JP2008165135A - 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】高速駆動を可能とする。
【解決手段】電気光学装置は、走査線とデータ線との交差に対応して複数の画素回路を備える。i行j列目の画素回路Pijにおいて、左側のデータ線10と画素電極61との間にはTFT50aおよびTFT50bが設けられる。TFT50aのオン・オフは当該行の走査線20を介して供給される走査信号Yiに基づいて制御され、TFT50bのオン・オフは直前の行の走査線20を介して供給される走査信号Yi−1に基づいて制御される。これにより、1フレーム当たり2回の書き込みを実行することができる。
【選択図】図3
【解決手段】電気光学装置は、走査線とデータ線との交差に対応して複数の画素回路を備える。i行j列目の画素回路Pijにおいて、左側のデータ線10と画素電極61との間にはTFT50aおよびTFT50bが設けられる。TFT50aのオン・オフは当該行の走査線20を介して供給される走査信号Yiに基づいて制御され、TFT50bのオン・オフは直前の行の走査線20を介して供給される走査信号Yi−1に基づいて制御される。これにより、1フレーム当たり2回の書き込みを実行することができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、液晶などの電気光学物質を備えた電気光学装置、その駆動方法および電子機器に関する。
液晶の透過率の変化により表示を行う電気光学装置は、情報処理機器やテレビジョンなどの表示装置として広く用いられている。この表示装置では、行方向に延在する走査線と、列方向に延在するデータ線との交差に対応して画素電極が形成される。また、当該交差部分にあって画素電極とデータ線との間に、走査線に供給される走査信号にしたがってオンオフする薄膜トランジスタ(以下、TFT:Thin Film Transistorと称する。)などの画素スイッチが介挿される。さらに、液晶を介して画素電極と対向するように対向電極が設けられる。また、画素電極には保持容量が接続されるのが一般的である。
このような構成において、走査線にオン電圧の走査信号が印加されると、当該走査線に接続された画素スイッチがオン状態となる。このオン状態の際に、データ線に、階調(濃度)に応じたデータ信号を供給すると、当該データ信号はTFTを介して画素電極に印加されるので、当該画素電極および対向電極の間に挟持された電気光学物質には、当該データ信号に応じた電圧が印加されることになる。これによって該電気光学物質は電気光学的に変化する結果、画素における透過光量、反射光量または発光量(いずれにせよ、観察者側に視認される光量)が、画素電極に印加されたデータ信号の電圧に応じたものとなる。したがって、このような制御を画素毎に実行することによって、所定の表示が可能になる。
液晶には、直流電圧を印加するとその組成が変化し、焼きつきなどの品質劣化を生じるといった問題がある。そこで、所定の周期で、対向電極の電位を基準として正極性の電圧と負極性の電圧とを印加する交流駆動が行われる。交流駆動の方式としては、1水平走査期間ごとに印加電圧の極性を反転するライン反転の他に、上下左右隣り合う画素全てに逆の極性が印加されるドット反転が知られている。ドット反転の駆動方法では、液晶の劣化を抑制しつつフリッカを低減することができる。その一方、ドット反転の駆動方法では1水平走査期間ごとに液晶に印加する電圧の極性を反転するため、データ信号の極性を1水平走査期間ごとに反転する必要がある。データ信号はデータ線を介して画素回路に供給されるが、データ線には寄生容量が付随するため、データ信号を供給するには容量性の負荷を駆動する必要がある。このため、1水平走査期間ごとにデータ信号の極性を反転すると、消費電力が増大する。
この点を解消するため、特許文献1には、隣接するデータ線のうち一方のデータ線と画素電極との間に第1のスイッチング素子を設け、他方のデータ線と画素電極との間に第2のスイッチング素子を設けた画素回路と、1行当たり2本の走査線が配置された液晶装置が開示されている。この液晶装置において、一方のデータ線と他方のデータ線とには極性の異なるデータ信号が各々供給される。そして、1行当たり2本設けられた走査線を介して供給される走査信号に基づいて、第1および第2のスイッチング素子のオン・オフを制御することによって、ドット反転駆動を行う。1フレーム期間中、各データ線に供給されるデータ信号の極性は一定であるので、消費電力を削減することができる。
特開2002−23709号公報
しかしながら、従来の技術では、1行当たり2本の走査線を必要とするので、開口率が低下するといった問題がある。また、高精細な画像を表示するためには、各走査線を選択する期間を短くする必要があるが、短い期間ではデータ信号を液晶素子に十分書き込むことができないといった問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ドット反転の駆動方法において、消費電力を削減すると共に高速駆動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を解決課題とする。
上述した課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを備えるものであって、前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線に所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給するデータ線駆動回路と、前記複数の走査線を順次選択する走査信号を出力する走査線駆動回路とを備え、前記複数の画素回路の各々は、画素電極と、前記所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、前記データ線と前記画素電極との間に設けられた第1トランジスタおよび第2トランジスタとを備え、前記第1トランジスタのゲート電極は当該画素回路が属する行の走査線に接続され、前記第2トランジスタのゲート電極は1フレーム期間において当該行の走査線が選択される前に選択される走査線に接続されることを特徴とする。
この発明によれば、画素回路に隣接する2本のデータ線には異なる極性のデータ信号が供給されるが、フレーム期間内において各データ線に供給するデータ信号の極性を一定とするので、消費電力を削減することができる。さらに、第1トランジスタは当該行の走査線が選択されるとオン状態となってデータ信号を書き込むが、第2トランジスタのゲート電極は1フレーム期間において当該行の走査線が選択される前に選択される走査線に接続される。したがって、1フレーム当たり2回の書き込みが実行される。ここで、第1トランジシタと第2トランジスタとは同じデータ線に接続されるので、2回の書き込みで書き込まれるデータ信号を同一の極性とすることができる。この結果、本来のデータ信号を書き込む水平走査期間より前の水平走査期間をプリチャージの期間として作用させることができ、これによって、水平走査期間を短く設定してデータ信号を正確に書き込むことが可能となる。
上述した電気光学装置の好ましい態様としては、前記第2トランジスタのゲート電極は1フレーム期間において当該行の走査線が選択される直前に選択される走査線に接続される。この場合には、本来、書き込むべきデータ信号と殆ど変わらないデータ信号を直前の水平走査期間に書き込むことができるので、より一層、正確にデータ信号を書き込むことが可能となる。
さらに、上述した電気光学装置は、行方向に隣接する2つの画素回路の各々は、当該画素回路を挟んで隣接する2本のデータ線のうち互いに異なるデータ線と接続されることが好ましい。この場合には、隣接する行で画素回路に書き込むデータ信号の極性を反転させることができるので、ドット反転駆動が可能となる。
次に、本発明に係る別の電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを備えるものであって、前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線に所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給するデータ線駆動回路と、前記複数の走査線を順次選択する走査信号を出力する走査線駆動回路とを備え、前記複数の画素回路の各々は、画素電極と、前記所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、前記データ線と前記画素電極との間に設けられたトランジスタとを備え、前記走査線駆動回路は、各走査信号を複数の水平走査期間に亘って有効とし、且つ、隣接する走査線に供給する2つの走査信号が有効となる期間を1水平走査期間ずらすことを特徴とする。
この発明によれば、走査信号は、2つの水平走査期間において有効となるので、後半の水平走査期間の書き込みによって、電気光学素子に印加される電圧が決定される。そして、前半の水平走査期間では1行前のデータ信号が画素回路に書き込まれる。画像の垂直相関性は高いので、前半の水平走査期間はプリチャージ期間として作用する。これによって、水平走査期間を短く設定してデータ信号を正確に書き込むことが可能となる。
次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備える。このような電子機器としては、例えば、携帯情報端末、携帯電話機、ノート型コンピュータ、ビデオカメラ、およびプロジェクタなどが該当する。
また、上述した電気光学装置は、その駆動方法として捉えることもできる。複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを有し、前記複数の画素回路の各々は、画素電極と、所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、前記データ線と前記画素電極との間に設けられた第1トランジスタおよび第2トランジスタとを備えた電気光学装置の駆動する方法であって、前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線には前記所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給し、前記複数の走査線を順次選択する走査信号を前記複数の走査線に各々出力し、前記複数の画素回路の各々において、当該行の走査線を介して供給される走査信号を用いて前記第1トランジスタをオン状態またはオフ状態の一方に制御し、当該行より前に選択される行の走査線を介して供給される走査信号を用いて前記第2トランジスタをオン状態またはオフ状態の一方に制御する。この駆動方法によっても上述した電気光学装置と同様に、2回の書き込みで書き込まれるデータ信号を同一の極性とすることができる。この結果、本来のデータ信号を書き込む水平走査期間より前の水平走査期間をプリチャージの期間として作用させることができ、これによって、水平走査期間を短く設定してデータ信号を正確に書き込むことが可能となる。
また、本発明に係る他の駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを有し、前記複数の画素回路の各々は、画素電極と、所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、前記データ線と前記画素電極との間に設けられ、ゲート電極が前記走査線と接続されたトランジスタを備えた電気光学装置を駆動する方法であって、前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線には前記所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給し、前記複数の走査線を順次選択する走査信号を前記複数の走査線に各々出力し、各走査信号を複数の水平走査期間に亘って有効とし、且つ、隣接する走査線に供給する2つの走査信号が有効となる期間を1水平走査期間ずらす。この駆動方法によっても上述した電気光学装置と同様に、前半の水平走査期間では1行前のデータ信号が画素回路に書き込まれるが、画像の垂直相関性は高いので、前半の水平走査期間はプリチャージ期間として作用する。したがって、水平走査期間を短く設定してデータ信号を正確に書き込むことが可能となる。
なお、上述した発明において電気光学物質とは、電気的なエネルギーによって光学特性が変化する物質の意味であり、例えば、印加電圧に応じて透過率が変化する液晶が該当する。
なお、上述した発明において電気光学物質とは、電気的なエネルギーによって光学特性が変化する物質の意味であり、例えば、印加電圧に応じて透過率が変化する液晶が該当する。
<1.第1実施形態>
図1に第1実施形態に係る電気光学装置のブロック図を示す。この電気光学装置500は電気光学材料として液晶を用いる。電気光学装置500は、主要部として液晶パネルAAを備える。液晶パネルAAは、スイッチング素子としてTFTを形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶が挟持されている。
図1に第1実施形態に係る電気光学装置のブロック図を示す。この電気光学装置500は電気光学材料として液晶を用いる。電気光学装置500は、主要部として液晶パネルAAを備える。液晶パネルAAは、スイッチング素子としてTFTを形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶が挟持されている。
また、電気光学装置500は、液晶パネルAA、タイミング発生回路300および画像処理回路400を備える。液晶パネルAAの素子基板上には、画像表示領域A、走査線駆動回路100およびデータ線駆動回路200が形成されている。この電気光学装置500に供給される入力画像データDinは、例えば、24ビットパラレルの形式である。タイミング発生回路300は、画像処理回路400から供給される水平走査信号や垂直走査信号などの制御信号に同期して、Yクロック信号YCK、Xクロック信号XCK、Y転送開始パルスDY、およびX転送開始パルスDXを生成して、走査線駆動回路100およびデータ線駆動回路200に供給する。また、タイミング発生回路300は、画像処理回路400を制御する各種のタイミング信号を生成し、これを出力する。
ここで、Yクロック信号YCKは、走査線20を選択する期間を特定し、Xクロック信号XCKは、データ線10を選択する期間を特定する。また、Y転送開始パルスDYは走査線20の選択開始を指示するパルスであり、一方、X転送開始パルスDXはデータ線10の選択開始を指示するパルスである。
次に、画像処理回路400は、入力画像データDinに、液晶パネルの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施した後、RGB各色の画像データをD/A変換して、画像信号VIDを生成して液晶パネルAAに供給する。
次に、画像処理回路400は、入力画像データDinに、液晶パネルの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施した後、RGB各色の画像データをD/A変換して、画像信号VIDを生成して液晶パネルAAに供給する。
図2に画像表示領域Aの詳細な構成を示す。画像表示領域Aには、m+1(mは2以上の自然数)本の走査線20および20Yが、X方向に沿って平行に配列して形成される一方、n+1(nは2以上の自然数)本のデータ線10が、Y方向に沿って平行に配列して形成されている。そして、データ線10と走査線20との交差に対応してm×n個の画素回路P(P11〜Pmn)が配列される。
図3(A)に画素回路Pijを示し、図3(B)に画素回路Pi+1jの回路図を示す。但し、iはm以下の奇数であり、jは1≦j≦nの自然数である。同図に示すように画素回路Pは、液晶素子60、TFT50aおよびTFT50bを備える。液晶素子60は画素電極61と対向電極62との間に液晶を挟持して構成される。対向電極62には共通電位Vcomが供給される。
奇数行の画素回路Pijにおいて、TFT50aのゲート電極は第i行の走査線20に電気的に接続され、TFT50bのゲート電極は第i−1行の走査線20に電気的に接続される。一方、偶数行の画素回路Pi+1jにおいて、TFT50aのゲート電極は第i+1行の走査線20に電気的に接続され、TFT50bのゲート電極は第i行の走査線20に電気的に接続される。また、奇数行の画素回路Pijにおいて、TFT50aおよびTFT50bは画素電極61と左側のデータ線10との間に設けられ、偶数行の画素回路Pi+1jにおいて、TFT50aおよびTFT50bは画素電極61と右側のデータ線10との間に設けられる。
換言すれば、全ての画素回路Pにおいて、ゲート電極が当該行の走査線と接続される第1トランジスタ(例えばTFT50a)と、ゲート電極が1行前の走査線と接続される第2トランジスタ(例えばTFT50b)とは、隣接するデータ線の一方に共に接続される。また、行方向に隣接する画素回路Pでは接続されるデータ線が相違する。
換言すれば、全ての画素回路Pにおいて、ゲート電極が当該行の走査線と接続される第1トランジスタ(例えばTFT50a)と、ゲート電極が1行前の走査線と接続される第2トランジスタ(例えばTFT50b)とは、隣接するデータ線の一方に共に接続される。また、行方向に隣接する画素回路Pでは接続されるデータ線が相違する。
図1に示すデータ線駆動回路200は、データ信号X1〜Xn+1をn+1本のデータ線10に出力する。信号の極性を対向電極62の共通電位Vcomを基準として高電位を正極性、低電位を負極性と定めると、あるフレーム期間において奇数番目のデータ信号X1、X3、…Xn+1は正極性の信号であり、偶数番目のデータ信号X2、X4、…Xnは負極性の信号である。また、次のフレーム期間において奇数番目のデータ信号X1、X3、…Xn+1は負極性の信号であり、偶数番目のデータ信号X2、X4、…Xnは正極性の信号である。つまり、隣接するデータ線10の電位は共通電位Vcomを基準として極性が反転しており、さらにフレーム間で極性が反転している。
また、各走査線20Yおよび20には、走査線駆動回路100から、走査信号Y0、Y1、…、Ymが、パルス的に順次に印加されるようになっている。このため、ある走査線20に走査信号が供給されると、当該行の画素回路においてTFT50aおよびTFT50bの一方がオン状態となると共に、1行前の画素回路においてTFT50aおよびTFT50bの他方がオン状態となる。これによって、データ線20を介して供給されるデータ信号が液晶素子60に書き込まれる。
各画素に印加される電圧レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化するので、光変調による階調表示が可能となる。例えば、液晶を通過する光量は、ノーマリーホワイトモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて制限される一方、ノーマリーブラックモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて緩和されるので、電気光学装置500全体では、画像信号に応じたコントラストを持つ光が各画素毎に出射される。このため、所定の表示が可能となる。なお、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、保持容量を画素電極61と対向電極62との間に形成される液晶容量と並列に付加してもよい。
次に、図4を参照して、電気光学装置の動作を説明する。まず、データ線10に供給されるデータ信号X1,X3…Xn+1は、第1フレームF1において正極性となる一方、第2フレームF2において負極性になる。また、データ信号X2,X4,…Xnは、第1フレームF1において負極性となる一方、第2フレームF2において正極性になる。
第1フレームF1において、走査信号Y0〜Ymが順次排他的にハイレベルになると、各画素回路Pにデータ信号が書き込まれる。本実施形態の画素回路PはTFT50aとTFT50bとを備える。このため、1フレームに2回、データ信号が各画素回路Pに書き込まれる。例えば、画素回路P21に着目すると、水平走査期間H1と水平走査期間H2で書き込みが実行される。第1フレームが終了した時点では、図5に示す極性の電圧が液晶素子60に印加される。第2フレームでは、データ信号の極性が反転するので、各画素回路Pに保持される電圧の極性が反転する。このようにしてドット反転駆動を行うことができる。
ところで、データ線10には寄生容量が付随するため、データ線駆動回路200から見たデータ線10は容量性の負荷となる。本実施形態では、1フレーム期間内で各データ線10に供給するデータ信号の極性を同一としたので、電圧振幅を小さくすることができる。この結果、容量性の負荷であるデータ線10を高速に駆動することができ、フレームレートを上昇させて高精細な画像を表示することが可能となる。
さらに、従来の電気光学装置では、1行当たり2本の走査線20を用いて各画素回路Pを選択したが、本実施形態では1本の走査線10Yを追加するだけで、ドット反転駆動を実現することができる。このため、従来の電気光学装置と比較して、開口率が向上する。これにより、バックライトの光量を有効に表示に利用できるので、表示輝度向上や低消費電力化を図ることが可能となる。
さらに、従来の電気光学装置では、1行当たり2本の走査線20を用いて各画素回路Pを選択したが、本実施形態では1本の走査線10Yを追加するだけで、ドット反転駆動を実現することができる。このため、従来の電気光学装置と比較して、開口率が向上する。これにより、バックライトの光量を有効に表示に利用できるので、表示輝度向上や低消費電力化を図ることが可能となる。
くわえて、i行に属する画素回路Pは、1本前の走査線を介して供給される走査信号Yi-1によって最初の書き込みが実行され、i行の走査線を介して供給される走査信号Yiによって2回目の書き込みが実行される。このように2度の書き込みによって、より一層の高速化を図ることができる。この点について具体的に説明する。3行1列目の画素回路P31に着目する。図4に示すように水平走査期間H2において走査信号Y2がハイレベルになると、TFT50bがオン状態となる。このとき第1番目のデータ線10を介してデータ信号X1[2]が書き込まれる。次に、水平走査期間H3ではTFT50aがオン状態となり、第1番目のデータ線10を介してデータ信号X1[3]が書き込まれる。同一フレームにおいて同一のデータ線10には、同極性のデータ信号が供給される。しかも、画像の垂直相関性は高いので、水平走査期間H2のデータ信号X1[2]の電位と水平走査期間H3のデータ信号X1[3]の電位については、殆ど一致する場合が多い。したがって、水平走査期間H2において液晶素子60には、本来、書き込むべきデータ信号X1[3]と近似したデータ信号X1[2]の電位が書き込まれる。これにより、水平走査期間H3の開始時には、液晶素子60の電位をデータ信号X1[3]と近似した電位とすることができる。よって、水平走査期間H3においてデータ信号X1[3]を正確に液晶素子60に書き込むことができる。換言すれば、本来のデータ信号を書き込む水平走査期間の1つ前の水平走査期間をプリチャージの期間として作用させることができ、これによって、水平走査期間を短く設定してデータ信号を正確に書き込むことが可能となる。
なお、上述した実施形態では、ある行の画素回路Pにおいて、当該行の走査線20の走査信号の他に直前に選択される走査線20に供給される走査信号を用いてTFT50bを制御したが、本発明はこれに限定されるものではなく、TFT50bのゲート電極を当該行が選択される前に選択される走査線20(例えば、2本前)に接続してもよい。すなわち、TFT50bのゲート電極を1フレーム期間において当該行の走査線が選択されるk(kは自然数)本前に選択される走査線に接続し、走査線の本数をm+kとすればよい。
但し、k=1とすると、本来の階調を指示するデータ信号を書き込むまでの時間を最も短くすることができるので、階調を正確に表示することが可能となる。
但し、k=1とすると、本来の階調を指示するデータ信号を書き込むまでの時間を最も短くすることができるので、階調を正確に表示することが可能となる。
また、上述した実施形態では、ドット反転駆動を一例として説明したが、駆動方法はライン反転駆動であってもよい。
また、上述した実施形態の電気光学装置500は、電気光学物質に液晶を用いた液晶表示装置であり、この液晶表示装置は、透過型、反射型または半透過半反射型のいずれにも適用可能である。
また、上述した実施形態の電気光学装置500は、電気光学物質に液晶を用いた液晶表示装置であり、この液晶表示装置は、透過型、反射型または半透過半反射型のいずれにも適用可能である。
<2.第2実施形態>
第2実施形態に係る電気光学装置は、走査線の本数をm本とした点、走査信号Y1〜Ymが2倍の水平走査期間で有効となる点、および画素回路Pの詳細な構成を除いて、図1に示す第1実施形態の電気光学装置と同様に構成されている。
図6に第2実施形態に係る電気光学装置おける画像表示領域Aの詳細な構成を示す。この図に示すように画像表示領域Aには、m本の走査線20とn+1本のデータ線10が形成される。そして走査線20とデータ線10との交差に対応してm行n列の画素回路P11〜Pmnが形成される。画素回路Pは、TFT50と液晶素子60とを備える。
第2実施形態に係る電気光学装置は、走査線の本数をm本とした点、走査信号Y1〜Ymが2倍の水平走査期間で有効となる点、および画素回路Pの詳細な構成を除いて、図1に示す第1実施形態の電気光学装置と同様に構成されている。
図6に第2実施形態に係る電気光学装置おける画像表示領域Aの詳細な構成を示す。この図に示すように画像表示領域Aには、m本の走査線20とn+1本のデータ線10が形成される。そして走査線20とデータ線10との交差に対応してm行n列の画素回路P11〜Pmnが形成される。画素回路Pは、TFT50と液晶素子60とを備える。
次に、図7を参照して、電気光学装置の動作を説明する。まず、データ線10に供給されるデータ信号X1,X3…Xn+1は、第1フレームF1において正極性となる一方、第2フレームF2において負極性になる。また、データ信号X2,X4,…Xnは、第1フレームF1において負極性となる一方、第2フレームF2において正極性になる。
第1フレームF1において、走査信号Y1〜Ymが順次ハイレベルになると、各画素回路Pにデータ信号が書き込まれる。隣接する走査線20に供給される2つの走査信号は、ハイレベルとなる期間が1水平走査期間だけ重複する。例えば、走査信号Y1と走査信号Y2とは共に水平走査期間H1においてハイレベルとなる。
第1フレームF1において、走査信号Y1〜Ymが順次ハイレベルになると、各画素回路Pにデータ信号が書き込まれる。隣接する走査線20に供給される2つの走査信号は、ハイレベルとなる期間が1水平走査期間だけ重複する。例えば、走査信号Y1と走査信号Y2とは共に水平走査期間H1においてハイレベルとなる。
ここで、3行1列目の画素回路P31に着目する。図7に示すように水平走査期間H2において走査信号Y3がハイレベルになると、TFT50がオン状態となる。このとき第1番目のデータ線10を介してデータ信号X1[2]が書き込まれる。また、当該期間H2においては走査信号Y2もハイレベルになるので、データ信号が2行1列目の画素回路P21に書き込まれる。次に、水平走査期間H3では走査信号Y2がローレベルとなるので、画素回路P21では水平走査期間H2で書き込まれたデータ信号が保持される。一方、画素回路P31では走査信号Y3がハイレベルとなっているので、データ信号X1[3]が書き込まれる。同一フレームにおいて同一のデータ線10には、同極性のデータ信号が供給される。しかも、画像の垂直相関性は高いので、水平走査期間H2のデータ信号X1[2]の電位と水平走査期間H3のデータ信号X1[3]の電位については、殆ど一致する場合が多い。したがって、水平走査期間H2において液晶素子60には、本来、書き込むべきデータ信号X1[3]と近似したデータ信号X1[2]の電位が書き込まれる。これにより、水平走査期間H3の開始時には、液晶素子60の電位が既にデータ信号X1[3]と近似した電位とすることができる。よって、水平走査期間H3においてデータ信号X1[3]を正確に液晶素子60に書き込むことができる。換言すれば、走査信号Y1〜Ymを本来のデータ信号を書き込む水平走査期間の1つ前の水平走査期間から有効とし、ハイレベルとなる期間の前半をプリチャージの期間として作用させることができる。これによって、水平走査期間を短く設定してデータ信号を正確に書き込むことが可能となる。
従来の電気光学装置では、1行当たり2本の走査線20を用いて各画素回路Pを選択したが、本実施形態では1行当たり1本の走査線20を用いて各画素回路Pを選択することができる。このため、従来の電気光学装置と比較して、開口率が向上する。これにより、バックライトの光量を有効に表示に利用できるので、表示輝度向上や低消費電力化を図ることが可能となる。
くわえて、各画素回路Pは、2水平走査期間に亘ってデータ信号の書き込みが実行されるが、その前半では、本来のデータ信号が供給される後半とほぼ同じレベルのデータ信号が供給されるので、2度の書き込みによって、より一層の高速化を図ることができる。
くわえて、各画素回路Pは、2水平走査期間に亘ってデータ信号の書き込みが実行されるが、その前半では、本来のデータ信号が供給される後半とほぼ同じレベルのデータ信号が供給されるので、2度の書き込みによって、より一層の高速化を図ることができる。
なお、本実施形態では、各走査信号は2つの水平走査期間に亘って有効となり、隣接する走査線に供給される2つの走査信号が有効となる期間は1水平走査期間ずれていたが、各走査信号は3つ以上の水平走査期間に亘って有効となり、隣接する走査線に供給される2つの走査信号が有効となる期間を1水平走査期間ずらしてもよい。この場合には、プリチャージ期間を2つ以上の水平走査期間に割り当てることができる。この結果、さらに高速駆動が可能となる。但し、プリチャージ期間が長いと、当該期間において本来の表示すべき輝度と異なる輝度が表示されるため、各走査信号をどれだけの水平走査期間に亘って有効とするかは、高速駆動と表示輝度の精度との兼ね合いによって決定すればよい。
また、本実施形態では、ドット反転駆動を一例として説明したが、第1実施形態と同様に駆動方法はライン反転駆動であってもよい。また、本実施形態の電気光学装置は、電気光学物質に液晶を用いた液晶表示装置であり、この液晶表示装置は、透過型、反射型または半透過半反射型のいずれにも適用可能である。
また、本実施形態では、ドット反転駆動を一例として説明したが、第1実施形態と同様に駆動方法はライン反転駆動であってもよい。また、本実施形態の電気光学装置は、電気光学物質に液晶を用いた液晶表示装置であり、この液晶表示装置は、透過型、反射型または半透過半反射型のいずれにも適用可能である。
<3.電子機器>
次に、本発明に係る電気光学装置500を利用した電子機器について説明する。図8は、以上に説明した何れかの形態に係る電気光学装置500を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての電気光学装置500と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この電気光学装置500は消費電力を低減することができるので、バッテリーの駆動においても連続使用時間を伸ばすことが可能となる。
次に、本発明に係る電気光学装置500を利用した電子機器について説明する。図8は、以上に説明した何れかの形態に係る電気光学装置500を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての電気光学装置500と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この電気光学装置500は消費電力を低減することができるので、バッテリーの駆動においても連続使用時間を伸ばすことが可能となる。
図9に、実施形態に係る電気光学装置500を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての電気光学装置500を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置500に表示される画面がスクロールされる。
図10に、実施形態に係る電気光学装置500を適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての電気光学装置500を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置500に表示される。
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図8から図10に示したもののほか、プロジェクタ、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
10……データ線、20、20Y……走査線(第1走査線、第2走査線)、50a、50b……TFT(第1トランジスタ、第2トランジスタ)、60……液晶素子、61……画素電極、62……対向電極、Vcom……共通電位(所定電位)、100……走査線駆動回路、200……データ線駆動回路、500……電気光学装置、X1〜Xn+1……データ信号、Y0〜Ym……走査信号、P11〜Pmn……画素回路。
Claims (7)
- 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを備える電気光学装置であって、
前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線に所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給するデータ線駆動回路と、
前記複数の走査線を順次選択する走査信号を出力する走査線駆動回路とを備え、
前記複数の画素回路の各々は、
画素電極と、前記所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、
前記データ線と前記画素電極との間に設けられた第1トランジスタおよび第2トランジスタとを備え、
前記第1トランジスタのゲート電極は当該画素回路が属する行の走査線に接続され、前記第2トランジスタのゲート電極は1フレーム期間において当該行の走査線が選択される前に選択される走査線に接続される、
電気光学装置。 - 前記第2トランジスタのゲート電極は1フレーム期間において当該行の走査線が選択される直前に選択される走査線に接続される請求項1に記載の電気光学装置。
- 行方向に隣接する2つの画素回路の各々は、当該画素回路を挟んで隣接する2本のデータ線のうち互いに異なるデータ線と接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。
- 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを備える電気光学装置であって、
前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線に所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給するデータ線駆動回路と、
前記複数の走査線を順次選択する走査信号を出力する走査線駆動回路とを備え、
前記複数の画素回路の各々は、
画素電極と、前記所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、
前記データ線と前記画素電極との間に設けられたトランジスタとを備え、
前記走査線駆動回路は、各走査信号を複数の水平走査期間に亘って有効とし、且つ、隣接する走査線に供給する2つの走査信号が有効となる期間を1水平走査期間ずらす、
電気光学装置。 - 請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
- 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを有し、前記複数の画素回路の各々は、画素電極と、所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、前記データ線と前記画素電極との間に設けられた第1トランジスタおよび第2トランジスタとを備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線には前記所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給し、
前記複数の走査線を順次選択する走査信号を前記複数の走査線に各々出力し、
前記複数の画素回路の各々において、当該行の走査線を介して供給される走査信号を用いて前記第1トランジスタをオン状態またはオフ状態の一方に制御し、
当該行より前に選択される行の走査線を介して供給される走査信号を用いて前記第2トランジスタをオン状態またはオフ状態の一方に制御する、
電気光学装置の駆動方法。 - 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路とを有し、前記複数の画素回路の各々は、画素電極と、所定電位が供給される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された電気光学物質とを有する電気光学素子と、前記データ線と前記画素電極との間に設けられ、ゲート電極が前記走査線と接続されたトランジスタを備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記複数のデータ線の各々にデータ信号を供給し、隣接するデータ線には前記所定電位を基準として極性の異なるデータ信号を供給し、
前記複数の走査線を順次選択する走査信号を前記複数の走査線に各々出力し、各走査信号を複数の水平走査期間に亘って有効とし、且つ、隣接する走査線に供給する2つの走査信号が有効となる期間を1水平走査期間ずらす、
電気光学装置の駆動方法。
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JP2007000437A JP2008165135A (ja) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 |
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2007
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