专利名称:像素电路和显示装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及像素电路和具备该像素电路的显示装置,特别涉及有源矩阵型的显示
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背景技术:
在便携电话、便携式游戏机等便携用终端中,一般使用液晶显示装置作为其显示单元。另外,便携电话等是由电池驱动的,因此强烈要求功耗的减少。因此,对于时刻、电池余量这样的需要常时显示的信息,显示于反射型子面板。另外,最近开始要求用同一主面板来兼顾全彩色显示的通常显示和反射型的常时显示。图49示出一般有源矩阵型的液晶显示装置的像素电路的等效电路。另外,图50示出mXn像素的有源矩阵型的液晶显示装置的电路配置例。此外,m、η均为2以上的整数。如图50所示,在m个源极线SLl、SL2、......、SLm与η个扫描线GL1、GL2、......、
GLn的各交点设有包括薄膜晶体管(TFT)的开关元件。在图49中,用源极线SL代表各源极线SL1、SL2、......、SLm,同样,代表各扫描线GL1、GL2、......、GLn标注GL的附图标记。如图49所示,液晶电容元件Clc与辅助电容元件Cs通过TFT并联地连接。液晶电容元件Clc包括在像素电极20与相对电极80之间设有液晶层的层叠结构。相对电极也被称为共用(common)电极。此外,在图50中,对于各像素电路,仅显示TFT和像素电极(黑色的矩形部分)。辅助电容元件Cs的一端(一方电极)与像素电极20连接,另一端(另一方电极) 与辅助电容线CSL连接,使保持于像素电极20的像素数据的电压稳定化。辅助电容元件Cs 具有抑制保持于像素电极的像素数据的电压发生变动的效果,上述变动是由如下情况导致的在TFT中产生漏电电流、液晶分子所具有的介电常数各向异性导致在黑显示和白显示中液晶电容元件Clc的电容量发生变动以及通过像素电极与周边配线间的寄生电容而发生电压变动等。通过依次控制扫描线的电压,与1个扫描线连接的TFT成为导通状态,将以扫描线为单位提供给各源极线的像素数据的电压写入对应的像素电极。在全彩色显示的通常显示中,即使在显示内容为静止图像的情况下,也按每1帧对相同的像素反复写入相同的显示内容。这样,更新保持于像素电极的像素数据的电压,由此将像素数据的电压变动抑制为最小限度,保证高质量的静止图像的显示。用于驱动液晶显示装置的功耗大致受源极驱动器用于进行源极线驱动的功耗支配,大体上由以下的数学式1示出的关系式表示。此外,在数学式1中,P表示功耗,f表示刷新率(每单位时间的1帧的量的刷新动作次数),C表示由源极驱动器驱动的负载电容, V表示源极驱动器的驱动电压,η表示扫描线数,m表示源极线数。在此,所谓刷新动作,是指保持显示内容并且通过源极线对像素电极施加电压的动作。(数学式1)P OC f . C · V2 · η · m然而,在常时显示的情况下,由于显示内容是静止图像,因此并不一定需要按每1帧更新像素数据的电压。因此,为了进一步减少液晶显示装置的功耗,降低该常时显示时的刷新频率。但是,当降低刷新频率时,由TFT的漏电电流导致保持于像素电极的像素数据电压发生变动。该电压变动带来各像素的显示亮度(液晶的透射率)的变动,会被观测为闪烁。另外,各帧期间的平均电位也降低,因此有可能会导致得不到足够的对比度等显示质量的降低。在此,作为在电池余量、时刻显示等静止图像的常时显示中,同时实现解决由于降低刷新频率而造成显示质量降低的问题和低功耗化的方法,例如公开了下述专利文献1记载的构成。在专利文献1公开的构成中,能进行透射型和反射型这两种功能的液晶显示,而且,在能进行反射型的液晶显示的像素区域内的像素电路中具有存储部。该存储部将应显示于反射型液晶的显示部中的信息保持为电压信号。在进行反射型的液晶显示时,像素电路读出保持在存储部内的电压,由此显示与该电压相应的信息。在专利文献1中,上述存储部包括SRAM,上述电压信号被静态地保持,因此不需要刷新动作,能同时实现维持显示质量和低功耗化。现有技术文献专利文献专利文献1 特开2007-3;34224号公报
发明内容
发明要解决的问题但是,在便携电话等中所使用的液晶显示装置中,在采用上述构成的情况下,除了在通常动作时用于保持作为模拟信息的各像素数据的电压的辅助电容元件以外,还需要按每像素或者每像素群具备用于存储像素数据的存储部。由此,应形成于构成液晶显示装置的显示部的阵列基板(有源矩阵基板)的元件数、信号线数增加,因此会降低透射模式下的开口率。另外,在与上述存储部一起设置用于对液晶进行交流驱动的极性反转驱动电路的情况下,会进一步导致开口率的降低。当这样增加元件数、信号线数造成开口率降低时,通常显示模式下的显示图像的亮度会降低。在液晶显示装置中,在常时显示的静止图像的显示中,除了像素电极的电压变动的问题以外,还会发生如下问题当对像素电极与相对电极间持续施加相同极性的电压时, 在液晶层中包含的微量的离子性杂质集中到像素电极和相对电极中的任一方侧,由此在显示画面整体中发生残影。因此,除了上述刷新动作以外,还需要使施加到像素电极与相对电极间的电压的极性反转的极性反转动作。在通常显示和常时显示中的任一情况下,在静止图像的显示中,在该极性反转动作中,都会将1帧的量的像素数据存储到帧存储器,对与该像素数据相应的电压进行使以相对电极为基准的极性每次反转并且反复写入的动作。因此,如上述那样,需要从外部驱动扫描线和源极线,将以扫描线为单位提供给各源极线的像素数据的电压写入各像素电极的动作。因此,在要求低功耗动作的常时显示中,当从外部驱动扫描线和源极线来进行极性反转动作时,与上述刷新动作相比,像素电极的电压振幅较大,因此会带来更大的电力消
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本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供不导致开口率的降低并且能以低功耗防止液晶的恶化和显示质量的降低的像素电路和显示装置。用于解决问题的方案为了实现上述目的,本发明的像素电路的特征在于如下的构成。首先,本发明的像素电路具备显示元件部,其包含单位显示元件;内部节点,其构成上述显示元件部的一部分,保持施加到上述显示元件部的像素数据的电压;第1开关电路,其至少经由规定的开关元件将从数据信号线提供的上述像素数据的电压转送到上述内部节点;第2开关电路,其将从数据信号线提供的电压不经由上述规定的开关元件地转送到上述内部节点;以及控制电路,其将与上述内部节点所保持的上述像素数据的电压相应的规定的电压保持在第1电容元件的一端,并且控制上述第2开关电路的导通非导通。该像素电路具备具有第1端子、第2端子以及控制上述第1端子和第2端子间的导通的控制端子的第1晶体管元件 第3晶体管元件,其中,在第2开关电路内具备第1晶体管元件和第3晶体管元件,在控制电路内具备第2晶体管元件。第2开关电路包括第1 晶体管元件与第3晶体管元件的串联电路,控制电路包括第2晶体管元件与第1电容元件的串联电路。第1开关电路的一端与数据信号线连接,第2开关电路的一端与电压提供线连接。 这两个开关电路各自的另一端均与内部节点连接。该内部节点也连接着第2晶体管元件的第1端子。第1晶体管元件的控制端子、第2晶体管元件的第2端子以及第1电容元件的一端相互连接而形成节点(输出节点)。另外,第2晶体管元件的控制端子与第1控制线连接,第3晶体管元件的控制端子与第2控制线连接。而且,第1电容元件的另一端即不形成上述节点的一侧的端子与第2控制线或者第3控制线连接。电压提供线可以是独立的信号线,也可以由第1控制线兼任。除了该构成以外,也可以还具备第2电容元件,其一端与上述内部节点连接,另一端与第4控制线或者规定的固定电压线连接。此时,第4控制线也可以兼任电压提供线。另外,上述规定的开关元件包括具有第1端子、第2端子以及控制上述第1端子和第2端子间的导通的控制端子的第4晶体管元件,优选上述第4晶体管元件构成为第1端子与上述内部节点连接,第2端子与上述数据信号线或者上述第3晶体管元件的第1端子连接,控制端子与扫描信号线连接。另外,优选上述第1开关电路构成为不包含上述规定的开关元件以外的开关元件。另外,也优选上述第1开关电路包括上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件与上述规定的开关元件的串联电路或者第5晶体管与上述规定的开关元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接。而且,本发明的显示装置的特征在于,在行方向和列方向上分别配置多个具有上述特征的像素电路来构成像素电路阵列,按每个上述列各具备1个上述数据信号线,在配置于同一列的上述像素电路中,上述第1开关电路的一端与共用的上述数据信号线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第2晶体管元件的控制端子与共用的上述第1控制线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第3晶体管元件的控制端子与共用的上述第2控制线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第1电容元件的上述另一端与共用的上述第2控制线或者上述第3控制线连接,具备分别地驱动上述数据信号线的数据信号线驱动电路以及分别地驱动上述第 1控制线和第2控制线的控制线驱动电路,在上述第1控制线被兼用作上述电压提供线的情况下,或者上述电压提供线是独立配线的情况下,上述控制线驱动电路驱动上述电压提供线,在上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接的情况下,上述控制线驱动电路驱动上述第3控制线。另外,在像素电路中还具备一端与上述内部节点连接、另一端与第4控制线连接的第2电容元件的情况下,该第4控制线也可以由上述控制线驱动电路驱动。 除了上述构成以外,在上述电压提供线是独立配线的情况下,优选配置于同一行或者同一列的上述像素电路构成为上述第2开关电路的一端与共用的上述电压提供线连接。在此,上述规定的开关元件包括具有第1端子、第2端子以及控制上述第1端子和第2端子间的导通的控制端子的第4晶体管元件,优选上述第4晶体管元件的控制端子与扫描信号线分别连接的构成。上述第1开关电路也可以构成为不包含上述规定的开关元件以外的开关元件,也可以包括上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件与上述规定的开关元件的串联电路, 或者包括第5晶体管与上述规定的开关元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接。本发明的显示装置的特征在于,在行方向和列方向上分别配置多个具有上述特征的像素电路来构成像素电路阵列,按每个上述列各具备1个上述数据信号线,在配置于同一列的上述像素电路中,上述第1开关电路的一端与共用的上述数据信号线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第2晶体管元件的控制端子与共用的上述第1控制线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第3晶体管元件的控制端子与共用的上述第2控制线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第1电容元件的上述另一端与共用的上述第2控制线或者上述第3控制线连接,
具备分别地驱动上述数据信号线的数据信号线驱动电路以及分别地驱动上述第 1控制线和第2控制线的控制线驱动电路,在上述第1控制线被兼用作上述电压提供线的情况下,或者上述电压提供线是独立配线的情况下,上述控制线驱动电路驱动上述电压提供线,在上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接的情况下,上述控制线驱动电路驱动上述第3控制线。此时,在上述电压提供线是独立配线的情况下,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第2开关电路的一端也可以与共用的上述电压提供线连接。另外,除了上述特征以外,在上述第1开关电路构成为不包含上述规定的开关元件以外的开关元件,并且上述规定的开关元件是具有第1端子、第2端子以及控制上述第1 端子和第2端子间的导通的控制端子的第4晶体管元件,构成为上述第1端子与上述内部节点连接,第2端子与上述数据信号线连接,控制端子与扫描信号线连接的情况下,优选按每个上述行各具备1个上述扫描信号线,配置于同一行的上述像素电路与共用的上述扫描信号线连接,具备分别地驱动上述扫描信号线的扫描信号线驱动电路。另一方面,在上述规定的开关元件包括具有第1端子、第2端子以及控制上述两端子间的导通的控制端子的第4晶体管元件,并且上述第1开关电路包括上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路,或者包括第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第 3晶体管元件的控制端子连接的情况下,优选如下构成按每个上述行各具备1个扫描信号线和1个上述第2控制线,上述第4晶体管元件的控制端子与扫描信号线连接,配置于同一行的上述像素电路与共用的上述扫描信号线和共用的上述第2控制线分别连接,具备分别地驱动上述扫描信号线的扫描信号线驱动电路。另外,本发明的显示装置的特征在于,在对配置于1个选择行的上述像素电路分别地进行写入上述像素数据的写入动作时,上述扫描信号线驱动电路对上述选择行的上述扫描信号线施加规定的选择行电压,使配置于上述选择行的上述第4晶体管元件为导通状态,并且对非选择行的上述扫描信号线施加规定的非选择行电压,使配置于上述非选择行的上述第4晶体管元件为非导通状态,上述数据信号线驱动电路对各个上述数据信号线分别地施加与写入上述选择行的各列的上述像素电路中的像素数据对应的数据电压。也优选在该写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第2控制线施加使上述第3 晶体管元件为非导通状态的规定的电压。另外,也优选在该写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件为导通状态的规定的电压。另外,也优选在该写入动作时,
上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件与上述内部节点的电压状态无关地为导通状态的规定的电压,并且对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态。另外,本发明的显示装置的特征在于,在上述第1开关电路包括上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件与上述第4 晶体管元件的串联电路,或者包括第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5 晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接的情况下,在对配置于1个选择行的上述像素电路分别地进行写入上述像素数据的写入动作时,上述扫描信号线驱动电路对上述选择行的上述扫描信号线施加规定的选择行电压,使配置于上述选择行的上述第4晶体管元件为导通状态,并且对非选择行的上述扫描信号线施加规定的非选择行电压,使配置于上述非选择行的上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路对上述选择行的上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的选择用电压,并且对上述非选择行的上述第2控制线施加使上述第3 晶体管元件为非导通状态的规定的非选择用电压,上述数据信号线驱动电路对各个上述数据信号线分别地施加与写入上述选择行的各列的上述像素电路中的像素数据对应的数据电压。另外,也优选在该写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件为导通状态的规定的电压。另外,本发明的显示装置的特征在于,在上述电压提供线是独立配线的情况下,在对配置于1个选择行的上述像素电路分别地进行写入上述像素数据的写入动作时,上述扫描信号线驱动电路对上述选择行的上述扫描信号线施加规定的选择行电压,使配置于上述选择行的上述第4晶体管元件为导通状态,并且对非选择行的上述扫描信号线施加规定的非选择行电压,使配置于上述非选择行的上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路对上述选择行的上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的选择用电压,对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件与上述内部节点的电压状态无关地为导通状态的规定的电压,对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,上述数据信号线驱动电路对各个上述数据信号线分别地施加与写入上述选择行的各列的上述像素电路中的像素数据对应的数据电压。也优选在该写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加使上述第2 晶体管元件为导通状态的规定的电压。而且,本发明的显示装置的特征在于,在对多个上述像素电路进行使上述第2开关电路和上述控制电路工作并且同时
2补偿上述内部节点的电压变动的自刷新动作时,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压在上述内部节点所保持的 2值的像素数据的电压状态为第1电压状态的情况下利用上述第2晶体管元件隔断从上述第1电容元件的一端向上述内部节点的电流,在第2电压状态的情况下使上述第2晶体管元件为导通状态,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第 2电压状态的情况下抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,对与作为上述自刷新动作的对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线提供上述第1电压状态的上述像素数据的电压。也优选在上述构成中,在自刷新动作结束紧后进入待机状态,上述控制线驱动电路对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,并且使上述电压脉冲的施加结束。此时,优选隔开比上述自刷新动作期间长10倍以上的上述待机状态来反复进行上述自刷新动作。另外,优选在上述待机状态中,上述控制线驱动电路构成为对上述数据信号线施加固定电压。此时,作为上述固定电压,能施加上述第2电压状态的电压。另外,在构成像素电路的上述第1开关电路为不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件的构成的情况下,以1个列或者多个列为单位将上述自刷新动作对象的多个上述像素电路分区,至少将上述第2控制线和与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线设置为能按每个上述分区进行驱动,对于不是上述自刷新动作的对象的分区,上述控制线驱动电路对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线不施加上述电压脉冲,依次切换上述自刷新动作对象的上述分区,按每个上述分区来分割执行上述自刷新动作。而且,本发明的显示装置的特征在于,上述像素电路构成为上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,
在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的
一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者在上述电压提供线是独立配线的情况下,对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线施加规定的初始电压,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后的规定期间中对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压, 然后,停止对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。此时,在上述第1控制线被兼用作上述电压提供线的情况下,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加上述第 2电压状态的电压作为与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的上述规定的电压。而且,也可以构成为在上述像素电路具备一端与上述内部节点连接、另一端与第4 控制线连接的第2电容元件并且上述第4控制线被兼用作上述电压提供线的情况下,上述控制线驱动电路在上述自极性反转动作的期间中对上述第4控制线持续施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线是独立配线,上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的
一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第3控制线施加规定的初始电压,
在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路,对上述第2控制线以及上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,并且使上述第3晶体管元件为导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线和上述第3控制线施加电压脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的电压脉冲紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线是独立配线,上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件,并且上述第1电容元件的另一端与上述第2控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的
一端的电压值产生差,
对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第2控制线施加规定的初始电压,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路,对上述第2控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第 1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线施加脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线是独立配线,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的
一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第3控制线和上述电压提供线施加规定的初始电压,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在从上述扫描信号线驱动电路的上述电压脉冲施加时到该脉冲施加结束后为止的规定期间中对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,然后,停止对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路,利用上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲,在对上述数据信号线施加上述第1电压状态的电压期间,在对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第1电压状态的电压后、结束对上述第2控制线施加使上述第3 晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线是独立配线,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的
一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第3控制线和上述电压提供线施加规定的初始电压,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路,对上述第2控制线和上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1 电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第 2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1 晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线和上述第3控制线施加电压脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路,利用上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲,在对上述数据信号线施加上述第1电压状态的电压期间,在对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第1电压状态的电压后、结束对上述第2控制线和上述第3控制线施加上述电压脉冲紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线是独立配线,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,并且上述第1电容元件的另一端与上述第2控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的
一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,在上述初始状态设定动作后,
上述控制线驱动电路,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线施加电压脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路,利用上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲,在对上述数据信号线施加上述第1电压状态的电压期间,在对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第1电压状态的电压后、结束对上述第2控制线施加上述电压脉冲紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,上述像素电路构成为上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,在上述第1电容元件的一端的电压值的差使上述第1晶体管元件的第1端子或者第2端子的电压为上述第2电压状态的情况下,施加如下规定的电压该规定的电压使得在上述内部节点为上述第1电压状态的情况下上述第1晶体管元件为导通状态,在上述内部节点为上述第2电压状态的情况下上述第1晶体管元件为非导通状态,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者在上述电压提供线是独立配线的情况下,对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的初始电压,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加无论上述内部节点为上述第1电压状态还是上述第2电压状态都使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后的规定期间中对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线是独立配线,上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接,
具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的
一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的初始电压,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在从上述扫描信号线驱动电路的上述电压脉冲施加时到该脉冲施加结束的经过规定期间后为止的期间对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。另外,本发明的显示装置的其它特征在于,在上述像素电路具备一端与上述内部节点连接、另一端与固定电压线连接的第2 电容元件的情况下,上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加之后通过调整上述固定电压线的电压来补偿在上述电压脉冲的施加结束时产生的上述内部节点的电压变动。
发明效果根据本发明的构成,除了通常的写入动作以外不用进行写入动作就能执行使显示元件部两端间的电压的绝对值复原为紧前的写入动作时的值的动作(自刷新动作)。另外, 根据像素电路的构成,在液晶显示装置那样需要极性反转动作的显示装置中,不用进行写入动作就能执行使显示元件部两端间的电压的极性反转的动作(自极性反转动作)。在排列有多个像素电路的情况下,通常的写入动作一般对每一行执行。因此,需要使驱动器电路驱动排列的像素电路的行数的量。根据本发明的像素电路,通过进行自刷新动作,能原样对数据信号线施加固定电压来执行刷新动作,因此即使用与通常的写入同样的扫描方法来执行刷新动作,也能大大减少从刷新动作的开始到结束为止所需的驱动器电路的驱动次数,能实现低功耗。而且还能一并刷新对象像素,由此能谋求缩短刷新所需要的时间,并且大大减少功耗。并且,在像素电路内不需要另外具备SRAM等存储部,因此不会如现有技术那样使开口率大大降低。而且,根据本发明的像素电路,进行自极性反转动作,由此能对最大配置的多个像素全部同时执行极性反转动作。与通过通常的写入动作来进行极性反转的情况相比,能大大减少从极性反转动作的开始到结束为止所需的驱动器电路的驱动次数,能实现低功耗。并且,根据本发明的像素电路以及显示装置,能适当地组合上述自刷新动作、自极性反转动作,由此能使图像显示时的功耗的降低效果更高。
图1是示出本发明的显示装置的概要构成的一个例子的框图。图2是液晶显示装置的一部分截面概略结构图。图3是示出本发明的显示装置的概要构成的一个例子的框图。图4是示出本发明的显示装置的概要构成的一个例子的框图。图5是示出本发明的显示装置的概要构成的一个例子的框图。图6是示出本发明的像素电路的基本电路构成的电路图。图7是示出本发明的像素电路的其它基本电路构成的电路图。图8是示出本发明的像素电路中属于组X的第1类型的电路构成例的电路图。图9是示出本发明的像素电路中属于组X的第1类型的其它电路构成例的电路图。图10是示出本发明的像素电路中属于组X的第1类型的其它电路构成例的电路图。图11是示出本发明的像素电路中属于组X的第2类型的电路构成例的电路图。图12是示出本发明的像素电路中属于组X的第3类型的电路构成例的电路图。图13是示出本发明的像素电路中属于组X的第4类型的电路构成例的电路图。图14是示出本发明的像素电路中属于组X的第4类型的其它电路构成例的电路图。图15是示出本发明的像素电路中属于组X的第4类型的其它电路构成例的电路图。
图16是示出本发明的像素电路中属于组X的第5类型的电路构成例的电路图。图17是示出本发明的像素电路中属于组X的第6类型的电路构成例的电路图。图18是示出本发明的像素电路中属于组Y的第1类型的电路构成例的电路图。图19是示出本发明的像素电路中属于组Y的第2类型的电路构成例的电路图。图20是示出本发明的像素电路中属于组Y的第3类型的电路构成例的电路图。图21是示出本发明的像素电路中属于组Y的第4类型的电路构成例的电路图。图22是示出本发明的像素电路中属于组Y的第5类型的电路构成例的电路图。图23是示出本发明的像素电路中属于组Y的第6类型的电路构成例的电路图。图M是组X的第1类型的像素电路的自刷新动作的时序图。图25是组X的第2类型的像素电路的自刷新动作的时序图。图沈是组X的第3类型的像素电路的自刷新动作的时序图。图27是组Y的第1、第4类型的像素电路的自刷新动作的时序图。图观是组Y的第2、第5类型的像素电路的自刷新动作的时序图。图四是组Y的第3、第6类型的像素电路的自刷新动作的时序图。图30是组X的第1类型的像素电路的自极性反转动作的时序图。图31是组X的第2类型的像素电路的自极性反转动作的时序图。图32是组X的第3类型的像素电路的自极性反转动作的时序图。图33是组X的第6类型的像素电路的自极性反转动作的时序图。图34是组Y的第3类型的像素电路的自极性反转动作的时序图。图35是组X的第1类型的像素电路的自极性反转动作的其它时序图。图36是组X的第2类型的像素电路的自极性反转动作的其它时序图。图37是组X的第3类型的像素电路的自极性反转动作的其它时序图。图38是组X的第3类型的像素电路的自极性反转动作的另一其它时序图。图39是组X的第6类型的像素电路的自极性反转动作的其它时序图。图40是组Y的第3类型的像素电路的自极性反转动作的其它时序图。图41是组X的第1类型的像素电路的常时显示模式时的写入动作的时序图。图42是组X的第4类型的像素电路的常时显示模式时的写入动作的时序图。图43是示出常时显示模式的写入动作和自刷新动作的执行顺序的流程图。图44是示出常时显示模式的写入动作和自极性反转动作的执行顺序的流程图。图45是示出组合执行常时显示模式的写入动作、自刷新动作和自极性反转动作的情况下的顺序的流程图。图46是示出第1类型的像素电路的通常显示模式时的写入动作的时序图。图47是示出本发明的像素电路的另一其它基本电路构成的电路图。图48是示出本发明的像素电路的另一其它基本电路构成的电路图。图49是一般有源矩阵型的液晶显示装置的像素电路的等效电路图。图50是示出mXn像素的有源矩阵型的液晶显示装置的电路配置例的框图。
具体实施例方式下面参照
本发明的像素电路和显示装置的各实施方式。此外,对与图49和图50相同的构成要素标注相同的附图标记。[第1实施方式]在第1实施方式中,说明本发明的显示装置(以下单称为“显示装置”)和本发明的像素电路(以下单称为“像素电路”)的构成。《显示装置》图1示出显示装置1的概要构成。显示装置1具备有源矩阵基板10、相对电极 80、显示控制电路11、相对电极驱动电路12、源极驱动器13、栅极驱动器14和后述的各种信号线。在有源矩阵基板10上,多个像素电路2分别配置在行和列方向,形成有像素电路阵列。此外,在图1中,为了避免附图变繁琐而将像素电路2方块化显示。另外,为了明确在有源矩阵基板10上形成有各种信号线的情况,为了方便将有源矩阵基板10图示在相对电极80的上侧。在本实施方式中,显示装置1构成为能用相同的像素电路2以通常显示模式和常时显示模式这2个显示模式来进行画面显示。通常显示模式是用全彩色显示来显示动态图像或者静止图像的显示模式,利用采用背光源的透射型液晶显示。另一方面,本实施方式的常时显示模式是以像素电路为单位进行2灰度级(白黑)显示,将3个相邻的像素电路2 分配给3原色(R,G,B)的各颜色来显示8种颜色的显示模式。而且,在常时显示模式下,也能进一步将相邻的3个像素电路进行多套组合,利用面积灰度级来增加显示颜色的数量。 此外,本实施方式的常时显示模式是在透射型液晶显示和反射型液晶显示中均能利用的技术。在以下的说明中,为了方便,将与1个像素电路2对应的最小显示单位称为“像素”,写入各像素电路的“像素数据”在进行3原色(R,G,B)的彩色显示的情况下为各颜色的灰度级数据。在除了 3原色以外还包含白黑的亮度数据来进行彩色显示的情况下,该亮度数据也包含于像素数据。图2是示出有源矩阵基板10和相对电极80的关系的概略截面结构图,示出作为像素电路2的构成要素的显示元件部21 (参照图6)的结构。有源矩阵基板10是透光性的透明基板,包括例如玻璃、塑料。如图1所示,在有源矩阵基板10上形成包括各信号线的像素电路2。在图2中, 代表像素电路2的构成要素图示出了像素电极20。像素电极20包括透光性的透明导电材料,例如ITO (铟锡氧化物)。与有源矩阵基板10相对地配置有透光性的相对基板81,在这两个基板的间隙中保持有液晶层75。在两个基板的外表面贴附有偏振板(未图示)。液晶层75在两个基板的周边部分由密封材料74密封。在相对基板81上,与像素电极20相对地形成有包括ITO等透光性的透明导电材料的相对电极80。该相对电极80在相对基板81上扩展到大致一面地形成为单一膜。在此,利用1个像素电极20、相对电极80 以及夹持在它们之间的液晶层75来形成单位液晶显示元件Clc (参照图6)。另外,背光源装置(未图示)配置在有源矩阵基板10的背面侧,能从有源矩阵基板10向朝向相对基板81的方向放射光。如图1所示,在有源矩阵基板10上,多个信号线形成在纵横方向上。并且,在纵方向(列方向)上延伸的m个源极线(SL1、SL2、……、SLm)与在横方向(行方向)上延伸的 η个栅极线(GL1、GL2、……、GLn)交叉的位置,多个像素电路2形成为矩阵状。m、n都是2 以上的自然数。另外,用“源极线SL”代表各源极线,用“栅极线GL”代表各栅极线。在此,源极线SL与“数据信号线”对应,栅极线GL与“扫描信号线”对应。另外,源极驱动器13与“数据信号线驱动电路”对应,栅极驱动器14与“扫描信号线驱动电路”对应,相对电极驱动电路12与“相对电极电压提供电路”对应,显示控制电路11的一部分与 “控制线驱动电路”对应。此外,在图1中,示出了显示控制电路11、相对电极驱动电路12分别与源极驱动器13、栅极驱动器14独立存在,但是也可以是在这些驱动器内包括显示控制电路11、相对电极驱动电路12的构成。在本实施方式中,作为驱动像素电路2的信号线,除了上述源极线SL和栅极线GL 以外,还具备基准线REF、选择线SEL、辅助电容线CSL、电压提供线VSL和升压线BST。能具备升压线BST作为与选择线SEL分立的信号线,也能与选择线SEL共用化。 通过将升压线BST和选择线SEL共用化,能减少应配置在有源矩阵基板10上的信号线的个数,能提高各像素的开口率。图3示出将选择线SEL和升压线BST共用化的情况下的显示装置的构成。而且,电压提供线VSL可以如图1和图3那样是独立的信号线,也能与辅助电容线 CSL或者基准线REF共用化。图4和图5分别示出在图1和图3的构成中将电压提供线VSL 与辅助电容线CSL或者基准线REF共用化的情况的构成。如图3或者图5所示,将选择线SEL与升压线BST共用化,或者如图4或者图5所示,将电压提供线VSL与辅助电容线CSL或者基准线REF共用化,由此能减少应配置在有源矩阵基板10上的信号线的个数,能提高各像素的开口率。基准线REF、选择线SEL、升压线BST分别与“第1控制线”、“第2控制线”、“第3控制线”对应,由显示控制电路11驱动。另外,辅助电容线CSL与“第4控制线”或者“固定电压线”对应,作为一个例子由显示控制电路11驱动。在图1和图3 图5中,基准线REF、选择线SEL和辅助电容线CSL均在行方向上延伸地设于各行,在像素电路阵列的周边部,各行的配线相互连接成为一个,但是也可以构成为分别地驱动各行的配线,根据动作模式来施加共用的电压。另外,视后述的像素电路2 的电路构成的类型,能将基准线REF、选择线SEL和辅助电容线CSL的一部分或者全部以在列方向上延伸的方式设于各列。基本上构成为各个基准线REF、选择线SEL和辅助电容线 CSL由多个像素电路2共用。此外,在与选择线SEL分立地具备升压线BST的构成的情况下,也可以与选择线SEL同样设置。显示控制电路11是控制后述的通常显示模式和常时显示模式的各写入动作以及常时显示模式的自刷新动作和自极性反转动作的电路。在写入动作时,显示控制电路11从外部的信号源接受表示应显示的图像的数据信号Dv和定时信号Ct,基于该信号Dv、Ct,作为用于使图像显示于像素电路阵列的显示元件部21 (参照图6)的信号,生成提供给源极驱动器13的数字图像信号DA和数据侧定时控制信号^c、提供给栅极驱动器14的扫描侧定时控制信号Gtc、提供给相对电极驱动电路12 的相对电压控制信号以及分别施加到基准线REF、选择线SEL、辅助电容线CSL、升压线BST和电压提供线VSL的各信号电压。源极驱动器13是根据来自显示控制电路11的控制,在写入动作、自刷新动作和自极性反转动作时对各源极线SL在规定的定时施加规定的电压振幅的源极信号的电路。在写入动作时,源极驱动器13基于数字图像信号DA和数据侧定时控制信号Mc, 按每1水平期间(也称为“1H期间”)生成与数字信号DA所表示的1显示线的量的像素值相当的、适合于相对电压Vcom的电压电平的电压作为源极信号&1、&2、……、Scm。该电压在通常显示模式是多灰度级的模拟电压,在常时显示模式是2灰度级0值)的电压。然后将这些源极信号分别施加到对应的源极线SL1、SL2、……、SLm。另外,在自刷新动作时和自极性反转动作时,源极驱动器13根据来自显示控制电路11的控制,对与作为对象的像素电路2连接的全部源极线SL以相同的定时进行相同的电压施加(详细内容后述)。栅极驱动器14是根据来自显示控制电路11的控制在写入动作、自刷新动作和自极性反转动作时对各栅极线GL以规定的定时施加规定的电压振幅的栅极信号的电路。此外,该栅极驱动器14也可以与像素电路2同样地形成在有源矩阵基板10上。在写入动作时,栅极驱动器14基于扫描侧定时控制信号Gtc,为了将源极信号 ScUSc2,……、Scm写入各像素电路2,在数字图像信号DA的各帧期间中,在大致每1水平期间依次选择栅极线GL1、GL2、……,GLn0另外,在自刷新动作时和自极性反转动作时,栅极驱动器14根据来自显示控制电路11的控制对与作为对象的像素电路2连接的全部栅极线GL以相同的定时进行相同的电压施加(详细内容后述)。相对电极驱动电路12通过相对电极配线CML对相对电极80施加相对电压Vcom。 在本实施方式中,相对电极驱动电路12在通常显示模式和常时显示模式中,将相对电压 Vcom在规定的高电平(5V)与规定的低电平(OV)之间交替切换并输出。这样将相对电压 Vcom在高电平与低电平之间切换并且驱动相对电极80的方式称为“相对AC驱动”。通常显示模式下的“相对AC驱动”按每1水平期间和每1帧期间将相对电压Vcom 在高电平与低电平之间切换。也就是说,在某个1帧期间,在前后相邻的2个水平期间中, 相对电极80与像素电极20间的电压极性发生变化。另外,在相同的1水平期间中,在前后相邻的2个帧期间中,相对电极80与像素电极20间的电压极性也会变化。另一方面,在常时显示模式下,在1帧期间中维持相同的电压电平,但是在前后相邻的2个写入动作中相对电极80与像素电极20间的电压极性发生变化。当对相对电极80与像素电极20间持续施加相同极性的电压时,产生显示画面的残影(面残影),因此需要极性反转动作,但是通过采用“相对AC驱动”,能减少极性反转动作对像素电极20施加的电压振幅。《像素电路》下面参照图6 图23的各图说明像素电路2的构成。图6和图7示出本发明的像素电路2的基本电路构成。像素电路2构成为在全部电路构成中共同地具备包括单位液晶显示元件Clc的显示元件部21、第1开关电路22、第 2开关电路23、控制电路M和辅助电容元件Cs。辅助电容元件Cs与“第2电容元件”对应。
此外,图6与后述的属于组X的各像素电路的基本构成对应,图7与后述的属于组 Y的各像素电路的基本构成对应。单位液晶显示元件Clc如参照图2已说明的那样,省略说明。像素电极20与第1开关电路22、第2开关电路23和控制电路M的各一端连接, 形成内部节点m。内部节点m在写入动作时保持从源极线SL提供的像素数据的电压。辅助电容元件Cs的一端与内部节点附连接,另一端与辅助电容线CSL连接。该辅助电容元件Cs是为了使内部节点m能稳定地保持像素数据的电压而追加设置的。第1开关电路22的不构成内部节点m的一侧的一端与源极线SL连接。第1开关电路22具备发挥开关元件的功能的晶体管T4。晶体管T4是指控制端子与栅极线连接的晶体管,与“第4晶体管”对应。至少在晶体管T4截止(OFF)时,第1开关电路22为非导通状态,源极线SL与内部节点m间的导通被隔断。第2开关电路23的不构成内部节点附的一侧的一端与电压提供线VSL连接。第 2开关电路23包括晶体管Tl与晶体管T3的串联电路。此外,晶体管Tl是指控制端子与控制电路M的输出节点N2连接的晶体管,与“第1晶体管元件”对应。另外,晶体管T3是指控制端子与选择线SEL连接的晶体管,与“第3晶体管元件”对应。在晶体管Tl和晶体管 T3两者导通(ON)时,第2开关电路21为导通状态,电压提供线VSL与内部节点m间为导通状态。控制电路M包括晶体管T2与升压电容元件Cbst的串联电路。晶体管T2的第1 端子与内部节点m连接,控制端子与基准线REF连接。另外,晶体管T2的第2端子与升压电容元件Cbst的第1端子及晶体管Tl的控制端子连接,形成输出节点N2。升压电容元件 Cbst的第2端子如图6所示与升压线BST连接(组X),或者如图7所示与选择线SEL连接 (组 Y)。然而,在内部节点附连接着辅助电容元件Cs的一端以及液晶电容元件Clc的一端。为了避免附图标记的复杂化,将辅助电容元件的静电电容(称为“辅助电容”)表示为 Cs,将液晶电容元件的静电电容(称为“液晶电容”)表示为cic。此时,在内部节点m寄生的全电容、即应写入像素数据并保持的像素电容Cp大致表示为液晶电容Clc与辅助电容 Cs 的和(Cp ^ Clc+Cs)。此时,升压电容元件Cbst设定为如果将该元件的静电电容(称为“升压电容”) 记载为Cbst,则Cbst << Cp成立。输出节点N2构成为在晶体管T2为导通时,保持与内部节点m的电压电平相应的电压,在晶体管T2为截止时,即使内部节点m的电压电平发生变化也维持最初的保持电压。根据输出节点N2的保持电压来控制第2开关电路23的晶体管Tl的导通截止。上述4种类的晶体管Tl T4都形成在有源矩阵基板10上,是多晶硅TFT、非晶硅 TFT等薄膜晶体管,第1端子和第2端子的一方相当于漏极电极,另一方相当于源极电极,控制端子相当于栅极电极。而且,各晶体管Tl T4可以包括单体的晶体管元件,而在抑制截止时的漏电电流的要求高的情况下,也可以构成为将多个晶体管串联地连接,将控制端子共用化。在以下的像素电路2的动作说明中,假定晶体管Tl T4全部是N沟道型的多晶硅TFT,阈值电压为2V程度。像素电路2如后述那样可以是多样的电路构成,能对它们如下那样进行图案化。
1)从第1开关电路22的构成来看,可能有仅由晶体管T4构成的情况以及包括晶体管T4与其它晶体管元件的串联电路的情况这2种。在后者的情况下,作为构成串联电路的其它晶体管元件,能使用第2开关电路23内的晶体管T3,也可以是控制端子与第2开关电路23内的晶体管T3的控制端子彼此连接的其它晶体管元件。2)从与升压电容元件Cbst的第2端子(与形成输出节点N2的端子相反的一侧的端子)连接的信号线来看,可能有与升压线BST连接的情况以及与选择线SEL连接的情况这2种。在后者的情况下,选择线SEL兼作升压线BST。此外,上面说明了前者与图6对应,后者与图7对应。3)从电压提供线VSL来看,可能有兼用作基准线REF来共用化、兼用作辅助电容线 CSL来共用化或者为独立的信号线这3种。以下,基于上述1) 幻,按类型分别整理像素电路2。具体地说,根据与升压电容元件Cbst的第2端子连接的信号线是升压线BST还是选择线SEL而分为2个组(X、Y)以后,对各组中的每个组按第1开关电路22的构成以及电压提供线VSL的构成的组合分为6 个类型。S卩,第1开关电路22仅由晶体管T4构成的情况为第1类型 第3类型,第1开关电路22包括晶体管T4与其它晶体管元件的串联电路的情况为第4类型 第6类型。其中, 第1类型和第4类型是电压提供线VSL与基准线REF共用化的构成,第2类型和第5类型是电压提供线VSL与辅助电容线CSL共用化的构成,第3类型和第6类型的电压提供线VSL 包括独立的信号线。此外,即使是在相同组内的相同类型的像素电路,根据第2开关电路23内的晶体管T3的配置位置的不同而考虑多个变形图案。<1.组 X>首先说明升压线BST与升压电容元件Cbst的第2端子连接的属于组X的像素电路。此时,如上所述,根据电压提供线VSL以及第1开关电路22的构成,假定图8 图 17示出的第1 第6类型的像素电路2A 2F。在图8示出的第1类型的像素电路2A中,第1开关电路22仅由晶体管T4构成, 电压提供线VSL与基准线REF共用化。基准线REF作为一个例子与栅极线GL平行地在横方向(行方向)上延伸,但是也可以与源极线SL平行地在纵方向(列方向)上延伸。在此,在图8中,第2开关电路23包括晶体管Tl与晶体管T3的串联电路,作为一个例子示出了如下构成例晶体管Tl的第1端子与内部节点m连接,晶体管Tl的第2端子与晶体管T3的第1端子连接,晶体管T3的第2端子与源极线SL连接。但是该串联电路的晶体管Tl与晶体管T3的配置也可以更换,另外,也可以是在2个晶体管T3之间夹着晶体管Tl的电路构成。图9和图10示出该2个变形电路构成例。在图11示出的第2类型的像素电路2B中,第1开关电路22仅由晶体管T4构成, 电压提供线VSL与辅助电容线CSL共用化。辅助电容线CSL作为一个例子与栅极线GL平行地在横方向(行方向)上延伸,但是也可以与源极线SL平行地在纵方向(列方向)上延伸。在图12示出的第3类型的像素电路2C中,第1开关电路22仅由晶体管T4构成,电压提供线VSL包括独立的信号线。在图12中,作为一个例子与栅极线GL平行地在横方向(行方向)上延伸,但是也可以与源极线SL平行地在纵方向(列方向)上延伸。此外,在第2类型和第3类型中也与第1类型的情况同样,能实现与第2开关电路 23的构成相应的变形电路。图13示出的第4类型的像素电路2D除了第1开关电路22包括晶体管T4与其它晶体管元件的串联电路这一点以外,与图8示出的第1类型的像素电路2A是共同的。在此,在图13中,作为构成第1开关电路22的晶体管T4以外的晶体管元件,示出兼用第2开关电路23内的晶体管的构成。即,第1开关电路22包括晶体管T4与晶体管T3 的串联电路,第2开关电路23包括晶体管Tl与晶体管T3的串联电路。并且,晶体管T3的第1端子与内部节点W连接,晶体管T3的第2端子与晶体管Tl的第1端子及晶体管T4 的第1端子连接,晶体管T4的第2端子与源极线SL连接,晶体管Tl的第2端子与电压提供线VSL连接。也就是说,在第4类型的像素电路2D中,第1开关电路22构成为由栅极线GL以及选择线SEL进行导通控制。如图14所示,作为该第4类型的变形例,作为构成第1开关电路22的晶体管T4 以外的晶体管元件,也能实现使用控制端子与第2开关电路23内的晶体管T3的控制端子彼此连接的晶体管T5的构成。该晶体管T5与“第5晶体管元件”对应。在图14示出的像素电路2D中,晶体管T5与晶体管T3的控制端子彼此连接,因此晶体管T5与晶体管T3同样由选择线SEL进行导通截止控制。构成第1开关电路22的晶体管T4以外的晶体管元件在由选择线SEL进行导通截止控制这一点与图13的构成是共同的。此外,在第4类型中,晶体管T3由第1开关电路22和第2开关电路23共用,因此无法如图9那样更换第2开关电路23的晶体管Tl和T3的配置。另一方面,能如图10那样用晶体管T3夹着晶体管Tl。图15示出这种情况下的变形例。图16示出的第5类型的像素电路2E除了第1开关电路22包括晶体管T4与其它晶体管元件的串联电路这一点以外,与图11示出的第2类型的像素电路2B是共同的。图17示出的第6类型的像素电路2F除了第1开关电路22包括晶体管T4与其它晶体管元件的串联电路这一点以外,与图12示出的第3类型的像素电路2C是共同的。此外,在第5类型和第6类型中,也能实现第4类型的图15所示的变形电路。<2.组 Y>下面说明选择线SEL与升压电容元件Cbst的第2端子连接的属于组Y的像素电路。如上所述,属于组Y的第1 第6类型的各像素电路相对于属于组X的第1 第6 类型的各像素电路的不同之处仅在于通过将选择线SEL与晶体管Τ3的控制端子连接来使升压线BST和选择线SEL共用化这一点。图18 图23示出这些像素电路加 2f的电路图。此外,为了在组X与组Y之间区别像素电路,将组Y的像素电路的附图标记用小写的字母标记为加 2f。[第2实施方式]
在第2实施方式中,参照
上述各组X、Y的第1 第6类型的像素电路的自刷新动作。所谓自刷新动作,是指用常时显示模式下的动作,对多个像素电路2使第1开关电路22、第2开关电路23和控制电路M以规定的次序工作,使像素电极20的电位(这也是内部节点m的电位)同时一并复原为紧前的写入动作中写入的电位的动作。自刷新动作是上述各像素电路进行的本发明特有的动作,与如以往那样进行通常的写入动作来使像素电极20的电位复原的“外部刷新动作”相比,能实现大幅度的低功耗化。此外,上述“同时一并”的“同时”是指一系列的自刷新动作的具有时间幅度的“同时”。然而,以往是进行写入动作,并进行维持施加到像素电极20与相对电极80之间的液晶电压Vcl的绝对值并且仅使极性反转的动作(外部极性反转动作)。当进行该外部极性反转动作时,液晶电压Vcl的绝对值也与极性反转一起更新为紧前写入时的状态。也就是说,极性反转与刷新同时进行。因此,通常不进行以通过写入动作不使极性反转而仅更新液晶电压Vcl的绝对值为目的来执行刷新动作的工作,而以下为了便于说明,从与自刷新动作进行比较的观点出发,将这种刷新动作称为“外部刷新动作”。此外,在通过外部极性反转动作来执行刷新动作的情况下,进行写入动作的情况不会改变。也就是说,在与该现有方法进行比较的情况下,也能通过本实施方式的自刷新动作来实现大幅度的低功耗化。以全部相同的定时对与成为自刷新动作的对象的像素电路2连接的全部栅极线 GL、源极线SL、选择线SEL、基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST和相对电极80进行电压施加。在电压提供线VSL被设为独立的信号线的情况下,也以相同的定时对该电压提供线VSL进行电压施加。并且,在相同定时下,对全部栅极线GL施加相同电压,对全部基准线 REF施加相同电压,对全部辅助电容线CSL施加相同电压,对全部升压线BST施加相同电压, 电压提供线VSL被设为独立的信号线的情况下,对全部电压提供线VSL施加相同电压。这些电压施加的定时控制由显示控制电路11进行,各个电压施加由显示控制电路11、相对电极驱动电路12、源极驱动器13、栅极驱动器14进行。在本实施方式的常时显示模式中,以像素电路为单位保持2灰度级0值)的像素数据,因此保持于像素电极20 (内部节点Ni)的像素电压V20示出第1电压状态和第2电压状态的2个电压状态。在本实施方式中,与上述相对电压Vcom同样,设第1电压状态为高电平(5V),设第2电压状态为低电平(OV)来进行说明。在自刷新动作执行紧前的状态中,假定像素电极20被写入了高电平电压的像素和被写入了低电平电压的像素的双方混杂。然而,通过本实施方式的自刷新动作,无论像素电极20被写入高低任一种电压,都能通过进行基于相同的次序的电压施加处理来对全部像素电路执行刷新动作。参照时序图和电路图说明该内容。此外,对用紧前的写入动作对内部节点m写入了高电平电压并使该高电平电压复原的情况称为“事件A”,对用紧前的写入动作对内部节点m写入了低电平电压并使该低电平电压复原的情况称为“事件B”。<1.组 X>首先,说明升压线BST与升压电容元件Cbst的第2端子连接的属于组X的各像素电路的自刷新动作。
(第1类型)图M示出第1类型的像素电路2A的自刷新动作的时序图。如图M所示,自刷新动作被分解为2个阶段P1、P2。设各阶段的开始时刻分别为tl、t2。图M示出与成为自刷新动作的对象的像素电路2A连接的全部栅极线GL、源极线SL、选择线SEL、基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST的各电压波形和相对电压Vcom的电压波形。此外,在本实施方式中,像素电路阵列的全像素电路为自刷新动作的对象。而且,图对表示事件A和事件B的内部节点m的像素电压V20、输出节点N2的电压VN2的各电压波形以及晶体管Tl T4的各阶段的导通截止状态。此外,在时刻tl以前的时候,在事件A中写入高电平,在事件B中写入低电平。在执行写入动作后,当经过时间时,随着像素电路内的各晶体管的漏电电流的发生,像素电压V20发生变动。在事件A的情况下,写入动作之后像素电压V20立即为5V,但是随着时间经过该值示出比最初低的值。同样,在事件B的情况下,写入动作之后像素电压 V20立即为0V,但是随着时间经过该值示出比最初高的值。在时刻tl的时候,事件A的像素电压V20示出比5V稍低的值,事件B的像素电压V20示出比OV稍高的值,这表明上述情况。以下,说明在各阶段中的每个阶段对各线施加的电压电平。《阶段P1》在从时刻tl开始的阶段P1,对栅极线GLl施加使晶体管T4完全成为截止状态的电压。在此为-5V。另外,对基准线REF施加与第1电压状态对应的电压(5V)。该电压也是在内部节点W的电压状态为高电平(事件A)的情况下晶体管T2为非导通状态、在低电平(事件B) 的情况下晶体管T2为导通状态的电压值。对源极线SL施加与第2电压状态对应的电压(OV)。对选择线SEL施加使晶体管T3完全成为导通状态的电压。在此为8V。对相对电极80施加的相对电压Vcom和对辅助电容线CSL施加的电压为0V。并不意味着它被限于0V,只要能原样维持时刻tl以前的时候的电压值即可。如在第5实施方式中后述的那样,在写入动作时晶体管T2导通,因此在写入高电平的事件A中,节点m和N2为高电平电位(5V),在写入低电平的事件B中,节点m和N2 为低电平电位(OV)。当写入动作完成时,晶体管T2为非导通状态,而节点m与源极线SL被隔断,因此继续保持节点m和N2的电位。S卩,时刻tl紧前的节点m和N2的电位在事件A中大致为 5V,在事件B中大致为0V。所谓“大致”是考虑到发生漏电电流导致电位的变动的情况。并且,在时刻tl对基准线REF施加5V时,在事件A中,节点附和N2大致为5V,因此晶体管T2的栅极-源极间电压Vgs为大致0V,低于阈值电压的2V,为非导通状态。与此相对,在事件B中,构成晶体管T2的漏极或者源极的节点m和N2大致为0V,因此晶体管 T2的栅极-源极间电压Vgs大致为5V,高于阈值电压的2V,为导通状态。此外,严格地说,在事件A的情况下,晶体管T2不需要完全为非导通,只要至少为从节点N2向m不导通的状态即可。对升压线BST施加高电平电压,使得在节点m的电压状态为高电平(事件A)的情况下晶体管Tl为导通状态,在低电平(事件B)的情况下晶体管Tl为非导通状态。升压线BST与升压电容元件Cbst的一端连接。因此,当对升压线BST施加高电平电压时,升压电容元件Cbst的另一端的电位即输出节点N2的电位上冲。这样,下面将通过使对升压线BST施加的电压上升来使输出节点N2的电位上冲称为“升压上冲”。如上所述,在事件A的情况下,在时刻tl晶体管T2为非导通。因此,升压上冲造成的节点N2的电位变动量由升压电容Cbst与寄生于节点N2的全电容的比率决定。作为一个例子,当设该比率为0.7时,如果升压电容元件的一方电极上升AVbst,则另一方电极即节点N2上升大致0. 7 Δ Vbst0在事件A的情况下,示出在时刻tl像素电压V20为大致5V,因此只要对晶体管Tl 的栅极即输出节点N2提供比像素电压V20高阈值电压2V以上的电位,晶体管Tl就会导通。 在本实施例中,设在时刻tl对升压线BST施加的电压为10V。在这种情况下,输出节点N2 上升7V。在时刻tl紧前的时候,节点N2示出与节点Μ大致为相同电位(5V),因此通过升压上冲该节点N2示出12V程度。因此,在晶体管Tl中,在栅极与节点m之间产生阈值电压以上的电位差,因此该晶体管Tl导通。另一方面,在事件B的情况下,在时刻tl晶体管T2为导通。也就是说,与事件A 不同,输出节点N2与内部节点m电连接。在这种情况下,升压上冲造成输出节点N2的电位变动量除了升压电容Cbst和节点N2的全寄生电容以外,还受内部节点m的全寄生电容的影响。内部节点m连接着辅助电容元件Cs的一端以及液晶电容元件Clc的一端,如上所述,寄生于该内部节点m的全电容Cp大致用液晶电容Cic与辅助电容Cs的和表示。并且,升压电容Cbst是远远小于液晶电容Cp的值。因此,升压电容相对于它们的总电容的比率极小,例如为0.01以下程度的值。在这种情况下,如果升压电容元件的一方电极上升 Δ Vbst,则另一方电极即输出节点Ν2最高仅上升0. 01 Δ Vbst程度。也就是说,在事件B的情况下,即使AVbst = 10V,输出节点Ν2的电位VN2也几乎不上升。在事件B的情况下,在紧前的写入动作中写入低电平,因此输出节点Ν2在时刻tl 紧前示出大致0V。因此,即使在时刻tl进行升压上冲,也不会对晶体管Tl的栅极赋予足够使该晶体管导通的电位。也就是说,与事件A不同,晶体管Tl依然示出非导通状态。此外,在事件B的情况下,时刻tl紧前的输出节点N2的电位并不需要必须为0V, 只要是至少使Tl不导通的电位即可。同样,在事件A的情况下,时刻ti紧前的节点m的电位不需要必须为5V,只要是在晶体管T2为非导通状态下通过升压上冲使晶体管Tl导通的电位即可。在事件A的情况下,通过升压上冲使晶体管Tl导通。另外,对选择线SEL施加高电平电压使晶体管T3导通,因此第2开关电路23导通。因此,示出对基准线REF施加的第 ι电压状态的高电平电压通过该第2开关电路23被赋予给内部节点m。由此,内部节点m 的电位即像素电压V20复原为第1电压状态。在图M中,示出在从时刻tl稍微经过时间的时候,像素电压V20的值复原为5V的情况。另一方面,在事件B的情况下,即使升压上冲晶体管Tl仍然不导通,因此第2开关电路23为非导通状态。因此,对源极线SL施加的高电平电压不通过该第2开关电路23赋予给节点m。也就是说,节点m的电位依然为与时刻ti的时候大致相同电平的值即大致OV。如以上那样,在阶段P1,进行写入了第1电压状态的像素电压V20(事件A)的刷新动作。《阶段P2》在从时刻t2开始的阶段P2,使对栅极线GL、源极线SL、基准线REF、辅助电容线 CSL施加的电压以及相对电压Vcom继续为与阶段Pl相同的值。对选择线SEL施加使晶体管T3为非导通状态的电压。在此为-5V。由此,第2开关电路23为非导通。使对升压线BST施加的电压降低到进行升压上冲前的状态。在此为0V。升压线 BST的电压降低,由此节点m的电位下冲。在阶段P2中,在事件B的情况下晶体管T2也为导通状态。因此,即使升压线BST 的电压发生变化,对节点N2的电位几乎没有影响。S卩,维持大致0V。节点m也示出与节点 N2相同的电位。在阶段P2中,以远远长于阶段Pl的时间维持相同的电压状态。在此期间,对源极线SL施加低电平电压(OV)。因此,由于该期间的漏电电流的发生,事件B的像素电压V20 在接近OV的方向上经时地变化。也就是说,即使在时刻tl紧前的时候,事件B的像素电压 V20的电位是比OV高的电位,在阶段P2的期间该电位也会向朝向OV的方向变化。另一方面,在事件A的情况下,通过阶段Pl像素电压V20的电位复原为5V,但是由于其后漏电电流的存在,随着时间经过而缓缓减少。如以上那样,在阶段P2中,进行使在第2电压状态下写入的像素电压V20 (事件B) 缓缓靠近OV的动作。可以说进行在第2电压状态下写入的像素电压V20的刷新动作。然后,反复进行该阶段Pl和P2,能使事件A和B的双方的像素电压V20复原为紧前的写入状态。如以往那样通过源极线SL施加电压进行写入来进行刷新动作的情况下,需要在垂直方向上扫描每1个栅极线GL。因此,需要对栅极线GL施加栅极线的数量(η)的高电平电压。另外,需要将与在紧前的写入动作中写入的电位电平相同的电位电平施加到各源极线SL,因此源极驱动器13需要进行最大η次驱动。与此相对,根据本实施方式,只要对基准线REF赋予固定的电压(5V),并且对选择线SEL和升压线BST施加1次脉冲电压,然后维持低电平电位,就能对全部像素将像素电极 20的电位复原为写入动作时的电位状态。也就是说,在1帧期间内,为了使各像素的像素电极20的电位复原而使对各线施加的施加电压变化的次数为1次就够了。在该期间只要继续对全部栅极线GL施加低电平电压就行。因此,根据本实施方式的自刷新动作,与通常的外部刷新动作相比,能大幅度减少对栅极线GL的电压施加和对源极线SL的电压施加的次数,而且也能使其控制内容简单化。 因此,能大大减少栅极驱动器14和源极驱动器13的功耗量。如下总结本实施方式的自刷新动作。首先,在阶段Pl Ρ2中第1开关电路22为非导通。并且,在阶段Pl,在事件A的情况下使第2开关电路23导通,将与第1电压状态对应的高电平电压从兼作电压提供线VSL的基准线REF赋予给内部节点m,另一方面,在事件 B的情况下,使第2开关电路23为非导通,不将上述高电平电压赋予给内部节点W。在阶段P2中,在事件A、B中都使第2开关电路23为非导通,不将兼作电压提供线VSL的基准线 REF的施加电压提供给内部节点m。(第2类型)图11示出的第2类型的像素电路2B是电压提供线VSL与辅助电容线CSL共用化的构成。因此,在与第1类型比较的情况下,不同之处在于在阶段Pl中对辅助电容线CSL 施加第1电压状态的高电平电压(5V)这一点。图25示出第2类型的像素电路的自刷新动作时的时序图。如后述的那样,在第2类型的情况下,在常时显示模式时的写入动作中,对辅助电容线CSL施加的电压固定为第1电压状态(5V)和第2电压状态(OV)中的任一个。并且, 在该类型中,在写入时对辅助电容线CSL施加了 5V的情况下能执行自刷新动作。此时,在自刷新动作时也是预先固定对该辅助电容线CSL的施加电压(5V)。其它与图M示出的第 1类型的情况是共同的。在图25中,为了明示不能采用OV作为对辅助电容线CSL的施加电压,对辅助电容线CSL的施加电压的栏标记为“5V(限定)”。通过这样构成,在阶段Pl中,在事件A的情况下,第2开关电路23导通,因此从辅助电容线CSL通过第2开关电路23对内部节点m赋予第1电压状态的电压(5V),进行刷新动作。在事件B的情况下,第2开关电路23为非导通,因此内部节点m维持低电平电压。(第3类型)图12示出的第3类型的像素电路2C不使电压提供线VSL与其它信号线共用化, 而是构成为分别地具有电压提供线VSL。因此,在与第1类型比较的情况下,不同之处在于 在阶段Pl中对电压提供线VSL施加第1电压状态的高电平电压(5V),在阶段P2中施加第 2电压状态的低电平电压(OV)这一点。图沈示出第3类型的像素电路的自刷新动作时的时序图。通过这样构成,在阶段Pl中,在事件A的情况下,第2开关电路23导通,因此从电压提供线VSL通过第2开关电路23对内部节点m赋予第1电压状态的电压(5V),进行刷新动作。在事件B的情况下,第2开关电路23为非导通,因此内部节点m维持低电平电压。此外,在阶段P2中,第2开关电路23为非导通,因此并不一定需要将电压提供线 VSL降低为第2电压状态(OV),也可以继续维持第1电压状态(5V)。(第4类型)在图13示出的第4类型的像素电路2D中,关于基准线REF兼作电压提供线VSL 这一点与第1类型的像素电路2A是共同的。如上所述,在阶段Pl使第1开关电路22为非导通,对于第2开关电路23,仅在事件A的情况下需要导通。在第4类型的像素电路2D的情况下,第2开关电路23包括晶体管Tl与T3的串联电路,因此在阶段Pl中,需要使晶体管T3为导通状态。晶体管T3也构成第1开关电路22的一个元件。然而,通过在阶段Pl使晶体管T4 为非导通,能使第1开关电路22为非导通,因此没有问题。这种情况在图14示出的第4类型的像素电路的变形例中也同样。基于以上记载,第4类型的像素电路2D能通过图M的时序图示出的与第1类型的像素电路2A相同的电压施加方法来执行自刷新动作。(第5类型)
在图16示出的第5类型的像素电路2E中,关于辅助电容线CSL兼作电压提供线 VSL这一点与第2类型的像素电路2B是共同的。并且,第2类型与第5类型的像素电路的不同点和第1类型与第4类型的像素电路的不同点是相同的。因此,根据与第4类型的情况同样的原因,第5类型的像素电路2E能通过与图25 的时序图示出的第2类型的像素电路2B相同的电压施加方法来执行自刷新动作。(第6类型)图17示出的第6类型的像素电路2F关于电压提供线VSL包括独立的信号线这一点与第3类型的像素电路2C是共同的。并且,第3类型与第6类型的像素电路的不同点和第1类型与第4类型的像素电路的不同点是相同的。因此,由于与第4类型的情况同样的原因,第6类型的像素电路2F能通过与图沈的时序图示出的第3类型的像素电路2C相同的电压施加方法来执行自刷新动作。<2.组 Y>下面说明在升压电容元件Cbst的第2端子连接着选择线SEL的属于组Y的各像素电路的自刷新动作。观察图M 图沈所示的组X的各像素电路的自刷新动作的时序图,可知在任一种情况下都对选择线SEL和升压线BST以相同的定时施加电压脉冲。只要对选择线SEL赋予在阶段Pl使晶体管Τ3为导通、在阶段Ρ2使晶体管Τ3为非导通的电压即可。因此,在属于组Y的第1 第6类型的各像素电路的情况下,对于属于组X的第 1 第6类型的各像素电路的时序图所示的动作,能通过原样对选择线SEL施加升压线BST 的施加电压,根据与组X的情况同样的原理来实现自刷新动作。具体地说,图27示出第1类型或者第4类型的情况下的时序图,图观示出第2类型或者第5类型的情况下的时序图, 图四示出第3类型或者第6类型的情况的时序图。此外,动作原理与组X相同,因此省略说明。此外,在图27 四中,作为对SEL施加的电压中的低电平电压值,只要在通过赋予给晶体管Τ3的栅极而能使晶体管Τ3完全截止的范围内即可。另外,作为高电平电压值, 只要在通过赋予给晶体管Τ3的栅极而能使在对该晶体管的一方端子施加+5V的状态下导通,并且在事件A的情况下输出节点Ν2的电位上冲从而能使晶体管Tl导通的范围内即可。[第3实施方式]在第3实施方式中,参照
上述各组X、Y的第1 第6类型的像素电路的自极性反转动作。所谓自极性反转动作是指如下动作在常时显示模式下的动作中对多个像素电路 2使第1开关电路22、第2开关电路23和控制电路M以规定的次序工作,将施加到像素电极20与相对电极80之间的液晶电压Vlc的极性原样保持其绝对值同时使其一并反转。自极性反转动作是上述各像素电路进行的本发明特有的动作,相对于现有的“外部极性反转动作”能大幅度低功耗化。此外,上述所谓“同时一并”的“同时”是指一系列的自极性反转动作的具有时间幅度的“同时”。对与作为自极性反转动作的对象的像素电路2连接的全部栅极线GL、源极线SL、 选择线SEL、基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST和相对电极80以全部相同的定时进行电压施加。在电压提供线VSL被设为独立的信号线的情况下,对该电压提供线VSL也以相同的定时进行电压施加。并且,在相同定时下对全部栅极线GL施加相同电压、对全部基准线REF施加相同电压、对全部辅助电容线CSL施加相同电压、对全部升压线BST施加相同电压,在电压提供线VSL被设为独立的信号线的情况下,对全部电压提供线VSL施加相同电压。这些电压施加的定时控制由显示控制电路11进行,各个电压施加由显示控制电路11、 相对电极驱动电路12、源极驱动器13、栅极驱动器14进行。然而,液晶电压Vlc通过相对电极80的对抗电压Vcom、保持于像素电极20的像素电压V20用以下的数学式2表示。(数学式2)Vlc = V20-Vcom另外,与第2实施方式同样,在本实施方式的常时显示模式中,像素电压V20示出第1电压状态和第2电压状态的2个电压状态,设第1电压状态为高电平(5V),设第2电压状态为低电平(OV)来进行说明。此时,液晶电压Vlc在像素电压V20与相对电压Vcom不同的情况下为+5V或者-5V,在像素电压V20与相对电压Vcom为相同电压的情况下为0V。也就是说,通过自极性反转动作,液晶电压Vlc = +5V的像素电路2为液晶电压 Vlc = -5V,液晶电压Vlc = -5V的像素电路2为液晶电压Vlc = +5V,液晶电压Vlc = OV 的像素电路2维持液晶电压Vlc = 0V。更具体地说,通过自极性反转动作,相对电压Vcom和像素电压V20从高电平(5V) 向低电平(OV)转移,或者从低电平(OV)向高电平(5V)转移。以下说明相对电压Vcom从低电平(OV)向高电平(5V)转移的情况。并且,在这种情况下,设在自极性反转动作前像素电极20在高电平状态下被写入的情况为“事件A”,在低电平状态下被写入的情况为“事件 B”。此时,在事件A中,通过自极性反转动作,像素电压V20从高电平转移到低电平,在事件 B中从低电平向高电平转移。<1.组 X>首先,说明升压线BST与升压电容元件Cbst的第2端子连接的属于组X的各像素电路的自极性反转动作。(第1类型)图30示出第1类型的自极性反转动作的时序图。如图30所示,自极性反转动作分解为9个阶段PlO P18。设各阶段的开始时刻分别为tl0、tll、……、tl8。图30示出与成为自极性反转动作的对象的像素电路2A连接的全部栅极线GL、源极线SL、选择线SEL、 基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST的各电压波形以及相对电压Vcom的电压波形。此外,在本实施方式中,像素电路阵列的全像素电路为自极性反转动作的对象。另外,图30显示事件A和事件B中节点附的像素电压V20和输出节点N2的电压 VN2的各电压波形以及晶体管Tl T4的各阶段的导通截止状态。《阶段P10》在从时刻tlO开始的阶段PlO中,进行用于自极性反转动作的初始状态设定。对栅极线GL施加使晶体管T4完全成为截止状态的电压。在此设为-5V。另外,对源极线SL施加与第2电压状态对应的电压(OV)。对选择线SEL施加使晶体管T3为完全截止状态的电压。在此设为_5V。另外,对升压线BST施加0V。
使对相对电极80施加的相对电压Vcom和对辅助电容线CSL施加的电压为0V。 此外,在本实施方式中,将对辅助电容线CSL施加的电压固定为0V,但是并不意味着限定于 0V,只要能原样维持在写入动作时赋予的电压值即可。此外,相对电压Vcom为了在后面的阶段中进行极性反转而变化为5V。对基准线REF施加在节点m的电压状态为高电平(事件A)的情况下晶体管T2为非导通状态、在低电平(事件B)的情况下晶体管T2为导通状态的电压值。在此设为5V。另外,作为用于使晶体管T4为完全截止状态的对栅极线GL施加的电压值而使用作为负电压的-5V的理由在于,在非导通状态的第1开关电路22中,有可能会原样维持液晶电压Vlc的电压,像素电压V20随着相对电压Vcom的电压变化而向负电压转移,在该状态下防止非导通状态的第1开关电路22不必要地成为导通状态。此外,在常时显示模式下, 源极线SL的电压为第1电压状态(5V)或者第2电压状态(OV),因此即使内部节点m的电压为负电压,第2开关电路23的晶体管Tl也能发挥逆偏置的二极管的功能,因此不一定需要将选择线SEL的电压与栅极线GL同样地控制为负电压来使晶体管T3为截止状态。《阶段Pll》在从时刻til开始的阶段Pll中,对升压线BST施加在事件A的情况下节点N2的电位上冲从而使晶体管Tl表现为导通状态的高电平电压。在此设为10V。另一方面,在事件B的情况下,晶体管T2导通,因此即使通过升压上冲节点N2的电位也几乎不上升,晶体管Tl保持非导通。在事件B中,节点m与N2电连接,因此两节点表现为相同电位。此外,在阶段PlO的时候,在事件A的节点N2的电位为能使晶体管Tl导通的电平的情况下,不一定需要对该升压线BST进行高电平电压施加动作。在这种情况下,在第4实施方式中详细说明。《阶段P12》在从时刻tl2开始的阶段P12,使基准线REF的电压为第2电压状态(OV),使晶体管T2与事件A、B无关地为非导通。由此,输出节点N2与事件A、B无关地从内部节点m被隔断。在事件A中,通过阶段Pll的升压上冲输出节点N2的电位VN2示出高电平,另一方面,在事件B中不受升压上冲的影响,输出节点N2的电位VN2示出低电平电位(大致OV)。 通过使晶体管T2为非导通,即使节点m的电位发生变化,也能使节点N2保持上述电位。《阶段P13》在从时刻tl3开始的阶段P13,相对电压Vcom变换为高电平(5V)。由此相对电极80的电位上升,液晶电容元件Clc的另一方电极即像素电极20的电位也部分上升。此时的电位变动量由液晶电容Cic相对于寄生于节点m的全寄生电容的比率决定。液晶电容Clc和辅助电容Cs与其它寄生电容相比足够大,实际上由液晶电容 Clc相对于液晶电容Clc和辅助电容Cs的总电容的比率决定。在此,作为一个例子设该比率为0. 2。在这种情况下,设相对电极80的电位变动量为AVcom,则像素电极20的电位上升0. 2 Δ Vcom。现在为AVcom = 5V,因此在时刻tl3的时候,像素电极20的电位V20分别在事件A、B上升约IV程度。此外,在阶段P13的时候,在事件A、B中第2开关电路23均为非导通状态,因此内部节点m的电位V20维持于上升了 IV程度电位的状态。《阶段P14》在从时刻tl4开始的阶段P14,对栅极线GL施加高电平电压,使晶体管T4导通。在此设为8V。通过阶段P14,第1开关电路22为导通状态。然后,对源极线SL施加第1电压状态(5V)。由此,在两个事件A、B中,对源极线SL施加的5V的电压均通过第1开关电路22 被赋予给内部节点m。即,与事件A、B无关地,在阶段P13中像素电压V20为第1电压状态。此时,在事件A、B中,液晶电压Vlc均示出士 0V。然而,在时刻tlO紧前,液晶电压Vlc的绝对值在事件A的情况下为大致5V,在事件B的情况下为0V。也就是说,在阶段 P14,事件A的液晶电压Vlc的绝对值从时刻tlO的时候变大。因此,理论上说,在该时候以后,显示的图像发生变化。然而,使到极性反转最终完成为止的期间变短,由此将该显示状态的暂时变化抑制为短时间,液晶电压Vlc的平均值的变动极微小,为人类的视觉所无法感知的程度。例如,在将各阶段的期间设定为30μ秒程度的情况下,人类的视觉上会忽略该显示状态的暂时变化,因此没有问题。《阶段Ρ15》在从时刻tl5开始的阶段P15中,对栅极线GL再次施加低电平电压,使晶体管T4 为非导通。由此,第1开关电路22为非导通状态。另外,使源极线SL的施加电压降低为第2电压状态(OV)。此时,晶体管T4完全成为截止状态,由此通过晶体管T4的栅极与内部节点m之间的电容耦合,在内部节点W的第1电压状态(5V)变动的情况下,也可以调整辅助电容线 CSL的电压,利用通过第2电容元件C2的电容耦合来补偿内部节点m的该电压变动。在能执行自极性反转动作的其它类型中也同样。《阶段P16》在从时刻tl6开始的阶段P16,对选择线SEL施加高电平电压(8V),使晶体管T3 为完全导通状态。在事件A的情况下,节点N2的电位VN2为高电平,晶体管Tl导通,因此第2开关电路23导通。另外,在阶段P16中,对基准线REF施加0V。由此,产生从示出高电平电位的内部节点m通过第2开关电路23向基准线REF的电流,节点m为与示出第2电压状态的基准线REF相同的电位。S卩,像素电压V20降低为0V。另一方面,在事件B的情况下,节点N2的电位VN2为低电平,晶体管Tl为非导通, 因此即使晶体管T3为导通状态,第2开关电路23仍然为非导通。因此,节点m与基准线 REF没有电连接,不会如事件A那样产生从节点m向源极线SL的电流。因此,像素电压V20 继续保持5V。在该时候,在事件A的情况下对液晶电压Vlc施加-5V,在事件B的情况下施加士0V。因此,极性反转完成,在此以后,显示的图像复原为自极性反转动作开始紧前显示的图像。在阶段P16以后,该Vlc的绝对值不变化,因此显示的图像不发生变化。此外,该时候的事件A的像素电压V20示出第2电压状态,事件B的像素电压V20 示出第1电压状态,但是前者是通过在阶段P16中将基准线REF的施加电压赋予给内部节点W而实现的,后者是在阶段P14中将源极线SL的施加电压赋予给内部节点m而实现的。也就是说,假如由于漏电电流的存在,在自极性反转动作开始前的时候,内部节点m的电位V20为正而不示出第1电压状态或者第2电压状态,在阶段P16的时候也会实现上述电压状态。基于这一情况,可以说事件A的像素电压V20被“刷新”为第2电压状态,事件 B的像素电压V20被“刷新”为第1电压状态。《阶段P17》在从时刻tl7开始的阶段P17,使升压线BST的施加电压返回低电平电压(OV),对选择线SEL也施加低电平电压来使晶体管T3为非导通状态。由此,在事件A、B中,第2开关电路23均为非导通状态。此外,第1开关电路22继续为非导通状态。因此,在事件A、B中,内部节点附的电位V20均保持时刻tl7开始紧前的电压值。另外,对基准线REF施加0V,因此晶体管T2为非导通状态。因此,由于升压线BST 的电压降低,输出节点N2的电位降低。在事件A的情况下,在阶段P16的时候,输出节点N2的电位VN2为约10V。因此, 在阶段P17降低7V程度成为3V程度。另一方面,在事件B的情况下,在阶段P16的时候,输出节点N2的电位VN2为约 0V。因此,与事件A同样,VN2开始向自此降低7V的约-7V降低。但是,此时,晶体管T2的栅极电位为0V,因此当输出节点N2的负电位的绝对值比晶体管T2的阈值电压Vth大时, 晶体管T2从内部节点m向朝向输出节点N2的方向导通。其结果是,输出节点N2的电位 VN2随后开始上升。该电位VN2上升到晶体管T2切断的值为止之后,即上升到从栅极电位下降阈值电压Vth的值为止之后停止。在本实施例中,晶体管T2的阈值电压Vth为2V,因此VN2上升到-2V附近之后停止。《阶段P18》在从时刻tl8开始的阶段P18,使基准线REF的电压返回阶段PlO的5V。在事件A的情况下,在时刻tl8紧前,成为晶体管T2的源极的内部节点m的电位为0V,因此与晶体管T2的栅极的电位差Vgs为阈值电压Vth以上。因此,晶体管T2为从输出节点N2向朝向内部节点m的方向导通状态。与输出节点N2相比,内部节点m的寄生电容足够大,因此输出节点N2的电位VN2被拉向内部节点附的电位V20,向OV降低。另一方面,内部节点m的电位几乎不变化,依然维持0V。在事件B的情况下,在时刻tl8紧前,成为晶体管T2的源极的输出节点N2的电位为-2V,因此与晶体管T2的栅极的电位差Vgs也为阈值电压Vth以上。因此,晶体管T2从内部节点m向输出节点N2为导通状态。由此,输出节点N2的电位VN2上升到晶体管T2 切断的值为止之后,即上升到从栅极电位(5V)降低阈值电压Vth的值为止之后停止。在本实施方式中,阈值电压Vth为2V,因此VN2的值上升到3V附近为止之后停止。该值与事件 A的时刻tlO时的VN2的值对应。此外,第2开关电路23在事件A、B中仍然均为非导通,因此基准线REF的施加电压不会对内部节点W的电位V20造成影响。在现有的外部极性反转动作的情况下,需要在垂直方向上扫描每1个栅极线GL, 因此需要对栅极线GL施加栅极线的数量(η)的高电平电压,而且,对各源极线SL也需要进行最大η次充放电动作。与此相对,根据本实施方式的方法,对全部像素共用阶段PlO Ρ18 的各电压施加步骤,由此能使相对电压Vcom在高电平与低电平之间切换,并且能使液晶电压Vlc的极性反转。因此,能大幅度减少对栅极线GL施加电压和对源极线SL施加电压的次数,因此能大大减少栅极驱动器14和源极驱动器13的功耗量。
此外,在图30中,说明了相对电压Vcom从低电平(OV)向高电平(5V)转移的情况, 但是在从高电平(5V)向低电平(OV)转移的情况下,其转移定时也是相同的,当阶段P13开始时(tl3),进行该转移。此时,在极性反转前的时候,在事件A的情况下液晶电压Vlc为士0V,在事件B的情况下为-5V。并且,在事件A的情况下,在阶段P16的时候像素电压V20为第2电压状态 (0V),液晶电压Vlc复原为士0V。另外,在事件B的情况下,在阶段P14中强制地使像素电压V20为第1电压状态,液晶电压Vlc为+5V。即,从-5V变化为+5V,执行极性反转。如下总结本实施方式的自极性反转动作。首先,在阶段PlO P13,第1开关电路22为非导通。在阶段Pll中,仅在事件A 的情况下使晶体管T2为非导通的状态下,通过对升压线BST施加高电平电压来仅在事件A 中使内部节点N2的电位大大上升,使晶体管Tl为导通状态。然后,在阶段P13中使相对电压Vcom从低电平反转为高电平后,在阶段P14在使源极线SL成为第1电压状态的状态下使第1开关电路22导通。由此,使内部节点m在两个事件A、B中均为第1电压状态(5V)。然后,在阶段P15使第1开关电路22为非导通后,在阶段P16中对选择线SEL施加高电平电压,使晶体管T3为导通状态。由此,仅在晶体管Tl示出导通状态的事件A中, 第2开关电路23导通,内部节点m被拉向示出第2电压状态(OV)的基准线REF的电位而变为0V。在事件B中,在该时候第1开关电路22和第2开关电路23均为非导通,因此内部节点W原样保持第1电压状态(5V)。然后,在阶段P17,使晶体管T3再次为非导通,在阶段P18,使第2晶体管T2的导通状态返回阶段Pio的时候。此外,仅在阶段P14的期间第1开关电路22为导通,在其它阶段第1开关电路22 不导通。因此,源极线SL也可以涵盖各阶段地维持第1电压状态(5V)。这对于其它类型也是同样的。另外,阶段P13的相对电压Vcom的反转只要在阶段P14中的向栅极线GL施加高电平电压结束前进行即可。在使基准线REF的施加电压下冲的时刻tl2以后、使栅极线GL 的施加电压下冲的时刻tl5前的期间,能使相对电压Vcom反转。在能执行自极性反转动作的以下各类型中也是同样的。(第2类型)在图11示出的第2类型的像素电路2B的情况中,如后述的那样,在常时显示模式时的写入动作中,对辅助电容线CSL施加的电压固定为第1电压状态(5V)或第2电压状态 (OV)中的任一个。并且,在该类型中,在写入时对辅助电容线CSL施加OV的情况下能执行自极性反转动作。如用第1类型说明的那样,在自极性反转动作中,通过第1开关电路22从源极线 SL对两个事件A、B的节点m赋予第1电压状态的电压5V后,仅对事件A从兼任电压提供线VSL的基准线REF通过第2开关电路23对节点附赋予第2电压状态的电压0V。基于这一点,在第2类型中,仅在事件A的情况下,从兼任电压提供线VSL的辅助电容线CSL通过第2开关电路23对内部节点m赋予第2电压状态的电压OV即可。因此需要对辅助电容线CSL施加0V。
基准线REF在阶段PlO中赋予仅在事件B的情况下晶体管T2导通、在事件A的情况下为非导通的电压即可,因此只要赋予与第1类型同样的5V即可。由此,在阶段Pll对升压线BST赋予高电平电压来进行升压上冲,由此能仅在事件A的情况下使输出节点N2的电位大幅度上冲,使晶体管Tl导通。基于以上情况,可知在第2类型中,除了将对辅助电容线CSL施加的电压限定为OV 以外,能通过与在第1类型中说明的阶段PlO P18完全相同的电压施加方法来执行自极性反转动作。因此,图31示出的第2类型的像素电路的自极性反转动作的时序图与图30 示出的第1类型的情况相比,除了将对辅助电容线CSL施加的电压限定为OV这一点以外, 都是相同的。在图31中,为了明示作为对辅助电容线CSL施加的电压不采用5V,对辅助电容线CSL的施加电压的栏标记为“0V(限定)”。此外,在本类型的情况下,为了在阶段P15的时候补偿内部节点W的电压状态的变动,也能进行辅助电容线CSL的电压调整。其中,在本类型的情况下,辅助电容线CSL是兼任电压提供线VSL的构成,因此在对栅极线GL施加高电平电压的阶段P14中,使辅助电容线CSL的电压预先以调整电压的量向相反方向位移,在阶段P15的开始时(tl5)为OV(第 2电压状态)即可。(第3类型)在图12示出的第3类型的像素电路2C的情况下,电压提供线VSL被设为独立的信号线。因此,在通过第1开关电路22从源极线SL对两个事件A、B的节点附赋予第1电压状态的电压5V后,仅在事件A中,从电压提供线VSL通过第2开关电路23对节点m赋予第2电压状态的电压0V,由此能实现自极性反转动作。因此,可知在第1类型的阶段P16中,如果对电压提供线VSL施加第2电压状态 (OV)的电压,就能用与在第1类型中说明的阶段PlO P18完全相同的电压施加方法来执行自极性反转动作。图32示出第3类型的像素电路的自极性反转动作的时序图。在图32 中,示出了对辅助电容线CSL施加OV的情况,但是如果在紧前的写入动作时对辅助电容线 CSL施加5V,只要在自极性反转动作时也持续施加5V即可。另外,在图32中,使电压提供线VSL涵盖阶段PlO P18地为第2电压状态(OV),但是只要至少在阶段P16中为第2电压状态即可。(第4类型)图13示出的第4类型的像素电路2D的情况与第1类型同样,基准线REF兼任电压提供线VSL。另一方面,由第1开关电路22和第2开关电路23共用晶体管T3这一点与第1类型的像素电路2A不同。如在第1类型中说明的那样,在自极性反转动作中,通过第1开关电路22从源极线SL对两个事件A、B的节点m赋予第1电压状态的电压5V后,仅在事件A中,需要从兼任电压提供线VSL的基准线REF通过第2开关电路23对节点m赋予第2电压状态的电压 0V。在此,在第4类型的情况下,在使第1开关电路22导通的情况下和使第2开关电路23 导通的情况下,都需要使晶体管T3为导通状态。也就是说,在图30示出的第1类型的时序图中,需要在阶段P14对选择线SEL施加高电平电压,使晶体管T3导通。此时,在事件B的情况下晶体管Tl为非导通,因此第2开关电路23为非导通,从源极线SL通过第1开关电路22对节点m施加第1电压状态的电压5V,因此没有问题。然而在事件A的情况下,晶体管Tl为导通,因此第2开关电路23为导通。由此,对于内部节点Ni,从源极线SL通过第1开关电路22赋予第1电压状态(5V)的电压,并且从基准线REF 通过第2开关电路23赋予第2电压状态(OV)的电压。由此,两个电压发生干扰,不能将内部节点W的电位设定为第1电压状态(5V)。另外,为了处理该问题,在阶段P14的时候,只要使基准线REF的施加电压上升到第1电压状态(5V),由此从源极线SL和基准线REF都赋予5V,就能使内部节点m的电位在事件A、B中均为5V。然而,在这样的情况下,在事件B中晶体管T2从节点附向N2导通, 节点N2的电位会上升到从晶体管T2的栅极电位(5V)降低阈值电压的量的电压值(3V)。 由此,在阶段P16中,当对基准线REF施加第2电压状态的电压(OV)时,在事件A、B中晶体管Tl均会为导通,其结果是,在两个事件中内部节点m均下降为0V。因此,也不能采用这种方法。由以上内容,在本实施方式的方法中,不能对第4类型的像素电路进行自极性反转动作。(第5类型)图16示出的第5类型的像素电路2E的情况与第2类型同样,辅助电容线CSL兼任电压提供线VSL。另一方面,关于由第1开关电路22和第2开关电路23共用晶体管T3 这一点与第2类型的像素电路2B是不同的。在第5类型的像素电路2E的情况下,在阶段P14中,通过第1开关电路22从源极线SL对两个事件A、B的节点m赋予第1电压状态的电压5V后,在阶段P16中,仅在事件 A中,需要从兼任电压提供线VSL的辅助电容线CSL通过第2开关电路23对节点m赋予第 2电压状态的电压0V。在此,在第5类型的情况下,在使第1开关电路22导通的情况下和使第2开关电路23导通的情况下,都需要使晶体管T3为导通状态。也就是说,在图31示出的第2类型的时序图中,需要在阶段P14对选择线SEL施加高电平电压,使晶体管T3导
ο但是,在这种情况下也会发生与第4类型同样的问题。也就是说,在事件A的情况下,晶体管Tl导通,因此在阶段P14中第2开关电路23会导通。由此,对于内部节点Ni,从源极线SL通过第1开关电路22赋予第1电压状态(5V)的电压,并且从辅助电容线CSL通过第2开关电路23赋予第2电压状态(OV)的电压。由此,两个电压会发生干扰,不能将内部节点m的电位设定为第1电压状态(5V)。而且,内部节点m的电位会发生变动,因此也无法使辅助电容线CSL的施加电压上升到5V。由以上内容,在本实施方式的方法中,对第5类型的像素电路不能进行自极性反转动作。(第6类型)图17示出的第6类型的像素电路2F的情况与第3类型同样,电压提供线VSL包括独立的信号线。另一方面,关于由第1开关电路22与第2开关电路23共用晶体管T3这一点与第3类型的像素电路2C是不同的。在第6类型的像素电路2F的情况下,在阶段P14中,通过第1开关电路22从源极线SL对两个事件A、B的节点m赋予第1电压状态的电压5V后,在阶段P16中,仅对事件 A,需要从电压提供线VSL通过第2开关电路23对节点m赋予第2电压状态的电压0V。在此,在第6类型的情况下,在使第1开关电路22导通的情况下和使第2开关电路23导通的情况下,都需要使晶体管T3为导通状态。也就是说,在图32示出的第3类型的时序图中, 需要在阶段P14对选择线SEL施加高电平电压,使晶体管T3导通。此时,在事件A中,在阶段P14中第1开关电路22和第2开关电路23两者为导通。 但是,在本类型的情况下,与第4类型或者第5类型不同,电压提供线VSL是独立的信号线, 因此能自由控制其电压。因此,在阶段P14中,只要对电压提供线VSL施加第1电压状态的电压5V,在事件A的情况下也能使内部节点m的电位V20为第1电压状态。并且,在阶段P15以后,如果对电压提供线VSL赋予第2电压状态的0V,仅在第2 开关电路23为导通的事件A中,内部节点m的电位V20下降为0V,第2开关电路23为非导通的事件B能继续维持5V。总结以上内容,在第6类型的像素电路中,使电压提供线VSL在阶段P14为第1电压状态(5V),然后在阶段P15为第2电压状态(OV),其它信号线为与第3类型的时序图同样的电压,由此能执行自极性反转动作。图33示出第6类型的像素电路的时序图。<2.组 Y>下面说明升压电容元件Cbst的第2端子连接着选择线SEL的属于组Y的各像素电路的自极性反转动作。(第1类型)与图8示出的像素电路2Α相比,在图18示出的像素电路加中,选择线SEL和升压线BST共用化。在此,观察图30示出的组X的像素电路2Α的自极性反转动作的时序图, 选择线SEL和升压线BST的电压脉冲的上冲定时不同。因此,不能将图30的时序图原样用于组Y的像素电路加。以下,适当地参照图30的时序图并且进行说明。在阶段Ρ11,需要进行事件A的输出节点m的上冲。因此,需要对选择线SEL施加高电平电压(10V)。在事件A的情况下,在该时候,第2开关电路23为导通状态。此外,在事件B的情况下,晶体管Tl为截止状态,因此第2开关电路23为非导通。然后,在阶段P12使基准线REF下降到第2电压状态(OV),由此晶体管T2为截止状态,在此以后输出节点N2与内部节点m电切断。因此,需要在到使基准线REF的施加电压再次升高为止的期间,使选择线SEL的施加电压维持高电平(IOV)。究其原因,是因为如果使选择线SEL的施加电压降低,则输出节点N2的电位会降低,在阶段Pll进行电位上冲变得无意义。换言之,在到使基准线REF的施加电压再次升高为止的期间,在事件A中第2 开关电路23继续为导通状态。在此,在阶段P14中,需要在事件A、B中均使内部节点附的电位移至第1电压状态。但是,在该时候仍然继续对基准线REF施加0V。因此,在事件A的情况下,对于内部节点m,从源极线SL通过第1开关电路22赋予第1电压状态(5V)的电压,并且从基准线REF 通过第2开关电路23赋予第2电压状态(OV)的电压。由此,两个电压会发生干扰,不能将内部节点m的电位设定为第1电压状态(5V)。并且,关于在该时候不能将基准线REF设定为5V,如在组X的第4类型中说明的同样。由以上内容,在本实施方式的方法中,不能对组Y的第1类型的像素电路加进行自极性反转动作。
(第2类型)与图11示出的像素电路2B相比,在图19示出的像素电路2b中,选择线SEL与升压线BST共用化。在此,观察图31示出的组X的像素电路2B的自极性反转动作的时序图, 选择线SEL和升压线BST的电压脉冲的上冲定时不同。因此,不能将图31的时序图原样用于组Y的像素电路2b。以下,适当地参照图31的时序图并且进行说明。在阶段Pll中对选择线SEL施加高电平电压(IOV)后到使基准线REF的电压再次升高为止的期间,需要将选择线SEL的施加电压维持为高电平,关于这一点与组Y的第1类型是相同的。另一方面,如图31所示,在组X的第2类型的像素电路2B中,需要从兼任电压提供线VSL的辅助电容线CSL对内部节点m提供第2电压状态(OV)的电压,因此需要对辅助电容线CSL持续施加0V,这一点在组Y的像素电路2b中也没有改变。也就是说,在阶段P14,为了在事件A、B中均使内部节点m的电位移至第1电压状态,即使在使第1开关电路22导通的状态下对源极线SL施加第1电压状态的5V,对辅助电容线CSL也施加0V。因此,在事件A的情况下,对于内部节点m,从源极线SL通过第 1开关电路22赋予第1电压状态(5V)的电压,并且从基准线REF通过第2开关电路23赋予第2电压状态(ov)的电压。由此,两个电压会发生干扰,不能将内部节点m的电位设定为第1电压状态(5V)。另外,关于不能使辅助电容线CSL的电压变化这一点,与组X的第5类型中说明的情况同样。由以上内容,在本实施方式的方法中,不能对组Y的第2类型的像素电路2b进行自极性反转动作。(第3类型)与图12示出的像素电路2C相比,在图20示出的像素电路2c中,选择线SEL和升压线BST共用化。在此,观察图32示出的组X的像素电路2C的自极性反转动作的时序图, 选择线SEL和升压线BST的电压脉冲的上冲定时不同。因此,不能将图32的时序图原样用于组Y的像素电路2c。以下,适当地参照图32的时序图并且进行说明。在阶段Pll中对选择线SEL施加高电平电压(IOV)后到使基准线REF的电压再次升高为止的期间,需要将选择线SEL的施加电压维持为高电平,关于这一点与组Y的第1类型是相同的。也就是说,在此期间,事件A的第2开关电路23继续为导通状态。另一方面,如图32所示,在组X的第3类型的像素电路2C中,需要从电压提供线 VSL对内部节点m提供第2电压状态(OV)的电压,这一点在组Y的像素电路2c中也没有改变。然而,在像素电路2c中,电压提供线VSL是独立信号线,因此能不受其它信号线的电位的影响地控制其电压值。因此,在阶段P14中,为了在两个事件A、B中均使内部节点m 的电位为第1电压状态,在该期间使电压提供线VSL也为第1电压状态即可。并且,然后, 为了仅在事件A中将内部节点m移至第2电压状态,将电压提供线VSL降低到第2电压状态。该电压提供线VSL的控制内容与组X的第6类型的像素电路2F的情况是相同的(参照图3;3)。通过进行这种控制,对组Y的第3类型的像素电路2c也能与组X的第3类型的像素电路2C同样地执行自极性反转。图34示出该时序图。此外,在图34中,作为选择线SEL 的施加电压,在低电平时设为0V,在高电平时设为10V,但是不限定于该值。即,作为对SEL 施加的电压中的低电平电压值,只要在通过赋予给晶体管T3的栅极能使晶体管T3完全截止的范围内即可。另外,作为高电平电压值,只要在对该晶体管的一方端子施加+5V的状态下能导通,并且在事件A的情况下输出节点N2的电位上冲从而能使晶体管Tl导通的范围内即可。(第4 第5类型)如上所述,属于组X的第4类型的像素电路2D和第5类型的像素电路2E能执行本实施方式的自极性反转动作。相对于组X的各电路构成,在组Y中,选择线SEL和升压线 BST共用化,是比组X进一步增加制约的构成。因此,在相同类型中,在属于组X的像素电路不能执行自极性反转动作的情况下,当然属于组Y的像素电路也不能执行自极性反转动作。(第6类型)与图17示出的像素电路2F相比,在图23示出的像素电路2f中,选择线SEL和升压线BST共用化。在此,观察图33示出的组X的像素电路2F的自极性反转动作的时序图, 选择线SEL和升压线BST的电压脉冲的上冲定时不同。因此,不能将图33的时序图原样用于组Y的像素电路2f。以下,适当地参照图33的时序图并且进行说明。在阶段Pll中对选择线SEL施加高电平电压(IOV)后到使基准线REF的电压再次升高为止的期间,需要将选择线SEL的施加电压维持为高电平,关于这一点与组Y的第1类型是相同的。也就是说,在此期间,事件A的第2开关电路23继续为导通状态。另一方面,如图33所示,在组X的第6类型的像素电路2F中,需要从电压提供线 VSL对内部节点m提供第2电压状态(OV)的电压,这一点在组Y的像素电路2f中也没有改变。并且,在像素电路2f中,与像素电路2F同样,电压提供线VSL是独立信号线,因此能不受其它信号线的电位的影响地控制其电压值。也就是说,与图33示出的时序图同样, 在阶段P14中,为了在两个事件A、B中均使内部节点m的电位为第1电压状态,在该期间使电压提供线VSL也为第1电压状态即可。并且,然后,通过将电压提供线VSL降低到第2 电压状态,仅在第2开关电路23为导通状态的事件A中,内部节点m降低为第2电压状态 (OV)。通过进行这种控制,对组Y的第6类型的像素电路2f也能与组X的第6类型的像素电路2F同样地执行自极性反转。此外,本类型的自极性反转动作的时序图与图34示出的组Y的第3类型的时序图完全相同,因此省略了图示。[第4实施方式]在第4实施方式中,参照
基于与第3实施方式不同的次序来进行自极性反转的情况。此外,对各信号线进行电压施加的控制的构成要素与第3实施方式是相同的。与第3实施方式同样,对与成为自极性反转动作的对象的像素电路2连接的全部栅极线GL、源极线SL、选择线SEL、基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST和相对电极80 以全部相同的定时进行电压施加。并且,在相同定时下,对全部栅极线GL施加相同电压,对全部基准线REF施加相同电压,对全部辅助电容线CSL施加相同电压,对全部升压线BST施
5加相同电压。<1.组 X>首先,说明升压线BST与升压电容元件Cbst的第2端子连接的属于组X的各像素电路的自极性反转动作。(第1类型)图35示出图8所示的第1类型的像素电路2A中的本实施方式的方法的自极性反转动作的时序图。如图35所示,自极性反转动作被分解为8个阶段P20 P27。设各阶段的开始时刻分别为t20、t21、……、t27。图35示出了与成为自极性反转动作的对象的像素电路2A连接的全部栅极线GL、源极线SL、选择线SEL、基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST的各电压波形以及相对电压Vcom的电压波形。此外,在本实施方式中,像素电路阵列的全像素电路为自极性反转动作的对象。《阶段P2O》在从时刻t20开始的阶段P20,进行自极性反转动作开始前的初始状态设定动作。栅极线GL、源极线SL、选择线SEL、升压线BST、辅助电容线CSL的施加电压和相对电压Vcom与第3实施方式的阶段PlO同样。对基准线REF施加与内部节点附的电压状态无关地使晶体管T2为导通状态的电压值。必然为比第3实施方式的阶段PlO高的电压。在此设为8V。由此,在事件A、B双方中,晶体管T2示出导通状态。由此,在事件A、B双方中,节点附和N2示出相同电位。在事件A中,两节点示出第1电压状态,在事件B中,两节点示出第2电压状态。此时,晶体管Tl示出切断状态。《阶段P21》在从时刻t21开始的阶段P21,设基准线REF为低电平(OV),在各事件A、B双方中,使晶体管T2为截止。由此,在两个事件A、B中,输出节点N2均从内部节点m被隔断。《阶段P22》在从时刻t22开始的阶段P22,使相对电压Vcom变换为高电平(5V)。由此,与阶段P13同样,在事件A、B的双方中,像素电极20的电位V20分别上升约IV程度。另一方面,对于输出节点N2,由于晶体管T2为截止状态,因此不受相对电压Vcom的上升的影响而保持紧前的电位。此外,在从该阶段P22开始的时刻t22到阶段P25开始的t25紧前为止的期间,液晶电压Vlc的绝对值为与时刻t20的时候不同的值,理论上说,在该时候以后,显示的图像发生变化。然而,与第3实施方式的情况同样,到极性反转最终完成为止的期间短,由此该显示状态的暂时变化被抑制为短时间,液晶电压Vlc的平均值的变动极微小,为人类的视觉无法感知的程度。在时刻t25以后,在事件A、B双方中,液晶电压Vlc的绝对值为与时刻t21紧前相同的值。《阶段P23》在从时刻t23开始的阶段P23,对栅极线GL施加高电平电压,使晶体管T4导通。 在此设为8V。由此,在像素电路2A中,第1开关电路22为导通。然后,将源极线SL的施加电压变换为第1电压状态(5V)。由此,与各事件A、B无关地将内部节点m的电位V20移至第1电压状态。此外,晶体管T2为非导通,因此节点N2 的电位VN2依然保持阶段P22的状态。
《阶段P24》在从时刻U4开始的阶段P24,对栅极线GL再次施加低电平电压,使晶体管T4为非导通。由此,第1开关电路22为非导通状态。另外,将源极线SL的施加电压变换为第2 电压状态(OV)。第1开关电路22为非导通,因此内部节点m的电位保持阶段P23的值。此时,晶体管T4完全成为截止状态,由此在由于晶体管T4的栅极与内部节点m 之间的电容耦合而使内部节点W的第1电压状态(5V)发生变动的情况下,也可以调整辅助电容线CSL的电压,利用通过第2电容元件C2的电容耦合来补偿内部节点m的该电压变动。在能执行自极性反转动作的其它类型中也同样。《阶段P25》在从时刻t25开始的阶段P25,对选择线SEL施加使晶体管T3完全成为导通状态的电压。在此设为8V。此时,在事件A的情况下,输出节点N2的电位VN2为约5V,对源极线SL施加0V, 因此晶体管Tl为导通状态。即,第2开关电路23导通。在时刻t25紧前内部节点m的电位V20示出大致5V,对基准线REF施加0V。因此,从内部节点附通过第2开关电路23向基准线REF产生电流。由此,内部节点m的电位V20向第2电压状态(OV)转移。另一方面,在事件B的情况下,VN2为约0V,因此晶体管Tl仍然为截止状态。即,第2开关电路23 为非导通,内部节点m的电位原样保持5V。在该时候,在事件A的情况下对液晶电压Vlc施加-5V,在事件B的情况下施加士0V。因此,极性反转完成,这以后,显示的图像复原为自极性反转动作的开始紧前显示的图像。在阶段P25以后,该Vlc的绝对值不变化,因此显示的图像不发生变化。《阶段P26》在从时刻U6开始的阶段P26,使选择线SEL的施加电压返回低电平(OV),使晶体管T3为非导通状态。由此,内部节点m从基准线REF电分离。《阶段P27》在从时刻t27开始的阶段P27,对基准线REF赋予与事件A、B无关地使晶体管T2 为导通的电压。在此设为8V。由此,在事件A、B的双方中,节点附与N2电连接,它们为相同电位。与输出节点 N2相比,内部节点m的寄生电容较大,因此输出节点N2的电位向内部节点m的电位变化。 即,在事件A中节点N2的电位V20为第2电压状态(OV),在事件B中为第1电压状态(5V)。此外,在采用将晶体管Tl的一端直接与源极线SL连接的图9的构成作为第1类型的像素电路2A的情况下,对节点N2施加5V,对源极线SL施加0V,因此在晶体管Tl中在栅极-源极间会产生阈值电压以上的电位差,因此在阶段P20中为导通。该状态继续到阶段PM为止。在阶段P25以后与图8的像素电路是同样的。在本实施方式的方法的情况下,对升压线BST施加高电平电压,不会使节点N2上冲,能执行自极性反转动作。此外,仅在阶段P23的期间第1开关电路22为导通,在其它阶段第1开关电路22 不导通。因此,也可以使源极线SL涵盖各阶段地维持第1电压状态(5V)。这对于其它类型也是同样的。另外,阶段P22的相对电压Vcom的反转只要在阶段P23中对栅极线GL的高电平电压施加结束前进行即可。在使基准线REF的施加电压下冲的时刻t21以后、使栅极线GL 的施加电压下冲的时刻t24以前的期间,能使相对电压Vcom反转。在能执行自极性反转动作的以下各类型中也是同样的。
(第2类型)
在图11示出的第2类型的像素电路2B的情况下,在写入时对辅助电容线CSL施加了 OV的情况下能执行自极性反转动作,这一点与第3实施方式的情况是相同的。
如在第1类型中说明的那样,在自极性反转动作中,通过第1开关电路22从源极线SL对两个事件A、B的节点m赋予第1电压状态的电压5V后,仅在事件A中需要从兼任电压提供线VSL的基准线REF通过第2开关电路23对节点M赋予第2电压状态的电压 0V。并且,在第2类型中,仅在事件A的情况下,从兼任电压提供线VSL的辅助电容线CSL 通过第2开关电路23对内部节点m赋予第2电压状态的电压OV即可,为此需要对辅助电容线CSL施加0V,关于这一点也与第3实施方式的情况是相同的。
基于以上内容,可知在第2类型中,除了对辅助电容线CSL的施加电压被限定为OV 这一点以外,通过与在第1类型中说明的阶段P20 P27完全相同的电压施加方法,能执行自极性反转动作。因此,图36示出的第2类型的像素电路的自极性反转动作的时序图除了对辅助电容线CSL施加的电压被限定为OV这一点以外,与图35示出的第1类型的情况是相同的。在图36中,为了明示对辅助电容线CSL施加的电压不能采用5V,对辅助电容线CSL 的施加电压的栏标注“0V(限定)”。
此外,与第3实施方式同样,在本类型的情况下,为了在阶段P15的时候补偿内部节点W的电压状态的变动,在进行辅助电容线CSL的电压调整时,在对栅极线GL施加高电平电压的阶段P23,使辅助电容线CSL的电压预先向相反方向位移调整电压的量,在阶段 P24的开始时(t24)为OV(第2电压状态)即可。
(第3类型)
在图12示出的第3类型的像素电路2C的情况下,电压提供线VSL被设为独立的信号线。因此,通过第1开关电路22从源极线SL对两个事件A、B的节点附赋予第1电压状态的电压5V后,仅在事件A中,从电压提供线VSL通过第2开关电路23对节点m赋予第2电压状态的电压0V,由此能实现自极性反转动作。
因此,可知只要在第1类型的阶段P25中,对电压提供线VSL施加第2电压状态 (OV)的电压,就能通过与在第1类型中说明的阶段P20 P27完全相同的电压施加方法来执行自极性反转动作。图37示出第3类型的像素电路的自极性反转动作的时序图。在图37 中,示出了对辅助电容线CSL施加OV的情况,如果在紧前的写入动作时对辅助电容线CSL 施加5V,只要在自极性反转动作时也持续施加5V即可。另外,在图37中涵盖阶段P20 P27使电压提供线VSL为第2电压状态(OV),但是只要至少在阶段P25中为第2电压状态即可。
此外,在本类型的情况下,电压提供线VSL独立,因此即使在阶段P23下晶体管T3 为导通状态,在该时候只要对VSL施加+5V,就能使内部节点m的电位为第1电压状态。基于这一情况,能使选择线SEL的上冲定时与第3实施方式同样早。以下,参照图38说明在这种情况。
在基准线REF落到OV紧前使选择线SEL上冲到8V。然后,与该选择线SEL的上冲一起对电压提供线VSL施加5V。此时,晶体管T3为导通状态,在晶体管Tl的端子中,对与内部节点m相反的一侧的端子施加5V。但是,事件B的情况是输出节点N2的电位为大致 0V,因此晶体管Tl为截止状态,即使在事件A的情况下输出节点N2的电位也为大致5V,因此对栅极-源极间不赋予阈值电压以上的电压,晶体管Tl仍然为截止状态。
并且,在阶段P22使基准线REF为0V,使晶体管T2为截止状态。然后,与上述实施方式同样,使相对电压Vcom变换为高电平后(阶段P2!3),使栅极线GL为高电平,并且对源极线SL施加第1电压状态的高电平电压(阶段P24)。由此,在两个事件中内部节点m的电位V20均为第1电压状态,这一点是相同的。然后,在阶段P25中,使栅极线GL变换为低电平,将源极线SL的施加电压变换为第2电压状态。
然后,在阶段P25中使电压提供线VSL变换为第2电压状态(OV)。在该时候,选择线SEL已经是高电平,因此为与图37的时序图的阶段P25相同的电压状态。即,仅在事件 A的情况下晶体管Tl为导通,内部节点m的电位降低为第2电压状态。另一方面,在事件 B的情况下,输出节点N2的电位低,因此晶体管Tl仍然为非导通,因此内部节点m的电位继续维持第1电压状态。
然后,只要为与图37的时序图相同的电压提供状态即可。即,在阶段M6使选择线SEL变换为低电平,使晶体管T3截止后,在阶段P27使基准线REF变换为高电平,使晶体管T2导通。由此,内部节点附的电位V20出现在输出节点N2。
这样,如本类型那样电压提供线VSL独立存在的情况下,在通过晶体管T4使内部节点W为第1电压状态时,能使电压提供线VSL为第1电压状态,因此能在使栅极线GL变换为高电平的前段使选择线SEL变换为高电平。
(第4 第5类型)
根据与第3实施方式同样的理由,对图15示出的第4类型的像素电路2D和图16 示出的第5类型的像素电路2E,不能执行本实施方式的自极性反转动作。
(第6类型)
在图17示出的第6类型的像素电路2F的情况下,在阶段P23中,通过第1开关电路22从源极线SL对两个事件A、B的节点m赋予第1电压状态的电压5V后,在阶段P25 中,仅在事件A,需要从电压提供线VSL通过第2开关电路23对节点m赋予第2电压状态的电压0V。在此,在第6类型的情况下,在使第1开关电路22导通的情况下和使第2开关电路23导通的情况下,都需要使晶体管T3为导通状态。也就是说,在图37示出的第3类型的时序图中,需要在阶段P23对选择线SEL施加高电平电压,使晶体管T3导通。
此时,在事件A中,在阶段P23中第1开关电路22和第2开关电路23两者为导通, 但是只要对电压提供线VSL施加第1电压状态的电压5V,在事件A的情况下也能使内部节点m的电位V20为第1电压状态。并且,在阶段P25以后,只要对电压提供线VSL赋予第 2电压状态的0V,仅在第2开关电路23为导通的事件A中,内部节点m的电位V20下降为 0V,第2开关电路23为非导通的事件B能继续维持5V。
总结以上内容,在第6类型的像素电路中,使电压提供线VSL在阶段P23为第1电压状态(5V),然后在阶段P25为第2电压状态(OV),其它信号线为与第3类型的时序图同样的电压,由此能执行自极性反转动作。图39示出第6类型的像素电路的时序图。
此外,观察图39,在使栅极线GL变换为高电平时对选择线SEL施加8V(高电平电压),晶体管T3为导通。因此,可知通过与图38示出的第3类型完全同样的电压施加方法, 在本类型中也能执行自极性反转动作。时序图与图38相同,因此省略。
<2.组 Y>
下面说明选择线SEL与升压电容元件Cbst的第2端子连接的属于组Y的各像素电路的自极性反转动作。
(第1、第2、第4、第5类型,)
首先,参照图35示出的组X的第1类型的像素电路的时序图来说明图18示出的组Y的第1类型的像素电路加的动作。如上所述,在本实施方式中,需要在阶段Ρ25的时候使选择线SEL变换为高电平电压,使晶体管Τ3导通。
在此,在阶段Ρ25的时候,对基准线REF施加0V,晶体管Τ2为非导通。
因此,对于组Y的第1类型的像素电路加,在与阶段Ρ25相同的电压状态的情况下,在事件A、B中均为选择线SEL的电压上升导致输出节点Ν2的电位上冲。其结果是,在双方的事件中晶体管Tl示出导通状态,第2开关电路23导通。
因此,在阶段Ρ25中,事件A、B均会导致内部节点附移至第2电压状态(OV),不执行自极性反转动作。
并且,上述说明在第2、第4、第5类型的像素电路2b、2dJe中也适合。也就是说, 用本实施方式的方法,对组Y的第1、第2、第4、第5类型的各像素电路也不能执行自极性反转动作。
(第3、第6类型)
在第3类型的像素电路2c的情况下,能利用组X的第3类型的像素电路2C的情况下的电压施加方法中图38示出的方法来进行自极性反转。
即,在阶段P20对基准线REF施加8V使晶体管T2导通后,在阶段P21对选择线SEL 施加高电平电压并且对电压提供线VSL施加5V。在本类型的像素2c中,选择线SEL与第1 电容元件Cbst的一端连接,而在事件A、B双方中晶体管T2为导通,因此即使选择线SEL的电压电平上升,输出节点N2的电位也几乎不上升。另外,此时,晶体管T3为导通状态,对晶体管Tl的端子中与内部节点m相反的一侧的端子施加5V。但是,在事件B的情况下输出节点N2的电位为大致0V,因此晶体管Tl为截止状态,在事件A的情况下输出节点N2的电位也为大致5V,因此不能对栅极-源极间赋予阈值电压以上的电压,晶体管Tl仍然为截止状态。此外,在事件A的情况下,也考虑到根据阈值电压的值使晶体管Tl为导通状态的可能性,但是在这种情况下,通过对内部节点m施加第1电压状态的电压来自刷新为第1电压状态即可,没有问题。
并且,在阶段P22使基准线REF为0V,晶体管T2为截止状态。然后,在使相对电压 Vcom变换为高电平后(阶段P23),使栅极线GL为高电平并且对源极线SL施加第1电压状态的高电平电压(阶段P24)。由此,在两个事件中,内部节点m的电位V20均为第1电压状态。然后,在阶段P25中,使栅极线GL变换为低电平,将源极线SL的施加电压变换为第 2电压状态。
然后,在阶段P25中使电压提供线VSL变换为第2电压状态(OV)。在该时候,选择线SEL已经为高电平,因此仅在事件A的情况下晶体管Tl为导通,内部节点m的电位降低为第2电压状态。另一方面,在事件B的情况下,输出节点N2的电位低,因此晶体管Tl仍然为非导通,因此内部节点m的电位继续维持第ι电压状态。
然后,使基准线REF为高电平,在阶段P^使基准线REF变换为高电平,使晶体管 T2导通。由此,内部节点m的电位V20出现于输出节点N2。
在阶段P^使晶体管T2导通后,在阶段P27使选择线SEL变换为低电平。这样, 对节点N2几乎不造成电位变动的影响。通过用这种步骤进行电压施加来执行自极性反转动作。图40示出该时序图。
此外,根据图40,在使栅极线GL变换为高电平时对选择线SEL施加8V(高电平电压),晶体管T3导通。因此,可知通过同样的电压施加方法,对第6类型的像素电路2f也能执行自极性反转动作。时序图与图40是相同的,因此省略。
[第5实施方式]
在第5实施方式中,参照附图按各类型中的每个类型说明常时显示模式的写入动作。
在常时显示模式的写入动作中,将1帧的量的像素数据按水平方向(行方向)的每个显示线进行分割,在每1水平期间对各列的源极线SL施加与1个显示线的量的各像素数据对应的2值的电压,即高电平电压(5V)或者低电平电压(OV)。然后,对选择的显示线 (选择行)的栅极线GL施加选择行电压8V,使该选择行的全部像素电路2的第1开关电路 22为导通状态,将各列的源极线SL的电压转送到选择行的各像素电路2的内部节点W。
对选择的显示线以外(非选择行)的栅极线GL,为使该选择行的全部像素电路2 的第1开关电路22为非导通状态,施加非选择行电压-5V。此外,由显示控制电路11进行以下说明的写入动作中的各信号线的电压施加的定时控制,各个电压施加由显示控制电路 11、相对电极驱动电路12、源极驱动器13、栅极驱动器14进行。
<1.组 X>
首先,说明在晶体管T3的控制端子连接着升压线BST的属于组X的各像素电路的常时显示模式的写入动作。
(第1类型)
图41示出使用第1类型的像素电路2A(图8)的写入动作的时序图。在图41中, 示出1帧期间的2个栅极线GL1、GL2、2个源极线SL1、SL2、选择线SEL、基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST的各电压波形以及相对电压Vcom的电压波形。而且,在图41中,将2 个像素电路2A的内部节点m的像素电压V20的各电压波形合起来显示。2个像素电路2A 中的一方是由栅极线GLl和源极线SLl选择的像素电路2A (a),另一方是由栅极线GLl和源极线SL2选择的像素电路2A(b),在图中的像素电压V20之后分别标注(a)和(b)来进行区别。
1帧期间被分割为栅极线GL的个数的量的水平期间,在各水平期间选择的栅极线 GLl GLn按顺序分配。在图41中,示出了最初的2水平期间的2个栅极线GL1、GL2的电压变化。在第1水平期间,对栅极线GLl施加选择行电压8V,对栅极线GL2施加非选择行电压-5V,在第2水平期间,对栅极线GL2施加选择行电压8V,对栅极线GLl施加非选择行电压-5V,在此以后的水平期间中,对两个栅极线GL1、GL2施加非选择行电压-5V。
对各列的源极线SL,施加与对应于每个水平期间的显示线的像素数据对应的电压 (5V,0V)。在图41中,代表各源极线SL示出2个源极线SL1、SL2。此外,在图41示出的例子中,为了说明像素电压V20的变化,设定为将最初的1水平期间的2个源极线SL1、SL2的电压分为5V和OV。
在第1类型的像素电路2A中,第1开关电路22仅由晶体管T4构成,因此第1开关电路22的导通非导通的控制仅由晶体管T4的导通截止控制就足够了。另外,第2开关电路23在写入动作中不需要为导通状态,为了防止非选择行的像素电路2A中第2开关电路23为导通状态,以1帧期间的时间对全部与像素电路2A连接的选择线SEL施加非选择用电压OV(也可以是-5V)。此外,对升压线BST也施加与选择线SEL相同的电压。
另外,为了使晶体管T2与内部节点m的电压状态无关地为常时导通状态,以1帧期间的时间对基准线REF施加比高电平的电压(5V)高阈值电压OV程度)以上的8V。由此,输出节点N2与内部节点m电连接,能将与内部节点m连接的辅助电容元件Cs用于像素电压V20的保持,有利于像素电压V20的稳定化。另外,辅助电容线CSL固定于规定的固定电压(例如0V)。相对电压Vcom进行上述相对AC驱动,但是以1帧期间的时间固定为 OV或者5V。在图41中,相对电压Vcom固定为0V。
(第2、第3类型)
观察图41示出的第1类型的像素电路2A的写入动作的时序图,涵盖1帧期间对选择线SEL总是施加低电平电压。也就是说,第2开关电路23总为非导通。
因此,在第2开关电路23的一端与辅助电容线CSL连接的第2类型的像素电路 2B、与电压提供线VSL连接的第3类型中,都能通过与第1类型的时序图同样的电压施加来进行写入动作。此外,在第3类型的情况下,对电压提供线VSL施加的电压为OV即可。
另外,在第3类型的情况下,通过对电压提供线VSL施加5V (第1电压状态),即使对选择线SEL施加OV而不使晶体管T3为截止状态,晶体管Tl的控制端子的电压与内部节点W为相同电压,因此二极管连接状态的晶体管Tl为逆偏置状态(截止状态),第2开关电路23为非导通状态。
(第4类型)
在图13示出的第4类型的像素电路2D中,第1开关电路22包括晶体管T4与晶体管T3的串联电路,因此在写入时,不仅要使晶体管T4导通,也要使T3导通。这一点是与第1类型的像素电路不同的次序。
图42示出使用第4类型的像素电路2D的写入动作的时序图。在图42中,除了示出2个选择线SEL1、SEL2这一点以外,与图41示出的项目是共同的。
栅极线GL(GL1、GL2)以及源极线SL(SL1、SL2)的电压施加定时和电压振幅与图 41完全相同。
在像素电路2D中,第1开关电路22包括晶体管T4与晶体管T3的串联电路,因此在控制第1开关电路22的导通/非导通时,除了晶体管T4的导通截止控制以外,还需要晶体管T3的导通截止控制。因此,在本类型中,不是一并控制全部选择线SEL,而是与栅极线GL同样,需要以行为单位分别地控制。也就是说,按每行设置1个选择线SEL,与栅极线 GLl GLn数目相同,与栅极线GLl GLn同样按顺序选择。
在图42中,示出最初的2水平期间的2个选择线SEL1、SEL2的电压变化。在第1 水平期间,对选择线SELl施加选择用电压8V,对选择线SEL2施加非选择用电压-5V,在第2 水平期间,对选择线SEL2施加选择用电压8V,对选择线SELl施加非选择用电压-5V,在此以后的水平期间,使两个选择线SEL1、SEL2为非选择用电压-5V。
对基准线REF、辅助电容线CSL、升压线BST的施加电压以及相对电压Vcom,与图 41示出的第1类型相同。此外,在非选择行中,在使第1开关电路22为非导通状态的情况下,晶体管T4完全成为截止状态,因此用于使晶体管T3截止的选择线SEL的非选择用电压也可以不是-5V而是0V。
此外,在本类型的像素电路的情况下,在写入时晶体管T3为导通,但是对基准线 REF施加8V,因此即使内部节点m为第1电压状态,晶体管Tl也不会从基准线REF向朝向晶体管T3的方向导通。因此,不是把对基准线REF施加的8V通过第2开关电路23赋予给内部节点Ni,而是把赋予给源极线SL的正确的写入电压赋予给节点m。
(第5类型)
在图16示出的第5类型的像素电路2E中,与第4类型的情况同样,不是一并控制选择线SEL,而是与栅极线GL同样,需要以行为单位分别地控制选择线SEL。也就是说,按每行各设置1个选择线SEL,使其与栅极线GLl GLn数目相同,与栅极线GLl GLn同样按顺序选择。
并且,在本类型的构成的情况下,在写入时晶体管T3为导通,因此第2开关电路23 导通,为了不会因此使内部节点m的电位V20变动,需要对辅助电容线CSL赋予5V。除此以外能通过与第4类型的像素电路2D同样的电压施加方法来进行写入动作。
(第6类型)
在图17示出的第6类型的像素电路2F中,也与第4类型的情况同样,不是一并控制选择线SEL,而是与栅极线GL同样,需要以行为单位分别地控制。也就是说,按每行各设置1个选择线SEL,使其与栅极线GLl GLn数目相同,与栅极线GLl GLn同样按顺序选择。
在本类型的构成的情况下,在写入时晶体管T3有可能为导通。也就是说,假如在写入动作中,与同时为导通状态的第1开关电路22和第2开关电路23的各一端连接的源极线SL与电压提供线VSL的电压存在差,在源极线SL与电压提供线VSL间就会产生电流路径,位于其中间的节点的电压会发生变动,有可能无法对内部节点m写入正确的像素电压 V20。
因此,通过如下方法来解决上述问题在电压提供线VSL与源极线SL平行地在纵方向(列方向)上延伸,设为能以列为单位分别地驱动的情况下,使与第2开关电路23的一端连接的电压提供线VSL与成对的第1开关电路22的一端连接的源极线SL为相同的电压来进行驱动,由此使源极线SL与电压提供线VSL不产生电位差。
另外,与上述方法不同,还有通过使选择行的第1开关电路22为非导通来解决上述问题的驱动方法。
对基准线REF施加8V,晶体管T2为导通状态,因此晶体管Tl的控制端子的电压与内部节点W为相同电压。因此,对电压提供线VSL施加5V (第1电压状态),由此二极管连接状态的晶体管Tl为逆偏置状态(截止状态),能使选择行的第1开关电路22为非导通状态。根据该方法,不需要使电压提供线VSL与源极线SL为相同电压来进行驱动,因此在使电压提供线VSL与栅极线GL平行地在横方向(行方向)上延伸的电路构成中也能进行写入动作。
<2.组 Y>
下面说明升压电容元件Cbst的第2端子连接着选择线SEL的属于组Y的各像素电路的常时显示模式的写入动作。
(第1类型 第3类型)
观察图41示出的组X的第1类型的像素电路2Α的写入动作的时序图,涵盖1帧期间地对选择线SEL总是施加低电平电压。也就是说,第2开关电路23总是非导通,而且赋予给升压电容元件Cbst的一端的电压也不变化。
因此,在组Y的第1类型 第3类型的像素电路h、2b、2c中,能通过与组X的第 1类型的时序图同样的电压施加来进行写入动作。此外,在第3类型的情况下,对电压提供线VSL施加的电压为固定电压即可。在此,使形成二极管连接的晶体管Tl为逆偏置状态, 例如施加5V即可。
(第4类型 第6类型)
观察图42示出的组X的第4类型的像素电路2D的写入动作的时序图,在选择行中对选择线SEL施加高电平电压,对非选择行施加低电平电压。
在此,在组Y的第4类型的像素电路2d的情况下,当对选择线SEL施加高电平电压时,赋予给升压电容元件Cbst的一端的电压也随之上升。然而,在写入动作时,对基准线 REF赋予高电平电压(8V),晶体管T2为导通状态。因此,寄生电容大的节点m与节点N2 电连接,因此节点N2的电位几乎不上升。因此,选择线SEL的电压变动不对电路动作赋予影响,能用与组X的第4类型的像素电路2D同样的电压施加方法进行写入动作。在第5 第6类型中,也能通过与组X的第5 第6类型同样的电压施加来实现写入动作。
[第6实施方式]
在第6实施方式中,说明常时显示模式下的自刷新动作与写入动作的关系。
在常时显示模式下,在对1帧的量的图像数据执行写入动作后,以固定期间不进行写入动作,维持紧前进行写入动作而得到的显示内容。
通过写入动作,通过源极线SL对各像素内的像素电极20赋予电压。然后,栅极线 GL为低电平,晶体管T4为非导通状态。但是,由于通过紧前的写入动作存储于像素电极20 的电荷的存在,像素电极20的电位被保持。即,在像素电极20与相对电极80之间维持电压Vic。由此,在写入动作完成后,也继续为对液晶电容Clc两端施加图像数据的显示所需的电压的状态。
在相对电极80的电位固定的情况下,液晶电压Vlc依赖于像素电极20的电位。该电位随着像素电路2内的晶体管的漏电电流的发生与时间经过一起发生变动。例如,在源极线SL的电位比内部节点m的电位低的情况下,产生从内部节点m向源极线SL的漏电电流,像素电压V20经时地减少。反之,在源极线SL的电位比内部节点m的电位高的情况下,产生从源极线SL向内部节点m的漏电电流,像素电极20的电位经时地增加。也就是说,不进行来自外部的写入动作而经过时间时,液晶电压Vlc缓缓变化,其结果是显示图像也会变化。
在通常显示模式的情况下,即使是静止图像也会按每1帧对全部像素电路2执行写入动作。因此,存储于像素电极20的电荷量只要能维持1帧期间即可。1帧期间内的像素电极20的电位变动量再大也是极小的,因此其间的电位变动不会对显示的图像数据赋予视觉上能确认的程度的影响。因此,在通常显示模式下,像素电极20的电位变动几乎没有问题。
与此相对,在常时显示模式下,不是按每1帧执行写入动作的构成。因此,在相对电极80的电位固定的期间,视情况需要涵盖数帧地保持像素电极20的电位。但是,当涵盖数帧期间地不进行写入动作而是放置时,由于上述漏电电流的发生,像素电极20的电位会断续地变动。其结果是,显示的图像数据有可能以能视觉确认的程度发生变化。
为了避免发生这种现象,在常时显示模式下,以图43的流程图示出的要领组合执行自极性反转动作和写入动作,由此能抑制像素电极的电位变动并且实现大幅度电力消耗的减少。
首先,按在第5实施方式中所述的要领执行常时显示模式下的1帧的量的像素数据的写入动作(步骤#1)。
在步骤#1的写入动作后,通过在第2实施方式所述的要领执行自刷新动作(步骤 #2)。自刷新动作由施加脉冲电压的阶段Pl和待机的阶段P2实现。
在此,在自刷新动作期间的阶段P2的期间,当接受新的像素数据的写入动作(数据改写)、外部刷新动作或者外部极性反转动作的请求时(步骤#3为是),返回步骤#1,执行新的像素数据或者以往的像素数据的写入动作。在上述阶段P2的期间,在未接受该请求的情况(步骤#3为否)下,返回步骤#2再次执行自刷新动作。由此,能抑制漏电电流的影响导致显示图像的变化。
当不进行自刷新动作而是通过写入动作来进行刷新动作时,为用上述数学式1示出的关系式表示的功耗,但是在以相同的刷新率反复进行自刷新动作的情况下,全部源极线电压的驱动次数为1次,因此数学式1中的变量m为1,当假定显示分辨率(像素数)为 VGA时,m = 1920,η = 480,因此如果如图1、3 5那样构成电压提供线的信号线与栅极线 GL平行地形成,可以期待减少到1920分之1程度的功耗。
在本实施方式中,同时采用自刷新动作和外部刷新动作或者外部极性反转动作的理由是为了应对如下情况假如最初是正常动作的像素电路2,由于老化变化,第2开关电路23或者控制电路24会发生故障,虽然能无障碍地实施写入动作,但是在一部分像素电路 2中出现不能正常执行自刷新动作的状态。也就是说,当仅依赖于自刷新动作时,当该一部分像素电路2的显示出现恶化,该恶化就固定了,而通过同时采用外部极性反转动作,能防止该显示缺陷的固定化。
此外,在第2类型的像素电路QB、2b)的情况下,为了实现本实施方式的流程,需要在步骤#1中使辅助电容线CSL为5V来执行写入动作,这一点在第2实施方式中已经说明。
[第7实施方式]
在第7实施方式中,说明常时显示模式下的自极性反转动作与写入动作的关系。
在常时显示模式下,写入动作不按每1帧执行,而是经过规定量的帧期间来间歇地执行写入动作。在此期间,全部像素电路2A为非选择状态,对全部栅极线GL施加非选择行电压-5V,对全部选择线SEL也施加非选择用电压-5V,第1开关电路22和第2开关电路 23均为非导通状态,内部节点m与源极线SL电分离。
然而,如上所述,由于与内部节点m连接的晶体管T4等的截止时的漏电电流,内部节点W的像素电压V20缓慢变化。因此,当停止写入动作的帧期间的间隔变长时,由于液晶电压Vlc的变动会使显示图像发生变化。在该变化超过视觉上的允许限度前,需要进行再写入动作。在对相同的显示图像进行再写入动作的情况下,使相对电压Vcom的电压值在高电平(5V)与低电平(OV)之间反转,使对源极线SL施加的电压也在高电平(5V)与低电平(OV)之间反转,由此能对相同的像素数据进行再写入。这与现有的作为使用外部像素存储器的极性反转动作的“外部极性反转动作”相当。
上述外部极性反转动作与写入动作完全相同,将1帧的量的像素数据分割为栅极线的个数的量的水平期间来进行写入,因此产生了需要使各列的源极线SL最大按每1水平期间变化,带来大的电力消耗。因此,在本实施方式中,在常时显示模式中,按图44的流程图示出的要领来组合执行自极性反转动作和写入动作,由此实现大幅度减少电力消耗。
最初,按在第5实施方式中所述的要领执行常时显示模式下的1帧的量的像素数据的写入动作(步骤#11)。
步骤#11的写入动作后,经过与规定数量的帧期间的量相当的待机期间后,对常时显示模式下的1帧的量的像素电路2,按在第3 第4实施方式中所述的要领一并执行自极性反转动作(步骤#12)。其结果是,在上述待机期间的经过中,如图41 图42所示,发生像素电压V20的微小电压变动,随之液晶电压Vlc中也发生了同样的电压变动的电压被初始化,像素电压V20复原为进行写入动作紧后的电压状态,液晶电压Vl也成为以与进行写入动作紧后的电压值相同的绝对值发生极性反转的状态。因此,通过自极性反转动作同时实现液晶电压Vlc的刷新动作和极性反转动作。
在步骤#12的自极性反转动作后,当在上述待机期间的经过中从外部接受新的像素数据的写入动作(数据改写)或者“外部极性反转动作”的请求时(步骤#13为是),返回步骤#11,执行新的像素数据或者以往的像素数据的写入动作。在上述待机期间的经过中没有接受该请求的情况(步骤#13为否)下,在经过上述待机期间后返回步骤#12,再次执行自极性反转动作。由此,每次经过上述待机期间都会反复执行自极性反转动作,因此能进行液晶电压Vlc的刷新动作和极性反转动作,防止液晶显示元件的恶化和显示质量的降低。
通过自极性反转动作能减少功耗的理由以及不仅用自极性反转动作还同时采用外部极性反转动作的理由与使用第6实施方式的自刷新动作的情况的理由相同,因此省略。另外,为了实现本实施方式的流程,当然限定为能执行自极性反转动作的像素电路的类型。
此外,在第2类型的像素电路QB)的情况下,为了实现本实施方式的流程,需要在步骤#11中使辅助电容线CSL为OV来执行写入动作,这一点在第3实施方式以及第4实施方式中已经说明。
[第8实施方式]
在第8实施方式中,说明常时显示模式下的自刷新动作和自极性反转动作与写入动作的关系。如第6和第7实施方式中所述的那样,自刷新动作、自极性反转动作分别具有减少功耗的效果。在本实施方式中,在常时显示模式中,用图45的流程图示出的要领来组合执行自刷新动作、自极性反转动作以及写入动作,由此能实现更大幅度的电力消耗的减少。
首先,按在第5实施方式中所述的要领执行常时显示模式下的1帧的量的像素数据的写入动作(步骤#21)。
在步骤#21的写入动作后,通过在第2实施方式中所述的要领执行自刷新动作 (步骤#22)。
下面检测该自刷新动作是从紧前进行写入动作起第几次的动作。换言之,对从紧前进行写入动作起执行了几帧的量的自刷新动作进行计数。如果该计数值在规定的临界帧数以下(步骤#23中为否),继续返回步骤#22执行自刷新动作。另一方面,如果超过临界帧数(步骤#23中为是),通过在第3 第4实施方式中所述的要领执行自极性反转动作 (步骤#24)。
在步骤#24的自极性反转动作后,当从外部接受新的像素数据的写入动作(数据改写)或者“外部极性反转动作”的请求时(步骤#25为是),返回步骤#21,执行新的像素数据或者以往的像素数据的写入动作。另一方面,在未接受该请求的情况(步骤#25为否) 下,返回步骤#22,再次执行自刷新动作。由此,反复执行自刷新动作和自极性反转动作,因此能进行液晶电压Vlc的刷新动作和极性反转动作,防止液晶显示元件的恶化和显示质量的降低。
此外,也可以代替图45的流程图,构成为适当组合图43的流程图和图44的流程图,由此将自刷新动作和自极性反转动作组合。特别是在第2类型的像素电路QB)的情况下,为了实现本实施方式的流程,需要在进行自刷新动作时,在数据写入时(步骤#1)使辅助电容线CSL为5V,在进行自极性反转动作时,数据写入时(步骤#11)为0V。在这种像素电路的情况下,不能执行图45的流程图,因此适于将图43的流程图和图44的流程图组合执行。
[第9实施方式]
在第9实施方式中,对于各类型中的每个类型参照
通常显示模式的写入动作。
通常显示模式的写入动作是如下动作将1帧的量的像素数据按水平方向(行方向)的每个显示线进行分割,在每1水平期间对各列的源极线SL施加与1显示线的量的各像素数据对应的多灰度级的模拟电压,并且对选择的显示线(选择行)的栅极线GL施加选择行电压8V,使该选择行的全部像素电路2的第1开关电路22为导通状态,将各列的源极线SL的电压转送到选择行的各像素电路2的内部节点m。对选择的显示线以外(非选择行)的栅极线GL,为了使该选择行的全部像素电路2的第1开关电路22为非导通状态,施加非选择行电压-5V。
以下说明的写入动作的各信号线的电压施加的定时控制由显示控制电路11进行,各个电压施加由显示控制电路11、相对电极驱动电路12、源极驱动器13、栅极驱动器14 进行。
图46示出使用了组X的第1类型的像素电路2A的写入动作的时序图。在图46 中,示出了 1帧期间的2个栅极线GL1、GL2、2个源极线SL1、SL2、选择线SEL、基准线REF、 辅助电容线CSL和升压线BST的各电压波形以及相对电压Vcom的电压波形。
1帧期间被分割为栅极线GL的个数的量的水平期间,在各水平期间选择的栅极线 GLl GLn按顺序被分配。在图46中,示出了最初的2水平期间的2个栅极线GL1、GL2的电压变化。在第1水平期间,对栅极线GLl施加选择行电压8V,对栅极线GL2施加非选择行电压-5V,在第2水平期间,对栅极线GL2施加选择行电压8V,对栅极线GLl施加非选择行电压-5V,在此以后的水平期间,对两个栅极线GL1、GL2施加非选择行电压-5V。
对各列的源极线SL施加与每个水平期间对应的显示线的像素数据所对应的多灰度级的模拟电压。此外,在通常显示模式下,施加与模拟显示线的像素数据对应的多灰度级的模拟电压,施加电压没有单义地确定,因此在图46中通过用斜线涂抹来表现。此外,在图 46中代表各源极线SL1、SL2,……SLm而示出2个源极线SL1、SL2。
相对电压Vcom按每1水平期间变化(相对AC驱动),因此该模拟电压为与相同的水平期间中的相对电压Vcom对应的电压值。也就是说,视相对电压Vcom为5V还是0V,设定对源极线SL施加的模拟电压,使得用数学式2赋予的液晶电压Vlc的绝对值不变而仅有极性改变。
在第1类型和第4类型的像素电路中,第1开关电路22仅由晶体管T4构成,因此第1开关电路22的导通非导通的控制仅由晶体管T4进行导通截止控制就够了。另外,第 2开关电路23在写入动作中不需要为导通状态,为了防止在非选择行的像素电路2A中第2 开关电路23为导通状态,以1帧期间的时间对与全部像素电路2A连接的选择线SEL施加非选择用电压-5V。该非选择用电压不限于负电压,也可以是0V。
另外,以1帧期间的时间对基准线REF施加使晶体管T2与内部节点m的电压状态无关地为常时导通状态的电压。该电压值为比作为多灰度级的模拟电压而从源极线SL 赋予的电压值中的最大值高晶体管T2的阈值电压以上的电压即可。在图46中,设上述最大值为5V,阈值电压为2V,施加比它们之和大的8V。
按每1水平期间对相对电压Vcom进行相对AC驱动,因此辅助电容线CSL以与相对电压Vcom相同的电压被驱动。像素电极20通过液晶层而与相对电极80进行电容耦合, 并且通过辅助电容元件Cs而与辅助电容线CSL进行电容耦合。因此,当使辅助电容元件C2 的辅助电容线CSL侧的电压固定时,相对电压Vcom的变化在辅助电容线CSL与辅助电容元件C2间被分配,出现于像素电极20,会使非选择行的像素电路2的液晶电压Vlc发生变动。 因此,用与相对电压Vcom相同的电压驱动全部辅助电容线CSL,由此相对电极80和像素电极20的电压向相同的电压方向变化,能抑制上述非选择行的像素电路2的液晶电压Vlc的变动。
如在第5实施方式中说明的那样,根据与常时显示模式的写入动作的情况同样的理由,在第2类型和第3类型的像素电路中也能通过与第1类型同样的电压施加方法实现写入动作。另外,在第4类型 第6类型的像素电路中,与常时显示模式的写入动作同样, 以行为单位分别地控制选择线SEL即可,除此以外能通过与第1类型同样的电压施加方法来实现写入动作。此外,在第3类型和第6类型的情况下,对电压提供线VSL施加的电压为 OV即可。
而且,组Y的各像素电路Oa 2f)能通过进行与相同类型的组X的各像素电路 (2A 2F)同样的电压施加来实现写入动作。关于这一点,能通过与在第5实施方式中说明的常时显示模式的写入动作的情况同样的理由说明,因此省略详细内容。
此外,在通常显示模式的写入动作中,作为按每1水平期间使各显示线的极性反转的方法,除了上述“相对AC驱动”以外,还有作为相对电压Vcom对相对电极80施加规定的固定电压的方法。根据该方法,对像素电极20施加的电压以相对电压Vcom为基准按每 1水平期间交替为正电压的情况和为负电压的情况。
在这种情况下,有将该像素电压通过源极线SL直接写入的方法;以及写入以相对电压Vcom为中心的电压范围的电压后,通过使用辅助电容元件Cs的电容耦合进行电压调整,使其以相对电压Vcom为基准为正电压或者负电压中的任一方的方法。在这种情况下, 辅助电容线CSL不在与相对电压Vcom相同的电压下被驱动,而是以行为单位分别地进行脉冲驱动。
另外,在本实施方式中,在通常显示模式的写入动作中,采用按每1水平期间使各显示线的极性反转的方法,但是这是为了消除以1帧为单位进行极性反转的情况下发生的以下示出的故障。此外,作为消除这种故障的方法,还有按每列进行极性反转驱动的方法、 在行和列方向上同时以像素为单位进行极性反转驱动方法。
假定如下情况在某个帧Fl中,在全部像素中施加正极性的液晶电压Vlc,在下一个帧F2中,在全部像素中施加负极性的液晶电压Vlc。即使在对液晶层75施加相同绝对值的电压的情况下,有时也会视正极性还是负极性而使光的透射率产生微小的差异。在显示高画质的静止图像的情况下,该微小的差异的存在可能在帧Fl和帧F2中使显示样式发生微小的变化。另外,在动态图像显示时,在帧间应为相同内容的显示内容的显示区域内中, 也可能使其显示样式发生微小的变化。在进行高画质的静止图像、动态图像的显示时,假定这种微小的变化也能视觉识别的情况。
并且,通常显示模式是显示这种高画质的静止图像、动态图像的模式,因此上述微小的变化有可能被视觉识别。为了避免这种现象,在本实施方式中,在相同帧内按每个显示线使极性反转。由此,在相同帧内,也在显示线间施加不同极性的液晶电压Vlc,因此能抑制对基于液晶电压Vlc的极性的显示图像数据造成影响。
[其它实施方式]
以下说明其它实施方式。
<1>关于属于组X的像素电路2A 2F,在通常显示模式和常时显示模式的写入动作时中,也可以对基准线REF赋予低电平电压,使晶体管T2为截止状态。由此,内部节点m 和输出节点N2被电分离,其结果是像素电极20的电位不受写入动作前的输出节点N2的电压的影响。由此,像素电极20的电压能正确地反映源极线SL的施加电压,能无误差地显示图像数据。
其中,如上所述,节点m的总寄生电容远远大于节点N2,节点N2的初始状态的电位几乎不会对像素电极20的电位造成影响,因此优选晶体管T2为常时导通状态。
<2>在上述实施方式中,说明了自极性反转动作以1帧为单位以全部像素电路为对象实施的情况,但是也可以例如将1帧分割为包括一定数量的行的多个行组,以该行组为单位执行。例如,也可以依次反复对偶数行的像素电路执行自极性反转动作,对奇数行的像素电路执行下一个自极性反转动作。通过这样将偶数行和奇数行分离来进行自极性反转动作,在由于自极性反转动作而产生微小的显示误差的情况下,该微小的误差被分散到每个偶数行或者每个奇数行,能使对显示图像的影响更小。同样,也可以将1帧分割为包括一定数量的列的多个列组,以该列组为单位来执行。
<3>在上述实施方式中,构成为相对于在有源矩阵基板10上的全部像素电路2,具备第2开关电路23和控制电路M。与此相对,在构成为在有源矩阵基板10上具备进行透射液晶显示的透射像素部和进行反射液晶显示的反射像素部的两种像素部的情况下,也可以构成为仅在反射像素部的像素电路中具备第2开关电路23和控制电路M,在透射显示部的像素电路中不具备第2开关电路23和控制电路M。
在这种情况下,在通常显示模式时利用透射像素部进行图像显示,在常时显示模式时利用反射像素部进行图像显示。通过这样构成,能减少形成于有源矩阵基板10整体的元件数量。
<4>在上述实施方式中,构成为各像素电路2具备辅助电容元件Cs,但是也可以构成为不具备辅助电容元件Cs。其中,为了使内部节点m的电位更稳定化,实现显示图像的可靠的稳定化,优选具备该辅助电容元件Cs的方案。
<5>在上述实施方式中,假定了各像素电路2的显示元件部21仅由单位液晶显示元件Clc构成的情况,但是如图47所示,也可以构成为在内部节点m与像素电极20之间具备模拟放大器Amp (电压放大器)。在图47中,作为一个例子,构成为输入辅助电容线CSL 和电源线Vcc作为模拟放大器Amp的电源用线。
在这种情况下,赋予给内部节点m的电压通过利用模拟放大器Amp设定的放大率 η放大,放大后的电压被提供给像素电极20。因此,是能将内部节点m的微小的电压变化反映于显示图像的构成。
此外,在该构成的情况下,在常时显示模式的自极性反转动作下,内部节点m的电压由放大率η放大并被提供给像素电极20,因此通过调整对源极线SL施加的第1电压状态和第2电压状态的电压差,能使提供给像素电极20的第1电压状态和第2电压状态的电压与相对电压Vcom的高电平和低电平的电压一致。
<6>在上述实施方式中,将像素电路2内的晶体管Tl Τ4假定为N沟道型的多晶硅TFT,但是也可以是使用P沟道型的TFT的构成、使用非晶硅TFT的构成。在使用P沟道型的TFT的构成的显示装置中,也能通过进行使电源电压和作为已叙述的动作条件而示出的电压值的正负反转、使事件A和事件B中的施加电压反转、在常时显示模式的写入动作中将处于第1电压状态(5V)和第2电压状态(OV)的电压置换为第1电压状态(OV)和第 2电压状态(5V)等,与上述各实施方式同样地使像素电路2动作,能得到同样的效果。
<7>在上述实施方式中,作为常时显示模式下的像素电压V20和相对电压Vcom的第1电压状态和第2电压状态的电压值假定了 OV和5V,对各信号线施加的电压值也与之相应地设定为_5V、0V、5V、8V、10V,但是这些电压值能根据使用的液晶元件和晶体管元件的特性(阈值电压等)而适当变更。
<8>在上述实施方式中,举例说明了液晶显示装置,但是本发明不限于此,只要是具有与用于保持像素数据的像素电容Cp对应的电容,基于保持于该电容的电压来显示图像的显示装置,都能应用本发明。
例如,在与像素电容相当的电容中保持与像素数据相当的电压来进行图像显示的有机EL (Electroluminescenece 电致发光)显示装置的情况下,特别是关于自刷新动作能应用本发明。图48是示出这种有机EL显示装置的像素电路的一个例子的电路图。在该像素电路中,对包括TFT的驱动用晶体管Tdv的栅极端子赋予保持于辅助电容Cs的电压作为像素数据,与该电压相应的电流通过驱动用晶体管Tdv流到发光元件0LED。因此,该辅助电容Cs与上述各实施方式中的像素电容Cp相当。
此外,在图48示出的像素电路中,与通过对电极间施加电压来控制光的透射率从而进行图像显示的液晶显示装置不同,利用流过元件的电流使元件自身发光从而进行图像显示。因此,由于发光元件的整流性,不能使施加到该元件的两端的电压的极性反转,而且也没有这种必要性。因此,在图48的像素电路中,不能进行在第3 第4实施方式中说明的自极性反转动作。
附图标记说明
1 液晶显示装置;2 像素电路;2A、2B、2C、2D、2E、2F 像素电路;2a、2b、2c、2d、 2e,2f 像素电路;10 有源矩阵基板;11 显示控制电路;12 相对电极驱动电路;13 源极驱动器;14 栅极驱动器;20 像素电极;21 显示元件部;22 第1开关电路;23 第2开关电路;24 控制电路;74 密封材料;75 液晶层;80 相对电极;81 相对基板;Amp 模拟放大器;BST 升压线;Cbst 升压电容元件;Clc 液晶显示元件;CML 相对电极配线;CSL 辅助电容线;Cs 辅助电容元件;Ct 定时信号;DA 数字图像信号;Dv 数据信号;GL(GL1、 GL2、……,GLn)栅极线;Gtc 扫描侧定时控制信号;Nl 内部节点;N2 输出节点;OLED 发光元件;P1、P2 阶段;P10、P11、……、P18 阶段;P20、P21、……、P27 阶段;REF 基准线;ScU Sc2, ......、Scm 源极信号;SEL 选择线;SL(SL1、SL2、......、SLm)源极线;Stc 数据侧定时控制信号;T1、T2、T3、T4、T5 晶体管;Tdv 驱动用晶体管;V20 像素电极电位,内部节点电位;Vcom 相对电压;Vlc 液晶电压;VN2 输出节点电位。
权利要求
1.一种像素电路,其特征在于,具备 显示元件部,其包含单位显示元件;内部节点,其构成上述显示元件部的一部分,保持施加到上述显示元件部的像素数据的电压;第1开关电路,其至少经由规定的开关元件将从数据信号线提供的上述像素数据的电压转送到上述内部节点;第2开关电路,其将提供给规定的电压提供线的电压不经由上述规定的开关元件转送到上述内部节点;以及控制电路,其将与上述内部节点所保持的上述像素数据的电压相应的规定的电压保持在第1电容元件的一端,并且控制上述第2开关电路的导通非导通,第1晶体管元件 第3晶体管元件具有第1端子、第2端子以及控制上述第1端子和第2端子间的导通的控制端子,上述第2开关电路具有上述第1晶体管元件 第3晶体管元件中的上述第1晶体管元件和第3晶体管元件,上述控制电路具有上述第1晶体管元件 第3晶体管元件中的上述第2晶体管元件,上述第2开关电路包括上述第1晶体管元件与上述第3晶体管元件的串联电路, 上述控制电路包括上述第2晶体管元件与上述第1电容元件的串联电路, 上述第1开关电路的一端与上述数据信号线连接, 上述第2开关电路的一端与上述电压提供线连接,上述第1开关电路和第2开关电路的各另一端以及上述第2晶体管元件的第1端子与上述内部节点连接,上述第1晶体管元件的控制端子、上述第2晶体管元件的第2端子以及上述第1电容元件的一端相互连接,上述第2晶体管元件的控制端子与第1控制线连接, 上述第3晶体管元件的控制端子与第2控制线连接, 上述第1电容元件的另一端与上述第2控制线或者第3控制线连接。
2.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于, 上述第1控制线被兼用作上述电压提供线。
3.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,还具备第2电容元件,上述第2电容元件的一端与上述内部节点连接,另一端与第4控制线或者规定的固定电压线连接。
4.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,还具备第2电容元件,上述第2电容元件的一端与上述内部节点连接,另一端与第4控制线连接,上述第4控制线被兼用作上述电压提供线。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的像素电路,其特征在于,上述规定的开关元件包括具有第1端子、第2端子以及控制上述第1端子和第2端子间的导通的控制端子的第4晶体管元件,上述第4晶体管元件的控制端子与扫描信号线分别连接。
6.根据权利要求5所述的像素电路,其特征在于,上述第1开关电路构成为不包括上述规定的开关元件以外的开关元件。
7.根据权利要求5所述的像素电路,其特征在于,上述第1开关电路包括上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件与上述规定的开关元件的串联电路或者第5晶体管与上述规定的开关元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接。
8.一种显示装置,其特征在于, 构成为在行方向和列方向上分别配置多个权利要求1所述的像素电路来构成像素电路阵列, 按每个上述列各具备1个上述数据信号线,在配置于同一列的上述像素电路中,上述第1开关电路的一端与共用的上述数据信号线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第2晶体管元件的控制端子与共用的上述第1控制线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第3晶体管元件的控制端子与共用的上述第2控制线连接,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第1电容元件的上述另一端与共用的上述第2控制线或者上述第3控制线连接,上述显示装置具备分别地驱动上述数据信号线的数据信号线驱动电路以及分别地驱动上述第1控制线和第2控制线的控制线驱动电路,在上述第1控制线被兼用作上述电压提供线的情况下,或者上述电压提供线是独立配线的情况下,上述控制线驱动电路驱动上述电压提供线,在上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接的情况下,上述控制线驱动电路驱动上述第3控制线。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于, 在上述电压提供线是独立配线的情况下,在配置于同一行或者同一列的上述像素电路中,上述第2开关电路的一端与共用的上述电压提供线连接。
10.根据权利要求8或者9所述的显示装置,其特征在于,上述第1开关电路构成为不包含上述规定的开关元件以外的开关元件,并且上述规定的开关元件是具有第1端子、第2端子以及控制上述第1端子和第2端子间的导通的控制端子的第4晶体管元件,构成为上述第1端子与上述内部节点连接,第2端子与上述数据信号线连接,控制端子与扫描信号线连接,构成为按每个上述行各具备1个上述扫描信号线,并且配置于同一行的上述像素电路与共用的上述扫描信号线连接,具备分别地驱动上述扫描信号线的扫描信号线驱动电路。
11.根据权利要求8或者9所述的显示装置,其特征在于,上述规定的开关元件包括具有第1端子、第2端子以及控制上述两端子间的导通的控制端子的第4晶体管元件,上述第1开关电路包括上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接, 按每个上述行各具备1个扫描信号线和1个上述第2控制线, 上述第4晶体管元件的控制端子与扫描信号线连接,配置于同一行的上述像素电路与共用的上述扫描信号线及共用的上述第2控制线分别连接,具备分别地驱动上述扫描信号线的扫描信号线驱动电路。
12.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,在对配置于1个选择行的上述像素电路分别地进行写入上述像素数据的写入动作时, 上述扫描信号线驱动电路对上述选择行的上述扫描信号线施加规定的选择行电压,使配置于上述选择行的上述第4晶体管元件为导通状态,并且对非选择行的上述扫描信号线施加规定的非选择行电压,使配置于上述非选择行的上述第4晶体管元件为非导通状态,上述数据信号线驱动电路对各个上述数据信号线分别地施加与写入上述选择行的各列的上述像素电路中的像素数据对应的数据电压。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于, 在上述写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压。
14.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于, 在上述写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件为导通状态的规定的电压。
15.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于, 在上述写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件与上述内部节点的电压状态无关地为导通状态的规定的电压,并且对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态。
16.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,在对配置于1个选择行的上述像素电路分别地进行写入上述像素数据的写入动作时, 上述扫描信号线驱动电路对上述选择行的上述扫描信号线施加规定的选择行电压,使配置于上述选择行的上述第4晶体管元件为导通状态,并且对非选择行的上述扫描信号线施加规定的非选择行电压,使配置于上述非选择行的上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路对上述选择行的上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的选择用电压,并且对上述非选择行的上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的非选择用电压,上述数据信号线驱动电路对各个上述数据信号线分别地施加与写入上述选择行的各列的上述像素电路中的像素数据对应的数据电压。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其特征在于, 在上述写入动作时,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件为导通状态的规定的电压。
18.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于, 在上述电压提供线是独立配线的情况下,在对配置于1个选择行的上述像素电路分别地进行写入上述像素数据的写入动作时, 上述扫描信号线驱动电路对上述选择行的上述扫描信号线施加规定的选择行电压,使配置于上述选择行的上述第4晶体管元件为导通状态,并且对非选择行的上述扫描信号线施加规定的非选择行电压,使配置于上述非选择行的上述第4晶体管元件为非导通状态,上述控制线驱动电路对上述选择行的上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的选择用电压,对上述第1控制线施加使上述第2晶体管元件与上述内部节点的电压状态无关地为导通状态的规定的电压,对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,上述数据信号线驱动电路对各个上述数据信号线分别地施加与写入上述选择行的各列的上述像素电路中的像素数据对应的数据电压。
19.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,在对多个上述像素电路进行使上述第2开关电路和上述控制电路工作并且同时补偿上述内部节点的电压变动的自刷新动作时,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压在上述内部节点所保持的2值的像素数据的电压状态为第1电压状态的情况下利用上述第2晶体管元件隔断从上述第1 电容元件的一端向上述内部节点的电流,在第2电压状态的情况下使上述第2晶体管元件为导通状态,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压, 对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,对与作为上述自刷新动作的对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线提供上述第1电压状态的上述像素数据的电压。
20.根据权利要求19所述的显示装置,其特征在于, 在上述自刷新动作结束紧后进入待机状态,上述控制线驱动电路对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,并且使上述电压脉冲的施加结束。
21.根据权利要求20所述的显示装置,其特征在于, 在上述待机状态中,上述控制线驱动电路对上述数据信号线施加上述第2电压状态的电压。
22.根据权利要求20所述的显示装置,其特征在于,隔开比上述自刷新动作期间长10倍以上的上述待机状态来反复进行上述自刷新动作。
23.根据权利要求19所述的显示装置,其特征在于,在上述第1开关电路构成为不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件的情况下, 将上述自刷新动作对象的多个上述像素电路以1个列或者多个列为单位分区, 至少将上述第2控制线和与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线设置为能按每个上述分区进行驱动,对于不是上述自刷新动作的对象的分区,上述控制线驱动电路对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线或者上述第3控制线不施加上述电压脉冲,依次切换上述自刷新动作对象的上述分区,按每个上述分区来分割执行上述自刷新动作。
24.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件, 并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的初始电压, 在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后的规定期间中对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,然后, 停止对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
25.根据权利要求M所述的显示装置,其特征在于, 在上述第1控制线被兼用作上述电压提供线的情况下,在上述初始状态设定动作后,上述控制线驱动电路对上述第1控制线施加上述第2电压状态的电压作为与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的上述规定的电压。
26.根据权利要求M所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路具备一端与上述内部节点连接、另一端与第4控制线连接的第2电容元件,在上述第4控制线被兼用作上述电压提供线的情况下,上述控制线驱动电路在上述自极性反转动作的期间中对上述第4控制线持续施加上述第2电压状态的电压。
27.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线不与上述第1控制线 第3控制线兼用,是独立配线,上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第3控制线施加规定的初始电压, 在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对上述第2控制线和上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2 电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1 晶体管元件为非导通状态,并且使上述第3晶体管元件为导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线和上述第3控制线施加电压脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的电压脉冲紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
28.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线不与上述第1控制线 第2控制线兼用,是独立配线,上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件,并且上述第1电容元件的另一端与上述第2控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第2控制线和上述电压提供线施加规定的初始电压, 在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对上述第2控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第 1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线施加脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
29.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线不与上述第1控制线 第3控制线兼用,是独立配线,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2 开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第3控制线和上述电压提供线施加规定的初始电压, 在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在从上述扫描信号线驱动电路的上述电压脉冲施加时到该脉冲施加结束后为止的规定期间中对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,然后,停止对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压, 上述控制线驱动电路,利用上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲,在对上述数据信号线施加上述第1 电压状态的电压期间,在对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第1电压状态的电压后、结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
30.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线不与上述第1控制线 第3控制线兼用,是独立配线,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2 开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对上述第3控制线和上述电压提供线施加规定的初始电压, 在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对上述第2控制线和上述第3控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2 电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1 晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线和上述第3控制线施加电压脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压, 上述控制线驱动电路,利用上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲,在对上述数据信号线施加上述第1 电压状态的电压期间,在对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第1电压状态的电压后、结束对上述第2控制线和上述第3控制线施加上述电压脉冲紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
31.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线不与上述第1控制线 第2控制线兼用,是独立配线,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2 开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,并且上述第1电容元件的另一端与上述第2控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第2控制线施加规定的电压振幅的电压脉冲,对上述第1电容元件的一端赋予通过上述第1电容元件的电容耦合带来的电压变化,在上述内部节点的电压为上述第1电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为非导通状态,从而不抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为导通状态,另一方面,在上述内部节点的电压为上述第2电压状态的情况下,上述第2晶体管元件为导通状态,从而抑制上述电压变化,使上述第1晶体管元件为非导通状态,然后,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后经过规定期间后停止对上述第2控制线施加电压脉冲,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压, 上述控制线驱动电路,利用上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲,在对上述数据信号线施加上述第1电压状态的电压期间,在对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第1电压状态的电压后、结束对上述第2控制线施加上述电压脉冲紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
32.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述第1开关电路不包含上述第4晶体管元件以外的开关元件, 并且上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,在由于上述第1电容元件的一端的电压值的差使上述第1晶体管元件的第1端子或者第2端子的电压为上述第2电压状态的情况下,施加如下规定的电压该规定的电压使得在上述内部节点为上述第1电压状态的情况下上述第1晶体管元件为导通状态,在上述内部节点为上述第2电压状态的情况下上述第1晶体管元件为非导通状态,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者在上述电压提供线是独立配线的情况下,对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的初始电压, 在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加无论上述内部节点为上述第1电压状态还是上述第2电压状态都使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加后的规定期间中对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
33.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,上述像素电路构成为上述电压提供线不与上述第1控制线 第3控制线兼用,是独立配线,上述第1电容元件的另一端与上述第3控制线连接,并且上述第1开关电路包括上述第3晶体管元件与上述第4晶体管元件的串联电路或者第5晶体管与上述第4晶体管元件的串联电路,上述第5晶体管的控制端子与上述第2开关电路内的上述第3晶体管元件的控制端子连接,上述单位显示元件包括液晶显示元件,上述液晶显示元件包括像素电极、相对电极以及被上述像素电极与上述相对电极夹持的液晶层,在上述显示元件部中,上述内部节点直接或者通过电压放大器与上述像素电极连接, 具备对上述相对电极提供电压的相对电极电压提供电路,对于多个上述像素电路,在使上述第1开关电路、上述第2开关电路和上述控制电路工作,使施加到上述像素电极与上述相对电极之间的电压的极性同时反转的自极性反转动作中,执行如下一系列动作作为上述自极性反转动作开始前的初始状态设定动作,上述扫描信号线驱动电路对与上述像素电路阵列内的全部上述像素电路连接的上述扫描信号线施加规定的电压,使上述第4晶体管元件为非导通状态, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加如下规定的电压该规定的电压根据上述内部节点所保持的2 值的像素数据的电压状态是第1电压状态还是第2电压状态而与上述第1电容元件的一端的电压值产生差,对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为非导通状态的规定的电压,或者对上述电压提供线施加使上述第1晶体管元件为非导通状态的规定的电压,使上述第2开关电路为非导通状态,对与上述第1电容元件的另一端连接的上述第3控制线施加规定的初始电压, 在上述初始状态设定动作后, 上述控制线驱动电路,对上述第1控制线施加与上述内部节点的电压状态无关地使上述第2晶体管元件为非导通状态的规定的电压,然后,上述扫描信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述扫描信号线施加规定的电压振幅的电压脉冲,使上述第4晶体管元件暂时为导通状态之后,返回非导通状态,上述相对电极电压提供电路在上述第2晶体管元件为非导通状态之后、直到上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加为止,使对上述相对电极施加的电压在2个电压状态间变化,上述控制线驱动电路至少在从上述扫描信号线驱动电路的上述电压脉冲施加时到该脉冲施加结束的经过规定期间后为止的期间对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压,上述数据信号线驱动电路对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述数据信号线至少在上述扫描信号线驱动电路施加上述电压脉冲的期间施加上述第1电压状态的电压,上述控制线驱动电路在结束对上述第2控制线施加使上述第3晶体管元件为导通状态的规定的电压紧前的至少一部分期间中,对与上述自极性反转动作对象的多个上述像素电路连接的全部上述电压提供线施加上述第2电压状态的电压。
34.根据权利要求M至33中的任一项所述的显示装置,其特征在于, 在上述像素电路具备一端与上述内部节点连接、另一端与固定电压线连接的第2电容元件的情况下,上述扫描信号线驱动电路结束上述电压脉冲的施加之后通过调整上述固定电压线的电压来补偿在上述电压脉冲的施加结束时产生的上述内部节点的电压变动。 1
全文摘要
提供不导致开口率降低地实现功耗下降的显示装置。液晶电容元件(Clc)是被像素电极20与相对电极(80)夹着而形成的。对相对电极(80)施加相对电压(Vcom)。像素电极(20)、第1开关电路(22)的一端、第2开关电路(23)的一端、第2晶体管(T2)的第1端子形成内部节点(N1)。第1开关电路(22)的另一端与源极线(SL)连接。第2开关电路(23)的另一端与电压供给线(VSL)连接,第2开关电路(23)包括晶体管(T1)和晶体管(T3)的串联电路,在晶体管(T1)的控制端子、晶体管(T2)的第2端子以及升压电容元件(Cbst)的一端形成输出节点(N2)。升压电容元件(Csbt)的另一端与升压线(BST)连接,晶体管(T2)的控制端子与基准线(REF)连接,晶体管(T3)的控制端子与选择线(SEL)连接。
文档编号G09G3/20GK102498510SQ201080039890
公开日2012年6月13日 申请日期2010年5月24日 优先权日2009年9月7日
发明者山内祥光 申请人:夏普株式会社