JP2007249133A - 電気光学装置、その駆動回路および電子機器 - Google Patents

電気光学装置、その駆動回路および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】相展開駆動方式を採用した場合の表示品位の低下を抑える。
【解決手段】走査線の1行を選択する期間Hを、前半期間Sub1および後半期間Sub2に分割するとともに、前半期間Sub1にわたって、奇数列のデータ線を3列ずつ選択する一方
、後半期間Sub2にわたって、偶数列のデータ線を3列ずつ選択する。そして、画像信号
線に供給されたデータ信号を、それぞれ選択した3列のデータ線にサンプリングする。このとき、サンプリングさせるデータ線114を決めるデータ線選択回路150においては、奇数列に対応するNAND回路1512について、イネーブル信号Enb11〜Enb4のい
ずれかの供給を信号Selによって前半期間Sub1で有効とさせ、反対に、偶数列に対応す
るNAND回路1512について、イネーブル信号Enb1〜Enb4のいずれかの供給を信号/Selによって後半期間Sub2で有効とさせる。
【選択図】図4

Description

本発明は、いわゆる相展開したデータ信号をサンプリングしたときに生じる表示品位の低下を目立たなくする技術に関する。
近年では、液晶などの表示パネルを用いて小型縮小画像を形成するとともに、この小型縮小画像を光学系によって拡大投射するプロジェクタが普及しつつある。プロジェクタは、それ自体で画像を作成する機能はなく、パソコンやテレビチューナなどの上位装置から画像データ(または画像信号)の供給を受ける。この画像データは、画素の階調(明るさ)を指定するものであって、マトリクス状に配列する画素を垂直および水平走査した形式で供給されるので、プロジェクタに用いられる表示パネルについても、この形式に準じて駆動するのが適切である。このため、プロジェクタに用いられる表示パネルでは、走査線を1行ずつ所定の順番に選択するとともに、1行の走査線が選択される期間において1列ずつデータ線を順番に選択して、選択したデータ線に対して、画像データを液晶の駆動に適するように変換したデータ信号を供給する、という点順次方式で駆動するのが一般的であった。
一方、最近では、ハイビジョンなどのように表示画像の高精細化が進行している。表示画像の高精細化は、走査線の行数およびデータ線の列数を増加させて、走査線とデータ線との交差に対応させた画素を多数化することによって達成することができるが、フレーム周波数は固定であるので、走査線行数の増加によって1水平走査期間が短縮し、さらに、点順次方式では、データ線列数の増加によって、データ線の選択期間も短縮する。このため、点順次方式では、高精細化が進行するにつれてデータ線にデータ信号を供給する時間を充分に確保できなくなって、画素への書き込みが不十分となり始めた。
そこで、書き込み不足を解消する目的で、相展開駆動という方式が考え出された(特許文献1参照)。この相展開駆動は、データ線を予め定められた列毎に、例えば3列毎(特許文献1では6列毎)にまとめ、1水平走査期間にわたって連続する3列ずつ順番で選択するとともに、選択した3列のデータ線に、時間軸方向に対し3倍に伸長したデータ信号をそれぞれに供給する、という方式である。この相展開駆動方式では、データ線にデータ信号を供給する時間を、点順次方式と比較して、この例では3倍確保することができるので、高精細化に適している、と考えられた。
特開2000−112437号公報
ところで、このような相展開駆動方式では、同時に選択する3列毎の周期で画素の階調が微妙に異なってしまう、という縦スジ状のムラが発生して、表示品位の低下が目立つようになった。
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、相展開駆動方式を採用する場合において、表示品位の低下を目立たなくした電気光学装置、その駆動回路および電子機器を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明にあっては、複数行の走査線と2m(mは2以上の整数)列毎にブロック化されたデータ線との交差に対応して設けられ、各々は、前記走査線が選択されたときの、前記データ線にサンプリングされたデータ信号に応じた階調となる複数の画素を有する電気光学装置の駆動回路であって、前記複数行の走査線を所定の順番
で選択する走査線駆動回路と、前記走査線駆動回路によって1行の走査線が選択される期間を分割した第1および第2期間にわたって、それぞれ所定のパルス信号を前記ブロックに対応して順次出力するシフトレジスタと、前記シフトレジスタによって出力されたパルス信号にしたがって前記ブロックを順番に指定するとともに、前記第1または第2期間の一方では、指定したブロックに属する2m列のデータ線のうち、奇数列のデータ線をm列選択し、前記第1または第2期間の他方では、指定したブロックに属する2m列のデータ線のうち、偶数列のデータ線をm列選択するデータ線選択回路と、m本の画像信号線に供給されたデータ信号を、前記データ線選択回路によって選択されたm列のデータ線にそれぞれサンプリングするサンプリング回路と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、データ信号が同時にサンプリングされるm列のデータ線が奇数列、偶数列に分散するので、表示品位の低下を目立たなくすることが可能となる。
本発明において、前記データ線選択回路は、前記第1または第2期間の一方であることを指定する期間指定信号と前記シフトレジスタによるパルス信号との論理演算によって奇数列のデータ線を選択し、前記偶数列用の論理回路は、前記第1または第2期間の他方であることを指定する期間指定信号と前記シフトレジスタによるパルス信号との論理演算によって偶数列のデータ線を選択する構成としても良い。
この構成において、前記データ線選択回路は、各ブロックに対応して奇数列用および偶数列用の論理回路を備え、前記奇数列用の論理回路は、前記第1または第2期間の一方であることを指定する期間指定信号と、前記シフトレジスタによるパルス信号と、所定のイネーブル信号との論理演算により、前記第1または第2期間の一方において奇数列のデータ線をm列選択する信号を出力し、前記偶数列用の論理回路は、前記第1または第2期間の他方であることを指定する期間指定信号と、前記シフトレジスタによるパルス信号と、所定のイネーブル信号との論理演算により、前記第1または第2期間の他方において偶数列のデータ線をm列選択する信号を出力しても良い。また、上記構成において、前記データ線選択回路は、各ブロックに対応して、前記シフトレジスタによるパルス信号を、所定のイネーブル信号との論理演算により前記ブロック毎に排他的な信号とさせる共通論理回路と、前記第1または第2期間の一方であることを指定する期間指定信号と、前記共通論理回路による出力信号との論理演算により、前記第1または第2期間の一方において奇数列のデータ線をm列選択する信号を出力する奇数列用の論理回路と、前記第1または第2期間の他方であることを指定する期間指定信号と、前記共通論理回路による出力信号との論理演算により、前記第1または第2期間の他方において偶数列のデータ線をm列選択する信号を出力する偶数列用の論理回路と、を有しても良い。
また、本発明において、前記シフトレジスタは、入力したパルスをクロック信号で順次シフトした各パルス信号を、互いに隣接するブロックの2以上に対応させて出力し、前記データ線選択回路は、前記シフトレジスタにより出力されたパルス信号を、所定のイネーブル信号との論理演算により、当該2以上のブロックにおいて互いに排他的な指定とさせる論理回路を有する構成としても良い。
一方、本発明において、前記シフトレジスタは、入力したパルスをクロック信号で順次シフトした各パルスを、隣接するもの同士でパルス幅が互いに重複させながら出力し、前記データ線選択回路は、前記シフトレジスタにより出力されたパルス信号を、所定のイネーブル信号との論理演算により、前記パルス信号に対応するブロック同士において互いに排他的な指定とさせる論理回路を有する構成としても良い。
なお、本発明は、電気光学装置の駆動回路のほか、電気光学装置としても、さらには、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。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電気光学装置の全体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1は、表示パネル10と処理回路20とに大別される。このうち、処理回路20は、表示パネル10の動作等を制御する回路モジュールであり、表示パネル10とは、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)基板によって接続される。
処理回路20は、さらに、走査制御回路52、ラインメモリ310、S/P変換回路320、D/A変換回路群330および極性反転回路340に分けられる。
このうち、ラインメモリ310は、上位装置(図示省略)から供給される画像データVinの1行分を格納した後、走査制御回路52による指示にしたがって読み出し、画像データVoutとして出力するものである。ここで、画像データVin(Vout)は、画素の階調(明るさ)を指定するディジタルデータである。
S/P変換回路320は、ラインメモリ310から読み出された画像データVoutを、
走査制御回路52による指示にしたがって、時間軸方向に対し3倍に伸長(相展開、シリアル−パラレル変換ともいう)するとともに、同指示にしたがってチャネルch1〜ch3に分配して画像データVd1〜Vd3として出力するものである。
なお、本実施形態においてS/P変換回路320は、プリチャージ制御信号NrgがHレベルとなってプリチャージが指定された場合、ラインメモリ310からの読み出しとは無関係に、例えば黒色に相当する画像データVd1〜Vd3を出力する。
D/A変換回路群330は、チャネル毎に設けられたD/A変換器の集合体であって、画像データVd1〜Vd3を、階調値に応じたアナログ電圧に変換するものである。なお、本実施形態では、画像データVinを相展開した後にアナログ変換する構成とするが、相展開前にアナログ変換しても良いのはもちろんである。
極性反転回路340は、D/A変換された3チャネルのアナログ信号を、極性指示信号Polによって正極性が指示されていれば、当該アナログ信号の電圧を、電圧Vcを基準と
して高位側電圧に変換する一方、負極性が指示されていれば、電圧Vcを基準として低位
側電圧に変換して、それぞれデータ信号Vid1〜Vid3として出力するものである。
なお、データ信号Vid1〜Vid3は、表示パネル10における画像信号線に供給される。また、電圧Vcは、データ信号の振幅中心電位であり、画素への書込極性の基準であって
、電源電圧(Vdd−Gnd)のほぼ中間電圧である(後述する図7および図8参照)。換言すれば、本実施形態では、データ信号について限っていえば、電圧Vcよりも高位側を正
極性とし、低位側を負極性としている。一方、電圧については、特に説明のない限り、電源の接地電位Gndを基準とする。
極性反転回路340によりデータ信号の極性を反転する理由は、画素を交流駆動するためである。ここで、フレームの期間(垂直走査期間)において画素をどのように反転させるかについては、(a)走査線毎、(b)データ線毎、(c)画素毎、(d)面(フレーム)毎など様々な態様があるが、本実施形態にあっては(d)フレーム毎の極性反転であるとする。ただし、本発明をこれに限定する趣旨ではない。
走査制御回路52は、表示パネル10の走査を制御する第1の機能と、ラインメモリ310に記憶された1行分の画像データの読み出しを上記走査に合わせて制御する第2の機能と、上述したS/P変換回路320に対し、表示パネル10の水平走査に同期するように相展開を制御する第3の機能と、を主に有する。
ここで、第1の機能について詳述すると、走査制御回路52は、画像データVinの供給に同期させて転送開始パルスDXおよびクロック信号CLXを生成し、これにより表示パネル10の水平走査を制御するとともに、転送開始パルスDYおよびクロック信号CLYを生成し、これにより表示パネル10の垂直走査を制御する。一方、走査制御回路52は、水平走査期間の開始時においてデータ線をプリチャージするためのプリチャージ制御信
号Nrgを水平走査に同期して出力する。
なお、上述したように、本実施形態では、フレーム毎の極性反転としているので、走査制御回路52は、極性指示信号Polによって指示する書込極性を1フレームの期間毎に反転させる。
次に、第2の機能について説明すると、走査制御回路52は、1行の走査線を選択する水平走査期間を後述するように前半期間(第1期間)と後半期間(第2期間)とに分けるので、当該水平走査期間において選択する走査線に対応する行のうち、前半期間では奇数列の画素に対応する画像データをラインメモリ310から順番に読み出す一方、後半期間では偶数列の画素に対応する画像データを同じくラインメモリ310から順番に読み出す構成となっている。また、走査制御回路52は、前半期間と後半期間とを規定するために、前半期間においてHレベルとなり、後半期間においてLレベルとなる信号Selを出力する。すなわち、信号Selは、前半期間であることを指定する期間指定信号であり、信号Selを論理反転させた信号/Selは、前半期間であることを指定する期間指定信号である。
続いて、第3の機能について説明すると、走査制御回路52は、S/P変換回路320による相展開を制御するとともに、この相展開に同期するように4系統のイネーブル信号Enb1〜Enb4を出力する。
一方、表示パネル10は、素子基板と共通電極が形成された対向基板とを一定の間隙をもってシール材によって貼り合わせるとともに、この間隙に例えばTN型の液晶を封止した構成となっており、当該液晶の電気光学変化によって所定の画像を形成するものである。
図2は、表示パネル10の詳細構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、表示パネル10の表示領域100においては、864行の走査線112が図においてX(水平)方向に延在する一方、1152列のデータ線114が図においてY(垂直)方向に延在している。そして、これらの走査線112とデータ線114との交差部に対応するように画素110がそれぞれ設けられている。したがって、本実施形態において、画素110は、表示領域100において縦864行×横1152列のマトリクス状に配列することになる。
なお、本実施形態において、1152列のデータ線114は、図において左から順番に6列毎にブロック化されている。そこで説明の便宜上、1、2、3、…、192番目のブロックを、それぞれB1、B2、B3、…、B192と表記している。
図3は、表示パネル10における画素110の詳細な構成を示す図であり、p行およびこれに隣接する(p+1)行と、q列およびこれに隣接する(q+1)列との交差に対応する2×2の計4画素分の構成を示している。ここで、p、(p+1)とは、画素110が配列する行を一般的に示す場合の記号であって、1以上864以下の整数であり、q、(q+1)とは、画素110が配列する列を一般的に示す場合の記号であって、1以上1152以下の整数である。
図3に示されるように、画素110においては、nチャネル型のTFT(薄膜トランジスタ)116のソースがデータ線114に接続されるとともに、そのドレインが画素電極118に接続される一方、ゲートが走査線112に接続されている。
一方、素子基板に形成された画素電極118に対向するように共通電極108が全画素に対して共通に設けられる。そして、これらの画素電極118と共通電極108との間に液晶105が挟持されている。このため、画素毎に、画素電極118、共通電極108および液晶105からなる液晶容量120が構成されることになる。
共通電極108には、時間的に一定の電圧LCcomが印加されるが、この電圧(電位)
は、本実施形態では、基準電圧Vcと同一である。ただし、後述する理由により、基準電
圧Vcよりも若干低位側に設定される場合がある。
液晶容量120は、保持された電圧実効値に応じて単位時間当たりにおける透過光量が変化する構成となっている。詳細には、液晶容量120は、保持電圧の実効値が小さくなるにつれて、透過光量が多くなるノーマリーホワイトモードとなるように設定されている。
なお、画素毎に、蓄積容量109が設けられている。この蓄積容量109は、液晶容量120と電気的に並列となるように、TFT116のドレイン(画素電極118)と、一定の電位、例えば共通電極108の印加電圧LCcomと同一電圧に保たれた容量線107
との間に電気的に介挿されている。この例では、容量線107は、電圧LCcomに保たれ
ているが、一定電位に保たれれば良いので、例えば接地電位Gndに保たれても良い。
説明を図2に戻すと、画素110が配列する表示領域100の周辺には、走査線駆動回路130や、シフトレジスタ140、データ線選択回路150、サンプリング回路160などの周辺回路が設けられている。
このうち、走査線駆動回路130は、走査信号G1、G2、G3、…、G864を、それぞれ1、2、3、…、864行目の走査線112に供給するものである。走査線駆動回路130の詳細については、本発明と直接関連しないので省略するが、本実施形態では図5に示されるように、各フレームの期間の最初に供給されるとともにクロック信号CLYの1周期に相当するパルス幅(Hレベル)の転送開始パルスDYを、当該クロック信号CLYのレベルが遷移するタイミングで取り込むとともに、その後ろ半分をクロック信号CLYの半周期の幅に狭めて、これを走査信号G1とするとともに、この走査信号G1を、クロック信号CLYの半周期ずつ順次遅延させて、走査信号G2、G3、…、G864として出力する構成となっている。ここで、走査信号G1、G2、G3、…、G864がそれぞれHレベルとなる期間(クロック信号CLYの半周期に相当する期間)が水平走査期間Hであり、Hレベルの走査信号が供給される走査線が選択された状態にあることを示している。
次に、シフトレジスタ140は、本実施形態においてブロック総数である「192」の半分の「96」段であり、図6に示されるように、水平走査期間Hのうち、前半期間Sub1および後半期間Sub2のそれぞれ最初に供給される転送開始パルスDXを、1段目が当該クロック信号CLXのレベルが遷移するタイミングで取り込んで、これをシフト信号S1とするとともに、このシフト信号S1を、2、3、…、96段目がクロック信号CLXの半周期ずつ順次遅延させて、シフト信号S2、S3、…、S96として出力する構成となっている。
ここで、転送開始パルスDXは、クロック信号CLXの1周期に相当するパルス幅を有するので、シフト信号S1、S2、S3、…、S96のパルス幅は、隣接するもの同士で互いにクロック信号CLXの半周期ずつ重複することになる。
続いて、図2におけるデータ線選択回路150およびサンプリング回路160の詳細構成について図4を参照して説明する。
まず、データ線選択回路150について説明する。図4に示されるように、シフト信号S1、S2、S3、…、S96の供給経路は、4分割されている。詳細には、シフトレジスタ140の第1段から出力されるシフト信号S1は、ブロックB1、B2においてそれぞれ奇数列、偶数列に対応するように4分割される。一般的にいえば、シフトレジスタ140における第j段(jは、1以上96以下の整数)から出力されるシフト信号Sjは、ブロックB(2j−1)における奇数列、偶数列と、ブロックB(2j)における奇数列、偶数列とに対応して4分割される。
各ブロックでは、NAND回路1512、1514およびNOT回路1516、1518の一群回路が奇数列に対応して設けられる一方、NAND回路1522、1524およ
びNOT回路1526、1528の一群回路が偶数列に対応して設けられる。
このうち、NAND回路1512、1522は、3入力型であり、第1の入力端に供給されたシフト信号と、第2の入力端に供給されたイネーブル信号Enb1〜Enb4のいずれかと、第3入力端に供給された信号Sel、または、信号SelをNOT回路1510で論理反転した信号/Selとの否定論理積信号を出力する。
NAND回路1514(1524)は、2入力型であり、NAND回路1512(1522)による否定論理積信号と、プリチャージ制御信号NrgをNOT回路1520で論理反転した信号との否定論理積信号を出力する。NOT回路1516(1526)は、NAND回路1514(1524)による否定論理積信号を論理反転し、NOT回路1518(1528)は、NOT回路1516(1526)による論理反転信号を再反転する。
ここで、各ブロックの奇数列に対応するNAND回路1512と偶数列に対応するNAND回路1522とにおける第2の入力端には、次のようなイネーブル信号が供給される。すなわち、上述したようにシフトレジスタ140における第j段から出力されるシフト信号Sjは、ブロックB(2j−1)における奇数列、偶数列と、ブロックB(2j)における奇数列、偶数列とに対応して4分割して供給されるが、jが奇数(1、3、5、…、95)である場合に、ブロックB(2j−1)の奇数列に対応するNAND回路1512と、偶数列に対応するNAND回路1522とにおける第2の入力端には、それぞれイネーブル信号Enb1が供給され、また、ブロックB(2j)のNAND回路1512、1
522とにおける第2の入力端には、それぞれイネーブル信号Enb2が供給される一方、
jが偶数(2、4、6、…、96)である場合に、ブロックB(2j−1)のNAND回路1512、1522とにおける第2の入力端には、それぞれイネーブル信号Enb3が供
給され、また、ブロックB(2j)のNAND回路1512、1522とにおける第2の入力端には、それぞれイネーブル信号Enb4が供給される。
例えば、jが2である場合、当該シフト信号S2は、ブロックB3における奇数列、偶数列と、ブロックB4における奇数列、偶数列と対応して4分割されるが、このうち、ブロックB3の奇数列に対応するNAND回路1512と偶数列に対応するNAND回路1522とにおける第2入力端には、それぞれイネーブル信号Enb3が供給される。
ここで、イネーブル信号Enb1〜Enb4は、図6に示されるように、いずれもクロック信号CLXと同一周波数であって、当該クロック信号CLXの1/4周期よりも幅の短いパルス(Hレベル)を連続させた信号であり、互いに位相が90度ずつシフトした関係にある。詳細には、水平走査期間Hの前半期間Sub1および後半期間Sub2において、イネーブル信号Enb1→Enb2→Enb3→Enb4(→Enb1)の順番でパルスが出力されるとともに、
クロック信号CLXが立ち下がるタイミングを挟むようにイネーブル信号Enb1、Enb2のパルスがそれぞれ出力され、クロック信号CLXが立ち上がるタイミングを挟むようにイネーブル信号Enb3、Enb4のパルスがそれぞれ出力される。
一方、各ブロックの奇数列に対応するNAND回路1512と、偶数列に対応するNAND回路1522とにおける第3入力端には、次のような関係で信号Selまたは信号/Selが供給される。すなわち、各ブロックの奇数列に対応するNAND回路1512の第3入力端には、それぞれ信号Selが供給され、各ブロックの偶数列に対応するNAND回路1522の第3入力端には、それぞれ信号/Selが供給される。
ここで、シフト信号Sjのうち、ブロックB(2j−1)の奇数列に対応して供給されたものを処理した一群回路の最終出力、すなわち、当該ブロックB(2j−1)の奇数列のNOT回路1518による出力信号をサンプリング信号R(4j−3)と表記する一方、ブロックB(2j−1)の偶数列に対応して供給されたものを処理した一群回路の最終出力、すなわち、当該ブロックB(2j−1)の偶数列のNOT回路1528による出力信号をサンプリング信号R(4j−2)と表記する。同様に、シフト信号Sjのうち、ブ
ロックB(2j)の奇数列に対応して供給されたものを処理した一群回路の最終出力信号をサンプリング信号R(4j−1)と表記する一方、当該偶数列に対応して供給されたものを処理した一群回路の最終出力信号をサンプリング信号R(4j)と表記する。
次に、サンプリング回路160の構成について説明する。
図4に示されるように、サンプリング回路160は、データ線114にドレインが接続されたnチャネル型のTFT165の集合体である。
ここで、TFT165のソースは、次のような関係でデータ信号Vid1〜Vid3が供給される3本の画像信号線162のいずれかに接続されている。すなわち、図において左から数えてq列目のデータ線114の一端にドレインが接続されたTFT165は、qを6で割った余りが「1」または「2」であるならば、そのソースが、データ信号Vid1が供給
される画像信号線162に接続され、同様に、qを6で割った余りが「3」または「4」であるデータ線114にドレインが接続されたTFT165のソースは、データ信号Vid2が供給される画像信号線162に接続され、qを6で割った余りが「5」または「0」
であるデータ線114にドレインが接続されたTFT165のソースは、データ信号Vid3が供給される画像信号線162に接続されている。
例えば、図4において11列目のデータ線114にドレインが接続されたTFT165のソースは、「11」を6で割った余りが「5」であるから、データ信号Vid3が供給さ
れる画像信号線162に接続されている。
一方、TFT165のゲートには、次のような関係でサンプリング信号が供給される。
すなわち、ブロックB(2j−1)には、サンプリング信号R(4j−3)、R(4j−2)が供給されるが、当該ブロックB(2j−1)に属する6列のデータ線114のうち、奇数列のデータ線にドレインが接続されたTFT165のゲートには、サンプリング信号R(4j−3)が共通に供給され、偶数列のデータ線にドレインが接続されたTFT165のゲートには、サンプリング信号R(4j−2)が共通に供給される。
また、ブロックB(2j)には、サンプリング信号R(4j−1)、R(4j)が供給されるが、当該ブロックB(2j)に属する6列のデータ線114のうち、奇数列のデータ線にドレインが接続されたTFT165のゲートには、サンプリング信号R(4j−1)が共通に供給され、偶数列のデータ線にドレインが接続されたTFT165のゲートには、サンプリング信号R(4j)が共通に供給される。
例えば、jが2であるブロックB3には、サンプリング信号R5、R6が対応するが、当該ブロックB3に属する13、14、15、16、17、18列目のデータ線のうち、奇数13、15、17列目のデータ線にドレインが接続されたTFT165のゲートには、サンプリング信号R5が共通に供給される一方、偶数14、16、18列目のデータ線にドレインが接続されたTFT165のゲートには、サンプリング信号R6が共通に供給される。
このようなサンプリング回路160において、あるブロックに供給される2つのサンプリング信号のうち、奇数番号のサンプリング信号(4j−3)または(4j−1)がHレベルになると、当該ブロックに属する6列のデータ線114のうち、奇数列の3列分のデータ線114に対応するTFT165が同時にオンして、当該奇数列のデータ線にデータ信号Vid1〜Vid3がサンプリングされる一方、偶数番号のサンプリング信号(4j−2)または(4j)がHレベルになると、偶数列の3列分のデータ線114に対応するTFT165が同時にオンして、当該偶数列のデータ線にデータ信号Vid1〜Vid3がサンプリングされる構成となっている。
このことは、あるブロックに供給される2つのサンプリング信号のいずれかがHレベルになったときに、当該ブロックが指定された状態となり、このうち、奇数番号のサンプリング信号がHレベルになった場合に、奇数列のデータ線114を選択し、偶数番号のサンプリング信号がHレベルになった場合に偶数列のデータ線114を選択して、いずれの場
合においても選択したデータ線にデータ信号をサンプリングする、ということと同義である。
なお、走査線駆動回路130や、シフトレジスタ140、データ線選択回路150、サンプリング回路160の構成素子は、表示領域100におけるTFT116と共通の製造プロセスで形成されて、装置全体の小型化や低コスト化に寄与している。
次に、本実施形態に係る電気光学装置1の動作について説明する。
本実施形態において、走査制御回路52は、1フレームの期間の最初に、走査線駆動回路130に転送開始パルスDYを供給する。この供給によって、図5に示されるように、走査信号G1、G2、G3、…、G864がこの順番で順次排他的に水平走査期間H毎にHレベルになる。
このうち、走査信号G1がHレベルになる水平走査期間Hについて説明する。なお、このフレームの期間においては、すべての画素について正極性の書き込みが行われるものとする。
まず、走査制御回路52は、図6に示されるように、水平走査期間Hの最初にプリチャージ制御信号NrgをHレベルとする。これにより、S/P変換回路320は、ラインメモリ310からの読み出しとは無関係に3つのチャネルに、黒色の階調を指定する画像データVd1〜Vd3を出力するので、3本の画像信号線162には、正極性であって黒色に相当する電圧のデータ信号Vid1〜Vid3が供給される。
一方、プリチャージ制御信号NrgがHレベルになると、データ線選択回路150におけるNAND回路1514、1524の他方の入力端がLレベルになるので、NAND回路1514、1524の出力信号が強制的にHレベルになる。このため、サンプリング信号R1、R2、R3、R4、…、R384がすべてHレベルになる。
これにより、すべてのTFT165がオンする結果、1〜1152列目のすべてのデータ線114は、正極性であって黒色に相当する電圧にプリチャージされて、書込前の初期状態が揃えられることになる。
この後、プリチャージ制御信号NrgはLレベルとなるので、各サンプリング信号の論理レベルは、シフト信号とイネーブル信号と信号Sel(または信号/Sel)とによって規定されることになる。
走査制御回路52は、水平走査期間Hのうち前半期間Sub1の開始時において転送開始
パルスDXを供給するとともに、信号SelをHレベルとする。これにより、シフトレジスタ140によるシフト信号S1、S2、S3、…、S96は、当該転送開始パルスDXをクロック信号CLXの半周期ずつ順次遅延させた関係となり、信号/Selは、Lレベルとなる。このため、前半期間Sub1において、各ブロックの奇数列に対応するサンプリング
信号は、シフト信号がHレベルとなっている期間のうち、イネーブル信号のパルス出力期間でHレベルとなるが、各ブロックの偶数列に対応するサンプリング信号は、Hレベルになることはない。
ここで、走査制御回路52は、クロック信号が立ち下がるタイミングの前後でイネーブル信号Enb1、Enb2のパルスを出力し、クロック信号が立ち上がるタイミングの前後でイネーブル信号Enb3、Enb4のパルスを出力する。
このため、前半期間Sub1において、jが奇数であるブロックB(2j−1)へのサン
プリング信号R(4j−3)は、シフト信号Sjのパルスをイネーブル信号Enb1のパル
スで抜き出したものとなり、jが奇数であるブロックB(2j)へのサンプリング信号R(4j−1)は、同シフト信号Sjのパルスをイネーブル信号Enb2のパルスで抜き出し
たものとなり、また、jが偶数であるブロックB(2j−1)へのサンプリング信号R(4j−3)は、同シフト信号Sjのパルスをイネーブル信号Enb3のパルスで抜き出した
ものとなり、jが偶数である偶数ブロックB(2j)へのサンプリング信号R(4j−1)は、同シフト信号Sjのパルスをイネーブル信号Enb4のパルスで抜き出したものとな
る。
したがって、前半期間Sub1において転送開始パルスDXが供給されると、奇数番号の
サンプリング信号R1、R3、R5、R7、…、R383が順次排他的にHレベルとなり、偶数番号のサンプリング信号R2、R4、R6、R8、…、R384はLレベルに保たれる。
一方、走査信号G1がHレベルとなる前に、1行目であって1、2、3、4、…、1152列目の画素110に対応する画像データVinが上位装置から順番に供給されて、ラインメモリ310に格納される。
1行目の画像データが格納された状態において、走査制御回路52は、走査信号G1がHレベルとなる水平走査期間Hのうち、前半期間Sub1においてサンプリング信号R1が
Hレベルとなる直前(厳密にいえば、サンプリング信号R1がHレベルとなる期間は、シフト信号S1がHレベルとなる期間のうち、イネーブル信号Enb1がHレベルとなる期間
であるので、イネーブル信号Enb1をHレベルとする直前)において、図7に示されるよ
うに、1行目であって奇数列の画素に対応する画像データをラインメモリ310から読み出す動作を開始する。すなわち、前半期間Sub1では、1行目であって1、3、5、7、
9、…、1151列の画素110に対応する画像データVoutが順番に読み出される。
読み出された画像データVoutは、サンプリング信号R1がHレベルとなる期間にあわ
せて、S/P変換回路320によって時間軸方向に3倍に伸長されるとともに、1、3、5列目に対応する画像データが、それぞれ画像データVd1、Vd2、Vd3の順に分配される。分配された画像データVd1、Vd2、Vd3は、それぞれD/A変換回路群330によってアナログ信号に変換されるとともに、それぞれ極性反転回路340によって正極性の信号とされ、データ信号Vid1、Vid2、Vid3として出力される。
これによって、データ信号Vid1は、1行1列の画素110の階調に応じた正極性電圧
となる。同様に、データ信号Vi d2、Vid3は、それぞれ1行3列、1行5列の画素11
0の階調に応じた正極性電圧となる。なお、これ以前のデータ信号Vid1、Vid2、Vid3
は、それぞれプリチャージ電圧である。
サンプリング信号R1がHレベルであれば、ブロックB1に属する1〜6列のうち、奇数1、3、5列目に対応するTFT165がオンするので、1列目のデータ線114には1行1列の画素110の階調に応じた正極性電圧のデータ信号Vid1がサンプリングされ
、同様に、3および5列目のデータ線114には、1行3列および1行5列の画素110の階調に応じた正極性電圧のデータ信号Vid2およびVid3がサンプリングされる。
走査信号G1がHレベルであるので、1行目の走査線112にゲートが接続されたすべてのTFT116がオンである。このため、1列目のデータ線114にサンプリングされたデータ信号Vid1は、1行目の走査線112と1列目のデータ線114との交差に対応
する1行1列の画素電極118に印加されることになる。3および5列目のデータ線114にサンプリングされたデータ信号Vid2およびVid3についても、それぞれ同様にして1行3列および1行5列の画素電極118に印加されることになる。
前半期間Sub1において、サンプリング信号R1の次にはサンプリング信号R3がHレ
ベルとなる。このサンプリング信号R3がHレベルとなる期間にあわせて、1行目であって7、9、11列目の画素110に対応する画像データVoutが時間軸方向に3倍に伸長
されるとともに、それぞれ画像データVd1、Vd2、Vd3に分配され、正極性のアナログ信号に変換されて、データ信号Vid1、Vid2、Vid3として出力される。これによって、デ
ータ信号Vid1は、1行7列の画素110の階調に応じた正極性電圧となる。同様に、デ
ータ信号Vid2およびVid3は、それぞれ1行9列および1行11列の画素110の階調に応じた正極性電圧となる。
サンプリング信号R3がHレベルであれば、ブロックB2に属する1〜6列のうち、奇数7、9、11列目に対応するTFT165がオンするので、7列目のデータ線114に
は1行7列の画素110の階調に応じた正極性電圧のデータ信号Vid1がサンプリングさ
れ、同様に、9および11列目のデータ線114には、1行9列および1行11列の画素110の階調に応じた正極性電圧のデータ信号Vid2およびVid3がサンプリングされる。このため、7列目のデータ線114にサンプリングされたデータ信号Vid1は、1行7列
の画素電極118に印加されることになる。9および11列目のデータ線114にサンプリングされたデータ信号Vid2およびVid3についても、それぞれ同様にして1行9列および1行11列の画素電極118に印加されることになる。
以下同様に、前半期間Sub1において、奇数番号のサンプリング信号R5、R7、R9
、…、R383が順番にHレベルになると、ブロックB3、B4、B5、…、B192が指定されるとともに指定ブロックの奇数列のデータ線114に、それぞれデータ信号Vid1、Vid2、Vid3がサンプリングされて、画素電極への書き込みが行われることとなる。
次に、水平走査期間Hのうち、後半期間Sub2の動作について説明する。
走査制御回路52は、後半期間Sub2の開始時においても、転送開始パルスDXを供給
する。このため、シフトレジスタ140によるシフト信号S1、S2、S3、…、S96は、後半期間Sub2においても、当該転送開始パルスDXをクロック信号CLXの半周期
ずつ順次遅延させた関係となる。
ただし、走査制御回路52は、後半期間Sub2において信号SelをLレベルとするので
、信号/SelがHレベルとなる。このため、後半期間Sub2において、各ブロックの偶数
列に対応するサンプリング信号は、シフト信号がHレベルとなっている期間のうち、イネーブル信号のパルス出力期間でHレベルとなるが、各ブロックの奇数列に対応するサンプリング信号は、Hレベルになることはない。
また、走査制御回路52は、後半期間Sub2におけるイネーブル信号Enb1、Enb2、Enb3およびEnb4を、前半期間Sub1と同様に出力する。
したがって、後半期間Sub2において転送開始パルスDXが供給されると、偶数番号の
サンプリング信号R2、R4、R6、R8、…、R384が順次排他的にHレベルとなり、奇数番号のサンプリング信号R1、R3、R5、R7、…、R383はLレベルに保たれる。
一方、走査制御回路52は、後半期間Sub2においてサンプリング信号R2がHレベル
となる直前(厳密にいえば、サンプリング信号R2がHレベルとなる期間は、シフト信号S2がHレベルとなる期間のうち、イネーブル信号Enb1がHレベルとなる期間であるの
で、イネーブル信号Enb1をHレベルとする直前)において、図8に示されるように、1
行目であって偶数列の画素110に対応する画像データをラインメモリ310から読み出す動作を開始する。すなわち、後半期間Sub2では、1行目であって2、4、6、8、1
0、…、1152列の画素110に対応する画像データVoutが順番に読み出される。
読み出された画像データVoutは、サンプリング信号R2がHレベルとなる期間にあわ
せて、S/P変換回路320により時間軸方向に3倍に伸長されるとともに、2、4、6列目に対応する画像データが、それぞれ画像データVd1、Vd2、Vd3の順に分配されて、それぞれD/A変換回路群330によってアナログ信号に変換され、さらに、それぞれ極性反転回路340によって正極性の信号とされ、データ信号Vid1、Vid2、Vid3として
出力される。
サンプリング信号R2がHレベルであれば、ブロックB1に属する1〜6列のうち、偶数2、4、6列目に対応するTFT165がオンするので、2列目のデータ線114には1行2列の画素110の階調に応じた正極性電圧のデータ信号Vid1がサンプリングされ
、同様に、4および6列目のデータ線114には、1行4列および1行6列の画素110の階調に応じた正極性電圧のデータ信号Vid2およびVid3がサンプリングされる。後半期間Sub2においては、前半期間Sub1から継続して走査信号G1がHレベルであるので、2列目のデータ線114にサンプリングされたデータ信号Vid1は、1行目の走査線112
と2列目のデータ線114との交差に対応する1行2列の画素電極118に印加されることになる。4および6列目のデータ線114にサンプリングされたデータ信号Vid2およ
びVid3についても、それぞれ同様にして1行4列および1行6列の画素電極118に印
加されることになる。
以下同様に、後半期間Sub2において、偶数番号のサンプリング信号R4、R6、R8
、R10、…、R384が順番にHレベルになると、ブロックB2、B3、B4、B5、…、B192が指定されるとともに指定ブロックの偶数列のデータ線114に、それぞれデータ信号Vid1、Vid2、Vid3がサンプリングされて、画素電極への書き込みが行われ
る。
以上については走査信号G1がHレベルとなる水平走査期間の動作であるが、走査信号G2、G3、…、G864がHレベルとなる各水平走査期間についても、選択走査線112に対応する行の画像データの奇数列を前半期間Sub1で、偶数列を後半期間Sub2で、それぞれラインメモリ310から読み出すとともに相展開等を経て画素電極に書き込む動作と、当該選択走査線の次に選択する走査線の行の画像データをラインメモリ310に格納する動作とが同様にして実行されることになる。これにより、このフレームにおいては、1〜864行目の画素のすべてにわたって階調に応じた正極性電圧の書き込みが完了することになる。
以上については走査信号G1がHレベルとなる水平走査期間の動作であるが、走査信号G2、G3、…、G864がHレベルとなる各水平走査期間についても、選択された走査線112に対応する行について、前半期間Sub1で奇数列、後半期間Sub2で偶数列の書き込みが同様にして実行されることになる。これにより、このフレームにおいては、1〜864行目の画素のすべてにわたって階調に応じた正極性電圧の書き込みが完了することになる。
なお、次のフレームにおいても、1〜864行目において同様な書き込みが実行されるが、本実施形態では、上述したようにフレーム毎の極性反転であるので、次のフレームでは、すべての画素に対して階調に応じた負極性電圧の書き込みが実行されることになる。
ここで、データ信号Vid1(〜Vid3)の電圧について説明すると、前半期間Sub1にお
いては図7に示されるように、後半期間Sub2においては図8に示されるように、それぞ
れS/P変換回路320による相展開動作に同期するとともに、極性指示信号Polで指定された極性に変換されて出力される。
データ信号Vid1の電圧は、正極性書込が指定されていれば、白色に相当する電圧Vwp
から黒色に相当する電圧Vbpまでの範囲で、一方、負極性書込が指定されていれば、白色に相当する電圧Vwmから黒色に相当する電圧Vbmまでの範囲で、それぞれ極性の基準電圧Vcから画素の階調に応じた分だけ偏位させた電圧(図において正極性であれば↑で、負
極性であれば↓でそれぞれ示されている)となる。ここで、正極性の電圧Vwp(およびVbp)、負極性の電圧Vwm(およびVbm)は、それぞれ電圧Vcを中心に互いに対称の関係
にある。
また、走査信号やサンプリング信号の論理レベルのうち、Hレベルは電源電圧Vddであり、Lレベルは本実施形態における電圧の基準であって接地電位Gndである。また、図7および図8におけるデータ信号の電圧の縦スケールは、他の論理信号である電圧波形と比較して拡大してある。
本実施形態によれば、図9に示されるように、ある走査線の1行が選択される水平走査期間Hにおいて、前半期間Sub1では、ブロックB1、B2、B3、…、B192が指定
されるとともに、指定されたブロックの奇数列に対して階調に応じた電圧の書き込みが行われる一方、後半期間Sub2でも、同じくブロックB1、B2、B3、…、B192が指
定されるが、指定されたブロックの偶数列に対して階調に応じた電圧の書き込みが行われる。このため、本実施形態では、表示領域100の画面全体でみれば、図10に示される
ように、書き込み後に、列の左および右で隣接する画素において書き込みが行われる画素(図10において前半期間Sub1という1回目で書き込みが行われていることから「1」
と表記)と、書き込み後に、列の左および右で隣接する画素において全く書き込みが行われない画素(図10において後半期間Sub2という2回目で書き込みが行われていること
から「2」と表記)とが、1列ずつ交互に現れる。
一方、従来の技術において3相展開の場合、図25に示されるように、ある走査線の1行が選択される水平走査期間Hにおいて、ブロックB1、B2、B3、…、B192が指定されるとともに、指定されたブロックの3列に対して階調に応じた電圧の書き込みが行われるのみである。このため、従来の技術によれば、図26に示されるように、書き込み後に、列の右で隣接する画素において書き込みが行われる画素(図において「b」と表記)が、書き込み後に、列で隣接する画素において書き込みが行われない画素(図において「a」と表記)に対して、相展開数である「3」列の周期で現れる。
なお、図26において、最終の1152列は、便宜上「b」と表記しているが、厳密には、列の右で隣接する画素が存在しないので「a」である。
書き込み後に、隣接する画素において書き込みが行われる画素では、書き込んだ電圧が、隣接する画素の書き込みにより変動するなどの影響が考えられるので、書き込み後に隣接する画素で書き込みが行われる画素と、書き込みが行われない画素とでは、同じ階調を表示させようとしても微妙な階調差が発生する場合がある。
この場合に、従来の技術では、当該階調差が、相展開数である「3」列の周期で現れるので視認されやすいが、本実施形態では、奇数列と偶数列とで1列毎の交互に現れて分散するので、相展開駆動方式に伴う階調差を視認しにくくすることが可能となる。
なお、本実施形態において、1列目だけは、列の左で隣接する画素が存在しないので、書き込み後による影響が、他の奇数3、5、…、1151列(書き込み後に、左および右の双方で隣接する画素において書き込みが行われる画素)と異なる場合も考えられる。この場合には、当該1列目をダミー領域として遮光すれば良い。
また、本実施形態では、データ線選択回路150において、各ブロックの奇数列に対応して設けられたNAND回路1512は、後半期間Sub2においてサンプリング信号がH
レベルとなるのを信号Selで禁止し、各ブロックの偶数列に対応して設けられたNAND回路1522は、前半期間Sub1においてサンプリング信号がHレベルとなるのを信号/
Selで禁止する構成となっているので、イネーブル信号Enb1〜Enb4を前半期間Sub1お
よび後半期間Sub2にわたって共用化できるとともに、1つのブロックにおける奇数列の
NAND回路1512および偶数列のNAND回路1522における第1の入力端に共通のシフト信号を供給することができる。このため、本実施形態によれば、イネーブル信号を生成する構成の複雑化が回避されるとともに、シフトレジスタ140を、前半期間Sub1用と、後半期間Sub2用との2系統を必要とすることもなく、1系統で済むので、構成の簡易化を図ることができる。
くわえて、本実施形態では、データ線選択回路150において、ブロックB(2j−1)の奇数列に対応してイネーブル信号Enb1(またはEnb3)を供給するとともに、当該ブロックB(2j−1)に隣接するブロック(2j)の奇数列に対応してイネーブル信号Enb2(またはEnb4)を供給する一方、イネーブル信号Enb1〜Enb4において互いに排他的なパルスを出力させる構成となっているので、互いに隣接するブロックB(2j−1)、B(2j)において、シフト信号Sjを共通に対応させることができる。したがって、本実施形態ではシフトレジスタ140の段数が削減されるので、この意味においても、シフトレジスタ140の構成の簡易化を図ることが可能となる。
<画素の書込順番の別例:その1>
次に、画素列への書き込む順番を変更した例のいくつかについて説明する。
上述した実施形態では、階調差が奇数列と偶数列とで1列毎の交互に現れるので、従来の技術(図25および図26参照)と比較すれば、当該階調差が視認しにくい、とはいえる。ただし、書き込み後に隣接する画素において書き込みが行われる画素と、書き込みが行われない画素とがそれぞれ同一列に揃うので、線状の縞として視認される可能性が少なからず存在する。
そこで、この例1では、例えば図12に示されるように、奇数(1、3、5、…、863)行の走査線を選択する水平走査期間Hにおいては、実施形態と同様に、前半期間Sub1では、順番に指定したブロックの奇数列に対して階調に応じた電圧を書き込み、後半期
間Sub2では、順番に指定した指定したブロックの偶数列に対して階調に応じた電圧を書
き込む一方、偶数(2、4、6、…、864)行の走査線を選択する水平走査期間Hにおいては、反対に、前半期間Sub1では、指定したブロックの偶数列に対して階調に応じた
電圧を書き込み、後半期間Sub2では、指定したブロックの奇数列に対して階調に応じた
電圧を書き込む構成としたものである。
これにより、この例1では、表示領域100の画面全体でみれば、図13に示されるように、書き込み後に列の左および右で隣接する画素に書き込みが行われる画素(「1」と表記)と、書き込み後に列の左および右で隣接する画素で全く書き込みが行われない画素(「2」と表記)とが、列方向のみならず、行方向にも交互に現れる。
このため、例1によれば、実施形態よりも相展開駆動方式に伴う階調の差を一層目立たなくさせることが可能となる。
なお、例1において、偶数行の走査線を選択する水平走査期間において、走査制御回路52は、図11に示されるように、信号Selを前半期間Sub1ではLレベルとし、後半期
間Sub2においてHレベルとする。これにより、偶数行の走査線を選択する水平走査期間
の前半期間Sub1では、指定したブロックの偶数列に対して電圧の書き込みが行われ、後
半期間Sub2では、指定したブロックの奇数列に対して電圧を書き込みが行われることに
なる。
また、例1では、奇数行と偶数行とを上述の例と入れ替えても良いのはもちろんである。
<画素の書込順番の別例:その2>
次に、画素列への書き込む順番を変更した例2について説明する。
この例2では、例えば図14(a)に示されるように、あるnフレーム(便宜的に奇数フレームとする)において、1行の走査線を選択する水平走査期間Hにおいては、実施形態と同様に、前半期間Sub1では、順番に指定したブロックの奇数列に対して階調に応じ
た電圧を書き込み、後半期間Sub2では、順番に指定したブロックの偶数列に対して階調
に応じた電圧を書き込んだ場合、図14(b)に示されるように、次の(n+1)フレーム(偶数フレーム)において1行の走査線を選択する水平走査期間Hにおいては、反対に、前半期間Sub1では、順番に指定したブロックの偶数列に対して階調に応じた電圧を書
き込み、後半期間Sub2では、順番に指定したブロックの奇数列に対して階調に応じた電
圧を書き込む構成としたものである。
これにより、例2では、表示領域100の画面全体が、奇数フレームにおいては図15(a)に示されるように、偶数フレームにおいては図15(b)に示されるように、それぞれ、書き込み後に列の左および右で隣接する画素に書き込みが行われる画素(「1」と表記)と、行われない画素(「2」と表記)とが、時間的に交互に現れるので、2フレームを単位周期としてみたときに各画素における階調の差が平均化される。
したがって、例2によれば、実施形態よりも相展開駆動方式に伴う階調の差を、なお一層目立たなくさせることが可能となる。
なお、例2では、奇数フレームと偶数フレームとを上述の例と入れ替えても良いのはもちろんである。
<画素の書込順番の別例:その3>
次に、画素列への書き込む順番を変更した例3について説明する。
この例3は、例1に対し、例2における時間変化の考え方を適用したものである。
詳細には、例3では、図16に示されるように奇数フレームにわたって、奇数行の走査線を選択する水平走査期間Hのうち、前半期間Sub1では、順番に指定したブロックの奇
数列に対して電圧を書き込み、後半期間Sub2では、順番に指定したブロックの偶数列に
対して電圧を書き込み、続く偶数行の走査線を選択する水平走査期間Hのうち、前半期間Sub1では、指定したブロックの偶数列に対して電圧を書き込み、後半期間Sub2では、指定したブロックの奇数列に対して電圧を書き込む場合、続く偶数フレームにわたって図17に示されるように、奇数行の走査線を選択する水平走査期間Hのうち、前半期間Sub1
では、順番に指定したブロックの偶数列に対して電圧を書き込み、後半期間Sub2では、
順番に指定したブロックの奇数列に対して電圧を書き込み、続く偶数行の走査線を選択する水平走査期間Hのうち、前半期間Sub1では、指定したブロックの奇数列に対して電圧
を書き込み、後半期間Sub2では、指定したブロックの偶数列に対して電圧を書き込む構
成としたものである。
これにより、例3では、表示領域100の画面全体が、奇数フレームにおいては図18(a)に示されるように、偶数フレームにおいては図18(b)に示されるように、それぞれ、書き込み後に列の左および右で隣接する画素に書き込みが行われる画素(「1」と表記)と、行われない画素(「2」と表記)とが、同一フレームでは行および列毎に交互に、かつ、時間的に隣接するフレーム毎に交互に入れ替えられて現れるので、2フレームを単位周期としてみたときに各画素における階調の差が平均化される。
したがって、例3によれば、例1および例2よりも相展開駆動方式に伴う階調の差を、なお一層目立たなくさせることが可能となる。
なお、例3では、奇数行と偶数行とを上述の例と入れ替えても良い。また、奇数フレームと偶数フレームとを上述の例と入れ替えても良いし、また、その入れ替え周期を2フレーム以上としても良い。
<画素の書込順番の別例:その4>
続いて、画素列への書き込む順番を変更した例4について説明する。
この例4は、駆動方式として例えば特開2004−177930号公報に記載されているような領域走査駆動方式を採用した場合に、例3における時間変化の考え方を適用したものである。
領域走査駆動方式については上記公報に詳細な内容が記載されているので、詳述は避けるが、簡単に説明すると、表示領域100を1〜432行目の走査線に対応する上領域(第1群)と433〜864行目の走査線に対応する下領域(第2群)とに論理的に分割する一方、図19に示されるように、1フレームを第1および第2フィールドに分割して、各フィールドにおいて、1、433、2、434、3、435、…、432、864行目という順番で、すなわち、上領域と下領域とを交互に、かつ、各領域においてそれぞれ下方向に向かった順番で、走査線を選択するという駆動方式である。
なお、ここでいう表示領域を論理的に分割するとは、物理的に切断して分割するという意味ではなく、表示領域でみたときに区別しないが、走査の順番でみたときに区別する必要のために便宜的に分離した、という意味である。
領域走査駆動方式では、例えば第1フィールドにおいて上領域に属する画素については正極性の電圧を書き込み、下領域に属する画素については負極性の電圧を書き込んだ場合に、第2フィールドにおいて上領域に属する画素については負極性の電圧を書き込み、下領域に属する画素については正極性の電圧を書き込む。これによって、書き込み後においてデータ線にサンプリングされる電圧の極性の比率が、書き込みに係る走査線行に依らずに、正極性と負極性とでほぼ50%ずつとなるので、走査線行の位置によってデータ線の電圧極性の偏りがなくなって、表示品位が均等化される、というものである。
なお、この領域走査駆動方式では、第1および第2フィールドのそれぞれにおいてデータ信号を供給するので、図1におけるラインメモリ310は、上位装置から供給される画像データVinを1フレーム分記憶するフレームメモリに置き換わる。
さて、例4では、図20に示されるように、奇数フレームおいて、上領域の奇数行の走査線を選択する水平走査期間Hのうち、前半期間Sub1では、順番に指定したブロックの
奇数列に対して電圧を書き込み、後半期間Sub2では、順番に指定したブロックの偶数列
に対して電圧を書き込んだ場合、次に選択される走査線は、下領域の奇数行の走査線となる。このため、当該下領域の奇数行の走査線を選択する水平走査期間Hでは、上領域の奇数行の走査線を選択した水平走査期間と同様に、前半期間Sub1では、順番に指定したブ
ロックの奇数列に対して電圧を書き込み、後半期間Sub2では、指定したブロックの偶数
列に対して電圧を書き込むことになる。
当該下領域の奇数行の走査線の次に選択される走査線は、上領域の上記奇数行に続く偶数の走査線となる。このため、当該上領域の偶数行の走査線を選択する水平走査期間Hでは、上領域の偶数行の走査線を選択した水平走査期間と反対に、前半期間Sub1では、順
番に指定したブロックの偶数列に対して電圧を書き込み、後半期間Sub2では、指定した
ブロックの奇数列に対して電圧を書き込むことになる。
当該上領域の偶数行の走査線の次に選択される走査線は、下領域の上記奇数行に続く偶数の走査線となる。このため、当該下領域の偶数行の走査線を選択する水平走査期間Hでは、下領域の奇数行の走査線を選択した水平走査期間と反対に、前半期間Sub1では、順
番に指定したブロックの偶数列に対して電圧を書き込み、後半期間Sub2では、指定した
ブロックの奇数列に対して電圧を書き込むことになる。
なお、続く偶数フレームでは、図21に示されるように、また例3と同様に、各行の前半期間Sub1および後半期間Sub2において、奇数列および偶数列の関係が、上記奇数フレームの関係と入れ替えられる。
これにより、例4では、表示領域100の画面全体が、奇数フレームにおいては図22(a)に示されるように、偶数フレームにおいては図22(b)に示されるように、「1」と表記された画素と「2」と表記された画素とが、同一フレームでは行および列毎に交互に、かつ、時間的に隣接するフレーム毎に交互に入れ替えられて現れるので、2フレームを単位周期としてみたときに各画素における階調の差が平均化される。
したがって、例4によれば、上記領域走査駆動方式の効果を享受した上で、相展開駆動方式に伴う階調の差を、なお一層目立たなくさせることが可能となる。
<データ線選択回路の別例>
上述したデータ線選択回路150については、図4に示した構成に限らず、様々な構成が考えられる。そこで次にデータ線選択回路150についての別構成について説明する。
図23は、データ線選択回路150についての別構成の一例を示す図である。
この図23においては、図4において各ブロックの奇数列・偶数列に対応した3入力型NAND回路1512、1522の代わりに、各ブロックに対応してNAND回路1502、1532、1544およびNOT回路1504が設けられており、NAND回路1514、1524以降の構成については図4と同一である。
この構成において、シフト信号Sjは、4分岐ではなく、ブロックB(2j−1)、B(2j)に対応して2分岐で供給される。
各ブロックに対応して設けられるNAND回路(共通論理回路)1502は、2入力型であり、一方の入力端に供給された分割シフト信号と、他方の入力端に供給されたイネーブル信号Enb1〜Enb4のいずれかとの否定論理積信号を出力し、NOT回路1504は、NAND回路1502による否定論理積信号を論理反転する。NAND回路1532、1542は、いずれも2入力型であり、各ブロックにおける奇数列用、偶数列用である。こ
のうち、奇数列用のNAND回路1532は、一方の入力端に供給されたNOT回路1504による論理反転信号と、他方の入力端に供給される信号Selとの否定論理積信号を出力し、偶数列用のNAND回路1542は、一方の入力端に供給されたNOT回路1504による論理反転信号と、他方の入力端に供給される信号/Selとの否定論理積信号を出力する。
ここで、ブロックB(2j−1)、B(2j)におけるNAND回路1502の他方の入力端には、次のような関係でイネーブル信号が供給される。すなわち、jが奇数である場合、ブロックB(2j−1)におけるNAND回路1502の他方の入力端には、イネーブル信号Enb1が供給され、ブロックB(2j)におけるNAND回路1502の他方
の入力端には、イネーブル信号Enb2が供給される一方、jが偶数である場合、ブロック
B(2j−1)におけるNAND回路1502の他方の入力端には、イネーブル信号Enb3が供給され、ブロックB(2j)におけるNAND回路1502の他方の入力端には、
イネーブル信号Enb4が供給される。
このため、図23における構成においても、図4に示される構成と同様な、サンプリング信号R1、R2、R3、R4、…、R384が出力されることになる。
図23に示される構成によれば、信号Selまたは信号/Selを、3入力型ではなく、2入力型のNAND回路1502であるので、NAND回路における駆動能力低下を回避することができるだけでなく、シフト信号の分割経路が半分の「2」となって、シフトレジスタ140における各出力段に接続されるNAND回路が4個から2個に削減されるので、ゲート容量が半分となる結果、高い駆動能力が要求されないで済む。このため、図23に示したデータ線選択回路150では、自身のデータ線選択回路150のみならず、シフトレジスタ140についても、構成素子におけるトランジスタサイズが小さくて済む結果、回路規模の縮小化を図ることが可能となる。
なお、図4や図23に示したデータ線選択回路150においては、NOT回路1510を内蔵し、走査制御回路52から出力された信号Selの論理レベルを反転して信号/Selを求める構成であったが、信号/Selについては、走査制御回路52が信号Selと含めて出力する構成としても良い。
上述した実施形態等では、同時に書き込むデータ線数である相展開数mを「3」として、これに対応して画像信号線162の本数も「3」としたが、mは「2」以上であれば良い。
さらに、上述した説明では、データ信号をサンプリングする直前期間にて、すべてのデータ線114をプリチャージする構成としたが、プリチャージしない構成でも構わない。
また、処理回路20は、ディジタルの画像データVinを処理するものとしたが、アナログの画像信号を入力して相展開する構成としても良い。
また、各実施形態等では、共通電極108に印加される電圧LCcomを、極性反転の基
準である電位Vcと一致させていたが、TFTがnチャネル型である場合、当該TFTの
ゲート・ドレイン間の寄生容量に起因して、オンからオフ時にドレイン(画素電極118)の電位が低下する現象(プッシュダウン、突き抜け、フィールドスルーなどとも呼ばれる)が発生する。液晶の劣化を防止するため、画素容量では交流駆動が原則であるので、共通電極108に対して高位側(正極性)と低位側(負極性)とで交互書き込みをするが、電圧LCcomを電圧Vcに一致させた状態で、交互書き込みをすると、プッシュダウンのために、画素容量の電圧実効値は、負極性書込の方が正極性書込よりも大きくなってしまう。このため、同一階調で正極性・負極性書込をしても画素容量の電圧実効値が互いに等しくなるように、共通電極108の電圧LCcomは、データ信号の振幅基準である電圧Vcよりも若干低めに設定する場合がある。
また、実施形態等では、図2でみたときに、垂直走査方向が下方向であり、水平走査方向が右方向であったが、後述するプロジェクタや回転可能な表示装置とする場合に対処するために、走査方向を切替可能な構成としても良い。
さらに画素容量の電圧実効値が小さい場合に白色表示を行うノーマリーホワイトモードではなく、黒色表示を行うノーマリーブラックモードとしても良い。
くわえて、実施形態等については、液晶装置について説明したが、本発明では、画像データ(映像信号)を相展開して、複数本のデータ線に同時サンプリングさせる構成であれば、例えばEL(Electronic Luminescence)素子、電子放出素子、電気泳動素子、ディ
ジタルミラー素子などを用いた装置や、プラズマディスプレイなどにも適用可能である。
<電子機器>
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を用いた電子機器の一例として、上述した表示パネル10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24は、このプロジェクタの構成を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ2100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2102が設けられている。このランプユニット2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124からなるリレーレンズ系2121を介して導かれる。
ここで、ライトバルブ100R、100Gおよび100Bの構成は、上述した実施形態における表示パネル10と同様であり、処理回路(図24では省略)から供給されるR、G、Bの各色に対応する画像信号でそれぞれ駆動されるものである。すなわち、このプロジェクタ2100では、表示パネル10を含む電気光学装置1が、R、G、Bの各色に対応して3組設けられた構成となっている。
ライトバルブ100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム2112において、R色およびB色の光は90度に屈折する一方、G色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射レンズ2114によってカラー画像が投射されることとなる。
なお、ライトバルブ100R、100Gおよび100Bには、ダイクロイックミラー2108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。また、ライトバルブ100R、100Bの透過像は、ダイクロイックミラー2112により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ100Gの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ100R、100Bによる水平走査方向は、ライトバルブ100Gによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
電子機器としては、図24を参照して説明した他にも、テレビジョンや、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、ディジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して上述した電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
本発明の実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す図である。 同電気光学装置における表示パネルの構成を示す図である。 同表示パネルにおける画素の構成を示す図である。 同表示パネルにおけるデータ線選択回路の構成を示す図である。 同電気光学装置の垂直走査の動作を説明するための図である。 同電気光学装置の水平走査の動作を説明するための図である。 同電気光学装置のデータ信号の書込動作を説明するための図である。 同電気光学装置のデータ信号の書込動作を説明するための図である。 同電気光学装置の書込を説明するための図である。 同電気光学装置の書込状態を示す図である。 書込順序を変更した例1の水平走査の動作を説明するための図である。 例1に係る書込を説明するための図である。 例1に係る書込状態を示す図である。 書込順序を変更した例2に係る書込を説明するための図である。 例2に係る書込状態を示す図である。 書込順序を変更した例3に係る書込を説明するための図である。 例3に係る書込を説明するための図である。 例3に係る書込状態を示す図である。 書込順序を変更した例4に係る垂直走査の動作を示す図である。 例4に係る書込を説明するための図である。 例4に係る書込を説明するための図である。 例4に係る書込状態を示す図である。 同表示パネルにおけるデータ線選択回路の別構成を示す図である。 同電気光学装置を適用したプロジェクタの構成を示す図である。 従来の技術に係る書込を説明するための図である。 従来の技術に係る書込状態を示す図である。
符号の説明
1…電気光学装置、10…表示パネル、20…処理回路、100…表示領域、105…液晶、110…画素、112…走査線、114…データ線、116…TFT、118…画素電極、120…液晶容量、130…走査線駆動回路、140…シフトレジスタ、150…データ線選択回路、160…サンプリング回路、162…画像信号線、165…TFT、1512、1514、1522、1524…NAND回路、1516、1518、1526、1528…NOT回路、2100…プロジェクタ

Claims (9)

  1. 複数行の走査線と2m(mは2以上の整数)列毎にブロック化されたデータ線との交差に対応して設けられ、各々は、前記走査線が選択されたときの、前記データ線にサンプリングされたデータ信号に応じた階調となる複数の画素を有する電気光学装置の駆動回路であって、
    前記複数行の走査線を所定の順番で選択する走査線駆動回路と、
    前記走査線駆動回路によって1行の走査線が選択される期間を分割した第1および第2期間にわたって、それぞれ所定のパルス信号を前記ブロックに対応して順次出力するシフトレジスタと、
    前記シフトレジスタによって出力されたパルス信号にしたがって前記ブロックを順番に指定するとともに、前記第1または第2期間の一方では、指定したブロックに属する2m列のデータ線のうち、奇数列のデータ線をm列選択し、前記第1または第2期間の他方では、指定したブロックに属する2m列のデータ線のうち、偶数列のデータ線をm列選択するデータ線選択回路と、
    m本の画像信号線に供給されたデータ信号を、前記データ線選択回路によって選択されたm列のデータ線にそれぞれサンプリングするサンプリング回路と、
    を具備することを特徴とする電気光学装置の駆動回路。
  2. 前記データ線選択回路は、
    前記第1または第2期間の一方であることを指定する期間指定信号と前記シフトレジスタによるパルス信号との論理演算によって奇数列のデータ線を選択し、
    前記偶数列用の論理回路は、前記第1または第2期間の他方であることを指定する期間指定信号と前記シフトレジスタによるパルス信号との論理演算によって偶数列のデータ線を選択する
    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。
  3. 前記データ線選択回路は、
    各ブロックに対応して奇数列用および偶数列用の論理回路を備え、
    前記奇数列用の論理回路は、前記第1または第2期間の一方であることを指定する期間指定信号と、前記シフトレジスタによるパルス信号と、所定のイネーブル信号との論理演算により、前記第1または第2期間の一方において奇数列のデータ線をm列選択する信号を出力し、
    前記偶数列用の論理回路は、
    前記第1または第2期間の他方であることを指定する期間指定信号と、前記シフトレジスタによるパルス信号と、所定のイネーブル信号との論理演算により、前記第1または第2期間の他方において偶数列のデータ線をm列選択する信号を出力する
    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回路。
  4. 前記データ線選択回路は、各ブロックに対応して、
    前記シフトレジスタによるパルス信号を、所定のイネーブル信号との論理演算により前記ブロック毎に排他的な信号とさせる共通論理回路と、
    前記第1または第2期間の一方であることを指定する期間指定信号と、前記共通論理回路による出力信号との論理演算により、前記第1または第2期間の一方において奇数列のデータ線をm列選択する信号を出力する奇数列用の論理回路と、
    前記第1または第2期間の他方であることを指定する期間指定信号と、前記共通論理回路による出力信号との論理演算により、前記第1または第2期間の他方において偶数列のデータ線をm列選択する信号を出力する偶数列用の論理回路と、
    を有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回路。
  5. 前記シフトレジスタは、入力したパルスをクロック信号で順次シフトした各パルス信号を、互いに隣接するブロックの2以上に対応させて出力し、
    前記データ線選択回路は、前記シフトレジスタにより出力されたパルス信号を、所定のイネーブル信号との論理演算により、当該2以上のブロックにおいて互いに排他的な指定とさせる論理回路を有する、
    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。
  6. 前記シフトレジスタは、入力したパルスをクロック信号で順次シフトした各パルスを、隣接するもの同士でパルス幅が互いに重複させながら出力し、
    前記データ線選択回路は、前記シフトレジスタにより出力されたパルス信号を、所定のイネーブル信号との論理演算により、前記パルス信号に対応するブロック同士において互いに排他的な指定とさせる論理回路を有する、
    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。
  7. 前記複数行の走査線を、当該走査線の配列方向に沿って少なくとも第1群および第2群に分ける一方、垂直走査期間を少なくとも第1および第2フィールドに分けて、
    前記走査駆動回路は、前記第1および第2フィールドのそれぞれにおいて、前記第1および第2群に属する走査線を交互に、かつ、所定の方向に向かって順番に選択する
    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。
  8. 複数行の走査線と2m(mは2以上の整数)列毎にブロック化されたデータ線との交差に対応して設けられ、各々は、前記走査線が選択されたときの、前記データ線にサンプリングされたデータ信号に応じた階調となる複数の画素と、
    前記複数行の走査線を所定の順番で選択する走査線駆動回路と、
    前記走査線駆動回路によって1行の走査線が選択される期間を分割した第1および第2期間にわたって、それぞれ所定のパルス信号を前記ブロックに対応して順次出力するシフトレジスタと、
    前記シフトレジスタによって出力されたパルス信号にしたがって前記ブロックを順番に指定するとともに、前記第1または第2期間の一方では、指定したブロックに属する2m列のデータ線のうち、奇数列のデータ線をm列選択し、前記第1または第2期間の他方では、指定したブロックに属する2m列のデータ線のうち、偶数列のデータ線をm列選択するデータ線選択回路と、
    m本の画像信号線に供給されたデータ信号を、前記データ線選択回路によって選択されたm列のデータ線にそれぞれサンプリングするサンプリング回路と、
    を具備することを特徴とする電気光学装置。
  9. 請求項8に記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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