酸化珪素膜201b上に半導体膜202を形成する。ここでは、半導体膜202として珪素膜を形成する。なお、珪素膜は、非晶質珪素膜でも結晶性珪素膜でもよい。そして、半導体膜202を覆うゲート絶縁膜203を形成する。ゲート絶縁膜203は、スパッタ法やプラズマCVD法等の各種CVD法により、珪素の酸化物または珪素の窒化物を含む膜を、単層または積層して形成する。具体的には、酸化珪素を含む膜、酸化窒化珪素を含む膜、窒化酸化珪素を含む膜を、単層構造として形成するか、当該これらの膜を適宜積層して形成する。
First, as illustrated in FIG. 24A, a base film is formed over the
次に、図24(B)に示すように、マスク204a、204b、204cを形成する。そして、マスク204a、204b、204c、及びゲート絶縁膜203の上方からN型の導電型を有する不純物を半導体膜202にドーピングする。このドーピングにより、マスク204a、204b、204cが形成されていなかった領域に第1のN型不純物領域205a、第2のN型不純物領域205b、第3のN型不純物領域205cが形成される。
Next, as shown in FIG. 24B,
そして、図25(A)に示すように、第1のゲート電極206a、第2のゲート電極206b、容量素子の一方の電極206c、第3のゲート電極206d、第4のゲート電極206eを形成する。
Then, as shown in FIG. 25A, a
ここで、図25(A)では、第1のN型不純物領域205aと第2のN型不純物領域205bとの間に存在する第1の真性領域の幅と等しくなるように第1のゲート電極206aが形成されているが、第1のゲート電極206aの幅が第1のN型不純物領域205aと第2のN型不純物領域205bとの間に存在する第1の真性領域の幅よりも短くなるように第1のゲート電極206aを形成してもよい。その場合には、第1のN型不純物領域205aと第1の真性領域との間及び第1の真性領域と第2のN型不純物領域205bとの間にオフセット領域を形成することができる。
Here, in FIG. 25A, the first gate electrode is set to be equal to the width of the first intrinsic region existing between the first N-
また、第2のN型不純物領域205bと第3のN型不純物領域205cとの間に存在する第2の真性領域の幅と等しくなるように第2のゲート電極206bが形成されているが、第2のゲート電極206bの幅が第2のN型不純物領域205bと第3のN型不純物領域205cとの間に存在する第2の真性領域の幅よりも短くなるように第2のゲート電極206bを形成してもよい。その場合には、第2のN型不純物領域205bと第2の真性領域との間及び第2の真性領域と第3のN型不純物領域205cとの間にオフセット領域を形成することができる。
The
次に、図25(B)に示すように、後ほどPチャネル型の薄膜トランジスタ(Pチャネル型TFT)となる領域を露出させ、その他の領域にマスク207を形成する。そして、マスク207及びゲート絶縁膜203の上方からP型の導電型を有する不純物を半導体膜202にドーピングする。このドーピングにより、マスク207、第3のゲート電極206d、第4のゲート電極206eが形成されていなかった領域に第1のP型不純物領域208a、第2のP型不純物領域208b、第3のP型不純物領域208cが形成される。
Next, as illustrated in FIG. 25B, a region to be a P-channel thin film transistor (P-channel TFT) is exposed, and a
そして、図26に示すように、ゲート絶縁膜203、第1のゲート電極206a、第2のゲート電極206b、容量素子の一方の電極206c、第3のゲート電極206d、第4のゲート電極206e上に層間絶縁膜209を形成する。そして、層間絶縁膜209上に、ソース信号線210a、210c、及び電極210bを形成する。
Then, as shown in FIG. 26, over the
ソース信号線210aは第1のN型不純物領域205aと電気的に接続し、ソース信号線210cは第3のP型不純物領域208cと電気的に接続している。また、電極210bは、第3のN型不純物領域205cと第1のP型不純物領域208aを電気的に接続している。
The
以上のようにして第1のスイッチを構成するNチャネル型の薄膜トランジスタ(Nチャネル型TFT)及びPチャネル型の薄膜トランジスタ(Pチャネル型TFT)と容量素子を形成することができる。 As described above, an N-channel thin film transistor (N-channel TFT) and a P-channel thin film transistor (P-channel TFT) that form the first switch and a capacitor can be formed.
なお、以上で説明した作製工程では、第1のCMOS回路36、第1の容量素子17のみ説明したが、第2のCMOS回路38、第2の容量素子19も第1のCMOS回路36、第1の容量素子17と同様にして作製すればよい。
In the manufacturing process described above, only the first CMOS circuit 36 and the
以上の説明においては、液晶表示装置の場合について説明したが、EL表示装置の場合においても本発明を実施することができる。 In the above description, the case of a liquid crystal display device has been described. However, the present invention can also be implemented in the case of an EL display device.
EL表示装置において、発光素子、特に有機EL素子を長寿命化するために、発光素子を反転駆動する場合がある。本発明は、その場合にも適用することができる。 In an EL display device, in order to extend the life of a light emitting element, particularly an organic EL element, the light emitting element may be driven in an inverted manner. The present invention can also be applied to that case.
ただし、発光素子の反転駆動は、液晶表示装置における反転駆動と比較して映像信号の極性反転周期が長いため、反転する頻度が低くなっている。よって、発光素子の反転駆動に本発明を適用するよりも、液晶表示装置の反転駆動に本発明を適用する方がより低消費電力化の効果を得ることができる。 However, since the inversion driving of the light emitting element has a longer polarity inversion period of the video signal than the inversion driving in the liquid crystal display device, the frequency of inversion is low. Therefore, the effect of lower power consumption can be obtained by applying the present invention to the inversion driving of the liquid crystal display device than applying the present invention to the inversion driving of the light emitting element.
また、無機ELを交流駆動する場合においても本発明を実施することができる。 Further, the present invention can be implemented even when the inorganic EL is AC driven.
本発明の表示装置を用いた電子機器について、図27を参照して説明する。本発明の電子機器としては、例えば、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオコンポ、MP3プレーヤー等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機、電子辞書、電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)等が挙げられる。 Electronic devices using the display device of the present invention will be described with reference to FIG. Examples of the electronic device of the present invention include a camera such as a video camera and a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, a sound reproduction device (car audio component, MP3 player, etc.), a computer, a game device, and a mobile phone. An information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic dictionary, electronic book, etc.), an image playback device provided with a recording medium (specifically, a digital versatile disc (DVD), etc.) And a device provided with a display capable of displaying an image).
図27(A)は表示装置でありパーソナルコンピュータのモニターやテレビ受像器等がこれに当たる。筐体2001、支持台2002、表示部2003等を含む。本発明を用いることで、消費電力を低減した表示装置を作製することができる。
FIG. 27A shows a display device such as a personal computer monitor or a television receiver. A
図27(B)はテレビ視聴も可能な携帯電話であり、本体2101、筐体2102、表示部2103、音声入力部2104、音声出力部2105、操作キー2106、アンテナ2108等を含む。本発明を用いることで、消費電力を低減した携帯電話を作製することができる。
FIG. 27B illustrates a mobile phone that can be viewed on television, which includes a
図27(C)はコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む。本発明を用いることで、消費電力を低減したコンピュータを作製することができる。図27(C)ではノート型のコンピュータを例示したが、例えばモニター一体型のデスクトップ型コンピュータ等にも適用することが可能である。
FIG. 27C illustrates a computer, which includes a
図27(D)はモバイルコンピュータであり、本体2301、表示部2302、スイッチ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。本発明を用いることで、消費電力を低減したモバイルコンピュータを作製することができる。
FIG. 27D illustrates a mobile computer, which includes a
図27(E)は携帯型のゲーム機であり、筐体2401、表示部2402、スピーカー2403、操作キー2404、記録媒体挿入部2405等を含む。本発明を用いることで、消費電力を低減したゲーム機を作製することができる。
FIG. 27E illustrates a portable game machine including a housing 2401, a
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。 As described above, the applicable range of the present invention is so wide that it can be used for electronic devices in various fields.
本実施例は実施の形態、実施例1乃至5と適宜組み合わせて用いることができる。 This example can be combined with any of the embodiment mode and Examples 1 to 5 as appropriate.
11 画素部
12 第1の駆動回路
13 第2の駆動回路
14 第3の駆動回路
15 画素
16 第1のスイッチ
17 第1の容量素子
18 第2のスイッチ
19 第2の容量素子
20 領域
21 領域
22 領域
25 領域
26 第1のトランジスタ
28 第2のトランジスタ
36 第1のCMOS回路
38 第2のCMOS回路
73 トランジスタ
74 液晶素子
75 容量素子
100 ソース信号線駆動回路
101 ソース信号線
102 画素
106 第1のスイッチ
107 第1の容量素子
108 第2のスイッチ
109 第2の容量素子
110 画素部
111 領域
117 第1の容量用トランジスタ
119 第2の容量用トランジスタ
127 第1の容量用トランジスタ
129 第2の容量用トランジスタ
200 基板
201 下地膜
202 半導体膜
203 ゲート絶縁膜
207 マスク
209 層間絶縁膜
220 Nチャネル型TFT
221 Pチャネル型TFT
601 半導体膜
602 領域
603 ゲート絶縁膜
604 ゲート電極
2001 筐体
2002 支持台
2003 表示部
201a 窒化珪素膜
201b 酸化珪素膜
204a マスク
204b マスク
204c マスク
205a 第1のN型不純物領域
205b 第2のN型不純物領域
205c 第3のN型不純物領域
206a 第1のゲート電極
206b 第2のゲート電極
206c 電極
206d 第3のゲート電極
206e 第4のゲート電極
208a 第1のP型不純物領域
208b 第2のP型不純物領域
208c 第3のP型不純物領域
2101 本体
2102 筐体
2103 表示部
2104 音声入力部
2105 音声出力部
2106 操作キー
2108 アンテナ
210a ソース信号線
210b 電極
210c ソース信号線
2201 本体
2202 筐体
2203 表示部
2204 キーボード
2205 外部接続ポート
2206 ポインティングマウス
2301 本体
2302 表示部
2303 スイッチ
2304 操作キー
2305 赤外線ポート
2401 筐体
2402 表示部
2403 スピーカー
2404 操作キー
2405 記録媒体挿入部
11
221 P-channel TFT
601
Claims (7)
第1の容量素子と、
第2の容量素子と、
前記配線と前記第1の容量素子との導通状態と非導通状態を制御する第1のスイッチと、
前記配線と前記第2の容量素子との導通状態と非導通状態を制御する第2のスイッチと、
前記配線から前記映像信号が入力される画素と
を有することを特徴とする表示装置。 Wiring for video signal input,
A first capacitive element;
A second capacitive element;
A first switch for controlling a conductive state and a non-conductive state between the wiring and the first capacitor element;
A second switch for controlling a conductive state and a non-conductive state between the wiring and the second capacitor element;
And a pixel to which the video signal is input from the wiring.
正の電荷を保存する第1の容量素子と、
負の電荷を保存する第2の容量素子と、
前記配線と前記第1の容量素子との導通状態と非導通状態を制御する第1のスイッチと、
前記配線と前記第2の容量素子との導通状態と非導通状態を制御する第2のスイッチと、
前記配線から前記映像信号が入力される画素と
を有することを特徴とする表示装置。 Wiring for video signal input,
A first capacitive element that stores a positive charge;
A second capacitive element that stores a negative charge;
A first switch for controlling a conductive state and a non-conductive state between the wiring and the first capacitor element;
A second switch for controlling a conductive state and a non-conductive state between the wiring and the second capacitor element;
And a pixel to which the video signal is input from the wiring.
一方の端子が前記配線に電気的に接続された第1のスイッチ及び第2のスイッチと、
一方の電極が前記第1のスイッチの他方の端子に電気的に接続された第1の容量素子と、
一方の電極が前記第2のスイッチの他方の端子に電気的に接続された第2の容量素子と、
前記配線から前記映像信号が入力される画素と、
を有することを特徴とする表示装置。 Wiring for video signal input,
A first switch and a second switch having one terminal electrically connected to the wiring;
A first capacitive element having one electrode electrically connected to the other terminal of the first switch;
A second capacitive element having one electrode electrically connected to the other terminal of the second switch;
A pixel to which the video signal is input from the wiring;
A display device comprising:
一方の端子が前記配線に電気的に接続された第1のスイッチ及び第2のスイッチと、
一方の電極が前記第1のスイッチの他方の端子に電気的に接続され、正の電荷を保存する第1の容量素子と、
一方の電極が前記第2のスイッチの他方の端子に電気的に接続され、負の電荷を保存する第2の容量素子と、
前記配線から前記映像信号が入力される画素と、
を有することを特徴とする表示装置。 Wiring for video signal input,
A first switch and a second switch having one terminal electrically connected to the wiring;
A first capacitive element having one electrode electrically connected to the other terminal of the first switch and storing positive charge;
A second capacitor element having one electrode electrically connected to the other terminal of the second switch and storing negative charge;
A pixel to which the video signal is input from the wiring;
A display device comprising:
前記表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The display device is a liquid crystal display device.
前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチは薄膜トランジスタで形成されていることを特徴とする表示装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The display device, wherein the first switch and the second switch are formed of thin film transistors.
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