JP2006163222A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 各画素への映像信号の書き込みを容易にした電気光学装置および電子機器を提供する。
【解決手段】 液晶装置１０では、各画素２５の画素電極２９に映像信号をそれぞれ供給する各データ線の入力端と出力端の両方に、各データ線に蓄えられた電荷を放電する書き込み補助回路８１，８２が設けられている。各書き込み補助回路８１，８２は、各データ線に蓄えられた電荷を放電することで、コモン振り駆動により変動した各データ線の電位を変動前の電位に戻すようになっている。各書き込み補助回路は、各データ線ごとに接続された逆方向ダイオードを含む放電回路で構成されている。各逆方向ダイオードはＭＯＳダイオードである。コモン振り駆動により各データ線の電位が下がった場合に、各データ線の電位が所定の電位となるまで各逆方向ダイオードを通じて放電により速やかに上がる。次の水平走査期間に各画素２５に映像信号を容易に書き込むことができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液晶装置などの電気光学装置および電子機器に関する。

従来の電気光学装置として、マトリクス状に配置された画素ごとに薄膜トランジスタが設けられた液晶表示パネルを有するアクティブマトリクス型液晶装置が知られている。近年、このような液晶装置では、画面の大画面化、高密度化が進み、各画素への映像信号の書き込みに割り当てられる時間はますます短くなっている。また、モバイル機器等への液晶装置の利用が一般的になっている現状では、液晶装置の低消費電力化が極めて重要な課題となっている。

映像信号の書き込みを容易にする対策として、映像信号の書き込みに先立って、スイッチング素子を用いて予めデータ線の充電を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術の液晶表示装置は、画像信号の極性を所定期間ごとに反転する手段と、画像信号の非有効期間に、画像信号を第１の信号線（データ線）に供給するラインとは別ラインから、第１の信号線の電位を画像信号の任意の中間電位にプリチャージする手段とを備える。

また、低消費電力化を実現する手段の一つとしてコモン振り駆動を行う液晶装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この液晶装置は、各画素の画素電極と液晶を介して対向する共通電極（対向電極）の電位をフィールドごとに反転させるようになっている。

このようなコモン振り駆動は、映像信号は黒レベル、白レベルを一定として、対向電極の電位を所定期間ごとに振幅させることにより、所定期間ごとに正極性の映像信号と負極性の映像信号とが交互に各画素に書き込まれ、液晶が交流駆動される。これにより、映像信号の出力レベルを低く抑えることが可能となり、駆動ＩＣは低耐圧のもので良く、また、出力アンプの能力も低くていいことから、低消費電力を実現できるなどの利点がある。
特許第２８３０００４号公報 特開平８―３３４７４１号公報

ところで、上記特許文献２に記載された従来技術のようにコモン振り駆動を行う液晶装置では、各画素の容量に映像信号の電荷を書き込み、その電荷を保持した状態で対向電極の電位を反転する。なお、「反転する」とは、所定の電位（例えば０）を基準として正電位側から負電位側へと切り替えること（或いはその逆）を意味する。

例えば、対向電極の電位（コモン電位）を、低い電位と高い電位との間で１水平走査期間ごとに反転させる場合、ある水平走査期間では、コモン電位ＶＣＯＭを低い電位にした状態で、選択された一つの走査線に対応する各画素に正極性の映像信号を書き込む。

その書き込みを終了して次の水平走査期間に移る前に、各画素の画素電極に書き込まれた電荷を保持したままコモン電位ＶＣＯＭを高い電位に反転すると、各画素電極の電位がコモンラインとの容量結合により引っ張られて上がり、コモンラインと各画素電極との間に正極性の電位差が発生する。このとき、各画素電極の電位と共に各データ線の電位もコモンラインとの容量結合により上がる。一方、ある水平走査期間で各画素に負極性の映像
信号を書き込んだ後、コモン電位を高い電位から低い電位に反転させると、各画素電極の電位がコモンラインとの容量結合により引っ張られて下がり、コモンラインと各画素電極との間に負極性の電位差が発生する。このとき、各画素電極の電位と共に各データ線の電位もコモンラインとの容量結合により下がる。

このようにコモン振り駆動により各データ線の電位が変動した場合に、その変動分だけ各画素に書き込むべき電圧レベルが各画素の映像信号の階調値に応じた電圧レベルよりも高くなるので、各画素への映像信号の書き込み不足が発生し易くなる。このような書き込み不足の問題は、画面の大画面化、高密度化が進み各画素への映像信号の書き込みに割り当てられる時間がますます短くなる液晶装置において顕著となる。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、各画素への映像信号の書き込みを容易にした電気光学装置および電子機器を提供することにある。

本発明における電気光学装置は、複数の走査線と複数のデータ線の交差に応じてマトリクス状に配置された複数の第１の電極と、前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に挟持された電気光学物質と、前記第１の電極の電位を制御するスイッチング素子とを備え、前記第２の電極の電位を所定期間ごとに交互に変位させ、前記電気光学物質を介して各第１の電極に正極性の映像信号と負極性の映像信号を所定期間ごとに交互に書き込む電気光学装置において、前記各第１の電極に映像信号をそれぞれ供給する前記複数のデータ線の各々の少なくとも一部に、各データ線に蓄えられた電荷を放電する書き込み補助回路を設けたことを要旨とする。

ここで、「所定期間」は例えば１水平走査期間や１フレーム期間等の期間である。
これによれば、第２の電極の電位を所定期間ごとに交互に変位させる、いわゆるコモン振り駆動により各データ線の電位が変動すると、書き込み補助回路により各データ線に蓄えられた電荷が放電され各データ線の電位が変動前の電位に戻される。例えば、ある所定期間で各第１の電極に正極性の映像信号を書き込んだ後、第２の電極の電位を低い電位から高い電位に反転させると、各第１の電極の電位がコモンラインとの容量結合により引っ張られて上がり、コモンラインと各第１の電極との間に正極性の電位差が発生する。このとき、各第１の電極の電位と共に各データ線の電位もコモンラインとの容量結合により上がる。一方、ある所定期間で各第１の電極に負極性の映像信号を書き込んだ後、第２の電極の電位を高い電位から低い電位に反転させると、各第１の電極の電位がコモンラインとの容量結合により引っ張られて下がり、コモンラインと各第１の電極との間に負極性の電位差が発生する。このとき、各第１の電極の電位と共に各データ線の電位もコモンラインとの容量結合により下がる。

このようにコモン振り駆動により各データ線の電位が変動した場合に、書き込み補助回路により各データ線の電位が変動前の電位に戻されるので、その変動分の電位を各第１の電極に書き込む必要がなくなる。このため、各第１の電極に書き込むべき電圧レベルは各画素の映像信号の階調値に応じた電圧レベルとなり、次の所定期間に各画素に映像信号を容易に書き込むことができる。つまり、各画素（各第１の電極）への正規の映像信号の書き込みを補助する効果が生じる。特に、大画面化、高密度化が進んでも各画素への映像信号の書き込みが容易になるので、高精細な表示が可能な電気光学装置を実現することができる。なお、ここで、「正規の映像信号の書き込み」とは、各画素の映像信号をｎビットの階調値で表現される画像データとすると、各画素の映像信号の階調値をアナログ信号に変換した電圧値の映像信号を各画素に書き込むことを意味する。

この電気光学装置において、前記書き込み補助回路は、逆方向ダイオードと順方向ダイオードのいずれか一方を含む放電回路であることを要旨とする。
これによれば、コモン振り駆動により各データ線の電位が変動した場合に、各データ線の電位が所定の電位となるまで逆方向ダイオードと順方向ダイオードのいずれか一方を通じて速やかに放電し、各データ線の電位が変動前の電位に戻されるので、次の所定期間に各画素に映像信号を容易に書き込むことができる。

この電気光学装置において、前記書き込み補助回路は、逆方向ダイオードと順方向ダイオードの両方を含む放電回路であることを要旨とする。
これによれば、コモン振り駆動により各データ線の電位が引っ張られて上がった場合には、各データ線側から順方向ダイオードを通って電流が速やかに流れることで、各データ線の電位が変動前の電位まで下がる。一方、コモン振り駆動により各データ線の電位が引っ張られて下がった場合には、逆方向ダイオードを通って各データ線側へ電流が速やかに流れることで、各データ線の電位が変動前の電位まで上がる。これにより、コモン振り駆動により各データ線の電位が引っ張られて上がる場合と下がる場合のいずれの場合にも、各データ線の電位を変動前の電位に戻すことができ、次の所定期間に各画素に映像信号を容易に書き込むことができる。

この電気光学装置において、前記逆方向ダイオードと順方向ダイオードは、ＭＯＳダイオードであることを要旨とする。
これによれば、放電回路に用いる逆方向ダイオードと順方向ダイオードをＭＯＳダイオードとすることにより、新たな製造プロセスの追加無しに回路構成を実現することができる。

この電気光学装置において、前記逆方向ダイオードと順方向ダイオードは、ＰＩＮダイオードであることを要旨とする。
なお、ここにいう「ＰＩＮダイオード」は、Ｐ型半導体とＮ型半導体の間にＩ層（真性半導体層）を挿入し、ＰＩＮ接合にしたダイオードの総称である。

これによれば、ＰＩＮダイオードはＭＯＳダイオードのようにゲート電極を必要としないので、製造中或いは製造後の取り扱いによって印加される静電気などでダイオードが破壊されたとしても、ＭＯＳダイオードのようにゲートリークを生じることが無い。

この電気光学装置において、前記逆方向ダイオードと順方向ダイオードは、４端子薄膜トランジスタを用いたＭＯＳダイオードであることを要旨とする。
これによれば、放電回路に用いる逆方向ダイオードと順方向ダイオードを４端子薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたＭＯＳダイオードとすることにより、次の効果が得られる。一般にＭＯＳダイオードでは、ゲート電圧Ｖｇが閾値Ｖｔｈを超えてオン状態となるとされている。従って、Ｖｇ＝０ではオン状態とは見なされず、Ｖｔｈ以上のゲート電圧ＶｇがかかることによってＭＯＳダイオードがオン状態となる。これに対して、４端子薄膜トランジスタを用いたＭＯＳダイオードの場合には、そのバックゲート電圧を制御することにより、閾値Ｖｔｈを制御することができるので、一般のＭＯＳダイオードよりも低いゲート電圧Ｖｇでオンさせることができ、各画素への映像信号の書き込みがさらに容易になる。

この電気光学装置において、前記逆方向ダイオードに接続される電源は、電源電圧の低電位側の電圧であることを要旨とする。
なお、ここにいう「電源電圧の低電位側の電圧」は例えばＶＳＳ（ＧＮＤ）である。

これによれば、コモン振り駆動により各データ線の電位が引っ張られて下がった場合に
、各データ線の電位を電源電圧の低電位側の電圧まで速やかに上げることができる。また、逆方向ダイオードに接続される電源を電源電圧の低電位側の電圧とすることにより、新たな電源を追加せずに、前述した映像信号の書き込みを補助する効果が生じる。

この電気光学装置において、前記順方向ダイオードに接続される電源は、前記映像信号の振幅レベルの高電位側の電圧値以上であり、前記逆方向ダイオードに接続される電源は、前記映像信号の振幅レベルの低電位側の電圧値以下であることを要旨とする。

これによれば、次の所定期間に映像信号を書き込む時点において各データ線の電位が高くなる場合と、各データ線の電位が低くなる場合のいずれの場合にも、各データ線の電位を映像信号とほぼ同電位にすることができるので、各画素への映像信号の書き込み不足が発生するのを抑制することができる。従って、前述した映像信号の書き込みを補助する効果を、映像信号の振幅レベルの高電位側の電圧値（ＶｉｄｅｏＨ）以上の電源やその振幅レベルの低電位側の電圧値（ＶｉｄｅｏＬ）以下の電源等、個別の電源を供給することで、より一層発揮することができる。

これによれば、コモン振り駆動により各データ線の電位が引っ張られて下がった場合に、各データ線の電位を電源電圧の低電位側の電圧まで速やかに上げることができる。また、逆方向ダイオードに接続される低電位側の電圧、例えばＶＳＳ（ＧＮＤ）とすることにより、新たな電源を追加せずに、前述した映像信号の書き込みを補助する効果が生じる。

本発明における電子機器は、上記電気光学装置を備えたことを要旨とする。
これによれば、大画面化、高密度化が進んでも各画素への映像信号の書き込みが容易になるので、高精細な表示が可能な電子機器を実現することができる。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
[第１実施形態]
図１は本発明の第１実施形態に係る液晶装置のうち外部回路を除いた液晶表示パネルを示しており、図２は同パネルの断面を一部破断して示しており、そして、図３は電気光学装置としての液晶装置の電気的構成を概略的に示している。

本実施形態の液晶装置１０は、多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いて周辺駆動回路を内蔵したアクティブマトリクス型液晶装置である。また、この液晶装置１０は、各画素の画素電極（第１の電極）と液晶を介して対向する第２の電極としての対向電極の電位（コモン電位ＶＣＯＭ）を低い電位と高い電位との間で所定期間としての１水平走査期間ごとに反転させるコモン振り駆動を行い、各画素に正極性の映像信号と負極性の映像信号を交互に書き込むように構成されている。

液晶装置１０は液晶表示パネル２１を有する。この液晶表示パネル２１は、図１および図２に示すように素子基板２２と対向基板２３を備え、これら２つの基板の間に例えばＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶２４が封入されている。素子基板２２と対向基板２３は
、スペーサ（図示省略）を含むシール材２７によって一定の間隔を保って、互いの電極形成面が対向するように貼り合わされ、その間に液晶２４が封入されている。シール材２７は、対向基板２３の周縁に沿って形成されており、液晶２４を封入するための開口部２７ａを有している。この開口部２７ａは、液晶２４の封入後に封止材２８で封止されている。

素子基板２２には、図２及び図３に示すように、Ｙ方向に配列された複数の走査線Ｙ１〜Ｙｎと、Ｘ方向に配列された複数のデータ線Ｘ１〜Ｘｍと、走査線Ｙ１〜Ｙｎとデータ
線Ｘ１〜Ｘｍの交差に対応してマトリクス状に配置された複数の画素２５とが形成されている。また、素子基板２２には、各画素２５ごとに設けたスイッチング素子としての多結晶シリコン薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下「ＴＦＴ」という）２６が形成されている。各ＴＦＴ２６のゲートは走査線Ｙ１〜Ｙｎの１つに、そのソースはデータ線Ｘ１〜Ｘｍの一つに、そして、そのドレインは対応する１つの画素２５の画素電極２９にそれぞれ接続されている。各ＴＦＴ２６を介して各画素２５に映像信号が書き込まれるようになっている。複数の走査線Ｙ１〜Ｙｎと、複数のデータＸ１〜Ｘｍと、複数の画素２５とにより、表示領域としての画素マトリクス（図３参照）が構成されている。また、素子基板２２には、対向基板２３側との接続端子である銀点３８と、外部回路から各種信号が入力される入力端子３９、Ｘドライバ用信号線４０、映像信号線４１、Ｙドライバ用信号線４２、電源線４３などが形成されている。この電源線４３は、後述する書き込み補助回路８２に所定の電源電圧を供給するための配線である。

各画素２５の画素電極２９は、図２〜図４に示すように、対向基板２３側に設けた対向電極としての１つの共通電極３０と液晶２４を介してそれぞれ対向している。また、各画素２５は、矩形状の画素電極２９と共通電極３０の間の液晶２４で構成される液晶容量３１と、この液晶容量３１と並列に接続され、同液晶容量のリークを低減するための蓄積容量３２とを備えている。こうして、各画素２５の画素回路が、ＴＦＴ２６、画素電極２９、共通電極３０、液晶容量３１、および蓄積容量３２などで構成されている。そして、各画素２５の画素回路は、ＴＦＴ２６がオン（導通状態）になると、電圧信号に変換された各画素の映像信号がＴＦＴ２６を介して液晶容量３１と蓄積容量３２とに書き込まれ、ＴＦＴ２６がオフ（非導通状態）になると、これらの容量に電荷が保持されるようになっている。

液晶装置１０は、図１および図３に示すように、素子基板２２上に形成された前述の周辺駆動回路として、走査線Ｙ１〜Ｙｎを駆動するための走査線駆動回路（Ｙドライバ）３３と、データ線Ｘ１〜Ｘｍを駆動するためのデータ線駆動回路（Ｘドライバ）３４とを備える。これらの駆動回路は、素子基板２２上に、薄膜トランジスタ形成技術を用いて形成されている。また、液晶装置１０は、外部回路として、図３に示すようにタイミング発生回路１１、画像処理回路１２、および電源回路１３を備える。

タイミング発生回路１１は、同期信号およびクロック信号を、走査線駆動回路３３およびデータ線駆動回路３４に供給して、これらの回路の動作タイミングを制御する。タイミング発生回路１１から走査線駆動回路３３には、同期信号としての転送開始信号ＤＹ、クロック信号ＹＣＫおよび反転クロック信号ＹＣＫＢが供給される。タイミング発生回路１１からデータ線駆動回路３４には、同期信号としての転送開始信号ＤＸ、クロック信号ＸＣＫおよび反転クロック信号ＸＣＫＢが供給される。また、タイミング発生回路１１は、上記同期信号およびクロック信号に同期して画像処理回路１２の動作タイミングを制御する。そして、タイミング発生回路１１は、上記同期信号およびクロック信号に同期して上記コモン振り駆動を行うために、図３に示すＶＣＯＭ端子４６に供給する電圧（コモン電位ＶＣＯＭ）を、１水平走査期間ごとに低い電位と高い電位との間で切り換えるようになっている。

画像処理回路１２は、入力されるビデオ信号やテレビ信号等の映像信号を処理して、タイミング発生回路１１により制御される動作タイミングでデータ線駆動回路３４へ供給する。本実施形態では、画像処理回路１２からデータ線駆動回路３４へ供給される映像信号は、各画素の画像データを含む。各画素の画像データは、各画素の明るさを、例えば８ビットの２進数で表わすデジタル階調データであり、０〜２５５の２５６段階の階調値をとる。

電源回路１３は、図３に示す各種の電源電圧を生成して出力する。
走査線駆動回路３３は、垂直走査期間の最初（１フレームの最初）に供給される転送開始信号ＤＹ、クロック信号ＹＣＫおよび反転クロック信号ＹＣＫＢにより走査信号Ｇ１〜Ｇｎ（図６参照）を順次に生成して出力することで、走査線Ｙ１〜Ｙｎを順に選択するようになっている。走査線Ｙ１〜Ｙｎが順に選択されて各走査線に走査信号Ｇ１〜Ｇｎが供給されると、選択された各走査線に接続された全てのＴＦＴ２６がオンになるように構成されている。なお、本明細書中において、「１水平走査期間」は、順に選択される走査線Ｙ１〜Ｙｎの一つに接続された全ての画素２５の容量に映像信号を書き込むことで１ライン分の表示がなされる期間をいう。

データ線駆動回路３４は、図４に示すように、シフトレジスタ３６、サンプリング回路３５、および図示を省略したデジタル／アナログ変換器等を備える。
シフトレジスタ３６は、各水平走査期間の最初に供給される転送開始信号ＤＸ、クロック信号ＸＣＫおよび反転クロック信号ＸＣＫＢにより選択信号Ｓ１〜Ｓｍ（図６参照）を順に生成して出力するようになっている。本実施形態では、各選択信号Ｓ１〜Ｓｍは、Ｈレベルのパルス信号である。

サンプリング回路３５は、データ線Ｘ１〜Ｘｍごとに一つずつ設けられた複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍ（図５参照）を備える。なお、図５では、ｍ列目のデータ線Ｘｍに設けられたスイッチＳＷｍのみを示してあり、その他のデータ線Ｘ１〜Ｘｍ−１にそれぞれ設けられるスイッチＳＷ１〜ＳＷｍ−１の図示は省略してある。各スイッチＳＷ１〜ＳＷｍは、Ｈレベルの選択信号Ｓ１〜Ｓｍがゲートに入力されるとそれぞれ開くトランスミッションゲートで構成されている。本例では、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｍを構成するトランスミッションゲートは、２つのＮチャンネル型ＴＦＴもしくは２つのＰチャンネル型ＴＦＴからなる単チャンネル型トランスミッションゲートでも良い。また、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｍを構成するトランスミッションゲートは、Ｐチャンネル型ＴＦＴとＮチャンネル型ＴＦＴからなり、ゲートにＬレベルの信号が入力されると開く相補型のトランスミッションゲートで構成しても良い。

このような構成を有するデータ線駆動回路３４は、各水平走査期間において、データ線Ｘ１〜Ｘｍにそれぞれ設けた各スイッチＳＷ１〜ＳＷｍに、第１列目のデータ線Ｘ１のスイッチＳＷ１から順にＨレベルの選択信号Ｓ１〜Ｓｍが入力されると、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｍが順に開く。これにより、各データ線Ｘ１〜Ｘｍおよび各画素２５のＴＦＴ２６を介して各画素に映像信号が書き込まれるようになっている。

そして、液晶装置１０の特徴は、図１，図３、および図４に示すように、各画素２５の画素電極２９に映像信号をそれぞれ供給する複数のデータ線Ｘ１〜Ｘｍの各々の入力端と出力端の両方に、各データ線Ｘ１〜Ｘｍに蓄えられた電荷を放電する書き込み補助回路８１，８２を設けた点にある点にある。各書き込み補助回路８１，８２は、データ線駆動回路３４の内部回路として設けられており、各データ線Ｘ１〜Ｘｍに蓄えられた電荷を放電することで、前述したコモン振り駆動により変動した各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位を変動前の電位に戻すようになっている。ここで、「変動前の電位」とは、変動前の電位と同じ電位だけでなく、変動前の電位に近い電位を含む意味で用いる。また、以下の説明で、共通電極（第２の電極）３０の電位を、各画素の画素電極（第１の電極）２９と電気光学物質としての液晶２４を介して対向する対向電極の電位ＶＣＯＭである「コモン電位」と呼ぶ。

書き込み補助回路８１は、図５（ａ）に示すように、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの入力端と出力端の一方に接続された逆方向ダイオード５１を含む放電回路で構成されている。また、書き込み補助回路８２は、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの入力端と出力端の他方に接続された
逆方向ダイオード５０を含む放電回路で構成されている。逆方向ダイオード５０，５１は、いずれもＭＯＳダイオードである。これにより、逆方向ダイオード５０，５１をそれぞれＭＯＳダイオードとすることで、これらの逆方向ダイオード５０，５１は、前述した周辺駆動回路と共に、素子基板２２上に、薄膜トランジスタ形成技術を用いて形成される。また、逆方向ダイオード５０，５１にそれぞれ接続される電源は、電源電圧の低電位側の電圧である。この低電位側の電圧は、ＶＳＳ（ＧＮＤ）である。各逆方向ダイオード５０，５１のソースは、データ線Ｘｍに接続され、ゲートとドレインはダイオード接続され、低電位側の電圧であるＶＳＳ（ＧＮＤ）にそれぞれ接続されている（図５（ａ），（ｂ）参照）。

書き込み補助回路８１の放電回路は、各データ線Ｘ１〜Ｘｍと、各データ線Ｘ１〜Ｘｍごとに一つずつ接続された逆方向ダイオード５１と、各逆方向ダイオード５１に接続された電圧ＶＳＳ（ＧＮＤ）の電源とからなる。この放電回路の動作を、図５（ｂ）に示す等価回路図に基づいて説明する。図５（ｂ）は、複数のデータ線Ｘ１〜Ｘｍの一つ（データ線Ｘｍ）に接続された逆方向ダイオード５１を示している。この逆方向ダイオード５１は、ゲートｇがドレインｄにダイオード接続されたＮチャンネル型ＴＦＴと等価であり、そのソースｓがデータ線Ｘｍに接続されている。この逆方向ダイオード５１は、前述したコモン振り駆動によりデータ線Ｘｍの電位が下がって電圧ＶＳＳ（ＧＮＤ）より低くなり、ゲート・ソース間に閾値Ｖｔｈを超える電位差が生じるとオン状態となり、ドレイン電流がドレインｄ側からソースｓ側へ流れる。このドレイン電流によりデータ線Ｘｍの電位が上がって電圧ＶＳＳ（ＧＮＤ）に近づくと（変動前の電位まで戻ると）、逆方向ダイオード５１はオフ状態となる。書き込み補助回路８１の放電回路を構成する他の逆方向ダイオード５１も同様に動作する。書き込み補助回路８２の放電回路を構成する各データ線Ｘ１〜Ｘｍごとに一つずつ接続された逆方向ダイオード５０も、上述したような逆方向ダイオード５１と同様に動作する。

次に、本実施形態に係る液晶装置１０の動作を、上記特許文献２に記載された従来技術のようにコモン振り駆動を行う従来の液晶装置の動作と比較して説明する。
まず、その従来の液晶装置の動作を図１２（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。図１２（ａ），（ｂ）において、実線６０はコモン電位ＶＣＯＭの電位変化を、二点鎖線６１は各画素の画素電極の電位変化（画素電位の変化）を、破線６２は各データ線の電位（ソース電位）の電位変化をそれぞれ示している。

ここでは、ノーマリホワイトモードの液晶表示パネルを前提に説明する。図１２（ａ）は、ある水平走査期間で選択された一つの走査線に対応する各画素に正極性の映像信号（黒表示のデータ信号）を書き込んだ後、次の水平走査期間で負極性の映像信号を書き込む場合を示している。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の場合とは逆に、各画素に負極性の映像信号を書き込んだ後、次の水平走査期間で正極性の映像信号を書き込む場合を示している。

図１２（ａ）の左側で示すように、Ｈレベルの走査信号Ｇ１が出力されている第１行目の水平走査期間では、コモン電位ＶＣＯＭを低い電位にした状態で、正極性の映像信号が各画素に書き込まれる。第１行ｍ列目の画素に映像信号を書き込むための選択信号ＳｍがＬレベルになり、走査信号Ｇ１もＬレベルになった後で、次の水平走査期間に移る前に、コモン電位ＶＣＯＭを高い電位に反転すると、二点鎖線６１で示す画素電位がコモンラインとの容量結合により引っ張られて上がり、コモンラインと各画素電極との間に正極性の電位差が発生する。このとき、各画素電極の電位と共に各データ線の電位もコモンラインとの容量結合により上がる。

一方、図１２（ａ）の右側で示すように、Ｈレベルの走査信号Ｇ２が出力されている第
２行目の水平走査期間では、コモン電位ＶＣＯＭを高い電位にした状態で、負極性の映像信号が各画素に書き込まれる。第２行ｍ列目の画素に映像信号を書き込むための選択信号ＳｍがＬレベルになり、走査信号Ｇ２もＬレベルになった後で、次の水平走査期間に移る前に、コモン電位ＶＣＯＭを低い電位に反転すると、二点鎖線６１で示す画素電位がコモンラインとの容量結合により引っ張られて下がり、コモンラインと各画素電極との間に負極性の電位差が発生する。このとき、各画素電極の電位と共に各データ線の電位もコモンラインとの容量結合により下がる。

したがって、次の水平走査期間に映像信号を書き込む時点において、各データ線の電位が最も低くなるのは、図１２（ａ）の右側と同じである図１２（ｂ）の左側で示す場合である。このときのデータ線の電位は、
（低電位側の映像信号レベル）−（コモン電位ＶＣＯＭの振幅レベル）
で表わされる。低電位側の映像信号レベルを１Ｖ、コモン電位ＶＣＯＭの振幅レベルを４Ｖとすると、最も低くなる各データ線の電位は−３Ｖとなる。

この状態で、高電位側の映像信号（正極性の映像信号）を書き込む場合、図１２（ｂ）の右側で示すように、高電位側の映像信号レベルを４Ｖとすると、各画素には７Ｖの電位差を充電する必要がある。このようにコモン振り駆動により各データ線の電位が例えば−３Ｖまで下がった場合に、その変動分だけ各画素に書き込むべき電圧レベルが各画素の映像信号の階調値に応じた電圧レベルよりも高くなるので、各画素への映像信号の書き込み不足が発生し易くなる。つまり、図１２（ｂ）の右側において破線の○で示す個所から分かるように、選択信号ＳｍがＬレベルになって第２行ｍ列目の画素への映像信号の書き込みが終了する時点で、二点鎖線６１で示すその画素の画素電極の電位が高電位側の映像信号レベルに達しないという、映像信号の書き込み不足が発生する。

これに対して、第１実施形態に係る液晶装置１０では、コモン電位ＶＣＯＭを低い電位に反転すると、図１２（ｂ）の左側で示す場合と同様に、図６の左側で示すように各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が例えば−３Ｖまで下がる。このとき、書き込み補助回路８１の各逆方向ダイオード５１および書き込み補助回路８２の各逆方向ダイオード５０がそれぞれオン状態となり、各逆方向ダイオード５０，５１にドレイン電流が流れる。これにより、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が、図６のｔＡ時点から上がって電圧ＶＳＳ（ＧＮＤ）に近づくと（変動前の電位まで戻ると）、各逆方向ダイオード５０，５１がそれぞれオフ状態となる。つまり、−３Ｖまで下がった各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位がＧＳＳ（ＧＮＤ）近くまで戻る。この状態で、高電位側の映像信号を書き込む場合、各画素２５に書き込むべき電圧レベルが上記従来の液晶装置の場合の７Ｖよりも低くなり、各画素への映像信号の書き込み不足が発生しにくくなる。

以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○コモン振り駆動により各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が下がった場合（変動した場合）に、書き込み補助回路８１，８２により各データ線の電位が変動前の電位近くまで戻されるので、その変動分の電位を各画素２５に書き込む必要がなくなる。このため、各画素に書き込むべき電圧レベルは各画素の映像信号の階調値に応じた電圧レベルとなり、次の水平走査期間に各画素２５に映像信号を容易に書き込むことができる。つまり、各画素２５への正規の映像信号の書き込みを補助する効果が生じる。

○大画面化、高密度化が進んでも各画素２５への映像信号の書き込みが容易になるので、高精細な表示が可能な液晶装置１０を実現することができる。
○書き込み補助回路８１，８２を、各データ線Ｘ１〜Ｘｍに接続された複数の逆方向ダイオード５１，５０を含む放電回路で構成しているので、コモン振り駆動により各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が下がった場合に、各データ線の電位が所定の電位となるまで各逆方
向ダイオードを通じて放電により速やかに上がる。これにより、各データ線の電位が変動前の電位近くまで戻されるので、次の水平走査期間に各画素２５に映像信号を容易に書き込むことができる。

○書き込み補助回路８１，８２の各逆方向ダイオード５０，５１をＭＯＳダイオードとしているので、各逆方向ダイオード５０，５１を前述した周辺駆動回路と一緒に素子基板２２上に、薄膜トランジスタ形成技術を用いて容易に形成することができる。したがって、新たな製造プロセスの追加無しに書き込み補助回路８１，８２を実現することができる。

[ 第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る液晶装置１０を、図７に基づいて説明する。この液晶装置１０では、書き込み補助回路８１，８２の各逆方向ダイオード５１，５０を、図７に示すＰＩＮダイオード５２で構成している。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように構成された第２実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
○図７に示すＰＩＮダイオード５２はＭＯＳダイオードのようにゲート電極を必要としないので、製造中或いは製造後の取り扱いによって印加される静電気などでＰＩＮダイオード５２が破壊されたとしても、上記各逆方向ダイオード５１，５０をＭＯＳダイオードとした場合のようにゲートリークを生じることが無い。

[ 第３実施形態]
次に、第３実施形態に係る液晶装置１０を、図８に基づいて説明する。この液晶装置１０では、書き込み補助回路８１，８２の各逆方向ダイオード５１，５０を、図８に示す４端子薄膜トランジスタを用いたＭＯＳダイオード５３で構成している。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように構成された第３実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
○書き込み補助回路８１，８２の各逆方向ダイオード５１，５０を４端子薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたＭＯＳダイオード５３で構成しているので、そのバックゲート電圧を制御することにより、閾値Ｖｔｈを制御することができる。このため、一般のＭＯＳダイオードよりも低いゲート電圧Ｖｇでオンさせることが可能となり、各画素２５への映像信号の書き込みがさらに容易になる。

[ 第４実施形態]
次に、第４実施形態に係る液晶装置１０を、図９に基づいて説明する。この液晶装置１０では、書き込み補助回路８１は、逆方向ダイオード５７と順方向ダイオード５６の両方を含む放電回路であり、また、書き込み補助回路８２は、逆方向ダイオード５５と順方向ダイオード５４の両方を含む放電回路である。

つまり、書き込み補助回路８１は、各データ線Ｘ１〜Ｘｍごとに逆方向ダイオード５７と順方向ダイオード５６がそれぞれ接続されている。また、書き込み補助回路８２は、各データ線Ｘ１〜Ｘｍごとに逆方向ダイオード５５と順方向ダイオード５４がそれぞれ接続されている。各逆方向ダイオード５５，５７は、上記第１実施形態の逆方向ダイオード５０，５１と同様のＭＯＳダイオードである。また、各順方向ダイオード５４，５６は、上記逆方向ダイオード５０，５１と同様のＭＯＳダイオードである。

各順方向ダイオード５４，５６に接続される電源ＶＤＨは、映像信号の振幅レベルの高
電位側の電圧値ＶｉｄｅｏＨ以上である。また、各逆方向ダイオード５５，５７に接続される電源ＶＤＬは、映像信号の振幅レベルの低電位側の電圧値ＶｉｄｅｏＬ以下である。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

次に、本実施形態に係る液晶装置１０の動作を、上記従来の液晶装置の動作と比較して説明する。
上記従来の液晶装置では、図１２（ａ），（ｂ）に基づいて説明したように、次の水平走査期間に映像信号を書き込む時点において各データ線の電位が最も低くなるのは、図１２（ｂ）の左側で示す場合である。この状態で、高電位側の映像信号（正極性の映像信号）を書き込む場合、コモン振り駆動により各データ線の電位が例えば−３Ｖまで下がった分だけ（その変動分だけ）各画素に書き込むべき電圧レベルが各画素の映像信号の階調値に応じた電圧レベルよりも高くなるので、各画素への映像信号の書き込み不足が発生し易くなる。

これとは逆に、次の水平走査期間に映像信号を書き込む時点において各データ線の電位が最も高くなるのは、上述した図１２（ａ）の左側で示す場合でる。このときのデータ線の電位は、
（高電位側の映像信号レベル）＋（コモン電位ＶＣＯＭの振幅レベル）
で表わされる。高電位側の映像信号レベルを４Ｖ、コモン電位ＶＣＯＭの振幅レベルを４Ｖとすると、最も高くなる各データ線の電位は８Ｖとなる。

この状態で、低電位側の映像信号（負極性の映像信号）を書き込む場合、コモン振り駆動により各データ線の電位が例えば８Ｖまで上がった分だけ（その変動分だけ）各画素に書き込むべき電圧レベルが各画素の映像信号の階調値に応じた電圧レベルよりも高くなるので、各画素への映像信号の書き込み不足が発生し易くなる。つまり、図１２（ａ）の右側において破線の○で示す個所から分かるように、選択信号ＳｍがＬレベルになって第２行ｍ列目の画素への映像信号の書き込みが終了する時点で、二点鎖線６１で示すその画素の画素電極の電位が低電位側の映像信号レベルに達しないという、映像信号の書き込み不足が発生する。

これに対して、第４実施形態に係る液晶装置１０では、図１０（ａ）の左側で示すように、次の水平走査期間に映像信号を書き込む時点において各データ線の電位が最も高くなり、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が電源ＶＤＨの電圧を超えると、順方向ダイオード５４，５６がオン状態となる。これにより、順方向ダイオード５４，５６にドレイン電流が流れ、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が、図１０（ａ）のｔＣ時点から下がって電源ＶＤＨの電圧に近づくと（変動前の電位まで戻ると）、各順方向ダイオード５４，５６がそれぞれオフ状態となる。つまり、８Ｖまで上がった各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が電源ＶＤＨ近くまで戻る。この状態で、低電位側の映像信号（負極性の映像信号）を書き込む場合、各画素２５に書き込むべき電圧レベルが上記従来の液晶装置の場合の８Ｖよりも低くなり、各画素への映像信号の書き込み不足が発生しにくくなる。

また、第４実施形態に係る液晶装置１０では、図６に基づいて説明した上記第１実施形態の場合と同様に、各データ線の電位が最も低くなり、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が電源ＶＤＬの電圧より低くなると、逆方向ダイオード５５，５７がオン状態となる。これにより、各逆方向ダイオード５５，５７にドレイン電流が流れ、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの電位が、図１０（ｂ）のｔＤ時点から上がって電源ＶＤＬの電圧に近づくと（変動前の電位まで戻ると）、各逆方向ダイオード５５，５７がそれぞれオフ状態となる。この状態で、高電位側の映像信号を書き込む場合、各画素２５に書き込むべき電圧レベルが上記従来の液晶装置の場合の７Ｖよりも低くなり、各画素への映像信号の書き込み不足が発生しにくくなる。

なお、図１０（ｂ）の時点ｔＥは図１０（ａ）の時点ｔＣと同様のタイミングを示している。
以上のように構成された第４実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。

○次の水平走査期間に映像信号を書き込む時点において各データ線の電位が最も高くなる場合と、各データ線の電位が最も低くなる場合のいずれの場合にも、各データ線の電位を映像信号とほぼ同電位にすることができるので、各画素への映像信号の書き込み不足が発生するのを抑制することができる。

○前述した映像信号の書き込みを補助する効果を、映像信号の振幅レベルの高電位側の電圧値ＶｉｄｅｏＨ以上の電源やその振幅レベルの低電位側の電圧値ＶｉｄｅｏＬ以下の電源等、個別の電源を供給することで、より一層発揮することができる。

[ 電子機器]
次に、上記各実施形態で説明した液晶装置１０の液晶表示パネル２１を用いた電子機器について説明する。液晶装置１０は、図１１に示すようなモバイル型のパーソナルコンピュータに適用できる。図１１に示すパーソナルコンピュータ７０は、キーボード７１を備えた本体部７２と、液晶表示パネル２１を用いた表示ユニット７３とを備えている。

このパーソナルコンピュータ７０によれば、表示品質の高い表示が可能となる。
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記各第１実施形態では、コモン電位ＶＣＯＭを水平走査期間ごとに反転させるコモン振り駆動を行う液晶装置１０を一例として説明したが、コモン電位ＶＣＯＭを所定期間としての１フレーム期間ごとに反転させるコモン振り駆動を行う液晶装置１０にも本発明は適用可能である。ここで、「１フレーム期間」は、走査線Ｙ１〜Ｙｎを順に選択して全ての画素２５の容量（液晶容量３１および蓄積容量３２）に映像信号を書き込むことで１画面の表示がなされる期間をいう。

・上記第１実施形態では、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの入力端と出力端の両方に、書き込み補助回路８１，８２を設けているが、各データ線Ｘ１〜Ｘｍの入力端と出力端のいずれか一方、或いは各データ線Ｘ１〜Ｘｍの一部に書き込み補助回路を設けた構成にも本発明は適用可能である。

・図９に示す上記第４実施形態における順方向ダイオード５４，５６と逆方向ダイオード５５，５７を、図７に示す上記第２実施形態のＰＩＮダイオード５２或いは図８に示す上記第３実施形態の４端子薄膜トランジスタを用いたＭＯＳダイオード５３でそれぞれ構成しても良い。

・上記一実施形態では、電気光学装置の一例としての液晶装置に本発明を具体化した構成について説明したが、有機発光ダイオード装置、放電を用いた蛍光型電気光学装置（例えばプラズマディスプレイ）等、各種の電気光学置にも適用可能である。

・図１１では、液晶装置１０を備えた電子機器の一例としてパーソナルコンピュータについて説明したが、上記各実施形態で説明した液晶装置１０は、パーソナルコンピュータに限らず、携帯電話、デジタルカメラ等の各種の電子機器に適用できる。

第１実施形態に係る液晶装置を示す平面図。 同液晶装置の液晶表示パネルの内部構造を示す断面図。 液晶装置の電気的構成を示す概略構成図。 同駆動回路の主要部の電気的構成を示す概略構成図。 （ａ）同液晶装置でデータ線と逆方向ダイオードの接続を示す回路図、（ｂ）同逆方向ダイオードの等価回路図。 第１実施形態に係る液晶装置の動作を示すタイミングチャート。 第２実施形態に係る液晶装置で用いるＰＩＮダイオードの平面図 第３実施形態に係る液晶装置で用いる４端子ダイオードの平面図。 第４実施形態に係る液晶装置でデータ線に逆方向ダイオードと順方向ダイオードの両方を接続した構成を示す回路図。 （ａ），（ｂ）同液晶装置の動作を示すタイミングチャート。 電子機器の一例を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）コモン振り駆動を行う従来の液晶装置の動作を示すタイミングチャート。

符号の説明

Ｘ１〜Ｘｍ…データ線、ＶＤＨ，ＶＤＬ…電源、ＶＳＳ…電圧、ＶＣＯＭ…コモン電位、Ｙ１〜Ｙｎ…走査線、２５…画素、２９…画素電極、３３…走査線駆動回路、３４…データ線駆動回路、５０，５１，５５，５７…逆方向ダイオード、５２…ＰＩＮダイオード、５３…ＭＯＳダイオード、５４，５６…順方向ダイオード、８１，８２…書き込み補助回路。

Claims (8)

1. 複数の走査線と複数のデータ線の交差に応じてマトリクス状に配置された複数の第１の電極と、前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に挟持された電気光学物質と、前記第１の電極の電位を制御するスイッチング素子とを備え、
   前記第２の電極の電位を所定期間ごとに交互に変位させ、前記電気光学物質を介して各第１の電極に正極性の映像信号と負極性の映像信号を所定期間ごとに交互に書き込む電気光学装置において、
   前記各第１の電極に映像信号をそれぞれ供給する前記複数のデータ線の各々の少なくとも一部に、各データ線に蓄えられた電荷を放電する書き込み補助回路を設けたことを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置において、
   前記書き込み補助回路は、逆方向ダイオードと順方向ダイオードのいずれか一方を含む放電回路であることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１に記載の電気光学装置において、
   前記書き込み補助回路は、逆方向ダイオードと順方向ダイオードの両方を含む放電回路であることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項２又は３に記載の電気光学装置において、
   前記逆方向ダイオードと順方向ダイオードは、ＭＯＳダイオードであることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項２又は３に記載の電気光学装置において、
   前記逆方向ダイオードと順方向ダイオードは、ＰＩＮダイオードであることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項２又は３に記載の電気光学装置において、
   前記逆方向ダイオードと順方向ダイオードは、４端子薄膜トランジスタを用いたＭＯＳダイオードであることを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項３〜６のいずれか一つに記載の電気光学装置において、
   前記順方向ダイオードに接続される電源は、前記映像信号の振幅レベルの高電位側の電圧値以上であり、前記逆方向ダイオードに接続される電源は、前記映像信号の振幅レベルの低電位側の電圧値以下であることを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一つに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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