JP2004233447A - 電気光学パネル及びその駆動方法、電気光学装置、並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成のデータ線選択回路を提供する。
【解決手段】データ線選択回路Ｕ１〜Ｕ１２０は、３個のスイッチ回路ＳＷＲＧ，ＳＷＢＲ，及びＳＷＧＢを備える。各スイッチ回路の一方の端子は入力端子に接続されており、他方の端子は各出力端子に各々接続されている。出力端子には２本を１組とするデータ線３の組が接続されている。走査線２は１行に２本が割り当てられており組を構成する。組を構成する一方の走査線２は組を構成する一方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲートと接続され、組を構成する他方の走査線２は組を構成する他方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲートと接続される。
【選択図】 図２
【解決手段】データ線選択回路Ｕ１〜Ｕ１２０は、３個のスイッチ回路ＳＷＲＧ，ＳＷＢＲ，及びＳＷＧＢを備える。各スイッチ回路の一方の端子は入力端子に接続されており、他方の端子は各出力端子に各々接続されている。出力端子には２本を１組とするデータ線３の組が接続されている。走査線２は１行に２本が割り当てられており組を構成する。組を構成する一方の走査線２は組を構成する一方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲートと接続され、組を構成する他方の走査線２は組を構成する他方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲートと接続される。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学パネル及びその駆動方法、電気光学装置、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学物質として液晶を用いる液晶パネルとしてアクティブマトリックス型のものがある。この液晶パネルは、複数の走査線と複数のデータ線を備え、データ線と走査線の交差に対応して、画素がマトリックス状に配置されている。画素は、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、「ＴＦＴ」と称する）、画素電極、液晶、及び画素電極と液晶を挟んで対向する対向電極を備える。走査線が順次選択されると、当該走査線に接続されているＴＦＴがオン状態となり、データ線に供給される画像信号が画素に取り込まれ、電荷が液晶容量に蓄積される。
【０００３】
液晶パネルの駆動回路は、データ線や走査線などに、画像信号や走査信号を所定タイミングで供給するための走査線駆動回路や画像信号出力回路などから構成されている。このような画像信号出力回路として、ｎ本のデータ線毎に画像信号を生成するものがある。そして、特許文献１には、ｎ本のデータ線毎にｎ対１のマルチプレクサを各々設け１本のデータ線を選択することによって画像信号を各データ線に供給する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平３−７４８３９号公報（第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマルチプレクサは、１つのデータ線にスイッチを介して他のデータ線が接続されるから、ｎ−１個のスイッチが必要となる。また、各スイッチを制御するためにｎ−１本の制御線を液晶パネルに形成する必要がある。このため、従来の技術には、マルチプレクサを構成するスイッチの数が多く、さらに、制御線の本数が多いといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、マルチプレクサを構成するスイッチ数、及び制御線の本数を低減させた電気光学パネル等を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学パネルは、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極とを備えるものであって、前記走査線は２本で１組となっており、前記データ線は２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方のデータ線に接続される前記スイッチング素子の制御端子と接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方のデータ線に接続される前記スイッチング素子の制御端子と接続され、画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線の各組と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、データ線選択回路の各出力端子には２本のデータ線が接続されることになるが、このうち一方のデータ線に接続されるスイッチング素子は一方の走査線によって接続状態が制御され、他方のデータ線に接続されるスイッチング素子は他方の走査線によって接続状態が制御される。従って、各スイッチング素子を介して画像信号を書き込むことが可能である。データ線選択回路の出力端子数はデータ線数の半分で済むので、その回路構成を簡単なものにすることができる。なお、スイッチング素子は、例えば、ＴＦＴなどによって構成することができる。また、電気光学物質は、電気的に透過率を調整可能な液晶の他、電気的に発光量を調整可能なエレクトロルミネッセンス素子が含まれる。
【０００９】
また、本発明に係る他の電気光学パネルは、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極とを備えるものであって、前記各データ線には、行方向に隣接する２個の前記スイッチング素子の組が各々接続されており、前記走査線は列方向に隣接する２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方の前記スイッチング素子の制御端子と接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方の前記スイッチング素子の制御端子と接続され、画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、各データ線には、行方向に隣接する２個のスイッチング素子の組が各々接続されているが、そのうち一方のスイッチング素子は一方の走査線によってオン・オフが制御され、他方のスイッチング素子は他方の走査線によってオン・オフが制御される。従って、各スイッチング素子を介して画像信号を書き込むことが可能である。また、データ線の本数自体を半減させることができ、これに伴ってデータ線選択回路の数を大幅に低減することが可能となる。
【００１１】
上述した電気光学パネルにおいて、前記データ線選択回路は、前記入力端子と前記複数の出力端子との間に各々設けられた複数のスイッチ回路を備えることが好ましい。この場合には、出力端子数の減少又はデータ線選択回路の数の削減に伴って、パネル全体として用いられるスイッチ回路の数を大幅に減らすことが可能となる。
【００１２】
また、上述した電気光学パネルにおいて、前記データ線選択回路は、前記複数の出力端子の一つと前記入力端子とを接続する配線と、他の出力端子と前記入力端子との間に各々設けられた一又は複数のスイッチ回路とを備えることが好ましい。この場合にはスイッチ回路の数をより一層削減することができる。
【００１３】
さらに、前記選択信号は前記各スイッチ回路のオン・オフを制御する各制御信号を含み、前記各データ線選択回路に前記各制御信号を供給する各制御線を備えたとことを特徴とする。この場合には、スイッチ回路の数に応じた制御線を電気光学パネルに形成する必要があるが、スイッチ回路の削減に伴って制御線の数も削減することができる。
【００１４】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、水平走査期間毎に前記走査線の組を順次選択し、当該水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択し、後半期間に当該組を構成する他方の走査線を選択する走査線駆動回路とを備えることを特徴とする。この場合には、１水平走査期間中に２本の走査線が順次選択されることになる。
【００１５】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記複数のスイッチ回路をオフ状態とする前記選択信号を生成して前記各データ線選択回路に供給する制御回路と、を備えることが好ましい。この場合には、対向電極電位の遷移期間において、各データ線はフローティング状態になるので、対向電極とデータ線との間で発生する容量性負荷を概ね零にすることができ、対向電極の駆動に要する消費電力を削減することができる。また、遷移期間を短縮することができ、その短縮分を画像信号の書き込み期間に割り当てることもできる。
【００１６】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、前記各データ線選択回路の各入力端子へ前記画像信号を各々供給するとともに、前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記データ線選択回路の前記入力端子をハイインピーダンス状態とする画像信号出力回路とを備えることが好ましい。この場合には、データ線選択回路の入力端子がハイインピーダンス状態となるから、データ線選択回路中に入力端子と所定の出力端子とを短絡する配線が存在しても、対向電極電位の遷移期間において、各データ線を各データ線はフローティング状態になる。従って、当該遷移期間において対向電極とデータ線との間で発生する容量性負荷を概ね零にすることができ、対向電極の駆動に要する消費電力を削減することができる。また、遷移期間を短縮することができ、その短縮分を画像信号の書き込み期間に割り当てることもできる。
【００１７】
次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学パネルを備えたことを特徴とするものであり、例えば、ビデオカメラに用いられるビューファインダ、携帯電話機、ノート型コンピュータ、ビデオプロジェクタ等が該当する。
【００１８】
次に、本発明に係る電気光学パネルの駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、画像信号が供給される１個の入力端子と２本で１組となる前記データ線の各組と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路とを備える電気光学パネルを駆動する方法であって、前記走査線は２本で１組となっており、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択して組を構成する一方のデータ線に接続される前記スイッチング素子をオン状態にし、当該水平走査期間の後半期間に組を構成する他方の走査線を選択して組を構成する他方のデータ線に接続される前記スイッチング素子をオン状態にし、前記水平走査期間の前半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して画像信号を前記一方のデータ線に各々供給し、前記水平走査期間の後半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記画像信号を前記他方のデータ線に各々供給するように、前記選択信号を前記各データ線選択回路に供給することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、２本のデータ線が接続されることになるが、このうち２本のデータ線で構成される組のうち一方のデータ線に接続されるスイッチング素子は一方の走査線によって接続状態が制御され、他方のデータ線に接続されるスイッチング素子は他方の走査線によって接続状態が制御される。従って、データ線数の半分の出力端子数を有するデータ線選択回路を用いて、画像信号を所望の画素電極に引加することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る他の電気光学パネルの駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線と各々接続される複数の出力端子とを有するとともに選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路とを備え、前記各データ線には行方向に隣接する２個の前記スイッチング素子の組が各々接続される電気光学パネルを駆動する方法であって、前記走査線は列方向に隣接する２本で１組となっており、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択して組を構成する一方の前記スイッチング素子をオン状態にし、当該水平走査期間の後半期間に組を構成する他方の走査線を選択して組を構成する他方の前記スイッチング素子をオン状態にし、前記水平走査期間の前半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記一方の前記スイッチング素子に供給すべき画像信号を前記データ線に供給し、前記水平走査期間の後半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記他方の前記スイッチング素子に供給すべき画像信号を前記データ線に供給するように、前記選択信号を前記各データ線選択回路に供給することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、各データ線には、行方向に隣接する２個のスイッチング素子の組が各々接続されているが、そのうち一方のスイッチング素子は一方の走査線によってオン・オフが制御され、他方のスイッチング素子は他方の走査線によってオン・オフが制御される。従って、各スイッチング素子を介して画像信号を書き込むことが可能である。
【００２２】
ここで、上述した電気光学パネルの駆動方法は、前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記各データ線選択回路の出力端子をハイインピーダンス状態とすることが好ましい。この場合には、対向電極電位の遷移期間において、各データ線はフローティング状態になるので、対向電極とデータ線との間で発生する容量性負荷を概ね零にすることができ、対向電極の駆動に要する消費電力を削減することができる。また、遷移期間を短縮することができ、その短縮分を画像信号の書き込み期間に割り当てることもできる。なお、データ線選択回路の出力端子をハイインピーダンス状態とすることには、その入力端子がハイインピーダンス状態になること、及びデータ線選択回路が入力端子と各出力端子との間に各々スイッチ回路を備える場合には、各スイッチ回路をオフ状態にすることが含まれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１：液晶装置の全体構成＞
まず、本発明に係る電気光学装置として、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置を一例にとって説明する。液晶装置は、主要部として液晶パネルＡＡを備える。液晶パネルＡＡは、スイッチング素子としてＴＦＴを形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶が挟持されている。
【００２４】
図１は実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶装置は、液晶パネルＡＡ、走査線駆動回路１００、画像信号出力回路２００、タイミング発生回路３００および画像処理回路４００を備える。液晶パネルＡＡは、その素子基板上に画像表示領域Ａ、データ線選択回路群５００、及び制御線Ｌ１〜Ｌ３を備える。データ線選択回路群５００はＴＦＴにより構成されており、画像表示領域ＡにおけるＴＦＴと同一のプロセスで同時に形成される。
【００２５】
この液晶装置に供給される入力画像データＤｉｎは、例えば、３ビットパラレルの形式である。タイミング発生回路３００は、入力画像データＤに同期してＹクロック信号ＹＣＫ、反転Ｙクロック信号ＹＣＫＢ、及びＹ転送開始パルスＤＹを生成して、走査線駆動回路１００に供給する。また、タイミング発生回路３００は、入力画像データＤｉｎに同期してＸクロック信号ＸＣＫ、反転Ｘクロック信号ＸＣＫＢ、及びＸ転送開始パルスＤＸを生成して、画像信号出力回路２００に供給する。さらに、タイミング発生回路３００は、画像処理回路４００を制御する各種のタイミング信号を生成し、これを出力する。
【００２６】
ここで、Ｙクロック信号ＹＣＫは１周期が２水平走査期間の信号であり、反転Ｙクロック信号ＹＣＫＢはＹクロック信号ＹＣＫを反転したものである。Ｘクロック信号ＸＣＫは、所定周期の信号であり、その１周期がデータ線３の選択期間の２倍となっている。反転Ｘクロック信号ＸＣＫＢはＸクロック信号ＸＣＫを反転したものである。また、Ｙ転送開始パルスＤＹは走査線２の選択開始を指示するパルスであり、一方、Ｘ転送開始パルスＤＸはデータ線３の選択開始を指示するパルスである。
【００２７】
画像処理回路３００は、入力画像データＤｉｎに、液晶パネルＡＡの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施して出力画像データＤｏｕｔを生成し、これを画像信号出力回路２００に供給する。画像信号出力回路２００は、１２０個の出力端子を有し、各出力端子から画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０を出力する。各画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０には６本のデータ線３に供給すべき信号が含まれる。
【００２８】
＜１−２：液晶パネルの構成＞
図２に、液晶パネルＡＡの電気的構成を示す。この図に示すように画像表示領域Ａには、２本を１組とする走査線２が３２０組、Ｘ方向に沿って平行に形成されている。また、画像表示領域Ａには、６本を１組とするデータ線３が１２０組、Ｙ方向に沿って平行に形成されている。走査線２とデータ線３との交差付近においては、ＴＦＴ５０のゲートが走査線２に接続される一方、ＴＦＴ５０のソースがデータ線３に接続されるとともに、ＴＦＴ５０のドレインが画素電極６に接続される。そして、各画素は、画素電極６と、対向基板に形成される対向電極（後述する）と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される。この結果、走査線２とデータ線３との各交差に対応して、画素はマトリクス状に配列されることとなる。
【００２９】
この例の画素は、Ｙ方向に沿って、赤（Ｒ）を表示する画素、緑（Ｇ）を表示する画素、及び青（Ｂ）を表示する画素がストライプ状に配列されている。以下の説明では、個々の画素をサブ画素Ｐｓと称し、Ｒ画素Ｐｓｒ、Ｇ画素Ｐｓｇ、及びＢ画素Ｐｓｂの組をメイン画素Ｐｍと称する。画像表示領域Ａには、Ｘ方向に２４０個のメイン画素Ｐｍが配列され、Ｙ方向に３２０個のメイン画素Ｐｍが配列されている。なお、図２に示す例では、作図の都合上、各サブ画素を正方形で示してあるが、実際の液晶パネルＡＡにおいては、メイン画素Ｐｍの形状が正方形となるにように各サブ画素Ｐｓの形状は縦長となっている。
【００３０】
そして、各行に配列されるサブ画素Ｐｓは１サブ画素Ｐｓおきに２本の走査線２と交互に接続されている。例えば、左上隅のメイン画素Ｐｍ（Ｐｍ１とする）及びその右隣のメイン画素Ｐｍ（Ｐｍ２とする）に着目すると、第１番目の走査線２−１Ａには、メイン画素Ｐｍ１のＲ画素Ｐｓｒ及びＢ画素Ｐｓｂ、並びにメイン画素Ｐｍ２の及びＧ画素Ｐｓｇが接続されている。一方、第２番目の走査線２−１Ｂには、メイン画素Ｐｍ１のＧ画素Ｐｓｇ、並びにメイン画素Ｐｍ２のＲ画素Ｐｓｒ及びＢ画素Ｐｓｂが接続されている。つまり、１行当たり２本の走査線２が形成され、画像表示領域Ａ全体としては、６４０本の走査線２が形成されている。また、データ線３は各列に１本形成され、画像表示領域Ａ全体としては、７２０本のデータ線３が形成されている。
【００３１】
次に、データ線選択回路群５００は、１２０個のマルチプレクサ（データ線選択回路）Ｕ１〜Ｕ１２０を備える。各マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０は、１個の入力端子、３個の出力端子、並びに３個のスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢを各々有する。そして、各出力端子が２本のデータ線３に各々接続されている。出力端子に接続される２本のデータ線３は組を構成する。そして、各出力端子とスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢの一方の端子が接続されている。例えば、マルチプレクサＵ１において、スイッチ回路ＳＷＲＧは第１番目及び第２番目のデータ線３の組に、スイッチ回路ＳＷＢＲは第３番目及び第４番目のデータ線３の組に、スイッチ回路ＳＷＧＢは第５番目及び第６番目データ線３の組に、各々接続される。即ち、６本のデータ線３毎に１個のマルチプレクサが設けられている。なお、以下の説明においては、各マルチプレクサと接続される６本のデータ線３のうち、左から見て第１番目のデータ線３に対応するＲ画素をＰｓｒ１、第２番目のデータ線３に対応するＧ画素をＰｓｇ１、第３番目のデータ線３に対応するＢ画素をＰｓｂ１、第４番目のデータ線３に対応するＲ画素をＰｓｒ２、第５番目のデータ線３に対応するＧ画素をＰｓｇ２、第６番目のデータ線３に対応するＢ画素をＰｓｂ２と称する。
【００３２】
スイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢは、制御線Ｌ１〜Ｌ３を介して供給される選択信号ＲＧＳＥ、ＢＲＳＥ及びＧＢＳＥによってオン・オフが制御される。また、各スイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢにおいて、データ線３と反対側の端子はマルチプレクサの入力端子と各々接続される。この入力端子には、画像信号が供給される。ここで、各画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０は、６本のデータ線３に供給すべき信号が時分割多重されたものであり、これらがスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢによってサンプリングされ、データ線信号Ｘ１〜Ｘ７２０として各データ線３に供給される。
【００３３】
ところで、本実施形態においては、２本で１組のデータ線３が各マルチプレクサの各出力端子に接続されているから、組を構成するデータ線３の電位は同一となる。従って、データ線３の電位をサブ画素Ｐｓに取り込む期間を異ならせる必要がある。このため、走査線２は列方向に隣接する２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線２は組を構成する一方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲート（制御端子）と接続され、組を構成する他方の走査線２は組を構成する他方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲートと接続されている。
【００３４】
＜１−３：液晶パネルの駆動＞
図３に、液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートを示す。この図に示すように、対向電極の電位であるコモン電位は、２水平走査期間を１周期として、１水平走査期間毎に高電位と低電位との間で切り替わる。
【００３５】
１水平走査期間は、分割された７つの期間からなる。画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０の信号レベルは、期間ＴＲ１においてＲ画素Ｐｓｒ１に供給すべき信号レベル、期間ＴＢ１においてＢ画素Ｐｓｂ１に供給すべき信号レベル、期間ＴＧ２においてＧ画素Ｐｓｇ２に供給すべき信号レベル、期間ＴＧ１においてＧ画素Ｐｓｇ１に供給すべき信号レベル、期間ＴＲ２においてＲ画素Ｐｓｒ２に供給すべき信号レベル、期間ＴＢ２においてＢ画素Ｐｓｂ２に供給すべき信号レベルとなる。また、期間ＩＮＶ中にコモン電位が切り替わる。
【００３６】
期間ＩＮＶにおいては、総ての選択信号ＲＧＳＥ、ＢＲＳＥ、及びＧＢＳＥが非アクティブ（ローレベル）となっているから、総てのスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ、及びＳＷＧＢがオフ状態となる。従って、コモン電位が低電位と高電位との間で遷移する反転期間において、対向電極１５８とデータ線３との間の寄生容量を概ね零とすることができる。このため、対向電極１５８の容量性負荷が低減するから、対向電極１５８を駆動する駆動回路の消費電力を低減することができる。くわえて、コモン電位の電位応答が速くなり反転期間の短縮をさせることができる。反転期間の短縮分は画像信号の書き込み時間に割り当てることが可能である。
【００３７】
第ｎ番目の行に対応する１対の走査線２−ｎＡ及び走査線２−ｎＢに供給される走査信号をＧｎＡ及びＧｎＢとし、第ｎ＋１番目の行に対応する１対の走査線２−ｎ＋１Ａ及び走査線２−ｎ＋１Ｂに供給される走査信号をＧｎ＋１Ａ及びＧｎ＋１Ｂとする。走査線２−ｎＡ及び走査線２−ｎＢは組を構成し、走査線２−ｎＡが一方の走査線に走査線２−ｎＢが他方の走査線に相当する。
【００３８】
この場合、ｎ番目の水平走査期間の前半において、走査信号ＧｎＡがアクティブとなり、その後半において走査信号ＧｎＢがアクティブとなる。ｎ番目の水平走査期間の前半においては走査線２−ｎＡが選択状態となり、Ｒ画素Ｐｓｒ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１、及びＧ画素Ｐｓｇ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＲ１において選択信号ＲＧＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｒ１がサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ１に書き込まれる。次に、期間ＴＢ１において選択信号ＢＲＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｂ１がサンプリングされてＢ画素Ｐｓｂ１に書き込まれる。次に、期間ＴＧ２において選択信号ＧＢＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｇ２がサンプリングされてＧ画素Ｐｓｇ２に書き込まれる。
【００３９】
ｎ番目の水平走査期間の後半においては走査線２−ｎＢが選択状態となり、Ｇ画素Ｐｓｇ１、Ｒ画素Ｐｓｒ２、及びＢ画素Ｐｓｂ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＧ１において選択信号ＲＧＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｇ１がサンプリングされてＧ画素Ｐｓｇ１に書き込まれる。次に、期間ＴＲ２において選択信号ＢＲＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｒ２がサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ２に書き込まれる。次に、期間ＴＢ２において選択信号ＧＢＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｂ２がサンプリングされてＢ画素Ｐｓｂ２に書き込まれる。そして、ｎ＋１番目の水平走査期間においてもｎ番目の水平走査期間と同様にデータ線３の選択及び画像信号のサンプリングが実行される。
【００４０】
換言すれば、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線３を選択し、その後半期間に組を構成する他方の走査線３を選択する。また、前半期間においてマルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０の入力端子と複数の出力端子とを順次接続して画像信号を一方のデータ線２に各々供給し、後半期間において入力端子と複数の出力端子とを順次接続して画像信号を他方のデータ線２に各々供給する。つまり、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０において水平走査期間中に各出力端子を順次選択する動作が２回実行され、最初の動作時に一方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれ、次の動作時に他方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれる。
【００４１】
このように本実施形態においては、各マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０の各出力端子には２本のデータ線３の組が接続されるから、マルチプレクサの出力端子数はデータ線数の半分で済む。このため、スイッチ回路の数を大幅に減らすことができ、さらに、スイッチ回路を制御するための制御線の本数を減らすことができる。
【００４２】
＜１−４：液晶パネルの構成例＞
次に、上述した電気的構成に係る液晶パネルの全体構成について図４及び図５を参照して説明する。ここで、図４は、液晶パネルＡＡの構成を示す斜視図であり、図５は、図４におけるＺ−Ｚ’線断面図である。
【００４３】
これらの図に示されるように、液晶パネルＡＡは、画素電極６等が形成されたガラスや半導体等の素子基板１５１と、共通電極１５８等が形成されたガラス等の透明な対向基板１５２とを、スペーサ１５３が混入されたシール材１５４によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１５５を封入した構造となっている。なお、シール材１５４は、対向基板１５２の基板周辺に沿って形成されるが、液晶１５５を封入するために一部が開口している。このため、液晶１５５の封入後に、その開口部分が封止材１５６によって封止されている。
【００４４】
ここで、素子基板１５１の対向面であって、シール材１５４の外側一辺においては、複数の接続電極１５７が形成されて、画像信号出力回路５００からの画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０や各種信号を入力する構成となっている。画像信号出力回路２００、走査線駆動回路１００等の周辺回路は、例えば、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いてフィルムに実装されているが、駆動用ＩＣチップを、素子基板１５１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１５１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、さらには、素子基板１５１上に形成してもよい。
【００４５】
対向基板１５２の共通電極１５８は、素子基板１５１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１５１との電気的導通が図られている。そして、導通材を介してコモン電位ＶＣＯＭが供給されるようになっている。ほかに、対向基板１５２には、液晶パネルＡＡ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ＡＡ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１５２に設けられる。
【００４６】
くわえて、素子基板１５１および対向基板１５２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１５５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。
【００４７】
＜２．第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る液晶パネルＡＡの回路図である。第２実施形態に係る液晶装置は、データ線選択回路２００のマルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０においてスイッチ回路ＳＷＧＢを省略した点及び制御線Ｌ３を省略した点を除いて、第１実施形態の液晶装置と同様に構成されている。この場合、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔは配線Ｌによって接続される。
【００４８】
図７に、第２実施形態に係る液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートを示す。ｎ番目の水平走査期間の前半において走査信号ＧｎＡがアクティブとなると、走査線２−ｎＡが選択状態となり、Ｒ画素Ｐｓｒ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１、及びＧ画素Ｐｓｇ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＲ１において画像信号Ｒ１がスイッチ回路ＳＷＲＧによってサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ１に書き込まれ、次に、期間ＴＢ１において画像信号Ｂ１がスイッチ回路ＳＷＢＲによってサンプリングされてＢ画素Ｐｓｂ１に書き込まれる。
【００４９】
そして、期間ＴＧ２においては、スイッチ回路ＳＷＲＧ及びスイッチ回路ＳＷＢＲがオフ状態となる。一方、当該期間において画像信号Ｇ２が、図６に示すデータ線３ｇ及び３ｂに供給される。このとき、走査線２−ｎＡは選択状態にある一方、走査線２−ｎＢは非選択状態である。従って、Ｇ画素Ｐｓｇ２に画像信号Ｇ２が書き込まれる。そして、図７に示す走査信号ＧｎＡがハイレベルからローレベルに遷移すると、Ｇ画素Ｐｓｇ２のＴＦＴ５０がオン状態からオフ状態に移行してＧ画素Ｐｓｇ２への書き込みが確定する。
【００５０】
ｎ番目の水平走査期間の後半において走査信号ＧｎＢがアクティブとなると、走査線２−ｎＢが選択状態となり、Ｇ画素Ｐｓｇ１、Ｒ画素Ｐｓｒ２、及びＢ画素Ｐｓｂ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＧ１において選択信号ＲＧＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｇ１がサンプリングされてＧ画素Ｐｓｇ１に書き込まれる。次に、期間ＴＲ２において選択信号ＢＲＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｒ２がサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ２に書き込まれる。
【００５１】
そして、期間ＴＢ２においては、スイッチ回路ＳＷＲＧ及びスイッチ回路ＳＷＢＲがオフ状態となる。一方、当該期間において画像信号Ｂ２が、図６に示すデータ線３ｇ及び３ｂに供給される。このとき、走査線２−ｎＢは選択状態にある一方、走査線２−ｎＡは非選択状態である。従って、Ｂ画素Ｐｓｂ２に画像信号Ｂ２が書き込まれる。そして、図７に示す走査信号ＧｎＢがハイレベルからローレベルに遷移すると、Ｂ画素Ｐｓｂ２のＴＦＴ５０がオン状態からオフ状態に移行してＢ画素Ｐｓｂ２への書き込みが確定する。
【００５２】
このように本実施形態においては、走査信号の立ち下がり波形を利用して、Ｇ画素Ｐｓｇ２及びＢ画素Ｐｓｂ２に書き込む画像信号Ｇ２及びＢ２を確定させたので、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０を構成するスイッチ回路の数をより一層低減することができ、さらに、制御線の本数をより一層減らすことができる。
【００５３】
＜３．第３実施形態＞
図８に、第３実施形態に係る液晶パネルＡＡ及びその周辺回路のブロック図を示す。第３実施形態に係る液晶装置は、画像信号出力回路２００の内部構成を除いて、第２実施形態の液晶装置と同様に構成されている。第２実施形態に係る画像信号出力回路２００は、１２０個の出力端子を備え、画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０をローインピーダンスで出力するものであった。これに対して、第３実施形態の画像信号出力回路２００は、各出力端子は出力スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２０を介して画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０をデータ線選択回路群５００に出力する。そして、出力スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２０はコモン電位が切り替わる期間においてオフ状態となり、各出力端子がハイインピーダンス状態となるようになっている。
【００５４】
図９に第３実施形態に係る液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートを示す。この図に示すように期間ＩＮＶにおいて画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０は禁止され、各出力端子はハイインピーダンス（禁止）となる。すなわち、当該期間において、液晶パネルＡＡに形成された総てのデータ線３がフローティング状態となる。よって、コモン電位が低電位から高電位へと遷移する反転期間において、対向電極１５８とデータ線３との間の寄生容量を概ね零とすることができる。このため、対向電極１５８の容量性負荷が低減するから、対向電極１５８を駆動する駆動回路の消費電力を低減することができる。くわえて、コモン電位の電位応答が速くなり反転期間の短縮をさせることができる。反転期間の短縮分は画像信号の書き込み時間に割り当てることが可能である。
【００５５】
＜４．応用例＞
＜４−１：データ線の共有＞
上述した各実施形態においては、各行に配置される各サブ画素Ｐｓ毎にデータ線３を形成した。しかしながら、Ｒ画素Ｐｓｒ１とＧ画素Ｐｓｇ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１とＲ画素Ｐｓｒ２、及びＧ画素Ｐｓｇ２とＢ画素Ｐｓｂ２への書き込みは、各々同時に実行されることはない。そこで、Ｒ画素Ｐｓｒ１とＧ画素Ｐｓｇ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１とＲ画素Ｐｓｒ２、及びＧ画素Ｐｓｇ２とＢ画素Ｐｓｂ２の各々でデータ線３を共有してもよい。
【００５６】
図１０は第１実施形態の液晶パネルにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルのブロック図であり、図１１は第２実施形態の液晶パネルにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルのブロック図であり、図１２は第３実施形態の液晶パネル及び周辺回路にデータ線３の共有化を適用した液晶パネルのブロック図である。
【００５７】
これらの図に示すように、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０を構成する各スイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ、及びＳＷＧＢには、各々１本のデータ線３が接続されており、データ線３の共有化が図れている。具体的には、各データ線２には、行方向に隣接する２個のＴＦＴ５０の組が各々接続されている。また、走査線３は列方向に隣接する２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方のＴＦＴ５０のゲートと接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方のＴＦＴ５０のゲートと接続されている。なお、各構成のタイミングチャートは上述した各実施形態で説明した図３、７及び図９と同様であるので、その詳細な説明は省略するが、動作の概要は以下の通りである。
【００５８】
まず、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線３を選択し、その後半期間に組を構成する他方の走査線３を選択する。また、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０では、水平走査期間の前半期間において入力端子と複数の出力端子とを順次接続して一方のＴＦＴ５０に供給すべき画像信号をデータ線２に供給し、その後半期間において入力端子と複数の出力端子とを順次接続して他方のＴＦＴ５０に供給すべき画像信号を同じデータ線２に供給する。つまり、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０において水平走査期間中に各出力端子を順次選択する動作が２回実行され、最初の動作時に一方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれ、次の動作時に他方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれる。
【００５９】
このようにデータ線３を共有化することによって、配線の交差部が減り回路のレイアウトが容易になる。また、サブ画素Ｐｓへの書き込み動作がないデータ線３へ電圧を書き込むといった無駄がなくなり、画像信号出力回路２００の消費電力を大幅に低減させることができる。
【００６０】
＜４−２：素子基板の構成など＞
上述した各実施形態においては、液晶パネルＡＡの素子基板１５１をガラス等の透明な絶縁性基板により構成して、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にソース、ドレイン、チャネルが形成されたＴＦＴによって、画素のスイッチング素子（ＴＦＴ５０）を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【００６１】
例えば、素子基板１５１を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や各種の回路の素子を構成しても良い。このように素子基板１５１を半導体基板により構成する場合には、透過型の表示パネルとして用いることができないため、画素電極６をアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板１５１を透明基板として、画素電極６を反射型にしても良い。
【００６２】
また、本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置として説明したが、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。
【００６３】
＜４−３：電子機器＞
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
＜４−３−１：プロジェクタ＞
まず、この液晶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１３は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００６４】
この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００６５】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶パネルＡＡと同等であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００６６】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００６７】
なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００６８】
＜４−３−２：モバイル型コンピュータ＞
次に、この液晶パネルを、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１４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１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶パネル１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
【００６９】
＜４−３−３：携帯電話＞
さらに、この液晶パネルを、携帯電話に適用した例について説明する。図１５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１３０２とともに、反射型の液晶パネル１００５を備えるものである。この反射型の液晶パネル１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【００７０】
なお、図１３〜図１５を参照して説明した電子機器の他にも、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、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】同装置に用いる液晶パネルＡＡの電気的構成を示す回路図である。
【図３】同液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートである。
【図４】同液晶パネルＡＡの構造を説明するための斜視図である。
【図５】同液晶パネルＡＡの構造を説明するための一部断面図である。
【図６】第２実施形態に用いる液晶パネルＡＡの電気的構成を示す回路図である。
【図７】同液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートである。
【図８】第３実施形態に用いる液晶パネルＡＡの電気的構成及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図９】同液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートである。
【図１０】第１実施形態の液晶パネルＡＡにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルの応用例の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態の液晶パネルにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルの応用例の構成を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態の液晶パネル及び周辺回路にデータ線３の共有化を適用した液晶パネルの応用例の構成を示すブロック図である。
【図１３】同液晶装置を適用した電子機器の一例たるビデオプロジェクタの断面図である。
【図１４】同液晶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１５】同液晶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】
２…走査線
３…データ線
６…画素電極
５０…ＴＦＴ
１００…走査線駆動回路
２００…画像信号出力回路
５００…データ線選択回路群
Ｕ１〜Ｕ１２０…データ線選択回路
Ｌ１〜Ｌ３…制御線
ＳＷＲＧ，ＳＷＢＲ，ＳＷＧＢ…スイッチ回路
ＲＧＳＥ、ＢＲＳＥ、ＧＢＳＥ…選択信号
ＳＷ１〜ＳＷ１２０…スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学パネル及びその駆動方法、電気光学装置、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学物質として液晶を用いる液晶パネルとしてアクティブマトリックス型のものがある。この液晶パネルは、複数の走査線と複数のデータ線を備え、データ線と走査線の交差に対応して、画素がマトリックス状に配置されている。画素は、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、「ＴＦＴ」と称する）、画素電極、液晶、及び画素電極と液晶を挟んで対向する対向電極を備える。走査線が順次選択されると、当該走査線に接続されているＴＦＴがオン状態となり、データ線に供給される画像信号が画素に取り込まれ、電荷が液晶容量に蓄積される。
【０００３】
液晶パネルの駆動回路は、データ線や走査線などに、画像信号や走査信号を所定タイミングで供給するための走査線駆動回路や画像信号出力回路などから構成されている。このような画像信号出力回路として、ｎ本のデータ線毎に画像信号を生成するものがある。そして、特許文献１には、ｎ本のデータ線毎にｎ対１のマルチプレクサを各々設け１本のデータ線を選択することによって画像信号を各データ線に供給する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平３−７４８３９号公報（第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマルチプレクサは、１つのデータ線にスイッチを介して他のデータ線が接続されるから、ｎ−１個のスイッチが必要となる。また、各スイッチを制御するためにｎ−１本の制御線を液晶パネルに形成する必要がある。このため、従来の技術には、マルチプレクサを構成するスイッチの数が多く、さらに、制御線の本数が多いといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、マルチプレクサを構成するスイッチ数、及び制御線の本数を低減させた電気光学パネル等を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学パネルは、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極とを備えるものであって、前記走査線は２本で１組となっており、前記データ線は２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方のデータ線に接続される前記スイッチング素子の制御端子と接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方のデータ線に接続される前記スイッチング素子の制御端子と接続され、画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線の各組と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、データ線選択回路の各出力端子には２本のデータ線が接続されることになるが、このうち一方のデータ線に接続されるスイッチング素子は一方の走査線によって接続状態が制御され、他方のデータ線に接続されるスイッチング素子は他方の走査線によって接続状態が制御される。従って、各スイッチング素子を介して画像信号を書き込むことが可能である。データ線選択回路の出力端子数はデータ線数の半分で済むので、その回路構成を簡単なものにすることができる。なお、スイッチング素子は、例えば、ＴＦＴなどによって構成することができる。また、電気光学物質は、電気的に透過率を調整可能な液晶の他、電気的に発光量を調整可能なエレクトロルミネッセンス素子が含まれる。
【０００９】
また、本発明に係る他の電気光学パネルは、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極とを備えるものであって、前記各データ線には、行方向に隣接する２個の前記スイッチング素子の組が各々接続されており、前記走査線は列方向に隣接する２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方の前記スイッチング素子の制御端子と接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方の前記スイッチング素子の制御端子と接続され、画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、各データ線には、行方向に隣接する２個のスイッチング素子の組が各々接続されているが、そのうち一方のスイッチング素子は一方の走査線によってオン・オフが制御され、他方のスイッチング素子は他方の走査線によってオン・オフが制御される。従って、各スイッチング素子を介して画像信号を書き込むことが可能である。また、データ線の本数自体を半減させることができ、これに伴ってデータ線選択回路の数を大幅に低減することが可能となる。
【００１１】
上述した電気光学パネルにおいて、前記データ線選択回路は、前記入力端子と前記複数の出力端子との間に各々設けられた複数のスイッチ回路を備えることが好ましい。この場合には、出力端子数の減少又はデータ線選択回路の数の削減に伴って、パネル全体として用いられるスイッチ回路の数を大幅に減らすことが可能となる。
【００１２】
また、上述した電気光学パネルにおいて、前記データ線選択回路は、前記複数の出力端子の一つと前記入力端子とを接続する配線と、他の出力端子と前記入力端子との間に各々設けられた一又は複数のスイッチ回路とを備えることが好ましい。この場合にはスイッチ回路の数をより一層削減することができる。
【００１３】
さらに、前記選択信号は前記各スイッチ回路のオン・オフを制御する各制御信号を含み、前記各データ線選択回路に前記各制御信号を供給する各制御線を備えたとことを特徴とする。この場合には、スイッチ回路の数に応じた制御線を電気光学パネルに形成する必要があるが、スイッチ回路の削減に伴って制御線の数も削減することができる。
【００１４】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、水平走査期間毎に前記走査線の組を順次選択し、当該水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択し、後半期間に当該組を構成する他方の走査線を選択する走査線駆動回路とを備えることを特徴とする。この場合には、１水平走査期間中に２本の走査線が順次選択されることになる。
【００１５】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記複数のスイッチ回路をオフ状態とする前記選択信号を生成して前記各データ線選択回路に供給する制御回路と、を備えることが好ましい。この場合には、対向電極電位の遷移期間において、各データ線はフローティング状態になるので、対向電極とデータ線との間で発生する容量性負荷を概ね零にすることができ、対向電極の駆動に要する消費電力を削減することができる。また、遷移期間を短縮することができ、その短縮分を画像信号の書き込み期間に割り当てることもできる。
【００１６】
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、前記各データ線選択回路の各入力端子へ前記画像信号を各々供給するとともに、前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記データ線選択回路の前記入力端子をハイインピーダンス状態とする画像信号出力回路とを備えることが好ましい。この場合には、データ線選択回路の入力端子がハイインピーダンス状態となるから、データ線選択回路中に入力端子と所定の出力端子とを短絡する配線が存在しても、対向電極電位の遷移期間において、各データ線を各データ線はフローティング状態になる。従って、当該遷移期間において対向電極とデータ線との間で発生する容量性負荷を概ね零にすることができ、対向電極の駆動に要する消費電力を削減することができる。また、遷移期間を短縮することができ、その短縮分を画像信号の書き込み期間に割り当てることもできる。
【００１７】
次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学パネルを備えたことを特徴とするものであり、例えば、ビデオカメラに用いられるビューファインダ、携帯電話機、ノート型コンピュータ、ビデオプロジェクタ等が該当する。
【００１８】
次に、本発明に係る電気光学パネルの駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、画像信号が供給される１個の入力端子と２本で１組となる前記データ線の各組と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路とを備える電気光学パネルを駆動する方法であって、前記走査線は２本で１組となっており、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択して組を構成する一方のデータ線に接続される前記スイッチング素子をオン状態にし、当該水平走査期間の後半期間に組を構成する他方の走査線を選択して組を構成する他方のデータ線に接続される前記スイッチング素子をオン状態にし、前記水平走査期間の前半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して画像信号を前記一方のデータ線に各々供給し、前記水平走査期間の後半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記画像信号を前記他方のデータ線に各々供給するように、前記選択信号を前記各データ線選択回路に供給することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、２本のデータ線が接続されることになるが、このうち２本のデータ線で構成される組のうち一方のデータ線に接続されるスイッチング素子は一方の走査線によって接続状態が制御され、他方のデータ線に接続されるスイッチング素子は他方の走査線によって接続状態が制御される。従って、データ線数の半分の出力端子数を有するデータ線選択回路を用いて、画像信号を所望の画素電極に引加することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る他の電気光学パネルの駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線と各々接続される複数の出力端子とを有するとともに選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路とを備え、前記各データ線には行方向に隣接する２個の前記スイッチング素子の組が各々接続される電気光学パネルを駆動する方法であって、前記走査線は列方向に隣接する２本で１組となっており、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択して組を構成する一方の前記スイッチング素子をオン状態にし、当該水平走査期間の後半期間に組を構成する他方の走査線を選択して組を構成する他方の前記スイッチング素子をオン状態にし、前記水平走査期間の前半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記一方の前記スイッチング素子に供給すべき画像信号を前記データ線に供給し、前記水平走査期間の後半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記他方の前記スイッチング素子に供給すべき画像信号を前記データ線に供給するように、前記選択信号を前記各データ線選択回路に供給することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、各データ線には、行方向に隣接する２個のスイッチング素子の組が各々接続されているが、そのうち一方のスイッチング素子は一方の走査線によってオン・オフが制御され、他方のスイッチング素子は他方の走査線によってオン・オフが制御される。従って、各スイッチング素子を介して画像信号を書き込むことが可能である。
【００２２】
ここで、上述した電気光学パネルの駆動方法は、前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記各データ線選択回路の出力端子をハイインピーダンス状態とすることが好ましい。この場合には、対向電極電位の遷移期間において、各データ線はフローティング状態になるので、対向電極とデータ線との間で発生する容量性負荷を概ね零にすることができ、対向電極の駆動に要する消費電力を削減することができる。また、遷移期間を短縮することができ、その短縮分を画像信号の書き込み期間に割り当てることもできる。なお、データ線選択回路の出力端子をハイインピーダンス状態とすることには、その入力端子がハイインピーダンス状態になること、及びデータ線選択回路が入力端子と各出力端子との間に各々スイッチ回路を備える場合には、各スイッチ回路をオフ状態にすることが含まれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１：液晶装置の全体構成＞
まず、本発明に係る電気光学装置として、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置を一例にとって説明する。液晶装置は、主要部として液晶パネルＡＡを備える。液晶パネルＡＡは、スイッチング素子としてＴＦＴを形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶が挟持されている。
【００２４】
図１は実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶装置は、液晶パネルＡＡ、走査線駆動回路１００、画像信号出力回路２００、タイミング発生回路３００および画像処理回路４００を備える。液晶パネルＡＡは、その素子基板上に画像表示領域Ａ、データ線選択回路群５００、及び制御線Ｌ１〜Ｌ３を備える。データ線選択回路群５００はＴＦＴにより構成されており、画像表示領域ＡにおけるＴＦＴと同一のプロセスで同時に形成される。
【００２５】
この液晶装置に供給される入力画像データＤｉｎは、例えば、３ビットパラレルの形式である。タイミング発生回路３００は、入力画像データＤに同期してＹクロック信号ＹＣＫ、反転Ｙクロック信号ＹＣＫＢ、及びＹ転送開始パルスＤＹを生成して、走査線駆動回路１００に供給する。また、タイミング発生回路３００は、入力画像データＤｉｎに同期してＸクロック信号ＸＣＫ、反転Ｘクロック信号ＸＣＫＢ、及びＸ転送開始パルスＤＸを生成して、画像信号出力回路２００に供給する。さらに、タイミング発生回路３００は、画像処理回路４００を制御する各種のタイミング信号を生成し、これを出力する。
【００２６】
ここで、Ｙクロック信号ＹＣＫは１周期が２水平走査期間の信号であり、反転Ｙクロック信号ＹＣＫＢはＹクロック信号ＹＣＫを反転したものである。Ｘクロック信号ＸＣＫは、所定周期の信号であり、その１周期がデータ線３の選択期間の２倍となっている。反転Ｘクロック信号ＸＣＫＢはＸクロック信号ＸＣＫを反転したものである。また、Ｙ転送開始パルスＤＹは走査線２の選択開始を指示するパルスであり、一方、Ｘ転送開始パルスＤＸはデータ線３の選択開始を指示するパルスである。
【００２７】
画像処理回路３００は、入力画像データＤｉｎに、液晶パネルＡＡの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施して出力画像データＤｏｕｔを生成し、これを画像信号出力回路２００に供給する。画像信号出力回路２００は、１２０個の出力端子を有し、各出力端子から画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０を出力する。各画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０には６本のデータ線３に供給すべき信号が含まれる。
【００２８】
＜１−２：液晶パネルの構成＞
図２に、液晶パネルＡＡの電気的構成を示す。この図に示すように画像表示領域Ａには、２本を１組とする走査線２が３２０組、Ｘ方向に沿って平行に形成されている。また、画像表示領域Ａには、６本を１組とするデータ線３が１２０組、Ｙ方向に沿って平行に形成されている。走査線２とデータ線３との交差付近においては、ＴＦＴ５０のゲートが走査線２に接続される一方、ＴＦＴ５０のソースがデータ線３に接続されるとともに、ＴＦＴ５０のドレインが画素電極６に接続される。そして、各画素は、画素電極６と、対向基板に形成される対向電極（後述する）と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される。この結果、走査線２とデータ線３との各交差に対応して、画素はマトリクス状に配列されることとなる。
【００２９】
この例の画素は、Ｙ方向に沿って、赤（Ｒ）を表示する画素、緑（Ｇ）を表示する画素、及び青（Ｂ）を表示する画素がストライプ状に配列されている。以下の説明では、個々の画素をサブ画素Ｐｓと称し、Ｒ画素Ｐｓｒ、Ｇ画素Ｐｓｇ、及びＢ画素Ｐｓｂの組をメイン画素Ｐｍと称する。画像表示領域Ａには、Ｘ方向に２４０個のメイン画素Ｐｍが配列され、Ｙ方向に３２０個のメイン画素Ｐｍが配列されている。なお、図２に示す例では、作図の都合上、各サブ画素を正方形で示してあるが、実際の液晶パネルＡＡにおいては、メイン画素Ｐｍの形状が正方形となるにように各サブ画素Ｐｓの形状は縦長となっている。
【００３０】
そして、各行に配列されるサブ画素Ｐｓは１サブ画素Ｐｓおきに２本の走査線２と交互に接続されている。例えば、左上隅のメイン画素Ｐｍ（Ｐｍ１とする）及びその右隣のメイン画素Ｐｍ（Ｐｍ２とする）に着目すると、第１番目の走査線２−１Ａには、メイン画素Ｐｍ１のＲ画素Ｐｓｒ及びＢ画素Ｐｓｂ、並びにメイン画素Ｐｍ２の及びＧ画素Ｐｓｇが接続されている。一方、第２番目の走査線２−１Ｂには、メイン画素Ｐｍ１のＧ画素Ｐｓｇ、並びにメイン画素Ｐｍ２のＲ画素Ｐｓｒ及びＢ画素Ｐｓｂが接続されている。つまり、１行当たり２本の走査線２が形成され、画像表示領域Ａ全体としては、６４０本の走査線２が形成されている。また、データ線３は各列に１本形成され、画像表示領域Ａ全体としては、７２０本のデータ線３が形成されている。
【００３１】
次に、データ線選択回路群５００は、１２０個のマルチプレクサ（データ線選択回路）Ｕ１〜Ｕ１２０を備える。各マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０は、１個の入力端子、３個の出力端子、並びに３個のスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢを各々有する。そして、各出力端子が２本のデータ線３に各々接続されている。出力端子に接続される２本のデータ線３は組を構成する。そして、各出力端子とスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢの一方の端子が接続されている。例えば、マルチプレクサＵ１において、スイッチ回路ＳＷＲＧは第１番目及び第２番目のデータ線３の組に、スイッチ回路ＳＷＢＲは第３番目及び第４番目のデータ線３の組に、スイッチ回路ＳＷＧＢは第５番目及び第６番目データ線３の組に、各々接続される。即ち、６本のデータ線３毎に１個のマルチプレクサが設けられている。なお、以下の説明においては、各マルチプレクサと接続される６本のデータ線３のうち、左から見て第１番目のデータ線３に対応するＲ画素をＰｓｒ１、第２番目のデータ線３に対応するＧ画素をＰｓｇ１、第３番目のデータ線３に対応するＢ画素をＰｓｂ１、第４番目のデータ線３に対応するＲ画素をＰｓｒ２、第５番目のデータ線３に対応するＧ画素をＰｓｇ２、第６番目のデータ線３に対応するＢ画素をＰｓｂ２と称する。
【００３２】
スイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢは、制御線Ｌ１〜Ｌ３を介して供給される選択信号ＲＧＳＥ、ＢＲＳＥ及びＧＢＳＥによってオン・オフが制御される。また、各スイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢにおいて、データ線３と反対側の端子はマルチプレクサの入力端子と各々接続される。この入力端子には、画像信号が供給される。ここで、各画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０は、６本のデータ線３に供給すべき信号が時分割多重されたものであり、これらがスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ及びＳＷＧＢによってサンプリングされ、データ線信号Ｘ１〜Ｘ７２０として各データ線３に供給される。
【００３３】
ところで、本実施形態においては、２本で１組のデータ線３が各マルチプレクサの各出力端子に接続されているから、組を構成するデータ線３の電位は同一となる。従って、データ線３の電位をサブ画素Ｐｓに取り込む期間を異ならせる必要がある。このため、走査線２は列方向に隣接する２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線２は組を構成する一方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲート（制御端子）と接続され、組を構成する他方の走査線２は組を構成する他方のデータ線３に接続されるＴＦＴ５０のゲートと接続されている。
【００３４】
＜１−３：液晶パネルの駆動＞
図３に、液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートを示す。この図に示すように、対向電極の電位であるコモン電位は、２水平走査期間を１周期として、１水平走査期間毎に高電位と低電位との間で切り替わる。
【００３５】
１水平走査期間は、分割された７つの期間からなる。画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０の信号レベルは、期間ＴＲ１においてＲ画素Ｐｓｒ１に供給すべき信号レベル、期間ＴＢ１においてＢ画素Ｐｓｂ１に供給すべき信号レベル、期間ＴＧ２においてＧ画素Ｐｓｇ２に供給すべき信号レベル、期間ＴＧ１においてＧ画素Ｐｓｇ１に供給すべき信号レベル、期間ＴＲ２においてＲ画素Ｐｓｒ２に供給すべき信号レベル、期間ＴＢ２においてＢ画素Ｐｓｂ２に供給すべき信号レベルとなる。また、期間ＩＮＶ中にコモン電位が切り替わる。
【００３６】
期間ＩＮＶにおいては、総ての選択信号ＲＧＳＥ、ＢＲＳＥ、及びＧＢＳＥが非アクティブ（ローレベル）となっているから、総てのスイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ、及びＳＷＧＢがオフ状態となる。従って、コモン電位が低電位と高電位との間で遷移する反転期間において、対向電極１５８とデータ線３との間の寄生容量を概ね零とすることができる。このため、対向電極１５８の容量性負荷が低減するから、対向電極１５８を駆動する駆動回路の消費電力を低減することができる。くわえて、コモン電位の電位応答が速くなり反転期間の短縮をさせることができる。反転期間の短縮分は画像信号の書き込み時間に割り当てることが可能である。
【００３７】
第ｎ番目の行に対応する１対の走査線２−ｎＡ及び走査線２−ｎＢに供給される走査信号をＧｎＡ及びＧｎＢとし、第ｎ＋１番目の行に対応する１対の走査線２−ｎ＋１Ａ及び走査線２−ｎ＋１Ｂに供給される走査信号をＧｎ＋１Ａ及びＧｎ＋１Ｂとする。走査線２−ｎＡ及び走査線２−ｎＢは組を構成し、走査線２−ｎＡが一方の走査線に走査線２−ｎＢが他方の走査線に相当する。
【００３８】
この場合、ｎ番目の水平走査期間の前半において、走査信号ＧｎＡがアクティブとなり、その後半において走査信号ＧｎＢがアクティブとなる。ｎ番目の水平走査期間の前半においては走査線２−ｎＡが選択状態となり、Ｒ画素Ｐｓｒ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１、及びＧ画素Ｐｓｇ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＲ１において選択信号ＲＧＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｒ１がサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ１に書き込まれる。次に、期間ＴＢ１において選択信号ＢＲＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｂ１がサンプリングされてＢ画素Ｐｓｂ１に書き込まれる。次に、期間ＴＧ２において選択信号ＧＢＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｇ２がサンプリングされてＧ画素Ｐｓｇ２に書き込まれる。
【００３９】
ｎ番目の水平走査期間の後半においては走査線２−ｎＢが選択状態となり、Ｇ画素Ｐｓｇ１、Ｒ画素Ｐｓｒ２、及びＢ画素Ｐｓｂ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＧ１において選択信号ＲＧＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｇ１がサンプリングされてＧ画素Ｐｓｇ１に書き込まれる。次に、期間ＴＲ２において選択信号ＢＲＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｒ２がサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ２に書き込まれる。次に、期間ＴＢ２において選択信号ＧＢＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｂ２がサンプリングされてＢ画素Ｐｓｂ２に書き込まれる。そして、ｎ＋１番目の水平走査期間においてもｎ番目の水平走査期間と同様にデータ線３の選択及び画像信号のサンプリングが実行される。
【００４０】
換言すれば、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線３を選択し、その後半期間に組を構成する他方の走査線３を選択する。また、前半期間においてマルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０の入力端子と複数の出力端子とを順次接続して画像信号を一方のデータ線２に各々供給し、後半期間において入力端子と複数の出力端子とを順次接続して画像信号を他方のデータ線２に各々供給する。つまり、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０において水平走査期間中に各出力端子を順次選択する動作が２回実行され、最初の動作時に一方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれ、次の動作時に他方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれる。
【００４１】
このように本実施形態においては、各マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０の各出力端子には２本のデータ線３の組が接続されるから、マルチプレクサの出力端子数はデータ線数の半分で済む。このため、スイッチ回路の数を大幅に減らすことができ、さらに、スイッチ回路を制御するための制御線の本数を減らすことができる。
【００４２】
＜１−４：液晶パネルの構成例＞
次に、上述した電気的構成に係る液晶パネルの全体構成について図４及び図５を参照して説明する。ここで、図４は、液晶パネルＡＡの構成を示す斜視図であり、図５は、図４におけるＺ−Ｚ’線断面図である。
【００４３】
これらの図に示されるように、液晶パネルＡＡは、画素電極６等が形成されたガラスや半導体等の素子基板１５１と、共通電極１５８等が形成されたガラス等の透明な対向基板１５２とを、スペーサ１５３が混入されたシール材１５４によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１５５を封入した構造となっている。なお、シール材１５４は、対向基板１５２の基板周辺に沿って形成されるが、液晶１５５を封入するために一部が開口している。このため、液晶１５５の封入後に、その開口部分が封止材１５６によって封止されている。
【００４４】
ここで、素子基板１５１の対向面であって、シール材１５４の外側一辺においては、複数の接続電極１５７が形成されて、画像信号出力回路５００からの画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０や各種信号を入力する構成となっている。画像信号出力回路２００、走査線駆動回路１００等の周辺回路は、例えば、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いてフィルムに実装されているが、駆動用ＩＣチップを、素子基板１５１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１５１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、さらには、素子基板１５１上に形成してもよい。
【００４５】
対向基板１５２の共通電極１５８は、素子基板１５１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１５１との電気的導通が図られている。そして、導通材を介してコモン電位ＶＣＯＭが供給されるようになっている。ほかに、対向基板１５２には、液晶パネルＡＡ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ＡＡ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１５２に設けられる。
【００４６】
くわえて、素子基板１５１および対向基板１５２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１５５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。
【００４７】
＜２．第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る液晶パネルＡＡの回路図である。第２実施形態に係る液晶装置は、データ線選択回路２００のマルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０においてスイッチ回路ＳＷＧＢを省略した点及び制御線Ｌ３を省略した点を除いて、第１実施形態の液晶装置と同様に構成されている。この場合、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔは配線Ｌによって接続される。
【００４８】
図７に、第２実施形態に係る液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートを示す。ｎ番目の水平走査期間の前半において走査信号ＧｎＡがアクティブとなると、走査線２−ｎＡが選択状態となり、Ｒ画素Ｐｓｒ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１、及びＧ画素Ｐｓｇ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＲ１において画像信号Ｒ１がスイッチ回路ＳＷＲＧによってサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ１に書き込まれ、次に、期間ＴＢ１において画像信号Ｂ１がスイッチ回路ＳＷＢＲによってサンプリングされてＢ画素Ｐｓｂ１に書き込まれる。
【００４９】
そして、期間ＴＧ２においては、スイッチ回路ＳＷＲＧ及びスイッチ回路ＳＷＢＲがオフ状態となる。一方、当該期間において画像信号Ｇ２が、図６に示すデータ線３ｇ及び３ｂに供給される。このとき、走査線２−ｎＡは選択状態にある一方、走査線２−ｎＢは非選択状態である。従って、Ｇ画素Ｐｓｇ２に画像信号Ｇ２が書き込まれる。そして、図７に示す走査信号ＧｎＡがハイレベルからローレベルに遷移すると、Ｇ画素Ｐｓｇ２のＴＦＴ５０がオン状態からオフ状態に移行してＧ画素Ｐｓｇ２への書き込みが確定する。
【００５０】
ｎ番目の水平走査期間の後半において走査信号ＧｎＢがアクティブとなると、走査線２−ｎＢが選択状態となり、Ｇ画素Ｐｓｇ１、Ｒ画素Ｐｓｒ２、及びＢ画素Ｐｓｂ２を構成するＴＦＴ５０がオン状態となる。まず、期間ＴＧ１において選択信号ＲＧＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｇ１がサンプリングされてＧ画素Ｐｓｇ１に書き込まれる。次に、期間ＴＲ２において選択信号ＢＲＳＥがアクティブとなると、画像信号Ｒ２がサンプリングされてＲ画素Ｐｓｒ２に書き込まれる。
【００５１】
そして、期間ＴＢ２においては、スイッチ回路ＳＷＲＧ及びスイッチ回路ＳＷＢＲがオフ状態となる。一方、当該期間において画像信号Ｂ２が、図６に示すデータ線３ｇ及び３ｂに供給される。このとき、走査線２−ｎＢは選択状態にある一方、走査線２−ｎＡは非選択状態である。従って、Ｂ画素Ｐｓｂ２に画像信号Ｂ２が書き込まれる。そして、図７に示す走査信号ＧｎＢがハイレベルからローレベルに遷移すると、Ｂ画素Ｐｓｂ２のＴＦＴ５０がオン状態からオフ状態に移行してＢ画素Ｐｓｂ２への書き込みが確定する。
【００５２】
このように本実施形態においては、走査信号の立ち下がり波形を利用して、Ｇ画素Ｐｓｇ２及びＢ画素Ｐｓｂ２に書き込む画像信号Ｇ２及びＢ２を確定させたので、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０を構成するスイッチ回路の数をより一層低減することができ、さらに、制御線の本数をより一層減らすことができる。
【００５３】
＜３．第３実施形態＞
図８に、第３実施形態に係る液晶パネルＡＡ及びその周辺回路のブロック図を示す。第３実施形態に係る液晶装置は、画像信号出力回路２００の内部構成を除いて、第２実施形態の液晶装置と同様に構成されている。第２実施形態に係る画像信号出力回路２００は、１２０個の出力端子を備え、画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０をローインピーダンスで出力するものであった。これに対して、第３実施形態の画像信号出力回路２００は、各出力端子は出力スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２０を介して画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０をデータ線選択回路群５００に出力する。そして、出力スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２０はコモン電位が切り替わる期間においてオフ状態となり、各出力端子がハイインピーダンス状態となるようになっている。
【００５４】
図９に第３実施形態に係る液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートを示す。この図に示すように期間ＩＮＶにおいて画像信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧ１２０は禁止され、各出力端子はハイインピーダンス（禁止）となる。すなわち、当該期間において、液晶パネルＡＡに形成された総てのデータ線３がフローティング状態となる。よって、コモン電位が低電位から高電位へと遷移する反転期間において、対向電極１５８とデータ線３との間の寄生容量を概ね零とすることができる。このため、対向電極１５８の容量性負荷が低減するから、対向電極１５８を駆動する駆動回路の消費電力を低減することができる。くわえて、コモン電位の電位応答が速くなり反転期間の短縮をさせることができる。反転期間の短縮分は画像信号の書き込み時間に割り当てることが可能である。
【００５５】
＜４．応用例＞
＜４−１：データ線の共有＞
上述した各実施形態においては、各行に配置される各サブ画素Ｐｓ毎にデータ線３を形成した。しかしながら、Ｒ画素Ｐｓｒ１とＧ画素Ｐｓｇ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１とＲ画素Ｐｓｒ２、及びＧ画素Ｐｓｇ２とＢ画素Ｐｓｂ２への書き込みは、各々同時に実行されることはない。そこで、Ｒ画素Ｐｓｒ１とＧ画素Ｐｓｇ１、Ｂ画素Ｐｓｂ１とＲ画素Ｐｓｒ２、及びＧ画素Ｐｓｇ２とＢ画素Ｐｓｂ２の各々でデータ線３を共有してもよい。
【００５６】
図１０は第１実施形態の液晶パネルにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルのブロック図であり、図１１は第２実施形態の液晶パネルにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルのブロック図であり、図１２は第３実施形態の液晶パネル及び周辺回路にデータ線３の共有化を適用した液晶パネルのブロック図である。
【００５７】
これらの図に示すように、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０を構成する各スイッチ回路ＳＷＲＧ、ＳＷＢＲ、及びＳＷＧＢには、各々１本のデータ線３が接続されており、データ線３の共有化が図れている。具体的には、各データ線２には、行方向に隣接する２個のＴＦＴ５０の組が各々接続されている。また、走査線３は列方向に隣接する２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方のＴＦＴ５０のゲートと接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方のＴＦＴ５０のゲートと接続されている。なお、各構成のタイミングチャートは上述した各実施形態で説明した図３、７及び図９と同様であるので、その詳細な説明は省略するが、動作の概要は以下の通りである。
【００５８】
まず、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線３を選択し、その後半期間に組を構成する他方の走査線３を選択する。また、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０では、水平走査期間の前半期間において入力端子と複数の出力端子とを順次接続して一方のＴＦＴ５０に供給すべき画像信号をデータ線２に供給し、その後半期間において入力端子と複数の出力端子とを順次接続して他方のＴＦＴ５０に供給すべき画像信号を同じデータ線２に供給する。つまり、マルチプレクサＵ１〜Ｕ１２０において水平走査期間中に各出力端子を順次選択する動作が２回実行され、最初の動作時に一方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれ、次の動作時に他方の走査線３に接続される各サブ画素Ｐｓに画像信号が順次書き込まれる。
【００５９】
このようにデータ線３を共有化することによって、配線の交差部が減り回路のレイアウトが容易になる。また、サブ画素Ｐｓへの書き込み動作がないデータ線３へ電圧を書き込むといった無駄がなくなり、画像信号出力回路２００の消費電力を大幅に低減させることができる。
【００６０】
＜４−２：素子基板の構成など＞
上述した各実施形態においては、液晶パネルＡＡの素子基板１５１をガラス等の透明な絶縁性基板により構成して、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にソース、ドレイン、チャネルが形成されたＴＦＴによって、画素のスイッチング素子（ＴＦＴ５０）を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【００６１】
例えば、素子基板１５１を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や各種の回路の素子を構成しても良い。このように素子基板１５１を半導体基板により構成する場合には、透過型の表示パネルとして用いることができないため、画素電極６をアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板１５１を透明基板として、画素電極６を反射型にしても良い。
【００６２】
また、本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置として説明したが、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。
【００６３】
＜４−３：電子機器＞
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
＜４−３−１：プロジェクタ＞
まず、この液晶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１３は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００６４】
この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００６５】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶パネルＡＡと同等であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００６６】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００６７】
なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００６８】
＜４−３−２：モバイル型コンピュータ＞
次に、この液晶パネルを、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１４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１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶パネル１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
【００６９】
＜４−３−３：携帯電話＞
さらに、この液晶パネルを、携帯電話に適用した例について説明する。図１５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１３０２とともに、反射型の液晶パネル１００５を備えるものである。この反射型の液晶パネル１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【００７０】
なお、図１３〜図１５を参照して説明した電子機器の他にも、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、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】同装置に用いる液晶パネルＡＡの電気的構成を示す回路図である。
【図３】同液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートである。
【図４】同液晶パネルＡＡの構造を説明するための斜視図である。
【図５】同液晶パネルＡＡの構造を説明するための一部断面図である。
【図６】第２実施形態に用いる液晶パネルＡＡの電気的構成を示す回路図である。
【図７】同液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートである。
【図８】第３実施形態に用いる液晶パネルＡＡの電気的構成及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図９】同液晶パネルＡＡの駆動波形のタイミングチャートである。
【図１０】第１実施形態の液晶パネルＡＡにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルの応用例の構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態の液晶パネルにデータ線３の共有化を適用した液晶パネルの応用例の構成を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態の液晶パネル及び周辺回路にデータ線３の共有化を適用した液晶パネルの応用例の構成を示すブロック図である。
【図１３】同液晶装置を適用した電子機器の一例たるビデオプロジェクタの断面図である。
【図１４】同液晶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１５】同液晶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】
２…走査線
３…データ線
６…画素電極
５０…ＴＦＴ
１００…走査線駆動回路
２００…画像信号出力回路
５００…データ線選択回路群
Ｕ１〜Ｕ１２０…データ線選択回路
Ｌ１〜Ｌ３…制御線
ＳＷＲＧ，ＳＷＢＲ，ＳＷＧＢ…スイッチ回路
ＲＧＳＥ、ＢＲＳＥ、ＧＢＳＥ…選択信号
ＳＷ１〜ＳＷ１２０…スイッチ
Claims (12)
- 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極とを備える電気光学パネルであって、
前記走査線は２本で１組となっており、前記データ線は２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方のデータ線に接続される前記スイッチング素子の制御端子と接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方のデータ線に接続される前記スイッチング素子の制御端子と接続され、
画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線の各組と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路を
備えたことを特徴とする電気光学パネル。 - 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極とを備える電気光学パネルであって、
前記各データ線には、行方向に隣接する２個の前記スイッチング素子の組が各々接続されており、前記走査線は列方向に隣接する２本で１組となっており、組を構成する一方の走査線は組を構成する一方の前記スイッチング素子の制御端子と接続され、組を構成する他方の走査線は組を構成する他方の前記スイッチング素子の制御端子と接続され、
画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路を
備えたことを特徴とする電気光学パネル。 - 前記データ線選択回路は、前記入力端子と前記複数の出力端子との間に各々設けられた複数のスイッチ回路を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学パネル。
- 前記データ線選択回路は、前記複数の出力端子の一つと前記入力端子とを接続する配線と、他の出力端子と前記入力端子との間に各々設けられた一又は複数のスイッチ回路とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学パネル。
- 前記選択信号は前記各スイッチ回路のオン・オフを制御する各制御信号を含み、前記各データ線選択回路に前記各制御信号を供給する各制御線を備えたとことを特徴とする請求項３又は４に記載の電気光学パネル。
- 請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載した電気光学パネルと、
水平走査期間毎に前記走査線の組を順次選択し、当該水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択し、後半期間に当該組を構成する他方の走査線を選択する走査線駆動回路と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項３に記載した電気光学パネルと、
前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記複数のスイッチ回路をオフ状態とする前記選択信号を生成して前記各データ線選択回路に供給する制御回路と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項４に記載した電気光学パネルと、
前記各データ線選択回路の各入力端子へ前記画像信号を各々供給するとともに、前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記データ線選択回路の前記入力端子をハイインピーダンス状態とする画像信号出力回路と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項５乃至８のうちいずれか１項に記載した電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
- 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、画像信号が供給される１個の入力端子と２本で１組となる前記データ線の各組と各々接続される複数の出力端子とを有し、選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路と、を備える電気光学パネルの駆動方法であって、
前記走査線は２本で１組となっており、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択して組を構成する一方のデータ線に接続される前記スイッチング素子をオン状態にし、当該水平走査期間の後半期間に組を構成する他方の走査線を選択して組を構成する他方のデータ線に接続される前記スイッチング素子をオン状態にし、
前記水平走査期間の前半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して画像信号を前記一方のデータ線に各々供給し、前記水平走査期間の後半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記画像信号を前記他方のデータ線に各々供給するように、前記選択信号を前記各データ線選択回路に供給する
ことを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。 - 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素電極と、前記走査線に制御端子が接続され前記データ線と前記画素電極との接続状態を切替えるスイッチング素子と、前記画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、画像信号が供給される１個の入力端子と前記データ線と各々接続される複数の出力端子とを有するとともに選択信号に基づいて前記入力端子と前記複数の出力端子との接続状態が制御される複数のデータ線選択回路とを備え、前記各データ線には行方向に隣接する２個の前記スイッチング素子の組が各々接続される電気光学パネルの駆動方法であって、
前記走査線は列方向に隣接する２本で１組となっており、水平走査期間の前半期間に組を構成する一方の走査線を選択して組を構成する一方の前記スイッチング素子をオン状態にし、当該水平走査期間の後半期間に組を構成する他方の走査線を選択して組を構成する他方の前記スイッチング素子をオン状態にし、
前記水平走査期間の前半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記一方の前記スイッチング素子に供給すべき画像信号を前記データ線に供給し、前記水平走査期間の後半期間において前記入力端子と前記複数の出力端子とを順次接続して前記他方の前記スイッチング素子に供給すべき画像信号を前記データ線に供給するように、前記選択信号を前記各データ線選択回路に供給する
ことを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。 - 前記対向電極の電位が低電位と高電位との間で遷移する期間において、前記各データ線選択回路の出力端子をハイインピーダンス状態とすることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電気光学パネルの駆動方法。
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