СХЕМА ПИКСЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
PIXEL CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к схеме пикселя и устройству отображения, оснащенному таковой, а подробнее к устройству отображения с активной матрицей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Мобильный терминал, такой как мобильный телефон или мобильная игровая машина, в общем, использует жидкокристаллическое устройство отображения в качестве своего средства отображения. В дополнение, поскольку мобильный телефон приводится в действие аккумуляторной батареей, решительно требуется снижать энергопотребление. Поэтому информация, такая как время или остаточный уровень батареи, которую необходимо постоянно отображать, отображается на отражательной вспомогательной панели. В дополнение, в последнее время как нормальное отображение в виде полноцветного отображения, так и отражательное постоянное отображение требуется реализовать на одной и той же основной панели.
Фиг. 39 показывает эквивалентную схему для схемы пикселя обычного жидкокристаллического устройства отображения с активной матрицей. В дополнение, фиг. 40 показывает пример схемной компоновки жидкокристаллического устройства отображения с активной матрицей, имеющего m×n пикселей. В дополнение, каждое из чисел m и n имеет значение два или большего целого числа.
Как показано на фиг. 40, переключающий элемент, состоящий из тонкопленочного транзистора (TFT), предусмотрен в каждой точке пересечения m истоковых линий SL1, SL2, …, SLm и n линий GL1, GL2, …, GLn сканирования. На фиг. 39 истоковые линии SL1, SL2, …, SLm представлены истоковой линией SL, и подобным образом, линии GL1, GL2, …, GLn сканирования представлены линией GL сканирования.
Как показано на фиг. 39, емкостной элемент Clc жидкого кристалла и вспомогательный емкостной элемент Cs соединены параллельно через TFT. Емкостной элемент Clc жидкого кристалла имеет слоистую структуру, в которой жидкокристаллический слой предусмотрен между пиксельным электродом 20 и противоположным электродом 80. Противоположный электрод также указывается ссылкой как общий электрод.
В дополнение, на фиг. 40, что касается схемы пикселя, показаны просто TFT и пиксельный электрод (черная прямоугольная часть).
Вспомогательная емкость Cs имеет один конец (один электрод), присоединенный к пиксельному электроду 20, и другой конец (другой электрод), присоединенный к линии CSL вспомогательной емкости, и предусмотрена для стабилизации напряжения пиксельных данных, удерживаемого на пиксельном электроде 20. Вспомогательная емкость Cs имеет эффект предотвращения флуктуации напряжения пиксельных данных, удерживаемого на пиксельном электроде, вследствие пикового тока TFT, флуктуации электрической емкости емкостного элемента Clc жидкого кристалла между черным отображением и белым отображением, обусловленной анизотропией диэлектрической проницаемости молекул жидкого кристалла, и флуктуации напряжения, порожденной через паразитную емкость между пиксельным электродом и окружающей проводкой. Посредством последовательного управления напряжением линии сканирования TFT, присоединенный к линии сканирования, включается, и напряжение пиксельных данных, подаваемое на истоковую линию, записывается на соответствующем пиксельном электроде, в отношении каждой линии сканирования.
Что касается нормального отображения в качестве полноцветного отображения, даже когда контент отображения является неподвижными изображениями, один и тот же контент отображения повторно записывается в том же самом пикселе в отношении каждого кадра. Таким образом, напряжение пиксельных данных, удерживаемое на пиксельном электроде, обновляется, так что флуктуация напряжения пиксельных данных минимизируется, и может поддерживаться высококачественное отображение неподвижного изображения.
Энергопотребление для возбуждения жидкокристаллического устройства отображения, главным образом, большей частью обусловлено энергопотреблением для возбуждения истоковой линии истоковым формирователем, и грубо выражено выражением отношения, показанным в следующей формуле 1, при этом P представляет энергопотребление, f представляет частоту обновления (количество раз для выполнения действия обновления в течение одного кадра за единицу времени), C представляет допустимую нагрузку, возбуждаемую истоковым формирователем, V представляет напряжение возбуждения истокового формирователя, n представляет количество линий сканирования, а m представляет количество истоковых линий. Здесь, действие обновления означает действие для подачи напряжения на пиксельный электрод через истоковую линию наряду с поддержанием контента отображения.
(Формула 1)
Между тем, в случае постоянного отображения, поскольку контент отображения является неподвижными изображениями, не всегда нужно обновлять напряжение пиксельных данных в отношении каждого кадра. Поэтому, для того чтобы дополнительно снижать энергопотребление, частота обновления снижается на время этого постоянного отображения. Однако когда частота обновления понижена, напряжение пиксельных данных, удерживаемое на пиксельном электроде, флуктуирует вследствие тока утечки TFT. Флуктуация напряжения приводит к флуктуации яркости отображения (коэффициента пропускания жидкого кристалла) каждого пикселя, и это распознается в качестве мерцания. В дополнение, поскольку средний потенциал понижается в каждом периоде кадра, качество отображения могло бы понижаться, так что достаточный контраст не может обеспечиваться.
Здесь, в качестве способа для решения проблемы, что качество отображения снижается вследствие снижения частоты обновления, и для одновременного сокращения энергопотребления при постоянном отображении неподвижного изображения остаточного уровня аккумуляторной батареи или отображения времени, раскрыта конфигурация в следующем патентном документе 1. Согласно конфигурации, раскрытой в патентном документе 1, жидкокристаллическое отображение может быть реализовано посредством как пропускающей, так и отражательной функций, и, более того, часть памяти предусмотрена в схеме пикселя в области пикселей, в которой может быть предоставлено жидкокристаллическое отображение. Эта часть памяти удерживает информацию, которая должна отображаться в части отражательного жидкокристаллического отображения, в качестве сигнала напряжения. Во время отражательного жидкокристаллического отображения информация, соответствующая этому напряжению, отображается, когда схема пикселя считывает напряжение, удерживаемое в части памяти.
Согласно патентному документу 1, поскольку часть памяти состоит из SRAM (статического ОЗУ (оперативного запоминающего устройства)), и сигнал напряжения удерживается статично, действие обновления не нужно, так что качество отображения может поддерживаться, и одновременно снижается энергопотребление.
ДОКУМЕНТ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Патентный документ
Патентный документ 1: Японская нерассмотренная патентная публикация № 2007-334224
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Однако, когда вышеописанная конфигурация применяется в жидкокристаллическом устройстве отображения, таком как мобильный телефон, необходимо предусматривать часть памяти для хранения пиксельных данных в отношении каждого пикселя или каждой группы пикселей, в дополнение к вспомогательному емкостному элементу для удерживания напряжения пиксельных данных, служащих в качестве аналоговой информации во время нормального действия. Это вызывает увеличение количества элементов и количества сигнальных линий, которые должны быть сформированы на подложке массива (подложке активной матрицы) в части отображения жидкокристаллического устройства отображения, так что светосила снижается в проницаемом режиме. В дополнение, когда схема возбуждения с изменением полярности для выполнения возбуждения переменного тока (AC) для жидкого кристалла предусмотрена вместе с вышеприведенной частью памяти, светосила дополнительно снижается. Таким образом, когда светосила снижается вследствие увеличения количества элементов и сигнальных линий, яркость изображения отображения снижается в режиме нормального отображения.
В дополнение, по меньшей мере два оттенка предполагается в вышеприведенном режиме постоянного отображения, но требуется реализовать многоцветное отображение в режиме постоянного отображения. Однако, когда такой режим отображения реализован в традиционной конфигурации, количество требуемых частей памяти увеличивается, как и следовало ожидать, и, соответственно, дополнительно увеличивается количество элементов и количество сигнальных линий.
Настоящее изобретение было сделано ввиду вышеприведенных проблем, и цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить схему пикселя и устройство отображения, в которых предотвращено ухудшение жидкокристаллического отображения, и предотвращено снижение качества отображения при низком энергопотреблении без снижения светосилы, и в особенности предоставлена возможность выполнять действие обновления в режиме многоцветного отображения наряду с предотвращением увеличения количества элементов и сигнальных линий.
СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Для того чтобы добиться вышеприведенной цели, схема пикселя согласно настоящему изобретению включает в себя:
часть элемента отображения, включающую в себя единичный элемент отображения, внутренний узел, составляющий часть части элемента отображения, для удерживания напряжения пиксельных данных, приложенного к части элемента отображения,
первую переключающую схему для передачи напряжения пиксельных данных, поданного с сигнальной линии данных, на внутренний узел через по меньшей мере предопределенный переключающий элемент,
вторую переключающую схему для передачи напряжения, поданного с сигнальной линии данных, на внутренний узел без протекания через предопределенный переключающий элемент, и
схему управления для удерживания предопределенного напряжения, соответствующего напряжению пиксельных данных, удерживаемому внутренним узлом на одном конце первого емкостного элемента, и управления включением/отключением второй переключающей схемы, в которой
вторая переключающая схема является последовательной цепью, включающей в себя первый транзисторный элемент, имеющий первый вывод, второй вывод и управляющий вывод для управления соединением между первым и вторым выводами, и диодный элемент,
схема управления является последовательной цепью, содержащей второй транзисторный элемент, имеющий первый вывод, второй вывод и управляющий вывод для управления соединением между первым и вторым выводами, и первый емкостной элемент,
один конец каждой из первой и второй переключающих схем присоединен к сигнальной линии данных,
другой конец каждой из первой и второй переключающих схем, и первый вывод второго транзисторного элемента присоединены к внутреннему узлу,
диодный элемент обладает функцией выпрямления из сигнальной линии данных на внутренний узел,
управляющий вывод первого транзисторного элемента, второй вывод второго транзисторного элемента и один конец первого емкостного элемента присоединены друг к другу для формирования выходного узла схемы управления,
управляющий вывод второго транзисторного элемента присоединен к первой линии управления, и
другой конец первого емкостного элемента присоединен ко второй линии управления.
В это время предопределенный переключающий элемент может включать в себя третий транзисторный элемент, имеющий первый вывод, второй вывод и управляющий вывод для управления соединением между первым и вторым выводами, и управляющий вывод может быть присоединен к сигнальной линии сканирования.
В дополнение, вторая переключающая схема является последовательной цепью, включающей в себя первый транзисторный элемент, диодный элемент и четвертый транзисторный элемент, имеющей первый вывод, второй вывод и управляющий вывод для управления соединением между первым и вторым выводами, и его управляющий вывод может быть присоединен ко второй линии управления или третьей линии управления, отличной от второй линии управления.
В дополнение, в вышеприведенной конфигурации, первая переключающая схема может быть последовательной цепью, включающей в себя четвертый транзисторный элемент во второй переключающей схеме и предопределенный переключающий элемент, или последовательной цепью, включающей в себя пятый транзисторный элемент, имеющий управляющий вывод, присоединенный к управляющему выводу четвертого транзисторного элемента во второй переключающей схеме, и предопределенный переключающий элемент.
Более того, в дополнение к вышеприведенной конфигурации, схема пикселя согласно настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, дополнительно включает в себя второй емкостной элемент, имеющий один конец, присоединенный к внутреннему узлу, и другой конец, присоединенный к четвертой линии управления или линии предопределенного постоянного напряжения.
В дополнение, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, массив схем пикселя включает в себя вышеприведенные схемы пикселя, скомпонованные в направлении строки и направлении столбца, сигнальная линия данных предусмотрена в отношении каждого из столбцов, один конец первой переключающей схемы в каждой из схем пикселя, скомпонованных в одном и том же столбце, присоединен к общей сигнальной линии данных, управляющий вывод второго транзисторного элемента в каждой из схем пикселя, скомпонованных в одной и той же строке или одном и том же столбце, присоединен к общей первой линии управления, и
другой конец первого емкостного элемента в каждой из схем пикселя, скомпонованных в одной и той же строке или одном и том же столбце, присоединен к общей второй линии управления, и устройство отображения включает в себя схему возбуждения сигнальных линий данных для возбуждения по отдельности сигнальных линий данных и схему возбуждения линий управления для возбуждения по отдельности первой и второй линий управления.
В дополнение к вышеприведенным характеристикам, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, предопределенный переключающий элемент является третьим транзисторным элементом, имеющим первый вывод, второй вывод и управляющий вывод для управления включением между первым и вторым выводами, и управляющий вывод присоединен к сигнальной линии сканирования,
сигнальная линия сканирования предусмотрена в отношении каждой из строк, и схемы пикселя, скомпонованные в одной и той же строке, присоединены к общей сигнальной линии сканирования, и
предусмотрена схема возбуждения сигнальных линий сканирования для возбуждения по отдельности сигнальных линий сканирования.
Здесь, когда вторая переключающая схема является последовательной цепью, включающей в себя первый транзисторный элемент, диодный элемент и четвертый транзисторный элемент, имеющей первый вывод, второй вывод и управляющий вывод для управления соединением между первым и вторым выводами, управляющий вывод четвертого транзисторного элемента в каждой из схем пикселя, скомпонованных в одной и той же строке или одном и том же столбце, может быть присоединен к общей второй линии управления. В качестве альтернативы, управляющий вывод четвертого транзисторного элемента может быть присоединен к общей третьей линии управления. В этом случае третья линия управления управляется схемой возбуждения линий управления.
В дополнение, в вышеприведенной конфигурации, первая переключающая схема может быть последовательной цепью, включающей в себя четвертый транзисторный элемент во второй переключающей схеме и третий транзисторный элемент, или последовательной цепью, включающей в себя пятый транзисторный элемент, имеющий управляющий вывод, присоединенный к управляющему выводу четвертого транзисторного элемента во второй переключающей схеме, и третий транзисторный элемент.
В дополнение к вышеприведенным характеристикам, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, во время действия записи для записи по отдельности пиксельных данных в схемах пикселя, скомпонованных в одной выбранной строке,
схема возбуждения сигнальных линий сканирования прикладывает предопределенное напряжение выбранной строки к сигнальной линии сканирования в выбранной строке, чтобы включать третьи транзисторные элементы, скомпонованные в выбранной строке, и прикладывает предопределенное напряжение невыбранной строки к сигнальной линии сканирования в невыбранной строке, чтобы отключать третьи транзисторные элементы, скомпонованные в невыбранной строке, и
схема возбуждения сигнальных линий данных по отдельности прикладывает напряжение данных, соответствующее пиксельным данным, которые должны быть записаны в схеме пикселя в каждом столбце в выбранной строке, к сигнальным линиям данных.
Здесь, во время действия записи, предпочтительно, чтобы схема возбуждения линий управления прикладывала предопределенное напряжение к первой линии управления для включения второго транзисторного элемента.
В дополнение, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, во время действия записи для записи по отдельности пиксельных данных в схемах пикселя, скомпонованных в одной выбранной строке,
схема возбуждения сигнальных линий сканирования прикладывает предопределенное напряжение выбранной строки к сигнальной линии сканирования в выбранной строке, чтобы включать третьи транзисторные элементы, скомпонованные в выбранной строке, и прикладывает предопределенное напряжение невыбранной строки к сигнальной линии сканирования в невыбранной строке, чтобы отключать третьи транзисторные элементы, скомпонованные в невыбранной строке,
схема возбуждения линий управления прикладывает предопределенное напряжение выбора ко второй линии управления, скомпонованной в выбранной строке, для включения четвертых транзисторных элементов, и прикладывает предопределенное напряжение отсутствия выбора ко второй линии управления в невыбранной строке для выключения четвертых транзисторных элементов, и
схема возбуждения сигнальных линий данных по отдельности прикладывает напряжение данных, соответствующее пиксельным данным, которые должны быть записаны в схеме пикселя в каждом столбце в выбранной строке, к сигнальным линиям данных.
В дополнение, когда управляющий вывод четвертого транзисторного элемента схемы пикселя присоединен к третьей линии управления, схема возбуждения линий управления может прикладывать напряжение выбора к третьей линии управления в выбранной строке, и прикладывать напряжение отсутствия выбора к третьей линии управления в невыбранной строке.
В дополнение, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, внутренний узел каждой из схем пикселя в массиве схем пикселя удерживает одно состояние напряжения из числа множества дискретных состояний напряжения, в котором многочисленные оттенки реализованы разными состояниями напряжения, и во время действия самообновления для одновременной компенсации флуктуаций напряжения внутренних узлов посредством активизации вторых переключающих схем и схем управления во множестве схем пикселя,
схема возбуждения сигнальных линий сканирования прикладывает предопределенное напряжение к сигнальным линиям сканирования, присоединенным ко всем схемам пикселей в массиве схем пикселя, для отключения третьих транзисторных элементов,
схема возбуждения сигнальных линий данных прикладывает входное напряжение обновления, выдаваемое добавлением предопределенного первого напряжения настройки, соответствующего падению напряжения на второй переключающей схеме, к требуемому напряжению обновления, соответствующему состоянию напряжения целевого оттенка, который должен быть подвергнут действию обновления, к сигнальной линии данных, и
схема возбуждения линий управления прикладывает опорное напряжение обновления, выдаваемое добавлением предопределенного второго напряжения настройки, соответствующего падению напряжения на первой линии управления и внутреннем узле, к напряжению изоляции обновления, определенному промежуточным напряжением между состоянием напряжения оттенка, на одну ступень более низкого, чем целевой оттенок, и состоянием напряжения целевого оттенка, к первой линии управления, и прикладывает напряжение вольтодобавки, имеющее предопределенную амплитуду, ко второй линии управления, чтобы приложить изменение напряжения, обусловленное емкостной связью через первый емкостной элемент, к выходному узлу, и
когда состояние напряжения внутреннего узла выше, чем требуемое напряжение обновления, диодный элемент подвергается обратному смещению от сигнальной линии данных к внутреннему узлу, и сигнальная линия данных, и внутренний узел не соединены, когда состояние напряжения внутреннего узла ниже, чем напряжение изоляции обновления, флуктуации потенциала выходного узла, обусловленные прикладыванием напряжения вольтодобавки, подавляются, первый транзисторный элемент отключен, и сигнальная линия данных, и внутренний узел не соединены, и когда состояние напряжения внутреннего узла выше, чем напряжение изоляции обновления, и ниже, чем требуемое напряжение обновления, диодный элемент подвергнут прямому смещению от сигнальной линии данных к внутреннему узлу, флуктуация потенциала выходного узла не подавляется, первый транзисторный элемент включен, и требуемое напряжение обновления прикладывается к внутреннему узлу, так что действие обновления выполняется для схемы пикселя, имеющей внутренний узел, показывающий состояние напряжения целевого оттенка.
В дополнение, в качестве других характеристик, когда первая переключающая схема схемы пикселя включает в себя четвертый транзисторный элемент или пятый транзисторный элемент, схема возбуждения линий управления прикладывает предопределенное напряжение к третьей линии управления для включения четвертого транзисторного элемента и прикладывает напряжение вольтодобавки, имеющее предопределенную амплитуду, ко второй линии управления, чтобы прикладывать изменение напряжения, обусловленное емкостной связью через первый емкостной элемент, к выходному узлу для выполнения действия обновления для схемы пикселя, имеющей внутренний узел, показывающий состояние напряжения целевого оттенка.
В дополнение, в вышеприведенном случае, предпочтительно, чтобы предопределенное напряжение прикладывалось к третьей линии управления после того, как опорное напряжение обновления приложено к первой линии управления, и напряжение вольтодобавки приложено ко второй линии управления.
В дополнение к вышеприведенным характеристикам, в качестве других характеристик, при условии, что третий транзисторный элемент отключен, входное напряжение обновления прикладывается к сигнальной линии данных, и опорное напряжение обновления прикладывается к первой линии управления, действие для прикладывания напряжения вольтодобавки ко второй линии управления выполняется несколько раз наряду с изменением значений входного напряжения обновления и напряжения изоляции обновления, так что действие обновления последовательно выполняется для схем пикселя, имеющих внутренние узлы, показывающие состояния напряжения разных оттенков.
В это время напряжение вольтодобавки прикладывается, когда входное напряжение обновления и напряжение изоляции обновления изменяются количество раз, предусмотренное вычитанием единицы из количества оттенков, соответствующих количеству состояний напряжения, удерживаемых внутренним узлом каждой из схем пикселя в массиве схем пикселя.
В дополнение к вышеприведенным характеристикам, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, после завершения этапа обновления, включающего в себя действие, при котором действие для прикладывания напряжения вольтодобавки ко второй линии управления выполняется несколько раз наряду с изменением значений входного напряжения обновления и напряжения изоляции обновления при условии, что третий транзисторный элемент отключен, входное напряжение обновления прикладывается к сигнальной линии данных, а опорное напряжение обновления прикладывается к первой линии управления,
этап ожидания выполняется таким образом, что схема возбуждения сигнальных линий данных прикладывает напряжение, соответствующее минимальному значению состояния напряжения, удерживаемого внутренним узлом, к сигнальной линии данных, и схема возбуждения линий управления не прикладывает напряжение вольтодобавки ко второй линии управления и прикладывает напряжение к первой линии управления через по меньшей мере заданное время для включения второго транзисторного элемента независимо от состояния напряжения внутреннего узла.
В это время предпочтительно, чтобы после того, как этап ожидания выполняется в течение времени, которое в десять раз длиннее, чем у этапа обновления, этап обновления выполнялся еще раз.
В дополнение, в вышеприведенной конфигурации, предпочтительно, чтобы первое напряжение настройки являлось напряжением включения диодного элемента. В дополнение, предпочтительно, чтобы второе напряжение настройки являлось пороговым напряжением второго транзисторного элемента.
В дополнение, согласно настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, во время действия самообновления,
при условии, что первый оттенок установлен в качестве целевого оттенка, входное напряжение обновления прикладывается к сигнальной линии данных, и
опорное напряжение обновления прикладывается к первой линии управления, напряжение вольтодобавки прикладывается ко второй линии управления, а затем,
с непрерывно приложенным напряжением вольтодобавки, второй оттенок, на одну ступень более высокий, чем первый оттенок, устанавливается в качестве целевого оттенка, опорное напряжение обновления, приложенное к первой линии управления, изменяется, а после этого изменяется входное напряжение обновления, приложенное к сигнальной линии данных, так что действие обновления последовательно выполняется для схем пикселя, имеющих внутренние узлы, показывающие состояния напряжения разных оттенков.
Таким образом, в случае, где существует оттенок, более высокий, чем второй оттенок,
после завершения действия обновления для второго оттенка, с непрерывно приложенным напряжением вольтодобавки, действие выполняется повторно таким образом, что более высокий на одну ступень оттенок устанавливается в качестве целевого оттенка, опорное напряжение обновления, приложенное к первой линии управления, изменяется, и после этого изменяется входное напряжение обновления, приложенное к сигнальной линии данных.
В дополнение, в вышеприведенном способе, когда управляющий вывод четвертого транзисторного элемента присоединен к общей третьей линии управления, в дополнение к прикладыванию напряжения вольтодобавки ко второй линии управления, предопределенное напряжение может прикладываться к третьей линии управления, чтобы включать четвертый транзисторный элемент. В это время после того, как целевой оттенок изменен во второй оттенок, напряжение вольтодобавки непрерывно прикладывается ко второй линии управления, и предопределенное напряжение непрерывно прикладывается к третьей линии управления для включения четвертого транзисторного элемента.
Таким образом, в случае, где существует оттенок, более высокий, чем второй оттенок,
после завершения действия обновления для второго оттенка, с непрерывно приложенными напряжением вольтодобавки и предопределенным напряжением для включения четвертого транзисторного элемента, действие выполняется повторно таким образом, что более высокий на одну ступень оттенок устанавливается в качестве целевого оттенка, опорное напряжение обновления, приложенное к первой линии управления, изменяется, и после этого изменяется входное напряжение обновления, приложенное к сигнальной линии данных.
Когда действие самообновления выполняется вышеприведенным способом, действие обновления для разных оттенков может выполняться наряду с предотвращением увеличения количества раз для изменения напряжения вольтодобавки, так что энергопотребление дополнительно снижается.
В дополнение, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, вторые линии управления, присоединенные к другим концам первых емкостных элементов схем пикселя, скомпонованных в строках с нечетными номерами или столбцах с нечетными номерами, электрически присоединены друг к другу,
вторые линии управления, присоединенные к другим концам первых емкостных элементов схем пикселя, скомпонованных в строках с четными номерами или столбцах с четными номерами, электрически присоединены друг к другу, и вторая линия управления, присоединенная к другому концу первого емкостного элемента каждой из схем пикселя, скомпонованных в строке с нечетным номером или столбце с нечетным номером, и вторая линия управления, присоединенная к другому концу первого емкостного элемента каждой из схем пикселя, скомпонованных в строке с четным номером или столбце с четным номером, электрически не присоединены друг к другу, и по отдельности возбуждаются схемой возбуждения линий управления.
В дополнение, согласно устройству отображения по настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, вторые линии управления, присоединенные к другим концам первых емкостных элементов, и третьи линии управления, присоединенные к управляющим выводам четвертых транзисторных элементов, электрически присоединены друг к другу, соответственно, в схемах пикселя, скомпонованных в строках с нечетными номерами или столбцах с нечетными номерами,
вторые линии управления, присоединенные к другим концам первых емкостных элементов, и третьи линии управления, присоединенные к управляющим выводам четвертых транзисторных элементов, электрически присоединены друг к другу, соответственно, в схемах пикселя, скомпонованных в строках с четными номерами или столбцах с четными номерами,
вторая линия управления, присоединенная к другому концу первого емкостного элемента каждой из схем пикселя, скомпонованных в строке с нечетным номером или столбце с нечетным номером, и вторая линия управления, присоединенная к другому концу первого емкостного элемента каждой из схем пикселя, скомпонованных в строке с четным номером или столбце с четным номером, электрически не присоединены друг к другу и по отдельности возбуждаются схемой возбуждения линий управления, и
третья линия управления, присоединенная к управляющему выводу четвертого транзисторного элемента каждой из схем пикселя, скомпонованных в строке с нечетным номером или столбце с нечетным номером, и третья линия управления, присоединенная к управляющему выводу четвертого транзисторного элемента каждой из схем пикселя, скомпонованных в строке с четным номером или столбце с четным номером, электрически не присоединены друг к другу, и по отдельности возбуждаются схемой возбуждения линий управления.
Согласно устройству отображения по настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, вывод, который противоположен выводу, присоединенному к внутреннему узлу, из выводов единичного элемента отображения, присоединен к общему электроду, и
запись выполняется таким образом, что, во время действия записи для записи пиксельных данных в схеме пикселя, полярность потенциала внутреннего узла, основанного на потенциале общего электрода, изменяется между схемами пикселя, скомпонованными в строке с нечетным номером или столбце с нечетным номером, и схемами пикселя, скомпонованными в строке с четным номером или столбце с четным номером.
Согласно устройству отображения по настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, двум, высокому и низкому, напряжениям предоставлена возможность прикладываться к общему электроду, и
два, высокое и низкое, напряжения, которые должны прикладываться к общему электроду, переключаются между периодом для выполнения действия записи для схем пикселя, скомпонованных в строке с нечетным номером или столбце с нечетным номером, и периодом для выполнения действия записи для схем пикселя, скомпонованных в строке с четным номером или столбце с четным номером.
Согласно устройству отображения по настоящему изобретению, имеющему другие характеристики, действие обновления выполняется для схем пикселя, скомпонованных в строке с нечетным номером или столбце с нечетным номером, таким образом, что при условии, что одно из высокого и низкого напряжений прикладывается к общему электроду, третий транзисторный элемент отключается, и при условии, что входное напряжение обновления прикладывается к сигнальной линии данных, и опорное напряжение обновления прикладывается к первой линии управления, напряжение вольтодобавки прикладывается ко второй линии управления, присоединенной к строке с нечетным номером или столбцу с нечетным номером, и
действие обновления выполняется для схем пикселя, скомпонованных в строке с четным номером или столбце с четным номером, таким образом, что после того как напряжение, приложенное к общему электроду, переключается в другое из высокого и низкого напряжений, при условии, что входное напряжение обновления прикладывается к сигнальной линии данных, и опорное напряжение обновления прикладывается к первой линии управления, напряжение вольтодобавки прикладывается ко второй линии управления, присоединенной к строке с четным номером или столбцу с четным номером.
РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно конфигурации настоящего изобретения, в дополнение к нормальному действию записи, действие (действие самообновления) для восстановления абсолютного значения напряжения между обоими концами части элемента отображения, в значение во время последнего действия записи, может выполняться вне зависимости от действия записи. В особенности, согласно настоящему изобретению, только схема пикселя, имеющая внутренний узел, который должен восстанавливаться в состояние напряжения целевого оттенка, может автоматически обновляться из числа схем пикселя, прикладыванием импульсного напряжения один раз, так что действие самообновления может выполняться в обстоятельствах, где многозначное состояние напряжения удерживается во внутреннем узле.
В случае, где скомпоновано множество схем пикселя, нормальное действие записи, в целом, выполняется в отношении каждой строки. Таким образом, необходимо возбуждать схему формирователя вплоть до количества раз, соответствующего количеству строк скомпонованных схем пикселя.
Согласно схеме пикселя по настоящему изобретению, действие обновления может выполняться для множества скомпонованных пикселей совместно в отношении каждого состояния напряжения, удерживаемого в ней, посредством выполнения действия самообновления. Поэтому количество раз, требуемое для возбуждения схемы возбуждения от начала до окончания действия обновления, может быть значительно сокращено, а энергопотребление может быть снижено.
Таким образом, поскольку необходимо по отдельности предусматривать часть памяти, такую как SRAM, в схеме пикселя, светосила почти совершенно не снижается в отличие от традиционной технологии.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - структурная схема, показывающая один из примеров схематической конфигурации устройства отображения по настоящему изобретению.
Фиг. 2 - принципиальная структурная схема в поперечном разрезе жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг. 3 - структурная схема, показывающая один из примеров схематической конфигурации устройства отображения по настоящему изобретению.
Фиг. 4 - принципиальная схема, показывающая базовую схемную конфигурацию схемы пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 5 - принципиальная схема, показывающая еще одну базовую схемную конфигурацию схемы пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 6 - принципиальная схема, показывающая еще одну базовую схемную конфигурацию схемы пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 7 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации первого типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 8 - принципиальная схема, показывающая еще один пример схемной конфигурации первого типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 9 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации второго типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 10 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации второго типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 11 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации второго типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 12 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации второго типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 13 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации второго типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 14 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации второго типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 15 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации второго типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 16 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации третьего типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 17 - принципиальная схема, показывающая пример схемной конфигурации третьего типа из числа схем пикселя по настоящему изобретению.
Фиг. 18 - временная диаграмма действия самообновления согласно второму варианту осуществления в схемах пикселя первого и третьего типа.
Фиг. 19 - еще одна временная диаграмма действия самообновления согласно второму варианту осуществления в схемах пикселя первого и третьего типа.
Фиг. 20 - еще одна временная диаграмма действия самообновления согласно второму варианту осуществления в схемах пикселя первого и третьего типа.
Фиг. 21 - временная диаграмма действия самообновления согласно второму варианту осуществления в схеме пикселя второго типа.
Фиг. 22 - еще одна временная диаграмма действия самообновления согласно второму варианту осуществления в схеме пикселя второго типа.
Фиг. 23 - временная диаграмма действия самообновления согласно третьему варианту осуществления в схеме пикселя первого типа.
Фиг. 24 - временная диаграмма действия самообновления согласно третьему варианту осуществления в схеме пикселя второго типа.
Фиг. 25 - еще одна временная диаграмма действия самообновления согласно третьему варианту осуществления в схеме пикселя второго типа.
Фиг. 26 - временная диаграмма действия записи в режиме постоянного отображения в схеме пикселя первого типа.
Фиг. 27 - временная диаграмма действия записи в режиме постоянного отображения в схеме пикселя второго типа.
Фиг. 28 - временная диаграмма действия записи в режиме постоянного отображения в схеме пикселя второго типа.
Фиг. 29 - временная диаграмма действия записи в режиме постоянного отображения в схеме пикселя третьего типа.
Фиг. 30 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процедуру действия записи и действия самообновления в режиме постоянного отображения.
Фиг. 31 - один из примеров временной диаграммы действия записи в режиме нормального отображения в схеме пикселя первого типа.
Фиг. 32 - один из примеров временной диаграммы действия записи в режиме нормального отображения в схеме пикселя второго типа.
Фиг. 33 - схема концептуального представления для описания проблемы, предполагаемой при действии записи в режиме постоянного отображения.
Фиг. 34 - один из примеров временной диаграммы действия записи в режиме постоянного отображения в седьмом варианте осуществления.
Фиг. 35 - схема концептуального представления, показывающая изменение полярности, когда выполняется действие записи в седьмом варианте осуществления.
Фиг. 36 - временная диаграмма действия самообновления в седьмом варианте осуществления.
Фиг. 37 - принципиальная схема, показывающая еще одну другую базовую схемную конфигурацию схемы пикселя в настоящем изобретении.
Фиг. 38 - принципиальная схема, показывающая еще одну другую базовую схемную конфигурацию схемы пикселя в настоящем изобретении.
Фиг. 39 - эквивалентная принципиальная схема у схемы пикселя обычного жидкокристаллического устройства отображения с активной матрицей.
Фиг. 40 - структурная схема, показывающая пример схемной компоновки жидкокристаллического устройства отображения с активной матрицей, имеющего m×n пикселей.
ВАРИАНТ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В дальнейшем будет дано описание каждого варианта осуществления схемы пикселя и устройства отображения по настоящему изобретению со ссылкой на чертежи. В дополнение, такие же компоненты, как на фиг. 39 и 40, помечены идентичными ссылками.
[Первый вариант осуществления]
В первом варианте осуществления будет дано описание конфигураций устройства отображения по настоящему изобретению (в дальнейшем указываемого ссылкой просто как «устройство отображения») и схемы пикселя по настоящему изобретению (в дальнейшем указываемой ссылкой просто как «схема пикселя»).
<<Устройство отображения>>
Фиг. 1 показывает схематическую конфигурацию устройства 1 отображения. Устройство 1 отображения включает в себя подложку 10 активной матрицы, противоположный электрод 80, схему 11 управления отображением, схему 12 возбуждения противоположного электрода, истоковый формирователь 13, затворный формирователь 14 и различные сигнальные линии, которые будут описаны ниже. На подложке 10 активной матрицы множество схем 2 пикселя скомпонованы в направлениях строки и столбца соответственно и сформирован массив схем пикселя.
В дополнение, схема 2 пикселя показана в качестве блока на фиг. 1, с тем чтобы предотвратить то, что чертеж становится сложным. Более того, в описательных целях подложка 10 активной матрицы показана поверх противоположного электрода 80, с тем чтобы сделать ясным, что различные сигнальные линии сформированы на подложке 10 активной матрицы.
Согласно этому варианту осуществления устройство 1 отображения может осуществлять экранное отображение в двух режимах отображения, таких как режим нормального отображения и режим постоянного отображения, с одной и той же схемой 2 пикселя. В режиме нормального отображения движущееся изображение или неподвижное изображение отображаются в полном цвете и проницаемое жидкокристаллическое отображение производится с подсветкой. Между тем в режиме постоянного отображения в этом варианте осуществления три или более оттенков отображаются блоком схем пикселя, а три смежные схемы 2 пикселя выделены под три основных цвета (R, G, B (красный, зеленый, синий)) соответственно. Например, в случае, где количество оттенков имеет значение 3, отображаются 27 цветов, а в случае, где количество оттенков имеет значение 4, отображаются 64 цвета. Однако предполагаемое количество оттенков является меньшим, чем у режима нормального отображения.
В дополнение, в режиме постоянного отображения количество цветов отображения может быть увеличено модуляцией покрытия площади посредством дополнительного комбинирования множества наборов из трех смежных схем пикселя. Более того, режим постоянного отображения в этом варианте осуществления может использоваться при проницаемом жидкокристаллическом отображении и отражательном жидкокристаллическом отображении.
В последующем описании в описательных целях минимальная единица отображения, соответствующая одной схеме 2 пикселя, указывается ссылкой как «пиксель», а «пиксельные данные», которые должны записываться в каждую схему пикселя, являются данными оттенка каждого цвета в случае цветного отображения с тремя основными цветами (R, B, G). В случае цветного отображения, которое включает в себя данные яркости множества оттенков в дополнение к основным цветам, данные яркости также включены в пиксельные данные.
Фиг. 2 - схематический вид структуры в поперечном разрезе, показывающий взаимное расположение между подложкой 10 активной матрицы и противоположным электродом 80, и показывает конструкцию части 21 элемента отображения (обратитесь к фиг. 4), служащей в качестве компонента схемы 2 пикселя. Подложка 10 активной матрицы является светопроницаемой прозрачной подложкой, состоящей из стекла или пластмассы.
Как показано на фиг. 1, каждая из схем 2 пикселя, включающих в себя сигнальные линии, сформирована на подложке 10 активной матрицы. На фиг. 2 пиксельный электрод 20 показан в качестве представляющего компонент схемы 2 пикселя. Пиксельный электрод 20 состоит из светопроницаемого прозрачного проводящего материала, такого как ITO (легированный оловом оксид индия).
Светопроницаемая противоположная подложка 81 скомпонована, с тем чтобы быть противоположной подложке 10 активной матрицы, и жидкокристаллический слой 75 удерживается в зазоре между подложками. Поляризационные пластины (не показаны) прикреплены к наружной поверхности каждой подложки.
Жидкокристаллический слой 75 герметизирован герметизирующим материалом 74 в окружающей зоне обеих подложек. На противоположной подложке 81 противоположный электрод 80, состоящий из светопроницаемого прозрачного проводящего материала, такого как ITO, сформирован, с тем чтобы находиться напротив пиксельного электрода 20. Этот противоположный электрод 80 сформирован в качестве одиночной пленки, с тем чтобы распространяться почти по всей поверхности противоположной подложки 81. Здесь, единичный жидкокристаллический элемент Clc отображения (обратитесь к фиг. 4) состоит из одного пиксельного электрода 20, противоположного электрода и жидкокристаллического слоя 75, удерживаемого между ними.
Кроме того, устройство подсветки (не показано) скомпоновано на стороне задней поверхности подложки 10 активной матрицы и может испускать свет в направлении от подложки 10 активной матрицы на противоположную подложку 81.
Как показано на фиг. 1, сигнальные линии сформированы на подложке 10 активной матрицы в горизонтальном и вертикальном направлениях. Таким образом, схемы 2 пикселя сформированы в форме матрицы в точках пересечения m истоковых линий (SL1, SL2,..., SLm), тянущихся в вертикальном направлении (направлении столбца), n затворных линий (GL1, GL2,..., GLn), тянущихся в горизонтальном направлении (направлении строки). Каждое из чисел m и n является натуральным числом два или более. В дополнение, истоковые линии представлены «истоковой линией SL», а затворные линии представлены «затворной линией GL».
Здесь, истоковая линия SL соответствует «сигнальной линии данных», а затворная линия GL соответствует «сигнальной линии сканирования». В дополнение, истоковый формирователь 13 соответствует «схеме возбуждения сигнальных линий данных», затворный формирователь 14 соответствует «схеме возбуждения сигнальных линий сканирования», схема 12 возбуждения противоположного электрода соответствует «схеме подачи напряжения противоположного электрода», а схема 11 управления отображением частично соответствует «схеме возбуждения линий управления».
В дополнение, на фиг. 1 каждая из схемы 11 управления отображением и схемы 12 возбуждения противоположного электрода проиллюстрирована, с тем чтобы существовать независимо от истокового формирователя 13 и затворного формирователя 14, но схема 11 управления отображением и схема 12 возбуждения противоположного электрода могут быть включены в эти формирователи.
Согласно этому варианту осуществления опорная линия REF, линия CSL вспомогательной емкости и линия BST добавочного напряжения предусмотрены в качестве сигнальных линий для возбуждения схемы 2 пикселя, а также истоковой линии SL и затворной линии GL, описанных выше. В дополнение, в качестве еще одного примера конфигурации дополнительно может быть предусмотрена линия SEL выбора. Фиг. 3 показывает конфигурацию устройства отображения в этом случае.
Опорная линия REF, линия BST добавочного напряжения и линия SEL выбора соответствуют «первой линии управления», «второй линии управления» и «третьей линии управления» соответственно и возбуждаются схемой 11 управления отображением.
В дополнение, линия CSL вспомогательной емкости соответствует «четвертой линии управления» или «линии фиксированного напряжения» и возбуждается схемой 11 управления отображением в качестве одного из примеров.
Со ссылкой на фиг. с 1 по 3 каждая из опорной линии REF, линии BST добавочного напряжения и линии CSL вспомогательной емкости предусмотрена в каждой строке, с тем чтобы тянуться в направлении строки, и проводки каждой строки взаимно присоединены и объединены в периферийной части массива схем пикселя, но проводка в каждой строке может возбуждаться индивидуально, и общее напряжение может прикладывается к ней согласно режиму работы или каждая линия может быть предусмотрена в каждом столбце, с тем чтобы тянуться в направлении столбца. В своей основе каждая из опорной линии REF, линии BST добавочного напряжения и линии CSL вспомогательной емкости сконфигурирована, чтобы совместно использоваться множеством схем 2 пикселя. В дополнение, в случае где дополнительно предусмотрена линия SEL выбора, она может быть предусмотрена таким же образом, как у линии BST добавочного напряжения.
Схема 11 управления отображением управляет действием записи в режиме нормального отображения и режиме постоянного отображения и действием самообновления в режиме постоянного отображения, как будет описано ниже.
Во время действия обновления схема 11 управления отображением принимает сигнал Dv данных и сигнал Ct синхронизации, представляющие изображение, которое должно быть отображено, из внешнего источника сигнала и на основании сигналов Dv и Ct вырабатывает цифровой сигнал DA изображения и сигнал Stc управления синхронизацией стороны данных Gtc, который должен прикладываться к истоковому формирователю 14, и сигнал Sec управления противоположным напряжением, который должен прикладываться к схеме 12 возбуждения противоположного электрода, в качестве сигналов для отображения изображения на части 21 элемента отображения (обратитесь к фиг. 4) массива схем пикселя, и сигнальные напряжения, которые должны прикладываться к опорной линии REF, линии BST добавочного напряжения, линии CSL вспомогательной емкости, и выбору SEL (если он предусмотрен).
Истоковый формирователь 13 управляется схемой 11 управления отображением, с тем чтобы прикладывать истоковый сигнал, имеющий предопределенную амплитуду напряжения, к каждой истоковой линии SL с предопределенной привязкой по времени во время действия записи и действия самообновления.
Во время действия записи истоковый формирователь 13 вырабатывает напряжение, надлежащее для уровня напряжения противоположного напряжения Vcom, которое соответствует значению пикселя для одной линии отображения, представленной цифровым сигналом DA, в качестве истоковых сигналов Sc1, Sc2, …, Scm в отношении каждого горизонтального периода (также указываемого ссылкой как «период H») на основании цифрового сигнала DA изображения и сигнала Stc управления синхронизаций стороны данных. В качестве этого напряжения напряжение многочисленных оттенков предполагается в обоих из режима нормального отображения и режима постоянного отображения, но количество оттенков в режиме постоянного отображения является меньшим, чем в режиме нормального отображения, в этом варианте осуществления, и напряжение является (трехзначным) напряжением трех оттенков. Таким образом, эти истоковые сигналы прикладываются к соответствующим истоковым линиям SL1, SL2,…, SLm соответственно.
В дополнение, во время действия самообновления истоковый формирователь 13 управляется схемой 11 управления отображением, с тем чтобы прикладывать одно и то же напряжение ко всем истоковым линиям SL, присоединенным к целевым схемам 2 пикселя, с одной и той же привязкой по времени (подробности будут описаны позже).
Затворный формирователь 14 управляется схемой 11 управления отображением, с тем чтобы прикладывать затворный сигнал, имеющий предопределенную амплитуду напряжения, к каждой затворной линии GL с предопределенной привязкой по времени во время действия записи и действия самообновления. В дополнение, затворный формирователь 14 может быть сформирован на подложке 10 активной матрицы подобно схеме 2 пикселя.
Во время действия записи затворный формирователь 14 последовательно выбирает затворные линии GL1, GL2, …, GLn для приблизительно каждого горизонтального периода в каждом периоде кадра цифрового сигнала DA изображения, для того чтобы записывать истоковые сигналы Sc1, Sc2,..., Scm в каждой схеме 2 пикселя на основании сигнала Gtc управления синхронизацией стороны сканирования.
В дополнение, во время действия самообновления затворный формирователь 14 управляется схемой 11 управления отображением, с тем чтобы прикладывать одно и то же напряжение ко всем затворным линиям GL, присоединенным к целевым схемам 2 пикселя, с одной и той же привязкой по времени (подробности будут описаны позже).
Схема 12 возбуждения противоположного электрода прикладывает противоположное напряжение Vcom к противоположному электроду 80 через проводку CML противоположного электрода. Согласно этому варианту осуществления схема 12 возбуждения противоположного электрода выдает противоположное напряжение Vcom, так что оно попеременно переключается между предопределенным высоким уровнем (5 В) и предопределенным низким уровнем (0 В) в режиме нормального отображения и режиме постоянного отображения. Таким образом, действие для возбуждения противоположного электрода 80 наряду с переключением напряжения между высоким уровнем и низким уровнем указывается ссылкой как «противоположное возбуждение переменного тока».
Согласно «противоположному возбуждению переменного тока» в режиме нормального отображения противоположное напряжение Vcom переключается между высоким уровнем и низким уровнем в отношении каждого горизонтального периода и каждого периода кадра. То есть в определенном периоде кадра полярность напряжения между противоположным электродом 80 и пиксельным электродом 20 изменяется между двумя смежными горизонтальными периодами. В дополнение, в одном и том же горизонтальном периоде полярность напряжения между противоположным электродом 80 и пиксельным электродом 20 изменяется между двумя смежными периодами кадра.
Между тем в режиме постоянного отображения один и тот же уровень напряжения поддерживается в одном периоде кадра и полярность напряжения между противоположным электродом 80 и пиксельным электродом 20 изменяется между двумя смежными действиями записи.
Когда напряжение, имеющее одну и ту же полярность, непрерывно прикладывается между противоположным электродом 80 и схемой 20 пикселя, вызывается выжигание дефектов экрана отображения (поверхностное выжигание), так что необходимо действие инвертирования полярности, и когда применяется «противоположное возбуждение переменного тока», амплитуда напряжения, которое должно прикладываться к пиксельному электроду 20, может быть уменьшена при действии инвертирования полярности.
<<Схема пикселя>>
Затем, конфигурация схемы 2 пикселя будет описана со ссылкой на фиг. с 4 по 17. Фиг. с 4 по 6 показывает базовые схемные конфигурации схем 2 пикселя по настоящему изобретению. Схема 2 пикселя включает в себя часть 21 элемента отображения, включающую в себя единичный жидкокристаллический элемент Clc отображения, первую переключающую схему 22, вторую переключающую схему 23, схему 24 управления и вспомогательный емкостной элемент Cs подобно всем схемным конфигурациям. Вспомогательный емкостной элемент Cs соответствует «второму емкостному элементу».
В дополнение, базовая схемная конфигурация, показанная на фиг. 4, 5 и 6, показывает общие схемные конфигурации, в том числе базовые схемные конфигурации, принадлежащие к с первого по третий типам, которые будут описаны ниже. Поскольку единичный жидкокристаллический элемент Clc отображения уже был описан со ссылкой на фиг. 2, его описание опущено.
Пиксельный электрод 20 присоединен к одним концам первой переключающей схемы 22, второй переключающей схемы 23 и схемы 24 управления, в силу чего сформирован внутренний узел N1. Внутренний узел N1 удерживает напряжение пиксельных данных, подаваемое с сигнальной линии SL во время действия записи.
Вспомогательный емкостной элемент Cs имеет один конец, присоединенный к внутреннему узлу N1, и другой конец, присоединенный к линии CSL вспомогательной емкости. Этот вспомогательный емкостной элемент Cs дополнительно предусмотрен, так что внутренний узел N1 может стабильно удерживать напряжение пиксельных данных.
Один конец первой переключающей схемы 22, который не составляет внутренний узел N1, присоединен к истоковой линии SL. Первая переключающая схема 22 имеет транзистор T3, функционирующий в качестве переключающего элемента. Транзистор T3 является транзистором, чей управляющий вывод присоединен к затворной линии, и соответствует «третьему транзисторному элементу». Первая переключающая схема 22 отключена, а истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединены, когда по меньшей мере транзистор T3 отключен.
Один конец второй переключающей схемы 23, который не составляет внутренний узел N1, присоединен к истоковой линии SL. Вторая переключающая схема 23 является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1 и диода D1. В дополнение, транзистор T1 является транзистором, чей управляющий вывод присоединен к выходному узлу N2 схемы 24 управления, и соответствует «первому транзисторному элементу». В дополнение, диод D1 выполняет действие выпрямления в направлении от истоковой линии SL к внутреннему узлу N1 и соответствует «диодному элементу». Диод D1 сформирован PN-переходом в этом варианте осуществления, но он может быть сформирован переходом Шотки или диодным соединением MOSFET (полевого транзистора с изолированным затвором) (MOSFET, в котором сток или исток присоединен к затвору).
В дальнейшем, как показано на фиг. 4, конфигурация, в которой вторая переключающая схема 23 является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1 и диода D1, и транзистор T4 не включен в состав, указывается ссылкой как первый тип.
В отличие от первого типа, как показано на фиг. 5 и 6, вторая переключающая схема 23 может быть последовательной цепью, включающей в себя транзистор T4 в дополнение к транзистору T1 и диоду D1. В это время два типа предусмотрены на фиг. 5 и 6 соответственно в зависимости от сигнальной линии, к которой присоединен управляющий вывод транзистора T4. Согласно типу (второму типу) схемы пикселя, показанной на фиг. 5, линия SEL выбора дополнительно предусмотрена в дополнение к линии BST добавочного напряжения, и управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии SEL выбора. Между тем согласно типу (третьему типу) схемы пикселя, показанной на фиг. 6, управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения. В дополнение, линия SEL выбора не существует в первом типе, как и следовало ожидать. Транзистор T4 соответствует «четвертому транзисторному элементу».
В случае первого типа, когда транзистор T1 включен и разность потенциалов большая, чем напряжение включения, сформирована между обоими концами диода D1, вторая переключающая схема 23 включена в направлении от истоковой линии SL к внутреннему узлу N1. Между тем в случае второго и третьего типов, когда каждый из транзисторов T1 и T3 включен и разность потенциалов, большая чем напряжение включения, сформирована между обоими концами диода D1, вторая переключающая схема 23 включена в направлении от истоковой линии SL к внутреннему узлу N1.
Схема 24 управления является последовательной цепью, состоящей из транзистора T2 и емкостного элемента Cbst вольтодобавки. Первый вывод транзистора T2 присоединен к внутреннему узлу N1, а его управляющий вывод присоединен к опорной линии REF. В дополнение, второй вывод транзистора T2 присоединен к первому выводу емкостного элемента Cbst вольтодобавки и управляющему выводу транзистора T1, в силу чего формируется выходной узел N2. Второй вывод емкостного элемента Cbst вольтодобавки присоединен к линии BST добавочного напряжения. Транзистор T2 соответствует «второму транзисторному элементу».
Между тем один конец вспомогательного емкостного элемента Cs и один конец емкостного элемента Clc жидкого кристалла присоединены к внутреннему узлу N1. Для того чтобы предотвратить то, что ссылки становятся усложненными, электростатическая емкость вспомогательного емкостного элемента (указываемая ссылкой как «вспомогательная емкость») представлена посредством Cs, а электростатическая емкость емкостного элемента жидкого кристалла (указываемая ссылкой как «емкость жидкого кристалла») представлена посредством Cls. В это время общая емкость, которая является паразитной во внутреннем узле N1, то есть емкость Cp пикселя, в которой пиксельные данные записываются и удерживаются, приблизительно выражается суммой емкости Clc жидкого кристалла и вспомогательной емкости Cs (Cp = Clc + Cs).
В это время емкостной элемент Cbst вольтодобавки устанавливается так, что устанавливается Cbst << Cp, при этом Cbst представляет электростатическую емкость этого элемента (указываемую ссылкой как «емкость вольтодобавки»).
Когда транзистор T2 включен, выходной узел N2 удерживает напряжение согласно уровню напряжения внутреннего узла N1, но когда транзистор T2 отключен, он поддерживает исходное напряжение в открытом состоянии, даже когда уровень напряжения внутреннего узла N1 изменяется. Это исходное напряжение в открытом состоянии выходного узла N2 управляет включением/отключением транзистора T1 второй переключающей схемы 23.
Каждый из четырех видов транзисторов с T1 по T4 является тонкопленочным транзистором, таким как TFT на поликристаллическом кремнии или TFT на аморфном кремнии, который сформирован на подложке 10 активной матрицы, и один из первого и второго выводов соответствует электроду стока, а другой из них соответствует электроду истока, а управляющий вывод соответствует электроду затвора. В дополнение, каждый из транзисторов с T1 по T4 может состоять из одиночного транзисторного элемента, но в случае, где току утечки очень требуется подавляться, он может быть сконфигурирован из условия, чтобы несколько транзисторов были соединены последовательно и их управляющие выводы были присоединены друг к другу. В последующем описании работы схемы 2 пикселя предполагается, что каждый из транзисторов с T1 по T4 является TFT на поликристаллическом кремнии N-канального типа, а пороговое напряжение имеет значение около 2 В.
В дополнение, подобно транзисторам с T1 по T4 диод D1 также сформирован на подложке 10 активной матрицы. Согласно этому варианту осуществления диод D1 предусмотрен в качестве PN-перехода, состоящего из поликристаллического кремния.
<Первый тип>
Прежде всего будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей к первому типу, в котором вторая переключающая схема 23 является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1 и диода D1.
В это время, как описано выше, схемы 2A пикселя, показанные на фиг. 7 и 8, предполагаются в зависимости от конфигурации первой переключающей схемы 22.
Первая схема 2A пикселя, показанная на фиг. 7, имеет первую переключающую схему 22, состоящую только из транзистора T3.
Здесь, фиг. 7 показывает пример конфигурации, в котором вторая переключающая схема 23 является последовательной цепью, состоящей из диода D1 и транзистора T1, первый вывод транзистора T1 присоединен к внутреннему узлу N1, второй вывод транзистора T1 присоединен к выводу катода диода D1, а вывод анода диода D1 присоединен к истоковой линии SL, в качестве одного из примеров. Однако, как показано на фиг. 8, положения транзистора T1 и диода D1 могут быть поменяны в последовательной цепи. В дополнение, в качестве еще одной схемной конфигурации транзистор T1 может быть помещен между двумя диодами D1.
<Второй тип>
Затем будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей ко второму типу, в котором схема 23 пикселя является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1, диода D1 и транзистора T4, и управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии SEL выбора.
Во втором типе схемы 2B пикселя, показанные на фиг. с 9 по 11, и схемы 2C пикселя, показанные на фиг. с 12 по 15, предполагаются в зависимости от конфигурации первой переключающей схемы 22.
Согласно схеме 2B пикселя, показанной на фиг. 9, первая переключающая схема 22 состоит только из транзистора T3. В дополнение, подобно первому типу, что касается конфигурации второй переключающей схемы 23, вариантные схемы могут быть реализованы в зависимости от компоновки диода D1 (обратитесь к фиг. 10 и 11). В дополнение, положения транзисторов T1 и T4 могут быть изменены в схемах.
Схема 2C пикселя, показанная на фиг. 12, имеет первую переключающую схему 22, которая является последовательной цепью, состоящей из транзистора T3 и транзистора T4. Вариантная схема реализована, как показано на фиг. 13, посредством изменения компоновочного положения транзистора T4. В дополнение, вариантная схема может быть реализована, как показано на фиг. 14, посредством предоставления множества транзисторов T4.
Более того, как показано на фиг. 15, вместо транзистора T4 в первой переключающей схеме 22 вариантная схема может быть реализована из условия, чтобы транзистор T5 был присоединен к транзистору T4 через их управляющие выводы.
<Третий тип>
Затем будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей к третьему типу, в котором схема 23 пикселя является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1, диода D1 и транзистора T4, и управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения.
Схема пикселя третьего типа имеет конфигурацию, в которой управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения, а выбор SEL не предусмотрен по сравнению со схемой пикселя второго типа. Поэтому могут быть реализованы схемы пикселя, соответствующие схемам 2B пикселя, показанным на фиг. с 9 по 11, и схемам 2C пикселя, показанным на фиг. с 12 по 15. В качестве одного из примеров схема 2D пикселя, соответствующая схеме 2B пикселя, показанной на фиг. 9, показана на фиг. 16, и схема 2E пикселя, соответствующая схеме 2C пикселя, показанной на фиг. 12, показана на фиг. 17.
В дополнение, в вышеприведенном типе схем пикселя те же самые транзисторные элементы или диодные элементы соответственно могут быть соединены последовательно.
[Второй вариант осуществления]
Во втором варианте осуществления будет дано описание действия самообновления в каждой из схем пикселя с первого по третий типов со ссылкой на чертежи.
Действие самообновления означает действие в режиме постоянного отображения, выполняемое для множества схем 2 пикселя из условия, чтобы первые схемы 22 пикселя, вторые схемы 23 пикселя и схемы 24 управления активизировались в предопределенной последовательности, а потенциалы пиксельных электродов 20 (это также потенциалы внутренних узлов N1) восстанавливались в потенциалы оттенка, записанные при последнем действии записи, и для пикселей всех оттенков схемы пикселя совместно восстанавливались одновременно в отношении каждого оттенка. Действие самообновления является специфическим действием посредством схем с 2A по 2E пикселя в настоящем изобретении, и энергопотребление может быть значительно сокращено по сравнению с традиционным «действием внешнего обновления», при котором потенциал пиксельного электрода 20 восстанавливается выполнением нормального действия записи. В дополнение, вышеприведенный термин «одновременно» в «совместно одновременно» означает «в одно и то же время», имеющее временную длительность последовательности действий при действии самообновления.
Между тем в традиционном случае действие для инвертирования полярности только напряжения Vcl жидкого кристалла, приложенного между пиксельным электродом 20 и противоположным электродом 80, выполнялось наряду с поддержанием его абсолютного значения (действие внешнего инвертирования полярности) посредством выполнения действия записи. Когда это действие внешнего инвертирования полярности выполняется, полярность инвертируется и абсолютное значение напряжения Vcl жидкого кристалла обновляется состоянием во время последней записи. То есть инвертирование полярности и действие обновления выполняются одновременно. Поэтому оно нормально не выполняется для выполнения действия обновления с целью только обновления абсолютного значения напряжения Vcl жидкого кристалла без инвертирования полярности, но в дальнейшем такое действие обновления указывается ссылкой как «действие внешнего обновления» с целью сопоставления его с действием самообновления для удобства в описании.
В дополнение, в случае где действие обновления выполняется действием внешнего инвертирования полярности, действие записи выполняется по-прежнему.
То есть к тому же, когда сравнивается с этим традиционным способом, энергопотребление значительно снижается действием самообновления в этом варианте осуществления.
Как будет описано ниже, согласно действию самообновления в этом варианте осуществления все из схем пикселя устанавливаются в одинаковое состояние напряжения, но фактически при этом состоянии напряжения автоматически выбирается только схема пикселя, в которой внутренний узел N1 показывает состояние напряжения специфичного одного оттенка, и потенциал внутреннего узла N1 восстанавливается (обновляется). То есть, хотя напряжение прикладывается ко всем схемам пикселя, на практике потенциал внутреннего узла N1 обновляется в некоторых схемах пикселя и он не обновляется в других схемах пикселя во время прикладывания напряжения.
Поэтому, для того чтобы избежать путаницы в описании, термин «(действие) самообновления» и термин «(действие) обновления» должны умышленно различаться в последующем описании. Первый используется в широкой концепции, указывающей ссылкой на последовательность действий для восстановления потенциала внутреннего узла N1 каждой схемы пикселя. Между тем последний используется в узкой концепции, указывающей ссылкой на действие для фактического восстановления потенциала (потенциала внутреннего узла) пиксельного электрода. То есть согласно «действию самообновления» в этом варианте осуществления только внутренний узел, показывающий состояние напряжения специфичного одного оттенка, автоматически и избирательно «обновляется» установлением одного и того же состояния напряжения для всех схем пикселя. Таким образом, значение напряжения изменяется, с тем чтобы изменять оттенок в качестве цели «обновления», и напряжение прикладывается подобным образом, так что «обновление» выполняется для всех оттенков. Таким образом, согласно «действию самообновления» в этом варианте осуществления «действие обновления» выполняется в отношении каждого оттенка.
Напряжение прикладывается ко всем затворным линиям GL, истоковым линиям SL, опорным линиям REF, линиям CSL вспомогательной емкости и линиям BST добавочного напряжения, которые присоединены к схеме 2 пикселя, служащей в качестве цели действия самообновления, и к противоположному электроду 80 с одной и той же привязкой по времени. В случае схемы пикселя второго типа, имеющей линию SEL выбора, напряжение подобным образом прикладывается к линии SEL выбора.
Таким образом, при одной и той же привязке по времени одно и то же напряжение прикладывается ко всем затворным линиям GL, одно и то же напряжение прикладывается ко всем опорным линиям REF, одно и то же напряжение прикладывается ко всем линиям CSL вспомогательной емкости и одно и то же напряжение прикладывается ко всем линиям BST добавочного напряжения. Управление синхронизацией прикладывания напряжения выполняется схемой 11 управления отображением, показанной на фиг. 1, и индивидуальное прикладывание напряжения выполняется схемой 11 управления отображением, схемой 12 возбуждения противоположного электрода, истоковым формирователем 13 и затворным формирователем 14.
В режиме постоянного отображения в этом варианте осуществления, как описано в первом варианте осуществления, также предполагается, что (трехзначные) пиксельные данные (трех оттенков) удерживаются в блоке схем пикселя. В это время потенциал VN1 (это также потенциал пиксельного электрода 20), удерживаемый во внутреннем узле N1, показывает три состояния напряжения, такие как с первого по третье состояния напряжения.
Согласно этому варианту осуществления в качестве одного из примеров первое состояние напряжения (состояние высокого напряжения) устанавливается в 5 В, второе состояние напряжения (состояние среднего напряжения) устанавливается в 3 В и третье состояние напряжения (состояние низкого напряжения) устанавливается в 0 В.
В состоянии непосредственно перед выполнением действия самообновления предполагается, что есть пиксель, в котором пиксельный электрод 20 записан в первом состоянии напряжения, пиксель, в котором он записан во втором состоянии напряжения, и пиксель, в котором он записан в третьем состоянии напряжения.
Однако согласно действию самообновления в этом варианте осуществления напряжение прикладывается на основании одной и той же последовательности независимо от состояния напряжения пиксельного электрода 20, так что действие обновления может выполняться для всех схем пикселя. Это содержание будет описано со ссылкой на временную диаграмму и принципиальную схему.
В дополнение, в дальнейшем случай, где напряжение записано в первое состояние напряжения (напряжение высокого уровня) при последнем действии записи и напряжение высокого уровня должно восстанавливаться, указывается ссылкой как «случай H», случай, где напряжение записано во второе состояние напряжения (напряжение среднего уровня) при последнем действии записи и напряжение среднего уровня должно восстанавливаться, указывается ссылкой как «случай M», и случай, где напряжение записано в третье состояние напряжения (напряжение низкого уровня) при последнем действии записи и напряжение низкого уровня должно восстанавливаться, указывается ссылкой как «случай L».
В дополнение, как описано в первом варианте осуществления, предполагается, что пороговое напряжение каждого транзистора имеет значение 2 В. В дополнение, предполагается, что напряжение включения диода D1 имеет значение 0,6 В.
<Первый тип>
Прежде всего будет дано описание действия самообновления для схемы 2A пикселя первого типа, в которой вторая переключающая схема 23 является последовательной цепью, состоящей только из транзистора T1 и диода D1. Здесь предполагается схема 2A пикселя, показанная на фиг. 7.
Фиг. 18 показывает временную диаграмму действия самообновления первого типа.
Как показано на фиг. 18, действие самообновления поделено на два этапа S1 и S2, а этап S1 снабжен двумя фазами P1 и P2. Фиг. 18 иллюстрирует формы сигналов напряжения всех затворных линий GL, истоковых линий SL, линий BST добавочного напряжения, опорных линий REF, линий CSL вспомогательной емкости и линий BST добавочного напряжения, которые присоединены к схемам 2A пикселя, служащим в качестве цели действия самообновления, и форму сигнала напряжения противоположного напряжения Vcom. В дополнение, согласно этому варианту осуществления предполагается, что все схемы пикселя массива схем пикселя являются целью действия самообновления.
В дополнение, фиг. 18 показывает формы сигналов, показывающие изменения потенциала VN1 (напряжения пикселя) внутреннего узла N1, потенциал VN2 выходного узла N2 в каждом из случаев H, M и L и состояния включения/отключения транзисторов с T1 по T3 на каждом этапе и каждой фазе. Более того, фиг. 18 показывает случай в круглых скобках. Например, VN1 (H) - форма сигнала, показывающая изменение потенциала VN1 в случае H.
В дополнение, предполагается, что высокий уровень был записан в случае H, средний уровень был записан в случае M, а низкий уровень был записан в случае L в момент до момента времени (t1) для начала действия самообновления.
После того как действие записи было выполнено и истекло время, потенциал VN1 внутреннего узла N1 изменяется вследствие формирования тока утечки каждого транзистора в схеме пикселя. В случае H VN1 имеет значение 5 В непосредственно после действия записи, но это значение становится более низким, чем исходное значение после того, как истекло время. Подобным образом в случае M, VN1 имеет значение 3 В непосредственно после действия записи, но это значение становится более низким, чем исходное значение после того, как истекло время. В каждом из этих случаев H и M потенциал внутреннего узла N1 постепенно уменьшается со временем главным образом, так как ток утечки течет по направлению к более низкому потенциалу (такому как линия заземления) через транзистор в отключенном состоянии.
В дополнение, в случае L потенциал VN1 имеет значение 0 В непосредственно после действия записи, он мог бы немного подняться со временем. Это происходит потому, что, когда напряжение записи приложено к истоковой линии SL во время действия записи в другой схеме пикселя, и ток утечки протекает из истоковой линии SL во внутренний узел N1 через транзистор в отключенном состоянии даже в невыбранной схеме пикселя.
, что VN1(H) находится немного ниже, чем 5 В, VN1(M) находится немного ниже чем 3 В, а VN1(L) находится немного выше чем 0 В, в момент t1 времени. Это происходит потому, что учитывается вышеприведенная флуктуация потенциала.
Действие самообновления в этом варианте осуществления главным образом поделено на два этапа S1 и S2. Этап S1 соответствует «этапу обновления», а этап S2 соответствует «этапу ожидания».
На этапе S1, действие обновления непосредственно выполняется для случая H и случая M прикладыванием импульсных напряжений. Между тем, на этапе S2, действие обновления выполняется опосредованно для случая L прикладыванием постоянного напряжения в течение времени (такого как в десять раз или больше),более длительного, чем у этапа S1. В дополнение, термин «непосредственно выполняемый» означает, что внутренний узел N1 и истоковая линия SL соединены через вторую переключающую схему 23, так что напряжение, приложенное к истоковой линии SL, прикладывается к внутреннему узлу N1, и потенциал VN1 внутреннего узла устанавливается в требуемое значение. В дополнение, термин «опосредованно выполняемый» означает, что внутренний узел N1 и истоковая линия SL не соединены через вторую переключающую схему 23, но потенциал VN1 внутреннего узла N1 приводится ближе к требуемому значению посредством использования тока утечки, незначительно протекающего между внутренним узлом N1 и истоковой линией SL через первую переключающую схему 22 в отключенном состоянии.
В дополнение, на этапе S1, фаза P1 и P2 отличается в зависимости от того, обновляется ли случай H или M. На фиг. 18, в фазе P1, обновляется только внутренний узел N1 случая H (записи высокого напряжения), а на фазе P2, обновляется только внутренний узел N1 случая M (записи среднего напряжения). В дальнейшем, эта операция будет описана подробно.
«Этап S1/фаза P1»
На фазе P1, которая должна начинаться в момент t1 времени, напряжение, которое может полностью отключать транзистор T3, прикладывается к затворной линии GL. Здесь, напряжение имеет значение -5 В. В дополнение, во время выполнения действия самообновления транзистор T3 постоянно отключен, так что напряжение, приложенное к затворной линии GL, может оставаться неизменным во время действия самообновления.
Противоположное напряжение Vcom, приложенное к противоположному электроду 80, и напряжение, приложенное к линии CSL вспомогательной емкости, устанавливаются в 0 В. Здесь, напряжение не ограничено 0 В, и значение напряжения до момента t1 времени может поддерживаться как оно есть. В дополнение, эти напряжения также могут оставаться неизменными во время действия самообновления.
В момент t1 времени, напряжение, предоставленное прибавлением напряжения Vdn включения диода D1 к требуемому напряжению внутреннего узла N1, который должен восстанавливаться действием обновления, прикладывается к истоковой линии SL. На фазе P1, целью обновления является случай H, так что требуемое напряжение внутреннего узла N1 имеет значение 5 В. Поэтому, когда напряжение Vdn включения диода D1 имеет значение 0,6 В, 5,6 В прикладывается к истоковой линии SL.
В дополнение, требуемое напряжение внутреннего узла N1 соответствует «требуемому напряжению обновления», напряжение Vdn включения диода D1 соответствует «первому напряжению настройки», и напряжение, фактически приложенное к истоковой линии SL на этапе S1 обновления, соответствует «входному напряжению обновления». Таким образом, вышеприведенными терминами определено, что <входное напряжение обновления = требуемое напряжение обновления + первое напряжение настройки>. В фазе P1, входное значение обновления имеет значение 5,6 В.
В момент t1 времени, в случае, где внутренний узел N1 показывает состояние напряжения (оттенок) в качестве цели обновления или более высокое (высокий оттенок), напряжение, которое отключает транзистор T2, прикладывается к опорной линии REF, когда в случае, где он показывает состояние напряжения (низкий оттенок), более низкое, чем состояние напряжения (оттенок) в качестве цели обновления, напряжение, которое включает транзистор T2, прикладывается к нему. На фазе P1, целью обновления является случай H (первое состояние напряжения), и нет состояния напряжения, более высокого, чем это, так что, в случае, где внутренний узел N1 находится в первом состоянии напряжения (случае H), напряжение, которое отключает транзистор T2, прикладывается к опорной линии REF, когда, в случае, где он находится во втором состоянии напряжения (случае M) и третьем состоянии напряжения (случае L), напряжение, которое включает транзистор T2, прикладывается к ней.
Более точно, поскольку пороговое напряжение Vt2 транзистора T2 имеет значение 2 В, транзистор T2 в случае M может включаться посредством прикладывания напряжения, более высокого, чем 5 В (=3+2), к опорной линии REF. Однако, когда напряжение, более высокое, чем 7 В (=5+2), приложено к опорной линии REF, транзистор T2 в случае H в качестве цели на фазе P1 также становится включенным. Поэтому напряжение между 5 В и 7 В должно прикладываться к опорной линии REF.
В дополнение, предполагается, что потенциал внутреннего узла N1 падает от состояния напряжения, записанного последним действием записи, на определенный уровень непосредственно перед выполнением действия самообновления, вследствие описанного выше тока утечки. То есть потенциал VN1 внутреннего узла N1, соответствующий случаю M, мог бы падать до около 2,5 В непосредственно перед выполнением действием самообновления. В этом случае, когда напряжение около 5,1 В предположительно прикладывается к опорной линии REF, транзистор T2 также мог бы быть отключен в случае M, в зависимости от степени падения потенциала внутреннего узла N1, так что напряжение устанавливается в 6,5 В для большей верности.
Когда 6,5 В прикладываются к опорной линии REF, транзистор T2 отключается в схеме пикселя, в которой потенциал VN1 внутреннего узла N1 имеет значение 4,5 В или более. Между тем, транзистор T2 включается в схеме пикселя, в которой VN1 находится ниже, чем 4,5 В. Действие самообновления должно выполняться для внутреннего узла N1 в случае H, записанного в 5 В при последнем действии записи, до того, как он падает на 0,5 В или более вследствие формирования тока утечки, так что VN1 может быть на 4,5 В или более, и, как результат, транзистор T2 отключен. Между тем, внутренний узел N1 в случае M, записанный в 3 В, и внутренний узел N1 случая L, записанный в 0 В последним действием записи, не становится 4,5 В или более, даже после того, как истекло время, так что транзистор T2 включен в этих случаях.
На основании вышеприведенного описания, значению, предоставленному вычитанием порогового напряжения Vt2 транзистора T2 из напряжения Vref, приложенного к опорной линии REF, необходимо существовать между потенциалом VN1 внутреннего узла в случае H, служащем в качестве цели обновления в этой фазе, и потенциалом VN1 внутреннего узла в случае M в состоянии напряжения на одну ступень ниже, чем вышеприведенное. Другими словами, на этой фазе P1, напряжению Vref, приложенному к опорной линии REF, необходимо удовлетворять условию, что 3 В <(Vref-Vt2)<5 В. Напряжение Vref-Vt2 соответствует «напряжению изоляции обновления», а Vt2 соответствует «второму напряжению настройки», и Vref соответствует «опорному напряжению обновления». Когда вышеприведенное условие описано этими терминами, «опорное напряжение обновления», которое должно прикладываться к опорной линии REF в фазе P1, соответствует значению напряжения, выдаваемому прибавлением «второго напряжения настройки», соответствующего пороговому напряжению транзистора T2, к «напряжению изоляции обновления», определенному в качестве среднего напряжения между состоянием напряжения (оттенком), служащим в качестве цели действия обновления, и состоянием напряжения (оттенком), на одну ступень ниже, чем вышеприведенное.
Что касается линии BST добавочного напряжения, к ней прикладывается напряжение, которое включает транзистор T1 в случае H, в котором транзистор T2 отключен, как описано выше, и отключает транзистор T1 в случаях M и L, в которых транзистор T2 включен.
Линия BST добавочного напряжения присоединена к одному концу емкостного элемента Cbst вольтодобавки. Поэтому, когда напряжение высокого уровня приложено к линии BST добавочного напряжения, потенциал другого конца емкостного элемента Cbst вольтодобавки, то есть потенциал VN2 выходного узла N2, подтягивается вверх. Таким образом, в дальнейшем, действие для подтягивания потенциала выходного узла N2 вверх увеличением напряжения, которое должно прикладываться к линии BST добавочного напряжения, указывается ссылкой как «подтягивание вверх добавочного напряжения».
Как описано выше, в случае H, транзистор T2 отключен в фазе P1. Поэтому величина флуктуаций потенциала узла N2, обусловленная подтягиванием вверх добавочного напряжения, определяется отношением между емкостью Cbst вольтодобавки и общей емкостью, которая является паразитной в узле N2. Например, в случае, где отношение имеет значение 0,7, когда потенциал одного электрода емкостного элемента вольтодобавки возрастает на ΔVbst, потенциал другого электрода, то есть узла N2, возрастает на около 0,7 ΔVbst.
В случае H, потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 показывает приблизительно 5 В в момент t1 времени. Когда потенциал, более высокий, чем VN1 (H) на пороговое напряжение 2 В или более, прикладывается к затвору транзистора T1, то есть выходному узлу N2, транзистор T1 включается. Согласно этому варианту осуществления, предполагается, что напряжение, приложенное к линии BST добавочного напряжения в момент t1 времени, имеет значение 10 В. В этом случае, потенциал выходного узла N2 поднимается на 7 В. Как будет описано ниже, в четвертом варианте осуществления, поскольку транзистор T2 включен при действии записи, узел N2 показывает приблизительно такой же потенциал (5 В) как у узла N1 в момент непосредственно перед моментом t1 времени. Таким образом, потенциал узла N2 показывает около 12 В вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения. Поэтому разность потенциалов большая, чем пороговое напряжение, формируется между затвором транзистора T1 и узлом N1, так что транзистор T1 включается.
С другой стороны, в случае M и случае L, в которых транзистор T2 отключен в фазе P1, в отличие от случая H, выходной узел N2 и внутренний узел N1 электрически соединены. В этом случае, величина флуктуаций потенциала выходного узла N2 вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения находится под влиянием общей паразитной емкости внутреннего узла N1, в дополнение к емкости Cbst вольтодобавки и общей паразитной емкости узла N2.
Поскольку внутренний узел N1 присоединен к одному концу вспомогательного емкостного элемента Cs и одному концу емкостного элемента Clc жидкого кристалла, общая емкость Cp, которая является паразитной во внутреннем узле N1, выражается суммой емкости Clc жидкого кристалла и вспомогательной емкости Cs, как описано выше. Таким образом, емкость Cbst вольтодобавки значительно меньше, чем емкость Cp жидкого кристалла. Поэтому отношение емкости вольтодобавки к общей емкости является чрезвычайно малым, таким как около 0,01 или меньше. В этом случае, когда потенциал одного электрода емкостного элемента вольтодобавки повышается на ΔVbst, другой электрод, то есть потенциал выходного узла N2 повышается всего лишь на вплоть до 0,01 ΔVbst. То есть в случае M и случае L, даже когда ΔVbst = 10 В, потенциалы VN2 (M) и VN2 (L) выходных узлов N2 почти не повышаются.
В случае M, потенциал VN2 (M) показывает почти 3 В в момент непосредственно перед моментом t1 времени. В дополнение, в случае L, VN2 (L) показывает почти 0 В в момент непосредственно перед моментом t1 времени. Поэтому в обоих случаях, даже когда подтягивание вверх добавочного напряжения выполняется в момент t1, потенциал, достаточный для включения транзистора, не прикладывается к затвору транзистора T1. То есть, в отличие от случая H, транзистор T1 по-прежнему отключен.
В дополнение, в случаях M и L, потенциал выходного узла N2 непосредственно перед моментом t1 необязательно должен быть 3 В и 0 В, соответственно, и потенциал всего лишь должен быть потенциалом, который не включает транзистор T1, даже когда рассматривается незначительная флуктуация потенциала, обусловленная прикладыванием импульсного напряжения к линии BST добавочного напряжения. Подобным образом, в случае H, потенциал узла N1 непосредственно перед моментом t1 времени необязательно имеет значение 5В, и потенциал всего лишь должен быть потенциалом, который включает транзистор T1 после внимательного рассмотрения флуктуации потенциала, обусловленной подтягиванием вверх добавочного напряжения при условии, что транзистор T2 находится в отключенном состоянии.
В случае H транзистор T1 включен вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения. В дополнение, 5,6 В прикладываются к истоковой линии SL так, что когда потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 немного падает от 5 В, разность потенциалов, большая, чем напряжение Vdn включения диода D1, формируется между истоковой линией SL и внутренним узлом N1. Поэтому диод D1 включается от истоковой линии SL по направлению к внутреннему узлу N1, и ток протекает с истоковой линии SL на внутренний узел N1. Таким образом, потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 поднимается. В дополнение, потенциал продолжает подниматься до тех пор, пока разность потенциалов между истоковой линией SL и внутренним узлом N1 не становится равной напряжению Vdn включения диода D1, и останавливается, когда разность потенциалов становится равной Vdn. Здесь, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, имеет значение 5,6 В, а напряжение Vdn включения диода D1 имеет значение 0,6 В, так что подъем потенциала VN1 (H) внутреннего узла N1 останавливается на 5 В. То есть действие обновления выполняется для случая H.
Таким образом, как описано выше, в случаях M и L, поскольку транзистор T1 отключен, истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединены. Таким образом, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, не оказывает влияния на потенциалы VN1 (M) и VN1 (L) внутреннего узла N1.
Для обобщения вышеприведенного, действие обновления выполняется для схемы пикселя, в которой потенциал внутреннего узла N1 имеет значение напряжения изоляции обновления или больше и требуемого напряжения обновления или меньше. На фазе P1, напряжение изоляции обновления имеет значение 4,5 В (=6,5-2 В), а требуемое напряжение обновления имеет значение 5 В, так что действие обновления для обновления потенциала VN1 в 5 В выполняется только для схемы пикселя, в которой потенциал VN1 внутреннего узла N1 имеет значение от 4,5 В до 5 В, то есть для случая H.
В дополнение, после фазы P1, прикладывание напряжения к каждой из истоковой линии SL, линии BST добавочного напряжения и опорной линии REF когда-то останавливается. Затем, следующая фаза P2 начинается в момент t2 времени.
<<Этап S1/фаза 2>>
На фазе P2, которая должна начинаться в момент t2 времени, случай M (узел записи среднего напряжения) является целью обновления.
Более точно, 3,6 В прикладываются к истоковой линии SL в качестве входного напряжения обновления. Это напряжение 3,6 В является значением, обеспечиваемым прибавлением напряжения Vdn включения диода D1 к требуемому напряжению обновления (3 В) внутреннего узла N1 в фазе P2.
Таким образом, в случае, где внутренний узел N1 показывает состояние напряжения (случай M) в качестве цели обновления или состояние более высокого напряжения (случай H), напряжение, которое отключает транзистор T2, прикладывается к опорной линии REF, когда в случае, где он показывает состояние напряжения (случай L), более низкое, чем состояние напряжения (случай M), служащее в качестве цели обновления, напряжение, которое включает транзистор T2, прикладывается к нему. Рассматривая подобно фазе P1, когда напряжение, более высокое, чем 2 В, прикладывается к опорной линии REF, транзистор T2 может включаться в случае L. Однако, когда напряжение, более высокое, чем 5 В, приложено к опорной линии REF, транзистор T2 в случае M также становится включенным. Поэтому, формально, напряжение между 2 В и 5 В должно быть приложено к опорной линии REF. Однако, поскольку напряжение должно прикладываться для большей верности, подобно фазе P1, здесь, 4,5 В прикладывается в качестве примера. Это напряжение 4,5 В соответствует опорному напряжению обновления в фазе P2, а напряжение 2,5 В, которое выдается вычитанием порогового напряжения транзистора T2 из него, соответствует напряжению изоляции обновления.
В это время, когда потенциал VN1 внутреннего узла N1 является напряжением изоляции обновления 2,5 V или больше, транзистор T2 отключен. Между тем, транзистор T2 включается в схеме пикселя, в которой VN1 находится ниже, чем 2,5 В. То есть в случае H, записанном в 5 В, и случае M, записанном в 3 В при последнем действии записи, VN1 имеет значение 2,5 В или более, так что транзистор T2 отключен. Между тем, в случае L, записанном в 0 В при последнем действии записи, VN1 находится ниже чем 2,5 В, так что транзистор T2 включен.
Что касается линии BST добавочного напряжения, к ней прикладывается напряжение, которое включает транзистор T1 в случаях M и H, в которых транзистор T2 отключен, и напряжение, которое отключает транзистор T1 в случае L, в котором транзистор T2 включен. Здесь, напряжение имеет значение 10 В, подобное фазе P1. Несмотря на то, что транзистор T1 включен, так как потенциал выходного узла N2 подтягивается вверх вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения в случаях H и M, транзистор T1 не включается в случае L, так как потенциал VN2 (L) выходного узла N2 почти не изменяется, даже когда выполняется подтягивание вверх добавочного напряжения. Этот принцип подобен фазе P1, так что подобное описание опущено.
В случае H транзистор T1 включен вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения. Однако 3,6 В прикладывается к истоковой линии SL. Даже когда потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 немного падает от 5 В, величина падения является меньшей чем 1 В. Таким образом, обратно смещенное состояние выдается с истоковой линии SL на внутренний узел N1, так что истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединяются вследствие выпрямляющего действия диода D1. То есть потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 не находится под влиянием напряжения, приложенного к истоковым линиям SL.
В случае M, к тому же, транзистор T1 включен вследствие подтягивание вверх добавочного напряжения. Поскольку напряжение 3,6 В прикладываются к истоковой линии SL в случае, где потенциал VN1 (M) внутреннего узла N1 немного падает от 3 В, разность потенциалов, большая чем напряжение Vdn включения диода D1, формируется между истоковой линией SL и внутренним узлом N1. Поэтому диод D1 включается от истоковой линии SL по направлению к внутреннему узлу N1, и ток протекает с истоковой линии SL на внутренний узел N1. Таким образом, потенциал VN1 (M) внутреннего узла N1 продолжает подниматься до тех пор, пока разность потенциалов между истоковой линией SL и внутренним узлом N1 не становится равной напряжению Vdn включения (=0,6 В). То есть VN1 (M) достигает 3 В и сохраняет потенциал. Таким образом, действие обновления выполняется для случая H.
Таким образом, как описано выше, поскольку транзистор T1 отключен в случае L, истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединены. Таким образом, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, не оказывает влияния на потенциал VN1 (L) внутреннего узла N1.
Для обобщения вышеприведенного, на фазе P2, напряжение изоляции обновления имеет значение 2,5 В (=4,5-2 В), а требуемое напряжение обновления имеет значение 3 В, так что действие обновления для обновления потенциала VN1 в 3 В выполняется только для схемы пикселя, в которой потенциал VN1 внутреннего узла N1 имеет значение от 2,5 до 3 В, то есть для случая M.
В дополнение, после фазы P2, прикладывание напряжения к каждой из истоковой линии SL, линии BST добавочного напряжения и опорной линии REF останавливается. Затем, последовательность операций переходит на этап S2 ожидания.
<<Этап S2>>
На этапе S2, который должен начинаться в момент t3 времени, напряжение, которое надежно включает транзистор T2 независимо от потенциала VN1 внутреннего узла N1, прикладывается к опорной линии REF. Здесь, прикладывается 10 В. Другие сигнальные линии сохраняют такие же состояния напряжения, как в конце фазы P2.
В этих состояниях напряжения, транзистор T2 включен, а транзистор T1 отключен во всех случаях, H, M и L. В дополнение, поскольку напряжение низкого уровня по-прежнему прикладывается к затворной линии GL, транзистор T3 остается отключенным. Таким образом, потенциал VN1 внутреннего узла N1 остается в состоянии непосредственно после окончания этапа S1 обновления. В дополнение, выходной узел N2 присоединен к внутреннему узлу N1, так что VN2 равен VN1.
Затем, в момент t4 времени, напряжение, приложенное к опорной линии REF, смещается на низкий уровень (0 В). Таким образом, транзистор T2 отключается.
На этом этапе S2, одинаковые состояния напряжения поддерживаются в течение времени, которое является достаточно более длительным, чем этап S1. Поскольку 0 В прикладывается к истоковой линии SL в этом периоде, ток утечки формируется из внутреннего узла N1 в истоковую линию SL через транзистор T3 в отключенном состоянии. Как описано выше, даже когда VN1 (L) немного выше, чем 0 В в момент t1 времени, VN1 (L) постепенно приводится ближе к 0 В за период этапа S2 ожидания. Таким образом, действие обновления выполняется «непосредственно» для случая L.
Однако формирование этого тока утечки не ограничено случаем L и он формируется в случае H и случае M. Поэтому в случае H и случае M к тому же, VN1 обновляется в 5 В и 3 В, соответственно, в момент сразу же после этапа S1, но на этапе S2, VN1 постепенно падает. Поэтому предпочтительно выполнять действие обновления для случаев H и M еще раз, посредством выполнения этапа S1 обновления вновь после того, как состояние напряжения этапа S2 ожидания продлилось в течение определенного периода времени.
Как описано выше, потенциал VN1 внутреннего узла N1 может возвращаться в последнее записанное состояние в каждом из случаев H, M и L повторением этапа S1 обновления и этапа S2 ожидания.
Подобно традиционному случаю, в случае, где действие обновления выполняется для каждой схемы пикселя посредством «действия записи» через истоковую линию SL, необходимо сканировать затворную линию GL одна за другой в вертикальном направлении. Поэтому необходимо прикладывать напряжение высокого уровня к затворной линии GL по числу (n) затворных линий. В дополнение, необходимо прикладывать такой же уровень потенциала, как уровень потенциала, записанный при последнем действии записи, к каждой истоковой линии SL, так что действия заряда/разряда необходимы для истоковых линий SL вплоть до n раз.
Между тем, согласно этому варианту осуществления, потенциал внутреннего узла N1, то есть напряжение пиксельного электрода 20, может возвращаться в состояние потенциала во время действия записи для всех схем пикселя, независимо от состояния напряжения внутреннего узла N1, посредством прикладывания импульсного напряжения всего лишь дважды на этапе S1 обновления, а затем сохранения состояния постоянного напряжения на последующем этапе ожидания.
То есть количество раз для изменения напряжения, приложенного к каждой линии для возврата потенциала пиксельного электрода 20 каждого пикселя, может быть значительно сокращено в одном периоде кадра и, более того, может быть упрощено его содержимое управления. Поэтому энергопотребление для затворного формирователя 14 и истокового формирователя 13 может быть значительно уменьшено.
В дополнение, действие самообновления, описанное со ссылкой на фиг. 18, предполагает схему 2A пикселя на фиг. 7, но ясно, что действие самообновления может выполняться тем же самым способом для схемы пикселя вариантного типа, показанной на фиг. 8.
В дополнение, в случае, где два или более диодов D1 предусмотрены во второй переключающей схеме 23, истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединены, если разность потенциалов, предусмотренная умножением напряжения Vdn включения на количество диодов D1 или большая, существует в направлении из истоковой линии SL во внутренний узел N1 во второй переключающей схеме 23. Поэтому в случае, где два диода D1 предусмотрены во второй переключающей схеме 23, например, необходимо прикладывать напряжение, которое обеспечивается прибавлением удвоенного значения напряжения Vdn включения, в качестве первого напряжения настройки, к требуемому напряжению обновления в каждом случае, в качестве входного напряжения обновления к истоковой линии SL. Что касается других моментов, действие самообновления может выполняться таким же способом, как на фиг. 18.
В дополнение, вместо способа прикладывания напряжения, показанного на фиг. 18, может использоваться следующий способ.
1) На фиг. 18, действие обновления выполняется для случая H в фазе P1, а затем действие обновления выполняется для случая M. Этот порядок может быть изменен на обратный.
В дополнение, что касается порядка этапа S1 и этапа S2, поскольку этапы S1 и S2 повторяются, разговор об этом не важен.
2) Напряжение 10 В прикладывается к линии BST добавочного напряжения в обеих фазах, P1 и P2. Однако транзистор T1 в случае H должен включаться только в фазе P1, и транзистор T1 в случае M должен включаться только в фазе P2. В фазе P2, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, имеет значение 3,6 В, а пороговое напряжение транзистора T3 имеет значение 2 В, так что напряжение по меньшей мере в 5,6 В может прикладываться, когда не учитывается напряжение Vdn включения диода D1. То есть в фазе P2, напряжение, приложенное к линии BST добавочного напряжения, может быть ниже, чем у фазы P1, до той степени, чтобы транзистор T1 включался в случае M.
3) На этапе S2 ожидания, напряжение высокого уровня (10 В) прикладывается к опорной линии REF от момента t3 времени до t4. Это напряжение прикладывается, чтобы предоставить потенциалу VN2 выходного узла N2 возможность становиться равным потенциалу VN1 внутреннего узла N1. Таким образом, напряжение высокого уровня может прикладываться к опорной линии REF при любой привязке по времени в периоде этапа S2.
4) На фиг. 18, на этапе S1 обновления, после действия обновления на фазе P1, напряжения, прикладываемые к истоковой линии SL и опорной линии REF, понижаются до низкого уровня (0 В) один раз, а затем действие обновления выполняется на фазе P2. Однако напряжение, приложенное к каждой линии, не обязательно понижается до низкого уровня. Например, как показано на фиг. 19, в периоде между фазами P1 и P2, то есть в периоде, в то время как уровень линии BST добавочного напряжения находится на низком уровне (0 В), напряжения, приложенные к истоковой линии SL, и опорной линии REF, могут устанавливаться в значения, которые должны применяться на фазе P2. В этом случае, по сравнению с фиг. 18, ширина флуктуации напряжения, приложенного к каждой из истоковой линии SL и опорной линии REF, может быть небольшой.
5) В вышеприведенном варианте осуществления, в качестве последовательности действий самообновления, предполагается, что действие обновления выполняется для случая H и случая M на этапе S1 обновления, выполняется этап S2 ожидания, а затем этапы повторяются. Между тем, в качестве еще одной конфигурации, после того, как действие обновления было выполнено для предопределенного оттенка на этапе S1 обновления в определенный период, выполняется этап S2 ожидания, а затем, этап обновления выполняется для другого оттенка на этапе S1 обновления в следующем периоде (обратитесь к фиг. 20). На фиг. 20, действие обновления выполняется для узла N1 случая H, на этапе S1 обновления в периоде T1 (P1), выполняется этап S2 ожидания, и действие обновления выполняется для узла N1 случая M на этапе S1 обновления в следующем периоде T2 (P2). Таким образом, оттенок в качестве цели действия обновления может изменяться в отношении каждого периода.
<Второй тип>
Затем, будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей ко второму типу, в котором схема 23 пикселя является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1, диода D1 и транзистора T4, и управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии SEL выбора.
Сначала будет дано описание случая, где действие самообновления выполняется для схемы 2B пикселя второго типа, показанной на фиг. 9. Она отличается от схемы 2A пикселя, показанной на фиг. 7, по той причине, что состояние проводимости второй переключающей схемы 23 управляется транзистором T4 в дополнение к транзистору T1 и диоду D1.
Здесь, как описано в вышеприведенном первом типе, истоковая линия SL и внутренний узел N1 соединены через вторую переключающую схему 23 на этапе S1 обновления. Таким образом, на этапе S1 обновления, только случай, служащий в качестве цели действия обновления, включается диодом D1 или транзистором T1, а в других случаях вторая переключающая схема 23 отключена, так как диод D1 обратно смещен или транзистор T1 выключен. Таковые также являются идентичными во втором типе.
Во втором типе, предусмотрен транзистор T4, и линия SEL выбора для управления включением/отключением транзистора T4 предусмотрена отдельно от линии BST добавочного напряжения. Поэтому полностью такое же состояние напряжения, как в первом типе, может быть реализовано прикладыванием напряжения, которое поддерживает транзистор T4 включенным, к линии SEL выбора на этапе S1 обновления. Фиг. 21 показывает временную диаграмму в этом случае. В дополнение, напряжение, приложенное к линии SEL выбора, здесь имеет значение 10 В.
Как и следовало ожидать, импульсное напряжение может прикладываться к линии SEL выбора с такой же привязкой по времени, как привязка по времени, когда напряжение вольтодобавки прикладывается к линии BST добавочного напряжения. Фиг. 22 показывает временную диаграмму в этом случае.
Вышеприведенное описание применяется к схемам 2B пикселя, показанным на фиг. 10 и 11, и схемам 2C пикселя, показанным на фиг. с 12 по 15, как и следовало ожидать, и ее описание опущено.
<Третий тип>
Будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей к третьему типу, в котором схема 23 пикселя является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1, диода D1 и транзистора T4, и управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения.
Согласно схеме пикселя, принадлежащей к третьему типу, по сравнению со схемой пикселя, принадлежащей ко второму типу, управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения, а линия SEL выбора не предусмотрена. Поэтому в отличие от схемы пикселя второго типа, линия BST добавочного напряжения управляет включением/отключением транзистора T4.
Однако, как показано на фиг. 22, во втором типе, когда импульсное напряжение прикладывается к линии SEL выбора с такой же привязкой по времени, как линия BST добавочного напряжения, могут быть реализованы полностью такие же состояния напряжения, как у схемы пикселя первого типа. Таким образом, это означает, что полностью такое же состояние напряжения может быть реализовано, даже когда управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения.
Поэтому действие самообновления может выполняться для схемы 2D пикселя, показанной на фиг. 16, посредством обеспечения такого же состояния напряжения, как на фиг. 18. Таким образом, это является одинаковым со схемой 2E пикселя, показанной на фиг. 17. Подробное описание опущено.
[Третий вариант осуществления]
В третьем варианте осуществления, будет дано описание случая, где действие самообновления выполняется способом прикладывания напряжения, отличным от такового у второго варианта осуществления, со ссылкой на чертежи. В дополнение, действие самообновления по этому варианту осуществления поделено на этап S1 обновления и этап S2 ожидания, подобно второму варианту осуществления.
Согласно второму варианту осуществления, только внутренний узел N1 случая H (записи высокого напряжения) обновляется на фазе P1, и только внутренний узел N1 случая M (записи среднего напряжения) обновляется на фазе P2. Таким образом, на этапе S1, импульсному напряжению необходимо прикладываться к линии BST добавочного напряжения в каждой из фазы P1 и фазы P2.
Между тем, согласно этому варианту осуществления, только внутренний узел N1 случая M (записи среднего напряжения) обновляется на фазе P1, и только внутренний узел N1 случая H (записи высокого напряжения) обновляется на фазе P2, как будет описано ниже. Таким образом, на этапе S1, напряжение высокого уровня прикладывается к линии BST добавочного напряжения с фазы P1 до фазы P2.
Таким образом, количество раз для изменения напряжения, приложенного к линии BST добавочного напряжения, уменьшено на этапе S1, так что может быть уменьшено энергопотребление во время действия самообновления. В дальнейшем, эта операция будет описана подробно.
<Первый тип>
Будет дано описание случая, где действие самообновления в этом варианте осуществления выполняется для схемы 2A пикселя первого типа, со ссылкой на временную диаграмму, показанную на фиг. 23. Схема 2A пикселя предполагает схему 2A пикселя, показанную на фиг. 7, подобную второму варианту осуществления.
<<Этап S1/фаза P1>>
Предполагается, что на фазе P1, узел N1 (M) записи случая M (состояния среднего напряжения) является целью обновления.
На этапе S1, который должен начинаться в момент t1 времени, напряжение, которое может полностью отключать транзистор T3, прикладывается к затворной линии GL. Здесь, напряжение имеет значение -5 В. В дополнение, во время выполнения действия самообновления, транзистор T3 постоянно отключен, так что напряжение, приложенное к затворной линии GL, может оставаться неизменным во время действия самообновления.
Противоположное напряжение Vcom, приложенное к противоположному электроду 80, и напряжение, приложенное к линии CSL вспомогательной емкости, устанавливаются в 0 В. Напряжение не ограничено 0 В, и значение напряжения до момента t1 времени может поддерживаться как оно есть. В дополнение, эти напряжения также могут оставаться неизменными во время действия самообновления.
В случае, где внутренний узел N1 показывает состояние напряжения (оттенок) в качестве цели обновления или состояние более высокого напряжения (высокий оттенок), напряжение, которое отключает транзистор T2, прикладывается к опорной линии REF, когда в случае, где он показывает состояние напряжения (низкий оттенок), более низкое, чем состояние напряжения (оттенок) в качестве цели обновления, напряжение, которое включает транзистор T2, прикладывается к нему. На фазе P1, целью обновления является второе состояние напряжения (случаем M), так что напряжение, которое отключает транзистор T2, прикладывается к опорной линии REF в случае, где внутренний узел N1 находится во втором состоянии напряжения (случае M), и в случае, где он находится в первом состоянии напряжения (случае H), когда напряжение, которое включает транзистор T2, прикладывается к нему в случае, где он находится в третьем состоянии напряжения (случае L).
Более точно, поскольку пороговое напряжение Vt2 транзистора T2 имеет значение 2 В, транзистор T2 в случае L может включаться посредством прикладывания напряжения, более высокого, чем 2 В, к опорной линии REF. Однако, когда напряжение, более высокое, чем 5 В, приложено к опорной линии REF, транзистор T2 в целевом случае M в фазе P1 также становится включенным. Поэтому, напряжение между 2 В и 5 В должно быть приложено к опорной линии REF. На фиг. 23, 4,5 В прикладывается к опорной линии REF.
Когда 4,5 В прикладываются к опорной линии REF, транзистор T2 отключается в схеме пикселя, в которой потенциал VN1 внутреннего узла N1 имеет значение 2,5 В или более. Между тем, транзистор T2 включается в схеме пикселя, в которой VN1 находится ниже чем 2,5 В.
Что касается внутреннего узла N1 случая M, записанного в 3 В при последнем действии записи, посредством выполнения действия самообновления до того, как оно падает на более чем 0,5 В вследствие тока утечки, VN1 может быть 2,5 В или более, так что транзистор T2 отключен. В дополнение, что касается внутреннего узла N1 случая H, записанного в 5 В при последнем действии записи, VN1 может быть 2,5 В или большим по той же самой причине, так что транзистор T2 отключен. Между тем, что касается внутреннего узла N1 случая L, записанного в 0 В при последнем действии записи, он не достигает 2,5 В или более, даже когда истекло время, так что транзистор T2 включается.
Напряжение, предусмотренное добавлением напряжения Vdn включения диода D1 к требуемому напряжению внутреннего узла N1, которое должно быть восстановлено действием обновления, прикладывается к истоковой линии (момент t2 времени). Здесь, поскольку целью обновления является случай M, на фазе P1 в этом варианте осуществления, требуемое напряжение внутреннего узла N1 имеет значение 3 В. Поэтому, когда напряжение Vdn включения диода D1 имеет значение 0,6 В, 3,6 В прикладывается к истоковой линии SL. В дополнение, момент t1 времени для прикладывания 4,5 В к опорной линии REF и момент t2 времени для прикладывания 3,6 В к истоковой линии SL могут быть одним и тем же моментом времени.
В дополнение, требуемое напряжение внутреннего узла N1 соответствует «требуемому напряжению обновления», напряжение Vdn включения диода D1 соответствует «первому напряжению настройки», и напряжение, фактически приложенное к истоковой линии SL на этапе S1 обновления, соответствует «входному напряжению обновления». Таким образом, входное напряжение обновления имеет значение 3,6 В в фазе P1.
Что касается линии BST добавочного напряжения, напряжение, которое включает транзистор T1 в случае M и случае H, при котором транзистор T2 отключен, как описано выше, прикладывается к ней, когда к ней прикладывается напряжение, которое отключает транзистор T1 в случае L, в котором транзистор T2 включен (момент t3 времени). Линия BST добавочного напряжения присоединена к одному концу емкостного элемента Cbst вольтодобавки. Поэтому, когда напряжение высокого уровня приложено к линии BST добавочного напряжения, потенциал другого конца емкостного элемента Cbst вольтодобавки, то есть потенциал выходного узла N2, подтягивается вверх.
Как описано выше, в случае M и случае H, транзистор T2 отключен в фазе P1. Поэтому, величина флуктуаций потенциала узла N2, обусловленная подтягиванием вверх добавочного напряжения, определяется отношением между емкостью Cbst вольтодобавки и общей емкостью, которая является паразитной в узле N2. Например, когда отношение имеет значение 0,7, и один электрод емкостного элемента вольтодобавки возрастает на ΔVbst, другой электрод, то есть узел N2 возрастает на около 0,7 ΔVbst.
В случае M, потенциал VN1 (M) внутреннего узла N1 показывает приблизительно 3 В в момент t1 времени. Когда потенциал, более высокий, чем VN1 (M) на пороговое напряжение 2 В или более, прикладывается к затвору транзистора T1, то есть выходному узлу N2, транзистор T1 включается. Согласно этому варианту осуществления, предполагается, что напряжение, приложенное к линии BST добавочного напряжения в момент t1 времени, имеет значение 10 В. В этом случае, потенциал выходного узла N2 поднимается на 7 В. Поскольку транзистор T2 включен при действии записи, узел N2 показывает приблизительно такой же потенциал (около 3 В) как у узла N1 в момент непосредственно перед моментом t1 времени. Таким образом, узел N2 показывает около 10 В вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения. Поэтому разность потенциалов, большая, чем пороговое напряжение, формируется между затвором транзистора T1 и узлом N1, так что транзистор T1 включается.
В случае H, к тому же, поскольку узел N2 показывает около 12 В вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения, транзистор T1 включается.
С другой стороны, в случае L, в котором транзистор T2 включен в фазе P1, в отличие от случая M и случая H, выходной узел N2 и внутренний узел N1 электрически соединены. В этом случае, величина флуктуаций потенциала выходного узла N2 вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения находится под влиянием общей паразитной емкости внутреннего узла N1, в дополнение к емкости Cbst вольтодобавки и общей паразитной емкости узла N2.
Внутренний узел N1 присоединен к одному концу вспомогательного емкостного элемента Cs и одному концу емкостного элемента Clc жидкого кристалла, и общая емкость Cp, которая является паразитной во внутреннем узле N1, выражается суммой емкости Clc жидкого кристалла и вспомогательной емкости Cs. Таким образом, емкость Cbst вольтодобавки значительно меньше, чем емкость Cp жидкого кристалла. Поэтому отношение емкости вольтодобавки к общей емкости является чрезвычайно малым, таким как около 0,01 или меньше. В этом случае, когда один электрод емкостного элемента вольтодобавки повышается на ΔVbst, другой электрод, то есть выходной узел N2 повышается всего лишь на вплоть до 0,01 ΔVbst. То есть в случае L, даже когда ΔVbst=10 В, потенциал VN2 (L) выходного узла N2 почти не повышается.
В случае L потенциал VN2 (L) показывает приблизительно 0 В в момент непосредственно перед моментом t1 времени. Поэтому даже когда подтягивание вверх добавочного напряжения выполняется в момент t1, потенциал, достаточный для включения транзистора, не прикладывается к затвору транзистора T1. То есть в отличие от случая M транзистор T1 по-прежнему отключен.
В случае M транзистор T1 включен вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения. В дополнение, 3,6 В прикладываются к истоковой линии SL, так что, когда потенциал VN1 (M) внутреннего узла N1 немного падает от 3 В, разность потенциалов, большая чем напряжение Vdn включения диода D1, формируется между истоковой линией SL и внутренним узлом N1. Поэтому диод D1 включается от истоковой линии SL по направлению к внутреннему узлу N1, и ток протекает с истоковой линии SL на внутренний узел N1. Таким образом, потенциал VN1 (M) внутреннего узла N1 поднимается. В дополнение, потенциал продолжает подниматься до тех пор, пока разность потенциалов между истоковой линией SL и внутренним узлом N1 не становится равной напряжению Vdn включения диода D1, и останавливается, когда она становится равной Vdn. Здесь, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, имеет значение 3,6 В, а напряжение Vdn включения диода D1 имеет значение 0,6 В, так что подъем потенциала VN1 (M) внутреннего узла N1 останавливается на 3 В. То есть, действие обновления выполняется для случая M.
В случае H, к тому же, транзистор T1 включен вследствие подтягивания вверх добавочного напряжения. Однако 3,6 В прикладывается к истоковой линии SL. Даже когда потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 немного падает от 5 В, величина его падения является меньшей, чем 1 В. Таким образом, обратно смещенное состояние выдается с истоковой линии SL на внутренний узел N1, так что истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединяются вследствие выпрямляющего действия диода D1. То есть потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 не находится под влиянием напряжения, приложенного к истоковой линии SL.
Таким образом, в случае L, поскольку транзистор T1 отключен, истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединены. Таким образом, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, не оказывает влияния на потенциал VN1 (L) внутреннего узла N1.
Для обобщения вышеприведенного, действие обновления выполняется для схемы пикселя, в которой потенциал внутреннего узла N1 является напряжением изоляции обновления или большим, и требуемым напряжением обновления или меньшим, на фазе P1. На фазе P1, напряжение изоляции обновления имеет значение 2,5 В (=4,5-2 В), а требуемое напряжение обновления имеет значение 3 В, так что действие обновления для обновления потенциала VN1 в 3 В выполняется только для схемы пикселя, в которой потенциал VN1 внутреннего узла N1 имеет значение от 2,5 В до 3 В, то есть для случая M.
<<Этап S1/фаза 2>>
На фазе P1 узел N1 (H) записи случая H (состояния высокого напряжения) является целью обновления.
Напряжение, приложенное к линии BST добавочного напряжения, постоянно имеет значение 10 В, начиная с фазы P1.
Таким образом, когда внутренний узел N1 показывает состояние напряжения (случай H), служащее в качестве цели обновления, напряжение, которое поддерживает транзистор T2 отключенным, прикладывается к опорной линии REF, когда он показывает состояние напряжения (случаи M и L), более низкие, чем состояние напряжения (случай H), служащее в качестве цели обновления, напряжение, которое включает транзистор T2, прикладывается к нему в момент t4 времени.
Более точно, пороговое напряжение Vt2 транзистора T2 имеет значение 2 В, а напряжение VN1 (M) внутреннего узла N1 случая M имеет значение 3 В, так что, когда напряжение, более высокое, чем 5 В (=2+3), прикладывается к опорной линии REF, транзистор T2 может быть включен в случае M. В это время транзистор T2 в случае L включен, как и следовало ожидать.
Однако когда напряжение, более высокое, чем 7 В, приложено к опорной линии REF, транзистор T2 в случае H также становится включенным. Поэтому, формально, напряжение между 5 В и 7 В должно быть приложено к опорной линии REF. Однако поскольку напряжение должно прикладываться с целью продолжения работы на безопасной стороне, подобно фазе P1, здесь, 6,5 В прикладывается в качестве примера. Это напряжение 6,5 В соответствует опорному напряжению обновления, а напряжение 4,5 В, которое предоставляется вычитанием порогового напряжения транзистора T2 из него, соответствует напряжению изоляции обновления на фазе P2.
В это время, когда потенциал VN1 внутреннего узла N1 является напряжением изоляции обновления 4,5 V или больше, транзистор T2 отключен. Между тем, транзистор T2 включается в схеме пикселя, в которой VN1 находится ниже, чем 4,5 В. То есть, в случае H, записанном в 5 В при последнем действии записи, VN1 имеет значение 4,5 В или более, так что транзистор T2 отключен. Между тем, в случае L, записанном в 0 В, и в случае M, записанном в 3 В при последнем действии записи, VN1 находится ниже, чем 4,5 В, так что транзистор T2 включен.
Напряжение, предусмотренное добавлением напряжения Vdn включения диода D1 к требуемому напряжению внутреннего узла N1, которое должно быть восстановлено действием обновления, прикладывается к истоковой линии (момент t5 времени). Здесь, поскольку целью обновления является случай H, на фазе P2 в этом варианте осуществления, требуемое напряжение внутреннего узла N1 имеет значение 5 В. Поэтому когда напряжение Vdn включения диода D1 имеет значение 0,6 В, 5,6 В прикладывается к истоковой линии SL. В дополнение, как будет описано ниже, моменту t5 времени, в который 5,6 В прикладываются к истоковой линии SL, необходимо быть позже, чем моменту t4 времени, в который 6,5 В прикладываются к опорной линии REF в этой фазе P2.
В случае H транзистор T2 по-прежнему остается в отключенном состоянии, начиная с фазы P1, и потенциал внутреннего узла N2 удерживает состояние фазы P1, так что транзистор T1 включен. В этом состоянии, когда напряжение 5,6 В прикладывается к истоковой линии SL, в случае, где потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 немного падает от 5 В, разность потенциалов, большая чем напряжение Vdn включения диода D1, формируется между истоковой линией SL и внутренним узлом N1. Поэтому диод D1 включается в направлении от истоковой линии SL к внутреннему узлу N1, и ток протекает с истоковых линий SL на внутренний узел N1. Таким образом, потенциал VN1 (H) внутреннего узла N1 продолжает подниматься до тех пор, пока разность потенциалов между истоковой линией SL и внутренним узлом N1 не становится равной напряжению Vdn включения (=0,6 В). То есть VN1 (H) достигает 5 В и сохраняет потенциал. Таким образом, действие обновления выполняется для случая H.
Случай M будет описан подробно. На стадии непосредственно перед моментом t4 времени, в который 6,5 В прикладываются к опорной линии REF, потенциал VN2 (M) узла N2 имеет значение около 12 В, а VN1 (M) имеет значение 3 В. В этом случае, когда 6,5 В прикладываются к опорной линии REF в момент t4 времени, транзистор T2 включается в направлении от узла N2 к узлу N1, и ток формируется в этом направлении. Однако, как описано выше, паразитная емкость узла N1 является в крайней степени большей, чем паразитная емкость узла N2, потенциал узла N2 падает вследствие формирования тока, но потенциал узла N1 остается неизменным. Узел N2 падает до тех пор, пока он не становится таким же потенциалом (то есть, 3 В), как у узла N1, а затем падение потенциала падает. В дополнение в этот момент, поскольку действие обновления уже было выполнено для случая M на фазе P1, потенциал VN2 (M) узла N2 также становится таким же потенциалом, как VN1 (M) после действия обновления.
Когда потенциал узла N2 падает ниже напряжения (то есть, 5 В), обеспечиваемого добавлением порогового напряжения (2 В) транзистора T1 к потенциалу узла N1, транзистор T1 отключается. Таким образом, как описано выше, узел N2 становится таким же потенциалом, как у узла N1, и изменение потенциала останавливается, так что транзистор T1 по-прежнему отключен. Поэтому в этом состоянии, даже когда 5,6 В прикладываются к истоковой линии SL, это напряжение не подается на узел N1 (M) через транзистор T1. То есть напряжение (5,6 В), приложенное к истоковой линии SL на фазе P2, не оказывает влияния на потенциал у потенциала VN1 (M) внутреннего узла N1.
Другими словами, в случае, где 5,6 В приложены к истоковой линии SL в момент t5 времени, для того чтобы предотвратить подачу этого напряжения на внутренний узел N1 случая M, транзистор T1 должен быть отключен в момент t5 времени. На стадии непосредственно перед тем, как 6,5 В приложены к опорной линии REF, транзистор T1 случая M включен, так что, для того чтобы отключить его, после того, как 6,5 В были приложены к опорной линии REF, потенциал VN2 узла N2 должен быть ниже, чем 5 В. Поэтому после того, как 6,5 В были приложены к опорной линии REF в момент t4 времени, и прошло время, так что потенциал VN2 узла N2 падает ниже 5 В, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, должно быть изменено в 5,6 В. Поэтому моменту t5 времени, в который 5,6 В прикладываются к истоковой линии SL, требуется быть более поздним, чем момент t4 времени, в который 6,5 В прикладываются к опорной линии REF. На фиг. 23, это выражено задержкой привязки по времени на немного, когда транзистор T1 (M) переходит из включенного в отключенное состояние, нежели момент t4 времени.
В случае L, поскольку транзистор T1 остается отключенным непрерывно, начиная с фазы P1, истоковая линия SL и внутренний узел N1 не соединены. Таким образом, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, не оказывает влияния на потенциал у потенциала VN1 (L) внутреннего узла N1.
Для обобщения вышеприведенного, на фазе 2 действие обновления выполняется для схемы пикселя, в которой потенциал внутреннего узла N1 имеет значение напряжения изоляции обновления или больше и требуемого напряжения обновления или меньше. Здесь, поскольку напряжение изоляции обновления имеет значение 4,5 В (=6,5-2 В), а требуемое напряжение обновления имеет значение 5 В, действие обновления для обновления потенциала VN1 в 5 В выполняется только для схемы пикселя, в которой потенциал VN1 внутреннего узла N1 имеет значение от 4,5 В до 5 В, то есть для случая H.
После действия обновления случая H прикладывание напряжения к линии BST добавочного напряжения останавливается (момент t6 времени), и высокое напряжение (здесь, 10 В) прикладывается к опорной линии REF для включения транзистора T2 в каждом из случаев H, M и L (момент t7 времени). Таким образом, прикладывание напряжения к истоковой линии SL прекращается (момент t8 времени). В дополнение, порядок моментов с t6 по t8 времени не ограничен этим порядком, и они могут выполняться одновременно.
<<Этап S2>>
После момента t8 времени последовательность операций перемещается на этап S2 ожидания с неизменным состоянием напряжения (моменты с t8 по t9 времени). В это время, поскольку высокое напряжение приложено к опорной линии REF, узлы N1 и N2 показывают одинаковый потенциал в каждом из случаев H, M и L. Время, существенно более длительное, чем у опорного этапа S1, обеспечивается на этапе S2 ожидания, который подобен второму варианту осуществления.
Как описано выше, согласно действию самообновления в этом варианте осуществления, показанном на фиг. 23, количество раз для флуктуации напряжения у линии BST добавочного напряжения может подавляться по сравнению с вторым вариантом осуществления, показанным на фиг. 18, а энергопотребление может быть дополнительно уменьшено. В дополнение, вышеприведенное описание также применяется к вариантной схеме пикселя, показанной на фиг. 8, иной, чем схема 2A пикселя, показанная на фиг. 7, как и следовало ожидать.
В дополнение, порядок действия обновления случая H и случая M может быть изменен во втором варианте осуществления, но в этом варианте осуществления, в котором количество раз для флуктуации напряжения у линии BST добавочного напряжения имеет значение один, действию обновления необходимо выполняться для случая H после действия обновления для случая M, так что порядок не может быть изменен на обратный. Это происходит потому, что, когда 10 В подаются на линию BST добавочного напряжения для выполнения действия обновления для случая H в первый раз, потенциал узла N2 случая M не подтягивается вверх, так что необходимо вновь формировать флуктуацию напряжения на линии BST добавочного напряжения, чтобы выполнять действие обновления для случая M.
В дополнение, в этом варианте осуществления 10 В (которое включает транзистор T2 независимо от случаев H, M и L) прикладываются к опорной линии REF непосредственно перед моментом t1 времени, а на этапе S2 ожидания, но подобно второму варианту осуществления, 0 В могут быть приложены к опорной лини REF для отключения транзистора T2. Однако должно быть отмечено, что флуктуация напряжения, приложенного к опорной линии REF, может подавляться, когда выполняется прикладывание напряжение в этом варианте осуществления.
<Второй тип>
В схеме 2B пикселя второго типа, показанной на фиг. 9, предусмотрен транзистор T4, и линия SEL выбора для управления включением/отключением транзистора T4 предусмотрена отдельно от линии BST добавочного напряжения. Поэтому полностью такое же состояние напряжения, как в первом типе, может быть реализовано прикладыванием напряжения, которое надежно включает транзистор T4, к линии SE выбора на этапе S1 обновления. Фиг. 24 показывает временную диаграмму в этом случае. В дополнение, здесь, напряжение, приложенное к линии SEL выбора, имеет значение 10 В.
В дополнение, импульсное напряжение может прикладываться к линии SEL выбора с такой же привязкой по времени, как когда напряжение вольтодобавки прикладывается к линии BST добавочного напряжения. Фиг. 25 показывает временную диаграмму в этом случае.
Вышеприведенное описание, как и следовало ожидать, может быть применено к схемам 2B пикселя, показанным на фиг. 10 и 11, и схемам 2C пикселя, показанным на фиг. 12 - 15, а также схеме 2B пикселя, показанной на фиг. 9. Подробное описание опущено.
<Третий тип>
Согласно схемам 2D и 2E пикселя, принадлежащим к третьему типу, по сравнению со схемой пикселя, принадлежащей ко второму типу, управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения, а линия SEL выбора не предусмотрена. Поэтому, в отличие от схемы пикселя второго типа, линия BST добавочного напряжения управляет включением/отключением транзистора T4.
Однако, как показано на фиг. 25, когда импульсное напряжение прикладывается к линии SEL выбора с такой же привязкой по времени, как линия BST добавочного напряжения, во втором типе, могут быть реализованы полностью такие же состояния напряжения, как у схемы пикселя первого типа. Таким образом, это означает, что полностью такое же состояние напряжения может быть реализовано, когда управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения.
Поэтому действие самообновления может выполняться для схемы 2D пикселя, показанной на фиг. 16, посредством обеспечения такого же состояния напряжения, как на фиг. 25. Таким образом, это применяется к схеме 2E пикселя, показанной на фиг. 17. Подробное описание опущено.
[Четвертый вариант осуществления]
В четвертом варианте осуществления будет дано описание действия записи в режиме постоянного отображения со ссылкой на чертежи.
Согласно действию записи в режиме постоянного отображения, пиксельные данные для одного кадра поделены в отношении каждой линии отображения в горизонтальном направлении (направлении строки), и напряжение, соответствующее каждым пиксельным данным, для одной линии отображения, прикладывается к истоковой линии SL в каждом столбце. Здесь, подобно второму варианту осуществления, три оттенка предполагаются в качестве пиксельных данных. То есть напряжение высокого уровня (5 В), напряжение среднего уровня (3 В) или напряжение низкого уровня (0 В) прикладывается к истоковой линии SL. Таким образом, напряжение 8 В выбранной строки прикладывается к затворной линии GL выбранной линии отображения (выбранной строки) для включения первой переключающей схемы 22 у всех схем пикселя, принадлежащих выбранной строке, и напряжение истоковой линии SL в каждом столбце передается на внутренний узел N1 каждой схемы 2 пикселя в выбранной строке.
В дополнение, напряжение -5 В невыбранной строки прикладывается к затворной линии GL (невыбранной строке) за исключением выбранной линии отображения для отключения первых переключающих схем 22 всех схем 2 пикселя в выбранной строке. В дополнение, управление синхронизацией напряжения, приложенного к каждой сигнальной линии при действии записи, как будет описано ниже, выполняется схемой 11 управления отображением, и индивидуальное прикладывание напряжения выполняется схемой 11 управления отображением, схемой 12 возбуждения противоположного электрода, истоковым формирователем 13 и затворным формирователем 14.
<Первый тип>
Прежде всего, будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей к первому типу, в котором вторая переключающая схема 23 является последовательной цепью, состоящей исключительно из транзистора T1 и диода D1.
Фиг. 26 показывает временную диаграмму действия записи с использованием схемы 2A пикселя первого типа (фиг. 7). Фиг. 26 иллюстрирует форму сигнала напряжения каждой из двух затворных линий GL1 и GL2, двух истоковых линий SL1 и SL2, опорной линии REF, линии CSL вспомогательной емкости, и линии BST добавочного напряжения для одного периода кадра, и форму сигнала напряжения противоположного напряжения Vcom.
В дополнение, фиг. 26 также иллюстрирует потенциалы VN1 внутренних узлов N1 четырех схем 2A пикселя. Эти четыре схемы 2A пикселя являются схемой 2A(a) пикселя, выбираемой затворной линией GL1 и истоковой линией SL1, схемой 2A(b) пикселя, выбираемой затворной линией GL1 и истоковой линией SL2, схемой 2A(c) пикселя, выбираемой затворной линией GL2 и истоковой линией SL1, и схемой 2A(d) пикселя, выбираемой затворной линией GL2 и истоковой линией SL2. На чертеже, с (a) по (d) добавлены после потенциалов VN1 внутреннего узла, чтобы были отличимы.
Один период кадра поделен на горизонтальные периоды, чей номер соответствует количеству затворных линий GL, и затворные линии с GL1 по GLn, которые должны выбираться в горизонтальных периодах, последовательно назначаются на них. Фиг. 26 иллюстрирует изменения напряжений двух затворных линий GL1 и GL2 в первых двух горизонтальных периодах. В первом горизонтальном периоде напряжение 8 В выбранной строки прикладывается к затворной линии GL1, и напряжение -5 В невыбранной строки прикладывается к затворной линии GL2, а во втором горизонтальном периоде напряжение 8 В выбранной строки прикладывается к затворной линии GL2 выбора, и напряжение -5 В невыбранной строки прикладывается к затворной линии GL1. В следующем горизонтальном периоде напряжение -5 В невыбранной строки приложено к обеим затворным линиям GL1 и GL2.
Напряжения (5 В, 3 В и 0 В), которые соответствуют пиксельным данным линии отображения, соответствующим каждому горизонтальному периоду, прикладываются к истоковой линии в каждом столбце. Фиг. 26 иллюстрирует две истоковых линии SL1 и SL2 в качестве представляющих истоковую линию SL. В дополнение, фиг. 26 показывает напряжения 5 В, 3 В и 0 В двух истоковых линий SL1 и SL2 для первых двух горизонтальных периодов. После таких периодов трехзначное напряжение, соответствующее пиксельным данным, прикладывается к ним. На фиг. 26, «D» проиллюстрировано, чтобы показать, что это значение напряжения, зависящее от данных.
Фиг. 26 показывает случай, в качестве одного из примеров, где напряжение высокого уровня записано в схеме 2A(a) пикселя, и напряжение низкого уровня записано в схеме 2A(b) пикселя в первом горизонтальном периоде h1, и напряжение среднего уровня записано в схемах 2A(c) и 2A(d) пикселя во втором горизонтальном периоде h2.
При условии, что, в качестве одного из примеров, схемы с 2A(a) по 2A(d) пикселя в момент непосредственно перед действием записи записаны из условия, чтобы 2A(a) приблизительно находится у 0 В (состояния низкого напряжения), 2A(b) и 2A(c) приблизительно у 3 В (состояние среднего напряжения), а 2A(d) приблизительно 5 В (состояние высокого напряжения). В дополнение, термин «приблизительно» используется ввиду изменения потенциала со временем вследствие тока утечки, как описано во втором варианте осуществления.
То есть предполагается, что посредством действия записи по этому варианту осуществления схема 2A(a) пикселя записывается из 0 В в 5 В, 2A(b) записывается из 3 В в 0 В, 2A(c) непрерывно записано в 3 В, а 2A (d) записывается из 5 В в 3 В.
Во время действия записи (одного периода кадра) напряжение для постоянного поддерживания транзистора T2 во включенном состоянии, независимо от состояния напряжения внутреннего узла N1, прикладывается к опорной линии REF. Здесь, напряжение имеет значение 8 В. Это напряжение должно быть значением, большим, чем значение, выдаваемое добавлением порогового напряжения (2 В) транзистора T2 к потенциалу VN1 (5 В) внутреннего узла N1, записанному в состоянии высокого напряжения. Таким образом, выходной узел N2 и внутренний узел N1 электрически соединяются, и вспомогательный емкостной элемент Cs, присоединенный к внутреннему узлу N1, может использоваться для стабилизации потенциала VN1 внутреннего узла.
В дополнение, во время периода записи действие подтягивания добавочного напряжения не выполняется, так что напряжение низкого уровня (здесь, 0 В) прикладывается к линии BST добавочного напряжения. Линия CSL вспомогательной емкости установлена в предопределенное фиксированное напряжение (такое, как 0 В). В то время как противоположное напряжение Vcom подвергается противоположному возбуждению переменным током, как описано выше, оно установлено в напряжение высокого уровня (5 В) или напряжение низкого уровня (0 В) в течение одного периода кадра. На фиг. 26 противоположное напряжение Vcom установлено в 0 В.
В первом горизонтальном периоде h1 напряжение выбранной строки прикладывается к затворной линии GL1, и напряжение, соответствующее пиксельным данным, прикладывается к истоковой линии SL. В дополнение, 5 В прикладывается к истоковой линии SL1 и 0 В прикладывается к истоковой линии SL2 для записи 5 В в схеме 2A(a) пикселя и 0 В в схеме 2A(b) пикселя, соответственно, среди схем пикселя, в которых управляющие выводы транзисторов T3 присоединены к затворной линии GL1. Подобным образом напряжение согласно пиксельным данным прикладывается к другой истоковой линии.
В первом горизонтальном периоде h1 транзистор T3 включается в каждой из схем 2A(a) и 2A(b) пикселя, так что напряжение, приложенное к истоковой линии SL, записывается во внутренний узел N1 через транзистор T3.
Между тем, в первом горизонтальном периоде h1 транзистор T3 отключен в схеме пикселя, чей управляющий вывод транзистора T3 присоединен к затворной линии GL, за исключением затворной линии GL1, так что напряжение, приложенное к истоковой линии SL, не прикладывается к внутреннему узлу N1 через первую схему 22 пикселя.
Здесь, схема 2A(c) пикселя выбирается затворной линией GL2, и должна быть сфокусирована истоковая линия SL1. Что касается схемы 2A(c) пикселя, управляющий вывод транзистора T3 присоединен к затворной линии GL2, так что транзистор T3 отключен, как описано выше, и напряжение (5 В), приложенное к затворной линии SL1, не записывается во внутренний узел N1 через первую переключающую схему 22.
Таким образом, потенциал VN1 (c) внутреннего узла N1 показывает приблизительно 3 В непосредственно после записи, а внутренний узел N1 и выходной узел N2 показывают такой же потенциал, так что потенциал затвора транзистора T1 показывает приблизительно 3 В. Поскольку 5 В приложено к истоковой линии SL1, транзистор T1 отключен. Поэтому напряжение, приложенное к истоковой линии SL1, не записывается во внутренний узел N1 через вторую переключающую схему 23.
Таким образом, VN1(c) по-прежнему остается потенциалом в момент сразу же после действия записи, в первом горизонтальном периоде h1.
Затем, схема 2A(d) пикселя выбирается затворной линией GL2, и должна быть сфокусирована истоковая линия SL2. Что касается схемы 2A(d), к тому же, управляющий вывод транзистора T3 присоединен к затворной линии GL2, подобно схеме 2A(c) пикселя, так что транзистор T3 отключен. Поэтому напряжение (0 В), приложенное к истоковой линии SL2, не прикладывается к внутреннему узлу N1 через первую переключающую схему 22.
Таким образом, потенциал VN1(d) внутреннего узла N1 показывает приблизительно 5 В непосредственно перед записью. Поскольку 0 В приложено к истоковой линии SL2, обратно смещенное напряжение прикладывается к диоду D1. Поэтому напряжение (0 В), приложенное к истоковой линии SL2, не прикладывается к внутреннему узлу N1 через вторую переключающую схему 23.
Таким образом, VN1(d) также по-прежнему остается потенциалом в момент сразу же после действия записи, в первом горизонтальном периоде h1.
Между тем, во втором горизонтальном периоде h2, для того чтобы записать 3 В в схеме 2A(c) и 2A(d), напряжение выбранной строки прикладывается к затворной линии GL2, напряжение невыбранной строки прикладывается к другой затворной линии GL, 3 В прикладывается к истоковой линии SL1 и SL2, и напряжение, соответствующее пиксельным данным схемы пикселя, выбранной посредством затворной линии GL2, прикладывается к другой истоковой линии SL. Что касается схем 2A(c) и 2A(d) пикселя, напряжение, приложенное к истоковой линии SL, прикладывается к внутреннему узлу N1 через первую переключающую схему 22. Таким образом, что касается схем 2A(a) и 2A(b) пикселя, первая схема 22 пикселя отключена, и диод D1 находится в обратно смещенном состоянии, или транзистор T1 отключен во второй переключающей схеме 23, так что напряжение, приложенное к истоковой линии SL, не прикладывается к внутреннему узлу N1.
Благодаря вышеприведенному прикладыванию напряжения, только для выбранной схемы пикселя, напряжение согласно пиксельным данным прикладывается с истоковой линии SL на внутренний узел N1 через первую переключающую схему 22.
В дополнение, описание было дано при условии, что схема пикселя является схемой 2A пикселя, показанной на фиг. 7 в вышеприведенном варианте осуществления, как и следовало ожидать, такое же действие записи может быть реализовано в схеме 2A пикселя, показанной на фиг. 8.
<Второй тип>
Затем, будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей ко второму типу, в котором схема 23 пикселя является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1, диода D1 и транзистора T4, и управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии SEL выбора.
Второй тип предполагает схемы 2B пикселя (фиг. с 9 по 11), в которых первая переключающая схема 22 состоит только из транзистора T3, и схемы 2C пикселя (фиг. с 12 по 15), в которых первая переключающая схема 22 является последовательной цепью, состоящей из транзисторов T3 и T4 (или T5), как описано выше.
Как описано в первом типе, во время действия записи вторая переключающая схема 23 отключена и напряжение прикладывается с истоковой линии SL к внутреннему узлу N1 через первую переключающую схему 22. Что касается схемы 2B пикселя, вторая переключающая схема 23 может быть надежно отключена во время действия записи постоянным поддерживанием транзистора T4 в отключенном состоянии. В дополнение, что касается всего остального, действие записи может быть реализовано таким же способом, как у первого типа. Фиг. 27 показывает временную диаграмму действия записи с использованием схемы 2B пикселя второго типа (фиг. 9). В дополнение, для того чтобы поддерживать транзистор T4 в отключенном состоянии во время действия записи, -5 В прикладывается к линии SEL выбора.
Между тем, как показано на фиг. с 12 по 15, в случае, где первая переключающая схема 22 является последовательной цепью, состоящей из транзисторов T3 и T4 (или T5), для того чтобы включать первую переключающую схему 22, транзистор T4 (или T5) должен быть включен в дополнение к транзистору T3, во время действия записи. В дополнение, что касается схемы 2C пикселя, показанной на фиг. 15, первая схема 22 пикселя снабжена транзистором T5, а транзистор T5 и транзистор T4 присоединены через свои управляющие выводы, так что управление проводимостью первой переключающей схемы 22 может выполняться посредством управления проводимостью транзистора T4, подобно другой схеме 2C пикселя.
Для обобщения вышеприведенного, что касается схемы 2C пикселя, ни одна из линий SEL выбора не управляется совместно подобно схеме 2B пикселя, но им необходимо управляться по отдельности в отношении каждой строки, подобно затворной линии GL. То есть линии SEL выбора предусмотрены в соответственных строках в таком же количестве, как затворные линии с GL1 по GLn, и последовательно выбираются подобно затворным линиям с GL1 по GLn.
Фиг. 28 показывает временную диаграмму действия записи с использованием схемы 2С пикселя второго типа (фиг. 12). Фиг. 28 иллюстрирует изменения напряжений двух линий SEL1 и SEL2 выбора в первых двух горизонтальных периодах. В первом горизонтальном периоде напряжение 8 В выбора прикладывается к линии SEL1 выбора, и напряжение -5 В отсутствия выбора прикладывается к линии SEL2 выбора, а во втором горизонтальном периоде напряжение 8 В выбора прикладывается к линии SEL2 выбора, и напряжение -5 В отсутствия выбора прикладывается к линии SEL1 выбора. В следующем горизонтальном периоде напряжение -5 В отсутствия выбора приложено к обеим линиям SEL1 и SEL2 выбора. Остальное является таким же, как временная диаграмма действия записи схемы 2A пикселя первого типа, показанной на фиг. 26. Таким образом, может быть реализовано такое же состояние напряжения, как у схемы 2A пикселя первого типа, показанной на фиг. 26. Подробное описание опущено.
<Третий тип>
Затем, будет дано описание схемы пикселя, принадлежащей к третьему типу, в котором схема 23 пикселя является последовательной цепью, состоящей из транзистора T1, диода D1 и транзистора T4, и управляющий вывод транзистора T4 присоединен к линии BST добавочного напряжения.
Схема пикселя третьего типа отлична от второго типа по той причине, что линия SEL выбора не предусмотрена, и линия BST добавочного напряжения присоединена к управляющему выводу транзистора T4. Поэтому напряжение может прикладываться к линии BST добавочного напряжения таким же способом, как используемый для прикладывания напряжения к линии SEL выбора во втором типе. Фиг. 29 показывает временную диаграмму действия записи с использованием схемы 2D пикселя третьего типа (фиг. 16).
В дополнение, в это время 8 В приложено к опорной линии REF, и транзистор T2 постоянно включен, так что, даже когда напряжение, приложенное к линии BST добавочного напряжения поднимается, потенциал VN2 выходного узла N2 почти не поднимается, и транзистор T1 не включается.
[Пятый вариант осуществления]
В пятом варианте осуществления будет дано описание зависимости между действием самообновления и действием записи в режиме постоянного отображения.
В режиме постоянного отображения, после того как действие записи было выполнено для данных изображения для одного кадра, действие записи не выполняется в течение определенного периода, и поддерживается контент отображения, предусмотренный последним действием записи.
Посредством действия записи напряжение прикладывается к внутреннему узлу N1 (пиксельному электроду 20) в пикселе через истоковую линию SL. Затем, затворная линия GL становится низкоуровневой и транзистор T3 отключается. Однако потенциал VN1 внутреннего узла N1 сохраняется вследствие наличия электрических зарядов, накопленных в пиксельном электроде 20 последним действием записи. То есть напряжение Vlc поддерживается между пиксельным электродом 20 и противоположным электродом 80. Таким образом, после завершения действия записи напряжение, требуемое для отображения данных изображения, поддерживается приложенным между обоими концами емкости Clc жидкого кристалла.
В случае, где потенциал противоположного электрода 80 фиксирован, напряжение Vlc жидкого кристалла зависит от потенциала пиксельного электрода 20. Этот потенциал флуктуирует со временем вследствие формирования тока утечки транзистора в схеме 2 пикселя. Например, в случае, где потенциал истоковой линии SL является более низким, чем потенциал внутреннего узла N1, ток утечки формируется из внутреннего узла N1 в истоковую линию SL, и потенциал VN1 внутреннего узла N1 постепенно уменьшается со временем. С другой стороны, в случае, где потенциал истоковой линии SL выше, чем потенциал внутреннего узла N1 (особенно в случае, где записано состояние низкого напряжения), ток утечки формируется из истоковой линии SL во внутренний узел N1, и VN1 увеличивается со временем. То есть после того как время истекло без внешнего выполнения действия записи, напряжение Vlc жидкого кристалла постепенно изменяется и, как результат, изображение отображения также изменяется.
В режиме нормального отображения действие записи выполняется для всех схем 2 пикселя в отношении каждого кадра, даже когда изображение является неподвижным изображением. Поэтому количеству электрического заряда, накопленному в пиксельном электроде 20, необходимо удерживаться в течение только одного периода кадра. Поскольку величина флуктуации потенциала пиксельного электрода 20 в течение одного периода кадра очень мала, флуктуация потенциала в этом периоде не оказывает влияния на отображаемые данные изображения до такой степени, чтобы она могла визуально распознаваться. Поэтому в режиме нормального отображения флуктуация потенциала пиксельного электрода 20 может игнорироваться.
Между тем, в режиме постоянного отображения действие записи не выполняется в отношении каждого кадра. Поэтому, когда потенциал противоположного электрода 80 фиксирован, необходимо удерживать потенциал пиксельного электрода 20 на нескольких кадрах в некоторых случаях. Однако когда несколько кадров остаются без выполнения действия записи, потенциал пиксельного электрода 20 периодически флуктуирует вследствие вышеописанного формирования тока утечки. Как результат, данные изображения отображения могли бы изменяться до какой-то степени, чтобы это могло делаться визуально наглядным.
Для того чтобы предотвратить образование этого явления, действие самообновления и действие записи комбинируются и выполняются некоторым образом, показанным в блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 30, так что, когда подавляется флуктуация потенциала пиксельного электрода, значительно сокращается энергопотребление.
Прежде всего, действие записи пиксельных данных для одного кадра в режиме постоянного отображения выполняется образом, описанным в четвертом варианте осуществления (этап #1).
После действия записи на этапе #1 действие самообновления выполняется образом, описанным во втором варианте осуществления (этап #2). Как описано выше, действие самообновления состоит из этапа S1 обновления и этапа S2 ожидания.
Здесь, когда запрос на действие записи новых пиксельных данных (перезапись данных), действие внешнего обновления или действие внешнего инвертирования полярности принимается во время этапа S2 ожидания (Да на этапе #3), процесс возвращается на этап #1 и выполняется действие записи новых пиксельных данных или предыдущих пиксельных данных. Когда вышеприведенный запрос не принимается во время этапа S2 ожидания (Нет на этапе #3), процесс возвращается на этап #2 и действие самообновления выполняется вновь. Таким образом, предотвращается изменение изображения отображения вследствие тока утечки.
Когда действие обновления выполняется посредством действия записи без выполнения действия самообновления, энергопотребление выражается выражением отношения, показанным в вышеприведенной формуле 1, но в случае, где действие самообновления повторяется с одной и той же частотой обновления, и каждая схема пикселя удерживает трехзначные пиксельные данные, переменное число n в формуле имеет значение 2, так как количеством раз для возбуждения всех истоковых линий является 2 подобно четвертому варианту осуществления, так что, когда VGA предполагается в качестве разрешения отображения (количества пикселей), количество является таким, что m=1920, а n=480, и, как результат, может ожидаться, что энергопотребление должно сокращаться до приблизительно одной 240-овой.
Причина, почему действие самообновления и действие внешнего обновления или действие внешнего инвертирования полярности объединены в этом варианте осуществления, состоит в том, чтобы иметь дело со случаем, где даже когда схема 2 пикселя нормально работает сначала, дефект формируется во второй схеме 23 пикселя или схеме 24 управления, обусловленный изменением во времени, и состояние, в котором действие записи может выполняться без каких бы то ни было проблем, но действие самообновления не может нормально выполняться, формируется в некоторых схемах 2 пикселя. То есть при зависимости только от действия самообновления отображение некоторых схем 2 пикселя ухудшается, и оно фиксируется, но посредством объединения с действием внешнего инвертирования полярности может быть предотвращена фиксация дефекта отображения.
[Шестой вариант осуществления]
В шестом варианте осуществления будет дано описание действия записи в режиме нормального отображения со ссылкой на чертеж в отношении каждого типа.
Согласно действию записи в режиме нормального отображения пиксельные данные для одного кадра делятся в отношении каждой линии отображения в горизонтальном направлении (направлении строки), аналоговое напряжение многочисленных оттенков, соответствующее пиксельным данным для одной линии отображения, прикладывается к истоковой линии SL каждой строки в отношении каждого горизонтального периода, и напряжение 8 В выбранной строки прикладывается к затворной линии GL выбранной линии отображения (выбранной строки) для включения первых переключающих схем 22 всех схем 2 пикселя в выбранной строке, и переноса напряжения истоковой линии SL каждой строки на внутренний узел N1 каждой схемы пикселя в выбранной строке.
Напряжение -5 В невыбранной строки прикладывается к затворной линии GL (невыбранной строке) за исключением выбранной линии отображения для отключения первых переключающих схем 22 всех схем 2 пикселя в невыбранной строке.
В дополнение, в отличие от режима постоянного напряжения, согласно действию записи в режиме нормального отображения, противоположное напряжение Vcom изменяется в отношении каждого горизонтального периода (противоположное возбуждение переменного тока), так что линия CSL вспомогательной емкости возбуждается, с тем чтобы становиться таким же напряжением, как противоположное напряжение Vcom. Это происходит потому, что пиксельный электрод 20 емкостным образом связан с противоположным электродом 80 через жидкокристаллический слой и к тому же емкостным образом связан с линией CSL емкостной связи через вспомогательный емкостный элемент Cs, так что, когда напряжение вспомогательного емкостного элемента Cs фиксировано, только Vcom флуктуирует в формуле 2, что вызывает флуктуацию напряжения Vlc жидкого кристалла схемы 2 пикселя в невыбранной строке. Поэтому напряжения противоположного электрода 80 и пиксельного электрода 20 изменяются в одном и том же направлении напряжения посредством возбуждения всей линии CSL вспомогательной емкости с таким же напряжением, как противоположное напряжение Vcom для смещения эффекта противоположного возбуждения переменным током.
Действие записи в режиме нормального отображения является таким же, как в режиме постоянного отображения, в принципе, за исключением того, что выполняется противоположное возбуждение переменным током, и аналоговое напряжение многочисленных оттенков, больших, чем у режима постоянного отображения, прикладывается к истоковой линии SL, так что подробное описание опущено. Фиг. 31 показывает временную диаграмму действия записи в режиме нормального отображения для схемы 2A пикселя первого типа (фиг. 7). В дополнение, на фиг. 31 аналоговое напряжение многочисленных оттенков, соответствующее пиксельным данным линии аналогового отображения, прикладывается к истоковой линии SL, так что приложенное напряжение не может быть однозначно заданным между минимальным значением VL и максимальным значением VH, и это выражено затушеванной частью.
Подобным образом, фиг. 32 показывает временную диаграмму действия записи с использованием схемы 2C пикселя второго типа (фиг. 12).
В этом варианте осуществления способ для инвертирования полярности каждой линии отображения в отношении каждого горизонтального периода при действии записи в режиме нормального отображения используется, так как должно быть решено следующее неудобство, порождаемое, когда полярность инвертируется в отношении каждого кадра. В дополнение, способ для решения такого неудобства включает в себя способ для инвертирования полярности в отношении каждого столбца и способ для одновременного инвертирования полярности в отношении каждого пикселя в направлениях строки и столбца.
Предполагается положение такое, что положительное напряжение Vlc жидкого кристалла прикладывается ко всем пикселям в определенном кадре F1 и отрицательное напряжение Vlc жидкого кристалла прикладывается ко всем пикселям в следующем кадре F2. Даже когда напряжение, имеющее одинаковое абсолютное значение, прикладывается к жидкокристаллическому слою 75, небольшая разница формируется в некоторых случаях в оптическом коэффициенте пропускания в зависимости от того, положительно оно или отрицательно. В случае, где отображается высококачественное неподвижное изображение, эта небольшая разница могла бы формировать тонкое изменение формы отображения между кадром F1 и кадром F2.
В дополнение, в случае, где также отображается движущееся изображение, тонкое изменение могло бы формироваться в форме его отображения, в области отображения для отображения одного и того же контента между кадрами. При отображении высококачественного неподвижного или движущегося изображения даже такое тонкое изменение могло бы визуально распознаваться.
Таким образом, поскольку такое высококачественное неподвижное или движущееся изображение отображается в режиме нормального отображения, вышеприведенное тонкое изменение могло бы визуально распознаваться. Для того чтобы избежать этого явления, полярность инвертируется в отношении каждой линии отображения в одном и том же кадре в этом варианте осуществления. Таким образом, поскольку напряжения Vlc жидких кристаллов, имеющие разные полярности, приложены между линиями отображения в одном и том же кадре, то предотвращено нахождение данных изображения отображения под влиянием полярности напряжения Vlc жидких кристаллов.
[Седьмой вариант осуществления]
Седьмой вариант осуществления относится к действию самообновления и действию записи в режиме постоянного отображения, и будет дано описание способа действия, имеющего функцию дополнительного предотвращения мерцания.
<<Действие записи>>
В четвертом варианте осуществления, при действии записи в режиме постоянного отображения, значение противоположного напряжения Vcom является постоянным в течение одного периода кадра. Например, на фиг. 26, в момент времени для начала действия записи, Vcom смещается от 5 В (уровня H) на 0 В (низкий уровень), и это значение 0 В поддерживается в течение одного кадра, и пиксельные данные записываются во внутреннем узле N1 схемы пикселя, скомпонованной в каждой строке, посредством переключения затворной линии GL, которая должна быть активирована. Таким образом, после завершения записи для схемы пикселя, скомпонованной в последней строке, противоположное напряжение Vcom смещается с 0 В (уровня L) на 5 В (уровень H), и со значением 5 В, поддерживаемым в течение одного периода кадра, вновь выполняется действие записи.
То есть значение Vcom постоянно поддерживается в течение одного периода кадра, а после завершения записи на последнюю линию значение Vcom переключается между H и L, и переключенное значение Vcom поддерживается в течение одного периода кадра.
Однако, согласно вышеприведенному способу записи, мерцание наблюдается в некоторых случаях. Причина этого будет описана ниже.
Фиг. 33 - схема концептуального представления, показывающая случай, где действие записи выполняется способом, описанным в четвертом варианте осуществления. На фиг. 33A предполагается случай такой, что потенциал VN1 узлов N1 во всех схемах пикселя отрицателен относительно положительного напряжения Vcom. То есть предполагается, что значение Vcom является значением уровня H (5 В в примере по фиг. 26).
Перед началом действия записи, значение Vcom инвертировано (фиг. 33B). Здесь, поскольку значение является значением высокого уровня сразу же после, оно смещается к значению низкого уровня (0 В).
Здесь, со ссылкой на схему 2A пикселя на фиг. 7, когда значение Vcom падает с 5 В до 0 В, потенциал противоположного электрода 80 падает с 5 В на 0 В. Таким образом, соответственно, потенциал пиксельного электрода 20 оттягивается вниз. Величина флуктуаций потенциала пиксельного электрода 20 определяется отношением емкости Clc жидкого кристалла и суммарной паразитной емкости узла N1, но становится не совершенно такой же, как величина флуктуации потенциала противоположного электрода 80, а меньшей, чем значение таковой.
Поэтому напряжение между обоими концами емкостного элемента Clc жидкого кристалла является более низким в момент по фиг. 33B, чем в момент по фиг. 33A. Как результат, яркость устройства отображения в целом уменьшается в момент по фиг. 33B.
Затем, действие записи последовательно выполняется для схем пикселя из первой строки. Когда выполняется действе записи, напряжение, соответствующее пиксельным данным, наводится между обоими концами емкостного элемента Clc жидкого кристалла, и отображается яркость, соответствующая пиксельным данным.
Однако в этой конфигурации, что касается схемы пикселя, расположенной в последней строке, занимает некоторое время (такое как 16,7 мс), соответствующее одному кадру, от того, когда яркость падает в момент по фиг. 33B, до того, когда она возвращается к правильной яркости. По мере того, как период, в котором яркость низка, становится длиннее, мерцание становится видимым.
Для того чтобы решить вышеприведенную проблему, согласно этому варианту осуществления, полярность напряжения записи меняется между строкой с четным номером и строкой с нечетным номером и Vcom инвертируется в отношении каждого горизонтального периода во время записи.
Фиг. 34 - временная диаграмма действия записи в этом варианте осуществления.
В дополнение, фиг. 35 - схема концептуального представления, показывающая изменение полярности каждого пикселя, когда выполняется действие записи в этом варианте осуществления.
Фиг. 34 избирательно показывает часть, отличительную для этого варианта осуществления. В дополнение, изменения потенциалов узлов N1 пикселей a1, b1 и c1 показаны в качестве VN1(a1), VN1(b1) и VN1(c1) соответственно. Пиксели a1, b1 и c1 выбираются затворными линиями GL1, GL2 и GL3 соответственно. В дополнение, значение Vcom показано вместе с потенциалом узла N1 каждого пикселя.
В дополнение, на фиг. 34 и фиг. 35 описание будет дано при условии, что Vcom перед записью является положительным, но то же самое описание может быть применено к случаю, где оно отрицательно.
Фиг. 35A показывает полярность напряжения каждого пикселя перед действием записи. На фиг. 35A пиксель, показанный посредством «-», записывается так, что узел N1 становится отрицательным, на основании противоположного напряжения Vcom, и пиксель, показанный «+», записывается так, что узел N1 становится положительным на основании противоположного напряжения Vcom. На фиг. 35A «-» и «+» попеременно показаны в отношении каждой строки, и это означает, что полярность узла N1 записывается, с тем чтобы поочередно инвертироваться между строкой с нечетным номером и строкой с четным номером.
В дополнение, на фиг. 35A, пиксель в строке с четным номером заштрихован, чтобы показать, что пиксель в строке с четным номером является низким по яркости. Это показывает контент, предполагаемый из условия, чтобы запись выполнялась для строки с четным номером, когда противоположное напряжение Vcom находится на «L», и запись выполнялась для строки с нечетным номером, когда противоположное напряжение Vcom находится на «H», в момент перед состоянием по фиг. 35A.
Как описано выше, когда противоположное напряжение Vcom смещается с «H» на «L», потенциал VN1 узла N1 также снижается, но величина изменения у VN1 является меньшей, чем величина изменения у Vcom, так что напряжение между обоими концами емкостного элемента Clc жидкого кристалла падает, в силу чего яркость снижается.
Между тем, затем, когда противоположное напряжение Vcom вновь смещается с «L» на «H», потенциал VN1 узла N1 возвращается в значение, предусмотренное, когда противоположное напряжение Vcom показывает «H» непосредственно перед этим. Поэтому напряжение между обоими концами емкостного элемента Clc жидкого кристалла также возвращается к правильному значению, так что восстанавливается состояние, имеющее пониженную яркость.
В случае, где запись выполняется для пикселя с нечетным номером, когда противоположное напряжение Vcom находится на уровне «L», яркость пикселя строки с нечетным номером снижается, когда Vcom смещается на уровень «H», но затем, когда Vcom вновь смещается на уровень «L», восстанавливается пониженная яркость. Подобным образом, в случае, где запись выполняется для пикселя с четным номером, когда противоположное напряжение Vcom находится на уровне «H», яркость пикселя строки с четным номером снижается, когда Vcom смещается на уровень «L», но затем, когда Vcom вновь смещается на уровень «H», восстанавливается пониженная яркость.
Как описано выше, в момент, показанный на фиг. 35A, поскольку противоположное напряжение Vcom находится на «H», требуемая яркость показана в пикселе в строке с нечетным номером, но яркость снижена в пикселе в строке с четным номером.
В дополнение, согласно этому варианту осуществления, не только уровень противоположного напряжения Vcom инвертируется в отношении каждого горизонтального периода, но полярность относительно противоположного напряжения Vcom в каждом пикселе также инвертируется в отношении каждого периода кадра во время действия записи.
То есть в момент, показанный на фиг. 35A (момент непосредственно перед началом фазы записи, показанной на фиг. 34), напряжение записывается для пикселя, так что полярность узла N1 относительно противоположного напряжения Vcom становится отрицательной в строке с нечетным номером и положительной в строке с четным номером. В этом случае, в фазе записи, показанной на фиг. 34, действие записи выполняется для пикселей из условия, чтобы строка с нечетным номером становилась положительной, а строка с четным номером становилась отрицательной (обратитесь к фиг. 35C, приведенной ниже).
В первом горизонтальном периоде h1 противоположное напряжение Vcom инвертируется в уровень «L». В это время, как показано на фиг. 35B, яркость снижается в пикселе в строке с нечетным номером, когда пониженная яркость восстанавливается и возвращается к требуемой яркости в пикселе в строке с четным номером.
Таким образом, затворная линия GL1 активируется, и напряжение согласно пиксельным данным записывается в каждой схеме пикселя в первой строке через истоковую линию SL. Что касается пикселя a1, запись выполняется в этом периоде h1, и, как результат, полярность узла N1 (a1) становится положительной относительно Vcom (полярность инвертируется). На фиг. 35C это показано посредством описания «+» в качестве пикселя в первой строке.
В дополнение, в момент на фиг. 35C, поскольку действие записи фактически выполняется для пикселя в первой строке, показывается требуемая яркость. Это причина, почему пиксель в первой строке не заштрихован на фиг. 35C.
В следующем, втором горизонтальном периоде h2 противоположное напряжение Vcom инвертируется в уровень «H». В это время, как показано на фиг. 35D, когда яркость понижена в пикселе в первой строке и строке с четным номером, пониженная яркость восстанавливается и возвращается к требуемой яркости в пикселе в строке с нечетным номером за исключением первой строки.
Таким образом, затворная линия GL2 активируется, и напряжение согласно пиксельным данным записывается в каждой схеме пикселя во второй строке через истоковую линию SL. Что касается пикселя b1, запись выполняется в этом периоде h2, и, как результат, полярность узла N1 (b1) становится отрицательной относительно Vcom (полярность инвертируется). На фиг. 35E это показано посредством описания «-» в качестве пикселя во второй строке.
В следующем, третьем горизонтальном периоде h3, противоположное напряжение Vcom вновь инвертируется в уровень «L». В это время, как показано на фиг. 35F, когда яркость понижена в пикселе в строке с нечетным номером за исключением второй строки и первой строки, пониженная яркость восстанавливается и возвращается к требуемой яркости в пикселе в строке с четным номером за исключением второй строки и первой строки.
Таким образом, затворная линия GL3 активируется, и напряжение согласно пиксельным данным записывается в каждой схеме пикселя в третьей строке через истоковую линию SL. Что касается пикселя с1, запись выполняется в этом периоде h3, и, как результат, полярность узла N1 (с1) становится положительной относительно Vcom (полярность инвертируется). На фиг. 35F это показано посредством описания «+» в качестве пикселя в третьей строке.
Подобным образом, действие записи выполняется в отношении каждой строки в одном горизонтальном периоде наряду со смещением уровня Vcom.
В случае действия записи в этом варианте осуществления, строка, чья яркость понижена в течение периода действия записи, возвращается к требуемой яркости за один горизонтальный период (от 30 до 100 мкс). В дополнение, посредством сужения временного интервала между действием инвертирования Vcom и действием записи, строка, чья яркость понижена, не выдается в последовательности. Таким образом, даже когда существует строка, чья яркость понижена, поскольку ее смежная строка имеет требуемую яркость, яркость усредняется в области отображения. Как результат, может быть решена проблема, что мерцание распознается, как показано на фиг. 33.
<<Действие самообновления>>
Согласно второму и третьему вариантам осуществления, значение противоположного напряжения Vcom является постоянным в течение одного периода кадра при действии самообновления. Таким образом, как описано выше, в пятом варианте осуществления, действие внешнего обновления или действие внешнего инвертирования полярности комбинируется надлежащим образом для совместного инвертирования полярности.
Однако, в случае этого варианта осуществления, полярность относительно Vcom различна между строкой с нечетным номером и строкой с четным номером. То есть среди схем пикселя, записанных с высоким уровнем, потенциал VN1 узла N1 схемы пикселя, существующей в строке с нечетным номером, и потенциал VN1 узла N1 схемы пикселя, существующей в строке с четным номером, имеют разные значения.
То есть в качестве потенциалов, записанных в узлах N1 пикселей, есть пять разновидностей, таких как VN1 (+H), VN1 (+M), VN1 (L), VN1 (-M) и VN1 (-H) (VN1 (+L) и VN1 (-L) рассматриваются в качестве идентичных), в качестве требуемого напряжения обновления, при этом «+» представляет случай, где полярность относительно Vcom положительна, и представляет случай, где полярность по отношению к нему отрицательна. Таким образом, VN1 (+H) и VN1 (+M) записываются, когда Vcom находится на уровне «L», а VN1 (-H) и VN1 (-M) записываются, когда Vcom находится на уровне «H».
Как описано выше, когда значение Vcom смещается, напряжение между обоими концами емкостного элемента Clc жидкого кристалла падает, а когда значение Vcom восстанавливается, напряжение между обоими концами емкостного элемента Clc жидкого кристалла возвращается к значению во время записи (пока ток утечки не учитывается). В случае, где потенциал внутреннего узла N1 отклоняется от значения во время записи вследствие наличия тока утечки, действие обновления выполняется для устранения этого отклонения. На основании этого, во время действия обновления, предпочтительно приспосабливать уровни Vcom во время действия записи и обновления с тем, чтобы не принимать во внимание сдвиг потенциала внутреннего узла N1 вследствие флуктуации Vcom.
Согласно этому варианту осуществления, что касается строки с нечетным номером, запись выполняется так, что полярность относительно Vcom становится положительной, когда Vcom находится на уровне «L», и что касается строки с четным номером, запись выполняется так, что полярность относительно Vcom становится отрицательной, когда Vcom находится на уровне «H». Поэтому в случае, где также выполняется действие самообновления, предпочтительно, чтобы действие обновления выполнялось для строки с нечетным номером, когда Vcom находится на уровне «L», и действие обновления выполняется для строки с четным номером, когда Vcom находится на уровне «H».
На основании этого, в действии самовосстановления по этому варианту осуществления, уровень Vcom изменяется в течение периода действия самообновления, а затем действие обновления выполняется отдельно для строки с нечетным номером и строки с четным номером.
Поэтому при выполнении действия самообновления в этом варианте осуществления линии BST добавочного напряжения необходимо быть поделенной на линию BSTo добавочного напряжения, присоединенную к схеме пикселя в строке с нечетным номером, и линию BSTe добавочного напряжения, присоединенную к схеме пикселя в строке с четным номером. В дополнение, что касается схемы пикселя второго типа (фиг. 5), линии SEL выбора также необходимо быть разделенной на линию SELo выбора, присоединенную к схеме пикселя в строке с нечетным номером, и линию SELe выбора, присоединенную к схеме пикселя в строке с четным номером.
В дальнейшем, предполагается схема 2A пикселя первого типа на фиг. 8, и будет дано описание случая, где линия добавочного напряжения, присоединенная к схеме пикселя, изменяется между строкой с четным номером и строкой с нечетным номером. В дополнение, описание будет приведено при условии, что базовый способ действия обновления является способом, описанным в третьем варианте осуществления (фиг. 23). В дополнение, в случае, где используется способ, описанный во втором варианте осуществления, и случае, где действие самообновления также выполняется для схем пикселя второго и третьего типа, действие самообновления может выполняться с использованием такого же принципа, как описанный ниже, отдельно в отношении четного номера и нечетного номера.
Фиг. 36 - временная диаграмма действия самообновления по этому варианту осуществления. Фиг. 36 избирательно показывает только части, которые являются отличительными для этого варианта осуществления. В дополнение, подобно фиг. 34, VN1 (a1) представляет потенциал внутреннего узла N1 специфичного пикселя a1, существующего в первой строке, а VN1 (b1) представляет потенциал внутреннего узла N1 специфичного пикселя b1, существующего во второй строке.
Подобно фиг. 23, действие самообновления поделено на два этапа: S1 (этап обновления) и S2 (этап ожидания). Однако, в этом варианте осуществления, этап S1 поделен на этап S1+ для выполнения действия обновления для строки с нечетным номером, и этап S1- для выполнения действия обновления для строки с четным номером. В дополнение, здесь предполагается, что в момент, непосредственно после начала первого этапа S1, показанного на фиг. 36, положительное напряжение относительно противоположного напряжения Vcom записывается во внутреннем узле N1 схемы пикселя в строке с нечетным номером, и отрицательное напряжение относительно противоположного напряжения Vcom записывается во внутреннем узле N1 схемы пикселя в строке с четным номером. В дополнение, в этот момент, предполагается, что противоположное напряжение Vcom показывает уровень «L».
Когда начат определенный период действия самообновления, подобный третьему варианту осуществления, несмотря на то что предопределенные напряжения прикладываются к опорной линии REF и истоковой линии SL, напряжение линии BSTo добавочного напряжения строки с нечетным номером устанавливается на уровне «H», и только схема пикселя, скомпонованная в строке с нечетным номером, подвергается подтягиванию вверх добавочного напряжения. В дополнение, линия BSTe добавочного напряжения строки с четным номером поддерживается на 0 В.
Таким образом, действие обновления выполняется для схемы пикселя, записанной предопределенным уровнем и скомпонованной в строке с нечетным номером. Подобно фиг. 23, когда 4,5 В прикладываются к опорной линии REF, 3,6 В прикладываются к истоковой линии SL и 10 В прикладываются к линии BSTo добавочного напряжения, действие обновления выполняется для схемы пикселя случая M, скомпонованной в строке с нечетным номером.
Затем, с напряжением линии BSTo добавочного напряжения, непрерывно поддерживаемым на уровне «H», напряжения, прикладываемые к опорной линии REF и истоковой линии SL, изменяются, и целевая установка схемы пикселя, которая должна обновляться, изменяется. Подобно фиг. 23, когда 6,5 В прикладываются к опорной линии REF, 5,6 В прикладываются к истоковой линии SL, действие обновления выполняется для схемы пикселя случая H, скомпонованной в строке с нечетным номером.
В дополнение, на фиг. 36, кажется, что действие обновления для пикселя a1 выполняется в течение всего периода, когда линия BSTo добавочного напряжения находится на уровне «H», но это означает, что действие обновления может выполняться в любой момент в этом периоде. В случае, где используется способ обновления на фиг. 23, когда предполагается, что напряжение уровня «M» записывается в пикселе a1, действие обновления выполняется в ранней половине периода, в которой напряжение уровня «H» приложено к линии BSTo добавочного напряжения, и когда предполагается, что напряжение уровня «H» записывается в нем, действие обновления выполняется в поздней половине периода, в котором уровень «H» прикладывается к линии BSTo добавочного напряжения. В дополнение, когда предполагается, что напряжение уровня «L» записано в пикселе a1, действие обновления не выполняется в периоде этапа S1+, так как действие обновления выполняется опосредованно на этапе S2 ожидания.
После того как были завершены действия обновления для строк с нечетным номером в случае M и случае H, напряжение, приложенное к линии BSTo добавочного напряжения, устанавливается в уровень L, и противоположное напряжение Vcom смещается на уровень H. Таким образом, потенциал VN1 внутреннего узла N1 в каждом пикселе подтягивается вверх. Что касается схемы пикселя в строке с четным номером, в которой отрицательная полярность записывается, когда противоположное напряжение Vcom находится на уровне «H», внутренний узел N1 возвращается в значение, близкое к требуемому напряжению записи, когда противоположное напряжение Vcom смещается на уровень «H». Однако, поскольку это всего лишь устраняет ошибку флуктуации внутреннего узла N1, зависящую от действия инвертирования полярности противоположного напряжения Vcom, действию обновления необходимо выполняться для восстановления потенциала, сниженного присутствием тока утечки.
Таким образом, после того как опорная линия REF и истоковая линия SL были установлены в предопределенные напряжения, напряжение, приложенное к линии BSTe добавочного напряжения в строке с четным номером, смещается на уровень «H», и только схема пикселя, скомпонованная в строке с четным номером, подвергается подтягиванию вверх добавочного напряжения. В дополнение, линия BSTo добавочного напряжения строки с нечетным номером поддерживается на 0 В. Таким образом, действие обновления выполняется для схемы пикселя, записанной предопределенным уровнем и скомпонованной в строке с четным номером. Затем, напряжение, приложенное к опорной линии REF и истоковой линии SL, изменяется, и действие обновления также выполняется для схемы пикселя в строке с четным номером, записанной другим уровнем.
В дополнение, в случае строки с четным номером, запись выполняется, так что полярность становится отрицательной относительно Vcom. Подобно строке с нечетным номером, когда предполагается, что трехзначная запись выполняется в каждой схеме пикселя, в момент, когда Vcom=5 В (уровень H), случай H (запись высокого уровня) является таким, что VN1 (H)=0 В, случай M (запись среднего уровня) является таким, что VN1 (M)=2 В (=5-3), и случай L (запись низкого уровня) является таким, что VN1 (L)=5 В. То есть при простом фокусировании на потенциале внутреннего узла N1 наименьший потенциал предусмотрен в случае H, и потенциал становится высоким в порядке случая M и случая L.
Поэтому, когда 2,6 В прикладываются к истоковой линии SL, 3,5 В прикладываются к опорной линии REF и 10 В прикладываются к линии BSTo добавочного напряжения на этапе S1-, действие обновления выполняется для схемы пикселя случая M, скомпонованной в строке с четным номером. С напряжением линии BSTe добавочного напряжения, непрерывно поддерживаемого на уровне «H», 6,5 В прикладываются к опорной линии REF и 5,6 В прикладываются к истоковой линии SL, так что действие обновления выполняется для схемы пикселя в случае L, скомпонованной в строке с четным номером.
Таким образом, напряжение линии BSTe добавочного напряжения смещается на уровень «L», и 0 В прикладывается к истоковой линии SL. В дополнение, напряжение, которое включает транзисторы T2 во всех схемах пикселя, прикладывается к опорной линии REF. Поскольку Vcom находится на уровне «H», VN1 в схеме пикселя, в которой запись уровня «H» выполняется в строке с нечетным номером, показывает около 10 В (=5+5). Таким образом, когда 15 В прикладываются к REF, транзистор T2 может включаться во всех схемах пикселя.
Такое состояние напряжения поддерживается в течение предопределенного времени (этап S2). Таким образом, что касается схемы пикселя, в которой запись уровня «H» выполняется в строке с четным номером, потенциал VN1 внутреннего узла N1 постепенно приближается к 0 В, и действие обновления выполняется опосредованно. В дополнение, что касается схемы пикселя, в которой запись уровня «L» выполняется в строке с нечетным номером, предпочтительно выполнять опосредованное действие обновления, когда Vcom показывает уровень «L».
После того как состояние напряжения на этапе S2 поддерживалось в течение предопределенного времени, Vcom показывает уровень «H», так что напряжения у опорной линии REF и истоковой линии SL установлены в надлежащие значения напряжения, и действие обновления выполняется в строке с четным номером подтягиванием вверх линии BSTo добавочного напряжения. Затем, после того как значение напряжения Vcom было смещено на уровень «L», напряжения у опорной линии REF и истоковых линий SL устанавливаются в надлежащие значения, и действие обновления выполняется в строке с четным номером подтягиванием вверх линии BSTe добавочного напряжения.
Затем, когда Vcom показывает уровень «L», 0 В прикладывается к истоковой линии SL, и действие обновления выполняется опосредованно для схемы пикселя, в которой запись уровня «L» выполняется в строке с нечетным номером.
В дополнение, согласно этому варианту осуществления, описание было дано при условии, что линия BSTo добавочного напряжения присоединена к схеме пикселя в строке с нечетным номером, а линия BSTe добавочного напряжения присоединена к схеме пикселя в строке с четным номером, но в случае, где линия BST тянется в направлении столбца, линия BSTo добавочного напряжения может быть присоединена к схеме пикселя в столбце с нечетным номером, а линия BSTe добавочного напряжения может быть присоединена к схеме пикселя в столбце с четным номером, как и следовало ожидать.
[Другие варианты осуществления]
В дальнейшем будут описаны другие варианты осуществления.
<1> Описание было дано при условии, что режим постоянного отображения, служащий в качестве цели действия самообновления, является меньшим по количеству цветов отображения, чем режим нормального отображения. Однако, посредством увеличения количества оттенков для увеличения количества цветов отображения до определенного уровня, жидкокристаллическое отображение может быть реализовано только режимом постоянного отображения. В этом случае, полноцветное отображение не может быть реализовано подобно режиму нормального отображения, но процесс отображения может выполняться только посредством режима постоянного отображения по настоящему изобретению для экрана, на котором требуемое количество отображаемых цветов не настолько многочисленно.
В дополнение, когда количество оттенков увеличивается, количество раз для прикладывания импульса увеличивается в действии самообновления во втором варианте осуществления, то есть количество фаз также увеличивается на этапе S1 обновления. Второй вариант осуществления может быть реализован с фазами P1 и P2 в случае трех значений, но три фазы необходимы в случае четырех оттенков, и четыре фазы нужны в случае пяти оттенков.
Между тем, согласно способу по третьему варианту осуществления, с напряжением у линии BST добавочного напряжения, поддерживаемым постоянным от начала фазы P1, количество прикладываний напряжения к опорной линии REF и количество прикладываний напряжения к истоковой линии SL изменяется в количество оттенков - 1.
В дополнение, в то время как значения пиксельных данных в режиме постоянного отображения, 5 В, 3 В и 0 В, применяются в вышеприведенных вариантах осуществления, значения не ограничены вышеприведенными значениями напряжения, как и следовало ожидать.
<2> Что касается схем 2B пикселя второго типа (фиг. 9-11), напряжение низкого уровня может прикладываться к опорной линии REF во время действий записи в режиме нормального отображения и режиме постоянного отображения для отключения транзистора T2. В этом случае, внутренний узел N1 и выходной узел N2 электрически изолированы, и, как результат, потенциал пиксельного электрода 20 не находится под влиянием напряжения выходного узла N2 перед действием записи. Таким образом, напряжение пиксельного электрода 20 правильно отражает напряжение, приложенное к истоковой линии SL, и данные изображения могут отображаться без ошибки.
<3> В вышеприведенных вариантах осуществления, вторая переключающая схема 23 и схема 24 управления предусмотрены в отношении каждой схемы 2 пикселя, сформированной на подложке 10 активной матрицы. Между тем, в случае, где две разновидности пиксельных частей, таких как проницаемая пиксельная часть для выполнения проницаемого жидкокристаллического отображения, и отражательная пиксельная часть для выполнения отражательного жидкокристаллического отображения, предусмотрены на подложке 10 активной матрицы, вторая переключающая схема 23 и схема 24 управления могут быть предусмотрены только для схемы пикселя отражательной пиксельной части, и вторая переключающая схема 23 и схема 24 управления могут не быть предусмотрены для схемы пикселя проницаемой части отображения.
В этом случае, изображение отображается проницаемой пиксельной частью в режиме нормального отображения, и изображение отображается отражательной пиксельной частью в режиме постоянного отображения. В этой конфигурации, количество элементов, сформированных на всей подложке 10 активной матрицы, может быть сокращено.
<4> Схема 2 пикселя имеет вспомогательный емкостной элемент Cs в вышеприведенных вариантах осуществления, но вспомогательный емкостной элемент Cs может не быть предусмотрен. Однако предпочтительно предусматривать вспомогательный емкостной элемент Cs, для того чтобы дополнительно стабилизировать потенциал внутреннего узла N1 и уверенно стабилизировать изображение отображения.
<5> Предполагается, что часть 21 элемента отображения схемы 2 пикселя состоит всего лишь из единичного жидкокристаллического элемента Clc отображения в вышеприведенных вариантах осуществления, но, как показано на фиг. 37, аналоговый усилитель Amp (усилитель напряжения) может быть предусмотрен между внутренним узлом N1 и пиксельным электродом 20. На фиг. 37, в качестве одного из примеров, линия CSL вспомогательной емкости и линия Vcc питания введены в качестве линии питания аналогового усилителя Amp.
В этом случае, напряжение, приложенное к внутреннему узлу N1, усиливается с коэффициентом η усиления, установленным аналоговым усилителем Amp, и усиленное напряжение подается на пиксельный электрод 20. Таким образом, тонкое изменение напряжения внутреннего узла N1 может отражаться на изображении отображения.
В дополнение, в этой конфигурации, напряжение внутреннего узла N1 усиливается с коэффициентом η усиления и подается на пиксельный электрод 20 при действии самостоятельного инвертирования полярности в режиме постоянного отображения, так что напряжения в первом и втором состояниях напряжения, подаваемые на пиксельный электрод 20, могут приводиться в соответствие напряжениями высокого уровня и низкого уровня противоположного напряжения Vcom посредством настройки разности в напряжении между первым и вторым состояниями, применяемыми к истоковой линии SL.
<6> TFT на поликристаллическом кремнии N-канального типа предполагается в качестве транзисторов с T1 по T4 в схеме 2 пикселя в вышеприведенных вариантах осуществления, но могут использоваться TFT P-канального типа или TFT на аморфном кремнии. В этом случае, схема 2 пикселя может задействоваться таким же образом, как вышеприведенные варианты осуществления, посредством обращения отношения высоты напряжений или направления выпрямления диода D1, и может выдаваться тот же самый результат.
<7> Было дано описание жидкокристаллического устройства отображения в вышеприведенных вариантах осуществления, но настоящее изобретение не ограничено этим, и настоящее изобретение может быть применено к любому устройству отображения до тех пор, пока оно имеет емкость, соответствующую емкости Cp пикселя, для удерживания пиксельных данных и отображает изображение на основании напряжения, удерживаемого на емкости.
Например, в случае органического EL (электролюминесцентного) устройства отображения, которое отображает изображение посредством удерживания напряжения, соответствующего пиксельным данным, на емкости, соответствующей емкости пикселя, настоящее изобретение в особенности может быть применено к действию самообновления. Фиг 38 - принципиальная схема, показывающая один из примеров схемы пикселя органического EL устройства отображения. В этой схеме пикселя напряжение, удерживаемое на вспомогательной емкости Cs в качестве пиксельных данных, прикладывается к выводу затвора управляющего транзистора Tdv, состоящего из TFT, и ток, соответствующий напряжению, втекает в OLED (органический светоизлучающий диод) светоизлучающего элемента через управляющий транзистор Tdv. Поэтому вспомогательная емкость Cs соответствует емкости Cp пикселя в вышеприведенных вариантах осуществления.
В дополнение, что касается схемы пикселя, показанной на фиг. 38, в отличие от жидкокристаллического устройства отображения, которое отображает изображение, управляя оптическим коэффициентом пропускания посредством прикладывания напряжения между электродами, она отображает изображение посредством испускания света элемента, когда ток протекает в элементе. Поэтому полярность напряжения, приложенного между обоими концами элемента, не может инвертироваться вследствие выпрямительного свойства светоизлучающего элемента, и, более того, это не нужно.
<8> Во втором варианте осуществления, действие самообновления схемы пикселя второго типа было описано со ссылкой на временные диаграммы на фиг. 21 и 22. Схемы 2B и 2C пикселя второго типа (фиг. с 9 по 15) оснащены транзистором T4 и также оснащены линией SEL выбора, присоединенной к затвору транзистора T4, в дополнение к линии BST добавочного напряжения. Поэтому в схеме пикселя этого типа привязка по времени прикладывания напряжения к линии BST добавочного напряжения и привязка по времени включения T4 могут намеренно различаться.
При этом в случае, где действие самообновления выполняется для схем 2B и 2C пикселя второго типа, привязка по времени прикладывания напряжения к линии SEL выбора может немного задерживаться от привязки по времени для прикладывания напряжения к опорной линии REF и линии BST добавочного напряжения.
Как описано выше, что касается пикселя, имеющего оттенок, более низкий, чем оттенок, служащий в качестве цели обновления, напряжение, которое может включать T2, прикладывается к опорной линии REF. Таким образом, даже когда напряжение прикладывается к линии BST добавочного напряжения в этом состоянии, потенциал узла N2 пикселя не повышает напряжения, и, как результат, транзистор T1 не включается.
Однако в зависимости от влияния другого элемента, такого как характеристика транзистора или паразитная емкость узла, даже когда транзистор T2 включен, потенциала узла N2 мог бы временно повышаться, когда напряжение прикладывается к линии BST добавочного напряжения. В этом случае, транзистор T1 включается в такой момент, и, как результат, пиксель мог бы перезаписываться напряжением, имеющим другой оттенок.
Между тем посредством задержки привязки по времени включения транзистора T4 немного от привязки по времени прикладывания напряжения к линии BST добавочного напряжения, даже когда потенциал узла N2 временно поднимается, и транзистор T1 включен в этом периоде, транзистор T4 отключен, так что истоковая линия SL и узел N1 не могут быть соединены транзистором T4. В дополнение, даже когда потенциал узла N2 временно поднимается, электрический заряд поглощается в паразитной емкости узла N1 после этого, так что потенциал узла N2 падает. Транзистор T1 отключен в это время, так что, даже когда узел T4 включен, узел N1 схемы пикселя оттенка, более низкого, чем целевой оттенок обновления, не перезаписывается напряжением, прикладываемым к истоковой линии SL.
Как описано выше, особенно согласно схеме пикселя второго типа, привязка по времени прикладывания напряжения к линии SEL выбора может управляться независимо от привязки по времени прикладывания напряжения к линии BST добавочного напряжения, так что ошибочная операция, при которой записывается неверный оттенок, может надежно предотвращаться задержкой ее немного от привязки по времени прикладывания к линии BST добавочного напряжения.
Этот способ может быть применен к временной диаграмме, показанной на фиг. 25 в третьем варианте осуществления. То есть на фиг. 25 привязка по времени прикладывания напряжения к линии SE выбора может немного задерживаться от момента t3 времени.
В дополнение, действие обновления не может выполняться в первом типе или третьем типе посредством этого способа, но вероятность того, что возникает вышеприведенная ошибочная запись, низкая с начала, так что исходный оттенок может правильно восстанавливаться действием обновления, выполняемым способом, описанным во втором варианте осуществления.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1: Жидкокристаллическое устройство отображения
2: Схема пикселя
2A, 2B, 2C, 2D, 2E: Схема пикселя
10: Подложка активной матрицы
11: Схема управления отображением
12: Схема возбуждения противоположного электрода
13: Истоковый формирователь
14: Затворный формирователь
20: Пиксельный электрод
21: Часть элемента отображения
22: Первая переключающая схема
23: Вторая переключающая схема
24: Схема управления
74: Герметизирующий материал
75: Жидкокристаллический слой
80: Противоположный электрод
81: Противоположная подложка
Amp: Аналоговый усилитель
BST: Линия добавочного напряжения
Cbst: Емкостной элемент вольтодобавки
Clc: Жидкокристаллический элемент отображения
CML: Проводка противоположного электрода
CSL: Линия вспомогательной емкости
Cs: Вспомогательный емкостной элемент
Ct: Сигнал синхронизации
D1: Диодный элемент
DA: Цифровой сигнал изображения
Dv: Сигнал данных
GL (GL1, GL2, GLn): Затворная линия
Gtc: Сигнал управления синхронизацией стороны сканирования
N1: Внутренний узел
N2: Выходной узел
OLED: Светоизлучающий элемент
P1, P2: Фаза
REF: Опорная линия
S1, S2: Этап
Sc1, Sc2,...., Scm: Истоковый сигнал
SEL: Линия выбора
SL (SL1, SL2,..., SLm): Истоковая линия
Stc: Сигнал управления синхронизацией стороны данных
T1, T2, T3, T4, T5: Транзистор
Tdv: Транзистор возбуждения
Vcom: Противоположное напряжение
Vlc: Напряжение жидкого кристалла
VN1: Потенциал внутреннего узла, Потенциал пиксельного электрода
VN2: Потенциал выходного узла