JP5713658B2 - Driving circuit and driving method for electro-optical device - Google Patents
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Description
本発明は、電気光学装置の駆動回路及び駆動方法に関する。 The present invention relates to a drive circuit and a drive method for an electro-optical device.
液晶表示素子からなるアクティブマトリクス型の電気光学装置では、走査線とデータ線との交差に対応して画素容量(液晶容量)が設けられる。この画素容量を交流駆動するときに、データ線の電圧振幅を抑えるためにコモン電極を走査線毎に個別化するとともに、走査線を選択するときに当該選択走査線に対応するコモン電極を書込極性に応じた2値電圧のいずれかとする技術が知られている。 In an active matrix electro-optical device including a liquid crystal display element, a pixel capacitor (liquid crystal capacitor) is provided corresponding to the intersection of a scanning line and a data line. When this pixel capacitor is AC driven, the common electrode is individualized for each scanning line in order to suppress the voltage amplitude of the data line, and when the scanning line is selected, the common electrode corresponding to the selected scanning line is written. A technique is known in which one of binary voltages according to polarity is used.
ゲートラインを駆動するためのゲート回路は、1走査期間において、ゲートラインに接続されているTFTスイッチを順次選択すると共に、ソース電極を駆動するためのソース駆動回路から所望のデータ電圧を液晶容量に書き込む。データ電圧を書き込んだ後に、蓄積容量ラインを駆動するための蓄積容量駆動回路から所定の電圧を重畳することにより、液晶容量に書きこまれたデータは、液晶の光学特性に適した所望の電圧に変換され、次のフレームで再びデータ電圧が更新されるまでその電圧が維持される。このような電気光学装置の駆動方法は、蓄積容量を独立して駆動することから、独立容量結合駆動とも言われ、例えば特許文献1、2等に記述されている。この構成では、従来の一般的なコモン電極を反転する駆動方法と比較して、コモン電圧にある一定のDC電圧を印加することができ、かつ、データ電圧の振幅も低減できるため、低消費電力化に有効な駆動方法として知られている。
The gate circuit for driving the gate line sequentially selects TFT switches connected to the gate line in one scanning period, and supplies a desired data voltage to the liquid crystal capacitor from the source drive circuit for driving the source electrode. Write. After writing the data voltage, by superimposing a predetermined voltage from the storage capacitor drive circuit for driving the storage capacitor line, the data written in the liquid crystal capacitor becomes a desired voltage suitable for the optical characteristics of the liquid crystal. The voltage is converted and maintained until the data voltage is updated again in the next frame. Such a driving method of the electro-optical device is also called independent capacitive coupling driving because the storage capacitor is driven independently, and is described in, for example,
しかし、従来の駆動方法では、ソースラインと蓄積容量ラインとの間に存在する寄生容量の影響で、ソースライン電圧信号の歪みが蓄積容量ラインに重畳されることになり、その結果、ソースライン電圧信号の歪みが蓄積容量ライン電圧の波形の歪みとなって現れる。通常、ソースラインは1走査期間ごとに反転され、さらに書き込むデータに応じてその電圧振幅も変化するので、蓄積容量ラインに発生する波形の歪みは表示データによって変化する。同様に、ゲートラインと蓄積容量ラインとの間にも寄生容量が存在するため、ゲートラインの立ち上がり、立ち下がりによっても、蓄積容量ライン電圧の波形の歪みとなって現れる。これら蓄積容量ラインの電圧変動は、蓄積容量を介して画素電圧へ影響することから、結果として所望の画素電圧が得られず、クロストーク(輝度ムラ)となって画質低下の原因となってしまうという問題があった。 However, in the conventional driving method, the distortion of the source line voltage signal is superimposed on the storage capacitor line due to the influence of the parasitic capacitance existing between the source line and the storage capacitor line. The distortion of the signal appears as the distortion of the waveform of the storage capacitor line voltage. Normally, the source line is inverted every scanning period, and the voltage amplitude also changes according to the data to be written. Therefore, the waveform distortion generated in the storage capacitor line changes depending on the display data. Similarly, since parasitic capacitance exists also between the gate line and the storage capacitor line, the waveform of the storage capacitor line voltage appears even when the gate line rises and falls. These voltage fluctuations of the storage capacitor line affect the pixel voltage via the storage capacitor, and as a result, a desired pixel voltage cannot be obtained, resulting in crosstalk (brightness unevenness) and deterioration of image quality. There was a problem.
このクロストークを低減させるための手段としては、例えば、上記寄生容量の低減及び配線の低抵抗化といったプロセス設計の改善や、蓄積容量ラインの電源供給能力の向上等があるが、いずれもプロセスの複雑化や、蓄積容量駆動回路のバッファサイズ大型化による表示領域以外(いわゆる額縁領域)のサイズアップを招くという問題があり、特に中・小型の電気光学装置においてはそのような対策を採ることが困難であるという問題があった。 As means for reducing this crosstalk, there are, for example, improvement of process design such as reduction of the parasitic capacitance and reduction of resistance of the wiring, and improvement of power supply capability of the storage capacitor line. There is a problem that the size of the display area (so-called frame area) is increased due to complication or an increase in the buffer size of the storage capacitor driving circuit, and such measures can be taken particularly in a medium-to-small electro-optical device. There was a problem that it was difficult.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、多大なサイズアップを要すること無く、表示品位を向上させると共に低消費電力化の実現が可能な、新規かつ改良された電気光学装置の駆動回路及び駆動方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve display quality and achieve low power consumption without requiring a large size increase. Another object of the present invention is to provide a new and improved electro-optical device driving circuit and driving method.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数のゲート線と、複数のソース線と、前記複数のゲート線に対応して設けられた複数の蓄積容量線と、前記複数のゲート線と前記複数のソース線との交差に対応して設けられ、コモン電極と、一端が前記ソース線に接続されるとともに、前記ゲート線が選択されたときに前記一端と他端との間でオン状態となる画素スイッチング素子と、一端が前記画素スイッチング素子の他端に接続され、他端が前記コモン電極に接続された画素容量と、を含む複数の画素と、を有する電気光学装置の駆動回路であって、前記複数のゲート線を所定の順番で選択するとともに前記蓄積容量線に所定の電圧を供給するゲート回路と、当該一のソース線に対応する画素に対し、当該画素の階調および極性に応じた電圧のデータ信号を、前記ソース線を介して供給するソース駆動回路と、前記複数の画素からなる表示領域を挟んで前記ゲート回路の反対側に設けられ、前記蓄積容量線に所定の電圧を供給する蓄積容量駆動回路と、を備え、前記蓄積容量線は、前記ゲート回路及び前記蓄積容量駆動回路からそれぞれ所定の期間において所定の電圧が供給され、前記ゲート回路は、n番目のゲート線が選択されてから、当該選択された期間の経過以後、n+1番目のゲート線が選択されるまでの期間においてのみ、n番目の蓄積容量線に所定の電圧を供給することを特徴とする、電気光学装置の駆動回路が提供される。 In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a plurality of gate lines, a plurality of source lines, a plurality of storage capacitor lines provided corresponding to the plurality of gate lines, and the plurality And a common electrode, one end of which is connected to the source line, and the one end and the other end when the gate line is selected. And a plurality of pixels including a pixel switching element that is turned on between the pixel switching element and a pixel capacitor having one end connected to the other end of the pixel switching element and the other end connected to the common electrode. And a gate circuit that selects the plurality of gate lines in a predetermined order and supplies a predetermined voltage to the storage capacitor line, and a pixel corresponding to the one source line, Gradation and pole And a source driver circuit that supplies a data signal having a voltage corresponding to the source line via the source line, and a display area including the plurality of pixels. A storage capacitor driving circuit for supplying a voltage, and the storage capacitor line is supplied with a predetermined voltage for a predetermined period from the gate circuit and the storage capacitor driving circuit, and the gate circuit has an nth gate. A predetermined voltage is supplied to the nth storage capacitor line only in a period from the selection of the line to the selection of the (n + 1) th gate line after the lapse of the selected period. A drive circuit for the electro-optical device is provided.
前記ゲート回路は、n番目のゲート線が選択されてから、該選択期間の経過後、n+1番目のゲート線が選択されるまでの期間においてのみ、n番目の蓄積容量線に所定の電圧を供給する。 The gate circuit supplies a predetermined voltage to the nth storage capacitor line only in a period from the selection of the nth gate line to the selection of the (n + 1) th gate line after the selection period has elapsed. To do.
前記蓄積容量線は、前記画素を構成する前記画素容量の一端に接続される前記コモン電極と電気的に切り離されて独立的に駆動され、前記ゲート線が選択されている間所定のデータ電圧が前記画素に印加され、その後所定の期間だけ遅れたタイミングで、前記蓄積容量駆動回路によって前記画素の前記コモン電極の反対側の電位である画素電位が高電圧側又は低電圧側にシフトされることで最終的な前記画素電位が確定する。 The storage capacitor line is electrically disconnected and independently driven from the common electrode connected to one end of the pixel capacitor constituting the pixel, and a predetermined data voltage is applied while the gate line is selected. The pixel potential that is the potential on the opposite side of the common electrode of the pixel is shifted to the high voltage side or the low voltage side by the storage capacitor driving circuit at a timing delayed by a predetermined period after being applied to the pixel. Thus, the final pixel potential is determined.
前記ゲート回路及び前記蓄積容量駆動回路から前記蓄積容量線に印加される電圧は、前記蓄積容量駆動回路によって、前記画素電位をシフトさせる前の状態と等しい電圧である。 The voltage applied from the gate circuit and the storage capacitor drive circuit to the storage capacitor line is equal to the voltage before the pixel potential is shifted by the storage capacitor drive circuit.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数のゲート線と、複数のソース線と、前記複数のゲート線に対応して設けられた複数の蓄積容量線と、前記複数のゲート線と前記複数のソース線との交差に対応して設けられ、コモン電極と、一端が前記ソース線に接続されるとともに、前記ゲート線が選択されたときに前記一端と他端との間でオン状態となる画素スイッチング素子と、一端が前記画素スイッチング素子の他端に接続され、他端が前記コモン電極に接続された画素容量と、を含む画素と、を有する電気光学装置の駆動方法であって、前記複数のゲート線を所定の順番で選択するとともに前記蓄積容量線に所定の電圧を供給するゲート回路と、当該一のソース線に対応する画素に対し、当該画素の階調および極性に応じた電圧のデータ信号を、前記ソース線を介して供給するソース駆動回路と、前記複数の画素からなる表示領域を挟んで前記ゲート回路の反対側に設けられ、前記蓄積容量線に所定の電圧を供給する蓄積容量駆動回路と、を備える、電気光学装置の駆動回路によって、前記蓄積容量線は、前記ゲート回路及び前記蓄積容量駆動回路からそれぞれ所定の期間において所定の電圧が供給され、前記ゲート回路は、n番目のゲート線が選択されてから、当該選択された期間の経過以後、n+1番目のゲート線が選択されるまでの期間においてのみ、n番目の蓄積容量線に所定の電圧を供給することを特徴とする、電気光学装置の駆動方法が提供される。 In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a plurality of gate lines, a plurality of source lines, and a plurality of storage capacitor lines provided corresponding to the plurality of gate lines, , Provided corresponding to the intersection of the plurality of gate lines and the plurality of source lines, and connected to the common electrode and one end thereof to the source line, and the one end and the other when the gate line is selected. And a pixel switching element that is turned on between the pixel switching element and a pixel capacitor having one end connected to the other end of the pixel switching element and the other end connected to the common electrode. A driving method of an apparatus, comprising: a gate circuit that selects a plurality of gate lines in a predetermined order and supplies a predetermined voltage to the storage capacitor line; and a pixel corresponding to the one source line Tones and poles And a source driver circuit that supplies a data signal having a voltage corresponding to the source line via the source line, and a display area including the plurality of pixels. A storage capacitor driving circuit for supplying a voltage, and the storage capacitor line is supplied with a predetermined voltage in a predetermined period from the gate circuit and the storage capacitor driving circuit, by the driving circuit of the electro-optical device, The gate circuit applies a predetermined voltage to the nth storage capacitor line only during the period from the selection of the nth gate line to the selection of the (n + 1) th gate line after the selected period has elapsed. An electro-optical device driving method is provided.
以上説明したように本発明によれば、多大なサイズアップを要すること無く、表示品位を向上させると共に低消費電力化の実現が可能な、新規かつ改良された電気光学装置の駆動回路及び駆動方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a novel and improved drive circuit and drive method for an electro-optical device that can improve display quality and achieve low power consumption without requiring a large increase in size. Can be provided.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
<1.従来の電気光学装置の駆動方法及び問題点>
まず、図面を参照しなから、従来の液晶表示素子を用いた電気光学装置の駆動方法及びその問題点について説明する。図6は、従来の電気光学装置の駆動回路の構成について示す説明図である。
<1. Conventional Electro-Optical Device Driving Method and Problems>
First, a method of driving an electro-optical device using a conventional liquid crystal display element and its problems will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a driving circuit of a conventional electro-optical device.
図6に示したように、従来の電気光学装置300は、ゲート回路301と、蓄積容量駆動回路302と、ソース駆動回路303と、コモン駆動回路304と、を含んで構成される。電気光学装置300は、水平方向に複数の電極を配してなるゲートラインG1、G2、・・・Gnと、垂直方向に複数の電極を配してなるソースラインS1、S2、・・・、Smと、水平方向に複数の電極を配してなる蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnと、を有する。そして、従来の電気光学装置300は、表示領域305に、上記ゲートライン及び上記ソースラインの各交点に、マトリクス状に配置された複数の画素306を有し、それぞれの画素306は、TFTスイッチ311と、液晶容量Clcと、蓄積容量Cstと、を含んで構成される。
As shown in FIG. 6, the conventional electro-optical device 300 includes a gate circuit 301, a storage capacitor driving circuit 302, a
ゲート回路301は、ゲートラインG1、G2、・・・、Gnを駆動するための回路であり、シフトレジスタ307を備えている。蓄積容量駆動回路302は、上記蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnを駆動するための回路である。ソース駆動回路303は、上記ソースラインS1、S2、・・・、Smを駆動する回路である。そして、コモン駆動回路304は、液晶容量Clcの一端に共通して接続されるコモン電極COMを駆動するためのものである。
The gate circuit 301 is a circuit for driving the gate lines G1, G2,..., Gn, and includes a
ゲート回路301には、スタートパルスSTVと、クロック信号CK1、CK2と、が入力されている。また、ゲート回路301には、ゲート回路301を駆動するためのロジック電圧としてVGHとVGLとが入力される。 The gate circuit 301 is supplied with a start pulse STV and clock signals CK1 and CK2. In addition, VGH and VGL are input to the gate circuit 301 as logic voltages for driving the gate circuit 301.
蓄積容量駆動回路302は、ラッチ回路321と、出力バッファ322、323と、イネーブルTFT324と、インバータ325と、を含んで構成され、また、偶数行においては、ラッチ回路321とインバータ325との間にインバータ326が設けられている。蓄積容量駆動回路302には、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの駆動を制御するためのFRM信号と、蓄積容量駆動回路302を駆動するためのロジック電圧としてVGHとVGLとが入力される。
The storage capacitor driving circuit 302 includes a
このような構成を有することで、電気光学装置300は、従来の一般的なコモン電極を反転する駆動方法と比較して、コモン電極COMに対し、ある一定のDC電圧を印加することができ、かつデータ電圧の振幅も低減できるため、低消費電力化に有効な構成を有している。 By having such a configuration, the electro-optical device 300 can apply a certain DC voltage to the common electrode COM as compared with a conventional driving method for inverting the common electrode. In addition, since the amplitude of the data voltage can be reduced, the configuration is effective for reducing power consumption.
しかし、上述したように、かかる構成を有する電気光学装置300は、ソースラインS1、S2、・・・、Smと蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnとの間に存在する寄生容量の影響で、ソースライン電圧信号の歪みが蓄積容量ラインに重畳されることになり、その結果、ソースライン電圧信号の歪みが蓄積容量ライン電圧の波形の歪みとなって現れる。同様に、ゲートラインG1、G2、・・・、Gnと蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnとの間にも寄生容量が存在するため、ゲートラインの立ち上がり、立ち下がりによっても、蓄積容量ライン電圧の波形の歪みとなって現れる。 However, as described above, the electro-optical device 300 having such a configuration is affected by the parasitic capacitance existing between the source lines S1, S2,..., Sm and the storage capacitor lines C1, C2,. Therefore, the distortion of the source line voltage signal is superimposed on the storage capacitor line, and as a result, the distortion of the source line voltage signal appears as a distortion of the waveform of the storage capacitor line voltage. Similarly, parasitic capacitance exists between the gate lines G1, G2,..., Gn and the storage capacitor lines C1, C2,. It appears as a distortion of the capacitance line voltage waveform.
図7は、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの波形の歪みを表す説明図であり、図8は、画素306に、ソースラインと蓄積容量ラインとの間に存在する寄生容量Csa、及びゲートラインと蓄積容量ラインとの間に存在する寄生容量Cgcを反映させたものを回路図で示す説明図である。 7 is an explanatory diagram showing the distortion of the waveform of the storage capacitor lines C1, C2,..., Cn. FIG. 8 shows the parasitic capacitance Csa existing in the pixel 306 between the source line and the storage capacitor line. FIG. 5 is an explanatory diagram showing, in a circuit diagram, a reflection of a parasitic capacitance Cgc existing between a gate line and a storage capacitance line.
図7に示したように、ゲートライン(ここではゲートラインGn)の立ち上がり及び立ち下がりの際に、寄生容量Cgcの存在によって、蓄積容量ラインCnに歪みが生じてしまう。そして、ソースラインSnの選択期間においても、寄生容量Csaの存在によってソースライン電圧信号の歪みが蓄積容量ラインに重畳されてしまい、結果として所望の画素電圧が得られず、クロストークとなって画質低下の原因となってしまっていた。これは、特に1つのラインに異なる輝度を有する画像を表示する際に顕著になり、図9に示したように、画面の中央部分に白い画像を、その白い画像の周辺部分にグレーの画像を表示させたような場合に、グレー画像部分にムラが生じる原因となってしまっていた。 As shown in FIG. 7, when the gate line (here, the gate line Gn) rises and falls, the presence of the parasitic capacitance Cgc causes distortion in the storage capacitance line Cn. Even in the selection period of the source line Sn, the distortion of the source line voltage signal is superimposed on the storage capacitor line due to the presence of the parasitic capacitance Csa, and as a result, a desired pixel voltage cannot be obtained, resulting in crosstalk. It was the cause of the decline. This is particularly noticeable when an image having different luminance is displayed on one line. As shown in FIG. 9, a white image is displayed at the center of the screen, and a gray image is displayed at the periphery of the white image. In such a case, unevenness occurs in the gray image portion.
そこで、以下で説明する本発明の実施形態では、多大なサイズアップを要すること無く、表示品位を向上させると共に低消費電力化の実現が可能な電気光学装置の駆動回路及びその駆動方法について説明する。 Therefore, in the embodiments of the present invention described below, a driving circuit and a driving method thereof for an electro-optical device capable of improving display quality and realizing low power consumption without requiring a large size increase will be described. .
<2.本発明の第1の実施形態>
まず、本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示素子を用いた電気光学装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示素子を用いた電気光学装置100の構成について示す説明図である。以下、図1を用いて本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の構成について説明する。
<2. First embodiment of the present invention>
First, the configuration of the electro-optical device using the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an electro-optical device 100 using a liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention. The configuration of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図1に示したように、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100は、ゲート回路101と、蓄積容量駆動回路102と、ソース駆動回路103と、コモン駆動回路104と、を含んで構成される。また、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100は、水平方向に複数の電極を配してなるゲートラインG1、G2、・・・Gnと、垂直方向に複数の電極を配してなるソースラインS1、S2、・・・、Smと、水平方向に複数の電極を配してなる蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnと、を有する。
As shown in FIG. 1, the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a gate circuit 101, a storage capacitor driving circuit 102, a
そして、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100は、表示領域105に、上記ゲートライン及び上記ソースラインの各交点に、マトリクス状に配置された複数の画素106を有し、それぞれの画素106は、TFTスイッチ111と、液晶容量Clcと、蓄積容量Cstと、を含んで構成される。
The electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of pixels 106 arranged in a matrix at each intersection of the gate line and the source line in the display region 105. The pixel 106 includes a
ゲート回路101は、ゲートラインG1、G2、・・・、Gnを駆動するための回路であり、シフトレジスタ107を備えている。蓄積容量駆動回路102は、上記蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnを駆動するための回路である。ソース駆動回路103は、上記ソースラインS1、S2、・・・、Smを駆動する回路である。そして、コモン駆動回路104は、液晶容量Clcの一端に共通して接続されるコモン電極COMを駆動するためのものである。
The gate circuit 101 is a circuit for driving the gate lines G1, G2,..., Gn, and includes a
ゲート回路101には、スタートパルスSTVと、クロック信号CK1、CK2と、蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnの駆動を制御するためのFRM信号とが入力されている。また、ゲート回路101には、ゲート回路101を駆動するためのロジック電圧としてVGHとVGLとが入力される。 The gate circuit 101 receives a start pulse STV, clock signals CK1 and CK2, and an FRM signal for controlling driving of the storage capacitor lines C1, C2,... Cn. Further, VGH and VGL are input to the gate circuit 101 as logic voltages for driving the gate circuit 101.
ゲート回路101は、各ラインに対して、インバータ131と、TFT132、133、134、135、136、137と、をそれぞれ有している。また、ゲート回路101は、偶数行については、さらにインバータ138を有している。TFT132、133、134、135、136、137のオン・オフの切り替えにより、表示領域105には、電圧V1、V2のいずれかが蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnに印加される。ゲート回路101の動作については後に詳述する。
The gate circuit 101 includes an
蓄積容量駆動回路102は、ラッチ回路121と、TFT122、123と、イネーブルTFT124と、インバータ125と、を含んで構成され、また、偶数行においては、ラッチ回路121とインバータ125との間にインバータ126が設けられている。蓄積容量駆動回路102には、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの駆動を制御するためのFRM信号と、蓄積容量駆動回路102を駆動するためのロジック電圧としてVGHとVGLとが入力される。
The storage capacitor driving circuit 102 includes a
図2は、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の画素106に着目した場合の駆動波形について示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing drive waveforms when focusing on the pixel 106 of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention.
図2に示した駆動波形において、VgはゲートラインG1、G2、・・・、Gnに印加されるゲート回路101の出力波形を、Vcは蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnに印加される蓄積容量駆動回路102に出力波形を示している。また、VCOMはコモン駆動回路104の出力波形であり、Vsはソース駆動回路103の出力波形であり、VPIXは画素106のPIX点の電圧波形(画素電圧の電圧波形)である。
2, Vg is an output waveform of the gate circuit 101 applied to the gate lines G1, G2,..., Gn, and Vc is applied to the storage capacitor lines C1, C2,. The output waveform of the storage capacitor driving circuit 102 is shown. VCOM is an output waveform of the
Nフレームの期間において、t1の時点でゲート電圧VgがVGHになると、TFTスイッチ111がオンとなり、ソース電圧Vshが液晶容量Clcと蓄積容量Cstに書き込まれる。従って、画素電圧VPIXはVshの電位まで変化する。
In the N frame period, when the gate voltage Vg becomes VGH at time t1, the
次に、t2の時点でゲート電圧VgがVGLになると、TFTスイッチ111はオフ状態となり、画素電圧VPIXはTFTスイッチ111のゲート電極とPIX点との間に存在する寄生容量の影響でΔVだけ低下した後保持される。
Next, when the gate voltage Vg becomes VGL at time t2, the
次に、t5の時点で蓄積容量駆動回路102の出力VcがV2からV1まで変化すると、蓄積容量Cstを介して、画素電圧VPIXはVa’だけ突き上げられ、次のフレームまで保持される。結果として、液晶駆動電圧はコモン電圧VCOMと画素電圧VPIXとの間の差分の電圧V+となる。 Next, when the output Vc of the storage capacitor driving circuit 102 changes from V2 to V1 at time t5, the pixel voltage VPIX is pushed up by Va 'through the storage capacitor Cst and held until the next frame. As a result, the liquid crystal driving voltage becomes a difference voltage V + between the common voltage VCOM and the pixel voltage VPIX.
通常、液晶材料は劣化防止のため反転駆動が必要であるため、次のフレームN+1では、t1の時点でTFTスイッチ111がオンとなり、ソース電圧Vslが書き込まれる。t2の時点でゲート電圧VgがVGLとなると、TFTスイッチ111はオフとなり、同様に寄生容量によりΔVだけ低下した後保持される。
Normally, since the liquid crystal material needs to be inverted to prevent deterioration, in the next frame N + 1, the
次にN+1フレームの期間において、t5の時点で蓄積容量駆動回路102出力VcがV1からV2まで変化すると蓄積容量Cstを介して画素電圧VPIXはVb’だけ突き下げられ、次のフレームまで保持される。このとき液晶駆動電圧はV−となる。上述したような駆動方法は、独立容量駆動法とも呼ばれ、負荷の大きいコモン電極電圧を常に一定電圧(DC駆動)にしたまま、ソース電圧振幅を小さくすることができるため、パネルの低消費電力化に有効な駆動方法である。 Next, in the period of N + 1 frame, when the output Vc of the storage capacitor driving circuit 102 changes from V1 to V2 at time t5, the pixel voltage VPIX is pushed down by Vb ′ via the storage capacitor Cst and is held until the next frame. . At this time, the liquid crystal driving voltage is V-. The driving method as described above is also referred to as an independent capacitance driving method, and the source voltage amplitude can be reduced while the common electrode voltage with a large load is always kept at a constant voltage (DC driving). This is an effective driving method.
以上、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の構成について説明した。次に、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の駆動の詳細について説明する。 The configuration of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention has been described above. Next, details of driving of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の電位の変化を示す説明図である。以下、図3を用いて本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の駆動の詳細について説明する。 FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a change in potential of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention. The details of driving the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図3には、ゲートラインG1、G2と、蓄積容量ラインC1、C2と、図1に示した電気光学装置100の構成におけるPointA、PointB、PointC、PointDの電位の変化が示されている。 3 shows changes in the potentials of Point A, Point B, Point C, and Point D in the configuration of the gate lines G1 and G2, the storage capacitor lines C1 and C2, and the electro-optical device 100 shown in FIG.
ゲート回路101には、シフトレジスタ107を動作させるためのスタートパルスSTVと、クロック信号CK1、CK2と、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの駆動を制御するためのFRM信号が入力されている。またゲート回路101には、ゲート回路101を駆動するためロジック電圧としてVGHとVGLが入力される。
The gate circuit 101 receives a start pulse STV for operating the
上記VGH、VGL電圧はゲートラインG1、G2、・・・、Gnの出力電圧VGH、VGLと同じ電圧である。なお、本発明の第1の実施形態では、上記制御信号及び駆動電圧を定義したが、結果としてゲートラインG1、G2、・・・、Gnが順次選択出力されるような回路構成であれば、別の構成を取っても、本発明の効果を得るには何ら問題はない。 The VGH and VGL voltages are the same as the output voltages VGH and VGL of the gate lines G1, G2,..., Gn. In the first embodiment of the present invention, the control signal and the drive voltage are defined. However, if the circuit configuration is such that the gate lines G1, G2,. Even if another configuration is adopted, there is no problem in obtaining the effect of the present invention.
ゲート回路101にスタートパルスSTVが入力されると、クロック信号CK1、CK2に同期してシフトレジスタ107から、順次ゲートラインG1、G2、・・・、Gnにパルスが出力される。
When the start pulse STV is input to the gate circuit 101, pulses are sequentially output from the
図3を参照しながら、ゲートラインG1に着目すると、t1の時点でゲートラインG1がHigh(VGH)になると、TFT132、133がそれぞれオンし、FRM信号が134、135のゲート電極に入力される。Nフレームの期間でFRMはHなので、TFT134はオフ、TFT135がオンとなり、蓄積容量ラインC1には電圧V2が供給される。
Referring to FIG. 3, focusing on the gate line G1, when the gate line G1 becomes High (VGH) at the time t1, the
その後、t2の時点でゲートラインG1がLow(VGL)になると、TFT132、133はそれぞれオフとなり、代わりにインバータ131の出力がHighとなるので、TFT137、138がオンとなる。またTFT132、133のゲート電極にはそれぞれ電圧V1、V2が印加されることから、TFT134、135は共にオフとなり、蓄積容量ラインC1から電気的に切り離される(ハイインピーダンス状態となる)。
Thereafter, when the gate line G1 becomes Low (VGL) at the time t2, the
このようにTFT136、137はTFT132、133が共にオフ状態になった場合、及びTFT134、135のゲート入力がハイインピーダンス状態となった場合に、確実にオフとなる電圧を与え外部からのノイズ等の混入の要因で、TFT134、135が誤動作することを防止する。
As described above, when the
次に、N+1フレームの期間において、t1の時点でゲートラインG1がHighになると、TFT132、133がオンとなり、FRM信号はTFT134、135のゲートに入力される。N+1フレームではFRM信号はLなので、TFT134はオン、TFT135がオフとなり、蓄積容量ラインC1には電圧V1が印加される。
Next, in the period of N + 1 frame, when the gate line G1 becomes High at time t1, the
その後、t2時点でゲートラインG1がLowになると、TFT132、133はそれぞれオフとなり、代わりにインバータ131の出力がHとなるので、TFT136、137がオンとなる。このように、ゲートラインG1が選択された期間ではゲート回路101にある、TFT134、135からなるバッファ回路から、電圧V1もしくはV2が供給され、それ以外の期間では、上記バッファ回路からの出力はハイインピーダンス状態となり、蓄積容量ラインC1から電気的に切り離される。
Thereafter, when the gate line G1 becomes Low at time t2, the
なお、Nフレーム、N+1フレームのいずれにおいても、ゲートラインG1がLowになってから、ゲート回路101側にある、TFT134、135からなるバッファ回路がオフするまでの期間については、ゲート回路101の各TFTのW/Lサイズを適正に選択することにより、図2のαに相当するディレイを発生されることが可能である。これはゲートラインG1がオフするタイミングにおいては、ゲートライン電圧がVGHからVGLに変動するため、この電圧変動によるノイズが、寄生容量(図示せず)等を介して、蓄積容量ラインC1へ重畳され、結果として表示品位を悪化させる要因となる。上記αのディレイを発生させることにより、ゲートラインG1が確実にオフしてから蓄積容量ラインC1を電気的に切り離すことが可能となるため、上述したような表示品位の悪化を防止することができる。従って、実際にゲート回路101にある、TFT134、135からなるバッファ回路から蓄積容量ラインC1へ給電する期間は、Nフレーム及びN+1フレーム共にt1〜t2+αの期間となる。
In each of the N frame and the N + 1 frame, the period from when the gate line G1 becomes Low until the buffer circuit including the
次に、蓄積容量駆動回路102の動作を説明する。蓄積容量駆動回路102は、ラッチ回路121、TFT122、123、インバータ124、及びイネーブルTFT125で構成されている。ゲート回路101と同様に、蓄積容量駆動回路102には、ロジック電圧としてはVGH、VGL電圧が入力されるとともに、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの駆動を制御するためのFRM信号が入力される。
Next, the operation of the storage capacitor driving circuit 102 will be described. The storage capacitor driving circuit 102 includes a
イネーブルTFT125のゲートには、ゲート回路101からのゲート出力G3、G4、・・・、Gn+2が入力される。例えば、蓄積容量ラインC1に該当するイネーブルTFT125のゲートには、ゲート出力G3が接続されている。同様に蓄積容量ラインCnにはゲート出力Gn+2が接続されている。これは、図3に示すように、t2時点でゲートラインG1がオフとなった所定の期間後のt5時点で、蓄積容量ラインC1のイネーブルTFT125がオンとなり、FRM信号によりラッチ回路121が更新されて、その出力状態により、最終段の出力バッファであるTFT122、123のいずれかをオンさせる。
Gate outputs G3, G4,..., Gn + 2 from the gate circuit 101 are input to the gate of the
例えばNフレームでFRM信号がHighの場合、ゲート出力G3がHighになると、蓄積容量ラインC1のイネーブルTFT125がオンとなり、ラッチ回路121が更新されて、その出力はHighとなる。この場合、バッファ回路122がオンとなり、V1電圧が選択されて蓄積容量ラインC1に出力され、次のフレームでラッチ回路121のデータが更新されるまでこの状態が保持される。
For example, when the FRM signal is High in N frames, when the gate output G3 becomes High, the
次のN+1フレームにおいては、FRM信号がLとなるので、t5時点でバッファ回路123がオンとなり、蓄積容量ラインC1にはV2電圧が供給される。このように、蓄積容量駆動回路102の出力はフレーム毎にV1もしくはV2の電圧を選択する動作を繰り返す。なお、蓄積容量ラインC1の駆動に関して、ゲート回路101と蓄積容量駆動回路102の関係について図3を用いて整理すると、NフレームではゲートラインG1が選択されている期間t1からt2+αにおいて、ゲート回路101側にあるTFT135がオンとなりV2電圧を供給すると共に、蓄積容量駆動回路102からも同様にV2電圧が供給される。t2+α以降の期間では、ゲート回路101側のTFT134、135からなるバッファ回路は、蓄積容量ラインC1から切り離されるが、蓄積容量駆動回路102からはV2電圧が印加され続ける。その後、t5時点で蓄積容量駆動回路102の出力がV2からV1に変化する。次にN+1フレームではゲートラインG1が選択されているt1からt2+αの期間でゲート回路101側にあるTFT134がオンとなりV1電圧が供給されると共に、蓄積容量駆動回路102からも前のNフレームで出力しているV1電圧が継続して供給される。その後、t5時点で蓄積容量駆動回路102の出力は、V1からV2に変化する。
In the next N + 1 frame, since the FRM signal becomes L, the
次に、ゲートラインG2および蓄積容量ラインC2に着目すると、図3に示すように、ゲート回路101のゲートラインG2に相当する回路にはFRM信号ラインにインバータ138が存在するため、ゲートラインG2がHighとなるt3からt4の期間において、TFT134、135のゲート電極にはそれぞれFRMの反転信号Lowが入力される。すなわち、Nフレーム期間において蓄積容量ラインC1にはV2電圧が供給されたが、蓄積容量ラインC2にはTFT134がオンとなるため、V1電圧が供給される。同様に蓄積容量駆動回路102にもインバータ126が存在するため、結果として蓄積容量駆動回路102の出力信号は蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの1ライン毎に反転した信号が順次出力されることとなる。すなわち、蓄積容量ラインC2は、期間t3からt4+αにおいて、ゲート回路101側からもV1電圧が印加され、t4+α以降の期間では、ゲート回路101は蓄積容量ラインC2から切り離されるが、蓄積容量駆動回路102からはV1電圧が蓄積容量ラインC2に印加され続ける。そして、その後t6時点で、蓄積容量ラインC2に印加されるのはV2電圧に変化する。
Next, focusing on the gate line G2 and the storage capacitor line C2, as shown in FIG. 3, the circuit corresponding to the gate line G2 of the gate circuit 101 includes the
なおここで、図3中に示したt1、t2、t5の各期間は、図2のt1、t2、t5の期間と一致している。すなわち、あるゲートラインのゲート電圧が選択された期間に画素106のTFTスイッチ111を順次選択すると共に、ソース駆動回路103から所望のデータ電圧を液晶容量Clcに書き込む。データ電圧を液晶容量Clcに書き込んだ後は、所定のタイミングで蓄積容量駆動回路102から所定の電圧(V1またはV2)を蓄積容量ラインへ重畳することにより、蓄積容量Cstを介して画素106に書き込まれたデータ電圧を所望の液晶の光学特性に適した電圧に変換する。
Here, the periods t1, t2, and t5 shown in FIG. 3 coincide with the periods t1, t2, and t5 in FIG. That is, the
また、コモン電極COMには常に一定の電圧VCOMがコモン駆動回路104から印加されており、上記の変換後の画素電圧VPIXとコモン電圧VCOMとの間で、最終的な液晶駆動電圧が決定される。
A constant voltage VCOM is always applied to the common electrode COM from the
蓄積容量ラインC1に再度着目すると、上記ゲートラインG1が選択される期間(t1からt2)において、対応する蓄積容量ラインC1は蓄積容量駆動回路102側から1フレーム前に更新された所定の電圧が供給される。図3の場合、この所定の電圧は、NフレームではV2電圧、N+1フレームではV1電圧である。電気光学装置100は、この所定の電圧の供給と共に、ゲート回路101側から蓄積容量ラインC1に対して、蓄積容量駆動回路102からの出力電圧と同じ電圧(NフレームではV2電圧、N+1フレームではV1電圧)を、時間t1からt2+αの間、供給する構成となっている。 When attention is paid again to the storage capacitor line C1, during the period (t1 to t2) when the gate line G1 is selected, the corresponding storage capacitor line C1 has a predetermined voltage updated one frame before from the storage capacitor drive circuit 102 side. Supplied. In the case of FIG. 3, this predetermined voltage is the V2 voltage in the N frame and the V1 voltage in the N + 1 frame. The electro-optical device 100 supplies the predetermined voltage and the same voltage as the output voltage from the storage capacitor drive circuit 102 to the storage capacitor line C1 from the gate circuit 101 side (V2 voltage in the N frame, V1 in the N + 1 frame). Voltage) is supplied from time t1 to t2 + α.
より具体的には、Nフレームにおいて、上記ゲート選択期間t1からt2では、最終的な液晶印加電圧がCOM電圧に対して高電位側のデータ電圧を書き込むので、蓄積容量駆動回路102とゲート回路101に具備された双方のバッファ回路のうち、TFT135とTFT123がオンとなり、低電圧V2を選択して蓄積容量ラインC1に印加する。次にN+1フレームにおいて、ゲート選択期間t1からt2においては、最終的な液晶印加電圧がCOM電圧に対して低電位側のデータ電圧を書き込むので、上記双方のバッファ回路のうちTFT134とTFT122がオンとなり、高電圧V1を選択して蓄積容量ラインC1に印加する。
More specifically, in the N frame, during the gate selection period t1 to t2, the final liquid crystal application voltage writes a data voltage on the high potential side with respect to the COM voltage, so that the storage capacitor driving circuit 102 and the gate circuit 101 are written. The
このように、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnを、所定の期間のみ、蓄積容量駆動回路102とゲート回路101の双方に具備されたバッファ回路から駆動することにより、データ書き込み時に寄生容量Csa及び寄生容量Cgd、Cgcによる歪み波形の影響を抑制し、蓄積容量ラインの電圧変動を安定化させクロストークを低減させることが可能となる。 In this way, the storage capacitor lines C1, C2,..., Cn are driven from the buffer circuit provided in both the storage capacitor driving circuit 102 and the gate circuit 101 only during a predetermined period, thereby making it possible to perform parasitics during data writing. It is possible to suppress the influence of the distortion waveform due to the capacitance Csa and the parasitic capacitances Cgd and Cgc, stabilize the voltage fluctuation of the storage capacitance line, and reduce crosstalk.
より具体的には、ある蓄積容量ラインのゲート電圧がオンになってから、ゲート電圧がオフになる以降その次の行の蓄積容量ラインのゲート電圧がオンになるまでの間(例えば、ある蓄積容量ラインのゲート選択期間+αの期間だけ)、ゲート回路101側からも電圧を供給する。また、各蓄積容量ラインは蓄積容量駆動回路102によって、いずれの期間においても常にV1またはV2の電圧が選択され、常に安定した電圧が供給されている。蓄積容量駆動回路102によって常にV1またはV2の電圧が供給されている結果、外部からのノイズ等の影響もない。 More specifically, after the gate voltage of a certain storage capacitor line is turned on until the gate voltage of the storage capacitor line of the next row is turned on after the gate voltage is turned off (for example, a certain storage capacitor line) The voltage is supplied also from the gate circuit 101 side during the gate selection period + α of the capacitor line). In addition, the storage capacitor drive circuit 102 always selects the voltage V1 or V2 for each storage capacitor line, and a stable voltage is always supplied. As a result of the voltage V1 or V2 being constantly supplied by the storage capacitor driving circuit 102, there is no influence of external noise or the like.
また、コモン電圧は常に一定のDC電圧を印加すれば良く、液晶のモードが変わっても、負荷の大きいコモン電極を反転駆動させる必要がないため、低消費電力化に有利となる。また、上記データ書き込みの期間で蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnは蓄積容量駆動回路102とゲート回路101の両側から給電されるため、電圧変動を安定化させるために蓄積容量駆動回路102のバッファの駆動能力を必要以上に大きくせずともクロストークの問題が発生しないので、バッファサイズを従来と比較して小さくすることが可能となり、結果として液晶表示装置の表示領域以外のサイズ(額縁)を小さくすることが可能となる。 In addition, a constant DC voltage should always be applied as the common voltage, and even if the liquid crystal mode changes, it is not necessary to reversely drive the common electrode with a large load, which is advantageous for low power consumption. In addition, since the storage capacitor lines C1, C2,..., Cn are fed from both sides of the storage capacitor driving circuit 102 and the gate circuit 101 during the data writing period, the storage capacitor driving circuit is used to stabilize the voltage fluctuation. Since the problem of crosstalk does not occur even if the driving capacity of the buffer 102 is not increased more than necessary, it is possible to reduce the buffer size as compared with the conventional case, and as a result, the size other than the display area of the liquid crystal display device ( It is possible to reduce the frame).
<3.本発明の第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態にかかる液晶表示素子を用いた電気光学装置の構成について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態にかかる液晶表示素子を用いた電気光学装置200の構成について示す説明図である。以下、図4を用いて本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200の構成について説明する。
<3. Second embodiment of the present invention>
Next, the configuration of the electro-optical device using the liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an electro-optical device 200 using the liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention. The configuration of the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図4に示したように、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200は、ゲート回路201と、蓄積容量駆動回路202と、ソース駆動回路203と、コモン駆動回路204と、を含んで構成される。また、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200は、水平方向に複数の電極を配してなるゲートラインG1、G2、・・・Gnと、垂直方向に複数の電極を配してなるソースラインS1、S2、・・・、Smと、水平方向に複数の電極を配してなる蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnと、を有する。
As shown in FIG. 4, the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention includes a gate circuit 201, a storage capacitor driving circuit 202, a
そして、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200は、表示領域205に、上記ゲートライン及び上記ソースラインの各交点に、マトリクス状に配置された複数の画素206を有し、それぞれの画素206は、TFTスイッチ211と、液晶容量Clcと、蓄積容量Cstと、を含んで構成される。
The electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of pixels 206 arranged in a matrix at each intersection of the gate line and the source line in the display area 205. The pixel 206 includes a
ゲート回路201は、ゲートラインG1、G2、・・・、Gnを駆動するための回路であり、シフトレジスタ207を備えている。蓄積容量駆動回路102は、上記蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnを駆動するための回路である。ソース駆動回路103は、上記ソースラインS1、S2、・・・、Smを駆動する回路である。そして、コモン駆動回路104は、液晶容量Clcの一端に共通して接続されるコモン電極COMを駆動するためのものである。
The gate circuit 201 is a circuit for driving the gate lines G1, G2,..., Gn, and includes a
ゲート回路201には、スタートパルスSTVと、クロック信号CK1、CK2と、蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnの駆動を制御するためのFRM信号とが入力されている。また、ゲート回路201には、ゲート回路201を駆動するためのロジック電圧としてVGHとVGLとが入力される。 The gate circuit 201 receives a start pulse STV, clock signals CK1 and CK2, and an FRM signal for controlling driving of the storage capacitor lines C1, C2,... Cn. In addition, VGH and VGL are input to the gate circuit 201 as logic voltages for driving the gate circuit 201.
ゲート回路201は、各ラインに対して、インバータ231と、TFT232、233、234、235、236、237と、をそれぞれ有している。TFT232、233、234、235、236、237のオン・オフの切り替えにより、表示領域205には、電圧V1、V2のいずれかが蓄積容量ラインC1、C2、・・・Cnに印加される。ゲート回路101の動作については後に詳述する。
The gate circuit 201 includes an
蓄積容量駆動回路202は、ラッチ回路221と、TFT222、223と、イネーブルTFT224と、インバータ225と、を含んで構成され、蓄積容量駆動回路202には、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの駆動を制御するためのFRM信号と、蓄積容量駆動回路202を駆動するためのロジック電圧としてVGHとVGLとが入力される。
The storage capacitor drive circuit 202 includes a
上述した本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の構成との違いは、ゲート回路201及び蓄積容量駆動回路202において、偶数行にインバータが設けられていない点であり、その他の構成については上述した本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100の構成と変化は無い。 The difference from the configuration of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention described above is that the inverters are not provided in even rows in the gate circuit 201 and the storage capacitor driving circuit 202. There is no change and the configuration of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention described above.
以上、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200の構成について説明した。次に、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200の駆動の詳細について説明する。 The configuration of the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention has been described above. Next, details of driving of the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention will be described.
図5は、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200の電位の変化を示す説明図である。以下、図5を用いて本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200の駆動の詳細について説明する。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change in potential of the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention. The details of driving the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図5には、ゲートラインG1、G2、G3、G4と、蓄積容量ラインC1、C2、C3、C4の電位の変化が示されている。 FIG. 5 shows changes in potentials of the gate lines G1, G2, G3, and G4 and the storage capacitor lines C1, C2, C3, and C4.
ゲート回路201には、シフトレジスタ207を動作させるためのスタートパルスSTVと、クロック信号CK1、CK2と、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの駆動を制御するためのFRM信号とが入力されている。また、ゲート回路201を駆動するための電圧としてVGHとVGLがゲート回路201に入力される。スタートパルスSTVがゲート回路201に入力されると、クロック信号CK1、CK2に同期してシフトレジスタ207が動作し、順次ゲートパルスG1、G2、・・・、Gnが出力される。
The gate circuit 201 receives a start pulse STV for operating the
図5を参照しながら、ゲートラインG1に着目すると、t1の時点でゲートラインG1がHigh(VGH)、TFT232、233がそれぞれオンとなり、FRM信号がTFT232とTFT233のゲートに入力される。Nフレーム期間において、t1からt2でFRM信号はHigh(VGH)であるので、TFT234はオフ、TFT235がオンとなり、結果的に蓄積容量ラインC1にはV2電圧が印加される。
Focusing on the gate line G1 with reference to FIG. 5, at time t1, the gate line G1 is High (VGH), the
t2時点でゲートラインG1がVGLになると、TFT232、233はそれぞれオフとなり、代わりにインバータ231の出力がHighとなるので、TFT236、TFT237がオンとなる。TFT234、235のゲート電極にはそれぞれV1、V2電圧が印加されることから、TFT234、235は共にオフ状態(ハイインピーダンス)となり、蓄積容量ラインC1から切り離される。
When the gate line G1 becomes VGL at the time t2, the
TFT236、237は、TFT232、233が共にオフ状態になった場合に、TFT234、235が誤動作することを防止する。すなわち、TFT234、235のゲート入力がハイインピーダンス状態とならないように、オフ電圧を確実に与えることにより、外部からのノイズ等の混入の要因によるTFT234、235の誤動作を防止する役割を持っている。
The
次に、N+1フレームの期間では、t1の時点でゲートラインG1がHigh(VGH)になると、TFT232、233がオンとなり、FRM信号がTFT234、235のゲートに入力される。N+1フレームのt1からt2の期間でFRM信号はLow(VGL)状態であるので、TFT234はオン、TFT235がオフとなり、結果的に蓄積容量ラインC1にはV1電圧が印加される。
Next, in the period of N + 1 frame, when the gate line G1 becomes High (VGH) at time t1, the
t2の時点でゲートラインG1がLow(VGL)になると、TFT232、233はそれぞれオフとなり、代わりにインバータ231の出力がHighとなるので、TFT36、237がオンとなる。このようなゲート回路201の回路構成から、ゲートラインG1が選択された期間ではゲート回路201側にある、TFT234、235からなるバッファ回路から、V1もしくはV2の電圧が供給され、それ以外の期間では、TFT234、235からなるバッファ回路の出力は、ハイインピーダンス状態となり蓄積容量ラインC1から切り離される。
When the gate line G1 becomes Low (VGL) at the time t2, the
なお、Nフレーム、N+1フレームのいずれにおいても、ゲートラインG1がLowになってから、ゲート回路201側の、TFT234、235からなるバッファ回路がオフするまでの期間については、ゲート回路201中の各TFTのW/Lサイズを適正に選択することにより、図5のαに相当するディレイを発生させることが可能である。これはゲートラインG1がオフするタイミングにおいては、ゲートライン電圧がVGHからVGLに変動するため、この電圧変動によるノイズが、寄生容量(図示せず)等を介して、蓄積容量ラインC1へ重畳され、結果として表示品位を悪化させる要因となる。上記αのディレイを発生させることにより、ゲートラインG1が確実にオフしてから蓄積容量ラインC1を電気的に切り離すことが可能となるため、上述したような表示品位の悪化を防止することができる。従って、実際にゲート回路201にある、TFT234、235からなるバッファ回路から蓄積容量ラインC1へ給電する期間は、Nフレーム及びN+1フレーム共にt1〜t2+αの期間となる。
Note that in each of the N frame and the N + 1 frame, the period from when the gate line G1 becomes Low until the buffer circuit including the
次に、蓄積容量駆動回路202の動作を説明する。蓄積容量駆動回路202は、ラッチ回路221、TFT222、223、インバータ224、及びイネーブルTFT225から構成されている。蓄積容量駆動回路202には、ゲート回路201と同様に、回路駆動電圧としてVGH、VGL電圧が入力されるとともに、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの駆動を制御するためのFRM信号が入力される。
Next, the operation of the storage capacitor driving circuit 202 will be described. The storage capacitor driving circuit 202 includes a
イネーブル用TFT225のゲートには、ゲート回路201からのゲート出力G3、G4、・・・、Gn+2が入力される。例えば蓄積容量ラインC1に該当するイネーブルTFT225のゲートには、ゲート出力G3が接続されている。同様に蓄積容量ラインCnにはゲート出力Gn+2が接続されている。これは、図5に示すように、t2時点でゲートラインG1がオフとなった所定の期間後のt5時点で、蓄積容量ラインC1のイネーブルTFT225がオンとなり、FRM信号によりラッチ回路221が更新されてその出力状態により、最終段の出力バッファであるTFT222、223のいずれかのオン/オフを選択する。
Gate outputs G3, G4,..., Gn + 2 from the gate circuit 201 are input to the gate of the
例えばNフレーム期間のt5時点でFRM信号がHighの場合、ゲート出力G3がHighになると、イネーブルTFT225がオンとなり、ラッチ回路221の出力はHighとなる。この場合、出力バッファのTFT222がオンとなり、V1電圧が選択されて、蓄積容量ラインC1に出力され、次のN+1フレームでラッチ回路221のデータが更新されるまでこの状態が保持される。
For example, when the FRM signal is High at time t5 in the N frame period, when the gate output G3 becomes High, the
次のN+1フレームのt5時点においては、FRM信号がLとなるので、出力バッファのTFT223がオンとなり、V2電圧が選択されて蓄積容量ラインC1に供給される。上記の本発明の第1の実施形態と異なるのは、このFRM信号が1HS毎、さらにはフレーム毎に反転する信号であるという点であるが、FRM信号が反転信号であっても基本的な動作に変わりはない。
At time t5 of the next N + 1 frame, since the FRM signal becomes L, the
次に、蓄積容量ラインC1の駆動に関して、ゲート回路201と蓄積容量駆動回路202の関係について、図5を用いて整理する。NフレームではゲートラインG1が選択されている期間t1からt2+αにおいて、ゲート回路201側にあるバッファ回路のTFT235がオンとなりV2電圧を供給すると共に、蓄積容量駆動回路202からも同様にV2電圧が供給される。t2+α以降の期間では、ゲート回路201側のTFT234、235からなるバッファ回路は、蓄積容量ラインC1から切り離されるが、蓄積容量駆動回路202の出力からはV2が蓄積容量ラインC1に印加され続ける。その後、t5時点で蓄積容量駆動回路202の出力はV2からV1に変化する。次にN+1フレームでは、ゲートラインG1が選択されているt1からt2+αの期間で、ゲート回路201側にあるバッファ回路のTFT234がオンとなり、V1電圧が供給されると共に、蓄積容量駆動回路202からも、前のNフレームで出力しているV1電圧が継続して供給される。その後、t5時点で蓄積容量駆動回路202の出力はV1からV2に変化する。
Next, regarding the drive of the storage capacitor line C1, the relationship between the gate circuit 201 and the storage capacitor drive circuit 202 will be organized with reference to FIG. In the N frame, during the period t1 to t2 + α when the gate line G1 is selected, the
次に、ゲートラインG2および蓄積容量ラインC2に着目すると、図5に示すように、ゲートラインG2がHighとなるt3からt4の期間において、FRM信号はLとなるため、バッファ回路のTFT234、235のゲート電極にはVGLが入力される。すなわち、Nフレーム期間において、前述の蓄積容量ラインC1にはV2電圧が印加されたが、蓄積容量ラインC2にはバッファ回路のTFT234がオンとなるため、V1電圧が印加される。同様に、蓄積容量駆動回路202の出力はt7の時点において、LowのFRM信号がラッチ回路221に取り込まれることで、V1からV2に変化する。結果として蓄積容量駆動回路202の出力信号は蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnの1ライン毎に反転した信号が順次出力されることとなる。
Next, focusing on the gate line G2 and the storage capacitor line C2, as shown in FIG. 5, since the FRM signal is L during the period from t3 to t4 when the gate line G2 becomes High, the
このように、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200は、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100のようにインバータ回路126、138がなくても、FRM信号を1HS毎の反転信号に置き換えることで、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100と同様の駆動が実現できる。
As described above, the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention can output the FRM signal even without the
また、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200においても、画素206の駆動は同じである。すなわち、あるゲートラインのゲート電圧が選択された期間に、画素206のTFTスイッチ211を順次選択すると共に、ソース駆動回路203から所望のデータ電圧を液晶容量Clcに書き込む。データ電圧を液晶容量Clcに書き込んだ後は、1HS遅れたタイミングで蓄積容量駆動回路202から所定の電圧(V1またはV2)を蓄積容量ラインへ重畳することにより、蓄積容量Cstを介して画素206に書き込まれたデータ電圧を所望の液晶の光学特性に適した電圧に変換する。
In the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention, the driving of the pixels 206 is the same. That is, during the period when the gate voltage of a certain gate line is selected, the
また、コモン電極COMには常に一定の電圧VCOMがコモン駆動回路204から印加されており、上記の変換後の画素電圧VPIXとコモン電圧VCOMとの間で、最終的な液晶駆動電圧が決定される。
A constant voltage VCOM is always applied to the common electrode COM from the
蓄積容量ラインC1に再度着目すると、上記ゲートラインG1が選択される期間(t1からt2)において、対応する蓄積容量ラインC1は蓄積容量駆動回路202側から1フレーム前に更新された所定の電圧が供給される。図5の場合、この所定の電圧は、NフレームではV2電圧、N+1フレームではV1電圧である。電気光学装置200は、この所定の電圧の供給と共に、ゲート回路201側から蓄積容量ラインC1に対して、t1からt2+αの期間だけ蓄積容量駆動回路202からの出力電圧と同じ電圧(NフレームではV2電圧、N+1フレームではV1電圧)を供給する構成となっている。 Looking again at the storage capacitor line C1, during the period (t1 to t2) when the gate line G1 is selected, the corresponding storage capacitor line C1 has a predetermined voltage updated one frame before from the storage capacitor drive circuit 202 side. Supplied. In the case of FIG. 5, this predetermined voltage is the V2 voltage in the N frame and the V1 voltage in the N + 1 frame. The electro-optical device 200 supplies the predetermined voltage and the same voltage as the output voltage from the storage capacitor driving circuit 202 during the period from t1 to t2 + α (V2 in the N frame) from the gate circuit 201 side to the storage capacitor line C1. Voltage, V1 voltage in N + 1 frame).
より具体的には、Nフレームのゲート選択期間t1からt2においては、最終的な液晶印加電圧がCOM電圧に対して高電位側のデータ電圧を書き込むので、蓄積容量駆動回路202とゲート回路201に具備された双方のバッファ回路のうち、TFT235とTFT223がオン状態となり、低電圧V2を選択して蓄積容量ラインC1に印加する。N+1フレームのゲート選択期間t1からt2においては、最終的な液晶印加電圧がCOM電圧に対して低電位側のデータ電圧を書き込むので、上記双方のバッファ回路のうちTFT234とTFT222がオン状態となり、高電圧V1を選択して蓄積容量ラインC1に印加する。
More specifically, in the gate selection period t1 to t2 of the N frame, the final liquid crystal application voltage writes a data voltage on the high potential side with respect to the COM voltage, so that the storage capacitor driving circuit 202 and the gate circuit 201 are written. Of both the buffer circuits provided, the
このように、本発明の第2の実施形態にかかる電気光学装置200では、1ライン置きにゲート回路201と蓄積容量駆動回路202の内部にインバータを持たなくても、FRM信号を上述した反転信号に置き換えることで、本発明の第1の実施形態にかかる電気光学装置100と同様の駆動を実現することが可能となる。 As described above, in the electro-optical device 200 according to the second embodiment of the present invention, the FRM signal is converted into the inverted signal described above without having an inverter in the gate circuit 201 and the storage capacitor driving circuit 202 every other line. By replacing with, it becomes possible to realize the same drive as the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention.
また、蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnを、所定の期間のみ、蓄積容量駆動回路202とゲート回路201の双方に具備されたバッファ回路から駆動することにより、データ書き込み時に寄生容量Csa及び寄生容量Cgd、Cgcによる歪み波形の影響を抑制し、蓄積容量ラインの電圧変動を安定化させクロストークを低減させることが可能となる。 In addition, by driving the storage capacitor lines C1, C2,..., Cn from a buffer circuit provided in both the storage capacitor drive circuit 202 and the gate circuit 201 only for a predetermined period, the parasitic capacitor Csa is written during data writing. In addition, it is possible to suppress the influence of the distortion waveform due to the parasitic capacitances Cgd and Cgc, stabilize the voltage fluctuation of the storage capacitance line, and reduce crosstalk.
より具体的には、ある蓄積容量ラインのゲート電圧がオンになってから、ゲート電圧がオフになる以降その次の行の蓄積容量ラインのゲート電圧がオンになるまでの間(例えば、ある蓄積容量ラインのゲート選択期間+αの期間だけ)、ゲート回路201側からも電圧を供給する。また、各蓄積容量ラインは蓄積容量駆動回路202によって、いずれの期間においても常にV1またはV2の電圧が選択され、常に安定した電圧が供給されている。蓄積容量駆動回路202によって常にV1またはV2の電圧が供給されている結果、外部からのノイズ等の影響もない。 More specifically, after the gate voltage of a certain storage capacitor line is turned on until the gate voltage of the storage capacitor line of the next row is turned on after the gate voltage is turned off (for example, a certain storage capacitor line) The voltage is supplied also from the gate circuit 201 side during the gate selection period of the capacitor line + a period only). In each storage capacitor line, the storage capacitor driving circuit 202 always selects the voltage V1 or V2 in any period and always supplies a stable voltage. As a result of the voltage V1 or V2 being constantly supplied by the storage capacitor driving circuit 202, there is no influence of external noise or the like.
また、コモン電圧は常に一定のDC電圧を印加すれば良く、液晶のモードが変わっても、負荷の大きいコモン電極を反転駆動させる必要がないため、低消費電力化に有利となる。また、上記データ書き込みの期間で蓄積容量ラインC1、C2、・・・、Cnは蓄積容量駆動回路202とゲート回路201の両側から給電されるため、電圧変動を安定化させるための蓄積容量駆動回路202のバッファの駆動能力を必要以上に大きくせずともクロストークの問題は発生しないので、バッファサイズを従来と比較して小さくすることが可能となり、結果として液晶表示装置の表示領域以外のサイズ(額縁)を小さくすることが可能となる。 In addition, a constant DC voltage should always be applied as the common voltage, and even if the liquid crystal mode changes, it is not necessary to reversely drive the common electrode with a large load, which is advantageous for low power consumption. Further, since the storage capacitor lines C1, C2,..., Cn are fed from both sides of the storage capacitor drive circuit 202 and the gate circuit 201 during the data write period, the storage capacitor drive circuit for stabilizing the voltage fluctuation. Since the problem of crosstalk does not occur even if the driving capacity of the buffer 202 is not increased more than necessary, the buffer size can be reduced as compared with the conventional case, and as a result, the size other than the display area of the liquid crystal display device ( It is possible to reduce the frame).
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
100、200 電気光学装置
101、201 ゲート回路
102、202 蓄積容量駆動回路
103、203 ソース駆動回路
104、204 コモン駆動回路
105、205 表示領域
106、206 画素
111、211 TFTスイッチ
100, 200 Electro-optical device 101, 201 Gate circuit 102, 202 Storage
Claims (6)
複数のソース線と、
前記複数のゲート線に対応して設けられた複数の蓄積容量線と、
前記複数のゲート線と前記複数のソース線との交差に対応して設けられ、
コモン電極と、
一端が前記ソース線に接続されるとともに、前記ゲート線が選択されたときに前記一端と他端との間でオン状態となる画素スイッチング素子と、
一端が前記画素スイッチング素子の他端に接続され、他端が前記コモン電極に接続された画素容量と、
一端が前記画素スイッチング素子の他端に接続され、他端が前記蓄積容量線に接続された蓄積容量と
を含む複数の画素と、
を有する電気光学装置の駆動回路であって、
前記複数のゲート線を所定の順番で選択し、第1期間の間に選択された前記ゲート線に対応する前記蓄積容量線に所定の電圧を供給し、前記第1期間の他には前記蓄積容量線と電気的に分離されるゲート回路と、
当該一のソース線に対応する画素に対し、当該画素の階調および極性に応じた電圧のデータ信号を、前記ソース線を介して供給するソース駆動回路と、
前記蓄積容量線に持続的に所定の電圧を供給する蓄積容量駆動回路と、
を備えることを特徴とする、電気光学装置の駆動回路。 Multiple gate lines,
Multiple source lines,
A plurality of storage capacitor lines provided corresponding to the plurality of gate lines;
Provided corresponding to the intersection of the plurality of gate lines and the plurality of source lines;
A common electrode;
A pixel switching element having one end connected to the source line and turned on between the one end and the other end when the gate line is selected;
A pixel capacitor having one end connected to the other end of the pixel switching element and the other end connected to the common electrode;
A plurality of pixels including a storage capacitor having one end connected to the other end of the pixel switching element and the other end connected to the storage capacitor line ;
A drive circuit for an electro-optical device having:
The plurality of gate lines are selected in a predetermined order, a predetermined voltage is supplied to the storage capacitor line corresponding to the gate line selected during a first period, and the storage is performed in addition to the first period. A gate circuit electrically isolated from the capacitor line ;
A source driving circuit for supplying a data signal of a voltage corresponding to the gradation and polarity of the pixel to the pixel corresponding to the one source line via the source line;
A storage capacitor driving circuit for continuously supplying a predetermined voltage to the storage capacitor line;
A drive circuit for an electro-optical device.
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