JP2006058654A - 電気光学装置の駆動回路及び駆動方法、電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電気光学装置において高品質な画像表示を行う。
【解決手段】 シフトレジスタ回路から順次出力される転送信号と第1入力端子から入力されるプリチャージ用選択信号とを論理演算により第1経路へ出力する第1論理演算回路と、第1経路から入力される転送信号と第2入力端子から入力されるイネーブル信号との論理演算によりサンプリング信号を生成し、該生成されたサンプリング信号と第1経路から入力されるプリチャージ用選択信号とを第2経路へ出力する第2論理演算回路と、プリチャージ用選択信号に応じてプリチャージ信号をサンプリングしてデータ線に夫々供給すると共に、サンプリング信号に応じて画像信号をサンプリングしてデータ線に夫々供給する複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路とを備える。
【選択図】 図5
【解決手段】 シフトレジスタ回路から順次出力される転送信号と第1入力端子から入力されるプリチャージ用選択信号とを論理演算により第1経路へ出力する第1論理演算回路と、第1経路から入力される転送信号と第2入力端子から入力されるイネーブル信号との論理演算によりサンプリング信号を生成し、該生成されたサンプリング信号と第1経路から入力されるプリチャージ用選択信号とを第2経路へ出力する第2論理演算回路と、プリチャージ用選択信号に応じてプリチャージ信号をサンプリングしてデータ線に夫々供給すると共に、サンプリング信号に応じて画像信号をサンプリングしてデータ線に夫々供給する複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路とを備える。
【選択図】 図5
Description
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置を駆動する駆動回路及び駆動方法、該駆動回路を備えてなる電気光学装置、並びにそのような電気光学装置を具備してなる例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
この種の駆動回路によって駆動される電気光学装置は、基板上の画像表示領域に、複数のデータ線及び複数の走査線と、夫々データ線及び走査線に電気的に接続され、画素部毎に設けられた画素電極とを備える。
特許文献1から5によれば、電気光学装置の駆動時、駆動回路では、シフトレジスタから順次出力される転送信号に対して夫々、イネーブル信号によって波形整形を行うことによりサンプリング信号が生成され、サンプリング回路に供給される。サンプリング回路は、複数のデータ線に対応する複数のサンプリングスイッチを含み、サンプリング信号に応じてオン状態となったサンプリングスイッチを介して、対応するデータ線に画像信号が供給される。
各画素電極は、走査線を介して供給される走査信号に応じて選択された状態となり、対応するデータ線に供給された画像信号が、画素電極より表示素子である例えば液晶素子に書き込まれる。特許文献1から5には、このような画像信号の書き込みに先立って、各データ線、又は該データ線に対応する画素部に対してプリチャージを行って、表示画像におけるゴーストを低減する技術が開示されている。
更に、外部回路から、プリチャージ電位及び表示電位に調整された画像信号が駆動回路に供給される。また、外部回路から、駆動回路に、イネーブル信号に加えてプリチャージ用選択信号が供給される。イネーブル信号は、通常、外部回路において比較的高速なパルスとして生成され、駆動回路に供給される。駆動回路には、例えば、プリチャージ用選択信号と、シフトレジスタから出力された転送信号をイネーブル信号によって波形整形して生成したサンプリング信号とを同一経路に出力する論理演算回路が設けられる。
そして、プリチャージ用選択信号又はサンプリング信号に応じてオン状態となったサンプリングスイッチを介して、対応するデータ線に画像信号が供給される。これにより、プリチャージ用選択信号に応じて、複数のデータ線には一斉に、プリチャージ電位の画像信号が供給される。以下、適宜、このようにして行われるプリチャージをビデオプリチャージと称する。
しかしながら、前述したようなビデオプリチャージを行う場合、各論理演算回路におけるイネーブル信号の入力タイミングに対して、サンプリング信号の出力タイミングが遅延する事態が生じ得る。このように、論理演算回路においてサンプリング信号の出力タイミングが遅延すると、サンプリングスイッチのオン/オフが遅延されることにより、表示画面上にゴーストが視認されるほか、表示ムラが発生して表示品位が劣化する、という問題点が生じる。
本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであり、電気光学装置において高品質な画像表示を行うことが可能な駆動回路及び駆動方法、並びにそのような駆動回路を備えてなる電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた各種電子機器を提供することを課題とする。
本発明の電気光学装置の駆動回路は、上記課題を解決するために、基板上の画像表示領域に、複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に夫々電気的に接続される複数の画素電極とを備える電気光学装置を駆動するための駆動回路であって、各段から転送信号を順次出力するシフトレジスタ回路と、前記順次出力される転送信号と第1入力端子から入力されるプリチャージ用選択信号とを論理演算により第1経路へ出力する第1論理演算回路と、前記第1経路から入力される転送信号と第2入力端子から入力されるイネーブル信号との論理演算によりサンプリング信号を生成し、該生成されたサンプリング信号と前記第1経路から入力されるプリチャージ用選択信号とを第2経路へ出力する第2論理演算回路と、前記第2経路を介して供給される前記プリチャージ用選択信号に応じて、画像信号線を介して供給され且つプリチャージ電位を有するプリチャージ信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給すると共に、前記第2経路を介して供給される前記サンプリング信号に応じて、前記画像信号線を介して供給され且つ表示電位を有する画像信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給する複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路とを備える。
本発明の電気光学装置の駆動回路によれば、電気光学装置の駆動時、シフトレジスタ回路は、外部回路から供給される各種タイミング信号に基づいて、転送信号を順次生成して、出力する。
本発明の電気光学装置の駆動回路において、第1及び第2論理演算回路は、シフトレジスタの各段に対応して設けられている。そして、第1論理演算回路には、外部回路から、第1入力端子にプリチャージ用選択信号が供給されると共に、シフトレジスタ回路から出力された転送信号が入力される。第1論理演算回路は、入力された転送信号及びプリチャージ用選択信号を、論理演算により第1経路へ出力する。
また、第2論理演算回路には、外部回路から、第2入力端子にイネーブル信号が供給されると共に、第1経路から転送信号及びプリチャージ用選択信号が供給される。第2論理演算回路は、供給された転送信号とイネーブル信号との論理演算によりサンプリング信号を生成する。そして、第2論理演算回路より、第2経路に、プリチャージ用選択信号及びサンプリング信号が出力される。
よって、本発明の駆動回路では、プリチャージ用選択信号が第1入力端子に入力されてから、第2経路に出力されるまでの論理演算数と比べて、第2入力端子に入力されたイネーブル信号を用いる論理演算数を少なくすることができる。また、プリチャージ用選択信号が第1入力端子に入力されてから、第2経路に出力されるまでの信号経路と比較して、イネーブル信号が第2入力端子に入力されてから、第2経路にサンプリング信号が出力されるまでの信号経路を短くすることが可能となる。
更に、サンプリング回路には、第2経路を介して、プリチャージ用選択信号及びサンプリング信号が供給される。
外部回路は、シフトレジスタ回路において転送信号を生成するためのタイミング信号の供給に先立って、プリチャージ用選択信号を供給する。この際、第1及び第2論理演算回路における論理演算の種類によっては、イネーブル信号がプリチャージ用選択信号と共に外部回路から供給されてもよい。そして、第1論理演算回路からは、転送信号の出力タイミングに先立って、プリチャージ用選択信号が、第1経路に出力される。また、第2論理演算回路からはサンプリング信号の出力タイミングに先立って、プリチャージ用選択信号が第2経路に供給される。
また、外部回路から、プリチャージ用選択信号の供給タイミングに同期して、プリチャージ電位を有するプリチャージ信号が画像信号線を介してサンプリング回路に供給される。サンプリング回路において、各サンプリングスイッチは、供給されたプリチャージ用選択信号に応じてオン状態となり、プリチャージ信号をサンプリングして、複数のデータ線に供給する。例えば、複数のデータ線には一斉にプリチャージ信号が書き込まれ、ビデオプリチャージが行われる。
そして、プリチャージ用選択信号及びプリチャージ信号の供給が終了した後、サンプリング回路にはサンプリング信号が供給される。また、外部回路から、イネーブル信号、及びシフトレジスタ回路において転送信号を生成するためのタイミング信号の供給タイミングに同期して、表示電位を有する画像信号が、画像信号線を介してサンプリング回路に供給される。
サンプリング回路において、各サンプリングスイッチは、供給されたサンプリング信号に応じてオン状態となり、画像信号をサンプリングして、複数のデータ線に夫々供給する。各画素部において、画素電極には、走査線を介して走査信号に応じて、例えば画素部に形成された画素スイッチング用の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下適宜、“TFT”と称する)を介して、データ線より画像信号が供給される。
ここで、第2経路には、第2論理演算回路から、イネーブル信号に基づくタイミングで、サンプリング信号が生成されて、出力される。イネーブル信号は、シフトレジスタの各段から出力される転送信号に応じた数で、且つ転送信号の出力タイミングに同期した信号として、外部回路から供給される。従って、シフトレジスタ回路の段数が多くなればなるほど、イネーブル信号は外部回路から高速のパルスとして供給される。
本発明の駆動回路によれば、上述したように、イネーブル信号を用いる論理演算数を少なくすると共に、イネーブル信号が第2入力端子に入力されてから、第2経路にサンプリング信号が出力されるまでの信号経路を短くすることにより、イネーブル信号の第2入力端子における入力タイミングに対して、サンプリング信号の第2経路への出力タイミングが遅延するのを防止することができる。
従って、サンプリングスイッチのオン/オフが遅延されることに伴う、表示画像におけるゴースト発生のマージンを広くすることが可能となる。即ち、本発明の駆動回路によれば、表示画像におけるゴースト発生を防止すると共に、サンプリング信号の出力タイミングの遅延に伴う表示ムラの発生を防止することができる。従って、本発明の駆動回路によれば、電気光学装置において、高品質な画像表示を行うことが可能となる。
尚、本発明の駆動回路において、第1経路又は第2経路には、バッファやインバータ等が設けられるようにしてもよい。
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第1及び第2論理演算回路は、前記第2入力端子から前記第2経路に至るまでの論理演算数が、前記第1入力端子から前記第2経路に至るまでの論理演算数と比較して少なくなるように形成されている。
この態様によれば、プリチャージ用選択信号が第1入力端子に入力されてから、第2経路に出力されるまでの信号経路と比較して、イネーブル信号が第2入力端子に入力されてから、第2経路にサンプリング信号が出力されるまでの信号経路を短くすることが可能となる。よって、イネーブル信号の第2入力端子における入力タイミングに対して、サンプリング信号の第2経路への出力タイミングが遅延するのを防止することができる。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第2入力端子は、前記第1入力端子と比較して前記サンプリング回路の近くに配置されている。
この態様によれば、プリチャージ用選択信号が第1入力端子に入力されてから、第2経路に出力されるまでの論理演算数と比べて、第2入力端子に入力されたイネーブル信号を用いる論理演算数を少なくすることができる。加えて、プリチャージ用選択信号が第1入力端子に入力されてから、第2経路に出力されるまでの信号経路と比較して、イネーブル信号が第2入力端子に入力されてから、第2経路にサンプリング信号が出力されるまでの信号経路を短くすることが可能となる。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第1論理演算回路は、前記転送信号及び前記プリチャージ用選択信号の論理和をとることで、前記転送信号及び前記プリチャージ用選択信号を、前記第1経路上に出力し、前記第2論理演算回路は、前記転送信号と前記イネーブル信号との論理積をとることで、前記サンプリング信号を生成する。
この態様によれば、前述したように、外部回路において、プリチャージ用選択信号が供給された後、イネーブル信号、及びシフトレジスタ回路において転送信号を生成するためのタイミング信号が供給されることにより、第1論理演算回路から、第1経路には、転送信号及びプリチャージ用選択信号のいずれかが出力される。
また、第2論理演算回路には、時間軸上で、第1経路に出力された転送信号及びプリチャージ用選択信号に夫々重畳するように、第2入力端子に、イネーブル信号が供給される。よって、第2論理演算回路から、第2経路に、プリチャージ用選択信号を出力した後、サンプリング信号を出力することが可能となる。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第2入力端子には、複数系列の前記イネーブル信号のうちのいずれかが供給される。
この態様によれば、外部回路からは、複数系列のイネーブル信号が供給される。よって、この態様では、各イネーブル信号を、一系列のイネーブル信号と比較して、低速なパルスとして、第2入力端子に供給することが可能となる。
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置の駆動回路(但し、その各種態様も含む)を備える。
本発明の電気光学装置によれば、上述したような本発明の駆動回路によって電気光学装置を駆動することにより、画像表示領域における表示画像の品質を向上させることが可能となる。
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置(Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display)、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた装置としてDLP(Digital Light Processing)等を実現することも可能である。
本発明の電気光学装置の駆動方法は上記課題を解決するために、基板上の画像表示領域に、複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に夫々電気的に接続される複数の画素電極とを備える電気光学装置を駆動するための駆動方法であって、各段から転送信号を順次出力する第1工程と、前記順次出力される転送信号と第1入力端子から入力されるプリチャージ用選択信号とを論理演算により第1経路へ出力する第2工程と、前記第1経路から入力される転送信号と第2入力端子から入力されるイネーブル信号との論理演算によりサンプリング信号を生成し、該生成されたサンプリング信号と前記第1経路から入力されるプリチャージ用選択信号とを第2経路へ出力する第3工程と、前記第2経路を介して供給される前記プリチャージ用選択信号に応じて、画像信号線を介して供給され且つプリチャージ電位を有するプリチャージ信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給すると共に、前記第2経路を介して供給される前記サンプリング信号に応じて、前記画像信号線を介して供給され且つ表示電位を有する画像信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給する複数のサンプリングスイッチを含む第4工程とを備える。
本発明の駆動方法では、上述した本発明の駆動回路と同様、電気光学装置において、高品質な画像表示を行うことが可能となる。
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
<1;電気光学パネルの全体構成>
先ず、本発明の電気光学装置の一例たる液晶装置における、電気光学パネルの一例としての液晶パネルの全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。ここに、図1は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶パネルの概略的な平面図であり、図2は、図1のH−H'断面図である。ここでは、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
先ず、本発明の電気光学装置の一例たる液晶装置における、電気光学パネルの一例としての液晶パネルの全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。ここに、図1は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶パネルの概略的な平面図であり、図2は、図1のH−H'断面図である。ここでは、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
図1及び図2において、本実施形態に係る液晶パネル100では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。
シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材52中には、TFTアレイ基板10と対向基板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺のいずれかに沿い、且つ、前記額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。尚、走査線駆動回路104を、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102が設けられたTFTアレイ基板10の一辺に隣接する2辺に沿って設けるようにしてもよい。この場合、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿って設けられた複数の配線によって、二つの走査線駆動回路104は互いに接続されるようにする。
また、対向基板20の4つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
図2において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更には最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
なお、図1及び図2には図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101や走査線駆動回路104等に加えて、後述するように画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路が形成されている。本実施形態では、サンプリング回路のほか、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
<2;電気光学装置の全体構成>
液晶装置の全体構成について図3及び図4を参照して説明する。ここに、図3は、液晶装置の全体構成を示すブロック図であり、図4は、液晶パネルの電気的な構成を示すブロック図である。
液晶装置の全体構成について図3及び図4を参照して説明する。ここに、図3は、液晶装置の全体構成を示すブロック図であり、図4は、液晶パネルの電気的な構成を示すブロック図である。
図3に示すように、液晶装置は、液晶パネル100を備えると共に、外部回路として設けられた画像信号供給回路300、タイミング制御回路400、及び電源回路700を備える。
タイミング制御回路400は、各部で使用される各種タイミング信号を出力するように構成されている。タイミング制御回路400の一部であるタイミング信号出力手段により、最小単位のクロックであり各画素を走査するためのドットクロックが作成され、このドットクロックに基づいて、Yクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYinv、Xクロック信号CLX、反転Xクロック信号XCLinv、YスタートパルスDY及びXスタートパルスDXが生成される。また、タイミング制御回路400は、プリチャージ用選択信号NRG、並びに後述するサンプリング信号の出力タイミングを決定する第1及び第2イネーブル信号ENB1及びENB2を生成する。
画像信号供給回路300には、外部から1系統の入力画像データVIDが入力される。画像信号供給回路300は、1系統の入力画像データVIDをシリアル−パラレル変換して、N相、本実施形態では6相(N=6)の画像信号VID1〜VID6を生成する。更に、画像信号供給回路300において、画像信号VID1〜VID6の各々の電圧が、所定の基準電位に対して正極性及び負極性に反転され、このように極性反転された画像信号VID1〜VID6が出力されるようにしてもよい。
また、電源回路700は、所定の共通電位LCCの共通電源を、図2に示す対向電極21に供給する。本実施形態において、対向電極21は、図2に示す対向基板20の下側に、複数の画素電極9aと対向するように形成されている。
次に、液晶パネル100における電気的な構成について説明する。
液晶パネル100には、そのTFTアレイ基板10の周辺領域に、図2に示す走査線駆動回路104及びデータ線駆動回路101に加えて、サンプリング回路200を含む内部駆動回路が設けられている。
図4において、走査線駆動回路104には、Yクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYinv、及びYスタートパルスDYが供給される。走査線駆動回路104は、YスタートパルスDYが入力されると、Yクロック信号CLY及び反転Yクロック信号CLYinvに基づくタイミングで、走査信号Y1、・・・、Ymを順次生成して出力する。
また、データ線駆動回路101は、X側シフトレジスタ101aと、該X側シフトレジスタ101aの各段に対応して設けられた論理演算手段170とを含む。X側シフトレジスタ101aには、Xクロック信号CLX、反転Xクロック信号CLXinv、及びXスタートパルスDXが供給される。X側シフトレジスタ101aは、XスタートパルスDXが入力されると、各段において、Xクロック信号CLX及び反転Xクロック信号XCLXinvに基づくタイミングで転送信号SR1、SR2、・・・、SRnを順次生成して、出力する。
各論理演算手段170には、X側シフトレジスタの各段から順次出力される転送信号SRi(i=1,2、・・・、n)が入力される。また、各論理演算手段170には、プリチャージ用選択信号NRGが供給されると共に、第1及び第2イネーブル信号ENB1及びENB2のいずれかが供給される。より具体的には、X側シフトレジスタ101aの奇数段に対応する論理演算手段170には、第1イネーブル信号ENB1が入力され、X側シフトレジスタ101aの偶数段に対応する論理演算手段170には、第2イネーブル信号ENB2が入力される。そして、各論理演算手段170から、サンプリング回路200のサンプリングスイッチ202への出力信号SHg1、SHg2、・・・、SHgnが出力される。尚、各論理演算手段170の詳細な構成については、後述する。
サンプリング回路200は、Pチャネル型又はNチャネル型の片チャネル型TFTから構成されたサンプリングスイッチ202を複数備える。尚、各サンプリングスイッチ202は、相補型のTFTにより構成されてもよい。
液晶パネル100は更に、そのTFTアレイ基板の中央を占める画像表示領域10aに、縦横に配線されたデータ線114及び走査線112を備え、それらの交点に対応する各画素部70に、マトリクス状に配列された液晶素子118の画素電極9a、及び画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT116を備える。尚、本実施形態では特に、走査線112の総本数をm本(但し、mは2以上の自然数)とし、データ線114の総本数をn本(但し、nは2以上の自然数)として説明する。
6相にシリアル−パラレル展開された画像信号VID1〜VID6は夫々、画像信号線171を介して液晶パネル100に供給される。また、図4に示すように、サンプリング回路200において、N個、本実施形態では6個のサンプリングスイッチ202を1群とし、該1群に属するサンプリングスイッチ202に対応させて論理演算手段170が設けられている。そして、1群に属するサンプリングスイッチ202には夫々、論理演算手段170の出力信号SHgiとして、プリチャージ選択用信号NRG及びサンプリング信号Siが入力される。1群に属するサンプリングスイッチ202は、N本、本実施形態では6本のデータ線114を1群とし、1群に属するデータ線114に対し、プリチャージ選択用信号NRG及びサンプリング信号Siに応じて、6相にシリアル−パラレル展開された画像信号VID1〜VID6をサンプリングして供給する。即ち、1群に属するサンプリングスイッチ202を介して、1群に属するデータ線114と6本の画像信号線171が電気的に接続される。従って、本実施形態では、n本のデータ線114を1群に属するデータ線114毎に駆動するため、駆動周波数が抑えられる。
図4中、一つの画素部70の構成に着目すれば、TFT116のソース電極には、画像信号VIDk(但し、k=1、2、3、・・・、6)が供給されるデータ線114が電気的に接続されている一方、TFT116のゲート電極には、走査信号Yj(但し、j=1、2、3、・・・、m)が供給される走査線112が電気的に接続されるとともに、TFT116のドレイン電極には、液晶素子118の画素電極9aが接続されている。ここで、各画素部70において、液晶素子118は、画素電極9aと対向電極21との間に液晶を挟持してなる。従って、各画素部70は、走査線112とデータ線114との各交点に対応して、マトリクス状に配列されることになる。
走査線駆動回路104から出力される走査信号Y1、・・・、Ymによって、各走査線112は例えば線順次に選択される。選択された走査線112に対応する画素部70において、TFT116に走査信号Yjが供給されると、TFT116はオン状態となり、当該画素部70は選択状態となる。液晶素子118の画素電極9aには、TFT116を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線114より画像信号VIDkが所定のタイミングで供給される。これにより、液晶素子118には、画素電極9a及び対向電極21の各々の電位によって規定される印加電圧が印加される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶パネル100からは画像信号VID1〜VID6に応じたコントラストをもつ光が出射する。
ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、蓄積容量119が、液晶素子118と並列に付加されている。例えば、画素電極9aの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも3桁も長い時間だけ蓄積容量119により保持されるので、保持特性が改善される結果、高コントラスト比が実現されることとなる。
ここで、図5を参照して、図4に示す論理演算手段170の構成について説明する。図5は、論理演算手段170の構成を示す回路図である。尚、図5に示す任意の論理演算手段170に供給される第1若しくは第2イネーブル信号ENB1若しくはENB2を、イネーブル信号ENBとして示してある。
図5において、論理演算手段170の主要部には、第1論理演算回路170aと、第2論理演算回路170bとが含まれる。第1論理演算回路170aには、X側シフトレジスタ101aから順次出力される転送信号SRiが入力端子59に供給されると共に、第1入力端子60にプリチャージ用選択信号NRGが供給される。第1論理演算回路170aにおいて、供給された転送信号SRi及びプリチャージ用選択信号NRGは夫々インバータ61aを介して、NAND回路63aに入力される。そして、NAND回路63aは、論理演算により、転送信号SRiとプリチャージ用選択信号NRGとを、第1経路64に、出力信号Diとして出力する。即ち、本実施形態では、第1論理演算回路170aでは、転送信号SRiとプリチャージ用選択信号NRGとの論理和をとることで、転送信号SRiとプリチャージ用選択信号NRGとを、第1経路64に出力するような回路構成となっている。
また、第2論理演算回路170bには、例えばNAND回路63b及びインバータ61bが含まれる。そして、NAND回路63bには、第1入力端子60よりサンプリング回路200の近くに配置された第2入力端子62にイネーブル信号ENBが供給されると共に、第1経路64から、出力信号Diとして転送信号SRi及びプリチャージ用選択信号NRGが供給される。NAND回路63bは、転送信号SRi及びイネーブル信号ENBの論理演算により、サンプリング信号Siを生成する。そして、NAND回路63bからインバータ61bを介して、第2経路66に、出力信号SHgiとして、プリチャージ用選択信号NRG及びサンプリング信号Siが出力される。尚、出力信号SHgiは、第2経路66に設けられた二つのインバータ61を介して、論理演算手段170から出力される。
このような論理演算手段170の構成によれば、プリチャージ用選択信号NRGが第1入力端子60に入力されてから、第2経路66に出力されるまでの論理演算数と比べて、第2入力端子62に入力されたイネーブル信号ENBを用いる論理演算数を少なくなっている。また、本実施形態では、論理演算手段170において、プリチャージ用選択信号NRGが第1入力端子60に入力されてから、第2経路66に出力されるまでの信号経路と比較して、イネーブル信号ENBが第2入力端子62に入力されてから、第2経路66に、出力信号SHgiであるサンプリング信号Siが出力されるまでの信号経路を短くすることが可能となる。
<3:電気光学装置の動作>
次に、本実施形態における電気光学装置の動作について、図1から図5に加えて、図6から図8を参照して説明する。図6は、電気光学装置の動作について説明するためのタイミングチャートを示す図であって、図7は、比較例における論理演算手段の構成を示す回路図であって、図8は、比較例における電気光学装置の動作について説明するためのタイミングチャートを示す図である。
次に、本実施形態における電気光学装置の動作について、図1から図5に加えて、図6から図8を参照して説明する。図6は、電気光学装置の動作について説明するためのタイミングチャートを示す図であって、図7は、比較例における論理演算手段の構成を示す回路図であって、図8は、比較例における電気光学装置の動作について説明するためのタイミングチャートを示す図である。
電気光学装置の駆動時、走査線駆動回路104から、各走査線112に走査信号Yjが供給され、各走査線112に対応する画素部70は水平走査される。以下では、任意の走査線112に係る1水平走査期間において行われる水平走査について説明する。
図6において、走査線駆動回路104から、任意の走査線112に走査信号Yjが供給されて1水平走査期間が開始されると、時刻t11から時刻t12の期間に、タイミング制御回路400から、XスタートパルスDXの供給に先立って、プリチャージ用選択信号NRG、並びにプリチャージ用選択信号NRGとハイレベルの期間が、時間軸上で重畳するように第1及び第2イネーブル信号ENB1及びENB2が供給される。
各論理演算手段170において、第1論理演算回路170aでは、第1入力端子60に入力されたプリチャージ用選択信号NRGはインバータ61aで反転されて、NAND回路63aに入力される。このとき、転送信号SRiは入力されていないため、NAND回路63aからプリチャージ用選択信号NRGが第1経路64に、出力信号Diとして出力される。即ち、各論理演算手段170において、転送信号SRiとプリチャージ用選択信号NRGとの論理和が夫々、第1経路64に出力される。
続いて、第2論理演算回路170bにおいて、NAND回路63bには、プリチャージ用選択信号NRGが入力されると共に、第2入力端子62にイネーブル信号ENBが供給される。そして、NAND回路63bからインバータ61bを介して、プリチャージ用選択信号NRGが第2経路66に出力信号SHgiとして出力される。従って、各論理演算手段170から、サンプリング回路200における複数のサンプリングスイッチ202に同一のタイミングでプリチャージ用選択信号NRGが供給され、複数のサンプリングスイッチ202は、時刻t11から時刻t12の期間に一斉にオン状態となる。
また、画像信号供給回路300から、画像信号線171には、時刻t11から時刻t12の期間に、所定のプリチャージ電位を有する画像信号VIDkが、本発明に係る「プリチャージ信号」として供給される。そして、画像信号VIDkが、複数のサンプリングスイッチ202を介して、画像表示領域10aに配線された複数のデータ線114に一斉に供給され、走査信号Yjが供給されている走査線112に対応する画素部70が、時刻t11から時刻t12の期間に、プリチャージされる。即ち、時刻t11から時刻t12の期間に、ビデオプリチャージが行われる。
時刻t12にビデオプリチャージが終了した後、X側シフトレジスタ101aから、転送信号SR1、SR2、SR3、・・・、SRnが順次出力される。そして、各論理演算手段170において、第1論理演算回路170aでは、入力端子59に入力された転送信号SRiはインバータ61aで反転されて、NAND回路63aに入力される。このとき、タイミング制御回路400においてプリチャージ用選択信号NRGの供給は終了されているため、NAND回路63aから転送信号SRiが第1経路64に、出力信号Diとして出力される。
各第2論理演算手段170bにおいて、NAND回路63b及びその後段に位置するインバータ61bにおいて、転送信号SRi及びプリチャージ用選択信号NRGの論理和と、イネーブル信号ENBとの論理和が夫々、第2経路66に出力される。
ここで、X側シフトレジスタ101aからの転送信号SR1、SR2、SR3、・・・、SRnの出力タイミングに同期して、時刻t13から時刻t14の期間に、第1イネーブル信号ENB1が、X側シフトレジスタ101aの奇数段に対応する論理演算手段170の第2入力端子62に供給され、続いて、時刻t15から時刻t16の期間に、第2イネーブル信号ENB2が、X側シフトレジスタ101aの偶数段に対応する論理演算手段170の第2入力端子62に供給された後、再び、時刻t17から時刻t18の期間に、第1イネーブル信号ENB1が、X側シフトレジスタ101aの奇数段に対応する論理演算手段170の第2入力端子62に供給される、というように、第1イネーブル信号ENB1と第2イネーブル信号ENB2とは交互にタイミング制御回路400から供給される。よって、1水平走査期間に、第1イネーブル信号ENB1は、X側シフトレジスタ101aの奇数段から出力される転送信号SRiに応じた数で且つ該転送信号SRiの出力タイミングに同期した信号として供給され、第2イネーブル信号ENB2は、X側シフトレジスタ101aの偶数段から出力される転送信号SRiに応じた数で且つ該転送信号SRiの出力タイミングに同期した信号として供給される。従って、第1イネーブル信号ENB1及び第2イネーブル信号ENB2は夫々、X側シフトレジスタ101aの段数が多くなればなるほど、高速のパルスとして供給されることとなる。尚、このように、2系列のイネーブル信号ENB1及びENB2がタイミング制御回路400から供給されることにより、一系例のイネーブル信号のみがタイミング制御回路400から供給される場合と比較して、第1イネーブル信号ENB1及び第2イネーブル信号ENB2を夫々低速なパルスとすることができる。
そして、各論理演算手段170において、第2論理演算回路170bでは、NAND回路63bには、第2入力端子62にイネーブル信号ENBが供給されると共に、第1経路64から出力信号Diとして転送信号SRiが供給される。NAND回路63bは、転送信号SRi及びイネーブル信号ENBの論理演算により、サンプリング信号Siを、出力信号SHgiとして生成する。そして、各論理演算手段170から、時刻t13から時刻t14の期間に出力信号SHg1が出力され、続いて、時刻t15から時刻t16の期間に出力信号SHg2が出力された後、時刻t17から時刻t18の期間に出力信号SHg3が出力される、というように、出力信号SHgiが順次出力される。尚、時刻t19から時刻t20の期間に、X側シフトレジスタ101aの最終段に対応する論理演算手段170から、最後の転送信号SRnが第2イネーブル信号ENB2によって波形整形された出力信号SHgnが出力される。
よって、サンプリング回路200において、1群に属するサンプリングスイッチ202毎に出力信号SHgiに応じて順次オン状態となる。また、画像信号供給回路300から、画像信号線171には、時刻t12より後、所定の表示電位を有する画像信号VIDkが供給される。画像信号VIDkは、画像信号線171より、オン状態となったサンプリングスイッチ202を介して、1群のデータ線114毎に順次供給される。そして、走査信号Yjが供給されている走査線112に対応する画素部70には、データ線114より、表示電位を有する画像信号VIDkが書き込まれる。その後、走査信号Yjの供給が終了して、1水平走査期間が終了される。
次に、図7及び図8を参照して、比較例における論理演算手段180の回路構成及びその動作について説明する。
比較例において、論理演算手段180の主要部は、夫々NAND回路により構成される第1論理演算回路180a及び第2論理演算回路180bが含まれる。第1論理演算回路180aには、転送信号SRiが供給されるほか、第1入力端子80にイネーブル信号ENBが供給される。第1論理演算回路180aは、転送信号SRi及びイネーブル信号NRGの論理演算によりサンプリング信号Siを生成して、第1経路84に出力する。
また、第2論理演算回路180bには、第1経路64よりサンプリング信号Siが供給されると共に、第1入力端子80よりサンプリング回路200の近くに配置された第2入力端子82にプリチャージ用選択信号NRGが供給される。第2論理演算回路180bは、サンプリング信号Siと、インバータ61において反転されたプリチャージ用選択信号NRGとを、論理演算により、第2経路86に、出力信号SHgiとして出力する。尚、出力信号SHgiは、第2経路86に設けられた二つのインバータ61を介して、論理演算手段180から出力される。
比較例によれば、電気光学装置を駆動させる際、図8に示すように、一水平走査期間において、タイミング制御回路400から、プリチャージ用選択信号NRGは供給されるが、プリチャージ用選択信号NRGとハイレベルの期間が時間軸上で重畳する第1及び第2イネーブル信号ENB1及びENB2が供給されない点のみが、本実施形態と異なる。
このような比較例において、図7及び図8に示す論理演算手段180によれば、図5に示す論理演算手段170の構成と比較して、イネーブル信号ENBは、第2入力端子82よりサンプリング回路200から遠い位置にある第1入力端子80に入力されるため、プリチャージ用選択信号NRGに基づく論理演算数と比べて、イネーブル信号ENBに基づく論理演算数は多くなる。特に、イネーブル信号ENBが第1入力端子80に入力されてから、サンプリング信号Siが第2経路86に出力されるまでに、2種のNAND回路180a及び180bによって論理演算が行われることにより、イネーブル信号ENBの第1入力端子80への入力タイミングに対する、サンプリング信号Siの出力タイミングの遅延は比較的大きくなる恐れがある。
これに対して、本実施形態では、上述したように、各論理演算手段170において、イネーブル信号ENBを用いる論理演算数を少なくすると共に、イネーブル信号ENBが第2入力端子62に入力されてから、第2経路66にサンプリング信号Siが出力されるまでの信号経路を短くすることにより、イネーブル信号ENBの第2入力端子62における入力タイミングに対して、サンプリング信号Siの第2経路66への出力タイミングが遅延するのを防止することができる。
従って、サンプリング回路200において、各サンプリングスイッチ202のオン/オフが遅延されることに伴う、表示画像におけるゴースト発生のマージンを広くすることが可能となる。即ち、本実施形態によれば、表示画像におけるゴースト発生を防止すると共に、サンプリング信号Siの出力タイミングの遅延に伴う表示ムラの発生を防止することができる。従って、本実施形態によれば、電気光学装置において、高品質な画像表示を行うことが可能となる。
<4:変形例>
本実施形態の変形例について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、本変形例における論理演算手段の構成を示す回路図であって、図10は、本変形例における電気光学装置の動作について説明するためのタイミングチャートを示す図である。
本実施形態の変形例について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、本変形例における論理演算手段の構成を示す回路図であって、図10は、本変形例における電気光学装置の動作について説明するためのタイミングチャートを示す図である。
本変形例では、図9において、論理演算手段170の構成は、図5に示す構成と比較して、第2入力端子62に入力されるイネーブル信号ENBが、インバータ61を介して、第2論理演算回路170bに入力される点が異なっている。
そして、電気光学装置を駆動させる際、図10に示すように、タイミング制御回路400から、図6に示す第1及び第2イネーブル信号ENB1及びENB2の論理を反転させた信号が供給される。
よって、図9に示すような論理演算手段170によっても、本実施形態と同様の利益を享受することが可能となる。
<5;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する場合について説明する。
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。
<5−1: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11は、プロジェクタの構成例を示す平面配置図である。この図に示されるように、プロジェクタ1100内部には、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1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。これら3つのライトバルブ1110R、1110Bおよび1110Gは夫々液晶装置を含む液晶モジュールを用いて構成されている。
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11は、プロジェクタの構成例を示す平面配置図である。この図に示されるように、プロジェクタ1100内部には、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1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。これら3つのライトバルブ1110R、1110Bおよび1110Gは夫々液晶装置を含む液晶モジュールを用いて構成されている。
ライトバルブ1110R、1110Bおよび1110Gにおいて液晶パネル100は、画像信号供給回路300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100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。
ここで、各ライトバルブ1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、ライトバルブ1110Gによる表示像は、ライトバルブ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。
なお、ライトバルブ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。
<5−2:モバイル型コンピュータ>
次に、液晶装置を、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12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、先に述べた液晶装置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。
次に、液晶装置を、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12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、先に述べた液晶装置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。
<5−3;携帯電話>
さらに、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図13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、反射型の液晶装置1005を備えるものである。この反射型の液晶装置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。
さらに、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図13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、反射型の液晶装置1005を備えるものである。この反射型の液晶装置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。
尚、図11から図13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。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の駆動回路及び駆動方法、該駆動回路を備えてなる電気光学装置、並びに該電気光学装置を備えてなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
10a…画像表示領域、10…TFTアレイ基板、60…第1入力端子、62…第2入力端子、64…第1経路、66…第2経路、70…画素部、101…データ線駆動回路、101a…X側シフトレジスタ、104…走査線駆動回路、112…走査線、114…データ線、170…論理演算手段、170a…第1論理演算回路、170b…第2論理演算回路、171…画像信号線、200…サンプリング回路、202…サンプリングスイッチ
Claims (8)
- 基板上の画像表示領域に、複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に夫々電気的に接続される複数の画素電極とを備える電気光学装置を駆動するための駆動回路であって、
各段から転送信号を順次出力するシフトレジスタ回路と、
前記順次出力される転送信号と第1入力端子から入力されるプリチャージ用選択信号とを論理演算により第1経路へ出力する第1論理演算回路と、
前記第1経路から入力される転送信号と第2入力端子から入力されるイネーブル信号との論理演算によりサンプリング信号を生成し、該生成されたサンプリング信号と前記第1経路から入力されるプリチャージ用選択信号とを第2経路へ出力する第2論理演算回路と、
前記第2経路を介して供給される前記プリチャージ用選択信号に応じて、画像信号線を介して供給され且つプリチャージ電位を有するプリチャージ信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給すると共に、前記第2経路を介して供給される前記サンプリング信号に応じて、前記画像信号線を介して供給され且つ表示電位を有する画像信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給する複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路と
を備えることを特徴とする電気光学装置の駆動回路。 - 前記第1及び第2論理演算回路は、前記第2入力端子から前記第2経路に至るまでの論理演算数が、前記第1入力端子から前記第2経路に至るまでの論理演算数と比較して少なくなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の駆動回路。
- 前記第2入力端子は、前記第1入力端子と比較して前記サンプリング回路の近くに配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置の駆動回路。
- 前記第1論理演算回路は、前記転送信号及び前記プリチャージ用選択信号の論理和をとることで、前記転送信号及び前記プリチャージ用選択信号を、前記第1経路上に出力し、
前記第2論理演算回路は、前記転送信号と前記イネーブル信号との論理積をとることで、前記サンプリング信号を生成することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 前記第2入力端子には、複数系列の前記イネーブル信号のうちのいずれかが供給されること
を特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の電気光学装置の駆動回路を備えることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項6に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
- 基板上の画像表示領域に、複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に夫々電気的に接続される複数の画素電極とを備える電気光学装置を駆動するための駆動方法であって、
各段から転送信号を順次出力する第1工程と、
前記順次出力される転送信号と第1入力端子から入力されるプリチャージ用選択信号とを論理演算により第1経路へ出力する第2工程と、
前記第1経路から入力される転送信号と第2入力端子から入力されるイネーブル信号との論理演算によりサンプリング信号を生成し、該生成されたサンプリング信号と前記第1経路から入力されるプリチャージ用選択信号とを第2経路へ出力する第3工程と、
前記第2経路を介して供給される前記プリチャージ用選択信号に応じて、画像信号線を介して供給され且つプリチャージ電位を有するプリチャージ信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給すると共に、前記第2経路を介して供給される前記サンプリング信号に応じて、前記画像信号線を介して供給され且つ表示電位を有する画像信号をサンプリングして前記データ線に夫々供給する複数のサンプリングスイッチを含む第4工程と
を備えることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
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