JP2014521985A - 蓄積画素の反転に適したアクティブ型のディスプレイデバイス、およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
10 トランジスタ
11 画素書き込み回路
11a 入力ノード
11b 出力ノード
11c 中間ノード
12 画素蓄積ノード
14 液晶セル
16 キャパシタ
22 ピクチャエレメント(画素)のマトリクス
24 データドライバ
26 スキャンドライバ
30 トランジスタ
31 保持回路
32 トランジスタ
34 セルノードキャパシタ
36 トランジスタ
37 反転回路
54 トランジスタ
56 トランジスタ
Claims (25)
- ディスプレイ用の画素回路であって、
画素蓄積ノード(12)と、
セル蓄積ノードと、
第1の蓄積キャパシタ(16)および第2の蓄積キャパシタ(32)と、
画素書き込み回路(GL,SL,8,10)と、を備えており、
上記画素蓄積ノードは、画素電圧を保持し、かつ、画素表示素子(14)に上記画素電圧を供給し、
上記セル蓄積ノードは、上記画素蓄積ノードのデータを保持し、
上記第1の蓄積キャパシタおよび上記第2の蓄積キャパシタは、それぞれ、第1の電極および第2の電極を有しており、
上記第1の蓄積キャパシタの上記第1の電極は、上記画素蓄積ノード(12)と動作的に接続され、
上記第2の蓄積キャパシタの上記第1の電極は、上記セル蓄積ノードと動作的に接続され、
上記第1の蓄積キャパシタの上記第2の電極、および上記第2の蓄積キャパシタの上記第2の電極は、それぞれ、相異なる第1の独立な電圧信号線および第2の独立な電圧信号線のうちの1つと接続され、
上記画素書き込み回路は、データ書き込み周期に亘って上記画素蓄積ノード(12)に上記画素電圧を書き込み、かつ、上記第1の独立な電圧信号線および上記第2の独立な電圧信号線に対して、個別の電圧信号(VCS1,VCS2)を供給し、
上記個別の電圧信号は、それぞれ、上記画素電圧を上昇または低下させるために、上記データ書き込み周期に亘って変化することを特徴とする画素回路。 - 上記画素書き込み回路と動作的に接続された保持回路をさらに備え、
上記保持回路は、上記書き込み回路を介しての上記画素蓄積ノードからの電荷の漏れを最小限に抑制することを特徴とする請求項1に記載の画素回路。 - 上記保持回路と上記画素蓄積ノードとに動作的に接続された内部反転回路をさらに備え、
上記内部反転回路は、上記画素蓄積ノードに保持され、かつ、上記画素表示素子に供給される上記画素電圧を反転させることを特徴とする請求項3に記載の画素回路。 - 上記画素表示素子をさらに備え、
上記画素表示素子は、第1の電極および第2の電極を有しており、
上記第1の電極は、上記画素蓄積ノードと電気的に接続されており、
上記第2の電極は、第3の電圧信号線と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画素回路。 - 上記画素書き込み回路は、
入力ノードと、
出力ノードと、
上記入力ノードと上記出力ノードとの間に電気的に接続された中間ノードと、を備えており、
上記出力ノードは、上記画素蓄積ノードに電気的に接続されており、
上記保持回路は、上記中間ノードを第4の電圧信号線と選択的に接続するスイッチングデバイスを備えており、
上記画素回路がメモリモードによって動作している場合に、上記スイッチングデバイスは、上記中間ノードの電圧を、上記画素蓄積ノードの電圧と同一のレベルに維持することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の画素回路。 - 上記画素書き込み回路は、ソースおよびドレインをそれぞれ有する、第1の入力トランジスタおよび第2の入力トランジスタを備えており、
上記保持回路は、上記第1の入力トランジスタをさらに備えており、
上記第1の入力トランジスタのドレインと上記第2の入力トランジスタのソースとは、上記中間ノードを形成するために、互いに電気的に接続されており、
上記第2の入力トランジスタのドレインは、上記出力ノードを有していることを特徴とする請求項5に記載の画素回路。 - 上記スイッチングデバイスは、ソースおよびドレインを有する給電トランジスタを備えており、
上記給電トランジスタのドレインは、上記第4の電圧信号線と電気的に接続されており、
上記給電トランジスタのソースは、上記中間ノードと電気的に接続されていることを特徴とする請求項5または6に記載の画素回路。 - 上記第1の入力トランジスタと上記給電トランジスタとに、ほぼ同一の電流が流入することを特徴とする請求項7に記載の画素回路。
- 上記内部反転回路は、
給電トランジスタと、
セル蓄積ノードと、
反転トランジスタと、
プリチャージトランジスタと、を備えており、
上記セル蓄積ノードは、上記画素蓄積ノードに蓄積されたデータを保持し、
上記反転トランジスタは、ソースおよびドレインを有しており、
上記反転トランジスタのソースは、上記画素蓄積ノードと電気的に接続されており、
上記反転トランジスタのドレインは、上記給電トランジスタのソースと電気的に接続されており、
上記プリチャージトランジスタは、ソースおよびドレインを有しており、
上記プリチャージトランジスタのソースは、上記画素蓄積ノードと電気的に接続されており、
上記プリチャージトランジスタのドレインは、上記セル蓄積ノードを上記画素蓄積ノードに選択的に接続可能とするために、上記セル蓄積ノードと電気的に接続されていることを特徴とする請求項3または4に記載の画素回路。 - 上記内部反転回路は、上記第2の蓄積キャパシタをさらに備えており、
上記第2の蓄積キャパシタの上記第1の電極は、上記プリチャージトランジスタのドレインと電気的に接続されていることを特徴とする請求項9に記載の画素回路。 - 上記第1の入力トランジスタおよび上記第2の入力トランジスタは、それぞれ、行選択電極と電気的に接続されたゲートを有しており、
上記第1の入力トランジスタのソースは、列書き込み電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項9または10に記載の画素回路。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の画素回路を複数備えており、
当該複数の画素回路は、行列形式に配列されていることを特徴とするディスプレイ回路。 - 請求項12に記載のディスプレイ回路を備えたディスプレイデバイスであって、
当該ディスプレイデバイスは、複数の画素を有しており、
上記画素のそれぞれは、上記複数の画素回路のうちの1つと、動作的に接続されていることを特徴とするディスプレイデバイス。 - 画素回路を駆動する方法であって、
上記画素回路は、
画素蓄積ノードと、
セル蓄積ノードと、を備えており、
上記画素蓄積ノードは、画素表示素子に画素電圧を供給し、かつ、第1の蓄積キャパシタを備えており、
上記第1の蓄積キャパシタは、
上記画素蓄積ノードと電気的に接続された第1の電極と、
第1の電圧信号線と電気的に接続された第2の電極と、を有しており、
上記セル蓄積ノードは、上記画素蓄積ノードのデータを保持し、かつ、第2の蓄積キャパシタを備えており、
上記第2の蓄積キャパシタは、
上記セル蓄積ノードと電気的に接続された第1の電極と、
上記第1の電圧信号線とは異なる第2の電圧信号線と電気的に接続された第2の電極と、を有しており、
当該方法は、
上位画素電圧を上昇または低下させるために、上記画素回路のデータ書き込み周期に亘って、上記第1の電圧信号線から供給される電圧および上記第2の電圧信号線から供給される電圧を、「高」状態または「低」状態へと、独立に駆動する工程を含んでいることを特徴とする方法。 - 上記電圧を独立に駆動する工程は、
上記画素蓄積ノードに保持されている上記画素電圧が反転される反転操作に先立ち、上記第1の蓄積キャパシタまたは上記第2の蓄積キャパシタのうちの一方に印加される電圧を変化させる工程と、
上記反転操作の後に、上記第1の蓄積キャパシタまたは上記第2の蓄積キャパシタのうちの他方に印加される電圧を変化させる工程と、を含んでいることを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 上記電圧を独立に駆動する工程は、
上記画素回路に少なくとも1つのデータが再書き込みされた時点、または、上記画素回路内において反転がなされた時点において、当該電圧を独立に駆動する工程を含んでいることを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 上記電圧を独立に駆動する工程は、
上記画素蓄積ノードの電圧を、上記画素蓄積ノードにデータの書き込みが最後になされた時点において保持された電圧に戻すために、上記第1の蓄積キャパシタまたは上記第2の蓄積キャパシタのうちの一方に印加される電圧を変化させる工程を含んでいることを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 上記電圧を変化させる工程は、同一の変化のレベルを用いる工程を含んでいることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 上記画素回路は、上記画素蓄積ノードにデータを書き込む画素書き込み回路をさらに備えており、
上記画素書き込み回路は、データを受信する列書き込み電極と、
上記列書き込み電極のデータを上記画素蓄積ノードに書き込む行選択電極と、を有しており、
当該方法は、ビデオモードにおいて上記画素回路を設定する工程を含んでおり、
上記ビデオモードにおいて上記画素回路を設定する工程は、
上記列書き込み電極から上記画素蓄積ノードにデータを書き込むために、上記行選択電極に印加される電圧を、第1の状態から第2の状態へと切り替える工程と、
上記行選択電極に印加される電圧を、上記第1の状態から上記第2の状態へと切り替える工程に先立ち、または、当該工程に亘って、セル蓄積キャパシタの第2の電極に印加される電圧を逆の状態へと切り替える工程と、
上記行選択電極に印加される電圧を、上記第1の状態から上記第2の状態へと切り替える工程の後に、上記行選択電極に印加される電圧を、上記第2の状態から上記第1の状態へと切り替える工程と、
上記行選択電極に印加される電圧を、上記第2の状態から上記第1の状態へと切り替える工程の後に、画素蓄積キャパシタの第2の電極に印加される電圧を逆の状態へと切り替える工程と、を含んでいることを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 上記画素回路は、
上記画素書き込み回路と動作的に接続された保持回路と、
上記保持回路と動作的に接続された内部反転回路と、をさらに備えており、
上記保持回路は、上記書き込み回路を介しての上記画素蓄積ノードからの電荷の漏れを最小限に抑制し、
上記保持回路は、電圧を受電する第4の電圧信号線を備えており、
上記内部反転回路は、
セルノードと、
プリチャージ電極と、
反転電極と、を備えており、
上記プリチャージ電極に印加された電圧は、上記画素蓄積ノードを上記セルノードに選択的に接続するために作用し、
上記反転電極に印加された電圧は、上記画素蓄積ノードに保持された電圧、および、上記画素蓄積ノードに保持されたデータを受信する表示素子に印加されるディスプレイ電圧を反転させるために作用し、
上記ビデオモードにおいて上記画素回路を設定する工程は、
上記行選択電極に印加される電圧を、上記第1の状態から上記第2の状態へと切り替える工程に先立ち、上記プリチャージ電極および上記第4の信号線に印加される電圧を、第2の状態へと切り替える工程と、
上記反転電極に印加される電圧を、上記プリチャージ電極および上記第4の電圧信号線に印加される上記第1の状態とは異なる、第2の状態へと切り替える工程と、をさらに含んでいることを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 反転モードにおいて上記画素回路を設定する工程をさらに含んでおり、
上記反転モードにおいて上記画素回路を設定する工程は、
上記画素蓄積ノードから上記セルノードを隔離する工程と、
上記セル蓄積キャパシタの上記第2の電極に印加される電圧を逆の状態へと切り替える工程と、
上記画素蓄積ノードを第1の状態まで充電する工程と、
上記画素蓄積ノードの電圧が、上記セルノードに保持された電圧の論理値の補数となるように、上記セルノードに保持された上記データに基づいて、上記画素蓄積ノードを選択的に放電する工程と、を含んでおり、
上記セル蓄積キャパシタに保持された上記データが上記第1の状態に対応する場合には、上画素蓄積ノードの電圧は、第2の状態まで放電され、
上記セル蓄積キャパシタに保持された上記データが上記第2の状態に対応する場合には、上画素蓄積ノードの上記プリチャージ電圧が維持されることを特徴とする請求項14から18のいずれか1項に記載の方法。 - 上記セルノードを隔離する工程は、
上記セルノードを上記画素蓄積ノードから隔離するために、上記プリチャージ電極に印加される電圧を切り替える工程を含んでいることを特徴とする請求項21に記載の方法。 - メモリモードにおいて上記画素回路を設定する工程をさらに含んでおり、
上記メモリモードにおいて上記画素回路を設定する工程は、
上記第4の電圧信号線および上記プリチャージ電極に印加される電圧を、上記第1の状態へと切り替える工程と、
上記反転電極に印加される電圧を、上記第2の状態へと切り替える工程と、
以前の状態において上記画素蓄積キャパシタの上記第2の電極およびセルキャパシタの第2の電極に印加された電圧を維持する工程と、を含んでいることを特徴とする請求項14から18のいずれか1項に記載の方法。 - 上記メモリモードにおいて上記画素回路を設定する工程は、上記列書き込み電極および行選択電極に印加された複数の電圧を、上記第2の状態へと切り替える工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 上記メモリモードにおいて上記画素回路を設定する工程は、
上記行選択電極および上記反転電極に印加された上記複数の電圧を、上記第2の状態へと切り替える工程と、
上記第4の電圧信号線および上記プリチャージ電極に印加された上記複数の電圧を、上記第1の状態へと切り替える工程と、をさらに含んでいることを特徴とする請求項23に記載の方法。
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