电容性负载充放电装置及具有该装置的液晶显示装置的制作方法

文档序号:2781442阅读:176来源:国知局
专利名称:电容性负载充放电装置及具有该装置的液晶显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置等显示器件中的像素充放电,尤其涉及能改善液晶显示装置的γ特性视场角依赖性的多像素驱动驱动方式的液晶显示装置中的像素充放电。本发明能适合用于液晶显示装置的充放电部分。
背景技术
液晶显示装置是具有高清晰、薄、轻和低耗电等优点的平面显示器件,近年来随着显示性能提高、生产能力提高和对其它显示器件的价格竞争力提高,市场规模快速扩大。
已有的普通双扭式向列相模式(TN模式)液晶显示装置进行取向处理,使具有正介电常数异向性的液晶分子的长轴对衬底的表面大致平行,而且液晶分子的长轴沿液晶层厚度方向在上下衬底之间扭转大致90度。对该液晶层施加电压时,液晶分子竖立成与电场平行,解除扭转取向(双扭取向)。TN模式的液晶显示装置通过利用电压造成的液晶分子取向变化带来的旋光性控制透射光量。
TN模式的液晶显示装置,其生产容限大,生产效率良好。反之,在显示性能方面,尤其是视场角方面,存在问题。具体而言,从斜向观测TN模式液晶显示装置的显示面时显示对比度显著降低,存在从斜向观测正面观测中能清楚看到黑至白多级灰度的图像时,灰度级之间亮度差显著不清楚的问题。而且,还有存在以下现象的问题显示的灰度特性翻转,正面观测中较暗的部分,在斜向观测中看到较亮(“灰度翻转现象”)。
近年来,作为改善这些TN模式液晶显示装置的视场角特性的液晶显示装置,开发了平面内切换模式(IPS模式)、多晶畴垂直成行模式(MVA模式)、轴对称取向模式(ASM模式)等。
这些新模式(宽视场角模式)的液晶显示装置都解决有关视场角特性的上述具体问题。即,不产生从斜向观测显示面时显示对比度显著降低或显示灰度翻转等问题。
然而,在液晶显示装置显示质量有进展的状况下,目前作为视场角特性的问题,新出现正面观测时的γ特性与斜向观测时的γ特性不同,即γ特性的视场角依赖性的问题。这里,γ特性是指显示亮度的灰度依赖性,γ特性在正向和斜向不同相当于灰度显示特性因观测方向而不同,所以在显示照片等图像时和显示电视广播时,尤其成问题。
γ特性的视场角依赖性的问题在MVA模式和ASM模式中比IPS模式显著。另一方面,IPS模式比MVA模式和ASM模式难以生产效率良好地制造正面观测时对比度高的液晶板。因此,尤其希望改善MVA模式和ASM模式液晶显示装置的γ特性视场角依赖性。
本申请的发明人作为改善上述γ特性视场角依赖性的方法,在作为日本国公开专利申请公报的专利公开2004-62146公报(2004年2月26日)提出多像素驱动方式。首先,参照


此多像素驱动方式。
多像素驱动方式是一种通过用亮度不同的2个以上的副像素构成一个显示像素改善视场角特性(γ特性视场角依赖性)的技术。首先简单说明其原理。
图11示出液晶显示板的γ特性(灰度(电压)-亮度)。图11中的实线是常规驱动方式(不将一个显示像素划分成多个副像素)中正面看的γ特性,这时获得最正常的可视性。图11中的虚线是常规驱动方式中从斜向看(斜视)的γ特性。这时,对正常辨认(即正面看的辨认)产生偏移。而且,判明该偏移量在亮度显示明和暗的部位小,在显示中间灰度的部位大。
多像素驱动方式进行显示控制,使1个显示像素中要取得目标亮度时,亮度不同的多个副像素的平均亮度变成目标亮度。而且,多像素驱动方式中,与进行常规驱动方式时相同地设定成取得最正常的可视性。另一方面,说明多像素驱动方式中的斜向可视性的设定。例如,要取得以往亮度偏移变大的中间灰度的目标亮度时,在各副像素进行亮度偏移小的明亮度附近区域和暗亮度附近区域的显示。于是,作为整个像素,由这些副像素亮度的平均取得中间灰度亮度,所以亮度偏移变小,从而取得图11中的点划线所示的液晶板γ特性。
接着,图12示出一例进行多像素驱动的液晶显示装置的组成。如图12所示,与一个显示像素对应的像素10划分成具有副像素电极18a、18b的副像素10a、10b。然后,副像素10a、10b分别连接TFT(Thin Film Transistor薄膜晶体管)16a、16b和辅助电容(CS)22a、22b。图12示出将一个像素划分成2个副像素的情况。图12是示出一例将一个像素划分成2个副像素时的像素结构的图,其中具体示出各副像素的面积大致相同,而且在纵向划分并配置副像素的结构。但多像素驱动的效应不限于图12的划分方法。各副像素除取为图12的大致面积相同外,也可使各副像素面积不同。具体而言,中间灰度显示状态下,能使亮度高的副像素的面积小于亮度低的副像素的面积,反之,也能使亮度高的副像素的面积大于亮度低的副像素的面积。根据改善视场角特性的观点,前者较佳。副像素的配置可做成以像素行的水平方向为基准轴,并且沿该轴配置。这时,副像素显示极性的分布成为点翻转状,因而在显示质量方面较佳。图17(a)、图17(b)示出遍及多个像素的副像素配置例。图17(a)、图17(b)中的○表示显示亮度高的副像素,○中的+、-标记表示像素的电方面的极性(相对于对置电极的电位,像素(副像素)的电位高时为+,低时为-)。
图17(a)是遵照图12的配置的情况,图17(b)是遵照上述较佳配置的情况。图17(a)中,中间灰度显示状态下,将亮度高的副像素配置成栅格状(像素与亮度高的副像素的亮度重心不一致,但以画面内的分散性高的状态进行配置)。亮度高的副像素中,显示极性关注+或-时,往行方向将亮度高的副像素配置成行状。即,亮度高的副像素的配置呈行翻转状。反之,图17(b)中,亮度高的副像素配置在像素的中心(像素与亮度高的副像素的亮度重心一致)。于是,亮度高的副像素的显示极性也呈现与像素的显示极性相同的的点翻转状态。根据这些状况,关于副像素的配置,可认为图17(b)优于图17(a)。
副像素的形状不限于长方形。尤其在MVA模式的情况下,也可为沿棱或缝隙划分的结构,即三角形、菱形等。这时,液晶板的开口率较佳(参考图17(c))。
TFT16a和TFT16b的栅极连接共同的(同一条)扫描线12,源极连接共同的(同一条)信号线14。辅助电容22a、22b分别连接辅助电容布线(CS线或总线)24a和辅助电容布线24b。
由电连接副像素电极18a和18b的辅助电容电极、电连接辅助电容布线24a和24b的辅助电容对置电极、以及设在它们之间的绝缘层(未示出)形成辅助电容22a和22b。辅助电容22a和22b的辅助电容对置电极具有相互独立,并且能分别从辅助电容布线24a和24b供给相互不同的辅助电容对置电压的结构。
图13(a)至图13(f)示出上述图12所示的液晶显示装置的驱动信号。图13(a)示出信号线14的电压波形Vs,图13(b)示出辅助电容布线24a的电压波形Vcsa,图13(c)示出辅助电容布线24b的电压波形Vcsb,图13(d)示出扫描线12的电压波形Vg,图13(e)示出副像素电极18a的电压波形Vlca,图13(f)示出副像素电极18b的电压波形Vlcb。这些图中的虚线示出对置电极(图12未示出)的电压波形COMMON(Vcom)。
首先,在时刻T1时,Vg的电压从Vg L变化到Vg H,从而TFT16a和TFT16b同时为导通状态(ON状态)。于是,将信号线14的电压Vs传给副像素电极18a、18b,对副像素10a、10b进行充电。同样,也分别对副像素的辅助电容22a、22b进行从信号线14的充电。
接着,在时刻T2时,Vg的电压从Vg H变化到Vg L,从而TFT16a和TFT16b同时为非导通状态(OFF状态)。于是,对副像素10a、10b和辅助电容22a、22b的充电结束,副像素10a和10b、辅助电容22a和22b都与信号线14电绝缘。此后,由于TFT16a、TFT16b具有的寄生电容等的影响造成的导入现象,各副像素电极18a、18b的电压Vlca、Vlcb分别降低大致相同的电压Vd,即Vlca=Vs-Vd,Vlcb=Vs-Vd。
这时,各辅助电容布线24a、24b的电压Vcsa、Vcsb如下。
Vcsa=Vcom-VadVcsb=Vcom+Vad在时刻T3,连接辅助电容22a的辅助电容布线24a的电压Vcsa从Vcom-Vad变化到Vcom+Vad,连接辅助电容22b的辅助电容布线24b的电压Vcsb从Vcom+Vad变化到Vcom-Vad。随着辅助电容布线24a和24b的电压变化,各副像素电极的电压Vlca、Vlcb分别变化如下。其中,K=CCS/(CLC(V)+CCS)。这里,CLC(V)是副像素10a、10b中液晶电容的静电容值,CLC(V)的值依赖于施加在副像素10a、10b的液晶层的有效电压(V)。CCS是辅助电容22a和22b的静电电容值。
Vlca=Vs-Vd+2×K×VadVlcb=Vs-Vd-2×K×Vad在时刻T4,Vcsa从Vcom+Vad变化到Vcom-Vad,Vcsb从Vcom-Vad变化到Vcom+Vad,Vlca、Vlcb从Vlca=Vs-Vd+2×K×Vad
Vlcb=Vs-Vd-2×K×Vad变化到Vlca=Vs-VdVlcb=Vs-Vd。
在时刻T5,Vcsa从Vcom-Vad变化到Vcom+Vad,Vcsb从Vcom+Vad变化到Vcom-Vad,Vlca、Vlcb从Vlca=Vs-VdVlcb=Vs-Vd变化到Vlca=Vs-Vd+2×K×VadVlcb=Vs-Vd-2×K×Vad。
Vcsa、Vcsb、Vlca、Vlcb交替重复上述T3、T5中的变化。前期T3、T5的重复间隔或相位可根据液晶显示装置的驱动方法(极性翻转方法等)和显示状态(闪烁、显示的粗糙感等)适当设定(例如作为上述T3、T5的重复间隔,可设定0.5H、1H或2H、4H、6H、8H、10H、12H、……等(1H是1水平写入时间))。将此重复连续进行到后续改写像素10时(即与T1等效的时间)。因此,各副像素电极的电压Vlca、Vlcb的有效值如下。
Vlca=Vs-Vd+K×VadVlcb=Vs-Vd-K×Vad于是,副像素10a、10b的液晶层上施加的有效电压V1、V2分别如下。
V1=Vlca-VcomV2=Vlcb+Vcom也即V1=Vs-Vd+K×Vad-VcomV2=Vs-Vd-K×Vad-Vcom因此,副像素10a和10b各自的液晶层上施加的有效电压之差ΔV12(=V1-V2)为ΔV12=2×K×Vad,可分别对副像素10a和10b施加相互不同的电压。
图14示出上述图12的组成的等效电路。由于对置电极COMMON的静电电容非常大,从液晶电容CLC的副像素电极18a、18b的对置电极连接点看对置电极COMMON内侧的阻抗非常大。因此,TFT16a、16b为阻断状态时,形成从辅助电容布线24a依次经过辅助电容22a、副像素10a的液晶电容CLC、副像素10b的液晶电容CLC和辅助电容22b到达辅助电容布线24b的串联电路。这样,从辅助电容布线24a流到辅助电容22a方的电流ia与从辅助电容布线24b流到辅助电容22b方的电流ib相等。电流反向时,两者也相等。
因此,如图15所示,当作将副像素10a的液晶电容CLC与副像素10a的液晶电容CLC串联,形成1个电容板(PANEL)。而且,当作电容板的两端串联辅助电容22a和辅助电容22b,并将该电路作为串联电路100,进行该串联电路100的充放电。但是,电容板的电极间的相当于所述P点的点固定为对置电极COMMON的电位Vcom。
通过图13(b)、(c)那样控制辅助电容布线24a、24b的电位,进行该串联电路100的充放电。为了产生辅助电容布线24a、24b的电位,图15中将4个双极性晶体管Tr1~Tr4用作开关。然后,一面切换正反方向,一面从高电位端电源VIN和低电位端电源GND流出所述串联电路100的充放电电流。晶体管Tr1是NPN型晶体管,集电极连接电源VIN。晶体管Tr2是PNP型晶体管,集电极连接电源GND。晶体管Tr1的发射极与晶体管Tr2的发射极相互连接。晶体管Tr3是NPN型晶体管,集电极连接电源VIN。晶体管Tr4是PNP型晶体管,集电极连接电源GND。晶体管Tr3的发射极与晶体管Tr4的发射极相互连接。所述串联电路100连接在晶体管Tr1、Tr2的发射极与晶体管Tr3、Tr4的发射极之间。
图13(b)、(c)中,在Vcsa>Vcsb的期间,晶体管Tr1、Tr4为导通状态,晶体管Tr2、Tr3为阻断状态,使电流往图中A方向流通。图13(b)、(c)中,在Vcsa<Vcsb的期间,晶体管Tr1、Tr4为阻断状态,晶体管Tr2、Tr3为导通状态,使电流往图中B方向流通。由于进行这些晶体管Tr1、Tr2和晶体管Tr3、Tr4的推挽动作,晶体管Tr1、Tr2的基极通过缓冲器101输入脉冲信号CS1,晶体管Tr3、Tr4的基极通过缓冲器102输入脉冲信号CS2。脉冲信号CS1和CS2是相位相反的信号。
图15的电路中,例如往A方向流通电流时,在晶体管Tr1、Tr4为导通状态的期间,辅助电容布线24a的电位逐渐升高,辅助电容布线24b的电位逐渐降低。因此,为了辅助电容布线24a、24b的电位Vcsa、Vcsb成为目的电位前使晶体管Tr1、Tr4保持导通状态,必须给这些晶体管的基极在晶体管Tr1上提供对发射极电位为规定值以上的高电位,在晶体管Tr4上提供对反射极电位为规定值以下的低电位。即,将脉冲信号CS1的脉冲电位取为比Vcsa的目标值大0.7V以上的电位,将脉冲信号CS2的脉冲电位取为比Vcsb的目标值小0.7V以上的电位。例如,将脉冲信号CS1的脉冲电位取为比Vcsa的目标值大0.7V的电位,将脉冲信号CS2的脉冲电位取为比Vcsb的目标值小0.7V的电位。于是,脉冲信号CS1、CS2的脉冲期间,在辅助电容布线24a、24b达到Vcsa、Vcsb的目标值的时间点,晶体管Tr1、Tr4变成阻断状态,从而完成充放电。
然而,在脉冲信号CS1、CS2的脉冲期间的初期,晶体管Tr1、Tr4的基极与发射极之间施加大电压,晶体管Tr1、Tr4的集电极电流在上述脉冲期间的初期非常大。而且,电流往A方向流通时,存在0<Vcsb的目标值<Vcsa的目标值<VIN(用电源符号代替电位符号使用)的大小关系,晶体管Tr1的集电极与发射极之间施加VIN-Vcsa的电压,晶体管Tr4的集电极与发射极之间施加VIN-0的电压。因此,晶体管Tr1、Tr4的集电极与发射极之间的电压在电流流通期间的初始端非常大,从而在所述脉冲期间的初始端,耗电非常大。而且,该耗电每单位时间产生的次数为Vcsa、Vcsb的频率的2倍。这样,使晶体管Tr1、Tr4中产生大发热,温度升高。晶体管Tr2、Tr3中也这样。
因此,为了解决此问题,考虑图16的组成。图16中,使用晶体管FET1~FET4,代替图15的晶体管Tr1、Tr4。晶体管FET1、FET3是P沟道型MOSFET,晶体管FET2、FET4是N沟道型MOSFET。此外,使用高电位端电源VH和低电位端电源VL,代替图15的电源VIN、GND。电源VH、VL的电位具有0<VL<VH<VIN(用电源符号代替电位符号使用)的大小关系。晶体管FET1的源极连接电源VH,晶体管FET2的源极连接电源VL。晶体管FET1的漏极与晶体管FET2的漏极相互连接。晶体管FET3的源极连接电源VH,晶体管FET4的源极连接电源VL。晶体管FET3的漏极与晶体管FET4的漏极相互连接。晶体管FET1、FET2的栅极输入脉冲信号GS1,晶体管FET3、FET4的栅极输入脉冲信号GS2。脉冲信号GS1和脉冲信号GS2相互反相。
在图16的组成的情况下,电流往A方向流通时,Vcsa的目标值=VH,Vcsb的目标值=VL,而电流往B方向流通时,Vcsa的目标值=VL,Vcsb的目标值=VH。脉冲信号GS1、GS2是达到该目的的通断信号,但这时在电流往A方向或B方向流通的脉冲期间,各晶体管的栅极与源极之间的电压固定为VH-GS1的脉冲电位、GS1的脉冲电位-VL、VH-GS2的脉冲电位、GS2的脉冲电位-VL。在脉冲期间的初期,各晶体管的漏极与源极之间施加作为电位VH、VL与辅助电容布线24a、24b的初始电位之差的较大电压,因而漏极电流变成适应栅极与源极之间的电压的大致固定的值,不管该电压的大小。然后,在A方向上,辅助电容布线24a的电位升高,同时辅助电容布线24b的电位降低。而且,在B方向上,辅助电容布线24a的电位降低,同时辅助电容布线24b的电位升高。结果,各晶体管的漏极与源极之间的电压变小,进入原来开关动作的区域,使漏极电流减小。由于电位关系存在0<VL<VH<VIN,在脉冲期间的初始端,晶体管FET1~FET4的漏极与源极之间的电压小于图15的晶体管Tr1~Tr4的集电极与发射极之间的电压。因此,如果将晶体管FET1~FET4的漏极电流抑制成小到某种程度,就能将晶体管FET1~FET4中的耗电抑制得小。因此,能抑制发热。
然而,图16的组成中,电源VL成为电流流入的一方的“吸入电源”,不顾是正极性电源。因此,随着用晶体管FET1~FET4连续进行充放电运作,对电源VL的静电电容不能忽略电源VL储存的正电荷的数量。这样,就产生电源VL的电位逐渐升高,不作为恒压源起作用的问题。形成这种事态,就不能正确控制辅助电源布线24a、24b的电位,从而不能正确控制副像素电极18a、18b的电位Vlca、Vlcb。

发明内容
本发明的目的在于提供一种在高电位端电源和低电位端电源双方使用同极性电源并正反双向切换电流方向地对电容性负载进行充放电时,能抑制发热同时还能使该电源的恒压功能稳定的电容性负载充放电装置和具有该装置的液晶显示装置。
为了达到上述目的,本发明的电容性负载充放电装置和具有该装置的液晶显示装置,在具有输出电位相互不同的多种恒压源和由多种恒压源进行充放电的电容性负载,所述电容性负载的某一加压端子连接1个所述恒压源作为高电位端电源,另一加压端子连接1个所述恒压源作为低电位端电源,从而进行所述充放电的电容性负载充放电装置中,所述恒压源具有正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源中的至少一方,并且包含范围为所述吸入电源和排出电源内的电源具有储存能量调整部,该调整部在所述吸入电源中对负方进行调整,至少废除本身的储存能量,在所述排出电源中对正方进行调整,至少补充本身的储存能量。
根据上述本发明,正极性且为吸入电源的恒压源中,利用储存能量调整,使供给该吸入电源的能量与从该吸入电源废除的能量平衡,则能使该吸入电源的输出电位稳定。负极性且为排出电源的恒压源中,使从该排出电源废除的能量与供给该排出电源的能量平衡,则能使该排出电源的输出电位稳定。
因此,如果进行加压端子切换的元件采用MOSFET,则正负双向切换电流方向,并对电容性负载进行充放电时,具有能抑制发热,同时还能使正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源的恒压功能稳定的效果。
为了解决上述课题,本发明的液晶显示装置具有包含所述电容性负载充放电装置的所述液晶显示元件。
根据上述发明,具有能实现多像素驱动的高显示质量的液晶显示装置的效果。
由下面所示记述会充分理解本发明的其它目的、特征和优点。在接着参照附图的说明中会明白本发明的优点。

图1示出本发明的实施方式,是示出像素充放电电路的组成的电路框图。
图2是对进行多像素驱动的液晶显示装置示出辅助电容布线的布设结构的俯视图。
图3是示出辅助电容布线的电压波形钝化状态的波形图。
图4(a)至4(e)是说明辅助电容布线的电位波形与扫描信号的关系用的波形图。
图5是示出对辅助电容布线的施加电压为4值信号时上述施加电压和辅助电容布线的电压波形钝化状态的波形图。
图6是示出指标R2/R1与能防止亮度不匀的定时容限的关系的曲线。
图7是示出指标R2/R1与图6的实验中调整成辅助电容布线振幅波形重叠带来的像素电压变化量为一定时的VHH、VH、VL、VLL的关系的曲线。
图8示出本发明的另一实施方式,是示出像素充放电电路的组成的电路框图。
图9是示出图8的像素充放电电路中辅助电容布线的电位变化与开关通断的关系的时序图。
图10是示出图8的像素充放电电路的进一步具体组成的电路框图。
图11是示出常规驱动和多像素驱动的灰度-亮度特性的曲线。
图12是示出进行多像素驱动的液晶显示装置的像素结构的图。
图13(a)至图13(f)对进行多像素驱动的液晶显示装置示出以往的驱动信号的波形图。
图14是示出图12的像素结构的等效电路的电路框图。
图15是示出图12的像素结构中进行充放电的组成的电路框图。
图16是示出图12的像素结构中进行充放电的另一组成的电路框图。
图17(a)和图17(b)是遍及多个像素配置副像素的例子,图17(c)是示出副像素形状的例子的俯视图。
图18示出本发明的实施方式,是示出图1的像素充放电电路变换例的组成的电路框图。
图19示出本发明的实施方式,是示出图10的像素充放电电路的第1变换例的组成的电路框图。
图20示出本发明的实施方式,是示出图10的像素充放电电路的第2变换例的组成的电路框图。
图21示出本发明的实施方式,是示出图10的像素充放电电路的第3变换例的组成的电路框图。
图22示出本发明的实施方式,是示出图10的像素充放电电路的第4变换例的组成的电路框图。
具体实施例方式
实施方式1说明一本发明实施方式如下。
图1对本发明实施方式的液晶显示装置的像素充放电电路(电容性负载充放电装置)1的组成示出1个像素部分的组成。带有与上述图15和图16相同的符号的构件只要无具体预先通知,就具有相同的功能。
像素充放电电路1具有串联电路100、辅助电容布线24a和24b、2种电源VH和VL、开关SW1~SW4以及储存能量调整部2。串联电路100是电容性负载,辅助电容布线24a是第1辅助电容布线,辅助电容布线24b是第2辅助电容布线。
像素充放电电路1中,将开关SW1和开关SW2串联在电源VH和电源VL之间,并将开关SW1取为电源VH方。然后,由辅助电容布线24a连接开关SW1与开关SW2的连接点Q1和串联电路100的辅助电容22a方的端子。又将开关SW3和开关SW4串联在电源VH和电源VL之间,并将开关SW3取为电源VH方。然后,由辅助电容布线24b连接开关SW3与开关SW4的连接点Q2和串联电路100的辅助电容22b方的端子。上述连接点Q1、Q2为串联电路100的两个加压端子。图1的各电源VH和各电源VL是相同的电源。
开关SW1和开关SW2进行推挽动作,开关SW3和开关SW4进行推挽动作。开关SW1和开关SW4同时成为导通状态和阻断状态,开关SW2和开关SW3同时成为导通状态和阻断状态。电源VH是高电位端恒压源,电源VL是低电位端恒压源,两者均为正极性电源。即,用VH代替电源VH的电位使用,用VL代替电源VL的电位使用时,VH>VL>0。开关SW1、SW4为导通状态,并且开关SW2、SW3为阻断状态时,如图中A方向所示,连接点Q1连接电源VH,同时连接点Q2连接电源VL,使电流在电源VH→连接点Q1→辅助电容布线24a→串联电路100→辅助电容布线24b→连接点Q2→电源VL的通路上流通。开关SW2、SW3为导通状态,并且开关SW1、SW4为阻断状态时,如图中B方向所示,连接点Q1连接电源VL,同时连接点Q2连接电源VH,使电流在电源VH→连接点Q2→辅助电容布线24b→串联电路100→辅助电容布线24a→连接点Q1→电源VL的通路上流通。
这样,像素充放电电路1中,在连接点Q1与连接点Q2之间交替切换连接电源VH的串联电路100的加压端子和连接电源VL的串联电路100的加压端子。
如图1所示,用与GND之间的静电电容C1表示电源VL。而且,此静电电容C1连接所述储存能量调整部2。储存能量调整部(储存能量调整手段)2具有电源V in和GND、开关SW11和SW12、脉冲电源2a、缓冲器2b以及线圈L1。储存能量调整部2中,将开关SW11和开关SW12串联,并将开关SW11取为电源V in方。用V in代替电源V in的电位使用时,具有V in≥VL的关系。开关SW1、SW2的控制端子从脉冲电源2a通过缓冲器2b共同输入作为通断信号的脉冲信号,并且开关SW11和开关SW12中一方为导通状态时,另一方为阻断状态。由来自脉冲电源2a的上述脉冲信号的工作状态决定开关SW11和开关SW12的导通工作状态。所述线圈L1连接静电电容C1的正极性方端子和开关SW11与开关SW12的连接点。此线圈L1使开关SW11为导通状态时从电源V in流入到静电电容C1的正极性方端子的电流和开关SW12导通时从静电电容C1的正极性方端子流出到电源GND的电流平滑。静电电容C1能以这种方式从电源V in接收能量或将能量废弃到电源GND,并且利用线圈L1的电流平滑作用,使该能量的收废运作平缓。
上述组成的像素充放电电路1中,使辅助电容布线24a、24b的电位如上述图13(a)、图13(c)的电位Vcsa、Vcsb那样变化时,形成电源VH的电位VH等于电位Vcsa、Vcsb的高电平,电源VL的电位VL等于电位Vcsa、Vcsb的低电平。开关SW1~SW4用MOSFET构成。这样,流通串联电路100的充放电电流,则A方向流通时和B方向流通时,都形成电源VL的静电电容C1的正极性方端子上连续储存正电荷的电流,所以电源VL成为吸入电源。因此,使静电电容C1的储存电荷保持原样,则电源VL的输出电位一直升高,但本实施方式通过用储存能量调整部2调整作为静电电容C1的储存能量的静电能量,调整静电电容C1的输出电位。可通过利用脉冲信号适当设定储存能量调整部2的开关SW11、SW12的导通工作状态和通断周期,使从静电电容C1的正极性方端子通过线圈L1和开关SW12废弃的能量大于从电源V in通过开关SW11和线圈L1供给静电电容C1的能量。于是,能使以它们之差表示的废弃能量与从串联电路100供给静电电容C1的能量平衡。
这样,本实施方式中,像素充放电电路1具有储存能量调整部2,该调整部2通过在开关SW11、SW12的适当的导通期间废弃串联电路100供给电源VL并且增加的静电能量,对负方调整电源VL的静电能量。利用此静电能量调整,使供给电源的能量与从电源VL废弃的能量平衡,则能使又是正极性电源又是吸入电源的电源VL的输出电位稳定。因此,如果进行加压端子切换的开关SW1~SW4采用与图16相同的MOSFET,则正负双向切换电流方向,并对串联电路100进行充放电时,又能抑制发热,又能使电源VL的恒压功能稳定。
结果,能在改善γ特性视场角依赖性的2值驱动的多像素像素驱动方式的液晶显示元件中,正确控制各副像素的电位。
本实施方式中,将恒压源取为输出电位相互不同的的2种恒压源,但可具有输出电位相互不同的多种恒压源。又,虽然储存能量调整部2对负方调整静电电容C1的储存能量,但形成能进一步对正方进行调整也可。只要能对负方进行调整即可。
作为具有储存能量调整部的恒压源,也可以是负极性且为排出电源的电源。例如,作为恒压源,具有2种负极性电源时的高电位端电源为上述排出电源。在负极性的排出电源的情况下,储存能量调整部只要能至少补充排出电源的储存能量,并且对正方进行调整即可。利用储存能量调整,使从该排出电源废弃的能量与供给该排出电源的能量平衡,则能使又是负极性电源又是排出电源的电源的输出电位稳定。因此,进行加压端子切换的开关元件采用MOSFET,则正负双向切换电流方向,并对电容性负载进行充放电时,又能抑制发热,又能使电源的恒压功能稳定。
图18是图1的像素充放电电路1的变换例,示出具有储存能量调整部的恒压源是负极性且为排出电源的电源时的像素充放电电路(电容性负载充放电装置)1a的组成。像素充放电电路1a在图1的像素充放电电路1中将储存能量调整部2的电源V in当作GND,具有将GND取为电源V in的储存能量调整部(储存能量调整手段)20。其组成又将电源VH取为与电源V in之间的静电电容C2,在储存能量调整部20的输出端子上连接静电电容C2的正极性方端子。其中,V in≤VL<VH<0的关系成立。即,电源VH是作为高电位端电源而且排出电源的负极性电源,电源VL是作为低电位端电源的负极性电源。
也可分别包含多种正极性电源和负极性电源,并且具有正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源两者。
作为进行充放电的电容性负载,也考虑液晶显示装置的对置电极COMMON。这时,可用图1的开关SW1、SW2的电路或开关SW3、DW4的电路将连接点Q1或Q2连接到对置电极COMMON。由此,能仅用同极性电源稳定地进行通过使对置电极COMMON的电位变化进行的交流驱动。
使用本实施方式的像素充放电电路1,则能实现多像素驱动的高显示质量的液晶显示装置。
实施方式2上述已有的组成(图13(a)至图13(f)的驱动)在大型、高清晰液晶显示装置中,整个显示画面显示一定灰度(中间灰度级)时,出现产生横条纹状亮度不匀的问题。参照图2和图3说明该横条纹状的产生原因如下。
图2是示出液晶显示装置中的驱动用驱动器和辅助电容布线的配置关系的俯视图。
如图2所示,大型、高清晰液晶显示装置中,一般在驱动显示区的扫描线12(图12)和信号线(图12)用的栅极驱动器30和源极驱动器32使用划分的多个驱动器。图2中省略示出扫描线12和信号线14。
全部辅助电容布线24a连接辅助电容主线34a,并且从多个部位的输入点将电压Vcsa输入到辅助电容主线34a。通常在划分配置的栅极驱动器30之间设置该电压Vcsa的输入点。图2中,示出对辅助电容布线24a施加辅助电容电压Vcsa用的组成,用该组成也对辅助电容布线24b施加辅助电容电压Vcsb。
这里,上述图2所示的组成中,与靠近电压Vcsa的输入点的辅助电容布线24a相比,远离电压Vcsa输入点的辅助电容布线24a受相邻辅助电容布线间产生的寄生电容等电负载的影响。因此,如图3所示,电压波形中波形钝化加大。图3中,实线表示在输入点提供的辅助电容布线的驱动波形,虚线表示输入点附近的辅助电容布线24a的电压波形,点划线表示远离输入点的辅助电容布线24a的电压波形。
这样,各辅助电容布线24a的电压波形因离开输入点的距离而不同的情况下,在TFT的栅极受阻断的定时,各辅助电容布线24a的电位不同。如上文所述,对各像素充电的电荷受辅助电容布线24a的电位影响,因而各辅助电容布线24a的电位偏差形成充电量的偏差(这里所说的“充电量偏差”与适合显示灰度的充电量的不同有区别),从而产生横条纹状亮度不匀。具体而言,与靠近电压Vcsa的输入点的辅助电容布线24a对应的行中,产生与其它行亮度大为不同的横条纹。
因此,下面对进行多像素驱动的液晶显示装置首先说明防止产生横条纹状亮度不匀的技术,然后说明串联电路100的充放电。
根据图4(a)至图4(e)说明第1组成如下。第1组成的液晶显示装置是进行多像素驱动的,其驱动信号具有特征。于是,能假设器件的组成本身与已有液晶显示装置的组成(即图12和图2所示的组成)相同。因此,第1组成中,设液晶显示装置的组成与图12和图2所示的组成相同,并且用这些附图的参考符号进行说明。
首先,第1组成的液晶显示装置的驱动信号中,与上述图13(a)至图13(f)所示的驱动信号的不同点在于,以扫描线12的扫描信号(电压波形Vg)的阻断定时为基准,控制对辅助电容布线24a和24b的输入信号(电压波形Vcsa和Vcsb)的相位。即,图13(a)所示的信号线14的电压波形Vs、图13(d)所示的扫描线12的电压波形Vg的关系与已有技术相同。
下面参照图4(a)至图4(e)说明第1组成的液晶显示装置中防止产生横条纹状亮度不匀的方法。图4(a)示出在输入点提供的辅助电容布线的驱动波形(图中用实线表示)、输入点附近的辅助电容布线24a(图2的A点)的电压波形(图中用虚线表示)和远离输入点的辅助电容布线24a(图2的B点)的电压波形(图中用点划线表示)。图4(b)是为了比较而示出的扫描信号,与图13(d)的Vg对应。图4(c)是用图4(b)的扫描信号阻断TFT元件时液晶层像素电极上叠加图4(a)的虚线或点划线所示的辅助电容布线的振荡电压的电压波形,与图13(e)至图13(f)对应。图4(d)是第1组成的液晶显示装置的扫描信号。图4(e)用图4(d)的扫描信号阻断TFT元件时液晶层像素电极上叠加图4(a)的虚线或点划线所示的辅助电容布线的振荡电压的电压波形,与图13(e)至图13(f)对应。
图4(a)至图4(d)中,为了方便,对一个辅助电容电压波形示出2种扫描信号波形,但实际的液晶显示装置中,与信号线电压波形Vs联动地决定扫描信号波形,不能改变扫描信号波形。因此,进行以所述扫描信号的阻断定时为基准的辅助电容布线电压波形相位的优化时,以改变辅助电容布线的电压的方式进行。
首先,考察利用图4(b)所示的扫描信号进行驱动控制的情况。使用图4(b)所示的扫描信号时,在阻断某扫描线12的扫描信号的情况下,从信号线14切断该扫描线12连接的全部像素,决定充电量。还判明该扫描信号的阻断定时上,靠近输入点的辅助电容布线24a与远离输入点的辅助电容布线24a,其电位相差Vα。这时,根据图4(c),叠加辅助电容布线振荡电压后的像素电极有效电压在虚线(与靠近输入点的辅助电容布线24a对应的像素电极电压)和点划线(与远离输入点的辅助电容布线24a对应的像素电极的电压)上也相差其有效电压(各虚线和点划线的直线所示的电压)值Vα。因此,辅助电容布线的电位差Vα被反映为各扫描线连接的副像素的液晶电容上施加的电压差,即副像素的亮度差,从而成为横条纹状亮度不匀的原因。
另一方面,图4(a)中也如所示的那样,靠近输入点的辅助电容布线24a的像素电极的电压波形(虚线)和远离输入点的辅助电容布线24a的像素电极的电压波形(点划线)在各翻转周期的期间存在1处交点,即存在Vα为零的定时。于是,如图4(d)所示,第1组成的液晶显示装置,其特征为使这些电压波形的交点(即辅助电容布线电位相等的相位定时)符合各扫描线的阻断定时。这时,根据图4(e),叠加辅助电容布线的振荡电压后的有效电压相当于虚线(与靠近输入点的辅助电容布线24a对应的像素电极的电压)和点划线(与远离输入点的辅助电容布线24a对应的像素电极的电压)。因而,其有效电压(各虚线和点划线的直线的电压(两条直线重合))相符。这样,不产生所述横条纹状亮度不匀。
综上所述,第1组成的液晶显示装置中,如图4(a)和图4(d)所示,通过使扫描信号的阻断定时符合辅助电容布线电位变成相等的相位定时,能消除各扫描线连接的副像素的液晶电容上施加的电压差。因而,能防止产生横条纹状亮度不匀。
接着,说明第2组成。上述第1组成在驱动辅助电容布线用的信号中使用2值振荡电压,但将该组成用于实际液晶显示装置时,存在下面的课题。
即,从图4(a)可知,在靠近输入点的辅助电容布线24a的像素电极的电压波形(虚线)和远离输入点的辅助电容布线24a的像素电极的电压波形(点划线)的交点附近,电压波形的倾斜大。这时,基于扫描信号下降沿的TFT栅极阻断定时略为偏离上述交点,就在各辅助电容布线产生电位差。结果,产生横条纹状亮度不匀。即,控制辅助电容布线电位变成相等的定时用的定时容限非常小。具体而言,发明人等用大型高清晰液晶显示装置研究的结果中,能消除上述亮度不匀的定时的定时容限为0.13μs左右。
这样,辅助电容布线电位变成相等的相位定时的定时容限极小的情况下,考虑各液晶显示装置的特性偏差时,不可缺少使栅极阻断定时符合在所述定时容限内用的调整工序。因此,产生使生产效率降低的问题。而且,即使将辅助电容布线电位变成相等的相位定时调整到定时容限内,所述定时也因器件使用环境(温度等)而变动,有可能不防止产生亮度不匀。
反之,第2组成的液晶显示装置具有的特征为其组成用于通过扩大能消除上述亮度不匀的栅极阻断定时的定时容限,消除上述缺陷。因此,如图5所示,第2组成的液晶显示装置,其特征为在驱动所述辅助电容布线用的信号中,使用4值振荡电压。即,第2组成中,驱动辅助电容布线用的信号是VHH、VH、VL、VLL(VHH>VH>VLL>VL>0)的4值依次变化的信号。图5中,用实线表示在输入点(图2的S点)提供辅助电容布线的驱动波形,用虚线表示靠近输入点的辅助电容布线24a(图2的A点)的电压波形,用点划线表示远离输入点的辅助电容布线24a(图2的B点)的电压波形。
将驱动辅助电容布线用的信号取为上述图5所示的4值信号时,必然能将靠近输入点(图2的S点)的辅助电容布线24a(图2的A点)的电压波形与远离输入点的辅助电容布线24a(图2的B点)的电压波形的交点设定在电压VHH与VH之间和电压VLL与VL之间。
其原因在于,与远离输入点的辅助电容布线24a的电压变化相比,靠近输入点的辅助电容布线24a的电压波形变化急剧,从而每单位时间的电压上升量、下降量的偏差大。因此,在VL至VHH的电压变化(上升方向的电压变化)结束的时间点,靠近输入点的辅助电容布线24a的电压波形(图中用虚线表示)到达高于远离输入点的辅助电容布线24a(图中用点划线表示)的电压。其后,在VHH至VH的电压变化(下降方向的电压变化)结束的时间点,能使靠近输入点的辅助电容布线24a的电压波形(图中用虚线表示)到达低于远离输入点的辅助电容布线24a(图中用点划线表示)的电压。即,在VHH至VH的电压变化(下降变化)的过程中,远离输入点的辅助电容布线24a(图中用点划线表示)与靠近输入点的辅助电容布线24a的电压波形(图中用虚线表示)交叉。而且,此交点附近,电压波形的倾斜比使用图4(a)至图4(e)所示的2值信号时小。结果,控制栅极阻断定时用的定时容限变大。
其原因在于,多像素驱动中,辅助电容布线上的振荡电压波形对施加到液晶层的电压的影响一定时,与用图3所示的矩形波的电压变化量(振幅)相比,用图5所示的4值波形时从VHH至VH的电压变化(产生所述虚线与点划线的电压波形的交叉点的电压变化区的电压变化量)小。这样,在所述电压波形交叉点附近的时刻的电压倾斜,用图5的4值波形的比用图3的矩形波的平缓。第2组成积极有效利用此必然现象。
本申请的发明人用与所述第1组成相同的大型高清晰液晶显示装置,而且以相同的评价基准进行研究的结果,确认能消除亮度不匀的定时容限扩大到比使用2值信号时的0.12μs大约9倍的1.2μs左右。
这样,第2组成的液晶显示装置通过扩大定时容限,能省略使辅助电容布线电位变成相等的相位定时符合在所述定时容限内用的调整工序,从而能避免生产效率降低的问题。即使因器件的使用环境(温度等)变动,也能无损于防止灰度不匀的效果。
进一步详细说明上述驱动波形的较佳例。如图6所示,第2组成中,将辅助电容布线驱动信号中电压VL至电压VHH的上升电位变化量取为R1,电压VH至电压VLL的下降电位变化量取为D1,电压VHH至电压VH的下降电位变化量取为D2(<D1),电压VLL至电压VL的上升电位变化量取为R2(<R1)。电位变化量R1、R2、D1、D2表示电位变化前后的电位差绝对值。
这里,将R1/R2用作定量评价第2组成的效果的指标。第2组成中,设R1与D1的电压变化量相等,R2与D2的电压变化量相等。在以往的2电位波形的情况下,设R2和D2分别为0,R2/R1(=D2/D1)=0。由于即使决定作为上述指标的R2/R1,也不唯一地决定R1、R2、D1、D2的值,进行调整,使采用振幅4Vpp的2电位波形时64/255的亮度相同,即调整成辅助电容布线振幅波形重叠的像素电压变化量一定。当然,也用64/255灰度进行条纹状亮度不匀的评价。4值电压波形的VHH、VH、VL、VLL各电压的施加时间均取为相同的时间。
图6是示出上述指标R2/R1与能防止亮度不匀的定时容限的关系的曲线。此曲线示出用使指标R2/R1变化的多种信号以实验方式求出的结果,根据显示画面的目视结果判断亮度不匀的防止。
从图6判明通过加大指标R1/R2,使能防止亮度不匀的定时容限扩大。即,可知为了尽可能扩大定时容限,适当设定指标R2/R1的值是有效的。具体而言,判明R2/R1的值等于或大于0,有效;等于或大于0.2,其效果显著;等于或大于0.5,取得大效果。发明人等的实验中,是R2/R1在0~0.6的范围变化,并进行实验(图中·为实验点)。这时,取得最大效果的是R2/R1=0.6。实验中将R2/R1限定在0~0.6的范围是依赖于驱动电路输出电压的范围的,并非第2组成本质上的限制。
图6中,在时间进行实验的指标R2/R1的范围(图中用实线表示)通过加大指标R2/R1,使定时容限扩大。然而,如图中虚线所示,还预计加大指标R2/R1的范围中定时容限会变小。其原因在于,预测R2/R1的值变大时,R2(或D2)的变化量加大,图5所示的虚线与点划线的交点附近的波形倾斜再次急剧变化。
图7示出图6的实验中调整成辅助电容布线振幅波形重叠造成的像素电压变化量一定时的VHH、VH、VL、VLL的值。根据图4,作为取得第2组成的效果的条件的VHH>VH>VL>VLL的关系成立的R2/R1的值大致为0~1的范围。
这样,从图6和图7的效果判明以下情况取得第2组成的效果的R2/R1的值为等于或大于0、等于或小于1,显著取得第2组成的效果的R2/R1的值为等于或大于0.2、等于或小于1,更显著取得第2组成的效果的R2/R1的值为等于或大于0.5、等于或小于1。
第2组成中,使4值电压波形的VHH、VH、VL、VLL各电压的施加均为相同的时间,但第2组成的效果不限于此。然而,判明较佳的条件是使4值电压波形的VHH、VH、VL、VLL各电压的施加时间均为相同的时间,即辅助电容布线24a的波形取为对R1(或D1)的电压变化响应的时间与对D2(或R2)的电压变化响应的时间相等,其理由如下。下面,参照图7进行考虑。对R1(或D1)的电压变化响应的时间比对D2(或R2)的电压变化响应的时间短时,由于R1(或D1)的电压变化,发生辅助电容布线上的电压达不到等于或大于VH(或小于或等于VL)的电压的事态。此情况下,在作为第2组成的本质性作用的响应D2(或R1)的电压变化时,必然不产生靠近输入点方的辅助电容布线24a的电压波形(图中用虚线表示)与远离输入点的辅助电容布线24a(图中用点划线表示)交叉的现象。反之,响应D2(或R2)的电压变化的时间比响应R1(或D1)的时间短的情况下,也由于辅助电容布线上的电压响应D2(或R2)的电压变化的时间短,在作为第2组成的本质性作用的响应D2(或R1)的电压变化时,必然不产生靠近输入点方的辅助电容布线24a的电压波形(图中用虚线表示)与远离输入点的辅助电容布线24a(图中用点划线表示)交叉的现象。因此,第2组成中,使VHH、VH、VL、VLL各电压的施加时间均为相同的时间。即,最好使辅助电容布线24a的波形取为对R1(或D1)的电压变化响应的时间与对D2(或R2)的电压变化响应的时间相等。
又,第2组成的液晶显示装置中,副像素的形状和划分的面积比无专门限定。例如,对于显示画面,存在副像素的形状不是矩形为佳的情况;对于改善视场角的效果,划分成显示亮度高的像素面积小比划分比取为均等划分好。
综上所述,根据第2组成,在全部辅助电容布线的电位变成相等的相位定时附近,即在电压波形钝化小的辅助电容布线电压波形与电压波形钝化大的辅助电容布线电压波形的交点附近,能使电压变化平缓。因此,能将各副像素与信号线之间连接的开关元件的阻断定时的定时容限取大,便于控制该定时。
接着,说明上述第2组成的液晶显示装置中的串联电路100。
图8对第2组成的液晶显示装置的像素充放电电路(电容性负载充放电装置)51的组成示出1像素部分的组成,带有与上述图15和图16相同的符号的构件只要无具体预先通知,就具有相同的功能。
像素充放电电路51具有串联电路100、辅助电容布线24a和24b、4种作为恒压源的电源VHH、VH、VL和VLL、开关SW51~SW58以及储存能量调整部52和53。
像素充放电电路51中,将开关SW51和开关SW52串联在电源VHH和电源VLL之间,并将开关SW51取为电源VHH方。然后,由辅助电容布线24a连接开关SW51与开关SW52的连接点Q51和串联电路100的辅助电容22a方的端子。又将开关SW53和开关SW54串联在电源VH和电源VL之间,并将开关SW53取为电源VH方。然后,由辅助电容布线24a连接开关SW53与开关SW54的连接点Q52和串联电路100的辅助电容22a方的端子。又将开关SW55和开关SW56串联在电源VHH和电源VLL之间,并将开关SW55取为电源VHH方。然后,由辅助电容布线24b连接开关SW55与开关SW56的连接点Q53和串联电路100的辅助电容22b方的端子。又将开关SW57和开关SW58串联在电源VH和电源VL之间,并将开关SW57取为电源VH方。然后,由辅助电容布线24b连接开关SW57与开关SW58的连接点Q54和串联电路100的辅助电容22b方的端子。由此,连接点Q51~Q58为串联电路100的加压端子。
储存能量调整部(储存能量调整手段)52用与图1相同的组成,设在电源VLL中,储存能量调整部(储存能量调整手段)53用与图1相同的组成,设在电源VH中。但是,根据各电源设定线圈L1的元件常数和电压V in的大小、来自脉冲电源2a的脉冲的工作状态和周期等。图8中,各电源VHH、电源VH、电源VL和电源VLL是相同的电源。各电源的电位高低关系是VHH>VH>VL>VLL,全部是正极性电源。其中电源VHH、VH是高电位端电源,电源VL、VLL是低电位端电源。电源VHH是第1高电位端电源,电源VH是第2高电位端电源,电源VLL是第1低电位端电源,电源VL是第2低电位端电源。由高电位端电源中的一个和低电位端电源中的一个进行串联电路100的充放电,这里由电源VHH和电源VLL的组合以及电源VH和电源VL的组合进行充放电。但是,第2组成中利用对电源的连接顺序的特征,后文将说明,从作为第1高电位端电源的电源VHH通过串联电路100使电流流到作为第1低电位端电源的电源VLL。然而,从作为第2高电位端电源的电源VH通过串联电路100到第2低电位端电源的电源VL,不流通电流;电流从电源VL通过串联电路100流到电源VH。
如上文所述,像素充放电电路51中,使辅助电源布线24a的电路Vcsa如图5那样变化,将辅助电容布线24b的电位Vcsb取为以对置电极COMMOM的电位为中心的图5的翻转电位,图9示出电位Vcsa、Vcsb的变化与开关SW51~SW58的通断状态的关系。在第1期间t1,开关SW51、SW56为导通状态,其它开关为阻断状态。这时,电流在电源VHH→连接点Q51→辅助电容布线24a→串联电路100→辅助电容布线24b→连接点Q53→电源VLL的通路上流通(图中C的方向)。因此,电源VLL又是正极性电流又成为吸入电源,但利用储存能量调整部52带来的电源VLL废弃静电能量,使电源VLL的输出电位稳定。在第1期间t1,辅助电容布线24a成为电位VHH,辅助电容布线24b成为电位VLL。接着,在第2期间t2,开关SW53、SW58变成导通状态,其它开关变成阻断状态。这时,电流在电源VL→连接点Q54→辅助电容布线24b→串联电路100→辅助电容布线24a→连接点Q52→电源VH的通路上流通(图中的D方向)。因此,电源VH又是正极性电源又成为吸入电源,但利用储存能量调整部53带来的电源VH废弃静电能量,使电源VH的输出电位稳定。在第2期间t2,辅助电容布线24a成为电位VH,辅助电容布线24b成为电位VL。
接着,在第3期间t3,开关SW52、SW53变成导通状态,其它开关变成阻断状态。这时,电流在电源VHH→连接点Q53→辅助电容布线24b→串联电路100→辅助电容布线24a→连接点Q51→电源VLL的通路上流通(图中的D方向)。因此,电源VLL又是正极性电源又成为吸入电源,但利用储存能量调整部52带来的电源VLL废弃静电能量,使电源VLL的输出电位稳定。在第3期间t3,辅助电容布线24a成为电位VLL,辅助电容布线24b成为电位VHH。接着,在第4期间t4,开关SW54、SW57变成导通状态,其它开关变成阻断状态。这时,电流在电源VL→连接点Q52→辅助电容布线24a→串联电路100→辅助电容布线24b→连接点Q54→电源VH的通路上流通(图中的C方向)。因此,电源VH又是正极性电源又成为吸入电源,但利用储存能量调整部53带来的电源VH废弃静电能量,使电源VH的输出电位稳定。在第4期间t4,辅助电容布线24a成为电位VL,辅助电容布线24b成为电位VH。
像素充放电电路51重复上面的第1期间t1~第4期间t4。其中,副像素电极18a、18b及其连接的辅助电容22a、22b在选择期间,与信号线14之间进行电荷的收发。
这样,本实施方式中,像素充放电电路51具有储存能量调整部52、53。而且,储存能量调整部52、53通过在开关SW11、SW12的适当导通期间废弃串联电路100供给电源VLL、VH并且增加的静电能量,对负方调整电源VLL、VH的静电能量。利用此静电能量调整,使供给电源VLL、VH的能量与从电源VLL、VH废弃的能量平衡,则能使又是正极性电源又成为吸入电源的VLL、VH的输出电位稳定。因此,如果在进行加压端子切换的开关SW51~SW58采用与图16相同的MOSFET,就又能在正反双向切换电流方向并且对串联电路100进行充放电时,抑制发热,又能使电源VLL、VH的恒压功能稳定。
结果,改善γ特性视场角依赖性的4值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中,能正确控制各副像素的电位。
本实施方式将恒压源取为输出电位相互不同的4种恒压源,但一般具有输出电位相互不同的多种恒压源即可。又,储存能量调整部52、53对负方调整电源VLL、VH的静电电容的储存能量,但也可做成能进一步对正方进行调整。只要至少能对负方进行调整即可。
作为具有储存能量调整部的恒压源,也可以是负极性且为排出电源的电源。在负极性的排出电源的情况下,储存能量调整部只要能至少补充排出电源的储存能量,并且在正方进行调整即可。利用储存能量调整,使从该排出电源废弃的能量与供给该排出电源的能量平衡,则能使又是负极性电源又是排出电源的电源的输出电位稳定。因此,进行加压端子切换的开关元件采用MOSFET,则正负双向切换电流方向,并对电容性负载进行充放电时,又能抑制发热,又能使电源的恒压功能稳定。
也可分别包含多种正极性电源和负极性电源,并且具有正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源两者。
将电位最高的恒压源取为第1高电位端电源,电位第2高的电源取为第2高电位端电源,电位最低的电源取为第1低电位端电源,电位第2低的电源取为第2低电位端电源。这里,在作为恒压源具有4种负极性电源的情况下,在作为负极性电源的第1高电位端电源和第2低电位端电源中具有储存能量调整部。因此,能使成为排出电源的第1高电位端电源和第2低电位端电源的输出电位稳定。在作为恒压源具有3种正极性电源和1种负极性电源的情况下,在作为正极性电源的第2高电位端电源中具有储存能量调整部。因此,能使成为排出电源的第2高电位端电源的输出电位稳定。在作为恒压源具有1种正极性电源和3种负极性电源的情况下,在作为负极性电源的第2低电位端电源中具有储存能量调整部。因此,能使成为排出电源的第2低电位端电源的输出电位稳定。在作为恒压源具有2种正极性电源和2种负极性电源的情况下,在作为正极性电源的第2高电位端电源和作为负极性的第2低电位端电源中具有储存能量调整部。因此,能使成为吸入电源的第2高电位端电源和成为排出电源的第2低电位端电源的输出电位稳定。
作为进行串联电路100的充放电的恒压源,一般可考虑具有按电源高的顺序从第1至第n的高电位端电源可按电位低的顺序从第1至第n的低电位端电源的组成的电容性负载充放电装置。此情况下,在第k(k=1~n)高电位端电源连接辅助电容布线24a的期间,辅助电容布线24b连接第k低电位端电源。然后,切换辅助电容布线24a和辅助电容布线24b的连接电源,使第k(k=1~n)低电位端电源连接辅助电容布线24a的期间,辅助电容布线24b连接第k高电位端电源,进行串联电路100的充放电。
同一辅助电容布线连接输出电位比前一期间低的正极性电源的期间,该电源成为吸入电源。反之,同一辅助电容布线连接输出电位比前一期间高的负极性电源的期间,该电源成为排出电源。因此,通过在根据辅助电容布线24a和辅助电容布线24b连接恒压源的顺序,产生正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源时,该电源中配备储存能量调整部,能使这些电源的输出电位稳定。
结果,改善γ特性视场角依赖性的2n值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中,能正确控制各副像素的电位。
作为进行充放电的电容性负载,也考虑液晶显示装置的对置电极COMMON。可用图8的开关SW51、SW52、SW53、SW54的电路或开关SW55、SW56、SW57、SW58的电路将连接点Q51、Q52或Q53、Q54连接到对置电极COMMON。由此,仅用同极性电源就能稳定地进行通过改变对置电极COMMON的电位进行的交流驱动。
接着,图10示出在图8的开关SW51~SW58采用MOSFET时改善的像素充放电电路61的组成。
图10的像素充放电电路61中,首先将图8的像素充放电电路51的开关SW51~SW58依次置换成晶体管FET51~FET58。晶体管FET51、FET54、FET55、FET58是P沟道型MOSFET,晶体管FET52、FET53、FET56、FET57是N沟道型MOSFET。考虑上述电流的流通方向,进行P沟道型和N沟道型的选定,使开关为导通状态的期间,栅极与源极之间的电压一定,并且将全部电源方的端子当作源极。
然而,进行衬底连接时,即用电极将源极与形成沟道的掺杂区连接,从而使源极与该掺杂区电位相同时,P沟道型晶体管存在从漏极朝向源极形成正向的寄生二极管。因此,在连接点Q52与晶体管FET53之间,插入从晶体管FET53朝向连接点Q52形成反向的二极管D1。又在连接点Q52与晶体管FET54之间,插入从连接点Q52朝向晶体管FET54形成反向的二极管D2。在连接点Q54与晶体管FET57之间,插入从晶体管FET57朝向连接点Q54形成反向的二极管D3。在连接点Q54与晶体管FET58之间,插入从连接点Q54朝向晶体管FET58形成反向的二极管D4。由此,串联电路100在各期间的充放电中,利用二极管D1~D4能阻止电流从充放电中未使用的电源通过寄生二极管流到电位低于该电源的一方或从电位高于该电源的一方流到该电源。例如,在图9的第1期间t1~第3期间t3,能阻止电流从连接点Q52通过晶体管FET54的寄生二极管流入电源VL,在第1期间t1、第3期间t3和第4期间t4,能阻止电流从连接点Q54通过晶体管FET58的寄生二极管流入电源VL。
根据图10的像素充放电电路61,由于能在充放电中正确使用串联电路100的充放电电流,能正确控制副像素18a、18b的电位。
在作为恒压源具有n种高电位端电源和n种低电位端电源,并且具有进行辅助电容布线24a和辅助电容布线24b分别与各恒压源的通断的MOSFET的像素充放电电路中,一般在进行作为高电位端且为吸入电源的恒压源的高电位端吸入电源的通断的MOSFET与辅助电容布线24a和辅助电容布线24b之间,具有从所述高电位端吸入电源朝向辅助电容布线24a和辅助电容布线24b形成反向的二极管。还在进行作为低电位端且为排出电源的恒压源的低电位端排出电源的通断的MORFET与辅助电容布线24a和辅助电容波形24b之间,具有从辅助电容布线24a和辅助电容布线24b朝向所述低电位端排出电源形成反向的二极管。
使用本实施方式的像素充放电电路51、61,则能实现多像素驱动的高显示质量的液晶显示装置。
接着,说明图10的像素充放电电路61的变换例。
图19示出将图10的4种电源VHH、VH、VL、VLL全部当作像素充放电电路61a的组成。电源VHH是第1高电位电源,电源VH是第2高电位电源,电源VLL是第1低电位电源,电源VL是第2低电位电源。即,电源电位具有VLL<VL<VH<VHH<0的关系。电源VL设置储存能量调整部(储存能量调整手段)62,电源VHH设置储存能量调整部(储存能量调整手段)63。痤疮女萝调整部62、63与图18的储存能量调整部20组成相同。对串联电路100的充放电动作与图10时相同。
图20示出将图10的3种电源VHH、VH、VL当作正极性电源,并且将1种电源VLL当作负极性电源的像素充放电电路61b的组成。电源VHH是第1高电位电源,电源VH是第2高电位电源,电源VLL是第1低电位电源,电源VL是第2低电位电源。即,电源电位具有VHH>VH>VL>0>VLL的关系。电源VH设置储存能量调整部(储存能量调整手段)73。储存能量调整部73与图1的储存能量调整部2组成相同。对串联电路100的充放电动作与图10时相同。
图21示出将图10的2种电源VHH、VH当作正极性电源,并且将2种电源VL、VLL当作负极性电源的像素充放电电路61c的组成。电源VHH是第1高电位电源,电源VH是第2高电位电源,电源VLL是第1低电位电源,电源VL是第2低电位电源。即,电源电位具有VHH>VH>0>>VL>VLL的关系。电源VL设置储存能量调整部(储存能量调整手段)82,电源VH设置储存能量调整部(储存能量调整手段)83。储存能量调整部82与图18的的储存能量调整部20组成相同,储存能量调整部83与图1的储存能量调整部2组成相同。对串联电路100的充放电动作与图10时相同。
图22示出将图10的1种电源VHH当作正极性电源,并且将3种电源VH、VL、VLL当作负极性电源的像素充放电电路61b的组成。电源VHH是第1高电位电源,电源VH是第2高电位电源,电源VLL是第1低电位电源,电源VL是第2低电位电源。即,电源电位具有VHH>0>VH>VL>VLL的关系。电源VL设置储存能量调整部(储存能量调整手段)92。储存能量调整部92与图18的储存能量调整部20组成相同。对串联电路100的充放电动作与图10时相同。
实施方式1和2的各开关例如实施方式2的图10所示那样,能用MOSFET实现。然而,不限于半导体衬底上的MOSFET,也能用作为玻璃衬底等绝缘衬底上形成的MOSFET的TFT实现。作为上述开关,一般使用绝缘栅型场效应晶体管。
综上所述,本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源是正极性电源,并且有2种;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;成为所述低电位端电源的所述恒压源具有所述储存能量调整部;交替切换连接所述高电位端电源的所述加压端子和连接所述低电位端电源的所述加压端子,进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线分别交替连接高电位端电源和低电位端电源,进行充放电。而且,由于作为正极性电源的低电位端电源具有储存能量调整部,能使成为吸入电源的低电位端电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的2值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源是正极性电源,并且有2种;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;成为所述高电位端电源的所述恒压源具有所述储存能量调整部;交替切换连接所述高电位端电源的所述加压端子和连接所述低电位端电源的所述加压端子,进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线分别交替连接高电位端电源和低电位端电源,进行充放电。而且,由于作为负极性电源的高电位端电源具有储存能量调整部,能使成为排出电源的高电位端电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的2值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源是正极性电源,并且有4种,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源,电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源,将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源,电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;所述第1低电位端电源和所述第2高电位端电源分别具有所述储存能量调整部;切换所述第1辅助电容布线和所述第2辅助电容布线的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,使第2期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,使第3期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,使第4期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,以进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,在第1至第4期间将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线分别交替连接第1和第2高电位端电源与第1和第2低电位端电源,进行充放电。而且,由于作为正极性电源的第1低电位端电源和第2高电位端电源具有储存能量调整部,能使成为吸入电源的第1低电位端电源和第2高电位端的电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的4值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源是正极性电源,并且有4种,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源,电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源,将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源,电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;所述第1高电位端电源和所述第2低电位端电源分别具有所述储存能量调整部;切换所述第1辅助电容布线和所述第2辅助电容布线的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,使第2期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,使第3期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,使第4期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,以进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,在第1期间至第4期间将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线分别交替连接第1和第2高电位端电源与第1和第2低电位端电源,进行充放电。而且,由于作为负极性电源的第1高电位端电源和第2低电位端电源具有储存能量调整部,能使成为排出电源的第1高电位端电源和第2低电位端的电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的4值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源是具有3种正极性电源和1种负极性电源,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源,电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源,将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源,电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;所述第2高电位端电源具有所述储存能量调整部;切换所述第1辅助电容布线和所述第2辅助电容布线的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,使第2期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,使第3期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,使第4期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,以进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,在第1期间至第4期间将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线分别交替连接第1和第2高电位端电源与第1和第2低电位端电源,进行充放电。而且,由于作为正极性电源的第2高电位端电源具有储存能量调整部,能使成为吸入电源的第2高电位端电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的4值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源具有2种正极性电源和2种负极性电源,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电位,电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源,将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源,电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;所述第2高电位端电源和所述第2低电位端电源分别具有所述储存能量调整部;切换所述第1辅助电容布线和所述第2辅助电容布线的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,使第2期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,使第3期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,使第4期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,以进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,在第1期间至第4期间将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线分别交替连接第1和第2高电位端电源与第1和第2低电位端电源,进行充放电。而且,由于作为正极性电源的第2高电位端电源和作为负极性电源的第2低电位端电源具有储存能量调整部,能使成为吸入电源的第2高电位端电源和成为排出电源的第2低电位端的电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的4值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源具有1种正极性电源和3种负极性电源,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源,电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源,将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源,电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;所述第2低电位端电源具有所述储存能量调整部;切换所述第1辅助电容布线和所述第2辅助电容布线的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,使第2期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,使第3期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第1低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第1高电位端电源,使第4期间中将所述第1辅助电容布线连接所述第2低电位端电源,同时还将所述第2辅助电容布线连接所述第2高电位端电源,以进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,在第1期间至第4期间将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线分别交替连接第1和第2高电位端电源与第1和第2低电位端电源,进行充放电。而且,由于作为负极性电源的第2低电位端电源具有储存能量调整部,能使成为排出电源的第2低电位端电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的4值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,所述恒压源具有按电位高的顺序从第1至第n的所述高电位端电源和按电位低的顺序从第1至第n的所述低电位端电源;所述电容性负载是构成液晶显示元件的1个像素的第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容通过对置电极串联的电路;所述电容性负载的加压端子是连接所述第1副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第1辅助电容布线和连接所述第2副像素的所述辅助电容的与所述液晶电容相反方的电极的第2辅助电容布线;切换所述第1辅助电容布线和所述第2辅助电容布线的连接电源,使所述第1辅助电容布线连接第k(k=1~n)所述高电位端电源的期间,所述第2辅助电容布线连接第k所述低电位端电源,并使所述第1辅助电容布线连接第k(k=1~n)所述低电位端电源的期间,所述第2辅助电容布线(24b)连接第k所述高电位端电源,以进行所述充放电。
根据上述发明,由第1副像素和第2副像素构成液晶显示元件的1个像素,对通过对置电极串联这些第1副像素和第2副像素的辅助电容与液晶电容的电路,将第1辅助电容布线和第2辅助电容布线的一方连接第k高电位端电源,另一方连接第k低电位端电源,进行充放电。根据第1辅助电容布线和第2辅助电容布线上连接恒压源的顺序,产生正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源时,该电源具有储存能量调整部,从而能使这些电源的输出电位稳定。
结果,具有能在改善γ特性视场角依赖性的2n值驱动的多像素驱动方式的液晶显示元件中正确控制各副像素的电位的效果。
本发明的电容性负载充放电装置为了解决上述课题,具有进行所述第1辅助电容布线和所述第2辅助电容布线分别与各所述恒压源的通断的MOSFET;在进行作为所述高电位端且为吸入电源的所述恒压源的高电位端吸入电源的通断的所述MOSFET与所述第1辅助电源布线和所述第2辅助电源布线之间,具有从所述高电位端吸入电源朝向所述第1辅助电源布线或所述第2辅助电源布线形成反向的二极管;在进行作为所述低电位端且为排出电源的所述恒压源的低电位端排出电源的通断的所述MOSFET与所述第1辅助电源布线和所述第2辅助电源布线之间,具有从所述第1辅助电源布线或所述第2辅助电源布线朝向所述低电位端排出电源形成反向的二极管。
根据上述发明,按照其结构,在电容性负载各期间的充放电中,利用二极管能阻止电流从未用于充放电的电源通过MOSFET的寄生二极管流到电位低于该电源的一方或从电位高于该电源的一方通过MOSFET的寄生二极管流到该电源。因此,具有能正确控制第1副像素和第2副像素的电位的效果。
“发明详细说明”的部分所阐述的具体实施方式
或实施例毕竟是澄清本发明技术内容的,不应仅限于这种具体实例狭义地进行解释,可在本发明的精神和下面记述的权利要求书的范围内作各种变换并付诸实施。
权利要求
1.一种电容性负载充放电装置(1),包括输出电位相互不同的多种恒压源和由多种恒压源进行充放电的电容性负载(100),所述电容性负载(100)的某一加压端子连接1个所述恒压源作为高电位端电源(VH),另一加压端子连接1个所述恒压源作为低电位端电源(VL),从而进行所述充放电,其特征在于,所述恒压源具有正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源中的至少一方,并且包含范围为所述吸入电源和排出电源内的电源具有储存能量调整部(2),该调整部(2)在所述吸入电源中对负方进行调整,至少废除本身的储存能量,在所述排出电源中则对正方进行调整,至少补充本身的储存能量。
2.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源是正极性电源,并且有2种;所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);成为所述低电位端电源(VL)的所述恒压源具有所述储存能量调整部(2);交替切换连接所述高电位端电源(VH)的所述加压端子和连接所述低电位端电源(VL)的所述加压端子,进行所述充放电。
3.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源时负极性电源,并且有2种;所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);成为所述高电位端电源(VH)的所述恒压源具有所述储存能量调整部(2);交替切换连接所述高电位端电源(VH)的所述加压端子和连接所述低电位端电源(VL)的所述加压端子,进行所述充放电。
4.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源是正极性电源,并且有4种,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源(VHH),电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源(VH),将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源(VLL),电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源(VL);所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);所述第1低电位端电源(VLL)和所述第2高电位端电源(VH)分别具有所述储存能量调整部(2);切换所述第1辅助电容布线(24a)和所述第2辅助电容布线(24b)的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1高电位端电源(VHH),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1低电位端电源(VLL),使第2期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2高电位端电源(VH),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2低电位端电源(VL),使第3期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1低电位端电源(VLL),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1高电位端电源(VHH),使第4期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2低电位端电源(VL),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2高电位端电源(VH),以进行所述充放电。
5.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源是负极性电源,并且有4种,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源(VHH),电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源(VH),将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源(VLL),电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源(VL);所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);所述第1高电位端电源(VHH)和所述第2低电位端电源(VL)分别具有所述储存能量调整部(2);切换所述第1辅助电容布线(24a)和所述第2辅助电容布线(24b)的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1高电位端电源(VHH),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1低电位端电源(VLL),使第2期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2高电位端电源(VH),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2低电位端电源(VL),使第3期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1低电位端电源(VLL),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1高电位端电源(VHH),使第4期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2低电位端电源(VL),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2高电位端电源(VH),以进行所述充放电。
6.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源是具有3种正极性电源和1种负极性电源,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源(VHH),电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源(VH),将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源(VLL),电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源(VL);所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);所述第2高电位端电源(VH)具有所述储存能量调整部(2);切换所述第1辅助电容布线24a和所述第2辅助电容布线24b的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线24a连接所述第1高电位端电源(VHH),同时还将所述第2辅助电容布线24b连接所述第1低电位端电源(VLL),使第2期间中将所述第1辅助电容布线24a连接所述第2高电位端电源(VH),同时还将所述第2辅助电容布线24b连接所述第2低电位端电源(VL),使第3期间中将所述第1辅助电容布线24a连接所述第1低电位端电源(VLL),同时还将所述第2辅助电容布线24b连接所述第1高电位端电源(VHH),使第4期间中将所述第1辅助电容布线(22a)(?24a)连接所述第2低电位端电源(VL),同时还将所述第2辅助电容布线(22b)(?24b)连接所述第2高电位端电源(VH),以进行所述充放电。
7.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源具有2种正极性电源和2种负极性电源,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源(VHH),电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源(VH),将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源(VLL),电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源(VL);所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);所述第2高电位端电源(VH)和所述第2低电位端电源(VL)分别具有所述储存能量调整部(2);切换所述第1辅助电容布线(24a)和所述第2辅助电容布线(24b)的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1高电位端电源(VHH),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1低电位端电源(VLL),使第2期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2高电位端电源(VH),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2低电位端电源(VL),使第3期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1低电位端电源VLL,同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1高电位端电源(VHH),使第4期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2低电位端电源(VL),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2高电位端电源(VH),以进行所述充放电。
8.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源具有1种正极性电源和3种负极性电源,将电位最高的所述恒压源取为第1高电位端电源(VHH),电位第2高的所述恒压源取为第2高电位端电源(VH),将电位最低的所述恒压源取为第1低电位端电源(VLL),电位第2低的所述恒压源取为第2低电位端电源(VL);所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);所述第2低电位端电源(VL)具有所述储存能量调整部(2);切换所述第1辅助电容布线(24a)和所述第2辅助电容布线(24b)的连接电源,使第1期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1高电位端电源VHH,同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1低电位端电源(VLL),使第2期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2高电位端电源(VH),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2低电位端电源(VL),使第3期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第1低电位端电源(VLL),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第1高电位端电源(VHH),使第4期间中将所述第1辅助电容布线(24a)连接所述第2低电位端电源(VL),同时还将所述第2辅助电容布线(24b)连接所述第2高电位端电源(VH),以进行所述充放电。
9.如权利要求1所述的电容性负载充放电装置(1),其特征在于,所述恒压源具有按电位高的顺序从第1至第n的所述高电位端电源和按电位低的顺序从第1至第n的所述低电位端电源;所述电容性负载(100)是构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电路;所述电容性负载(100)的加压端子是连接所述第1副像素(10a)的所述辅助电容(22a)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18a)的第1辅助电容布线(24a)以及连接所述第2副像素(10b)的所述辅助电容(22b)的与所述液晶电容(CLC)相反方的电极(18b)的第2辅助电容布线(24b);切换所述第1辅助电容布线(24a)和所述第2辅助电容布线(24b)的连接电源,使所述第1辅助电容布线(24a)连接第k(k=1~n)所述高电位端电源的期间,所述第2辅助电容布线(24b)连接第k所述低电位端电源,并且使所述第1辅助电容布线(24a)连接第k(k=1~n)所述低电位端电源的期间,所述第2辅助电容布线(24b)连接第k所述高电位端电源,以进行所述充放电。
10.如权利要求9所述的电容性负载充放电装置,其特征在于,包括进行所述第1辅助电容布线(24a)和所述第2辅助电容布线(24b)分别与各所述恒压源的通断的MOSFET;在进行作为所述高电位端且为吸入电源的所述恒压源的高电位端吸入电源的通断的所述MOSFET与所述第1辅助电源布线(24a)和所述第2辅助电源布线(24b)之间,具有从所述高电位端吸入电源朝向所述第1辅助电源布线(24a)或所述第2辅助电源布线(24b)形成反向的二极管;在进行作为所述低电位端且为排出电源的所述恒压源的低电位端排出电源的通断的所述MOSFET与所述第1辅助电源布线(24a)和所述第2辅助电源布线(24b)之间,具有从所述第1辅助电源布线(24a)或所述第2辅助电源布线(24b)朝向所述低电位端排出电源形成反向的二极管。
11.一种液晶显示装置,其特征在于,包括输出电位相互不同的多种恒压源、由多种所述恒压源进行充放电的构成液晶显示元件的1个像素(10)的第1副像素(10a)和第2副像素(10b)的辅助电容(22a、22b)以及液晶电容通过对置电极(COMMON)串联的电容性负载(100)、以及在所述电容性负载(100)的任一加压端子连接一个所述恒压源作为高电位端电源(VH)并且在另一加压端子连接一个所述恒压源作为低电位端电源(VL)从而进行所述充放电的电容性负载充放电装置(1);所述电容性负载充放电装置(1)的所述恒压源中具有正极性且为吸入电源的电源和负极性且为排出电源的电源中的至少一方,包含范围为所述吸入电源和所述排出电源内的电源具有储存能量调整部(2),该调整部(2)在所述吸入电源中对负方进行调整,至少废除本身的储存能量,在所述排出电源中则对正方进行调整,至少补充本身的储存能量。
全文摘要
本发明揭示一种电容性负载充放电装置及具有该装置的液晶显示装置。像素充放电电流利用4种开关将2种辅助电容布线交替连接到高电位端电源和低电位端电源,对电容的串联电路进行充放电。高电位端电源和低电位端电源是正极性电源。成为吸入电源的高电位端电源具有储存能量调整部,该储存能量调整部利用2种开关的通断从高电位端电源废除静电能量。然后,使从高电位端废除的能量与串联电路供给的能量平衡。因此,高电位端电源和低电位端电源双方都用同极性电源,从而实现将电流方向切换到正反2个方向对电容性负载进行充放电时,能抑制发热并且使该电源的恒压功能稳定的电容性负载充放电装置。
文档编号G02F1/13GK1727945SQ20051008846
公开日2006年2月1日 申请日期2005年7月28日 优先权日2004年7月29日
发明者金镇午, 小林胜敏 申请人:夏普株式会社
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