栅极驱动器、光电装置、电子设备以及驱动方法

专利名称：栅极驱动器、光电装置、电子设备以及驱动方法
技术领域：
本发明涉及栅极驱动器、光电装置、电子设备以及驱动方法等。
背景技术：
近年来，作为搭载在便携式电话机等电子设备上的液晶显示
(Liquid Crystal Display: LCD )面才反(广义上的显示面^反。更广义 上的光电装置)，/>知的有简单矩阵方式的LCD面^反以及使用了薄 膜晶体管(Thin Film Transistor:以下简称为TFT)等开关元件的有 源头巨阵方式的LCD面4反。
简单矩阵方式与有源矩阵方式相比易于实现4氐功库毛化，^f旦是却 难于实现多色彩化和活动图l象显示。另一方面，有源矩阵方式适于 多色彩化和活动图像显示，却难于实现低功耗化。
在简单矩阵方式的LCD面板或有源矩阵方式的LCD面板中进 行驱动以使施加于构成像素的液晶(广义上的光电物质)上的外加 电压为交流。作为这4f的交流驱动方法，广泛4吏用线反转驱动或i或 反转驱动(帧反转驱动)。在线反转驱动中进行驱动以使液晶的外 加电压的才及性对应 一条或多条扫描线进行反转。在域反转驱动中进 行驱动以-使液晶的外加电压的4及性对应域(对应帧)进行反转。
这时，通过，艮据反转驱动定时(timing,时序)纟是供给对置电 极(公共电极)的对置电极电压(公共电压)变化，可以降低外加
于像素电极的电压电平，其中，该对置电极与构成像素的像素电极 对置。
在进行这样的交流驱动时，液晶的充放电会导致功耗量增大。
例如在专利文献1中公开了以下技术在反转驱动时，通过使隔着 液晶的两个电极短路而使存储在液晶里的电荷初始化，并通过转变 为电扭J豆i 各前的电压的中间电压而实3见<氐功耗/化。
专利文献1:日本特开2002-244622号乂>才艮
但是，专利文献l所公开的技术，存在以下问题功耗量的削 减效果要依存于在源极线上给定的电压。因此，存在电荷量的削减 效果不那么理想的情况，其中该电荷量是对极性反转的对置电极进 行充放电的电荷量。此外，在专利文献1所/>开的冲支术中，存在以 下问题根据在源极线上给定的电压和对置电极电压的极性之间的 关系，4吏隔着液晶的两个电才及短3各，乂人而会导致应该充方文电的电荷 量反而增加，低功4€化的效果弱化的情况。
另一方面，驱动LCD面板时，需要驱动栅极线。但是，在专 利文献l所公开的技术中，不能降低栅极线驱动导致的功耗量。假 设，即使在使栅极线和对置电极短路时，和使源极线和对置电极短 路的情况不同，不仅难以获得低功耗化的效果，也会使画质劣化。
这样，为了获得一定的低功耗化效果，优选可以降低栅极线驱 动导致的功耗量。

发明内容
本发明可以提供能够降低栅极线的驱动导致的功耗量的栅极 驱动器、光电装置、电子设备以及驱动方法。
为了解决上述技术问题，本发明涉及一种栅极驱动器，该栅才及
驱动器用于扫描光电装置的第一及第二栅极线，包括第一栅极输 出电路，输出用于选择所述第一栅极线的选择信号；第二栅极输出 电路，在所述第一栅极线的选择期间的下一个选择期间，输出用于 选择所述第二栅极线的选择信号；第一栅极线短路电路，设置于所 述第一及第二栅极输出电路的输出之间，其中，所述第一栅极线短 路电路在所述第 一栅极线的选择期间和所述第二栅极线的选择期 间之间，使所述第一及第二栅极输出电路的输出短路。
才艮据本发明，在第一棚-极线的选4奪信号的下降沿、第二棚-才及线 的上升沿再利用电荷，可以在不从外部充放电电荷的情况下，使选 择信号的电平发生变化。因此，可以削减使第一及第二栅极线的电 压发生变化时应该充放电的电荷量，所以可以降低棚-极线驱动导致 的功寿毛量。其结果是在驱动光电装置时，必然可以获4寻一定的^氐功 耗化的效果。
此外，在本发明涉及的栅极驱动器中，所述第一及第二栅极输 出电路的各栅极输出电路包括第一开关电路，设置于提供有栅极 线的非选择电压的非选择电压用电源线和该栅极输出电路的输出 之间；第二开关电路，设置于提供有栅极线的选择电压的选择电压 用电源线和该栅极输出电路之间，其中，在所述第一及第二开关电 路为非导通状态的期间之后，将所述第一及第二开关电路的其中之 一^殳定为导通状态。
此外，在本发明涉及的栅极驱动器中，所述第一栅极线短路电 i 各是晶体管，在所述第一及第二栅4及线的非选择期间，可以进4亍4册 极控制以使所述晶体管为导通状态。
根据上述任一项发明，可以以简单的结构，在驱动栅极线时再 利用电荷，,人而实i^l/f氐功^/f匕。
此外，在本发明涉及的栅极驱动器中，在所述第一及第二栅极 输出电路的输出的短路期间后，在所述第一栅极线的电压变化为低 电位侧电压的定时，在所述第一栅4及线所选择的〗象素中写入灰阶信
弓—
才艮据本发明，在第一栅才及线所选4奪的4象素中，在该第一棚4及线
的选择信号的电压变化为低电位侧电压的定时(timing)写入电压, 所以，即使由于第一及第二栅极线的短路导致像素选4奪期间重复， 也不会〗吏画质劣^f匕。
此外，本发明涉及一种光电装置，包括多条栅才及线；多条源 极线；多个像素，各像素由各栅极线和各源极线指定；根据上述任 一项所述的栅极驱动器，在所述多条栅极线中，至少扫描所述第一 及第二栅极线。
此外，本发明涉及一种光电装置，包括多条斥册极线；多条源 极线；多个像素，各像素由各栅极线和各源极线指定；第一栅极线 短路电路，i殳置于所述多条栅极线中的第一栅极线和接着该第一棚-极线被选择的第二栅极线之间，其中，所迷第一栅极线短路电路， 在所述第 一栅极线的选择期间和所述第二栅极线的选择期间之间， 使所述第 一及第二一册极线短路。
此外，在本发明涉及的光电装置中，所述第一栅4及线短^各电路 为晶体管，在所述第一及第二栅极线的非选择期间，进行栅极控制 以使所述晶体管为导通状态。
此外，在本发明涉及的光电装置中，在所述第一及第二栅4及丰lr 出电路的输出的短路期间后，在所述第一栅极线的电压变化为低电 位侧电压的定时，在所述第 一棚4及线所选择的<象素中写入灰阶信 在所述第一及第二栅极输出电路的输出的短3各期间后，在所述 第 一栅才及线的电压变化为^f氐电位侧电压的定时，在所述第 一栅极线 选择的像素中写入灰阶信号。此外，在本发明涉及的光电装置中，可以包括第一4册才及输出 电路，输出用于选择所述第一栅极线的选择信号；第二栅极输出电 ^各，在所述第一4册极线的选择期间的下一个选择期间，输出用于选 择所述第二栅极线的选择信号。此外，在本发明涉及的光电装置中，可以包括用于向所述多条 源极线提供各像素对应的灰阶信号的源极驱动器。此外，本发明涉及一种 包括上述任一项所述的栅极驱动器的 光电装置。根据上述任一项发明，在第一栅极线的选择信号的下降沿、第 二栅极线的上升沿再利用电荷，可以在不从外部充放电电荷的情况 下，使选择信号的电平发生变化。因此，可以削减使第一及第二栅 极线的电压发生变化时应该充放电的电荷量，所以可以降低栅极线 驱动导致的功耗量。其结果是可以提供一种必然能够获得一定的低 功寿毛化效果的光电装置。此外，本发明涉及一种包括上述任一项所述的栅极驱动器的电 子设备。此外，本发明涉及一种包括上述任一项所迷的光电装置的电子 设备。才艮据上述任一项发明，可以4是供一种光电装置，该光电装置通 过在驱动栅^及线时再利用电荷，必然会获得一定的低功库毛化效果。
此外，本发明涉及一种驱动方法，该驱动方法用于扫描光电装 置的第一及第二栅极线，在所述第一栅极线的选择期间，输出用于 选择该第 一栅极线的选择信号，在所述第 一栅极线的选择期间和所 述第二栅极线的选择期间之间，使所述第一及第二栅极线短路，使 第 一及第二栅极线短路后、在电截止所述第 一及第二栅极线的状态 下，在所述第二栅极线的选择期间，输出用于选择所述第二栅极线 的选择信号。此外，在本发明涉及的驱动方法中，在所述第一及第二栅极线 短路后，在所述第一栅极线的电压变化为低电位侧电压的定时，在 所述第 一栅极线选择的像素中写入灰阶信号。


图1是本实施例的液晶装置的结构例框图。图2是图1的栅极驱动器的结构例框图。 图3是图1的源极驱动器的结构例框图。图4是图3的基准电压发生电路、DAC以及源极线驱动电路 的结构例i兌明图。图5是图1的电源电路的结构例框图。图6示出了图1的显示面^反的驱动波形的一个例子。图7是本实施例的才及性反转驱动的说明图。图8示出了本实施例的栅极驱动器的结构要部的一个例子。图9是图8的输出緩沖器的控制信号的一个例子的时序图。
图10示出了本实施例的^"极驱动器的驱动波形的一个例子。图11是本实施例的变形例的液晶装置的其4也结构例冲匡图。图12是使用了本实施例或本变形例的栅极驱动器的电子设备 的结构例框图。
具体实施方式
参照下面的附图，对本发明的优选实施例进4亍详细地说明。此 外，以下说明的实施例并没有对权利要求书中记栽的本发明内容进 行不当的限定。以下说明的所有结构并不一定都是本发明的必要构 成要件。1、液晶装置图1是本实施例的液晶装置的框图示例。液晶装置10 (液晶显示装置。广义上的显示装置)包括显示面 々反12 ( 3夹义上的液晶面才反、LCD ( Liquid Crystal Display )面才反)、 源极驱动器20 (广义上的数据线驱动电路)、栅极驱动器30 (广义 上的扫描线驱动电路)、显示控制器40、电源电^各50。此外，液晶 装置10没有必要包含所有这些电路才莫块，也可以是省略其一部分 电鴻4莫块的结构。这里，显示面板12 (广义上的光电装置)包括多条栅极线(广 义上的扫描线)、多条源极线(广义上的数据线)、以及由各栅极线 和各源极线指定各像素的多个像素。这时，通过在各像素将薄膜晶 体管TFT ( Thin Film Transistor，广义上的开关元件)连4妻于源才及线， 将{象素电才及连接于该TFT, /人而可以构成有源矩阵型的液晶装置。
更具体地说，显示面板12是在有源矩阵基板(例如玻璃基板) 上形成有非晶硅薄膜的非晶硅液晶面板。在有源矩阵基板上配置有 多条沿图1的Y方向排列并分别向X方向延伸的4册极线G广Gm(M 是大于等于2的自然数)、多条沿X方向排列并分别向Y方向延伸 的棚-极线S广Sn (N是大于等于2的自然凄t)。此外，在与4册极线 Gk(1《K《M, K是自然数)和源极线SL(K"N, L是自然数) 的交叉点对应的位置上设置有薄膜晶体管TFTkl (广义上的开关元 件)。TFTkl的栅电极连接于栅极线GK， TFTrl的源电极连接于源极 线SL, TFTkl的漏电极连接于像素电极PEkl。在该像素电才及PEkl 和对置电极CE (共同电才及、7>共电极)之间形成液晶电容CLKL (液 晶元件)和辅助电容cskl,其中，该对置电极CE与像素电极PE虹 隔着液晶(广义上的光电物质)对置。此外，在形成有TFTkl、 <象 素电极PEkl等的有源矩阵基板和形成有对置电极CE的对置基板之 间封入液晶，像素的穿透率根据像素电极PE虹和对置电极CE之间 的外加电压而发生变化。给定对置电极CE的对置电极电压VCOM的电压电平(高电位 侧电压VCOMH、 <氐电4立侧电压VCOML)是由电源电路50所包含 的对置电极电压生成电路生成的。例如，对置电极CE在对置基板 上形成为一面。源极驱动器20基于灰阶数据驱动显示面板12的源极线Sr SN。另一方面，棚4及驱动器30扫描(依次驱动)显示面斧反12的才册 极线Gi - GM。显示控制器40 4艮据未图示的中央运算处理装置(Central Processing Unit: CPU )等主机设定的内容控制源极驱动器20、栅 极驱动器30以及电源电路50。更具体地说，显示控制器40对于源
极驱动器20和栅极驱动器30进行例如工作模式的设定或提供在内 部生成的垂直同步信号或水平同步信号，对于电源电^各50,控制外 加于对置电才及CE上的对置电极电压VCOM的电压电平的极性反转 定时(timing )。电源电路50基于从外部提供的基准电压，生成驱动显示面板 12所必须的各种电压电平(灰阶电压)或对置电极CE的对置电极 电压VCOM的电压电平。这样结构的液晶装置IO，在显示控制器40的控制下，基于从 外部提供的灰阶数据，源极驱动器20、栅极驱动器30以及电源电 3各50坤目互妨、调以-驱动显示面纟反12。此外在图1中，将源极驱动器20、栅极驱动器30以及电源电 路50集成化，可以构成作为半导体装置(集成电路、IC)的显示 驱动器60。此外，在图1中显示驱动器60可以内置有显示控制器40。或 者在图1中，显示驱动器60也可以是将源极驱动器20及栅极驱动 器30中的任何一个与电源电路50集成化的半导体装置。1、棚4及,驱动器图2示出了图1的4册才及马区动器30的结构例。栅极驱动器30包括移位寄存器32、电平移位器34、输出緩冲 器36。移位寄存器32包括与各4册才及线对应i殳置、依次连4妄的多个触 发器。该移位寄存器32如果与时钟信号CLK同步将使能输入输出 信号EIO保持在触发器中，则依次与时钟信号CLK同步将使能输入输出信号EIO移位至邻接的触发器。这里，所输入的使能输入输 出信号EIO是从显示控制器40提供的垂直同步信号。电平移位器34将来自移位寄存器32的电压电平移位为与显示 面板12的液晶元件和TFT的晶体管能力相适应的电压电平。作为 该电压电平需要高电压电平，因此，采用了和其4也逻辑电路部不同 的高耐压工序。输出緩冲器36将电平移位器34移位了的扫描电压(选择信号) 进行緩沖并输出到栅极线，并驱动栅极线。扫描电压是非选择电压 和选4奪电压中的任意一种。本实施例中的数据驱动器30的输出緩冲器36至少在驱动作为 第一及第二4册极线的棚-极线G1、 G2时进行电荷的再利用，从而可 以降4氐4册极线的驱动导致的功诔毛。此外，在本实施例中，是由移位寄存器32通过移位使能1俞入 输出信号EIO从而扫描栅极线，但是并不仅限定于此，例如也可以 是冲册纟及驱动器30包括地址解码器，基于该地址解码器的解码结果 选择栅极线。1、源一及驱动器图3示出了图1的源极驱动器20的结构例。源极驱动器20包括移位寄存器22、线锁存器24、 26、基准电 压发生电3各27、 DAC 28 ( Digital-to-Analog Converter)(广义上的 数据电压生成电路)、源极线驱动电路29。移位寄存器22包括与各源极线对应设置、依次连接的多个触 发器。该移位寄存器22如果与时钟信号CLK同步保持使能输入输 出信号EIO,则依次与时钟信号CLK同步将使能输入输出信号EIO 移位至邻接的触发器。例如以18位(6位(灰阶数据)x 3 ( RGB各色))为单位从 显示控制器40向线锁存器24输入灰阶数据(DIO)。线锁存器24 与由移位寄存器22的各触发器依次移位的使能输入输出信号EIO 同步锁存该灰阶数据(DIO)。线锁存器26与由显示控制器40提供的水平同步信号LP同步， 锁存由线锁存器24锁存的一水平扫描单位的灰阶数据。基准电压发生电路27生成64 ( -26)种的基准电压。由基准DAC (数据电压生成电路)28生成应该提供给各源极线的模拟 的数据电压。具体地说，DAC28基于来自线锁存器26的数字的灰 阶数据，选择来自基准电压发生电路27的基准电压中的任意一个 基准电压，输出数字的灰阶数据对应的模拟的数据电压。源极线驱动电路29緩冲来自DAC 28的数据电压并输出到源极 线，并驱动源4及线。具体地-说，源才及线驱动电if各29包括:对应各源抗转换电^各)，这些各运算力丈大器OPC将来自DAC 28的数椐电压 进行阻抗转换，并输出到各源极线。此外，在图3中采用了将数字的灰阶数据进行数字/模拟转换， 通过源极线驱动电路29输出到源极线的结构，但是也可以采用将 模拟的视频信号进行取样保持，通过源极线驱动电路29输出到源 才及线的结构。
图4示出了图3的基准电压发生电3各27、 DAC28以及源才及线 驱动电3各29的结构例。在图4中，灰阶数据是六位的凄t据DO ~ D5， XD0 XD5表示各位的数据的反转数据。此外，在图4中，和图3 相同的部分标注了相同的符号，并省略了对其的说明。基准电压发生电3各27将两端的电压VDDH、 VSSH进行电阻 分割，生成64种基准电压。各基准电压与6位的灰阶数据所表示 的各灰阶值对应。各基准电压共同地提供给源极线S！ Sn的各源板线。DAC 28包括与各条源极线对应设置的解码器，各解码器将灰 阶数据对应的基准电压输出到运算放大器OPC。1、电源电^各图5示出了图1的电源电3各的结构例。电源电^各50包括正方向两倍升压电路52、扫描电压生成电^各 54、对置电极电压生成电路56。该电源电路50上提供有系统4妻地 电源电压VSS和系统电源电压VDD。在正方向两倍升压电3各52上^是供有系统4妄地电源电压VSS和 系统电源电压VDD。此外，正方向两倍升压电^各52以系统4秦;也电 源电压VSS为基准，生成将系统电源电压VDD在正方向上升压到 两4咅的电源电压VOUT。即正方向两倍升压电路52将系统4妻i也电 源电压VSS和系统电源电压VDD之间的电压差升压到两倍。这才羊 的正方向两倍升压电^各52可以由^/^知的充电泵电路构成。将电源 电压VOUT提供给源极驱动器20、扫描电压生成电路54或对置电 才及电压生成电^各56。此夕卜，优选正方向两倍升压电^各52在以大于 等于两倍的升压倍率升压之后，由稳压器调整电压电平，输出将系 统电源电压VDD在正方向上升压到两4咅的电源电压VOUT。
扫描电压生成电路54上提供有系统接地电源电压VSS和系统 电源电压VDD。此外，扫描电压生成电路54生成扫描电压。扫描 电压是外加于栅极驱动器30所驱动的栅极线的电压。该扫描电压 的高电位侧电压是VDDHG, 4氐电位侧电压是VEE 。对置电极电压生成电路56生成对置电才及电压VCOM。对置电 极电压生成电路56基于极性反转信号POL,将高电位侧电压 VCOMH iU氐电^f立侧电压VCOML 4乍为只t置电才及电压VCOM进4亍 输出。极性反转信号POL是根据极性反转定时由显示控制器40生 A的。2.驱动波形图6示出了图1的显示面^反12的驱动波形的一个例子。在源极线上外加有对应灰阶数据的灰阶值的灰阶电压DLV。在 图6中，以系统接地电源电压VSS ( -0V)为基准外加有5V的振 幅的灰阶电压DLV。在栅极线上，非选择时外加有低电位侧电压VEE ( = -10V) 作为非选4奪电压、选"^奪时外加有高电^f立侧电压VDDHG ( =15V) 的扫描电压GLV作为选择电压。在对置电极CE上外加有高电位侧电压VCOMH ( :3V)、 <氐 电^f立侧电压VCOML ( = - 2V)的对置电极电压VCOM。此外，以 预设的电压为基准的对置电极电压VCOM的电压电平的极性才艮据 才及性反转定时进4亍反转。在图6中示出了所谓的扫描线反转驱动时 的对置电极电压VCOM的波形。4艮据该极性反转定时，源纟及线的4旦是，液晶元件具有长时间外加直流电压其品质就会劣化的性 质。因此，需要每隔规定期间使外加于液晶元件的电压极性进行反 转的驱动方式。作为这样的驱动方式有帧反转驱动、扫描(栅极) 线反转驱动、数据(源极)线反转驱动、点反转驱动等。其中，帧反转驱动虽然功耗量低，但是具有画质不好的缺点。 此外，数据线反转驱动、点反转驱动画质很好，但是具有驱动显示 面+反需要高电压的缺点。在本实施例中，例如采用了扫描线反转驱动。在该扫描线反转 驱动中，外加于液晶元件的电压每个扫描期间(对应每条栅才及线) 都进行极性反转。例如，在第一扫描期间(扫描线)内正极性的电 压外加于液晶元件，在第二扫描期间内负极性的电压外加于液晶元 件，在第三扫描期间内正4及性的电压外加于液晶元件。另一方面， 在下一帧当中，这次是在第一扫描期间内负才及性的电压外加于液晶 元件，在第二扫描期间内正极性的电压外加于液晶元件，在第三扫 描期间内负极性的电压外加于液晶元件。此外，在该扫描线反转驱动中，对置电极CE的对置电极电压 VCOM的电压电平每个扫描期间都进4亍才及性反转。更具体的如图7所示，在正才及的期间Tl (第一期间)中，对 置电才及电压VCOM的电压电平为4氐电位侧电压VCOML,在负才及的 期间T2 (第二期间)中则为高电位侧电压VCOMH。此外，根据该 定时外加于源极线的灰阶电压其极性也进行反转。此外，低电位侧 电压VCOML是以预设的电压电平为基准反转了高电位侧电压 VCOMH的才及性的电压电平。这里，正极的期间Tl是提供有源极线的灰阶电压的像素电极 的电压电平高于对置电极CE的电压电平的期间。在该期间Tl中正
极性的电压外加于液晶元件。另一方面，负极的期间T2是提供有 源极线的灰阶电压的像素电极的电压电平低于对置电极CE的电压 电平的期间。在该期间T2中负;f及性的电压外加于液晶元件。通过这样地极性反转对置电极电压VCOM,可以降低驱动显示 面才反所需要的电压。由此，可以降低驱动电路的耐压，实现驱动电 路制造工序的简单化、低成本化。3.本实施例的i兌明在本实施例中，栅极驱动器30通过进行电荷的再利用，可以 降低栅极线的驱动导致的功耗量。以下，对这样的栅极驱动器30 的结构要部进行说明。图8示出了本实施例中栅极驱动器30的结构要部的一个例子。 图8示出了图2的输出緩沖器36的结构例的电路图。输出緩冲器36包括对应各栅极线设置的栅极输出电路。向栅极线Gt输出扫描电压的栅极输出电路GO!(第一4册才及输 出电路)包括作为第一开关电路的n型(第二导电型)金属氧化 膜半导体(Metal Oxide Semiconductor: MOS )晶体管SWln;以及 作为第二开关电路的p型(第一导电型)MOS晶体管SWlp。晶体 管SWln的源极上连接有非选择电压用电源线，该非选择电压用电 源线上提供有作为栅极线的非选择电压的电压VEE。晶体管SWln 的漏极上连接有栅极输出电路GC^的输出节点。晶体管SWln的栅 极上提供有控制信号G^NT。晶体管SWlp的源极上连接有选4奪电 压用电源线，该选择电压用电源线上才是供有作为棚4及线的选4奪电压 的电压VDDHG。晶体管SWlp的漏极上连接有栅极输出电^各GO! 的输出节点。晶体管SWlp的栅极上提供有控制信号XGiCNT。生 成4空制4言号G!CNT、 XGfNT以-使晶体管SWln、 SWlp不同时导
通。并且，从电平移位器34向输出緩冲器36提供控制信号G^NT、 XGiCNT,或者在输出緩冲器36内生成控制信号G,CNT、XGiCNT。同样地，向4册极线G2输出扫描电压的4册才及输出电路G02 (第 二栅极输出电路)包括作为第一开关电路的n型MOS晶体管 SW2n;以及作为第二开关电^各的p型MOS晶体管SW2p。晶体管 SW2n的源4及上连4妄有非选择电压用电源线，该非选择电压用电源 线上4是供有作为栅极线的非选才奪电压的电压VEE。晶体管SW2n的 漏极上连接有栅极输出电路G02的输出节点。晶体管SW2n的斥册才及 上提供有控制信号G2CNT。晶体管SW2p的源极上连接有选择电压 用电源线，该选择电压用电源线上4是供有作为斥册极线的选4奪电压的 电压VDDHG。晶体管SW2p的漏极上连接有栅极输出电路G02的 输出节点。晶体管SW2p的栅极上提供有控制信号XG2CNT。生成 控制信号G2CNT、 XG2CNT以4吏晶体管SW2n、 SW2p不同时导通。 并且，从电平移位器34向输出緩沖器36 ^是供控制信号G2CNT、 XG2CNT，或者在输出緩冲器36内生成控制信号G2CNT、XG2CNT。栅极输出电路G03 ~ GOM也具有和4册极输出电路GO!相同的 结构。这样的输出緩沖器36还包括作为第一~第(M-l)的栅极线 短路电路的n型MOS晶体管~ Qmm。作为第一栅极线短^各电路 的晶体管Q!设置在栅极输出电路GCh的输出和4册极输出短^各G02 的输出(输出节点)之间。即、晶体管Q!的源极(漏极)连接于 栅极输出电路GO!的输出，晶体管的漏极(源极)连接于栅极 输出短路G02的输出。晶体管的栅极上提供有控制信号SWClQ 同样地，作为第二栅极线短路电路的晶体管Q2设置在栅才及输出电 路G02的输出和栅极输出短路G03的输出之间。即、晶体管Q2的 源极(漏极)连接于栅极输出电路G02的输出，晶体管Q2的漏极 (源极)连接于栅极输出短路G03的输出。晶体管Q2的栅极上提
供有控制信号SWC2。下面，同样地例如作为第(M-1 )的栅-4及线 短路电路的晶体管qm^设置在栅极输出电路GOmm的输出和4册极 專叙出电^各GOM的输出之间。此外，作为第一栅极线短路电路的晶体管Qi在栅极线Gi (第 一栅极线)的选择期间和栅极线G2(第二栅才及线)的选择期间之间， 使栅极输出电路GOp G02的输出短路。同样地，作为第二栅4及线 短路电路的晶体管Q2在栅极线G2的选择期间和栅极线G3的选择期 间之间，使栅极输出电路G02、 G03的输出短路。即、晶体管Qj (1《j《M- 1， j是整数)在栅极线Gj的选择期间和棚-极线Gj + 1的 选冲奪期间之间，使冲册才及输出电路GOj、 GOj + i的输出短路。图9是图8的输出緩冲器36的控制信号的一个例子的时序图。如果着眼于栅极输出短路GO!,则控制信号G!CNT为H电平 时，将作为非选择电压的电压VEE输出到4册极线GlQ之后，如果 控制信号GfNT为L电平，则经过预定的OFF-OFF期间后，控制 信号XG!CNT 乂人H电平变化为L电平。控制信号XGtCNT为L电 平时，将作为选择电压的电压VDDHG输出到棚-极线G"此外，控 制信号XG!CNT变化为H电平后，经过预定的OFF-OFF期间后， 控制信号G!CNT从L电平变化为H电平。由此，将作为非选择电 压的电压VEE输出到栅极线GlQ在该OFF-OFF期间内控制4言号 SWd具有脉冲。基于控制信号G,CNT、 XG!CNT在例如输出緩冲 器36 (栅极输出电路GC^ )中生成控制信号SWd。接着，如果着眼于栅极输出电路G02,则在栅极线Gp G2的 OFF-OFF期间就要开始之前，控制信号G2CNT从H电平变化为L 电平。此外，在经过上述的OFF-OFF期间后，控制信号XG2CNT 从H电平变化为L电平。控制信号XG2CNT为L电平时，将作为 选择电压的电压VDDHG输出到4册极线G2。实际上通过控制信号SWd在栅极线Gp G2之间进行电荷再利用，因此，在栅极线G2 的选才奪期间之前，斥册才及线G2的电压为比电压VEE高电位侧的电压。 即、栅极控制作为第一栅极线短路电路的晶体管Ql5以使在作为第 一及第二栅极线的栅极线Gp G2的非选择期间，晶体管(^为导通 状态。此外，在使栅极线Gi、 G2短路后、电截止栅极线G!、 G2的状态下，在栅极线G2的选择期间，输出用于选才奪栅极线G2的选才奪 信号。这样，可以削减从外部向斥册才及线G2充方文电的电荷量。此夕卜，控制信号XG2CNT变化为H电平后，在经过预定的OFF-OFF期间 后，控制信号G2CNT从L电平变化为H电平。由此，将作为非选 才奪电压的电压VEE输出到栅极线G2。在该OFF-OFF期间控制^f言号 SWC2具有脉冲。基于控制信号G2CHT、 XG2CNT在例如输出緩冲 器36 ( 4册才及输出电^各G02 )生成控制信号SWC2。同样地，如果着眼于栅极输出电路G03,则在4册极线G2、 G3 的OFF-OFF期间就要开始之前，控制信号G3CNT从H电平变化为 L电平。此外，在经过上述的OFF-OFF期间后，控制信号XG3CNT 从H电平变化为L电平。控制信号XG3CNT为L电平时，将作为 选择电压的电压VDDHG输出到栅-极线G3。实际上通过控制信号 SWC2在栅极线G2、 G3之间进行电荷再利用，因此，在栅极线G3 的选4奪期间之前，棚4及线G3的电压为比电压VEE高电位侧的电压。 即、栅极控制作为第二栅极线短路电路的晶体管Q2，以使在作为第 二及第三栅极线的栅极线G2、 G3的非选择期间，晶体管Q2为导通状态。此外，在使栅极线G2、 G3短路后、电截止栅极线G2、 G3的 状态下，在栅极线G3的选择期间，输出用于选择栅极线G3的选择 信号。这样，可以削减从外部向才册才及线G3充方文电的电荷量。此夕卜，控制信号XG3CNT变化为H电平后，在经过预定的OFF-OFF期间 后，控制信号G3CNT从L电平变化为H电平。由此，将作为非选 择电压的电压VEE输出到栅极线G3。在该OFF-OFF期间控制信号 SWC3具有脉冲。基于控制信号G3CHT、 XG3CNT在例如输出緩沖 器36 (栅极输出电路G03)生成控制信号SWC3。栅极输出电路G04 ~ GOM也是相同的情况。图10示出了本实施例中的4册才及驱动器30的驱动波形的一个例子。在控制信号SWd SWCM^为H电平的电荷再利用期间，通 过作为基于控制信号SWC广SWCm^的各控制信号而成为导通状 态的栅极线短路电路的晶体管Qi QM-i，将两条栅极线设定为相 同电位。即、当栅极线G！的选择信号为H电平后，控制信号SWd为 H电平，并佳:4册才及线Gp G2少豆^各。其结果是斥册才及线Gi和棚4及线G2 为相同电位。之后，控制信号SWd为L电平，并向栅极线G2输 出H电平的选4奪信号。由此，在电荷再利用期间，栅"f及线G可以 在不从外部进4于充放电电荷的情况下，使电压〗又变化乂人电压 VDDHG的电4立到4册才及线G!、 G2的短J各后的电^f立的电压AVGl。此 外，在该电荷再利用期间，栅极线G2可以在不从外部进行充方文电 电荷的情况下，使电压仅变化从电压VEE的电位到栅极线G" G2 的短^各后的电位的电压AVG2。因此，可以削减侵j册才及线Gp G2 的电压进4亍变化时应该充^:电的电荷量，所以可以削减功寿毛量。这里，将栅极线Gi从电压VEE变化为电压VDDHG的定时到 栅极线Gi回到电压VEE的定时为止的期间作为栅极线Gi的像素选 择期间。栅极线Gi回到电压VEE的定时是栅极线Gp G2的短路期 间结束后、经过了予贞定的OFF-OFF期间后的定时。因为由棚-才及线 的电压将^象素所具有的TFT设定为导通状态，所以，栅4及线G!、 G2的短路期间后、栅极线G！变化为电压VEE (低电位侧电压)的 定时的源极线电压净皮写入由棚-极线Gi选择的^f象素的^f象素电极。即、 在由栅极线Gi选择的像素的像素电极中写入灰阶电压，因此，源 极驱动器20至少在栅极线G!、 G2的短路期间结束后、到经过预定 的OFF-OFF期间之后为止，需要保持灰阶数据GDJ斤对应的灰阶 电压。这样，即便是由于栅极线Gp G2的短路导致像素选择期间 重复，也不会<吏画质劣4匕。同样地，当栅极线G2的选择信号为H电平后，控制信号SWC2 为H电平，并使栅极线G2、 G3短路。其结果是栅极线G2和栅才及线 G3为相同电位。之后，控制信号SWC2为L电平，并向栅极线G3 输出H电平的选裤r信号。由此，在电荷再利用期间，4册极线G2可 以在不/人外部进4于充》丈电电荷的情况下， -使电压4又变化,人电压 VDDHG的电位到斥册才及线G2、 G3的短3各后的电4立的电压△ VG1 。此 外，在该电荷再利用期间，4册才及线G3可以在不从外部进4于充》文电 电荷的情况下，使电压仅变化从电压VEE的电位到栅极线G2、 G3 的短^各后的电位的电压AVG2。因此，可以削减佳j册才及线G2、 G3 的电压进4于变4匕时应该充方支电的电荷量，所以可以削减功井毛量。这里，将栅极线G—人电压VEE变化为电压VDDHG的定时到 栅极线G2回到电压VEE的定时为止的期间作为栅极线G2的像素选 择期间。栅极线G2回到电压VEE的定时是栅极线G2、 G3的短路期 间结束后、经过了预定的OFF-OFF期间后的定时。由棚4及线的电 压将像素所具有的TFT设定为导通状态，所以，栅极线G2、 G3的 短路期间后、栅极线G2变化为电压VEE (低电位侧电压)的定时 中的源才及线电压^皮写入由栅4及线G2选4奪的4象素的<象素电极。即、 在由栅极线G2选择的像素的像素电极中写入灰阶电压，因此，源 极驱动器20至少在栅极线G2、 G3的短路期间结束后、到预定的 OFF-OFF期间经过之后为止，需要保持灰阶数据GD2所对应的灰 阶电压。这样，即便是由于栅极线G2、 G3的短路导致像素选择期 间重复，也不会使画质劣化。
下面，栅极线G3 gm也同样地进行电荷的再利用。如上所述，根据本实施例可以在栅极线Gi的选4奪信号的上升 沿、栅极线G2~GMM的选择信号的上升沿及下降沿、栅极线GM 的选择信号的上升沿，再利用电荷，从而在不从外部充放电电荷的 情况下，使选4奪信号的电平进行变化。因此，可以削减佳j册才及线 Gi ~ GM的电压进行变化时应该充放电的电荷量，削减功耗量。4.变形例在本实施例中，如图1所示，液晶装置IO为包括显示控制器 40的结构，但是，显示控制器40也可以i殳置于液晶装置10的外部。 或者，液晶装置10—起包括显示控制器40和主机。此外，源极驱 动器20、栅极驱动器30、显示控制器40、电源电路50的一部分或 者全部形成于显示面板12上。或者，只有晶体管Q广Qm。形成在 显示面板12上，栅极驱动器30的输出緩沖器36的其他电路i殳置 于显示面^反12的外部，其中，晶体管Qi QM^作为棚4及驱动器30 的输出緩冲器36的第——第(M-l)的4册才及线电^各电3各。图11是本实施例的变形例中液晶装置的其他结构例的框图。在图11中，和图1相同的部分标注了相同的符号，并适当省 略了对其的说明。在本变形例中，在显示面板12上(面板基板上) 形成有包4舌源一及马区动器20、棚4及驱动器30以及电源电^各50的显示 驱动器60。这样，显示面4反12可以构成为包括多条栅4及线、多 条源极线、与多条栅极线的各栅极线以及多条源极线的各源极线连 接的多个像素(像素电极)、用于驱动多条源极线的源极驱动器、 用于扫描多条栅极线的栅极驱动器。在显示面板12的像素形成区 域44形成有多个像素。各像素可以包括源极上连接有源极线、栅 极上连接有栅极线的TFT;以及该TFT的漏才及上连接的像素电极。
此夕卜，在图11中，也可以是在显示面板12上省略了栅极驱动 器30以及电源电^各50中至少一个的结构。2、电子"i殳备图12是使用了本实施例或变形例中的栅极驱动器的电子设备 的结构例框图。这里，作为电子设备示出了便携式电话机的结构例框图。便携式电话机卯0包括照相机模块910。照相机模块910包括 CCD摄像机，由CCD摄像机拍摄的图像数据以YUV格式提供给 显示控制器540。显示控制器540具有图1或图11的显示控制器 40的功能。便携式电话机900包括显示面板512。显示面板512由源极驱 动器520和栅极驱动器530进行驱动。显示面板512包括多条栅极 线、多条源^ l线、多个〗象素。显示面^反512具有图1或图11的显 示面一反12的功能。显示控制器540连接于源极驱动器520和栅极驱动器530，向 源极驱动器520提供RGB格式的灰阶数据。电源电路542连接于源极驱动器520和栅极驱动器530，向各 驱动器^是供驱动用的电源电压。电源电^各542具有图1或图11的 电源电路50的功能。作为显示驱动器544包括源极驱动器520、栅 极驱动器530以及电源电路542,该显示驱动器544可以驱动显示 面板512。主机940连接于显示控制器540。主机940控制显示控制器540。 此外，主机940可以将通过天线960接收的灰阶数据由调制解调器 950进4于解调后，纟是供给显示控制器540。显示控制器540基于该
灰阶数据由源极驱动器520和栅极驱动器530在显示面板512上进 行显示。源极驱动器520具有图1或图11的源极驱动器20的功能。 栅极驱动器530具有图1或图11的栅极驱动器30的功能。主机940可以将照相机模块910所生成的灰阶数据在调制解调 部950进行调制之后，通过天线960指示向其4也通信装置进行发送。主机940基于来自操作输入部970的操作信息进行灰阶数据的 发送4妄收处理、照相才几一莫块910的掘/f象、显示面纟反512的显示处理。而且，本发明并不限于上述实施例，在本发明的发明宗旨范围 内可以各种变型。例如，本发明并不4又仅适用于上述液晶显示面板 的驱动，也可以适用于场致发光、等离子显示装置的驱动。此外，在本发明中从属权利要求所涉及的技术方案中，可以是 省略所引用的权利要求的结构要件一部分的结构。此外，本发明的 独立权利要求1所涉及的技术方案的要部也可以从属于其他的独立 权利要求。
附图才示i己i兑明10 液晶装置20 源一及驱动器24、 26 线锁存器28 DAC30 才册才及马区^7is34 电平移^立器40 显示控制器52 正方向两〗咅升压电^各12 显示面4反22、 32 移位寄存器27 基准电压发生电路29 源4及线马区动电3各32 移位寄存器36输出緩沖器50 电源电^各54 扫描电压生成电鴻^56 对置电极电压生成电路60 显示面板CE 对置电^LGl ~ GM 栅极线G1CNT ~ GMCNT、 SWC1 ~ SWCM — 1 、 XGICNT ~ XGMCNT控制信号GOl ~ GOM 栅极输出电路 SI ~ SN 源才及线SWlp ~ SWMp p型MOS晶体管Ql ~ QM - 1 、 SWln ~ SWMn n型MOS晶体管
权利要求
1.一种栅极驱动器，用于扫描光电装置的第一及第二栅极线，其特征在于，包括第一栅极输出电路，输出用于选择所述第一栅极线的选择信号；第二栅极输出电路，在所述第一栅极线的选择期间的下一个选择期间，输出用于选择所述第二栅极线的选择信号；以及第一栅极线短路电路，设置于所述第一及第二栅极输出电路的输出之间，其中，所述第一栅极线短路电路在所述第一栅极线的选择期间和所述第二栅极线的选择期间之间，使所述第一及第二栅极输出电路的输出短路。
2. 根据权利要求i所述的栅极驱动器，其特征在于，所述第一及第二栅极输出电路的各栅极输出电路包括第一开关电路，设置于提供有栅极线的非选择电压的非 选择电压用电源线和该栅极输出电路的输出之间；以及第二开关电路，设置于提供有栅极线的选择电压的选择 电压用电源线和该4册极输出电路之间，其中，在所述第一及第二开关电^各为非导通状态的期间之后，将所述第一及第二开关电路的其中之一设定为导通状 太
3. 根据权利要求1或2所述的栅极驱动器，其特征在于所述第一栅极线短路电路是晶体管，在所述第一及第二栅极线的非选择期间，进行栅极控制 以使所述晶体管为导通状态。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的栅极驱动器，其特征在于在所述第 一及第二栅极输出电路的输出的短路期间后， 在所述第 一栅4及线的电压变化为低电位侧电压的定时，在所述 第 一栅极线所选择的像素中写入灰阶信号。
5. —种光电装置，其特征在于，包括多条冲册才及线； 多条源极线；多个像素，各像素由各冲册极线和各源极线指定；根据权利要求1至4中任一项所述的栅极驱动器，用于 扫描所述多条栅极线中的至少所述第 一及第二栅极线。
6. —种光电装置，其特征在于，包括多条4册才及线； 多条源极线；多个像素，各像素由各栅极线和各源极线指定；第一栅极线短路电路，i殳置于所述多条栅极线中的第一 栅极线和接着该第 一栅极线纟皮选择的第二栅极线之间，其中，所述第一栅极线短路电路，在所述第一栅4及线的 选择期间和所述第二栅极线的选择期间之间，使所述第 一及第 二才册极线短^各。
7. 根据权利要求6所述的光电装置，其特征在于，所述第一棚^及线短^各电^各为晶体管，在所述第一及第二栅极线的非选择期间，进行栅极控制 以使所述晶体管为导通状态。
8. 根据权利要求6或7所述的光电装置，其特征在于，在所述第 一及第二栅极输出电路的输出的短路期间后， 在所述第一^"极线的电压变化为低电位侧电压的定时，在所述 第 一栅极线所选择的像素中写入灰阶信号。
9. 根据权利要求5至8中任一项所述的光电装置，其特征在于， 还包括第一栅极输出电路，输出用于选4奪所述第一栅极线的选 捧信号；以及第二栅极输出电路，在所述第一栅才及线的选择期间的下 一个选择期间，输出用于选择所述第二栅极线的选择信号。
10. 根据权利要求5至9中任一项所述的光电装置，其特征在于， 还包括源极驱动器，用于向所述多条源极线提供与各像素对应 的灰阶信号。
11. 一种光电装置，其特征在于，包括根据权利要求1至4中任一项所述的栅极驱动器。
12. —种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1至4中任一项所述的栅极驱动器。
13. —种电子设备，其特征在于包括根据权利要求5至10中任 一项所述的光电装置。
14. 一种驱动方法，用于扫描光电装置的第一及第二^^极线，其特 征在于在所述第一栅极线的选择期间，输出用于选择该第一栅 极线的选择信号，在所述第 一栅极线的选择期间和所述第二栅极线的选择 期间之间，使所述第一及第二栅极线短路，使第一及第二棚4及线短3各后、在电截止所述第一及第二 栅极线的状态下，在所述第二栅极线的选择期间，输出用于选 择所述第二栅极线的选择信号。
15. 根据权利要求14所述的驱动方法，其特征在于在所述第一 及第二栅极线短路后，在所述第一栅极线的电压变化为低电位 侧电压的定时，在所述第 一栅极线选择的像素中写入灰阶信号。
全文摘要
本发明公开了可以降低栅极线驱动所导致的功耗量的栅极驱动器、光电装置、电子设备以及驱动方法。其中，栅极驱动器(30)包括栅极输出电路GO₁，输出用于选择栅极线G₁的选择信号；栅极输出电路GO₂，在栅极线G₁的选择期间的下一个选择期间，输出用于选择栅极线G₂的选择信号；晶体管Q₁，作为设置于栅极输出电路GO₁、GO₂的输出之间的第一栅极线短路电路。晶体管Q₁在栅极线G₁的选择期间和栅极线G₂的选择期间之间，使栅极输出电路GO₁、GO₂的输出短路。
文档编号G02F1/1362GK101162335SQ20071016313
公开日2008年4月16日 申请日期2007年10月10日 优先权日2006年10月10日
发明者西村元章 申请人:精工爱普生株式会社