JP2007206543A - Electro-optical device, driving method, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画素毎にメモリ回路を有する電気光学装置の低消費電力化の技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing power consumption of an electro-optical device having a memory circuit for each pixel.
携帯可能な電子機器には、薄型化や軽量化などが要求されるので、電子機器の表示装置として用いる電気光学装置には、この要求に適した液晶素子や有機EL素子などの電気光学素子が用いられる。ここで、この種の電気光学装置は、表示内容に関係なく、1フレーム毎に各画素の状態を書き換える(リフレッシュする)ので、各画素を駆動する駆動回路やその制御回路などによって電力が消費されて、低消費電力化を阻害する要因があった。
そこで、画素毎に1ビットを記憶するスタティック型のメモリ回路を内蔵させるとともに、当該メモリ回路に記憶されたビットにしたがって画素をオンまたはオフ表示させる技術が提案された(特許文献1参照)。
この技術では、メモリ回路のリフレッシュが不要となるので、静止画を表示するであれば、駆動回路等を動作させないで済み、その分、低消費電力化を図ることが可能となる。
Therefore, a technique has been proposed in which a static memory circuit that stores 1 bit for each pixel is incorporated, and pixels are turned on or off in accordance with the bits stored in the memory circuit (see Patent Document 1).
In this technique, refreshing of the memory circuit is not required, so that if a still image is displayed, it is not necessary to operate the drive circuit and the like, and accordingly, power consumption can be reduced.
ところで、電子機器の表示装置には、なんらかの処理の実行途中で全画素をオフさせる場合がある。例えば、メニュー画面の切り替えたり、別のアプリケーションプログラムの動作に切り替えたりする場合に、一時的に画面をオフさせる場合がある。これは、一時的に(一瞬)画面をオフさせることによって、その切り替えが実行されていることをユーザーに意識的に知らせるため等である。また、表示装置の動作を停止させる前は、オフシーケンス動作により全画素をオフ表示させる必要もある。
しかしながら、画素毎にメモリ回路を内蔵する構成において、全画素をオフ表示させようと企図すると、構成の複雑化を招きかねない、といった事情がある。例えば全画素に対してオフ信号を供給するとともに、メモリ回路に記憶させたビットを無視させて、当該オフ信号にしたがってオフ表示させるような論理回路が必要となってしまう。
By the way, the display device of an electronic device may turn off all pixels during the execution of some processing. For example, when switching the menu screen or switching to another application program operation, the screen may be temporarily turned off. This is to consciously notify the user that the switching is being performed by temporarily turning off the screen (for a moment). In addition, before stopping the operation of the display device, it is necessary to display all pixels off by an off sequence operation.
However, in a configuration in which a memory circuit is built in each pixel, there is a situation in which attempting to display all the pixels off may lead to a complicated configuration. For example, a logic circuit that supplies an off signal to all the pixels and ignores the bits stored in the memory circuit and performs an off display according to the off signal is required.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、画素毎にメモリ回路を有する構成において、比較的簡易に画素をオフ表示させることが可能な電気光学装置、その駆動方法および電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to drive an electro-optical device capable of displaying pixels off in a relatively simple manner in a configuration having a memory circuit for each pixel, and driving thereof. It is to provide a method and an electronic device.
上記課題を解決するために、本発明は、複数の画素と、前記複数の画素にわたって共通であって、所定の電圧のコモン信号が印加されるコモン電極とを有し、前記画素は、1ビットを保持するメモリ回路と、前記メモリ回路に保持された1ビットの論理レベルが一方である場合に、前記コモン信号と同一電圧のオフ信号を選択するとともに、前記保持された1ビットの論理レベルが他方である場合に、所定のオン信号を選択する選択回路と、前記コモン電極に対向するとともに前記選択回路により選択されたオン信号またはオフ信号が印加される画素電極と、を備えた電気光学装置の駆動方法であって、前記メモリ回路により保持された1ビットに基づいて画素に対して表示を行わせる第1モード、および、前記メモリ回路により保持された1ビットにかかわらず、画素をオフ表示とさせる第2モードを有し、前記第1モードが指定された場合には、前記オン信号を前記コモン信号とは異なる電圧とする一方、前記第2モードが指定された場合には、前記オン信号を前記コモン信号と同一電圧とすることを特徴とする。本発明によれば、非常に簡易な構成で、かつ、瞬時に全画素をオフ表示させることが可能となる。 In order to solve the above-described problem, the present invention includes a plurality of pixels and a common electrode that is common to the plurality of pixels and to which a common signal having a predetermined voltage is applied. And the one-bit logic level held in the memory circuit is selected, an off signal having the same voltage as the common signal is selected, and the held one-bit logic level is An electro-optical device comprising: a selection circuit that selects a predetermined ON signal when it is the other; and a pixel electrode that is opposed to the common electrode and to which an ON signal or an OFF signal selected by the selection circuit is applied A first mode in which display is performed on a pixel based on one bit held by the memory circuit, and the memory circuit holds the first mode. Regardless of the bit, the pixel has a second mode in which the pixel is turned off. When the first mode is designated, the on signal is set to a voltage different from that of the common signal. When specified, the ON signal is set to the same voltage as the common signal. According to the present invention, it is possible to instantaneously display all pixels off with a very simple configuration.
本発明において、前記第1モードが指定された場合、前記コモン信号および前記オフ信号については、一定の周期で論理レベルを反転させ、前記オン信号については、前記コモン信号および前記オフ信号の論理レベルを反転させるのが好ましい。
この方法において、前記第2モードが指定されたときに、前記コモン信号および前記オフ信号については、論理レベルのいずれかに固定化させても良いし、前記コモン信号および前記オフ信号については、一定の周期で論理レベルを反転させ、前記オン信号については、前記コモン信号および前記オフ信号と同一の論理レベルとした関係としても良い。
なお、本発明は、電気光学装置の駆動方法のみならず、電気光学装置としても概念することができる。電気光学装置において、前記画素は、複数のワード線と複数のビット線との交差に対応して設けられ、前記複数のワード線のうち、選択されたワード線に対応する画素が、当該画素に対応するビット線に供給された1ビットを保持する構成とすれば良い。
また、本発明は、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
In the present invention, when the first mode is designated, the logic level of the common signal and the off signal is inverted at a constant period, and the logic level of the common signal and the off signal is inverted for the on signal. Is preferably reversed.
In this method, when the second mode is designated, the common signal and the off signal may be fixed to one of logic levels, and the common signal and the off signal may be fixed. The logic level may be inverted in a cycle of the above, and the ON signal may have the same logic level as the common signal and the OFF signal.
The present invention can be conceptualized not only as a method for driving an electro-optical device but also as an electro-optical device. In the electro-optical device, the pixel is provided corresponding to an intersection of a plurality of word lines and a plurality of bit lines, and the pixel corresponding to the selected word line among the plurality of word lines is the pixel. A configuration may be employed in which one bit supplied to the corresponding bit line is held.
The present invention can also be conceptualized as an electronic apparatus having the electro-optical device.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明の第1実施形態に係る電気光学装置は、電気光学素子として液晶素子を用いた液晶装置であって、各種トランジスタや画素電極が形成された素子基板と、コモン電極が形成された対向基板とが互いに電極形成面が対向するように、一定の間隙を保って貼付されるとともに、この間隙にTN(twisted nematic)型の液晶が挟持された状態となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The electro-optical device according to the first embodiment of the present invention is a liquid crystal device using a liquid crystal element as an electro-optical element, and includes an element substrate on which various transistors and pixel electrodes are formed, and a counter substrate on which a common electrode is formed. Are attached with a certain gap so that the electrode forming surfaces face each other, and a TN (twisted nematic) type liquid crystal is sandwiched between the gaps.
図1は、この状態におけ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。
この図に示されるように、電気光学装置10の表示領域100では、240行のワード線121が、それぞれ行(X)方向に延在する一方、ビット線131および相補ビット線132の320組が、それぞれ列(Y)方向に延在するように設けられている。画素110は、240行のワード線121と320列のビット線131(相補ビット線132)との交差に対応して設けられる。このため、本実施形態において、画素110は、縦240行×横320列のマトリクス状に配列することになるが、本発明をこの配列に限定する趣旨ではない。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the electro-optical device in this state.
As shown in this figure, in the
Yアドレスデコーダ20は、図示省略した上位制御回路から供給されるYアドレスAdyで指定された行のワード線121に対し、Hレベルの行選択信号を排他的に出力するものである。
なお便宜的に、表示領域100において、上から数えて1、2、3、…、240行目のワード線121に供給される行選択信号を、S1、S2、S3、…、S240とそれぞれ表記している。また、行選択信号について特に行を特定しないで一般的に説明するときにはSiと表記する。ここで、iは1≦i≦240を満たす整数である。YアドレスAdyが供給される信号線は、図では1本の太線で示されているが、実際には8本(2の8乗=256≧240)で構成される。
The
For convenience, in the
一方、Xアドレスデコーダ30は、上位制御回路から供給されるXアドレスAdxで指定された列に対応する列選択信号X1、X2、X3、…、X320を排他的にHレベルとして出力するものである。なお、列選択信号について特に列を特定しないで一般的に説明するときにはXjと表記する。ここで、jは1≦j≦320を満たす整数である。
サンプル・ホールド回路40は、ある列の列選択信号XjがHレベルとなったときに、上位制御回路から供給されるデータビットDaを、j列目のビット線131にサンプリングして供給するとともに、当該データビットDaの論理を反転したビットを、j列目の相補ビット線132に供給するものである。なお、サンプル・ホールド回路40は、論理レベルがLレベルである列選択信号に対応する列に対しては、ビット線131および相補ビット線132をいずれもHレベルまたはハイ・インピーダンス状態とさせる。
なお、便宜的に、表示領域100において、左から数えて1、2、3、…、320列目のビット線131に供給されるビットを、D1、D2、D3、…、D320と表記し、相補ビット線132に供給される反転ビットを、/D1、/D2、/D3、…、/D320と表記し、特に列を特定しないで一般的に説明するときにはDj、/Djと表記する。また、XアドレスAdxが供給される信号線は、図では1本の太線で示されているが、1アドレスで1ビットだけを指定する場合には9本(2の9乗=512≧320)で構成される。
On the other hand, the
The sample and hold
For convenience, the bits supplied to the
一方、電気光学装置10には、さらに上記上位制御回路からクロック信号CLKと、動作モードを規定する信号/Doffとが供給される。このうち、クロック信号CLKは、周波数が30Hzであってデューティ比50%の論理信号である。ここで便宜上、クロック信号CLKの周期を2Fとした場合、クロック信号CLKは期間F毎に論理レベルが反転することになる。本実施形態では、この期間Fをフレーム期間と称している。
また、本実施形態では、動作モードとして、すべての画素に対し、後述するメモリ回路に保持されたデータビットに応じた表示とさせる表示モード(第1モード)と、上記メモリ回路に保持されたデータビットにかかわらず、オフ表示とさせるオフ・モード(第2モード)とを有する。ここで、信号/DoffがHレベルであれば表示モードが指定され、信号/DoffがLレベルであればオフ・モードが指定される。
On the other hand, the electro-
In the present embodiment, as the operation mode, a display mode (first mode) in which all pixels are displayed in accordance with data bits held in a memory circuit described later, and data held in the memory circuit are displayed. Regardless of the bit, it has an off mode (second mode) for displaying off. Here, if the signal / Doff is at the H level, the display mode is designated, and if the signal / Doff is at the L level, the off mode is designated.
駆動電圧生成回路50は、素子基板においてポリシリコンプロセスにより形成された回路であり、クロック信号CLKと信号/Doffとの論理演算により、オフ信号Voff(コモン信号Vcom)とオン信号Vonとを生成するものである。
詳細には、駆動電圧生成回路50は、図2(a)に示されるように、NOT回路502、AND回路504、506およびバッファ回路508、510を有する。このうち、NOT回路502は、クロック信号CLKの否定信号を出力し、AND回路504は、クロック信号CLKと信号/Doffとの論理積信号を出力し、AND回路506は、クロック信号CLKの否定信号と信号/Doffとの論理積信号を出力する。なお、バッファ回路508は、AND回路504による論理積信号の駆動能力を高めるべくバッファリングするものである。同様に、バッファ回路510は、AND回路506による論理積信号の駆動能力を高めるべくバッファリングするものである。
The drive
Specifically, the drive
この構成において、信号/DoffがHレベルであって表示モードが指定された場合、オフ信号Voffはクロック信号CLKと同一論理レベルとなり、また、オン信号Vonは、クロック信号CLKの論理レベルを反転させた信号となる一方、信号/DoffがLレベルであってオフ・モードが指定された場合、オフ信号Vof fおよびオン信号Vonは、それぞれ強制的にLレベルとなる。
なお、図2(b)は、図2(a)に示した正論理回路を負論理回路で表したものであり、AND回路504がNOT回路522とNOR回路524とに、NOT回路502およびAND回路506がNOR回路526とNOR回路528とに、それぞれ置き換わっている。
In this configuration, when the signal / Doff is at the H level and the display mode is designated, the off signal Voff has the same logic level as the clock signal CLK, and the on signal Von inverts the logic level of the clock signal CLK. On the other hand, when the signal / Doff is at the L level and the off mode is designated, the off signal Vof f and the on signal Von are forcibly set to the L level.
2B illustrates the positive logic circuit illustrated in FIG. 2A as a negative logic circuit. The AND
素子基板における駆動電圧生成回路50から出力されるオフ信号Voffは、表示領域100に形成された信号線142に供給される一方、導通材等を介して対向基板に導かれて、コモン電極185にコモン信号Vcomとして印加される。このため、オフ信号Voffとコモン信号Vcomの論理レベルは互いに同一である。また、駆動電圧生成回路50から出力されるオン信号Vonは、表示領域100に形成された信号線141に供給される。
なお、オフ信号Voff(コモン信号Vcom)およびオン信号Vonの論理レベルのうち、Hレベルは電源電圧Vddに相当し、Lレベルは電圧基準の接地電位Gnd(0ボルト)に相当する。
The off signal Voff output from the drive
Of the logical levels of the off signal Voff (common signal Vcom) and the on signal Von, the H level corresponds to the power supply voltage Vdd, and the L level corresponds to the voltage-referenced ground potential Gnd (0 volt).
次に、画素110の詳細について説明する。各画素110は、構成的には互いに同一であるので、i行j列に位置する画素110で代表させて説明する。図3は、i行j列の画素110の構成を示す回路図である。
図3に示されるように、画素110は、スタティック型のメモリ回路150、選択回路160および液晶素子180を有する。
このうち、メモリ回路150は、nチャネル型TFT(薄膜トランジスタ)151、152と、NOT回路155、156を備える。TFT151については、そのソースがj列目のビット線131に接続され、そのドレインがNOT回路155の入力端に接続され、そのゲートがi行目のワード線121に接続されている。NOT回路155の出力端は、NOT回路156の入力端に接続され、NOT回路156の出力端は、NOT回路155の入力端に帰還されている。
なお、メモリ回路150は相補型であるので、TFT152については、そのソースがj列目の相補ビット線132に接続され、そのドレインがNOT回路156の入力端に接続され、そのゲートがi行目のワード線121に接続されている。
Next, details of the
As shown in FIG. 3, the
Among these, the
Since the
したがって、メモリ回路150では、ワード線121に供給された行選択信号SiがHレベルになると、TFT151、152がオンして、ビット線131に供給されたビットDjが端子Qにて記憶される(相補ビット線132に供給された反転ビット/Djが端子/Qにて記憶される)とともに、以後、行選択信号SiがLレベルになってTFT151、152がオフしても、当該記憶内容がスタティックに保持される構成となる。
なお、ワード線121に供給された行選択信号SiがHレベルになったときでも、ビット線131および相補ビット線132がともにHレベルまたはハイ・インピーダンス状態であれば、記憶内容が書き替わることはないように、NOT回路155、156の特性が規定されている。
Therefore, in the
Even when the row selection signal Si supplied to the
選択回路160は、トランスミッションゲート162、164を有する。ここで、トランスミッションゲート162の入力端は、オン信号Vonが供給される信号線141に接続される一方、トランスミッションゲート164の入力端は、オフ信号Voffが供給される信号線142に接続され、トランスミッションゲート162、164の出力端は、画素毎に個別に形成された画素電極181に共通接続されている。
また、トランスミッションゲート162の制御ゲートおよびトランスミッションゲート164の反転制御ゲートは、メモリ回路150における端子Qに接続される一方、トランスミッションゲート162の反転制御ゲートおよびトランスミッションゲート164の制御ゲートは、メモリ回路150における端子/Qに接続されている。
したがって、端子QがHレベルであれば(端子/QがLレベルであれば)、トランスミッションゲート162、164は、それぞれオン、オフして、オン信号Vonが画素電極181に印加される一方、端子QがLレベルであれば(端子/QがHレベルであれば)、トランスミッションゲート162、164は、それぞれオフ、オンして、オフ信号Voffが画素電極181に印加される構成となっている。
The
Also, the control gate of
Therefore, if the terminal Q is at the H level (if the terminal / Q is at the L level), the
液晶素子180は、画素毎に個別の画素電極181と画素にわたって共通のコモン電極185との間に、TN型の液晶183が挟持された構成となっている。
なお、特に図示はしないが、両基板の各対向面には、液晶分子の長軸方向が両基板間で例えば約90度連続的に捻れるようにラビング処理された配向膜がそれぞれ設けられる一方、両基板の各背面側には配向方向に応じた偏光子がそれぞれ設けられる。このため、画素電極181とコモン電極185との間を通過する光は、両電極間の電圧実効値がゼロであれば、液晶分子の捻れに沿って約90度旋光する一方、当該電圧実効値が大きくなるにつれて、液晶分子が電界方向に傾く結果、その旋光性が消失する。このため、例えば透過型において、入射側と背面側とに、それぞれ偏光軸が配向方向に一致するように偏光子を配置させると、当該電圧実効値が小さければ光の透過率が高くなる一方、電圧実効値が大きければ透過率が低くなる(ノーマリーホワイトモード)。
The
Although not particularly illustrated, each opposing surface of both substrates is provided with an alignment film that is rubbed so that the major axis direction of the liquid crystal molecules is continuously twisted, for example, by about 90 degrees between the two substrates. A polarizer corresponding to the orientation direction is provided on each back side of both substrates. For this reason, the light passing between the
なお、本実施形態において、駆動電圧生成回路50については上述した通りであるが、Yアドレスデコーダ20や、Xアドレスデコーダ30、サンプル・ホールド回路40についても表示領域100における画素110の構成素子(メモリ回路150、選択回路160)と共通のポリシリコンプロセスにより形成される。
In the present embodiment, the drive
次に、本実施形態に係る電気光学装置10の動作について説明する。
まず、電気光学装置10では、各画素110のメモリ回路150に、データビットが記憶された状態が前提となるので、このメモリ回路150へのデータビットの記憶動作について説明する。
ここで例えばi行j列の画素110に対してデータビットを記憶させる場合、上位制御回路は、i行目を指定するYアドレスAdyとともに、j列目を指定するXアドレスAdxを出力し、さらに、当該i行j列の画素110に記憶させるべきデータビットDaを出力する。
Next, the operation of the electro-
First, since the electro-
Here, for example, when data bits are stored in the
このXアドレスAdxによってXアドレスデコーダ30は、列選択信号XjをHレベルとする。これにより、サンプル・ホールド回路40は、記憶させるべきデータビットDaをサンプリングするとともに、ビットDjとしてj列目のビット線131に、また、サンプリングしたデータビットDaを論理反転して反転ビット/Djとしてj列目の相補ビット線132に、それぞれ供給する。なお、j列目以外のビット線131および相補ビット線132は、Hレベルまたはハイ・インピーダンス状態となる。
With this X address Adx, the
一方、i行目を指定するYアドレスAdyによって、Yアドレスデコーダ20は、行選択信号SiだけをHレベルとする。
i行j列の画素110では、行選択信号SiがHレベルとなるのでTFT151、152がオン状態となって、ビット線131に供給されたビットDjが端子Qに、相補ビット線132に供給された反転ビット/Djが端子/Qに、それぞれ書き込まれる。
この状態において、行選択信号SiがLレベルになると、i行j列の画素110では、それぞれTFT151、152がオフして、メモリ回路150における端子Qはビット線131から、端子/Qは相補ビット線132から、それぞれ電気的に切り離されるが、メモリ回路150は、書き込まれたビットを保持し続けることになる。
On the other hand, with the Y address Ady designating the i-th row, the
In the
In this state, when the row selection signal Si becomes L level, in the
電源投入直後にあっては、このような書き込み動作が、すべての画素110に対して実行され、これにより、すべての画素におけるメモリ回路150において、HまたはLレベルのいずれかのデータビットが保持される。
また、表示内容が変更されるときにも、変更後の表示内容を規定するデータビットDaがXアドレスAdxおよびYアドレスAdyとともに上位制御回路から供給されて、当該XアドレスAdxおよびYアドレスAdyで指定された画素のメモリ回路150に保持されたデータビットが書き換えられる。
Immediately after the power is turned on, such a writing operation is performed on all the
When the display content is changed, the data bit Da that defines the display content after the change is supplied from the upper control circuit together with the X address Adx and the Y address Ady, and is designated by the X address Adx and the Y address Ady. The data bits held in the
次に、このように各画素110においてそれぞれデータビットが保持された場合に、表示モードおよびオフ・モードのそれぞれにおいて液晶素子180がどうなるか、という観点で説明する。図4は、表示モードおよびオフ・モードである場合の液晶素子に印加される電圧等を示す図である。
まず、表示モードが指定された場合、上述したように、また図4に示されるように、オフ信号Voffとオン信号Vonとは互いに論理レベルが反転した関係になる。
ここで、画素110のメモリ回路150において、端子QにLレベルのデータビットが保持されているとき(端子/QにHレベルが保持されているとき)、トランスミッションゲート162、164はそれぞれオフ、オンするので、当該画素の画素電極181には、コモン電極185に印加されたコモン信号Vcomと同一論理レベルの関係にあるオフ信号Voffが印加される。このため、液晶素子180に印加される電圧VLC、ここでは、画素電極181の電位からコモン電極185の電位を差し引いた電圧は、図4に示されるように、ゼロとなるので、ノーマリーホワイトモードであれば、当該画素は、明るくなるオフ状態となる。
Next, a description will be given in terms of what happens to the
First, when the display mode is designated, as described above and as shown in FIG. 4, the off signal Voff and the on signal Von are in a relationship in which the logic levels are inverted.
Here, in the
一方、メモリ回路150において、端子QにHレベルのデータビットが保持されているとき(端子/QにLレベルが保持されているとき)、トランスミッションゲート162、164はそれぞれオン、オフするので、当該画素の画素電極181には、コモン信号Vcomに対して論理反転の関係にあるオン信号Vonが印加される。
このため、液晶素子180に印加される電圧VLCは、+Vddまたは−Vddとなるので、ノーマリーホワイトモードであれば、当該画素は暗くなるオン状態となる。
On the other hand, in the
For this reason, the voltage VLC applied to the
続いて、オフ・モードが指定されている場合、上述したように、また図4に示されるように、オフ信号Voffとオン信号Vonとはいずれも強制的にLレベルになる。
画素110のメモリ回路150において、端子QにLレベルのデータビットが保持されているとき(端子/QにHレベルが保持されているとき)、当該画素の画素電極181には、オフ信号Voffが印加される一方、端子QにHレベルのデータビットが保持されているとき(端子/QにLレベルが保持されているとき)、当該画素の画素電極181には、オン信号Vonが印加されるが、オフ・モードが指定されていれば、オフ信号Voffとオン信号VonとはいずれもLレベルであるので、保持されているデータビットにかかわらず、液晶素子180に印加される電圧VLCは強制的にゼロとなる。
このため、オフ・モードであれば、すべての画素110は、ノーマリーホワイトモードであれば、明るくなるオフ状態となる。
Subsequently, when the off mode is designated, as described above and as shown in FIG. 4, both the off signal Voff and the on signal Von are forcibly set to the L level.
In the
For this reason, in the off mode, all the
この電気光学装置10によれば、オフ・モードが指定された場合に、比較的簡易な構成によって、すべての画素110を瞬時にオフ表示とさせることが可能となる。
この効果について、従来の技術と比較して述べると、例えば、本実施形態と同様にオフ・モードが指定された場合にすべての画素110を瞬時にオフ表示とさせるような効果は、表示領域100に信号/Doffを供給するとともに、メモリ回路150に記憶させたデータビットにかかわらず、当該信号/Doffにしたがってオフ表示させるような論理回路を画素110毎に設ける構成によっても可能ではある。しかしながら、このような論理回路を全画素110に設ける構成は回路全体の肥大化・複雑化を招き、現実的ではない。
また、サンプル・ホールド回路40に、データビットと信号/Doffとの論理和信号をビット線131に供給する論理回路を列毎に設けるとともに、ワード線121を順次選択して、各画素のメモリ回路150にオフ表示させるデータビットを書き込むという方法も考えられるが、この方法では、サンプル・ホールド回路40の構成が複雑化するとともに、すべての画素にオフ表示させるデータビットを書き込むまで、ある程度の時間を要する。
一方、この方法において、すべてのワード線を同時に選択して、すべての画素のメモリ回路150にオフ表示させるデータビットを同時に書き込めば、瞬時にオフ表示とさせることも可能ではあるが、この方法では、サンプル・ホールド回路40によるビット線131の駆動能力を非常に高める必要が生じる(最終段バッファ回路の出力インピーダンスを低くする必要がある)。
これに対して、本実施形態に係る電気光学装置10によれば、サンプル・ホールド回路40や、表示領域100になんら構成を付加することなく、また、駆動電圧生成回路50が全画素110にわたって共通であり、さらに、モードを指定する信号/Doffを表示領域100に供給しないで済むので、オフ・モードが指定されたときに、比較的簡易な構成によって、すべての画素110を瞬時にオフ表示とさせることが可能となるのである。
According to the electro-
This effect will be described in comparison with the conventional technique. For example, when the off mode is designated as in the present embodiment, the effect of causing all the
In addition, the sample and hold
On the other hand, in this method, if all the word lines are simultaneously selected and data bits to be displayed off in the
On the other hand, according to the electro-
なお、上述した第1実施形態では、オフ・モードが指定された場合、オン信号Von、オフ信号Voffおよびコモン信号VcomをLレベルに固定化したが、Hレベルに固定化しても良い。
また、第1実施形態では、オフ・モードが指定された場合、オフ信号Voffおよびコモン信号Vcomの論理レベルを一方に固定化するとともに、当該固定化した論理レベルと同一レベルとなるようにオン信号Vonを生成するので、論理レベルの反転により消費される電力を抑えることができる、という長所は存在する。ただし、すべての画素を瞬時にオフ表示とさせるためには、必ずしも固定化する必要はない。
そこで、オフ・モードが指定された場合、オフ信号Voffおよびコモン信号Vcomの論理レベルを固定化しない第2実施形態について説明する。
In the first embodiment described above, when the off mode is designated, the on signal Von, the off signal Voff, and the common signal Vcom are fixed at the L level, but may be fixed at the H level.
In the first embodiment, when the off mode is designated, the logic levels of the off signal Voff and the common signal Vcom are fixed to one, and the on signal is set to the same level as the fixed logic level. Since Von is generated, there is an advantage that power consumed by inversion of the logic level can be suppressed. However, in order to instantaneously turn off all the pixels, it is not necessarily fixed.
Therefore, a description will be given of a second embodiment in which when the off mode is designated, the logic levels of the off signal Voff and the common signal Vcom are not fixed.
図5は、第2実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。図5が図1と相違する部分は、駆動電圧生成回路50である。詳細には、第2実施形態では、駆動電圧生成回路50は、クロック信号CLKをそのままオフ信号Voff(コモン信号Vcom)として出力する一方、クロック信号CLKと信号/Doffとの論理演算によりオン信号Vonを生成するオン信号生成回路60を含む。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the electro-optical device according to the second embodiment. 5 is different from FIG. 1 in a drive
詳細には、オン信号生成回路60は、図6(a)に示されるように、NOT回路602、604、NAND回路606、608、610およびバッファ回路612を有する。このうち、NOT回路602は、クロック信号CLKの否定信号を出力し、NOT回路604は、信号/Doffの否定信号を出力する。また、NAND回路606は、クロック信号CLKと信号/Doffの否定信号との否定論理積信号を出力し、NAND回路608は、クロック信号CLKの否定信号と信号/Doffとの否定論理積信号を出力する。さらに、NAND回路610は、NAND回路606、608の出力信号同士の否定論理積信号を出力する。バッファ回路612は、NAND回路610による否定論理積信号の駆動能力を高めるべくバッファリングするものである。
Specifically, the ON
この構成において、信号/DoffがHレベルであって表示モードが指定された場合、オン信号Vonはクロック信号CLKの論理レベルを反転させた信号となる一方、信号/DoffがLレベルであってオフ・モードが指定された場合、オン信号Vonはクロック信号CLKと同一論理レベルとなる。 In this configuration, when the signal / Doff is H level and the display mode is designated, the ON signal Von is a signal obtained by inverting the logic level of the clock signal CLK, while the signal / Doff is L level and OFF. When the mode is designated, the ON signal Von has the same logic level as the clock signal CLK.
なお、このようなオン信号Vonを生成するオン信号生成回路は、図6(a)に示した構成のほか、図6(b)に示されるような構成でも良い。すなわち、オン信号生成回路60は、NOT回路622、624、トランスミッションゲート626、628およびバッファ回路612を有し、信号/DoffがHレベルであれば、トランスミッションゲート628をオンさせて、NOT回路622によるクロック信号CLKの否定信号を、また、信号/DoffがLレベルであれば、トランスミッションゲート626をオンさせてクロック信号CLKを、それぞれ選択してバッファ回路612を経てオン信号Vonとして出力する構成としても良い。
Note that such an ON signal generation circuit that generates the ON signal Von may have a configuration as shown in FIG. 6B in addition to the configuration shown in FIG. That is, the ON
さて、第2実施形態において、信号/DoffがHレベルであって表示モードが指定された場合には、オン信号Vonは、クロック信号CLK、すなわちオフ信号Voffおよびコモン信号Vcomとは論理レベルが反転した関係となるので、第1実施形態と同様に、各画素110は、メモリ回路150に保持されたデータビットに応じてオフ表示またはオン表示となる。
一方、第2実施形態において、信号/DoffがLレベルであってオフ・モードが指定された場合には、クロック信号CLKがそのままオフ信号Voffおよびコモン信号Vcomになるので、当該オフ信号Voffおよびコモン信号Vcomは、図7に示されるように、Lレベルに固定化されることなく、フレーム期間F毎に論理反転する。
ただし、オフ・モードが指定された場合には、オン信号Vonは、オフ信号Voffおよびコモン信号Vcomと同一論理の関係に変更されるので、各画素110は、第1実施形態と同様に、メモリ回路150に保持されたデータビットにかかわらず、強制的にオフ表示となる。
In the second embodiment, when the signal / Doff is at the H level and the display mode is designated, the ON signal Von has the logic level inverted from that of the clock signal CLK, that is, the OFF signal Voff and the common signal Vcom. Therefore, as in the first embodiment, each
On the other hand, in the second embodiment, when the signal / Doff is at the L level and the off mode is designated, the clock signal CLK is directly used as the off signal Voff and the common signal Vcom. As shown in FIG. 7, the signal Vcom is logically inverted every frame period F without being fixed at the L level.
However, when the off mode is designated, the on signal Von is changed to the same logical relationship as the off signal Voff and the common signal Vcom, so that each
第2実施形態によれば、クロック信号CLKをそのままオフ信号Voff(コモン信号Vcom)として表示領域に供給するので、オフ信号Voff(コモン信号Vcom)を出力するためのバッファ回路が不要となる結果、その分、回路面積の縮小を図ることが可能となる。 According to the second embodiment, the clock signal CLK is supplied as it is to the display area as the off signal Voff (common signal Vcom), so that a buffer circuit for outputting the off signal Voff (common signal Vcom) becomes unnecessary. Accordingly, the circuit area can be reduced.
ところで、オフ信号Voffおよびコモン信号Vcomを、例えばVddに固定化するとともに、表示モードが指定された場合に、オン信号Vonを0ボルトと2Vddとで交互に変化させる一方、オフ・モードが指定された場合に、オン信号VonをVddで固定化する構成によっても、オフ信号Voff(コモン信号Vcom)を出力するためのバッファ回路が不要となる、という第2実施形態と同様な効果を奏することが可能ではある。ただし、この構成では、電圧として0ボルト(Gnd)およびVddのほかに、さらに2Vddが必要となるので、電源回路の構成が多少複雑化する点に留意する必要がある。 By the way, the off signal Voff and the common signal Vcom are fixed to Vdd, for example, and when the display mode is designated, the on signal Von is alternately changed between 0 volt and 2 Vdd, while the off mode is designated. In this case, the same effect as that of the second embodiment can be obtained in that the buffer circuit for outputting the off signal Voff (common signal Vcom) is not required even if the on signal Von is fixed at Vdd. It is possible. However, in this configuration, in addition to 0 volts (Gnd) and Vdd as the voltage, 2 Vdd is required, so it is necessary to note that the configuration of the power supply circuit is somewhat complicated.
上述した第1および第2実施形態では、駆動電圧生成回路50を素子基板に形成するとしたが、素子基板の外部に形成した(すなわち、外付け)構成としても良い。
また、上述した説明において画素110は、データビットに応じたオン表示またはオフ表示の2値的な表示しかできないが、1画素を、上述した画素110と同様な構成の複数の副画素によって表現するとともに、これら複数の副画素のオン表示(またはオフ表示)の個数(面積)によって、1画素を階調表示する構成としても良い。さらに、画素110を、例えばX方向に向かってRGBRGB…の3原色に対応するようにして、それぞれの色についてオンオフさせても良いし、上記面積階調を併用してカラー表示を行う構成としても良い。
実施形態等にあっては、フレーム期間Fの周期でレベル反転するクロック信号CLKを入力して、オフ信号Voff(コモン信号Vcom)を表示領域100に供給するとともに、表示モードが指定された場合に、オン信号Vonを、オフ信号Voff(コモン信号Vcom)の論理レベルと反転させた関係としたが、その理由は、液晶素子180を交流駆動するために過ぎない。このため例えば、クロック信号CLKを例えば2フレーム期間以上の周期や、他の一定の周期でレベル反転する構成としても良い。
さらに、液晶素子180はノーマリーホワイトモードとしたが、電圧無印加状態において暗い状態となるノーマリーブラックモードとしても良い。ノーマリーブラックモードとした場合、オフ・モードでは、全画素がオフ表示である黒色となる。
In the first and second embodiments described above, the drive
In the above description, the
In the embodiment or the like, when the clock signal CLK whose level is inverted in the cycle of the frame period F is input, the off signal Voff (common signal Vcom) is supplied to the
Further, although the
くわえて、透過型に限られず、反射型や、両者の中間的な半透過半反射型であっても良い。さらに、TN型のほか、STN型など、分子の長軸方向と短軸方向とで可視光の吸収に異方性を有する染料(ゲスト)を一定の分子配列の液晶(ホスト)に溶解して、染料分子を液晶分子と平行に配列させたゲストホスト型などの液晶を用いても良い。くわえて、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する、という垂直配向(ホメオトロピック配向)の構成や、いわゆるIPS(面内スイッチング方式、FSSを含む)方式としても良い。 In addition, the present invention is not limited to the transmission type, and may be a reflection type or a semi-transmission semi-reflection type intermediate between the two. Furthermore, in addition to the TN type, a dye (guest) having anisotropy in absorption of visible light in the major axis direction and the minor axis direction of the molecule, such as STN type, is dissolved in a liquid crystal (host) having a certain molecular arrangement. Alternatively, a guest-host type liquid crystal in which dye molecules are arranged in parallel with liquid crystal molecules may be used. In addition, the liquid crystal molecules are aligned vertically with respect to both substrates when no voltage is applied, while the liquid crystal molecules are aligned horizontally with respect to both substrates when voltage is applied. Also, a so-called IPS (including in-plane switching method and FSS) method may be used.
<電子機器>
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置10を表示装置として有する電子機器について説明する。図8は、実施形態に係る電気光学装置10を用いた携帯電話1200の構成を示す図である。
この図に示されるように、携帯電話1200は、複数の操作ボタン1202のほか、受話口1204、送話口1206とともに、上述した電気光学装置10の表示領域100を備えるものである。なお、電気光学装置10のうち、表示領域100以外の構成要素については外観としては現れない。
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus having the electro-
As shown in this figure, the
なお、電気光学装置10が適用される電子機器としては、図8に示される携帯電話の他にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型(またはモニタ直視型)のビデオレコーダ、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機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示装置として、上述した電気光学装置1が適用可能であることは言うまでもない。そして、いずれの電子機器においても、電気光学装置10による低消費電力化の恩恵を受けることになる。
As an electronic apparatus to which the electro-
10…電気光学装置、20…Yアドレスデコーダ、30…Xアドレスデコーダ、40…サンプル・ホールド回路、50…駆動電圧生成回路、60…オン信号生成回路、100…表示領域、110…画素、150…メモリ回路、160…選択回路、180…液晶素子、181…画素電極、183…液晶、185…コモン電極、1200…携帯電話
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の画素にわたって共通であって、所定の電圧のコモン信号が印加されるコモン電極とを有し、
前記画素は、
1ビットを保持するメモリ回路と、
前記メモリ回路に保持された1ビットの論理レベルが一方である場合に、前記コモン信号と同一電圧のオフ信号を選択するとともに、前記保持された1ビットの論理レベルが他方である場合に、所定のオン信号を選択する選択回路と、
前記コモン電極に対向するとともに前記選択回路により選択されたオン信号またはオフ信号が印加される画素電極と、
を備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記メモリ回路により保持された1ビットに基づいて画素に対して表示を行わせる第1モード、および、前記メモリ回路により保持された1ビットにかかわらず、画素をオフ表示とさせる第2モードを有し、
前記第1モードが指定された場合には、前記オン信号を前記コモン信号とは異なる電圧とする一方、
前記第2モードが指定された場合には、前記オン信号を前記コモン信号と同一電圧とする
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 A plurality of pixels;
A common electrode that is common to the plurality of pixels and to which a common signal having a predetermined voltage is applied;
The pixel is
A memory circuit holding one bit;
When the one-bit logic level held in the memory circuit is one, the OFF signal having the same voltage as the common signal is selected, and when the held one-bit logic level is the other A selection circuit for selecting the ON signal of
A pixel electrode facing the common electrode and applied with an on signal or an off signal selected by the selection circuit;
A method for driving an electro-optical device comprising:
There is a first mode in which display is performed on the pixel based on one bit held by the memory circuit, and a second mode in which the pixel is turned off regardless of the one bit held by the memory circuit. And
When the first mode is designated, the on signal is set to a voltage different from the common signal,
When the second mode is designated, the ON signal is set to the same voltage as the common signal.
前記コモン信号および前記オフ信号については、一定の周期で論理レベルを反転させ、
前記オン信号については、前記コモン信号および前記オフ信号の論理レベルを反転させた
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方法。 When the first mode is designated,
For the common signal and the off signal, the logic level is inverted at a constant cycle,
The driving method of the electro-optical device according to claim 1, wherein the logic level of the common signal and the off signal is inverted for the on signal.
前記コモン信号および前記オフ信号については、論理レベルのいずれかに固定化させる
ことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置の駆動方法。 When the second mode is designated,
The method of driving an electro-optical device according to claim 2, wherein the common signal and the off signal are fixed to one of logic levels.
前記コモン信号および前記オフ信号については、一定の周期で論理レベルを反転させ、
前記オン信号については、前記コモン信号および前記オフ信号と同一の論理レベルとした関係とする、
ことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置の駆動方法。 When the second mode is designated,
For the common signal and the off signal, the logic level is inverted at a constant cycle,
For the ON signal, the same logic level as the common signal and the OFF signal,
The method of driving an electro-optical device according to claim 2.
前記複数の画素にわたって共通であって、所定の電圧のコモン信号が印加されるコモン電極と、
前記コモン信号と同一電圧のオフ信号を出力するとともに、
前記メモリ回路により保持された1ビットに基づいて各画素に対して表示を行わせる第1モードが指定された場合には、前記コモン信号とは異なる電圧のオン信号を出力する一方、
前記メモリ回路により保持された1ビットにかかわらず、画素をオフ表示とさせる第2モードが指定された場合には、前記オン信号を前記コモン信号と同一電圧で出力する駆動電圧生成回路と、
を備え、
前記画素は、
1ビットを保持するメモリ回路と、
前記メモリ回路に保持された1ビットの論理レベルが一方である場合に、前記オフ信号を選択するとともに、前記保持された1ビットの論理レベルが他方である場合に、前記オン信号を選択する選択回路と、
前記コモン電極に対向するとともに前記選択回路により選択されたオン信号またはオフ信号が印加される画素電極と、
を含むことを特徴とする電気光学装置。 A plurality of pixels each having a memory circuit holding one bit;
A common electrode that is common across the plurality of pixels and to which a common signal of a predetermined voltage is applied;
While outputting an off signal of the same voltage as the common signal,
When the first mode for displaying each pixel based on one bit held by the memory circuit is designated, an ON signal having a voltage different from the common signal is output.
A drive voltage generation circuit that outputs the on signal at the same voltage as the common signal when the second mode for displaying the pixel in an off state is specified regardless of the one bit held by the memory circuit;
With
The pixel is
A memory circuit holding one bit;
Selection to select the off signal when the one-bit logic level held in the memory circuit is one, and to select the on-signal when the one-bit logic level held is the other Circuit,
A pixel electrode facing the common electrode and applied with an on signal or an off signal selected by the selection circuit;
An electro-optical device comprising:
複数のワード線と複数のビット線との交差に対応して設けられ、
前記複数のワード線のうち、選択されたワード線に対応する画素が、当該画素に対応するビット線に供給された1ビットを保持する
ことを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。 The pixel is
Provided corresponding to the intersection of a plurality of word lines and a plurality of bit lines,
The electro-optical device according to claim 5, wherein a pixel corresponding to the selected word line among the plurality of word lines holds one bit supplied to a bit line corresponding to the pixel.
ことを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 5.
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2006
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