JP2002358053A - 電気光学パネル、その駆動方法、走査線駆動回路および電子機器 - Google Patents

電気光学パネル、その駆動方法、走査線駆動回路および電子機器

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JP2002358053A
JP2002358053A JP2001165235A JP2001165235A JP2002358053A JP 2002358053 A JP2002358053 A JP 2002358053A JP 2001165235 A JP2001165235 A JP 2001165235A JP 2001165235 A JP2001165235 A JP 2001165235A JP 2002358053 A JP2002358053 A JP 2002358053A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ信号を確実に画素に書き込む。 【解決手段】 液晶パネルのj番目の列において、画素
110−1は、リセット用のNチャネルTFT117N
と書き込み用のNチャネルTFT116Nを備える。N
チャネルTFT117Nは走査信号GN0がアクティブ
になると、画素電極118と容量線SLを短絡する。こ
れにより、画素電極118の電圧は白電圧Vwtとなる。
この後、走査信号GN1によってNチャネルTFT11
6Nがオン状態となり、データ信号djが画素110−
1に書き込まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学パネル、
その駆動方法、走査線駆動回路、および電子機器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電気光学装置、例えば、電気光学材料と
して液晶を用いた液晶表示装置は、陰極線管(CRT)
に代わるディスプレイデバイスとして、各種情報処理機
器の表示部や液晶テレビなどに広く用いられている。
【0003】ここで、従来の電気光学装置は、例えば、
次のように構成されている。すなわち、従来の電気光学
装置は、マトリクス状に配列した画素電極と、この画素
電極に接続されたTFT(Thin Film Transistor:薄膜
トランジスタ)のようなスイッチング素子などが設けら
れた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成さ
れた対向基板と、これら両基板との間に充填された電気
光学材料たる液晶とから構成される。そして、このよう
な構成において、走査線を介してTFTに走査信号を印
加すると、当該TFTが導通状態となる。この導通状態
の際に、データ線を介して画素電極に、階調に応じた電
圧の画像信号を印加すると、当該画素電極および対向電
極の間の液晶層に画像信号の電圧に応じた電荷が蓄積さ
れる。電荷蓄積後、当該TFTをオフ状態としても、当
該液晶層における電荷の蓄積は、液晶層自身の画素容量
などによって維持される。このように、各TFTを駆動
させ、蓄積させる電荷量を階調に応じて制御すると、画
素毎に液晶の配向状態が変化するので、画素毎に濃度が
変化することになる。このため、階調表示することが可
能となるのである。
【0004】この際、各画素の液晶層に電荷を蓄積させ
るのは一部の期間で良いため、第1に、走査線駆動回路
によって各走査線を順次選択するとともに、第2に、走
査線の選択期間において、データ線駆動回路によってデ
ータ線を順次選択し、第3に、選択されたデータ線に階
調に応じた電圧の画像信号をサンプリングする構成によ
り、走査線およびデータ線を複数の画素について共通化
した時分割マルチプレックス駆動が可能となる。
【0005】
【発明が解決しようする課題】ところで、TFTがオン
状態となる期間においては、データ線の電圧を画素容量
に十分書き込むために、TFTのゲートにはデータ線の
取り得る電位よりも高い電位を与える必要がある。一
方、TFTがオフ状態となる期間においては、蓄積され
た電荷のリークを減らすために、データ線の取り得る電
位よりも低い電位を与える必要がある。
【0006】TFTのオン・オフ制御は走査信号によっ
て行われるから、走査線駆動回路を駆動するために、デ
ータ線駆動回路とは別の電圧源を用意する必要があり、
構成が複雑になるといった問題があった。くわえて、走
査線駆動回路は高電圧で駆動しなければならないため、
消費電力の増大を招くといった問題があった。
【0007】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、簡易な構成で、
かつ、消費電力の少ない電気光学装置、その駆動方法、
その走査線駆動回路、さらには、この電気光学装置を用
いた電子機器を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の電気光学パネル
は、複数のデータ線と、複数の走査線とを備え、前記複
数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して複
数の画素が配列されたものであって、前記画素は、画素
電極と対向電極との間に形成される画素容量と、一のデ
ータ線と前記画素電極との間に設けられ、一の走査線に
供給される走査信号に基づいて、当該データ線に供給さ
れるデータ信号を前記画素容量に書き込む書込手段と、
前記画素電極の電圧を予め定められたリセット電圧にリ
セットするリセット手段とを備える。
【0009】この発明によれば、各画素はリセット手段
によって画素電極の電圧を所望のタイミングでリセット
電圧にすることが可能である。ここで、電気光学パネル
に用いる電気光学物質が液晶であるとすれば、液晶には
直流電圧を印加すると焼き付きなどが発生してその特性
が劣化してしまうので、いわゆる交流化駆動を行う必要
がある。このため、画素電極の電圧は対向電極の電圧を
中心として所定の周期で極性を反転させる必要がある。
リセット電圧を対向電極の電圧と一致させて、書込手段
による書き込み直前に画素電極の電圧をリセットすれ
ば、たとえ、書き込み期間が短くても必要な電圧を画素
容量に十分書き込むことが可能となる。
【0010】ここで、電気光学パネルは、前記データ信
号の書き込みを許可する行を指示するイネーブル信号に
基づいて、前記走査信号を前記複数の走査線のうち一部
または全部に供給する走査手段を備えるものであっても
よい。この発明によれば、行単位でデータ信号の書き込
みを制御することができる。
【0011】また、電気光学パネルは、複数の容量線を
備え、前記画素は、前記画素電極と一方の端子が接続さ
れ、前記容量線と他方の端子が接続される蓄積容量を備
え、前記書込手段は、一の前記データ線と前記画素電極
との間に設けられ、一の前記走査線に供給される走査信
号に基づいて、オン・オフが制御される第1スイッチン
グ素子を備え、前記リセット手段は、前記画素電極と前
記容量線との間に設けられた第2スイッチング素子を備
えるものであってもよい。この場合には、容量線にリセ
ット電圧が給電され、第2スイッチング素子によってリ
セット電圧が画素電極に給電されることになる。
【0012】ここで、前記第2スイッチング素子は、前
記一の走査線と隣接する走査線に供給される走査信号に
基づいて、オン・オフが制御されることが好ましい。こ
の発明によれば、リセット信号を供給にするために特別
な配線を設ける必要がないので構成を簡易にすることが
可能である。
【0013】また、電気光学パネルは、複数のリセット
線を備え、前記第2スイッチング素子は、前記リセット
線に供給されるリセット信号に基づいて、オン・オフが
制御されるものであってもよい。
【0014】また、電気光学パネルは、複数の容量線を
備え、前記走査線は、2本で1組となって、各行の前記
画素に走査信号と反転走査信号を供給し、前記画素は、
前記画素電極と一方の端子が接続され、前記容量線と他
方の端子が接続される蓄積容量を備え、前記書込手段
は、一の前記データ線と前記画素電極との間に設けら
れ、ある組の走査信号に基づいて、オン・オフが制御さ
れる第1Nチャネルトランジスタと、当該組の反転走査
信号に基づいて、オン・オフが制御される第1Pチャネ
ルトランジスタとを備え、前記リセット手段は、前記画
素電極と前記容量線との間に並列に設けられた第2Nチ
ャネルトランジスタと第2Pチャネルトランジスタとを
備えるものであってもよい。この発明によれば、第1N
チャネルトランジスタおよび第1Pチャネルトランジス
タを相補的に動作させ、第2Nチャネルトランジスタと
第2Pチャネルトランジスタを相補的に動作させること
が可能となるため、走査信号および反転走査信号の振幅
を低振幅にすることができる。この結果、電気光学パネ
ルの消費電力を低減させることが可能となる。
【0015】ここで、前記第2Nチャネルトランジスタ
は、当該画素を含む行を選択する直前に選択する行に供
給される走査信号に基づいて、オン・オフが制御され、
前記第2Pチャネルトランジスタは、当該走査信号に対
応する反転走査信号に基づいてオン・オフが制御される
ものであってもよい。この発明によれば、第2Nチャネ
ルトランジスタおよび第2Pチャネルトランジスタの制
御に特別な配線を設ける必要がないので構成を簡易にす
ることが可能である。
【0016】また電気光学パネルは、各行の画素にリセ
ット信号と反転リセット信号を供給するリセット線の組
を複数備え、前記第2Nチャネルトランジスタは、前記
リセット信号に基づいて、オン・オフが制御され、前記
第2Pチャネルトランジスタは、当該リセット信号に対
応する反転リセット信号に基づいてオン・オフが制御さ
れるものであってもよい。この構成によれば、リセット
信号および反転リセット信号を走査信号および反転走査
信号と独立して供給することが可能である。
【0017】また、前記リセット電圧は前記対向電極の
電圧と一致することが好ましい。
【0018】次に、本発明の走査線駆動回路は、複数の
データ線と、複数の走査線と、複数のリセット線を備
え、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に
対応して複数の画素が配列された電気光学パネルに用い
られ、選択すべき行を指定するアドレス信号と前記デー
タ線に供給されるデータ信号の書き込みを許可する行を
指示するイネーブル信号とが外部から供給されることを
前提とし、各行に対応する単位回路を複数備え、前記単
位回路は、前記アドレス信号をデコードしてデコード信
号を出力するデコーダと、前記イネーブル信号と前記デ
コード信号とがともにアクティブとなる期間においてア
クティブとなるリセット信号を生成するリセット信号生
成回路と、前記リセット信号がアクティブから非アクテ
ィブに切り替わった後、ある期間だけアクティブとなる
走査信号を生成する走査信号生成回路とを備えるもので
ある。
【0019】この発明によれば、総ての画素についてデ
ータ信号の書き込みを行う必要がなく、ある行について
のみデータ信号の書き込みを行うことができ、しかも、
走査信号をアクティブにする前にリセット信号をアクテ
ィブにすることが可能となる。これにより、走査信号の
アクティブ期間が短くても確実にデータ信号を画素に書
き込むことが可能となる。
【0020】ここで、前記リセット信号生成回路は、前
記デコード信号がアクティブとなるタイミングで前記イ
ネーブル信号をラッチして第1制御信号を生成する第1
フリップフロップ回路と、前記デコード信号と前記第1
制御信号に基づいて前記リセット信号を生成する第1生
成回路とを備え、前記走査信号生成回路は、前記デコー
ド信号がアクティブから非アクティブに切り替わるタイ
ミングで前記第1制御信号をラッチし、その結果をある
期間が経過した後にリセットする第2フリップフロップ
回路と、前記第2フリップフロップ回路の出力信号に基
づいて前記走査信号を生成する第2生成回路とを備える
ことが望ましい。
【0021】また、前記リセット信号生成回路は、前記
リセット信号の他に前記リセット信号を反転した反転リ
セット信号を生成し、前記走査信号生成回路は、前記走
査信号の他に前記走査信号を反転した反転走査信号を生
成するものであってもよい。
【0022】次に、本発明の電気光学パネルの駆動方法
にあっては、複数のデータ線と、複数の走査線と、前記
複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して
配置された複数の画素とを有し、各画素は、画素電極
と、前記画素電極に電圧を書き込む書込手段と、前記画
素電極の電圧を予め定められたリセット電圧にリセット
するリセット手段とを備える電気光学パネルに用いら
れ、前記リセット手段を用いて、前記画素電極の電圧を
前記リセット電圧にリセットするリセット段階と、前記
走査線に走査信号を供給することによって前記書込手段
を制御して、前記データ線を介して供給されるデータ信
号を前記画素電極に書き込む書込段階とを備えることを
特徴とする。この発明によれば、データ信号の書き込み
は、値セット段階と書込段階によって行われることにな
る。
【0023】ここで、前記書込段階は、一部の行に属す
る画素に対してのみ行う一方、他の行に属する画素につ
いては、前記リセット手段を用いて、前記画素電極の電
圧を前記リセット電圧に常時リセットするものであって
もよい。
【0024】次に、本発明の電子機器は、上述した電気
光学パネルを備えるものであって、例えば、ビデオプロ
ジェクタ、ノートコンピュータ、携帯電話機、カーナビ
ゲーション装置等が該当する。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。 <1.第1実施形態> <1−1:全体構成>図1は、本発明の第1実施形態に
係わる電気光学装置の電気的な構成を示すブロック図で
ある。電気光学装置は、液晶パネル100、タイミング
信号生成回路200、データ変換回路300および電源
回路400を備える。
【0026】まず、液晶パネル100は、画像が形成さ
れる表示領域A、走査線駆動回路130Aおよびデータ
線駆動回路140を備える。液晶パネル100は、素子
基板と対向基板との間に電気光学物質たる液晶を挟持し
た構成となっている。対向基板には対向電極が形成され
ており、そこには共通電圧として白電圧Vwtが給電され
る。また、この液晶パネル100は、ノーマリーホワイ
トモードで動作するものであり、液晶へ電圧を印加しな
い状態で透過率が最大となるように構成されている。
【0027】素子基板上における表示領域Aには、複数
本の走査線112Nが、図においてX(行)方向に延在
して形成され、また、複数本のデータ線114が、Y
(列)方向に沿って延在して形成されている。くわえ
て、表示領域Aには複数本の容量線SLがX(行)方向
に延在して形成されている。各容量線SLは互いに接続
されており、そこには白電圧Vwtが給電されるようにな
っている。
【0028】そして、画素110は、走査線112Nと
データ線114との各交差に対応して配置されている。
本実施形態では、走査線112Nの総本数をm+1本、
データ線114の総本数をn本、容量線SLの総本数を
m本として(m、nはそれぞれ2以上の整数)、m行×
n列のマトリクス型表示装置を説明する。
【0029】次に、タイミング信号生成回路200は、
図示せぬ上位装置から供給される垂直走査信号Vs、水
平走査信号Hsおよびドットクロック信号DCLKに従
って、各種のタイミング信号やクロック信号などを生成
するものである。
【0030】次に、電源回路400は、各種の電圧を発
生して、液晶パネル100やタイミング信号生成回路2
00に給電するものである。本実施形態の走査線駆動回
路130Aは、高電位側電圧Vgddおよび低電位側電圧
Vgss等で動作する一方、データ線駆動回路140は、
正側黒電圧Vbk(+)、白電圧Vwt、および負側黒電圧Vb
k(-)等で動作する。ここで、正側黒電圧Vbk(+)と負側
黒電圧Vbk(-)とは、白電圧Vwtを中心電圧として極性
を反転したものである。電源回路400は、これらの電
圧を生成して液晶パネル100に給電している。
【0031】<1−2:画素の構成>次に、画素110
の具体的な構成を説明する。図2は、画素110の詳細
な構成を示す回路図であり、図1に示す表示領域Aの左
端の列から数えて第j番目の列に該当する各画素110
-1〜110-mの構成を示すものである。
【0032】ここで、画素110-1は、NチャネルTF
T116N、117N、画素電極118および蓄積容量
CSを有する。画素電極118は、対向基板上に形成さ
れる共通電極および液晶とともに画素容量CLを構成す
る。図に示す蓄積容量CSは、画素電極118および容
量線SLと独立した素子として記載してあるが、実際の
構造は以下の様になっている。まず、素子基板上にある
程度の幅をもつ容量線SLをX方向に形成し、その上に
絶縁層を介して画素電極118を形成する。この場合、
蓄積容量CSは、画素電極118と容量線SLが重なる
領域に形成され、重複部分の画素電極118と容量線S
L、および絶縁膜によって構成される。勿論、画素電極
118に接続される何某かの電極と容量線SLとの間に
絶縁膜を挟んで蓄積容量CSを形成しても良い。
【0033】次に、NチャネルTFT116Nのソース
はデータ線114に接続され、そのドレインは画素電極
118に接続され、そのゲートには走査線112N-1が
接続されている。したがって、NチャネルTFT116
Nは走査信号GN1によってオン・オフが制御される。
この結果、走査信号GN1がアクティブになると、Nチ
ャネルTFT116Nはオン状態になって、画素容量C
Lおよび蓄積容量CSにデータ線114の電圧を書き込
むことになる。なお、以下の説明においては、i行j列
の画素110おいて、画素電極118の電圧をPX(i,
j)で表すことにする。
【0034】ところで、液晶には直流電圧を印加すると
特性が劣化するといった性質があるので、液晶の駆動は
交流化駆動によるのが通常である。このため、画素電極
118に印加する電圧は、ある周期で共通電圧を基準と
して極性を反転する必要がある。一方、画素容量CLお
よび蓄積容量CSへ電圧を書き込む期間は、走査信号G
Nがアクティブとなる期間(走査線の選択期間)に限ら
れるため、当該期間に書き込みを終了しなければならな
い。
【0035】しかし、上述した極性反転を行う際には電
圧の変化幅が大きいから、走査線の選択期間が短くなる
と、必要な電圧を画素容量CLおよび蓄積容量CSへ書
き込むことが困難になる。
【0036】そこで、本実施形態にあっては、走査線の
選択期間の直前に、画素容量CLおよび蓄積容量CSの
電圧を白電圧Vwtにリセットするようにしている。Nチ
ャネルTFT117Nはこのために設けられた素子であ
る。
【0037】NチャネルTFT117Nのソースは画素
電極118に接続され、そのドレインは容量線SLに接
続され、そのゲートには走査線112N-0が接続されて
いる。NチャネルTFT117Nは、走査信号GN0に
よってオン・オフが制御される。走査信号GN0〜GN
mは、GN0→GN1→GN2…→GNmの順にアクテ
ィブとなる。したがって、走査線112N-1が選択され
る前に、NチャネルTFT117Nがオン状態となり、
画素電極電圧PX(1,j)が白電圧Vwtにリセットされる
ことになる。これにより、走査線の選択期間が短かくて
もデータ線114の電圧を画素容量CLおよび蓄積容量
CSに十分書き込むことが可能となる。
【0038】<1−3:データ変換回路>次に、データ
変換回路300について説明する。データ変換回路30
0は、3ビットの画像データDを変換して、1ビットの
2値信号Dsを生成してデータ線駆動回路140に供給
するものである。
【0039】<1−3−1:サブフィールド>まず、デ
ータ変換回路300について詳細に説明する前に、本実
施形態に係る電気光学装置の前提となるサブフィールド
なる概念について説明する。一般に、電気光学材料とし
て液晶を用いた液晶装置において、液晶層に印加される
電圧実効値(電圧を一定として、オン電圧のパルス幅を
変化させた場合)と相対透過率(または反射率)との関
係は、電圧無印加状態において白表示を行うノーマリー
ホワイトモードを例にとれば、図3に示されるような関
係にある。すなわち、液晶層に印加される電圧実効値が
増すにつれて、透過率が非線形に減少して飽和する。な
お、ここでいう相対透過率とは、透過光量の最低値およ
び最高値を、それぞれ0%および100%として正規化
したものである。
【0040】ここで、本実施形態に係る電気光学装置が
8階調表示を行うものとし、3ビットで示される画像デ
ータDが、それぞれ同図に示される透過率を指示するも
のとする。この際、透過率0%と透過率100%とを除
いた中間透過率において液晶層に印加される電圧実効値
を、それぞれ、V1、V2、…、V6とする。
【0041】本実施形態に係る電気光学装置では、第1
に、液晶層に瞬間的に印加する電圧を、例えば、Lレベ
ルに相当する電圧VLと、Hレベルに相当する電圧VH
のいずれかとする構成を採用する。一方、この構成にお
いて、1フレーム(1f)の全期間にわたって液晶層に
電圧VLを印加すれば、当該全期間においてオフ表示と
なるから、透過率は100%となる。
【0042】さらに、1フレーム期間のうち、液晶層に
電圧VLを印加する期間と、電圧VHを印加する期間と
の比率を制御して、液晶層に印加される電圧実効値がV
1、V2、…、V6となるように構成すれば、当該電圧
に対応する階調表示が可能となる。また、液晶層に印加
される電圧実効値がV7を越えても、飽和性であるがゆ
えに透過率は0%となる。そこで、本実施形態に係る電
気光学装置では、第2に、1フレーム期間を複数の期間
に分割し、画像データに基づいて、各期間毎に液晶層に
電圧VLを印加するか、電圧VHを印加するかを決定
し、これにより液晶層に実効電圧Vdを印加する。以下
の説明では、分割された複数の期間をサブフィールドと
称することにする。
【0043】本実施形態では、1フレームを画像データ
Dのビット数に応じた数の期間に分割する。図4に、画
像データDが3ビットである場合における1フレームの
分割の態様を示す。この例では、1フレームが、サブフ
ィールドSf1、Sf2、Sf3から構成されている。
そして、サブフィールドSf1は画像データDのLSB
に対応し、サブフィールドSf2は画像データDの中位
ビットに対応し、サブフィールドSf3は画像データD
のMSBに対応している。
【0044】ある画素の画像データDが(001)であ
る場合(すなわち、当該画素の透過率を85.7%とす
る階調表示を行う場合)、1フレーム(1f)期間のう
ち、サブフィールドSf1において、当該画素の液晶層
に電圧VHを印加する一方、他の期間において電圧VL
を印加する構成とする。この場合、サブフィールドSf
1の期間は、V1といった電圧値を実効電圧として印加
することができる期間として設定する。
【0045】また、画像データDが(010)である場
合(すなわち、当該画素の透過率を71.4%とする階
調表示を行う場合)、1フレーム(1f)期間のうち、
サブフィールドSf2において、当該画素の液晶層に電
圧VHを印加する一方、他の期間において電圧VLを印
加する構成とする。ここで、サブフィールドSf2の期
間は、V2といった電圧値を実効電圧として印加するこ
とができる期間として設定する。
【0046】同様に、画像データDが(100)である
場合(すなわち、当該画素の透過率を42.9%とする
階調表示を行う場合)、1フレーム(1f)期間のう
ち、サブフィールドSf3において、当該画素の液晶層
に電圧VHを印加する一方、他の期間において電圧VL
を印加する構成とする。
【0047】このように、1フレームを3つのサブフィ
ールドSf1、Sf2、Sf3に分割するとともに画像
データDに応じて、各サブフィールドに電圧VHまたは
電圧VLを液晶層に印加するか否かを決定するので、当
該液晶層に印加される電圧はVLおよびVHの2値であ
るにもかかわらず、各透過率に対応する階調表示が可能
となる。
【0048】<1−3−2:データ変換回路の詳細>サ
ブフィールドSf1〜Sf3毎に、階調に応じてHレベ
ルまたはLレベルを書き込むためには、画素に対応する
画像データDを何らかの形で変換する必要がある。図1
に示すデータ変換回路300はこのために設けられたも
のであり、フレームメモリを主要部とするものである。
【0049】画像データDは、一旦、フレームメモリに
格納され、予め定められた規則に従って読み出され、2
値信号Dsに変換される。ここで、i行j列の画素11
0に対応する画像データDをD(i,j)で表すものとし、
D(i,j)のLSB、中位ビット、MSBを、D0(i,
j)、D1(i,j)、D2(i,j)で表すものとする。
【0050】フレームメモリに記憶された画像データD
は、次の順序で1ビットずつ読み出される。まず、サブ
フィールドSf1においては、D0(1,1)、D0(1,
2)、…、D0(1,n)、D0(2,1)、D0(2,2)、
…、D0(2,n)、…、D0(m,n)といったように画像
データDのLSBについて読み出しが行われる。次に、
サブフィールドSf2においては画像データDの中位ビ
ットD1(i,j)について、さらに、サブフィールドSf
3においては画像データDのMSBであるD2(i,j)に
ついて、サブフィールドSf1と同様の読み出しが行わ
れる。
【0051】なお、この2値信号Dsについては、走査
線駆動回路130Aおよびデータ線駆動回路140にお
ける動作に同期して出力する必要があるので、データ変
換回路300には、スタートパルスDY、DX、水平走
査に同期するクロック信号CLY、ドットクロック信号
に相当するクロック信号CLXなどが供給されている。
【0052】<1−4:データ線駆動回路>次に、デー
タ線駆動回路140について説明する。図5はデータ線
駆動回路140の構成を示すブロック図である。この図
に示すようにデータ線駆動回路140は、シフトレジス
タ141、信号供給線La,Lb、セレクタSLT1〜
SLTnを備える。
【0053】まず、シフトレジスタ141は、スタート
パルスDXをクロック信号CLXに従って順次転送して
Hレベルでアクティブとなるシフト信号S1〜Snを生
成する。
【0054】次に、信号供給線Laには2値信号Dsが
供給される一方、信号供給線Lbにはフレーム信号FR
が供給される。フレーム信号FRは奇数フレームでHレ
ベルとなり、偶数フレームでLレベルとなる。
【0055】次に、セレクタSLT1〜SLTnは、2
値信号Ds、フレーム信号FRおよびシフト信号S1〜
Snに基づいて、正側黒電圧Vbk(+)、白電圧Vwt、お
よび負側黒電圧Vbk(-)の中から一の電圧を選択して、
これをデータ信号d1〜dnとしてデータ線114に供
給するものである。
【0056】セレクタSLT1を取りあげると、その選
択動作は図6に示す真理値表に従って行われる。なお、
他のセレクタSLT2〜SLTnも同様の選択動作を行
う。この真理値表に示すように、シフト信号S1が非ア
クティブ(Lレベル)のときには、データ信号d1は白
電圧Vwtとなる一方、シフト信号S1がアクティブ(H
レベル)のとき、セレクタSLT1は2値信号Dsおよ
びフレーム信号FRに基づいて選択動作を行う。
【0057】さらに、シフト信号S1がアクティブの場
合に、セレクタSLT1は、2値信号DsがLレベル
(デジットが「0」を示す場合)であれば白電圧Vwtを
選択する一方、2値信号DsがHレベル(デジットが
「1」を示す場合)であればフレーム信号FRに基づい
て、正側黒電圧Vbk(+)または負側黒電圧Vbk(-)のう
ち、いずれか一方の電圧を選択する。そして、データ信
号d1が正側黒電圧Vbk(+)となるのは、2値信号Ds
がHレベル、フレーム信号FRがHレベル、かつ、シフ
ト信号S1がHレベルの場合である。一方、データ信号
d1が負側黒電圧Vbk(-)となるのは、2値信号Dsが
Hレベル、フレーム信号FRがLレベル、かつ、シフト
信号S1がHレベルの場合である。
【0058】図7は、画像データDと、ある画素110
における画素電極118への印加波形を示すタイミング
チャートである。例えば、フレーム信号FRがHレベル
である場合に、画像データDが(001)であるとき、
当該画素の画素電極118には、図7に示されるよう
に、サブフィールドSf1に高電位側黒電圧Vbk(+)が
書き込まれる。
【0059】このようにデータ線114に供給されるデ
ータ信号d1〜dnは、高電位側黒電圧Vbk(+)、白電
圧Vwt、低電位側黒電圧Vbk(-)のみである。このた
め、駆動回路などの周辺回路においては、高精度のD/
A変換回路やオペアンプなどのような、アナログ信号を
処理するための回路は不要となる。したがって、回路構
成が大幅に簡略化されるので、装置全体のコストを低く
抑えることが可能となる。さらに、素子特性や配線抵抗
などの不均一性に起因する表示ムラが原理的に発生しな
いから、本実施形態に係る電気光学装置によれば、高品
位かつ高精細な階調表示が可能となる。
【0060】<1−5:走査線駆動回路>図8は、走査
線駆動回路130Aの構成を示すブロック図である。こ
の図に示すように、走査線駆動回路130Aは、シフト
レジスタ131とレベル変換回路LVC1〜LVCmを
備える。シフトレジスタ131はサブフィールドの最初
に供給されるスタートパルスDYをクロック信号CLY
にしたがって転送する。また、レベル変換回路LVC1
〜LVCmには、高電位側電圧Vgddと低電位側電圧Vg
ssとが給電されており、シフトレジスタ131の各出力
信号にレベル変換を施して走査線112Nの各々に走査
信号G0、G1、G2、…、Gmを供給するものであ
る。この結果、走査信号G0〜GmのHレベルは高電位
側電圧Vgddとなる一方、それらのLレベルは低電位側
電圧Vgssとなる。
【0061】<1−6:全体動作>次に、上述した実施
形態に係る電気光学装置の動作について説明する。図9
は、この電気光学装置の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。まず、フレーム信号FRは、1フレ
ーム(1f)毎にレベル反転する信号である。一方、ス
タートパルスDYは、各サブフィールドSf1〜Sf3
の開始時に供給される。
【0062】ここで、フレーム信号FRがLレベルとな
る1フレーム(1f)において、スタートパルスDYが
供給されると、走査線駆動回路130A(図1参照)に
おけるクロック信号CLYにしたがった転送によって、
走査信号G0、G1、G2、G3、…、Gmが期間
(t)に順次排他的に出力される。なお、期間(t)
は、最も短いサブフィールドよりもさらに短い期間に設
定されている。
【0063】さて、走査信号G0、G1、G2、…、G
mは、それぞれクロック信号CLYの半周期に相当する
パルス幅を有し、また、上から数えて1本目の走査線1
12N- 0に対応する走査信号G0は、スタートパルス
DYが供給された後、クロック信号CLYが最初に立ち
上がってから、少なくともクロック信号CLYの半周期
だけ遅延して出力される構成となっている。
【0064】一方、データ線駆動回路140にスタート
パルスDXが供給されると、データ線駆動回路140は
スタートパルスDXをクロック信号CLXにしたがった
転送し、シフト信号S1、S2、S3、…、Snを水平
走査期間(1H)に順次排他的に出力する。なお、シフ
ト号S1、S2、S3、…、Snは、それぞれクロック
信号CLXの半周期に相当するパルス幅を有している。
【0065】<1−7:画素への書き込み動作>図10
は、画素110への書き込み動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。まず、期間T0において、走査
信号GN0がアクティブになると、図2に示す画素11
0-1のNチャネルTFT117Nがオン状態となり、画
素容量CLおよび蓄積容量CSに容量線SLを介して供
給される白電圧Vwtが書き込まれる。このため、時刻t
0より画素電極電圧PX(1,j)は、低電位側黒電圧Vbk
(-)から上昇し、時刻t1に至る前に白電圧Vwtに達す
る。これにより、画素110-1へデータ信号djが書き
込まれる前に、画素電極電圧PX(1,j)を白電圧Vwtに
リセットすることができる。
【0066】そして、期間T1において、走査信号GN
1がアクティブになると、画素110-1のNチャネルT
FT116Nがオン状態となり、画素容量CLおよび蓄
積容量CSにデータ信号djが供給される。この期間T
1におけるデータ信号djは、図に示すように高電位側
黒電圧Vbk(+)である。このため、時刻t1より画素電
極電圧PX(1,j)は、白電圧Vwtから上昇し、時刻t2
に至る前に高電位側黒電圧Vbk(+)に達する。
【0067】このように本実施形態においては、ある画
素110にデータ信号djを書き込む前に、一旦、画素
電極電圧PX(i,j)を白電圧Vwtにリセットするので、
走査信号のアクティブ期間が短い場合でも、必要な電圧
を確実に書き込むことが可能となる。また、書き込み用
のNチャネルTFT116Nを走査信号GNiで制御す
る場合、リセット用のNチャネルTFT117Nを走査
信号GNi-1で制御するから、リセット用に特別な信号
線を設ける必要がないといった利点がある。
【0068】さらに、データ信号djの振幅が低電位側
黒電圧Vbk(-)から高電位側黒電圧Vbk(+)まで変化する
場合に、走査信号GN0〜GNの低論理レベルは、低電
位側黒電圧Vbk(-)よりさらに低い低電位電圧Vgssであ
る一方、それらの高論理レベルは高電位側黒電圧Vbk
(+)よりさらに高い高電位電圧Vgddである。したがっ
て、データ信号djを確実に書き込むことができる。
【0069】<2.第2実施形態>次に、第2実施形態
に係わる電気光学装置について説明する。この電気光学
装置は、画素110の詳細な構成、走査線112Nの他
に走査線112Pを用いる点、走査線駆動回路130A
の代わりに走査線駆動回路130Bを用いる点、電源回
路400において高電位電圧Vgddおよび低電位電圧Vg
ssを生成しない点を除いて、第1実施形態の電気光学装
置と同様に構成されている。
【0070】図11は、第2実施形態の液晶パネル10
0の主要部を示すブロック図である。この図に示すよう
に、表示領域Aには、走査線112Nの他に、走査線1
12PがX方向に延在して形成されている。そして、各
走査線112Pには、走査信号GP0〜GPmが走査線
駆動回路130Bから供給される。
【0071】図12は、走査線駆動回路130Bの構成
を示す回路図である。走査線駆動回路130Bは、シフ
トレジスタ131とバッファ回路BF0〜BFmを備え
る。ここで、バッファ回路BF0は、図16に示すバッ
ファ回路137Aと同様に構成されており、シフトレジ
スタ131の出力信号を正転した走査信号GN0と、反
転した走査信号GP0を各々生成する。また、バッファ
回路BF0は、高電位側黒電圧Vbk(+)および低電位側
黒電圧Vbk(-)の給電によって動作するため、走査信号
GN0およびGP0のHレベルは高電位側黒電圧Vbk
(+)となる一方、Hレベルは低電位側黒電圧Vbk(-)とな
る。なお、他のバッファ回路BF0〜BFmについても
同様である
【0072】図13は第2実施形態にかかる画素110
の詳細な構成を示す回路図であり、図11に示す表示領
域Aの左端の列から数えて第j番目の列に該当する各画
素110-1〜110-mの構成を示すものである。また、
図14は、画素110への書き込み動作を説明するため
のタイミングチャートである。
【0073】ここで、画素110-1は、書き込み用のス
イッチング素子として、NチャネルTFT116Nの他
にPチャネルTFT116Pを備え、また、リセット用
のスイッチング素子としてNチャネルTFT117Nの
他にPチャネルTFT117Pを備える。NチャネルT
FTとPチャネルTFTとは相補的に動作する。このた
め、走査信号GN0〜GNmの他にこれらを反転した走
査信号GP0〜GPmが必要となる。しかしながら、走
査信号GN0〜GNmおよびGP0〜GPmのの振幅を
データ信号djの振幅より大きくする必要はない。
【0074】例えば、データ信号djの電圧が高電位側
黒電圧Vbk(+)であったとすると、このときPチャネル
TFT116Pのゲートに低電位側黒電圧Vbk(-)を給
電すれば、PチャネルTFT116Pを介してデータ信
号djを画素容量CLおよび蓄積容量CSに書き込むこ
とができる。一方、データ信号djの電圧が低電位側黒
電圧Vbk(-)であったとすると、このときNチャネルT
FT116Nのゲートに高電位側黒電圧Vbk(+)を給電
すれば、NチャネルTFT116Nを介してデータ信号
djを画素容量CLおよび蓄積容量CSに書き込むこと
ができる。
【0075】まず、期間T0において、走査信号GN0
およびGP0がアクティブになると、図13に示す画素
110-1のNチャネルTFT117NおよびPチャネル
TFT117Pがオン状態となり、画素容量CLおよび
蓄積容量CSへ白電圧Vwtが書き込まれる。この場合に
は、NチャネルTFT117Nのオン抵抗が十分低くな
るので、画素容量CLおよび蓄積容量CSに蓄積された
電荷は、NチャネルTFT117Nを介して放電され
る。これにより、画素110-1へデータ信号djが書き
込まれる前に、画素電極電圧PX(1,j)を白電圧Vwtに
リセットすることができる。
【0076】そして、期間T1において、走査信号GN
1がアクティブになると、画素110-1のNチャネルT
FT116NおよびPチャネルTFT116Pがオン状
態となり、画素容量CLおよび蓄積容量CSにデータ信
号djが供給される。この期間T1におけるデータ信号
djは、図に示すように高電位側黒電圧Vbk(+)であ
る。この場合には、PチャネルTFT116Pのオン抵
抗が十分低くなるので、データ信号djがPチャネルT
FT116Pを介して画素容量CLおよび蓄積容量CS
に書き込まれる。
【0077】このように本実施形態においては、リセッ
ト用のスイッチング素子としてNチャネルTFTおよび
PチャネルTFTを使用するとともに、書き込み用のス
イッチング素子としてNチャネルTFTおよびPチャネ
ルTFTを使用したので、走査信号の振幅をデータ信号
の振幅と一致させることができる。この結果、液晶パネ
ル100に高電位電圧Vgddと低電位電圧Vgssする必要
がなくなり、電源回路400で発生させる電圧の種類を
減らすことが可能となる。さらに、各画素110を低振
幅の走査信号で駆動できるので、消費電力を低減するこ
とが可能となる。
【0078】また、一般に、書き込み用のスイッチング
素子としていわゆる相補型伝送ゲートの構成を採用する
と、該伝送ゲートの入出力インピーダンスはゲート電圧
の中間電位近辺が最も高くなるから、白レベルVwtの信
号が最も書き込みにくいことになる。しかし、上述した
構成および駆動方法を用いることにより、実質的に白レ
ベルVwtの書き込み時間がおよそ倍になり、書き込みが
十分行えるようになる。白レベルと黒レベルの差(Vdp
=Vbk(+)−VwtとVdn=Vwt−Vbk(-))がTFTの閾
値電圧(Vtn:NチャネルTFTの閾値電圧、Vtp:同
PチャネルTFT)とが近いとき(Vdp≒Vtp、Vdn≒
Vtn)、本願の効果は極めて大きくなる。
【0079】<3.第3実施形態>次に、第3実施形態
に係わる電気光学装置について説明する。第1および第
2実施形態の液晶パネル100にあっては、フレーム毎
にすべての画素110に対してデータ信号の書き込みを
行ったが、第3実施形態に係わる電気光学装置は、電圧
の書き込みを行うかあるいは直前の電圧を保持するか
を、行単位で選択できるようになっている。
【0080】この電気光学装置は、画素110の詳細な
構成、走査線112Nの他に走査線112Pおよびリセ
ット線112RNを用いる点、走査線駆動回路130A
の代わりに走査線駆動回路130Cを用いる点、電源回
路300において低電位電圧Vgssを生成しない点、お
よびタイミング信号生成回路200が生成する制御信号
が異なる点を除いて、第1実施形態の電気光学装置と同
様に構成されている。
【0081】<3−1:全体構成>図15は、第3実施
形態の液晶パネル100の主要部を示すブロック図であ
る。この図に示すように、表示領域Aには、走査線11
2Nの他に、走査線112Pおよびリセット線112R
NがX方向に延在して形成されている。そして、各走査
線112Pには走査信号GP1〜GPmが供給され、リ
セット線112RNにはリセット信号RN1〜RNmが
走査線駆動回路130Cから供給される。
【0082】<3−2:走査線駆動回路>図16は、走
査線駆動回路130Cの構成を示す回路図である。走査
線駆動回路130Cは、m個の単位回路Uy1〜Uy
m、複数のアドレス線Ly、および信号線Lc、Ldを
備える。アドレス線Lyにはアドレス信号ADRS、信
号線Lcにはイネーブル信号EN、信号線Ldにはリセ
ットパルスRSTが供給される。
【0083】アドレス信号ADRSは、表示領域A中の
ある行を特定する。例えば、表示領域Aが256行であ
るならば、アドレス信号ADRSは、8ビットの信号で
ありアドレス線Lyは8本となる。また、イネーブル信
号ENは、データ信号の書き込みを許可するか否かを行
毎に指定するものであり、Hレベルでアクティブとな
る。このイネーブル信号ENによって、ある行に属する
画素110についてデータ信号の書き込みを行う一方、
他の行に属する画素110についてはデータ信号の書き
込みを禁止することが可能となる。さらに、リセットパ
ルスRSTは、1H周期のパルスであって、アドレス信
号ADRSによって指定されるアドレスが変化するタイ
ミングに同期している。これらの制御信号は図示せぬタ
イミング信号生成回路200によって生成される。
【0084】次に、単位回路Uy1はデコーダDCD
1、Dフリップフロップ133、134、インバータ1
35、ノア回路136、およびバッファ回路137A、
138を備えている。このうち、バッファ回路137A
には高電位側黒電圧Vbk(+)、および低電位側黒電圧Vb
k(-)が給電される一方、バッファ回路138は高電位電
圧Vgddおよび低電位側黒電圧Vbk(-)が給電される。そ
して、バッファ回路137Aの出力信号振幅は、Vbk
(+)とVbk(-)との間で振れ、バッファ回路138の出力
信号振幅は、VgddとVbk(-)との間で振れる。
【0085】デコーダDCD1は組み合わせ論理回路に
よって構成されている。デコーダDCD1は、アドレス
信号ADRSをデコードして、Hレベルでアクティブと
なるデコード信号dcd1を生成する。Dフリップフロ
ップ133は、イネーブル信号ENをデコード信号dc
d1の立ち上がりエッジでラッチして信号ENB11を
生成する。ノア回路136は、デコード信号dcd1と
信号ENB11を反転した信号との論理和を反転して信
号RSS1を生成する。
【0086】上述したようにイネーブル信号ENは、デ
ータ信号の書き込み許可を示す信号であるから、これを
デコード信号dcd1によってラッチすることによっ
て、第1行の画素110についてデータ信号の書き込み
が許可されているかが判る。つまり、信号ENB11
は、第1行について書き込みが許可されている場合にア
クティブとなる。また、信号RSS1は、第1行につい
て書き込みが許可されており、かつ、アドレス信号AD
RSが第1行を指定する期間においてアクティブとな
る。バッファ138は、信号RSS1を反転したものを
リセット信号RN1としてリセット線112RN−1に
供給する。したがって、第1行について書き込みを行う
場合には、必ずリセット信号RN1がアクティブとな
る。
【0087】次に、Dフリップフロップ134は信号E
NB11をデコード信号dcd1の立ち下がりエッジで
ラッチして信号ENB12を生成する。したがって、ア
ドレス信号ADRSが第1行を指定する期間が終了する
タイミングで信号ENB12はアクティブ(Hレベル)
となり、リセットパルスRSTが供給されると非アクテ
ィブ(Lレベル)となる。上述したようにリセットパル
スRSTは1H周期のパルスであるから、信号ENB1
2は1H期間アクティブとなる。バッファ137Aは、
信号ENB12を反転したものを走査信号GP1として
走査線112P−1に供給する一方、信号ENB12と
同相の走査信号GN1を走査線112N−1に供給す
る。したがって、リセット信号RN1のアクティブ期間
が終了すると、走査信号GP1、GN1がアクティブと
なる。なお、他の単位回路Uy2〜Uymも、上述した
単位回路Uy1と同様に構成されている。
【0088】ここで、走査線駆動回路130Cの動作を
具体的に説明する。図17は走査線駆動回路130Cの
動作例を示すタイミングチャートである。この例では、
第1行、第m行、第2行の順にアドレス信号ADRSの
指定があり、第1フレーム(f1)においては、第1行
と第2行についてデータ信号の書き込みを行い、第2フ
レーム(f2)においては、第m行についてデータ信号
の書き込みを行うものとする。
【0089】まず、期間T0においてイネーブル信号E
Nとデコード信号dcd1がアクティブになると、デコ
ード信号dcd1の立ち上がりエッジに同期して信号E
NB11がHレベルとなる。そして、デコード信号dc
d1と信号ENB11とに基づいて信号RSS1が生成
される。この場合、信号RSS1は期間T0においてア
クティブとなる。一方、信号ENB12はデコード信号
dcd1の立ち下がりエッジで信号ENB11をラッチ
したものであるから、時刻t1からHレベルとなり、そ
の後、Hレベルを維持し、時刻t2においてリセットパ
ルスRSTがアクティブになると、HレベルからLレベ
ルに遷移する。したがって、第1フレームにおいて、信
号ENB11(走査信号GN1)はアクティブとなる。
【0090】また、期間T2においてイネーブル信号E
Nとデコード信号dcdmがアクティブとなるので、上
述した信号ENB11と同様に、第1フレームにおいて
信号ENB22(走査信号GN1)はアクティブとな
る。一方、デコード信号dcdmがアクティブとなる期
間T1においてイネーブル信号ENは非アクティブとな
っている。このため、第1フレームにおいては信号EN
B2m(走査信号GNm)は非アクティブとなり、第m
行の画素110にはデータ信号が書き込まれまいことに
なる。
【0091】<3−3:画素の構成およびデータ信号の
書き込み動作>図18は第3実施形態にかかる画素11
0の詳細な構成を示す回路図であり、図15に示す表示
領域Aの左端の列から数えて第j番目の列に該当する各
画素110-1〜110-mの構成を示すものである。ま
た、図19は、イネーブル信号ENがアクティブである
ときの画素110への書き込み動作を説明するためのタ
イミングチャートである。図20は、イネーブル信号E
Nが非アクティブであるときの画素110への書き込み
動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0092】ここで、画素110-1は、書き込み用のス
イッチング素子として、NチャネルTFT116Nおよ
びPチャネルTFT116Pを備え、また、リセット用
のスイッチング素子としてNチャネルTFT117Nを
備える。
【0093】まず、イネーブル信号ENがアクティブの
場合を想定する。図19に示すように期間T0におい
て、リセット信号RN1がアクティブになると、画素1
10-1のNチャネルTFT117Nがオン状態となり、
画素容量CLおよび蓄積容量CSへ白電圧Vwtが書き込
まれる。リセット信号RN1のHレベルは、高電位側黒
電圧Vbk(+)よりも高い高電位電圧Vgddである。したが
って、この例では、画素電極電圧PX(1,j)の初期値は
低電位側黒電圧Vbk(-)であるが、高電位側黒電圧Vbk
(+)の場合にも十分書き込むことができる。これによ
り、画素110-1へデータ信号djが書き込まれる前
に、画素電極電圧PX(1,j)を白電圧Vwtにリセットす
ることができる。
【0094】次に、期間T1において、走査信号GN1
およびGP1がアクティブになると、画素110-1のN
チャネルTFT116NおよびPチャネルTFT116
Pがオン状態となり、画素容量CLおよび蓄積容量CS
にデータ信号djが供給される。この期間T1における
データ信号djは、図に示すように高電位側黒電圧Vbk
(+)である。この場合には、PチャネルTFT116P
のオン抵抗が十分低くなるので、データ信号djがPチ
ャネルTFT116Pを介して画素容量CLおよび蓄積
容量CSに書き込まれる。
【0095】走査信号GN1、GP1の振幅は、高電位
側黒電圧Vbk(+)と低電位側黒電圧Vbk(-)との間で振れ
る。一方、データ信号djは高電位側黒電圧Vbk(+)と
低電位側黒電圧Vbk(-)との2値を取り得るが、Nチャ
ネルTFT116NおよびPチャネルTFT116Pは
相補的に動作する。このため、走査信号GN1、GP1
によって、データ信号djを画素容量CLと蓄積容量C
Sに書き込むことができる。
【0096】次に、イネーブル信号ENが非アクティブ
の場合には、図20に示すようにリセット信号RN1が
常にHレベル(アクティブ)となる。したがって、Nチ
ャネルTFT117Nが常時オン状態となって、白電圧
Vwtが常時、画素容量CLと蓄積容量CSに書き込まれ
ることになる。このため、書き込みに用いる方のスイッ
チング素子であるTFTのオフリーク電流が比較的大き
くとも、白レベルの印加電圧が変動することは無いの
で、再度白レベルの信号を書き直す必要が無い。
【0097】このように本実施形態によれば、アドレス
信号ADRSによって行を指定するとともにイネーブル
信号ENによってデータ信号djの書き込みを行うか否
かを指定するようにしたので、書き換えが必要となる行
についてのみ、書き込みを行うことが可能となる。これ
により低消費電力化が図れる。
【0098】<4.第4実施形態>次に、第4実施形態
に係わる電気光学装置について説明する。この電気光学
装置は、画素110の詳細な構成、リセット線112R
Nの他にリセット線112RPを用いる点、走査線駆動
回路130Cの代わりに走査線駆動回路130Dを用い
る点、電源回路300において高電位電圧Vgddを生成
しない点を除いて、第3実施形態の電気光学装置と同様
に構成されている。
【0099】図21は、第4実施形態の液晶パネル10
0の主要部を示すブロック図である。この図に示すよう
に、表示領域Aには、リセット線112RNの他にリセ
ット線112RPがX方向に延在して形成されている。
そして、リセット線112RPにはリセット信号RP1
〜RPmが走査線駆動回路130Dから供給される。
【0100】走査線駆動回路130Dの詳細な構成を図
22に示す。走査線駆動回路130Dが図16に示す走
査線駆動回路130Cと相違するのは、バッファ回路1
38の代わりにバッファ回路137Bを用いる点だけで
ある。バッファ回路137Bの詳細な構成はバッファ回
路137Aと同様であり、そこには、高電位側黒電圧V
bk(+)と低電位側黒電圧Vbk(-)とが給電されるようにな
っている。したがって、本実施形態のリセット信号RN
1〜RNmおよびRP1〜RPmは、Hレベルが高電位
側黒電圧Vbk(+)となる一方、Lレベルが低電位側黒電
圧Vbk(-)となる。なお、走査線駆動回路130Dの動
作は、図17を参照しつつ説明した走査線駆動回路13
0Cの動作と同様であるため、説明を省略する。
【0101】図23は第4実施形態にかかる画素110
の詳細な構成を示す回路図であり、図21に示す表示領
域Aの左端の列から数えて第j番目の列に該当する各画
素110-1〜110-mの構成を示すものである。また、
図24にイネーブル信号ENがアクティブの場合のタイ
ミングチャートを示す一方、図25にイネーブル信号E
Nが非アクティブの場合のタイミングチャートを示す。
まず、第4実施形態の画素110が図18に示す第3実
施形態の画素110と相違するのは、リセット用のスイ
ッチング素子として、NチャネルTFT117Nの他に
PチャネルTFT117Pを用いる点である。すなわ
ち、本実施形態では、NチャネルTFT117Nおよび
PチャネルTFT117Pの相補的な動作によって、白
電圧Vwtを画素容量CLと蓄積容量CSへ書き込むこと
になる。
【0102】このため、リセット信号RN1の他にリセ
ット信号RP1が必要となるが、これらの振幅は、図2
4に示すように、画素電極電圧PX(1,j)の取り得る最
大値である高電位側黒電圧Vbk(+)から、最小値である
低電位側黒電圧Vbk(-)まで振れれば足りる。
【0103】この結果、液晶パネル100に高電位電圧
Vgddと低電位電圧Vgssする必要がなくなり、電源回路
400で発生させる電圧の種類を減らすことが可能とな
る。さらに、各画素110を低振幅のリセット信号で駆
動できるので、消費電力を低減することが可能となる。
【0104】<5.液晶パネルの機械的構成>次に、上
述した各実施形態に用いる液晶パネルの構造について、
図26および図27を参照して説明する。ここで、図2
6は、液晶パネル100の構成を示す平面図であり、図
27は、図26におけるZ−Z’線の断面図である。
【0105】これらの図に示されるように、液晶パネル
100は、画素電極118などが形成された素子基板1
01と、対向電極108などが形成された対向基板10
2とが、互いにシール材104によって一定の間隙を保
って貼り合わせられるとともに、この間隙に電気光学材
料としての液晶105が挟持された構造となっている。
なお、実際には、シール材104には切欠部分があっ
て、ここを介して液晶105が封入された後、封止材1
06により封止される。
【0106】ここで、素子基板101としては、ガラス
基板の他に半導体基板を用いることができる。また、上
述したように各画素110は複数のTFTを備えるか
ら、透過型のパネルとすると、開口率が低下してしま
う。このため、画素電極118は、アルミニウムなどの
反射性金属によって形成し、液晶パネル100を、反射
型として用いることが望ましい。これに対して、対向基
板102は、ガラスなどから構成されるので透明であ
る。
【0107】ここで、素子基板101の対向面であっ
て、シール材104の外側一辺においては、上述したデ
ータ線駆動回路140が形成されいる。さらに、この一
辺には複数の接続電極107が形成されており、そこに
はタイミング信号生成回路200からの各種信号が供給
される。また、この一辺に隣接する2辺には、2個の走
査線駆動回路130が形成されている。なお、走査線1
12に供給される走査信号の遅延が問題にならないので
あれば、走査線駆動回路130を片側1個だけに形成す
る構成でも良い。
【0108】一方、対向基板102の共通電極108
は、素子基板101との貼合部分における4隅のうち、
少なくとも1箇所において設けられた導通材によって、
素子基板101との電気的導通が図られている。ほか
に、対向基板102には、液晶パネル100の用途に応
じて、例えば、第1に、ストライプ状や、モザイク状、
トライアングル状等に配列したカラーフィルタが設けら
れ、第2に、例えば、クロムやニッケルなどの金属材料
や、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散した
樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられ、第
3に、液晶パネル100に光を照射するバックライトが
設けられる。特に色光変調の用途の場合には、カラーフ
ィルタは形成されずにブラックマトリクスが対向基板1
02に設けられる。
【0109】くわえて、素子基板101および対向基板
102の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処
理された配向膜などが設けられる一方、その各背面側に
は配向方向に応じた偏光板(図示省略)がそれぞれ設け
られる。ただし、液晶105として、高分子中に微小粒
として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の
配向膜、偏光板等が不要となる結果、光利用効率が高ま
るので、高輝度化や低消費電力化などの点において有利
である。
【0110】なお、駆動回路120等の周辺回路の一部
または全部を、素子基板101に形成する代わりに、例
えば、TAB(Tape Automated Bonding)技術を用いて
フィルムに実装された駆動用ICチップを、素子基板1
01の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介し
て電気的および機械的に接続する構成としても良いし、
駆動用ICチップ自体を、COG(Chip On Grass)技
術を用いて、素子基板101の所定位置に異方性導電フ
ィルムを介して電気的および機械的に接続する構成とし
ても良い。
【0111】また、上述した実施形態ではアクティブマ
トリクス型液晶表示装置を一例として説明したが、これ
に限られず、STN(Super Twisted Nematic)液晶な
どを用いたパッシィブ型にも適用可能である。さらに、
電気光学材料としては、液晶のほかに、エレクトロルミ
ネッセンス素子などを用いて、その電気光学効果により
表示を行う表示装置にも適用可能である。すなわち、本
発明は、上述した液晶表示装置と類似の構成を有するす
べての電気光学装置に適用可能である。
【0112】<6.電子機器>次に、上述した液晶装置
を具体的な電子機器に用いた例のいくつかについて説明
する。 <6−1:プロジェクタ>まず、実施形態に係る電気光
学装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについ
て説明する。図28は、このプロジェクタの構成を示す
平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ
1100内部には、偏光照明装置1110がシステム光
軸PLに沿って配置している。この偏光照明装置111
0において、ランプ1112からの出射光は、リフレク
タ1114による反射で略平行な光束となって、第1の
インテグレータレンズ1120に入射する。これによ
り、ランプ1112からの出射光は、複数の中間光束に
分割される。この分割された中間光束は、第2のインテ
グレータレンズを光入射側に有する偏光変換素子113
0によって、偏光方向がほぼ揃った一種類の偏光光束
(s偏光光束)に変換されて、偏光照明装置1110か
ら出射されることとなる。
【0113】さて、偏光照明装置1110から出射され
たs偏光光束は、偏光ビームスプリッタ1140のs偏
光光束反射面1141によって反射される。この反射光
束のうち、青色光(B)の光束がダイクロイックミラー
1151の青色光反射層にて反射され、反射型の電気光
学装置100Bによって変調される。また、ダイクロイ
ックミラー1151の青色光反射層を透過した光束のう
ち、赤色光(R)の光束は、ダイクロイックミラー11
52の赤色光反射層にて反射され、反射型の電気光学装
置100Rによって変調される。一方、ダイクロイック
ミラー1151の青色光反射層を透過した光束のうち、
緑色光(G)の光束は、ダイクロイックミラー1152
の赤色光反射層を透過して、反射型の電気光学装置10
0Gによって変調される。
【0114】このようにして、電気光学装置100R、
100G、100Bによってそれぞれ色光変調された赤
色、緑色、青色の光は、ダイクロイックミラー115
2、1151、偏光ビームスプリッタ1140によって
順次合成された後、投写光学系1160によって、スク
リーン1170に投写されることとなる。なお、電気光
学装置100R、100Gおよび100Bには、ダイク
ロイックミラー1151、1152によって、R、G、
Bの各原色に対応する光束が入射するので、カラーフィ
ルタは必要ない。
【0115】<6−2:モバイル型コンピュータ>次
に、上記電気光学装置を、モバイル型のパーソナルコン
ピュータに適用した例について説明する。図29は、こ
のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図において、コンピュータ1200は、キーボード12
02を備えた本体部1204と、表示ユニット1206
とから構成されている。この表示ユニット1206は、
先に述べた電気光学装置100の前面にフロントライト
を付加することにより構成されている。
【0116】なお、この構成では、電気光学装置100
を反射直視型として用いることになるので、画素電極1
18において、反射光が様々な方向に散乱するように、
凹凸が形成される構成が望ましい。
【0117】<6−3:携帯電話>さらに、上記電気光
学装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図
30は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図に
おいて、携帯電話1300は、複数の操作ボタン130
2のほか、受話口1304、送話口1306とともに、
電気光学装置100を備えるものである。この電気光学
装置100にも、必要に応じてその前面にフロントライ
トが設けられる。また、この構成でも、電気光学装置1
00が反射直視型として用いられることになるので、画
素電極118に凹凸が形成される構成が望ましい。
【0118】なお、電子機器としては、図28〜図30
を参照して説明した他にも、液晶テレビや、ビューファ
インダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カー
ナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワー
ドプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、PO
S端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられ
る。そして、これらの各種電子機器に対して、実施形態
に係る電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
【0119】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ータ線に印加される信号が2値化されて、高品位な階調
表示が可能となる。また、簡易な構成で各種の液晶に対
応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係わる電気光学装置
の電気的な構成を示すブロック図である。
【図2】 第1実施形態に係わる電気光学パネルに用い
る画素110の詳細な構成を示す回路図である。り、
(a)、(b)、および(c)は、同電気光学装置にお
けるVon期間、Voff期間およびサブフィールドの概念
を説明するための図である。
【図3】 液晶の電圧実効値と相対透過率との関係を示
す図である。
【図4】 画像データDが3ビットである場合における
1フレームの分割の態様を示す図である。
【図5】 同電気光学装置におけるデータ線駆動回路1
40の構成を示すブロック図である。
【図6】 データ線駆動回路140のセレクタSLT1
における選択動作を示す真理値表である。
【図7】 画像データDと、ある画素110における画
素電極118への印加波形を示すタイミングチャートで
ある。
【図8】 走査線駆動回路130Aの構成を示すブロッ
ク図である。
【図9】 同電気光学装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【図10】 画素110への書き込み動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
【図11】 第2実施形態の液晶パネル100の主要部
を示すブロック図である。
【図12】 同実施形態の走査線駆動回路130Bの構
成を示す回路図である。
【図13】 同実施形態にかかる画素110の詳細な構
成を示す回路図である。
【図14】 同画素110への書き込み動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
【図15】 第3実施形態の液晶パネル100の主要部
を示すブロック図である。
【図16】 同実施形態の走査線駆動回路130Cの構
成を示す回路図である。
【図17】 同走査線駆動回路130Cの動作例を示す
タイミングチャートである。
【図18】 同実施形態にかかる画素110の詳細な構
成を示す回路図である。
【図19】 イネーブル信号がアクティブの場合におけ
る画素110への書き込み動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
【図20】 イネーブル信号が非アクティブの場合にお
ける画素110への書き込み動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【図21】 第4実施形態の液晶パネル100の主要部
を示すブロック図である。
【図22】 同実施形態の走査線駆動回路130Dの構
成を示す回路図である。
【図23】 同実施形態にかかる画素110の詳細な構
成を示す回路図である。
【図24】 イネーブル信号がアクティブの場合におけ
る画素110への書き込み動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
【図25】 イネーブル信号が非アクティブの場合にお
ける画素110への書き込み動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【図26】 同液晶パネル100の構造を示す平面図で
ある。
【図27】 同液晶パネル100の構造を示す断面図で
ある。
【図28】 同電気光学装置を適用した電子機器の一例
たるプロジェクタの構成を示す断面図である。
【図29】 同電気光学装置を適用した電子機器の一例
たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図であ
る。
【図30】 同電気光学装置を適用した電子機器の一例
たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
100……液晶パネル 110……画素 112N、112P……走査線 114……データ線 SL……容量線 118……画素電極 CS……蓄積容量 130A〜130D……走査線駆動回路 140……データ線駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H093 NA16 NC02 NC12 NC16 NC22 NC34 NC35 ND06 ND49 NE07 5C006 AF71 BB16 BC03 BC06 BC12 BC20 BF03 BF24 BF46 FA21 FA47 5C080 AA06 AA10 BB05 DD03 EE29 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のデータ線と、複数の走査線とを備
    え、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に
    対応して複数の画素が配列された電気光学パネルであっ
    て、 前記画素は、 画素電極と対向電極との間に形成される画素容量と、 一のデータ線と前記画素電極との間に設けられ、一の走
    査線に供給される走査信号に基づいて、当該データ線に
    供給されるデータ信号を前記画素容量に書き込む書込手
    段と、 前記画素電極の電圧を予め定められたリセット電圧にリ
    セットするリセット手段とを備えた電気光学パネル。
  2. 【請求項2】 前記データ信号の書き込みを許可する行
    を指示するイネーブル信号に基づいて、前記走査信号を
    前記複数の走査線のうち一部または全部に供給する走査
    手段を備えたことを特徴とする電気光学パネル。
  3. 【請求項3】 複数の容量線を備え、 前記画素は、前記画素電極と一方の端子が接続され、前
    記容量線と他方の端子が接続される蓄積容量を備え、 前記書込手段は、一の前記データ線と前記画素電極との
    間に設けられ、一の前記走査線に供給される走査信号に
    基づいて、オン・オフが制御される第1スイッチング素
    子を備え、 前記リセット手段は、前記画素電極と前記容量線との間
    に設けられた第2スイッチング素子を備えることを特徴
    とする請求項1に記載の電気光学パネル。
  4. 【請求項4】 前記第2スイッチング素子は、前記一の
    走査線と隣接する走査線に供給される走査信号に基づい
    て、オン・オフが制御されることを特徴とする請求項3
    に記載の電気光学パネル。
  5. 【請求項5】 複数のリセット線を備え、 前記第2スイッチング素子は、前記リセット線に供給さ
    れるリセット信号に基づいて、オン・オフが制御される
    ことを特徴とする請求項3に記載の電気光学パネル。
  6. 【請求項6】 複数の容量線を備え、 前記走査線は、2本で1組となって、各行の前記画素に
    走査信号と反転走査信号を供給し、 前記画素は、前記画素電極と一方の端子が接続され、前
    記容量線と他方の端子が接続される蓄積容量を備え、 前記書込手段は、一の前記データ線と前記画素電極との
    間に設けられ、ある組の走査信号に基づいて、オン・オ
    フが制御される第1Nチャネルトランジスタと、当該組
    の反転走査信号に基づいて、オン・オフが制御される第
    1Pチャネルトランジスタとを備え、 前記リセット手段は、前記画素電極と前記容量線との間
    に並列に設けられた第2Nチャネルトランジスタと第2
    Pチャネルトランジスタとを備えることを特徴とする請
    求項1に記載の電気光学パネル。
  7. 【請求項7】 前記第2Nチャネルトランジスタは、当
    該画素を含む行を選択する直前に選択する行に供給され
    る走査信号に基づいて、オン・オフが制御され、前記第
    2Pチャネルトランジスタは、当該走査信号に対応する
    反転走査信号に基づいてオン・オフが制御されることを
    特徴とする請求項6に記載の電気光学パネル。
  8. 【請求項8】 各行の画素にリセット信号と反転リセッ
    ト信号を供給するリセット線の組を複数備え、 前記第2Nチャネルトランジスタは、前記リセット信号
    に基づいて、オン・オフが制御され、前記第2Pチャネ
    ルトランジスタは、当該リセット信号に対応する反転リ
    セット信号に基づいてオン・オフが制御されることを特
    徴とする請求項6に記載の電気光学パネル。
  9. 【請求項9】 前記リセット電圧は前記対向電極の電圧
    と一致することを特徴とする請求項1乃至8のうちいず
    れか1項に記載した電気光学パネル。
  10. 【請求項10】 複数のデータ線と、複数の走査線と、
    複数のリセット線を備え、前記複数の走査線と前記複数
    のデータ線との交差に対応して複数の画素が配列された
    電気光学パネルに用いられ、選択すべき行を指定するア
    ドレス信号と前記データ線に供給されるデータ信号の書
    き込みを許可する行を指示するイネーブル信号とが外部
    から供給される走査線駆動回路であって、 各行に対応する単位回路を複数備え、 前記単位回路は、 前記アドレス信号をデコードしてデコード信号を出力す
    るデコーダと、 前記イネーブル信号と前記デコード信号とがともにアク
    ティブとなる期間においてアクティブとなるリセット信
    号を生成するリセット信号生成回路と、 前記リセット信号がアクティブから非アクティブに切り
    替わった後、ある期間だけアクティブとなる走査信号を
    生成する走査信号生成回路とを備えることを特徴とする
    走査線駆動回路。
  11. 【請求項11】 前記リセット信号生成回路は、 前記デコード信号がアクティブとなるタイミングで前記
    イネーブル信号をラッチして第1制御信号を生成する第
    1フリップフロップ回路と、 前記デコード信号と前記第1制御信号に基づいて前記リ
    セット信号を生成する第1生成回路とを備え、 前記走査信号生成回路は、 前記デコード信号がアクティブから非アクティブに切り
    替わるタイミングで前記第1制御信号をラッチし、その
    結果をある期間が経過した後にリセットする第2フリッ
    プフロップ回路と、 前記第2フリップフロップ回路の出力信号に基づいて前
    記走査信号を生成する第2生成回路とを備えることを特
    徴とする請求項10に記載の走査線駆動回路。
  12. 【請求項12】 前記リセット信号生成回路は、前記リ
    セット信号の他に前記リセット信号を反転した反転リセ
    ット信号を生成し、 前記走査信号生成回路は、前記走査信号の他に前記走査
    信号を反転した反転走査信号を生成することを特徴とす
    る請求項11に記載の走査線駆動回路。
  13. 【請求項13】 複数のデータ線と、複数の走査線と、
    前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応
    して配置された複数の画素とを有し、各画素は、画素電
    極と、前記画素電極に電圧を書き込む書込手段と、前記
    画素電極の電圧を予め定められたリセット電圧にリセッ
    トするリセット手段とを備える電気光学パネルの駆動方
    法であって、 前記リセット手段を用いて、前記画素電極の電圧を前記
    リセット電圧にリセットするリセット段階と、 前記走査線に走査信号を供給することによって前記書込
    手段を制御して、前記データ線を介して供給されるデー
    タ信号を前記画素電極に書き込む書込段階とを備えるこ
    とを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。
  14. 【請求項14】 前記書込段階は、一部の行に属する画
    素に対してのみ行う一方、他の行に属する画素について
    は、前記リセット手段を用いて、前記画素電極の電圧を
    前記リセット電圧に常時リセットすることを特徴とする
    請求項13に記載の電気光学パネルの駆動方法。
  15. 【請求項15】 請求項1乃至8のうちいずれか1項に
    記載した電気光学パネルを備えることを特徴とする電子
    機器。
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