WO2013168603A1 - 走査信号線駆動回路およびそれを備える表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an active matrix display device, and more particularly to a scanning signal line driving circuit in an active matrix display device.
- a drive method (frame inversion drive method) is known in which the polarity of the voltage applied to the liquid crystal is inverted every frame.
- display defects such as flicker are likely to occur at the time of display.
- the positive / negative polarity of the applied voltage is inverted for each frame while the polarity of the applied voltage is inverted for each horizontal scanning line.
- Driving method (referred to as “line inversion driving method”) or a driving method (“dot inversion”) that inverts the positive / negative polarity of the applied voltage for each frame while inverting the positive / negative polarity of the applied voltage for each pixel adjacent in the vertical and horizontal directions. This is called “driving system”.
- the dot inversion driving method in which a DC voltage is applied to the common electrode in this way, the polarity of the video signal to be applied to the liquid crystal panel is switched to a predetermined voltage above and below the common electrode potential.
- the voltage amplitude of the video signal output from the driver increases, a special power supply configuration is required, and power consumption tends to increase.
- power consumption can be suppressed as the polarity inversion period of the video signal is larger (that is, the number of inversions per frame is smaller).
- the scanning signal line driving circuit (gate driver) has been made so-called gate monolithic in which cost is reduced by forming it on a liquid crystal panel with amorphous silicon or the like.
- This scanning signal line driving circuit is composed of a shift register circuit, but due to the increase in size and definition of the display device, the load connected to the output of each stage of the shift register circuit is increased, and the power consumption is also increased. .
- a plurality of bistable circuits constituting each stage of the shift register are set as one set, and different trunk wiring groups (for example, clocks) are set for two or more sets.
- a configuration (hereinafter referred to as “conventional configuration”) for connecting signal trunk wiring, power trunk wiring, and the like is described.
- this conventional configuration since the number of connections of the bistable circuit per trunk line is greatly reduced, the driving capability can be increased, and the number of times of driving (that is, the number of times of transition to the active state or inactive state) can be increased. Since it can be greatly reduced, power consumption can be reduced.
- the bistable circuit of the shift register is divided into the first half (upper half) and the second half (lower half), and each is driven by a different trunk line group. While maintaining the quality, the polarity inversion period of the video signal cannot be increased, and the power consumption cannot be further suppressed.
- an object of the present invention is to provide a scanning line driving circuit capable of driving to reduce power consumption and a display device including the scanning line driving circuit.
- a scanning signal line driving circuit for performing interlaced scanning which sequentially drives even-numbered scanning signal lines with corresponding scanning signals in a period,
- the plurality of scanning signal lines are grouped into two groups, a first scanning signal line group and a second scanning signal line group, they are connected to the first scanning signal line group on one end side of the plurality of scanning signal lines.
- a first circuit group A second circuit group connected to the second scanning signal line group on the other end side of the plurality of scanning signal lines;
- the first circuit group includes first and second shift register circuits that are alternately connected to the one end side of the scanning signal lines included in the first scanning signal line group,
- the second circuit group includes third and fourth shift register circuits that are alternately connected to the other end side of the scanning signal lines included in the second scanning signal line group, Any two of the first to fourth shift register circuits sequentially drive the odd-numbered scanning signal lines in the first period, The remaining two of the first to fourth shift register circuits sequentially drive the even-numbered scanning signal lines in the second period.
- the first scanning signal line group includes only the odd-numbered scanning signal lines
- the second scanning signal line group includes only the even-numbered scanning signal lines
- the first and second shift register circuits alternately drive the odd-numbered scanning signal lines in order in the first period
- the third and fourth shift register circuits alternately drive the even-numbered scanning signal lines sequentially in the second period.
- the first scanning signal line group when the first and second scanning signal lines of the plurality of scanning signal lines are set as the first set, and two adjacent each in turn are set as one set, Includes only odd-numbered sets of scanning signal lines,
- the second scanning signal line group includes only even-numbered scanning signal lines,
- the first and third shift register circuits alternately drive the odd-numbered scanning signal lines in order in the first period,
- the second and fourth shift register circuits alternately drive the even-numbered scanning signal lines sequentially in the second period.
- the first to fourth shift register circuits are characterized in that at least one of a control signal and a power supply potential is supplied from the outside through different wirings.
- the plurality of scanning signal lines and the first and second circuit groups are integrally formed on the same substrate.
- a sixth aspect of the present invention is an active matrix display device,
- the video signal line driving circuit is driven so that polarity of a voltage applied to the plurality of video signal lines is inverted between the first period and the second period.
- the first and second shift register circuits included in the first circuit group, and the third and fourth included in the second circuit group Since each of the shift register circuits is driven, the number of bistable circuits constituting each stage of each shift register can be reduced, and typically the frequency of the clock signal for driving is lowered. Power consumption can be further reduced, and the influence of electromagnetic interference (EMI) can be suppressed.
- EMI electromagnetic interference
- one of the first and second shift register circuits and the third and fourth shift register circuits can stop the other while the other is operating. Therefore, power consumption can be further reduced.
- the first and third shift register circuits are driven alternately, and the second and fourth shift register circuits are driven alternately. Since the position of the bistable circuit during operation is dispersed, the influence of electromagnetic interference (EMI) can be further suppressed.
- EMI electromagnetic interference
- the first to fourth shift register circuits are provided with at least one of the control signal and the power supply potential by different wirings, typically one trunk wiring is provided. Since the number of connected bistable circuits is reduced and the frequency of the clock signal is reduced, power consumption can be further reduced and the influence of electromagnetic interference (EMI) can be suppressed.
- EMI electromagnetic interference
- the scanning signal line driving circuit is so-called monolithically formed on the substrate, the power consumption is reduced without substantially increasing the wiring area (and the frame area). It becomes possible.
- the same effect as in the first aspect can be achieved in the display device. Also, so-called n-dot inversion driving can be easily performed, and the number of inversions of the polarity of the video signal can be suppressed to once per frame while realizing higher quality display. Can also be obtained.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the display control circuit in the said embodiment. It is a schematic diagram for demonstrating the structure which becomes the basis of the liquid crystal panel in the said embodiment.
- FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a part of the liquid crystal panel in the embodiment.
- 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a first scanning signal line driving circuit in the embodiment.
- FIG. It is a wave form diagram of each signal relevant to the 1st scanning signal line drive circuit 401 in the above-mentioned embodiment. It is a figure for demonstrating the selection of the scanning signal line in the said embodiment, the relationship of a connection relationship, and each signal.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
- the liquid crystal display device includes a display control circuit 200, a video signal line driving circuit (also referred to as “source driver circuit” or “column electrode driving circuit”) 300, and first and second scanning signal line driving circuits (this circuit). (Also called “gate driver circuit” and “row electrode drive circuit”) 401 and 402, and an active matrix liquid crystal panel 500.
- the first and second scanning signal line drive circuits 401 and 402 are formed integrally (so-called monolithically) together with a pixel circuit to be described later on an element substrate which is a glass substrate.
- the control circuit 200 and the video signal line driving circuit 300 are formed in the IC chip and attached on the element substrate.
- a liquid crystal layer is sealed between the element side substrate and the opposite side substrate.
- a liquid crystal panel 500 as a display unit in the liquid crystal display device includes a plurality of scanning signal lines (row electrodes) each corresponding to a horizontal scanning line in an image represented by image data Dv received from a CPU or the like in an external computer.
- a pixel formation portion The configuration of each pixel forming portion is basically the same as that of a conventional active matrix liquid crystal panel, but the connection relationship between each scanning signal line and the scanning signal line driving circuits 401 and 402 is different ( Details will be described later).
- image data (in a narrow sense) representing an image to be displayed on the liquid crystal panel 500 and data for determining the timing of a display operation (for example, data indicating the frequency of a display clock) (hereinafter referred to as “display control data”).
- display control data data for determining the timing of a display operation
- these data Dv sent from the outside are referred to as “broadly defined image data”. That is, an external CPU or the like supplies (in a narrow sense) image data and display control data constituting the image data Dv in a broad sense to the display control circuit 200 by supplying an address signal ADw, and the display described later in the display control circuit 200 is displayed.
- the display control circuit 200 includes a source clock signal SCK and a source start pulse signal SSP supplied to the video signal line driving circuit 300 for display based on display control data written in the register, and first and first sources for display.
- Various signals including gate signals GS1 and GS2 applied to the second scanning signal line drive circuits 401 and 402 are generated.
- the source clock signal SCK and the source start pulse signal SSP are well known, and thus detailed description thereof is omitted, and the gate signal supplied to the first and second scanning signal line drive circuits 401 and 402 is omitted.
- GS1 and GS2 similarly include well-known gate clock signals and gate start pulse signals, which will be described in detail later.
- the display control circuit 200 reads out (narrowly defined) image data written in the display memory by an external CPU or the like from the display memory and outputs it as a digital image signal Da.
- the signal lines for supplying the digital image signal Da from the display control circuit 200 to the video signal line driving circuit 300 signal lines corresponding to the number of gradations of the display image are arranged.
- the video signal line driving circuit 300 is supplied with data representing an image to be displayed on the liquid crystal panel 500 serially as a digital image signal Da in units of pixels, and a source clock as a signal indicating timing.
- a signal SCK and a source start pulse signal SSP are supplied.
- the video signal line driving circuit 300 is based on the digital image signal Da, the source clock signal SCK, and the source start pulse signal SSP, and is also referred to as a video signal for driving the liquid crystal panel 500 (hereinafter referred to as “driving video signal”). Is applied to each video signal line of the liquid crystal panel 500.
- the video signal line drive circuit 300 includes a shift register circuit that outputs a predetermined sampling pulse by receiving a source clock signal SCK and a source start pulse signal SSP output from the display control circuit 200; A data latch circuit that latches data indicating pixel values included in the digital image signal Da by receiving the digital image signal Da output from the display control circuit 200 and the sampling pulse, and the data latched by the data latch circuit A level shifter circuit for shifting the voltage, a D / A conversion circuit for converting the digital data whose voltage is shifted by the level shifter circuit into an analog voltage signal, and a video signal line corresponding to the analog voltage signal from the D / A conversion circuit Output to apply to Ls And a Ffa circuit.
- These components are the same as those of the conventional video signal line driving circuit.
- the first scanning signal line driving circuit 401 is connected to odd-numbered scanning signal lines in the liquid crystal panel 500, and the second scanning signal line driving circuit 402 is connected to even-numbered scanning signal lines in the liquid crystal panel 500. Has been.
- the first scanning signal line driving circuit 401 skips one scanning signal line in the liquid crystal panel 500 by one horizontal scanning period based on the gate signal GS1, that is, sequentially selects odd-numbered scanning signal lines.
- Scan signals G (1), G (3), G (5),... To be applied to each scan signal line are generated.
- the second scanning signal line driving circuit 402 scans signals G (2) and G (4) to be applied to each scanning signal line in order to sequentially select even-numbered scanning signal lines. ), G (6),...
- application of the active scanning signal to each scanning signal line in order to select one by one by skipping all the scanning signal lines is repeated with one vertical scanning period as a cycle.
- Such a scanning method is called an interlace driving method or an interlaced scanning method.
- liquid crystal panel 500 video signal lines S (1), S (2), S (3),... For driving based on the digital image signal Da by the video signal line driving circuit 300 are included in the video signal lines as described above.
- the scanning signals G (1), G (2), G (3),... Are applied to the scanning signal lines by the first and second scanning signal line drive circuits 401, 402. Thereby, the liquid crystal panel 500 displays an image represented by the image data Dv received from an external CPU or the like.
- FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the display control circuit 200 in the liquid crystal display device.
- the display control circuit 200 includes an input control circuit 20, a display memory 21, a register 22, a timing generation circuit 23, and a memory control circuit 24.
- the image data Dv and the address signal ADw received by the display control circuit 200 from an external video source are distributed to the image data DA and the display control data Dc by the input control circuit 20, and the image data DA is written into the display memory 21.
- the display control data Dc is written in the register 22.
- the timing generation circuit (hereinafter abbreviated as “TG”) 23 is based on the display control data held in the register 22, the source clock signal SCK, the source start pulse signal SSP, the gate signals GS 1, GS 2, and others The timing signal is generated.
- the memory control circuit 24 controls the operation of the display memory 21.
- a digital image signal Da representing an image to be displayed on the liquid crystal panel 500 is read from the display memory 21 and output from the display control circuit 200.
- the digital image signal Da is supplied to the video signal line driving circuit 300 as described above.
- the display control circuit 200 generates a known control signal for determining the polarity inversion timing for AC driving of the liquid crystal panel 500 (not shown).
- FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of the liquid crystal panel 500 in the present embodiment
- FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a part (a part corresponding to four pixels) 510 of the liquid crystal panel.
- the liquid crystal panel 500 includes a plurality of video signal lines Ls connected to the video signal line driving circuit 300 and a plurality of scanning signal lines Lg connected to the first and second scanning signal line driving circuits 401 and 402.
- the plurality of video signal lines Ls and the plurality of scanning signal lines Lg are arranged in a lattice shape so that the video signal lines Ls and the scanning signal lines Lg intersect each other.
- a plurality of pixel forming portions Px are provided corresponding to the intersections of the plurality of video signal lines Ls and the plurality of scanning signal lines Lg, respectively. As shown in FIG.
- each pixel forming portion Px has a source terminal connected to the video signal line Ls passing through the corresponding intersection and a gate terminal connected to the scanning signal line Lg passing through the corresponding intersection.
- a TFT (Thin Film Transistor) 10 a pixel electrode Ep connected to the drain terminal of the TFT 10, a common electrode (also referred to as “counter electrode”) Ec provided in common to the plurality of pixel formation portions Px,
- the liquid crystal layer is provided in common to the plurality of pixel forming portions Px and is sandwiched between the pixel electrode Ep and the common electrode Ec.
- a pixel capacitor Cp is formed by the pixel electrode Ep, the common electrode Ec, and the liquid crystal layer sandwiched therebetween.
- the scanning signal G (k) applied to one of the scanning signal lines Lg becomes active, the scanning signal line is selected and connected to the scanning signal line (each The TFT 10 (in the pixel formation portion Px) becomes conductive, and the driving video signal D (j) is applied to the pixel electrode Ep connected to the TFT 10 via the video signal line Ls.
- the applied voltage of the driving video signal D (j) (voltage based on the potential of the common electrode Ec) is written as a pixel value in the pixel formation portion Px including the pixel electrode Ep.
- the pixel forming portions Px as described above are arranged in a matrix to form a pixel forming matrix. Accordingly, the pixel electrodes Ep included in the pixel forming portions Px are also arranged in a matrix to form a pixel electrode matrix. To do.
- the pixel electrode Ep which is the main part of the pixel forming portion Px, can be viewed in one-to-one correspondence with the pixels of the image displayed on the liquid crystal panel. Therefore, in the following, for convenience of explanation, the pixel formation portion Px or the pixel electrode Ep and the pixel are regarded as the same, and the “pixel formation matrix” or “pixel electrode matrix” is also simply referred to as “pixel matrix”.
- the dot is a driving method in which the positive / negative polarity of the voltage applied to the pixel liquid crystal is inverted for each pixel matrix adjacent in the vertical and horizontal directions, and the positive / negative polarity is inverted for each frame.
- An inversion driving method is adopted.
- a line inversion driving method in which the polarity of the voltage applied to the pixel liquid crystal is inverted for each row may be adopted.
- FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the first scanning signal line driving circuit. Note that the detailed configuration of the second scanning signal line driver circuit 402 is substantially the same as that of the first scanning signal line driver circuit 401 except for the connected scanning signal lines and the contents of applied signals. The description is omitted here.
- the first scanning signal line driving circuit 401 shown in FIG. 5 is a bistable circuit SR1 to SRk such as a flip-flop circuit (k is a natural number of 1 ⁇ k ⁇ (n / 2-1), and n is an even number. ) Including two shift register circuits. In FIG. 5, the range of the two shift register circuits is not shown in order to make the drawing easy to see. However, among the bistable circuits SR1 to SRk, a shift register circuit composed of odd-numbered bistable circuits is used here. A shift register circuit including even-numbered bistable circuits is referred to as a second shift register circuit.
- the gate signal GS1 is supplied to the first scanning signal line driving circuit 401.
- the gate signal GS1 includes gate clock signals GCK1, GCKB1, GCK3, GCKB3, gate start pulse signals GSP1, GSP3, and clear signals CLR1, CLR3.
- the second scanning signal line driver circuit 402 is supplied with a gate signal GS2.
- This gate signal GS2 includes gate clock signals GCK2, GCKB2, GCK4, GCKB4, gate start pulse signals GSP2, GSP4, and clear signals CLR2, CLR4. Refer to FIG. 6 for these signals. The details will be described later.
- the bistable circuit SRk includes a set terminal SET, an output terminal GOUT, a reset terminal RESET, a low power input terminal VSS, and clock input terminals CLK and CLKB.
- the output terminal GOUT of the bistable circuit SRk outputs a scanning signal G (k) to be applied to the corresponding scanning signal line.
- a scanning signal G (k ⁇ 2) which is an output signal of the preceding bistable circuit SR (k ⁇ 2), is input to the set terminal SET.
- the gate start pulse signal GSP1 is input to the set terminal SET of the bistable circuit SR1 which is the first stage of the first shift register circuit, and the first stage of the bistable circuit SR2 which is the first stage of the second shift register circuit.
- a gate start pulse signal GSP3 is input to the set terminal SET.
- a scanning signal G (k + 2) which is an output signal of the bistable circuit SR (k + 2) of the next stage, is input to the set terminal SET.
- gate clock signals GCK1 and GCKB1 are respectively input to clock input terminals CLK and CLKB of the bistable circuit SRk included in the first shift register circuit, and the bistable circuit SRk included in the second shift register circuit.
- Gate clock signals GCK3 and GCKB3 are input to the clock input terminals CLK and CLKB, respectively.
- a low power supply voltage which is a low-potential side power supply voltage in the bistable circuit SRk, is input to the low power input terminal VSS of the bistable circuit SRk included in the first and second shift register circuits.
- the second scanning signal line driver circuit 402 has a similar circuit configuration, and the same signal included in the gate signal GS2 corresponding to the signal included in the gate signal GS1, that is, the gate clock signals GCK1 and GCKB1. , GCK3, GCKB3, gate start pulse signals GSP1, GSP3, and clear signals CLR1, CLR3 instead of gate clock signals GCK2, GCKB2, GCK4, GCKB4, gate start pulse signals GSP2, GSP4, and clear Since only the signals CLR2 and CLR4 are given, the description is omitted instead of the above description. Thus, when the bistable circuit and the main wiring are formed on the glass substrate, the increase in the wiring area is only slightly increased in the direction perpendicular to the arrangement direction of the bistable circuit.
- FIG. 6 is a waveform diagram of each signal related to the first scanning signal line drive circuit 401. Note that the waveforms in the figure are easy to see, and for convenience of explanation, the pulse widths are shown to be equal. However, in reality, the gate start pulse signal is larger than the pulse width of the gate clock signal and has an invalid period. A known adjustment period is set.
- one frame period is divided into an odd-numbered scan line selection period and an even-numbered scan line selection period.
- Start pulse signals GSP1 and GSP3 are applied, and gate start pulse signals GSP2 and GSP4 are applied at the beginning of the even-number scan line selection period.
- the waveform that the gate clock signal GCK1 is turned on and the gate clock signal GCK3 is turned on so as not to overlap (turn on) the on potential period is repeated.
- the gate start pulse signals GSP1 and GSP3 are alternately shifted, and the scanning signal G (k) is sequentially supplied from the output terminal GOUT of the bistable circuit SRk shown in FIG. 5, that is, the scanning signals G (1) and G (3), G (5),... Are output in order (become active).
- odd-numbered scanning signal lines are sequentially selected.
- the clear signals CLR1 and CLR3 become active.
- the gate clock signals GCK1, GCKB1, GCK3, GCKB3 and the gate start pulse The signals GSP1 and GSP3 and the clear signals CLR1 and CLR3 are off potential (inactive).
- the gate clock signal GCK1 and the gate clock signal GCKB1 have an active clock pulse period (here, a High level period) overlapping each other as shown in FIG. Complementary phase relationships that must not be achieved.
- the voltage on the high level side (active side) of each gate clock signal is VGH, and the voltage on the low level side (inactive side) is VGL.
- the low power supply voltage applied to the low power input terminal VSS is equal to the low level side voltage VGL of the gate clock signal.
- the gate clock signal GCK1 and the gate clock signal GCK3 are in an opposite phase relationship, but the active clock pulse period of one clock signal is included in the inactive period of the other clock signal. It is also possible to adopt a configuration in which the relationship is the same (that is, the clock duty is less than 1/2).
- the waveform that the gate clock signal GCK2 is turned on and the gate clock signal GCK4 is turned on so as not to overlap (turn on) the on potential period is repeated.
- the gate start pulse signals GSP2 and GSP4 are alternately shifted, and the scanning signal G (k) is sequentially supplied from the output terminal GOUT of the bistable circuit SRk, that is, the scanning signals G (2), G (4), G (6),... Are output in order (become active).
- even-numbered scanning signal lines are sequentially selected.
- the clear signals CLR2 and CLR4 become active.
- the gate clock signals GCK2, GCKB2, GCK4, and GCKB4 and the gate start pulse The signals GSP2 and GSP4 and the clear signals CLR2 and CLR4 are turned off (inactive).
- FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the selection and connection relationship of the scanning signal line and each signal as described above. As shown in FIG. 7, odd-numbered scanning signal lines are connected to the first scanning signal line driving circuit 401, and even-numbered scanning signals are connected to the second scanning signal line driving circuit 402. The line is connected.
- the first shift register circuit including the odd-numbered bistable circuit included in the first scanning signal line driver circuit 401 includes the gate clock signals GCK1 and GCKB1 and the gate start pulse signal. GSP1 and clear signal CLR1 are applied.
- the second shift register circuit including the even-numbered bistable circuit included in the first scanning signal line driving circuit 401 includes gate clock signals GCK3 and GCKB3, a gate start pulse signal GSP3, A clear signal CLR3 is applied. Since the odd-numbered scan signal lines are alternately connected to the first and second shift register circuits, the first and second shift register circuits are eventually selected in order to select the odd-numbered scan signal lines. The above-described signals are given so that the two shift register circuits are operated alternately.
- a first shift register circuit including an odd-numbered bistable circuit included in the second scanning signal line driving circuit 402 includes gate clock signals GCK2 and GCKB2, a gate start pulse signal GSP2, and a clear signal.
- Signal CLR2 is provided.
- the second shift register circuit including the even-numbered bistable circuit included in the second scanning signal line driving circuit 402 includes gate clock signals GCK4 and GCKB4, a gate start pulse signal GSP4, A clear signal CLR4 is applied.
- the selection mode of the even-numbered scanning signal lines is the same as described above.
- the operation of the second scanning signal line driving circuit 402 can be stopped while the first scanning signal line driving circuit 401 is operating, and conversely, the second scanning signal line driving circuit 402 is operating. Since the operation of the first scanning signal line driver circuit 401 can be stopped, the power consumption of the entire device can be reduced.
- Each gate clock signal, each gate start pulse signal, and clear signal supplied to the first scanning signal line drive circuit 401 are 2 (corresponding to two shift register circuits) as shown in FIG. It is given from a display control circuit (not shown) by the trunk wiring of the system. Therefore, the number of bistable circuits connected to one trunk line is halved and the frequency of the clock signal is lower than that of a conventional scanning signal line driving circuit including one general shift register circuit. The power consumption can be further reduced, and the influence of electromagnetic interference (EMI) can be suppressed.
- EMI electromagnetic interference
- the positive / negative polarity of the voltage applied to the pixel liquid crystal is inverted for each pixel matrix adjacent in the vertical and horizontal directions, and the positive / negative polarity is inverted every frame.
- a dot inversion driving method is employed. When the above-described interlaced scanning is performed while adopting this driving method, it is possible to realize one-dot inversion driving only by inverting the polarity once per frame. This is the same when the line inversion driving method is adopted.
- FIG. 8 is a diagram for explaining such a one-dot inversion driving operation.
- the polarity of the driving video signals S (1), S (3), S (5),... When the odd-numbered scanning lines are selected is positive, and the video signal The polarities of S (2), S (4), S (6),... Are negative, and similarly the polarities are alternately inverted for each pixel in the horizontal direction.
- the polarity of the driving video signals S (1), S (3), S (5),... When the even-numbered scanning line is selected is negative, and the video signals S (2), S ( The polarities of 4), S (6),... Are positive, and similarly the polarities are alternately inverted for each pixel in the horizontal direction. In the next frame, each has a reverse polarity. In this way, dot inversion driving with higher display quality can be realized.
- this display device includes two shift register circuits in each of the left and right scanning signal line drive circuits, and each shift register circuit is driven by a signal given from a different trunk line. Since the number of connected bistable circuits is halved and the frequency of the clock signal is reduced, power consumption can be further reduced and the influence of electromagnetic interference (EMI) can be suppressed. Further, in such a configuration, the wiring area is only slightly increased. Therefore, even in the configuration in which the scanning signal line driving circuit is monolithically formed on the glass substrate, the frame area is not increased without increasing the circuit area. Can be. Furthermore, since the dot inversion drive is used to achieve high display quality, the number of inversions of the polarity of the video signal can be suppressed to once per frame, thereby obtaining the effect of reducing power consumption. Can do.
- EMI electromagnetic interference
- Second Embodiment> Overall configuration and operation>
- the configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG. 1, and the configuration of the liquid crystal panel 500 is also the same as that shown in FIG. Detailed description will be omitted.
- the configuration of the shift register circuit included in the first and second scanning signal line drive circuits 401 and 402 is the same, but the operation is slightly different. In relation to this, the scanning signal lines connected to the first and second scanning signal line driving circuits 401 and 402 are different from those in the first embodiment.
- this will be described in detail with reference to FIG.
- FIG. 9 is a diagram for explaining the selection and connection relationship of the scanning signal lines and the relationship between each signal.
- the first scanning signal line drive circuit 401 includes the first and second scanning signal lines as the first set. One set of two scanning signal lines is connected in sequence, and the second scanning signal line driving circuit 402 has the third and fourth scanning signal lines as the first set, A set of two scanning signal lines is connected in order by skipping two lines.
- the first shift register circuit including the odd-numbered bistable circuit included in the first scanning signal line driving circuit 401 includes gate clock signals GCK1 and GCKB1 as in the case of the first embodiment.
- a gate start pulse signal GSP1 and a clear signal CLR1 are applied.
- the second shift register circuit including the even-numbered bistable circuit included in the first scanning signal line driving circuit 401 has a gate clock signal GCK2, GCKB2, a gate start pulse signal GSP2, and a clear signal CLR2 are provided.
- the first and second shift register circuits include a front one (that is, an upper scanning signal line) and a rear one (that is, a lower scanning signal line) of the two included in the one set. ) Are connected alternately.
- the first shift register circuit including the odd-numbered bistable circuit included in the second scanning signal line driving circuit 402 includes gate clock signals GCK3 and GCKB3.
- a gate start pulse signal GSP3 and a clear signal CLR3 are supplied.
- the second shift register circuit including the even-numbered bistable circuit included in the second scanning signal line driving circuit 402 includes gate clock signals GCK4 and GCKB4 as in the case of the first embodiment.
- two scanning signal lines included in the one set are alternately connected to the first and second shift register circuits one by one.
- the first shift register circuit included in the first scanning signal line driving circuit 401 and the first shift register circuit included in the second scanning signal line driving circuit 402 are used.
- the above signals are supplied so that the shift register circuit operates alternately.
- each of the above signals is similarly set so that the second shift register circuits included in the first and second scanning signal line drive circuits 401 and 402 are operated alternately.
- the bistable circuit operating in the first and second scanning signal line driving circuits 401 and 402 is arranged in the arrangement direction.
- One step is skipped (one step of the shift register is skipped). For this reason, since the positions of the bistable circuits in operation are dispersed, the intensity of electromagnetic waves per unit area is reduced. Therefore, the influence of electromagnetic interference (EMI) can be further suppressed than in the case of the first embodiment.
- EMI electromagnetic interference
- this display device consumes half the number of bistable circuits connected to one trunk line and lowers the frequency of the clock signal, as in the case of the first embodiment. Electric power can be further reduced, and the influence of electromagnetic interference (EMI) can be suppressed. Furthermore, since the position of the bistable circuit in operation is more dispersed than in the configuration of the first embodiment, the influence of electromagnetic interference (EMI) can be further suppressed.
- EMI electromagnetic interference
- the dot inversion drive is used to achieve high display quality, the number of polarity inversions of the video signal can be suppressed to once per frame. Therefore, the effect of reducing power consumption can also be obtained.
- a so-called time-division driving method is employed, and a plurality of video signal line groups each including three video signal lines Ls in the liquid crystal panel.
- Each video signal line group (three video signal lines Ls in the same set) is connected to one output terminal in the video signal line drive circuit 300 via three analog switches in the same set. Connected to.
- the output terminals of the video signal line driving circuit 300 are associated with the video signal line group on a one-to-one basis, and the same set of video signal lines are connected via the three analog switches in the same set.
- the three analog switches in each set constitute a changeover switch, and each output terminal in the video signal line driving circuit 300 is time-divided into three video signal lines in the video signal line group corresponding to the output terminal. Connect.
- FIG. 10 is a diagram for explaining such a 3-dot inversion driving operation.
- the polarity of the driving video signals S (1), S (2), S (3) when the odd-numbered scanning lines are selected is positive, and the video signal S ( The polarities of 4), S (5), and S (6) are negative.
- the polarities are inverted every three pixels in the horizontal direction.
- the video signals S (1), S (2), S (3) for driving have a negative polarity
- the video signals S (4), S (5) , S (6) has a positive polarity
- the polarity is inverted every three pixels in the horizontal direction.
- the polarities are opposite to each other. In this way, dot inversion driving with higher display quality can be realized.
- this display device adopts the three-dot inversion driving method even when the time-division driving method is adopted, thereby maintaining the high-quality display and the first or second embodiment.
- the number of bistable circuits connected to one trunk line is halved and the frequency of the clock signal is reduced, so that power consumption can be further reduced and electromagnetic interference (EMI) can be reduced. The influence can be suppressed.
- EMI electromagnetic interference
- the flip-flop circuit is used as the bistable circuit that functions as a shift register.
- bistable circuits such as other bistable circuits and latch circuits (for example, D latch circuits) are used.
- a circuit that realizes the same operation can also be configured.
- the signal is described as being active when the signal is in the on state. However, depending on the circuit configuration, the signal may be active when the signal is in the off state. There is no.
- a one-dot inversion driving method is typically employed, and in the third embodiment, a three-dot inversion driving method is employed.
- a line inversion driving method may be employed, or a so-called n-dot inversion driving method (where n is a natural number) capable of higher quality display may be employed.
- the liquid crystal element that easily obtains the above effect is used because polarity inversion driving is required.
- the active EL display device is not limited to the liquid crystal element as long as it is an active matrix display device having video signal lines. (Electro Luminescence), semiconductor LED (Light Emitting Diode), FED (Field Emission Display), etc. can also be used.
- the present invention is applied to a display device such as an active matrix type liquid crystal display device and its scanning signal line driving circuit, and is particularly suitable for a display device requiring low power consumption and its scanning signal line driving circuit. ing.
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Abstract
本液晶表示装置に備えられる第1および第2の走査信号線駆動回路(401,402)は、インタレース駆動を行う。これらに与えられる各ゲート用クロック信号、各ゲート用スタートパルス信号、およびクリア信号は、それぞれに含まれる2つのシフトレジスタ回路に対応する2系統ずつの幹配線により与えられる。したがって、一般的な1つのシフトレジスタ回路からなる従来の走査信号線駆動回路に比べて、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力がより低減される。
Description
本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置に関するものであり、更に詳しくは、アクティブマトリクス型の表示装置における走査信号線駆動回路に関する。
一般に液晶表示装置では、液晶の劣化を抑えるために交流化駆動が行われている。この交流化駆動方式としては、1フレーム毎に液晶への印加電圧の極性を反転させる駆動方式(フレーム反転駆動方式)が知られている。しかし、この駆動方式によれば表示の際にフリッカ等の表示不具合が発生し易いため、近年では、1水平走査線毎に印加電圧の正負極性を反転させつつ1フレーム毎にも正負極性を反転させる駆動方式(「ライン反転駆動方式」と呼ばれる)や、垂直・水平方向に隣り合う画素毎に印加電圧の正負極性を反転させつつ1フレーム毎にも正負極性を反転させる駆動方式(「ドット反転駆動方式」と呼ばれる)が採用されている。
このドット反転駆動方式では、フリッカに対するキラーパターンが比較的複雑であるため、フリッカが発生しにくく高品位の表示が可能である。また、この方式では、液晶パネルの共通電極には直流電圧が印加されるため、共通電極が交流駆動される方式よりも発生するノイズが小さくなる。
しかし、このように共通電極に直流電圧が与えられるドット反転駆動方式では、液晶パネルに印加すべき映像信号の極性を共通電極の電位を中心としてその上下の所定電圧に切り替えるため、液晶パネル駆動用ドライバから出力される映像信号の電圧振幅が大きくなり、特別な電源構成が必要になるとともに、電力消費が大きくなりやすい。また、ライン反転駆動においても、映像信号の極性反転周期が大きい(すなわち1フレーム毎の反転回数が少ない)ほど、電力消費を抑えることができる。
このことから、例えば、第1フィールドにおいて奇数番目の走査線のみを順に選択してソースドライバから信号を出力した後、その極性を反転させて、次の第2フィールドにおいて偶数番目の走査線のみを順に選択してソースドライバから信号を出力する、という構成とすれば、1フレームに1度極性反転させるだけでライン反転駆動またはドット反転駆動を実現することが可能となる。このような駆動方式は、飛び越し走査方式またはインタレース駆動方式と呼ばれる。
また、近年、上記走査信号線駆動回路(ゲートドライバ)は、液晶パネル上にアモルファスシリコン等で形成することによりコスト削減を図る、いわゆるゲートモノリシック化が進められている。この走査信号線駆動回路は、シフトレジスタ回路からなるが、表示装置の大型化および高精細化により、シフトレジスタ回路の各段の出力に接続される負荷が増大し、消費電力も大きくなっている。
そこで、国際公開第2011/135879号パンフレットには、上記シフトレジスタの各段を構成する双安定回路のうちの複数を1組として、2つ以上の組に対してそれぞれ異なる幹配線群(例えばクロック信号幹配線や電源幹配線など)を繋ぐ構成(以下では「従来の構成」と称する)が記載されている。この従来の構成では、幹配線1本当たりの上記双安定回路の接続数が大きく減少するので、駆動能力を高めることができ、また駆動回数(すなわちアクティブ状態または非アクティブ状態に遷移させる回数)を大きく減少させることが可能になるので、消費電力を低減することができる。
しかし、上記従来の構成では、シフトレジスタの双安定回路を前半部(上半部)と後半部(下半部)とに分け、それぞれ異なる幹配線群で駆動する構成となっているため、表示品質を保ちつつ、映像信号の極性反転周期を大きくすることができず、電力消費をさらに抑えることができない。
そこで本発明では、消費電力を低減する駆動が可能な走査線駆動回路およびそれを備える表示装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の局面は、アクティブマトリクス型の表示装置に備えられる複数の走査信号線のうち、第1の期間で奇数番目の走査信号線を対応する走査信号で順に駆動し、第2の期間で偶数番目の走査信号線を対応する走査信号で順に駆動する、飛び越し走査を行う走査信号線駆動回路であって、
前記複数の走査信号線を第1走査信号線群および第2走査信号線群の2つにグループ分けするとき、前記複数の走査信号線の一端側で前記第1走査信号線群に接続される第1の回路群と、
前記複数の走査信号線の他端側で前記第2走査信号線群に接続される第2の回路群と
備え、
前記第1の回路群は、前記第1走査信号線群に含まれる走査信号線の前記一端側に交互に接続される第1および第2のシフトレジスタ回路を含み、
前記第2の回路群は、前記第2走査信号線群に含まれる走査信号線の前記他端側に交互に接続される第3および第4のシフトレジスタ回路を含み、
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路のうちのいずれか2つは、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路のうちの残る2つは、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする。
前記複数の走査信号線を第1走査信号線群および第2走査信号線群の2つにグループ分けするとき、前記複数の走査信号線の一端側で前記第1走査信号線群に接続される第1の回路群と、
前記複数の走査信号線の他端側で前記第2走査信号線群に接続される第2の回路群と
備え、
前記第1の回路群は、前記第1走査信号線群に含まれる走査信号線の前記一端側に交互に接続される第1および第2のシフトレジスタ回路を含み、
前記第2の回路群は、前記第2走査信号線群に含まれる走査信号線の前記他端側に交互に接続される第3および第4のシフトレジスタ回路を含み、
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路のうちのいずれか2つは、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路のうちの残る2つは、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする。
本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
前記第1走査信号線群は、前記奇数番目の走査信号線のみを含み、
前記第2走査信号線群は、前記偶数番目の走査信号線のみを含み、
前記第1および第2のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第3および第4のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする。
前記第1走査信号線群は、前記奇数番目の走査信号線のみを含み、
前記第2走査信号線群は、前記偶数番目の走査信号線のみを含み、
前記第1および第2のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第3および第4のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする。
本発明の第3の局面は、本発明の第1の局面において、
前記第1走査信号線群は、前記複数の走査信号線のうちの第1番目および第2番目の走査信号線を第1番目の組として、順に隣接する2つずつを1組とするとき、奇数番目の組の走査信号線のみを含み、
前記第2走査信号線群は、偶数番目の組の走査信号線のみを含み、
前記第1および第3のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第2および第4のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする。
前記第1走査信号線群は、前記複数の走査信号線のうちの第1番目および第2番目の走査信号線を第1番目の組として、順に隣接する2つずつを1組とするとき、奇数番目の組の走査信号線のみを含み、
前記第2走査信号線群は、偶数番目の組の走査信号線のみを含み、
前記第1および第3のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第2および第4のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする。
本発明の第4の局面は、本発明の第2または第3の局面において、
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路は、互いに異なる配線により、外部から制御信号および電源電位の少なくとも一方を与えられることを特徴とする。
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路は、互いに異なる配線により、外部から制御信号および電源電位の少なくとも一方を与えられることを特徴とする。
本発明の第5の局面は、本発明の第1の局面において、
前記複数の走査信号線と、前記第1および第2の回路群とは、同一の基板上に一体的に形成されることを特徴とする。
前記複数の走査信号線と、前記第1および第2の回路群とは、同一の基板上に一体的に形成されることを特徴とする。
本発明の第6の局面は、アクティブマトリクス型の表示装置であって、
請求項1に記載の前記走査信号線駆動回路と、
前記複数の走査信号線に交差するよう配置される複数の映像信号線と、
前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部と、
前記複数の画素形成部にデータ信号を伝送するため、前記複数の映像信号線を駆動する映像信号線駆動回路と
を備え、
前記映像信号線駆動回路は、前記第1の期間と前記第2の期間とで、前記複数の映像信号線に与えられる電圧の極性が反転するように駆動することを特徴とする。
請求項1に記載の前記走査信号線駆動回路と、
前記複数の走査信号線に交差するよう配置される複数の映像信号線と、
前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部と、
前記複数の画素形成部にデータ信号を伝送するため、前記複数の映像信号線を駆動する映像信号線駆動回路と
を備え、
前記映像信号線駆動回路は、前記第1の期間と前記第2の期間とで、前記複数の映像信号線に与えられる電圧の極性が反転するように駆動することを特徴とする。
本発明の第1の局面によれば、飛び越し走査を実現するため、第1の回路群に含まれる第1および第2のシフトレジスタ回路と、第2の回路群に含まれる第3および第4のシフトレジスタ回路と、それぞれ駆動するので、各シフトレジスタの各段を構成する双安定回路の数を削減することができ、かつ典型的には駆動のためのクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
本発明の第2の局面によれば、第1および第2のシフトレジスタ回路と、第3および第4のシフトレジスタ回路とで、原則として一方が動作中に他方の動作を停止することができるので、消費電力をより低減することができる。
本発明の第3の局面によれば、第1および第3のシフトレジスタ回路がそれぞれ交互に、また第2および第4のシフトレジスタ回路がそれぞれ交互に駆動されるため、各シフトレジスタ回路に含まれる動作中の双安定回路の位置が分散することから、さらに電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
本発明の第4の局面によれば、第1から第4までのシフトレジスタ回路は、互いに異なる配線により、制御信号および電源電位の少なくとも一方が与えられるので、典型的には1つの幹配線に接続される双安定回路の数が削減し、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
本発明の第5の局面によれば、走査信号線駆動回路が基板上にいわゆるモノリシックに形成される構成であるので、配線領域(および額縁領域)をほとんど増加させることなく、消費電力を低減することが可能になる。
本発明の第6の局面によれば、第1の局面と同様の効果を表示装置において奏することができる。また、いわゆるnドット反転駆動を容易に行うことができ、より高品位の表示を実現しつつ、映像信号の極性反転回数を1フレームあたり1回に抑制することができるので、このことによる消費電力の低減効果も得ることができる。
以下、本発明の各実施形態について添付図面を参照して説明する。
<1. 第1の実施形態>
<1.1 全体の構成および動作>
図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示制御回路200と、映像信号線駆動回路(「ソースドライバ回路」または「列電極駆動回路」とも呼ばれる)300と、第1および第2の走査信号線駆動回路(この回路は「ゲートドライバ回路」「行電極駆動回路」とも呼ばれる)401,402と、アクティブマトリクス型の液晶パネル500とを備えている。
<1. 第1の実施形態>
<1.1 全体の構成および動作>
図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示制御回路200と、映像信号線駆動回路(「ソースドライバ回路」または「列電極駆動回路」とも呼ばれる)300と、第1および第2の走査信号線駆動回路(この回路は「ゲートドライバ回路」「行電極駆動回路」とも呼ばれる)401,402と、アクティブマトリクス型の液晶パネル500とを備えている。
これらの回路のうち、上記第1および第2の走査信号線駆動回路401,402は、ガラス基板である素子基板上に後述する画素回路とともに一体的に(いわゆるモノリシックに)形成されており、表示制御回路200および映像信号線駆動回路300はICチップ内に形成され、素子基板上に取り付けられている。この素子側基板と対向側基板には液晶層が封入されている。このようにガラス基板上にモノリシックに回路を形成する場合には、チップにおける場合よりも配線幅などの設計上の制限が大きくなるため、より回路面積を削減することが要求される。
この液晶表示装置における表示部としての液晶パネル500は、外部のコンピュータにおけるCPU等から受け取る画像データDvの表す画像における水平走査線にそれぞれが対応する複数本の走査信号線(行電極)と、それら複数本の走査信号線のそれぞれと交差する複数本の映像信号線(列電極)と、それら複数本の走査信号線と複数本の映像信号線との交差点にそれぞれ対応して設けられた複数の画素形成部とを含む。各画素形成部の構成は、基本的には従来のアクティブマトリクス型液晶パネルにおける構成と同様であるが、各走査信号線と上記走査信号線駆動回路401,402との接続関係は異なっている(詳細は後述する)。
本実施形態では、液晶パネル500に表示すべき画像を表す(狭義の)画像データおよび表示動作のタイミング等を決めるデータ(例えば表示用クロックの周波数を示すデータ)(以下「表示制御データ」という)は、外部のコンピュータにおけるCPU等から表示制御回路200に送られる(以下、外部から送られるこれらのデータDvを「広義の画像データ」という)。すなわち、外部のCPU等は、広義の画像データDvを構成する(狭義の)画像データおよび表示制御データを、アドレス信号ADwを表示制御回路200に供給して、表示制御回路200内の後述の表示メモリおよびレジスタにそれぞれ書き込む。
表示制御回路200は、レジスタに書き込まれた表示制御データに基づき、表示のため映像信号線駆動回路300に与えられるソース用クロック信号SCKおよびソース用スタートパルス信号SSPと、表示のため第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に与えられるゲート用信号GS1,GS2とを含む各種信号を生成する。これらの信号のうち、ソース用クロック信号SCKおよびソース用スタートパルス信号SSPは公知であるため詳しい説明は省略し、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に与えられる上記ゲート用信号GS1,GS2も同様に周知のゲート用クロック信号およびゲート用スタートパルス信号を含むが、これらの信号については、詳しく後述する。また、表示制御回路200は、外部のCPU等によって表示メモリに書き込まれた(狭義の)画像データを表示メモリから読み出して、デジタル画像信号Daとして出力する。なお、表示制御回路200から映像信号線駆動回路300にデジタル画像信号Daを供給するための信号線としては、表示画像の階調数に応じた数の信号線が配設される。
映像信号線駆動回路300には、上記のようにして、液晶パネル500に表示すべき画像を表すデータが画素単位でシリアルにデジタル画像信号Daとして供給されると共に、タイミングを示す信号としてソース用クロック信号SCKおよびソース用スタートパルス信号SSPが供給される。映像信号線駆動回路300は、これらのデジタル画像信号Daとソース用クロック信号SCKとソース用スタートパルス信号SSPとに基づき、液晶パネル500を駆動するための映像信号(以下「駆動用映像信号」ともいう)を生成し、これを液晶パネル500の各映像信号線に印加する。
具体的には、この映像信号線駆動回路300は、表示制御回路200から出力されるソース用クロック信号SCKおよびソース用スタートパルス信号SSPを受け取ることにより所定のサンプリングパルスを出力するシフトレジスタ回路と、表示制御回路200から出力されるデジタル画像信号Daと上記サンプリングパルスを受け取ることによりデジタル画像信号Daに含まれる画素値を示すデータをラッチするデータラッチ回路と、このデータラッチ回路によりラッチされたデータの電圧をシフトさせるレベルシフタ回路と、このレベルシフタ回路により電圧をシフトされたデジタルデータをアナログ電圧信号に変換するD/A変換回路と、このD/A変換回路からのアナログ電圧信号を対応する映像信号線Lsに印加するための出力バッファ回路とを備える。これらの構成要素は従来の映像信号線駆動回路の構成要素と同様である。
第1の走査信号線駆動回路401は、液晶パネル500における奇数番目の走査信号線に接続されており、第2の走査信号線駆動回路402は、液晶パネル500における偶数番目の走査信号線に接続されている。
まず第1の走査信号線駆動回路401は、ゲート用信号GS1に基づき、液晶パネル500における走査信号線を1水平走査期間ずつ1つ飛ばしに、すなわち奇数番目の走査信号線を順次選択するために各走査信号線に印加すべき走査信号G(1),G(3)、G(5),…を生成する。続いて第2の走査信号線駆動回路402は、ゲート用信号GS2に基づき、偶数番目の走査信号線を順次選択するために各走査信号線に印加すべき走査信号G(2),G(4)、G(6),…を生成する。このように全走査信号線のそれぞれを1つ飛ばしで順に選択するためのアクティブな走査信号の各走査信号線への印加を1垂直走査期間を周期として繰り返す。このような走査方式はインタレース駆動方式または飛び越し走査方式と呼ばれる。
液晶パネル500では、上記のようにして映像信号線に、映像信号線駆動回路300によってデジタル画像信号Daに基づく駆動用の映像信号S(1),S(2),S(3),…が印加され、走査信号線には、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402によって走査信号G(1),G(2),G(3),…が印加される。これにより液晶パネル500は、外部のCPU等から受け取った画像データDvの表す画像を表示する。
<1.2 表示制御回路>
図2は、上記の液晶表示装置における表示制御回路200の構成を示すブロック図である。この表示制御回路200は、入力制御回路20と表示メモリ21とレジスタ22とタイミング発生回路23とメモリ制御回路24とを備えている。
図2は、上記の液晶表示装置における表示制御回路200の構成を示すブロック図である。この表示制御回路200は、入力制御回路20と表示メモリ21とレジスタ22とタイミング発生回路23とメモリ制御回路24とを備えている。
この表示制御回路200が外部の映像ソースから受け取る画像データDvおよびアドレス信号ADwは、入力制御回路20により、画像データDAと表示制御データDcとに振り分けられ、画像データDAは表示メモリ21に書き込まれ、表示制御データDcはレジスタ22に書き込まれる。
タイミング発生回路(以下「TG」と略記する)23は、レジスタ22に保持される上記表示制御データに基づき、ソース用クロック信号SCK、ソース用スタートパルス信号SSP、ゲート用信号GS1,GS2、およびその他のタイミング信号を生成する。
メモリ制御回路24は、表示メモリ21の動作を制御する。この制御に応じて、液晶パネル500に表示すべき画像を表すデジタル画像信号Daが表示メモリ21から読み出され、表示制御回路200から出力される。このデジタル画像信号Daは、既述のように映像信号線駆動回路300に供給される。なお、この表示制御回路200は、図示されない液晶パネル500の交流化駆動のための極性反転のタイミングを決定する周知の制御信号を生成する。
<1.3 液晶パネル>
図3は、本実施形態における液晶パネル500の構成を示す模式図であり、図4は、この液晶パネルの一部(4つの画素に相当する部分)510の等価回路図である。
図3は、本実施形態における液晶パネル500の構成を示す模式図であり、図4は、この液晶パネルの一部(4つの画素に相当する部分)510の等価回路図である。
この液晶パネル500は、映像信号線駆動回路300に接続される複数の映像信号線Lsと、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に接続される複数の走査信号線Lgとを備え、当該複数の映像信号線Lsと当該複数の走査信号線Lgとは、各映像信号線Lsと各走査信号線Lgとが交差するように格子状に配設されている。そして、当該複数の映像信号線Lsと当該複数の走査信号線Lgとの交差点に対応して複数の画素形成部Pxがそれぞれ設けられている。各画素形成部Pxは、図4に示すように、対応する交差点を通過する映像信号線Lsにソース端子が接続されるとともに、対応する交差点を通過する走査信号線Lgにゲート端子が接続されたTFT(Thin Film Transistor)10と、そのTFT10のドレイン端子に接続された画素電極Epと、上記複数の画素形成部Pxに共通的に設けられた共通電極(「対向電極」ともいう)Ecと、上記複数の画素形成部Pxに共通的に設けられ画素電極Epと共通電極Ecとの間に挟持された液晶層とからなる。そして、画素電極Epと共通電極Ecとそれらの間に挟持された液晶層とにより画素容量Cpが形成される。なお、上記構成からわかるように、いずれかの走査信号線Lgに印加される走査信号G(k)がアクティブになると、その走査信号線が選択されて、その走査信号線に接続される(各画素形成部Pxの)TFT10が導通状態となり、そのTFT10に接続される画素電極Epには、駆動用映像信号D(j)が映像信号線Lsを介して印加される。これにより、その印加された駆動用映像信号D(j)の電圧(共通電極Ecの電位を基準とする電圧)が、その画素電極Epを含む画素形成部Pxに画素値として書き込まれる。
上記のような画素形成部Pxは、マトリクス状に配置されて画素形成マトリクスを構成し、これに伴い、画素形成部Pxに含まれる画素電極Epも、マトリクス状に配置されて画素電極マトリクスを構成する。ところで、画素形成部Pxの主要部である画素電極Epは、液晶パネルに表示される画像の画素と1対1に対応し同一視できる。そこで、以下では、説明の便宜上、画素形成部Pxまたは画素電極Epと画素とを同一視するものとし、「画素形成マトリクス」または「画素電極マトリクス」を単に「画素マトリクス」ともいう。
図3において、各画素形成部Pxに付されている“+”は、或るフレームにおいて当該画素形成部Pxを構成する画素液晶に(すなわち共通電極Ecを基準として画素電極Epに)正極性の電圧が印加されることを意味し、“-”は、当該フレームにおいて当該画素形成部Pxを構成する画素液晶に(すなわち共通電極Ecを基準として画素電極Epに)負極性の電圧が印加されることを意味し、これら各画素形成部Pxに付された“+”と“-”により、画素マトリクスにおける極性パターンが示される。図3に示すように本実施形態では、画素液晶への印加電圧の正負極性を垂直・水平方向に隣り合う画素マトリクス毎に反転させつつ1フレーム毎にも正負極性を反転させる駆動方式であるドット反転駆動方式が採用されている。なおこれに代えて、行毎に画素液晶への印加電圧の極性を反転させるライン反転駆動方式が採用されてもよい。
<1.4 走査信号線駆動回路の構成および動作>
図5は、第1の走査信号線駆動回路の詳細な構成を示すブロック図である。なお、第2の走査信号線駆動回路402の詳細な構成は、接続される走査信号線および与えられる信号の内容を除き、第1の走査信号線駆動回路401とほぼ同一の構成であるので、ここではその説明を省略する。
図5は、第1の走査信号線駆動回路の詳細な構成を示すブロック図である。なお、第2の走査信号線駆動回路402の詳細な構成は、接続される走査信号線および与えられる信号の内容を除き、第1の走査信号線駆動回路401とほぼ同一の構成であるので、ここではその説明を省略する。
図5に示される第1の走査信号線駆動回路401は、フリップフロップ回路などの双安定回路SR1~SRk(kは1≦k≦(n/2-1)の自然数であって、nは偶数)を含む2つのシフトレジスタ回路からなる。図5では、図を見やすくするために、2つのシフトレジスタ回路の範囲をそれぞれ示していないが、双安定回路SR1~SRkのうち、奇数番目の双安定回路からなるシフトレジスタ回路を、ここでは第1のシフトレジスタ回路と呼び、偶数番目の双安定回路からなるシフトレジスタ回路を、ここでは第2のシフトレジスタ回路と呼ぶ。
この第1の走査信号線駆動回路401には、ゲート用信号GS1が与えられる。このゲート用信号GS1は、ゲート用クロック信号GCK1,GCKB1,GCK3,GCKB3と、ゲート用スタートパルス信号GSP1,GSP3と、クリア信号CLR1,CLR3とを含む。また、第2の走査信号線駆動回路402には、ゲート用信号GS2が与えられる。このゲート用信号GS2は、ゲート用クロック信号GCK2,GCKB2,GCK4,GCKB4と、ゲート用スタートパルス信号GSP2,GSP4と、クリア信号CLR2,CLR4とを含むが、これらの信号については図6を参照して詳しく後述する。
双安定回路SRkは、セット端子SET、出力端子GOUT、リセット端子RESET、Low電源入力端子VSS、およびクロック入力端子CLK,CLKBを備えている。この双安定回路SRkの出力端子GOUTは、対応する走査信号線に与えられるべき走査信号G(k)を出力する。
またこの双安定回路SRk(ただしk≧3)において、セット端子SETには前々段の双安定回路SR(k-2)の出力信号である走査信号G(k-2)が入力される。さらに第1のシフトレジスタ回路の第1段である双安定回路SR1のセット端子SETにはゲート用スタートパルス信号GSP1が入力され、第2のシフトレジスタ回路の第1段である双安定回路SR2のセット端子SETにはゲート用スタートパルス信号GSP3が入力される。
またこの双安定回路SRk(ただしk≦n/2-3)において、セット端子SETには次々段の双安定回路SR(k+2)の出力信号である走査信号G(k+2)が入力される。さらに第1のシフトレジスタ回路の最終段である双安定回路SRk(k=n/2-2)のリセット端子RESETには、クリア信号CLR1が入力され、第2のシフトレジスタ回路の最終段である双安定回路SRk(k=n/2-1)のリセット端子RESETには、クリア信号CLR3が入力される。
また第1のシフトレジスタ回路に含まれる双安定回路SRkのクロック入力端子CLK,CLKBには、それぞれゲート用クロック信号GCK1,GCKB1が入力され、第2のシフトレジスタ回路に含まれる双安定回路SRkのクロック入力端子CLK,CLKBには、それぞれゲート用クロック信号GCK3,GCKB3が入力される。
また第1および第2のシフトレジスタ回路に含まれる双安定回路SRkのLow電源入力端子VSSには、双安定回路SRkにおける低電位側の電源電圧であるLow電源電圧が入力される。
なお、第2の走査信号線駆動回路402も同様の回路構成を有し、ゲート用信号GS1に含まれる信号に対応するゲート用信号GS2に含まれる同様の信号、すなわちゲート用クロック信号GCK1,GCKB1,GCK3,GCKB3と、ゲート用スタートパルス信号GSP1,GSP3と、クリア信号CLR1,CLR3とに代えて、ゲート用クロック信号GCK2,GCKB2,GCK4,GCKB4と、ゲート用スタートパルス信号GSP2,GSP4と、クリア信号CLR2,CLR4とが与えられるに過ぎないので、上記説明に代えて説明を省略する。このように、双安定回路および幹配線をガラス基板上に形成する場合、配線領域の増加は双安定回路の配列方向に対して垂直方向にわずかに大きくなるに過ぎない。
図6は、第1の走査信号線駆動回路401に関連する各信号の波形図である。なお、図中の波形は見やすくするため、また説明の便宜上、パルス幅が等しく記載されているが、実際にはゲート用スタートパルス信号は、ゲート用クロック信号のパルス幅よりも大きく、また無効期間等の周知の調整期間が設定される。
図6に示すように1フレーム期間は、奇数走査線選択期間と、偶数走査線選択期間とに2分されており、これらの選択期間の最初に、すなわち奇数走査線選択期間の最初にゲート用スタートパルス信号GSP1,GSP3が与えられ、偶数走査線選択期間の最初にゲート用スタートパルス信号GSP2,GSP4が与えられる。
まず奇数走査線選択期間では、ゲート用クロック信号GCK1がオン電位となり、このオン電位期間と重ならないように(オンにならないように)、ゲート用クロック信号GCK3がオン電位となる、という波形が繰り返されることにより、ゲート用スタートパルス信号GSP1,GSP3が交互にシフトされ、図5に示す双安定回路SRkの出力端子GOUTから走査信号G(k)が順番に、すなわち走査信号G(1),G(3),G(5),…が順に出力される(アクティブになる)。このことにより、奇数番目の走査信号線が順に選択される。そして奇数番目の走査信号線が全て選択され終わると、クリア信号CLR1,CLR3がアクティブになり、その後の偶数走査線選択期間中、ゲート用クロック信号GCK1,GCKB1,GCK3,GCKB3と、ゲート用スタートパルス信号GSP1,GSP3と、クリア信号CLR1,CLR3とは、オフ電位(非アクティブ)となる。
ここで、ゲート用クロック信号GCK1とゲート用クロック信号GCKB1(およびその他の対応するゲート用クロック信号)とは、図6に示すような、アクティブなクロックパルス期間(ここではHighレベル期間)が互いに重ならない相補的な位相関係となっている。また各ゲート用クロック信号のHighレベル側(アクティブ側)の電圧はVGHで、Lowレベル側(非アクティブ側)の電圧はVGLである。Low電源入力端子VSSに与えられるLow電源電圧は、このゲート用クロック信号のLowレベル側の電圧VGLに等しい。なお、ここではゲート用クロック信号GCK1とゲート用クロック信号GCK3とが互いに逆相の関係にあるが、一方のクロック信号のアクティブなクロックパルス期間が、他方のクロック信号の非アクティブな期間内に包含される関係(すなわちクロックデューティが1/2未満)である構成も可能である。
また偶数走査線選択期間では、ゲート用クロック信号GCK2がオン電位となり、このオン電位期間と重ならないように(オンにならないように)、ゲート用クロック信号GCK4がオン電位となる、という波形が繰り返されることにより、ゲート用スタートパルス信号GSP2,GSP4が交互にシフトされ、双安定回路SRkの出力端子GOUTから走査信号G(k)が順番に、すなわち走査信号G(2),G(4),G(6),…が順に出力される(アクティブになる)。このことにより、偶数番目の走査信号線が順に選択される。そして偶数番目の走査信号線が全て選択され終わると、クリア信号CLR2,CLR4がアクティブになり、その後の奇数走査線選択期間中、ゲート用クロック信号GCK2,GCKB2,GCK4,GCKB4と、ゲート用スタートパルス信号GSP2,GSP4と、クリア信号CLR2,CLR4とは、オフ電位(非アクティブ)となる。
図7は、以上のような走査信号線の選択および接続関係と各信号との関係を説明するための図である。この図7に示されるように、第1の走査信号線駆動回路401には、奇数番目の走査信号線が接続されており、第2の走査信号線駆動回路402には、偶数番目の走査信号線が接続されている。
また、第1の走査信号線駆動回路401に含まれる、奇数番目の双安定回路からなる第1のシフトレジスタ回路には、前述したようにゲート用クロック信号GCK1,GCKB1と、ゲート用スタートパルス信号GSP1と、クリア信号CLR1とが与えられる。また、この第1の走査信号線駆動回路401に含まれる、偶数番目の双安定回路からなる第2のシフトレジスタ回路には、ゲート用クロック信号GCK3,GCKB3と、ゲート用スタートパルス信号GSP3と、クリア信号CLR3とが与えられる。そして、これら第1および第2のシフトレジスタ回路には、上記奇数番目の走査信号線が交互に接続されているので、結局、奇数番目の走査信号線を順に選択する動作では、第1および第2のシフトレジスタ回路を交互に動作させるように、上記各信号が与えられる。
さらに、第2の走査信号線駆動回路402に含まれる、奇数番目の双安定回路からなる第1のシフトレジスタ回路には、ゲート用クロック信号GCK2,GCKB2と、ゲート用スタートパルス信号GSP2と、クリア信号CLR2とが与えられる。また、この第2の走査信号線駆動回路402に含まれる、偶数番目の双安定回路からなる第2のシフトレジスタ回路には、ゲート用クロック信号GCK4,GCKB4と、ゲート用スタートパルス信号GSP4と、クリア信号CLR4とが与えられる。なお、偶数番目の走査信号線の選択態様は、上記と同様である。
したがって、原則として第1の走査信号線駆動回路401の動作中は、第2の走査信号線駆動回路402の動作を停止させることができ、また逆に第2の走査信号線駆動回路402動作中は、第1の走査信号線駆動回路401の動作を停止させることができるので、装置全体としての消費電力を低減することができる。
また、第1の走査信号線駆動回路401に与えられる各ゲート用クロック信号、各ゲート用スタートパルス信号、およびクリア信号は、図6に示されるように(2つのシフトレジスタ回路に対応する)2系統の幹配線により図示されない表示制御回路から与えられる。したがって、一般的な1つのシフトレジスタ回路からなる従来の走査信号線駆動回路に比べて、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
また、前述したように、本実施形態では、画素液晶への印加電圧の正負極性を垂直・水平方向に隣り合う画素マトリクス毎に反転させつつ1フレーム毎にも正負極性を反転させる駆動方式であるドット反転駆動方式が採用されている。この駆動方式を採用しつつ上述したような飛び越し走査を行うと、1フレームに1度極性反転させるだけで1ドット反転駆動を実現することが可能となる。なお、このことはライン反転駆動方式が採用される場合も同様である。
図8は、このような1ドット反転駆動動作を説明するための図である。図8に示されるように、奇数番目の走査線が選択される時の駆動用の映像信号S(1),S(3),S(5),…の極性は正極性であり、映像信号S(2),S(4),S(6),…の極性は負極性であり、同様に水平方向に画素毎に交互に極性が反転される。さらに偶数番目の走査線が選択される時の駆動用の映像信号S(1),S(3),S(5),…の極性は負極性であり、映像信号S(2),S(4),S(6),…の極性は正極性であり、同様に水平方向に画素毎に交互に極性が反転される。さらに次のフレームではそれぞれが逆極性となる。このようにすれば、より表示品位の高いドット反転駆動を実現することができる。
<1.5 効果>
以上のように、本表示装置は、左右それぞれの走査信号線駆動回路にシフトレジスタ回路を2つずつ含み、それぞれのシフトレジスタ回路を異なる幹配線から与える信号で駆動するので、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。さらにこのような構成では、配線領域がわずかに増加するだけであるので、ガラス基板上に走査信号線駆動回路をモノリシックに形成する構成においても回路領域を大きく取ることなく、額縁領域を増加させないようにすることができる。さらにまた、上記ドット反転駆動を採用して高い表示品位を実現しつつ、映像信号の極性反転回数を1フレームあたり1回に抑制することができるので、このことによる消費電力の低減効果も得ることができる。
以上のように、本表示装置は、左右それぞれの走査信号線駆動回路にシフトレジスタ回路を2つずつ含み、それぞれのシフトレジスタ回路を異なる幹配線から与える信号で駆動するので、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。さらにこのような構成では、配線領域がわずかに増加するだけであるので、ガラス基板上に走査信号線駆動回路をモノリシックに形成する構成においても回路領域を大きく取ることなく、額縁領域を増加させないようにすることができる。さらにまた、上記ドット反転駆動を採用して高い表示品位を実現しつつ、映像信号の極性反転回数を1フレームあたり1回に抑制することができるので、このことによる消費電力の低減効果も得ることができる。
<2. 第2の実施形態>
<2.1 全体の構成および動作>
本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の構成は、図1に示す構成と同様であり、液晶パネル500の構成等も図3等と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。また、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に含まれるシフトレジスタ回路の構成も同様であるが、その動作がやや異なる。また、このことに関連して、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に接続される走査信号線が、第1の実施形態の場合とは異なっている。以下、図9を参照して詳しく説明する。
<2.1 全体の構成および動作>
本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の構成は、図1に示す構成と同様であり、液晶パネル500の構成等も図3等と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。また、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に含まれるシフトレジスタ回路の構成も同様であるが、その動作がやや異なる。また、このことに関連して、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に接続される走査信号線が、第1の実施形態の場合とは異なっている。以下、図9を参照して詳しく説明する。
図9は、走査信号線の選択および接続関係と各信号との関係を説明するための図である。前述した図7に示される構成とは異なり、この図9に示されるように、第1の走査信号線駆動回路401には、第1番目および第2番目の走査信号線を最初の1組として、2本1組の走査信号線が2本とばしで順に接続されており、第2の走査信号線駆動回路402には、第3番目および第4番目の走査信号線を最初の1組として、2本1組の走査信号線が2本とばしで順に接続されている。
また、第1の走査信号線駆動回路401に含まれる、奇数番目の双安定回路からなる第1のシフトレジスタ回路には、第1の実施形態の場合と同様にゲート用クロック信号GCK1,GCKB1と、ゲート用スタートパルス信号GSP1と、クリア信号CLR1とが与えられる。また、この第1の走査信号線駆動回路401に含まれる、偶数番目の双安定回路からなる第2のシフトレジスタ回路には、第1の実施形態の場合とは異なり、ゲート用クロック信号GCK2,GCKB2と、ゲート用スタートパルス信号GSP2、クリア信号CLR2とが与えられる。そして、これら第1および第2のシフトレジスタ回路には、上記1組に含まれる2本のうちの前の1本(すなわち上側の走査信号線)と後の1本(すなわち下の走査信号線)が交互に接続されている。
また、第2の走査信号線駆動回路402に含まれる、奇数番目の双安定回路からなる第1のシフトレジスタ回路には、第1の実施形態の場合とは異なりゲート用クロック信号GCK3,GCKB3と、ゲート用スタートパルス信号GSP3と、クリア信号CLR3が与えられる。また、この第2走査信号線駆動回路402に含まれる、偶数番目の双安定回路からなる第2のシフトレジスタ回路には、第1の実施形態の場合と同様に、ゲート用クロック信号GCK4,GCKB4と、ゲート用スタートパルス信号GSP4、クリア信号CLR4とが与えられる。そして、これら第1および第2のシフトレジスタ回路には、同様に上記1組に含まれる2本の走査信号線が1本ずつ交互に接続されている。
したがって、奇数番目の走査信号線を順に選択する動作では、第1の走査信号線駆動回路401に含まれる第1のシフトレジスタ回路と、第2の走査信号線駆動回路402に含まれる第1のシフトレジスタ回路とを交互に動作させるように、上記各信号が与えられる。また、偶数番目の走査信号線の場合には、同様に第1および第2の走査信号線駆動回路401,402に含まれる第2のシフトレジスタ回路を交互に動作させるように、上記各信号が与えられる。
したがって、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402を交互に動作するだけでなく、第1および第2の走査信号線駆動回路401,402において動作する双安定回路は、配列方向に1つ飛ばし(シフトレジスタの1段飛ばし)となる。そのため、動作中の双安定回路の位置が分散することから、単位面積当たりの電磁波の強さが減少する。したがって、第1の実施形態の場合よりも、さらに電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
<2.2 効果>
以上のように、本表示装置は、第1の実施形態の場合と同様に、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。さらに、第1の実施形態の構成よりも、動作中の双安定回路の位置が分散するため、さらに電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
以上のように、本表示装置は、第1の実施形態の場合と同様に、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。さらに、第1の実施形態の構成よりも、動作中の双安定回路の位置が分散するため、さらに電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
なお、第1の実施形態の場合と同様に、上記ドット反転駆動を採用して高い表示品位を実現しつつ、映像信号の極性反転回数を1フレームあたり1回に抑制することができるので、このことによる消費電力の低減効果も得ることができる。
<3. 第3の実施形態>
<3.1 全体の構成および動作>
本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置の構成は、図1に示す構成と同様であり、液晶パネル500の構成等も図3等と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。また、走査信号線駆動回路の構成も第1または第2の実施形態の構成と同様であるので、説明を省略する。
<3.1 全体の構成および動作>
本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置の構成は、図1に示す構成と同様であり、液晶パネル500の構成等も図3等と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。また、走査信号線駆動回路の構成も第1または第2の実施形態の構成と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態では、第1および第2の実施形態とは異なって、いわゆる時分割駆動方式が採用されており、液晶パネルにおける映像信号線Lsが3本を1組として複数組の映像信号線群にグループ化され、各映像信号線群(同一組となった3本の映像信号線Ls)は、同一組となった3個のアナログスイッチを介して映像信号線駆動回路300における1つの出力端子に接続される。このようにして、映像信号線駆動回路300の出力端子は、映像信号線群と1対1に対応付けられており、同一組となった3個のアナログスイッチを介して同一組の映像信号線群(3本の映像信号線Ls)に接続される。したがって、各組の3個のアナログスイッチは、切換スイッチを構成し、映像信号線駆動回路300における各出力端子をその出力端子に対応する映像信号線群内の3本の映像信号線に時分割的に接続する。
このように時分割的に駆動される場合、水平方向に隣り合う画素マトリクスの極性を反転させるためには、映像信号線駆動回路300の各出力端子の極性を1水平期間のうち第1から第2の期間と、第2から第3の期間と、第3の期間から次の第1の期間とでそれぞれ極性を反転させなければならないため、電力消費が増大し、映像信号線駆動回路300の駆動能力も大きく設定しなければならなくなる。そこで、画素液晶への印加電圧の正負極性を1行毎に反転させるとともに、水平方向に隣り合う画素マトリクスを3つ毎に反転させつつ1フレーム毎にも正負極性を反転させる駆動方式である3ドット反転駆動方式を採用する。
図10は、このような3ドット反転駆動動作を説明するための図である。図10に示されるように、奇数番目の走査線が選択される時の駆動用の映像信号S(1),S(2),S(3)の極性は正極性であり、映像信号S(4),S(5),S(6)の極性は負極性であり、同様に水平方向に3つの画素毎に極性が反転される。さらに偶数番目の走査線が選択される時の駆動用の映像信号S(1),S(2),S(3)の極性は負極性であり、映像信号S(4),S(5),S(6)の極性は正極性であり、同様に水平方向に3つの画素毎に極性が反転される。次のフレームでは上記極性がそれぞれ逆極性となっている。このようにすれば、より表示品位の高いドット反転駆動を実現することができる。
<3.2 効果>
以上のように、本表示装置は、時分割駆動方式が採用される場合にも、3ドット反転駆動方式を採用することにより、高品位の表示を保ちつつ、第1または第2の実施形態の場合と同様に、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
以上のように、本表示装置は、時分割駆動方式が採用される場合にも、3ドット反転駆動方式を採用することにより、高品位の表示を保ちつつ、第1または第2の実施形態の場合と同様に、1つの幹配線に接続される双安定回路の数が半分になり、かつクロック信号の周波数が低くなるため、消費電力をより低減することができ、また電磁妨害(EMI)の影響を抑制することができる。
<4. 変形例>
上記各実施形態では、シフトレジスタとして機能する双安定回路として、フリップフロップ回路を使用する例で説明したが、その他の双安定回路やラッチ回路(例えばDラッチ回路)など、周知の双安定回路で同様の動作を実現する回路を構成することもできる。
上記各実施形態では、シフトレジスタとして機能する双安定回路として、フリップフロップ回路を使用する例で説明したが、その他の双安定回路やラッチ回路(例えばDラッチ回路)など、周知の双安定回路で同様の動作を実現する回路を構成することもできる。
上記各実施形態では、信号がオン状態であるときにアクティブであるものとして説明したが、回路構成によってはオフ状態であるときにアクティブであってもよく、アクティブである信号の電位に特別な限定はない。
上記第1および第2の実施形態では、典型的には1ドット反転駆動方式が採用され、上記第3の実施形態では、3ドット反転駆動方式が採用されるが、ここでの反転駆動方式はライン反転駆動方式が採用されてもよいし、さらに高品位の表示が可能な、いわゆるnドット反転駆動方式(ここでのnは自然数)採用されてもよい。
上記各実施形態においては、極性反転駆動が必要となるために上記効果を得やすい液晶素子を使用したが、映像信号線を有するアクティブマトリクス型の表示装置であれば液晶素子に限らず、有機EL(Electro Luminescence)や、半導体LED(Light Emitting Diode)やFED(Field Emission Display)なども使用可能である。
本発明は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置などの表示装置およびその走査信号線駆動回路に適用されるものであって、特に低消費電力が要求される表示装置およびその走査信号線駆動回路に適している。
10 …TFT(薄膜トランジスタ)
200 …表示制御回路
300 …映像信号線駆動回路
401 …第1の走査信号線駆動回路
402 …第2の走査信号線駆動回路
500 …液晶パネル
Px …画素形成部(画素)
SCK …ソース用クロック信号
SSP …ソース用スタートパルス信号
GS1,GS2 …ゲート用信号
GSP1~GSP4 …ゲート用スタートパルス信号
CLR1~CLR4 …クリア信号
G(1)~G(n) …走査信号
GCK1~GCK4,GCKB1~GCKB4 …ゲート用クロック信号
200 …表示制御回路
300 …映像信号線駆動回路
401 …第1の走査信号線駆動回路
402 …第2の走査信号線駆動回路
500 …液晶パネル
Px …画素形成部(画素)
SCK …ソース用クロック信号
SSP …ソース用スタートパルス信号
GS1,GS2 …ゲート用信号
GSP1~GSP4 …ゲート用スタートパルス信号
CLR1~CLR4 …クリア信号
G(1)~G(n) …走査信号
GCK1~GCK4,GCKB1~GCKB4 …ゲート用クロック信号
Claims (6)
- アクティブマトリクス型の表示装置に備えられる複数の走査信号線のうち、第1の期間で奇数番目の走査信号線を対応する走査信号で順に駆動し、第2の期間で偶数番目の走査信号線を対応する走査信号で順に駆動する、飛び越し走査を行う走査信号線駆動回路であって、
前記複数の走査信号線を第1走査信号線群および第2走査信号線群の2つにグループ分けするとき、前記複数の走査信号線の一端側で前記第1走査信号線群に接続される第1の回路群と、
前記複数の走査信号線の他端側で前記第2走査信号線群に接続される第2の回路群と
備え、
前記第1の回路群は、前記第1走査信号線群に含まれる走査信号線の前記一端側に交互に接続される第1および第2のシフトレジスタ回路を含み、
前記第2の回路群は、前記第2走査信号線群に含まれる走査信号線の前記他端側に交互に接続される第3および第4のシフトレジスタ回路を含み、
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路のうちのいずれか2つは、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第1から第4までのシフトレジスタ回路のうちの残る2つは、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする、走査信号線駆動回路。 - 前記第1走査信号線群は、前記奇数番目の走査信号線のみを含み、
前記第2走査信号線群は、前記偶数番目の走査信号線のみを含み、
前記第1および第2のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第3および第4のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする、請求項1に記載の走査信号線駆動回路。 - 前記第1走査信号線群は、前記複数の走査信号線のうちの第1番目および第2番目の走査信号線を第1番目の組として、順に隣接する2つずつを1組とするとき、奇数番目の組の走査信号線のみを含み、
前記第2走査信号線群は、偶数番目の組の走査信号線のみを含み、
前記第1および第3のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第1の期間に前記奇数番目の走査信号線を順に駆動し、
前記第2および第4のシフトレジスタ回路は、それぞれ交互に、前記第2の期間に前記偶数番目の走査信号線を順に駆動することを特徴とする、請求項1に記載の走査信号線駆動回路。 - 前記第1から第4までのシフトレジスタ回路は、互いに異なる配線により、外部から制御信号および電源電位の少なくとも一方を与えられることを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の走査信号線駆動回路。
- 前記複数の走査信号線と、前記第1および第2の回路群とは、同一の基板上に一体的に形成されることを特徴とする、請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
- アクティブマトリクス型の表示装置であって、
請求項1に記載の前記走査信号線駆動回路と、
前記複数の走査信号線に交差するよう配置される複数の映像信号線と、
前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部と、
前記複数の画素形成部にデータ信号を伝送するため、前記複数の映像信号線を駆動する映像信号線駆動回路と
を備え、
前記映像信号線駆動回路は、前記第1の期間と前記第2の期間とで、前記複数の映像信号線に与えられる電圧の極性が反転するように駆動することを特徴とする、表示装置。
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