JP2009020213A - 電気光学装置、駆動回路および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画素110は、一端が画素電極に接続され、他端がコモン電極に接続された液晶容量と蓄積容量とを含む。コモン電極108は、1〜320行のそれぞれに対応して設けられ、コモン電極駆動回路170aは、各行のそれぞれにおいてTFT171〜174を有する。部分モードにおいて走査信号がHレベルとなる間隔が長くなる場合に、その途中で制御信号Vg-cをHレベルとし、TFT175をオンさせて、コモン電極108の電位を信号線167のコモン信号Vcに確定させる。ここで、コモン信号Vcの電圧は、全行について正極性書込が指定された後においては低位側の電圧であり、負極性書込が指定された後においては高位側の電圧である。
【選択図】図1
Description
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、コモン電極を個別に駆動する構成において、表示むらの発生を抑えることが可能な電気光学装置、駆動回路および電子機器を提供することにある。
なお、本発明は、電気光学装置の駆動回路のみならず、電気光学装置としても概念することが可能である。さらに本発明は、電気光学装置のみならず、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。
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1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。
この図に示されるように、電気光学装置10は、表示領域100を有し、この表示領域100の周辺に、走査線駆動回路140、コモン電極駆動回路170a、170b、データ線駆動回路190が配置した周辺回路内蔵型のパネル構成となっている。また、制御回路20は、上記周辺回路内蔵型のパネルとは、例えばFPC(flexible printed circuit)基板によって接続される。
また、本実施形態では、1〜320行目の走査線112の各々について、それぞれコモン電極108がX方向に延在して設けられている。このため、コモン電極108については、1〜320行目の各走査線112に対応してそれぞれ設けられることになる。
なお、i、(i+1)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、iは、1、3、5、…、319のいずれかの奇数であり、(i+1)は、iに連続する偶数であって2、4、6、…、320のいずれかである。また、j、(j+1)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、jは、1、3、5、…、239のいずれかの奇数であり、(j+1)は、jに連続する偶数であって2、4、6、…、240のいずれかである。
なお、図2において、Yi、Y(i+1)は、それぞれi、(i+1)行目の走査線112に供給される走査信号を示し、また、Ci、C(i+1)は、それぞれi、(i+1)行目のコモン電極108の電圧を示している。液晶容量120の光学特性等については、後述する。
また、この電気光学装置10は、縦320行×横240列で配列する画素110のすべてを用いて画像を表示する全画面モード(第1モード)と、上記配列のうち、一部の走査線に対応する画素110のみを用いて有効な画像を表示し、他の画素についてはオフ表示とさせて無効化させる、という部分モード(第2モード)との2通りで動作する。なお、以下の説明においては、部分モードについては例外として扱い、全画面モードを原則として説明する。
このうち、走査線駆動回路140は、全画面モードであれば、1フレームの期間において走査信号Y1、Y2、Y3、…、Y320を、それぞれ1、2、3、…、320行目の走査線112に供給するものである。詳細には、走査線駆動回路140は、図5に示されるように、1フレームの期間において走査線112を1行ずつ図1において上から数えて1、2、3、…、320行目という順番で選択し、選択した走査線への走査信号を、Hレベルに相当する選択電圧Vddとし、それ以外の走査線への走査信号をLレベルに相当する非選択電圧(接地電位Gn d)とする。
本実施形態において1フレームとは、全画面モードにおいて1枚の画像を表示させるのに要する期間をいい、16.7ミリ秒であり、図5に示されるように、走査信号Y1がHレベルになってから走査信号Y320がLレベルになるまでの有効走査期間Faのほか、それ以外の帰線期間が含まれる。なお、帰線期間を設けなくても良い。また、1行の走査線112が選択される期間が水平走査期間(H)である。
ここで、部分モードでは、1フレームにおいて後述するように1枚の画像を表示させない場合もあるので、便宜的に16.7ミリ秒の期間を差す場合がある。
一方、走査線駆動回路140は、部分モードであれば、例えば後述する図8〜図10に示されるように全画面モードにおける走査信号Y1〜Y320の波形のうち、一部のフレームにおいて、全部または一部のみについてHレベルとなる走査信号を出力する。
このうち、コモン電極駆動回路170aは、本実施形態では走査線駆動回路140と表示領域100との間に設けられ、1〜320行目のコモン電極108に対応して設けられたnチャネル型のTFT171〜174の組から構成される。
TFT171〜174の接続は各行にわたって共通なので、i行目で代表して説明すると、i行目のTFT171(第1トランジスタ)のゲート電極はi行目の走査線112に接続され、そのソース電極が第1給電線161に接続され、そのドレイン電極がTFT173のゲート電極に接続されている。同じi行目のTFT172(第2トランジスタ)のゲート電極はi行目の走査線112に接続され、そのソース電極が第2給電線162に接続され、そのドレイン電極がTFT174のゲート電極に接続されている。
i行目のTFT173(第3トランジスタ)のソース電極は、第3給電線163に接続され、同じi行目のTFT174(第4トランジスタ)のソース電極は、第4給電線164に接続されて、TFT173、174のドレイン電極同士が、i行目のコモン電極108に接続されている。
データ線駆動回路190は、縦320行×横240列の画素マトリクス配列に対応した記憶領域(図示省略)を有し、各記憶領域には、それぞれに対応する画素110の階調(明るさ)を指定する表示データDaが記憶される。ここで、データ線駆動回路190は、ある走査線112に選択電圧が印加される直前において、当該走査線112に位置する画素110の表示データDaを記憶領域から読み出すとともに、当該読み出した表示データで指定された階調および書込極性に応じた電圧に変換し、選択電圧が印加されるタイミングに合わせてデータ信号としてデータ線114に供給する。この供給動作を、データ線駆動回路190は、選択される走査線112に位置する1〜240列のそれぞれについて実行する。
なお、記憶領域に記憶される表示データDaは、表示内容に変更が生じた場合に、制御回路20からアドレスとともに変更後の表示データDaが供給されて書き換えられる。また、データ線駆動回路190は、部分モードであれば、後述するように動作する。
なお、走査線駆動回路140は、部分モードであっても、上記スタートパルスDyのシフト動作等については実行し、Hレベルとする走査信号を一部制限するのみである。
なお、極性指定信号Polは、全画面モードであれば、次のフレーム(「(n+1)フレーム」と表記)では、同一行で比較したときに論理反転するが、このように書込極性を反転する理由は、直流成分の印加による液晶の劣化を防止するためである。
また、極性指定信号Polは、部分モードであれば、後述する図8〜図10に示されるように、第1フレームの全域にわたってLレベルとなり、第4フレームの一部期間にわたってHレベルとなり、第7フレームの全域にわたってHレベルとなり、第10フレームの一部期間にわたってLレベルとなる。
論理レベルのHレベルに相当する電圧Vddは、TFT173、174のゲート電極に印加されると、当該TFT173、174のソース・ドレイン電極間を導通(オン)状態とさせるオン電圧である。また、Lレベルは、接地電位Gndであり、TFT173、174のゲート電極に印加されても、当該TFT173、174のソース・ドレイン電極間が非導通(オフ)状態となるオフ電圧である。
また、制御線165には、制御回路20によって制御信号Vg-cが供給される。制御信号Vg-cは、全画面モードであればLレベルであり、部分モードであれば、後述する図8〜図10に示されるように、第2、第3、第8および第9フレームのみにおいてHレベルとなる。さらに、信号線167には、制御回路20によってコモン信号Vcが供給される。コモン信号Vcは、部分モードにおける第2および第3フレームにおいて電圧Vshとなり、第8および第9フレームにおいて電圧Vslとなる。
詳細には、第1導電層となる(第1)ITO(indium tin oxide)層のパターニングにより、矩形形状の電極108fが形成され、さらに、第2導電層となるゲート電極層のパターニングによって、走査線112や、制御線165、コモン線108eなどのゲート配線が形成され、その上にゲート絶縁膜(図示省略)が形成され、さらにTFTの半導体層が島状に形成されている。続いて保護絶縁層(図示省略)が形成された後、第3導電層となる(第2)ITO層のパターニングにより、櫛歯形状の画素電極118が形成され、さらに、第4導電層となる金属層のパターニングによって、TFTのソース電極や、ドレイン電極とともに、データ線114、第1給電線161、第2給電線162、第3給電線163、第4給電線164、信号線167のほか、各種の接続電極が形成されている。
なお、図3および図4において、×印は、ゲート電極層からなる配線と、第4導電層からなる配線層とを接続するためのコンタクトホールである。
この構成においては、液晶容量120と蓄積容量130との並列容量の保持電圧に応じた電界が、素子基板面に沿い、かつ、画素電極118の櫛歯と直交する方向に発生して、液晶の配向状態を変化させる。これにより、偏光子(図示省略)を通過する光量は、当該保持電圧の実効値に応じた値となる。
なお、本実施形態では、FFSモードとしたが、IPSモードとしても良いし、電気的な等価回路が図2で示されるような回路であれば、他のモードであっても良い。
なお、本実施形態では説明の便宜上、当該電圧実効値がゼロに近ければ、光の透過率が最小となって黒色表示になる一方、電圧実効値が大きくなるにつれて透過する光量が増加して、ついには透過率が最大の白色表示になるノーマリーブラックモードとする。
また、各行のコモン電極108は、1〜240列目のデータ線114とはゲート絶縁膜等を介して交差するので、図2において破線で示されるように、寄生容量を介して互いに容量結合することになる。
ICチップを素子基板に実装する場合、走査線駆動回路140、コモン電極駆動回路170a、107bを、データ線駆動回路190とともに半導体チップとしてまとめても良いし、それぞれ別々のチップとしても良い。一方で、制御回路20については、素子基板に造り込む構成としても良い。
また、走査線112の延在方向に対して、コモン電極駆動回路170aは走査線駆動回路140の側に、また、コモン電極駆動回路170bは走査線駆動回路140の反対側に、それぞれも設けられているが、これとは逆の関係としても良いし、コモン電極駆動回路170a、170bの双方を同じ領域内に設けても良い。
本実施形態については、透過型や、反射型、さらには、透過型および反射型の両者を組み合わせた、いわゆる半透過半反射型としても良い。このため、反射層等については特に言及しない。
上述したように本実施形態では、全画面モードとするときに、制御回路20が図5に示されるように、nフレームにおいて極性指定信号Pol、信号Vg-a、Vg-bをそれぞれ出力し、コモン信号Vc-aを電圧Vs lとし、コモン信号Vc-bを電圧Vshとして一定化する。
nフレームにおいては、走査線駆動回路140によって最初に1行目の走査線112への走査信号Y1がHレベルになる。また、nフレームにおいて奇数行では正極性書込が指定されるので、走査信号Y1がHレベルになるタイミングにおいてラッチパルスLpが出力されると、データ線駆動回路190は、1行目であって1、2、3、…、240列目の画素の表示データDaで指定された電圧だけ、電圧Vslを基準に高位側とした電圧のデータ信号X1、X2、X3、…、X240を、それぞれ1、2、3、…、240列のデータ線114に供給する。これにより例えば、j列目のデータ線114に供給されるデータ信号Xjは、1行j列の画素110の表示データDaで指定された電圧だけ電圧Vslよりも高位側とした電圧となる。
走査信号Y1がHレベルになると、1行1列〜1行240列の画素におけるTFT116がオンするので、これらの画素電極118には、データ信号X1、X2、X3、…、X240が印加される。
したがって、1行1列〜1行240列の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量には、それぞれ階調に応じた正極性の電圧が書き込まれることになる。
なお、全画面モードにおいて、制御信号Vg-cはLレベルであり、コモン電極駆動回路170bでは、すべてのTFT175がオフであるので、コモン電極108の電圧を決定する要因とはならない。
ここで、走査信号Y1がLレベルになると、1行1列〜1行240列の画素におけるTFT116がオフする。このため、1行1列〜1行240列の各画素110にあっては、それぞれ画素電極118が、ハイ・インピーダンス状態になる。
一方、コモン電極駆動回路170aにあっては、走査信号Y1がLレベルになると、1行目のTFT171、172がオフするので、TFT173、174のゲート電極は、ハイ・インピーダンス状態になる。しかしながら、TFT173、174のゲート電極は、その寄生容量によってハイ・インピーダンス状態になる直前状態、すなわち、それぞれH、Lレベルの状態に保持されるので、TFT173、174は、引き続きオン、オフ状態を維持する。このため、1行目のコモン電極108は、走査信号Y1がLレベルとなっても、引き続き第3給電線163に接続されるので、電圧Vslを維持することになる。したがって、1行1列〜1行240列の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量の他端が電圧Vslに維持されるので、書き込まれた電圧状態は、変更されることはなく継続することになる。
走査信号Y2がHレベルになると、2行1列〜2行240列の画素におけるTFT116がオンするので、これらの画素電極118には、データ信号X1、X2、X3、…、X240が印加される。
一方、走査信号Y2がHレベルになる期間において、コモン電極駆動回路170aでは、2行目のTFT171、172がオンする。ここで、走査信号Y2がHレベルになる期間において、第1給電線161に供給される信号Vg-aがLレベルに、第2給電線162に供給される信号Vg-bがHレベルに、それぞれ切り替わるので、2行目のTFT173、TFT174は、1行目とは逆に、それぞれオフ、オンする。このため、2行目のコモン電極108は、第4給電線164に接続されて電圧Vshとなる。
したがって、2行1列〜2行240列の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量には、それぞれ階調に応じた負極性の電圧が書き込まれることになる。
一方、コモン電極駆動回路170aにあっては、走査信号Y2がLレベルになると、2行目のTFT171、172もオフするので、TFT173、174のゲート電極は、ハイ・インピーダンス状態になるが、その寄生容量によって、それぞれL、Hレベルに保持されるので、2行目のTFT173、174は、引き続きオフ、オン状態を維持する。このため、2行目のコモン電極108は、走査信号Y2がLレベルになっても、引き続き第4給電線164に接続されるので、電圧Vshを維持することになる。
したがって、2行1列〜2行240列の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量の他端が電圧Vshに維持されるので、書き込まれた電圧状態は、変更されることはなく継続することになる。
以下同様な動作が320行目まで繰り返され、これにより、nフレームにあっては、奇数行目の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量には、それぞれ階調に応じた正極性電圧が書き込まれ、偶数行目の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量には、それぞれ階調に応じた負極性電圧が書き込まれる。このように、すべての画素における並列容量には、それぞれ階調に応じた電圧が書き込まれるので、表示領域100においては1枚(フレーム)の画像が表示されることになる。
このため、(n+1)フレームにおいて、奇数行目の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量には、それぞれ階調に応じた負極性の電圧が書き込まれ、偶数行目の並列容量には、それぞれ階調に応じた正極性の電圧が書き込まれて、それぞれ書き込まれた電圧状態が維持されることなる。
nフレームでは、奇数i行目の画素に対して正極性書込が指定されるので、走査信号YiがHレベルになる期間において、j列目のデータ線114には、当該電圧Vslよりも、i行j列の画素の階調に応じた電圧だけ高位側の電圧(図6において↑で示される)のデータ信号Xjが供給される。これにより、i行j列の液晶容量120および蓄積容量130の並列容量においては、データ信号Xjの電圧とコモン電極108の電圧Vslとの差電圧、すなわち、階調に応じた正極性電圧が書き込まれることになる。
ここで、走査信号YiがLレベルになると、i行j列の画素電極118はハイ・インピーダンス状態になる。これに対して奇数i行目のコモン電極108は、nフレームにおいて走査信号YiがHレベルとなったときに第3給電線163に接続されるので電圧Vslとなり、この接続状態が、次の(n+1)フレームにおいて再び走査信号YiがHレベルになるまで継続する。このため、i行j列の画素電極118の電圧Pix(i,j)は、走査信号YiがHレベルになったときの電圧(データ信号Xjの電圧)から変動しないことになり、液晶容量120および蓄積容量130の並列容量に保持された電圧実効値(ハッチング部分)に影響を与えることはない。
さらに、次の(n+1)フレームでは、書込極性が反転するので、奇数i行目の画素に対して負極性書込が、偶数(i+1)行目の画素に対して正極性書込が、それぞれ実行される。
このようにして、本実施形態では、全画面モードにおいて書込極性が、走査線毎に反転することになる。
したがって、データ信号の電圧振幅は、コモン電極108の電圧を一定とした場合と比較して狭くなるので、データ線駆動回路190の構成素子に要求される耐圧性が低く抑えられて、その分構成の簡易化を図ることができるとともに、電圧変化によって無駄に消費される電力を抑えることも可能となる。
このため、コモン電極108は電気的にどの部分にも接続されないと、各データ線の電圧変化(データ信号X1〜X240の電圧変化)による影響を受けて、その電位が変動する。コモン電極108は、本実施形態では行毎に独立しているので、コモン電極が行毎に異なる量で電位変動し、表示品位に悪影響を与える可能性が高い。
この例では、1〜80行目および161〜320行目を非表示行として、この非表示行に対応する画素を無効化し、81〜160行目を表示行として、この表示行に対応する画素のみを用いて有効な表示を行う場合において、1〜320行目の各走査線に位置する画素に対して、どのような極性で電圧書込を行うのかを示している。
なお、部分モードでは、表示行に位置する画素については、単にオンの白色またはオフの黒色のいずれかとする2値表示とする場合もあるが、ここでは、階調表示を行うものとして説明する。
ここで、部分モードの第1および第7フレームでは、非表示行の1〜80行目および161〜320行目において、それぞれ負極性および正極性の電圧書込が行われるが、この電圧書込は、非表示行の画素に対して無効な表示とさせるために、強制的に黒色(オフ)に相当する電圧を書き込むためのものである。一方、部分モードの第1、第4、第7および第10フレームでは、表示行の81〜160行目について、それぞれ負極性、正極性、正極性および負極性の順番で電圧書込が行われる。このため、本実施形態において、部分モードでは、隣接行同士の書込極性は互いに同一となる。
図8に示されるように部分モードの第1フレームでは、走査信号Y1〜Y320が全画面モードと同様である。ただし、本実施形態では、第1フレームにおいて極性指定信号PolがLレベルで一定であるので、1〜80行目および161〜320行目の非表示行では、負極性の黒色(オフ)に相当する電圧が書き込まれ、81〜160行目の表示行では、負極性の階調に応じた電圧が書き込まれる。
部分モードにおける第2および第3フレームでは、走査信号Y1〜Y320がHレベルになることはなく、したがって、なんら書込動作は実行されない。
部分モードにおける第4フレームでは、表示行にかかる走査信号Y81〜Y160だけが順番にHレベルとなる。なお、第4フレームにおいて走査信号Y81〜Y160がHレベルとなる期間にわたって極性指定信号PolはHレベルとなるので、81〜160行目の表示行では、正極性の階調に応じた電圧が書き込まれる。
第7フレームでは、走査信号Y1〜Y320は、全画面モードと同様である。ただし、本実施形態では、第7フレームにおいて極性指定信号PolがHレベルで一定であるので、1〜80行目および161〜320行目の非表示行では、正極性の黒色(オフ)に相当する電圧が書き込まれ、81〜160行目の表示行では、正極性の階調に応じた電圧が書き込まれる。
第8フレーム、および、図10に示される第9フレームでは、走査信号Y1〜Y320がHレベルになることはなく、したがって、なんら書込動作は実行されない。部分モードにおける第10フレームでは、表示行にかかる走査信号Y81〜Y160だけが順番にHレベルとなる。なお、第10フレームにおいて走査信号Y81〜Y160がHレベルとなる期間にわたって極性指定信号PolがLレベルとなるので、81〜160行目の表示行では、負極性の階調に応じた電圧が書き込まれる。なお、第11および第12フレームでは、走査信号Y1〜Y320がHレベルになることはなく、したがって、なんら書込動作は実行されない。
以降、部分モードでは、第1〜第12フレームの動作が繰り返される。
しかしながら、このような部分モードでは、走査信号がHレベルとなることによって実行される電圧書込の頻度が全画面モードよりも少なくなる。このため、TFT173または174のいずれかのゲート電極に保持されたオン電圧が、リーク等によって徐々に低下し、やがて、しきい値以下となって、オン状態を維持できない事態が発生する可能性がある。
これを回避するためには、TFT173、174のゲート電極に、容量素子を付加して、リークの影響を少なくする構成も考えられるが、当該容量素子を形成するためのスペースが余計に必要となり、それだけ表示領域の外側の、いわゆる額縁領域が広くなってしまう。
その前の第1フレームにおいては極性指定信号PolがLレベルであるから、信号Vg-aは同じLレベルであり、信号Vg-bは反転のHレベルである。このため、コモン電極駆動回路170aにおいて、奇数i行目では、走査信号YiがHレベルとなってTFT171、172がオンしたときに、TFT173、174のゲート電極には、それぞれオフ、オン電圧が印加されるので、当該i行目のコモン電極108は、負極性書込に応じて高位側の電圧Vshとなり、同様に偶数(i+1)行目においても、TFT173、174のゲート電極には、それぞれオフ、オン電圧が印加されるので、当該(i+1)行目のコモン電極108は電圧Vshとなる。
第2および第3フレームでは、走査信号がHレベルにならないので、各行のTFT173、174のゲート電圧はリーク等によって低下して、オン状態を維持できない可能性もあるが、コモン電極駆動回路170bにおいて各行のTFT175が、制御信号Vg-cがHレベルとなることによって一斉にオンするので、TFT173、174のゲート電圧にかからわず、すなわち、オンオフにかかわらず、すべてのコモン電極108が、第1フレームと同様にコモン信号Vcの電圧Vshに確定する。
コモン電極駆動回路170aにおいては、表示行にかかる走査信号がHレベルとなってTFT171、172がオンしたときに、TFT173、174のゲート電極には、それぞれオン、オフ電圧が印加され、これにより、TFT173、174がそれぞれオン、オフするので、表示行のコモン電極108は、正極性書込に応じて低位側の電圧Vslに切り替わる。
一方、第7〜第10フレームは、第1〜第4フレームにおける極性を反転した関係の動作が実行される。
上述した第1実施形態では、全画面モードでは、画素への書き込み極性が1行毎に反転する行反転方式であったが、部分モードでは、表示行同士で共通の書込極性となるため、表示行の画素で表示される画像の表示品位は、全画面モードの場合と比較して劣ってしまう、という点が否定できない。
そこで、部分モードでも表示行同士で書込極性を走査線毎に反転させた第2実施形態について説明する。
この図で示される構成が、図1と相違する点は、コモン電極駆動回路170bにおいて、TFT175のソース電極の接続先を、奇数行と偶数行とで分けている点にある。詳細には、奇数行のTFT175のソース電極は、コモン信号Vc-cが供給される第1信号線167cに接続され、偶数行のTFT175のソース電極は、コモン信号Vc-dが供給される第2信号線167dに接続されている。
この図に示されるように、奇数i行目におけるTFT175のソース電極は、信号線167から分岐した部分が用いられるが、偶数(i+1)行目におけるTFT175のソース電極は、第1信号線167cをアンダークロスする配線を介して第2信号線167dに接続されている。
図13は、部分モードである場合における各フレームの動作の一例を示す図である。
第2実施形態においても、部分モードでは、第1から第12までの12フレームを1単位とした動作が実行され、また、1〜80行目および161〜320行目を非表示行とし、81〜160行目を表示行として例示する点については第1実施形態(図6参照)と同様である。
図13に示されるように、部分モードでの第1フレームにおける書込極性は、表示行および非表示行の双方について直前の全画面モードの書込極性を反転したものであり、奇数行に対し正極性書込が、偶数行に対し負極性書込が、それぞれ指定されるものとする。また、第7フレームにおける書込極性は、当該第1フレームの書込極性を反転したものである。第1および第7フレームのいずれも行反転方式である。
一方、表示行の第4フレームにおける書込極性は、第1フレームの書込極性を反転したものであり、表示行の第10フレームにおける書込極性は、第7フレームの書込極性を反転したものであり、いずれも行反転方式である。
また、制御回路20は、第2および第3フレームにおいて、コモン信号Vc-cを電圧Vslとし、コモン信号Vc-dを電圧Vshとし、第8および第9フレームにおいて、コモン信号Vc-cを電圧Vshとし、コモン信号Vc-dを電圧Vslとする。
これらの図に示されるように、部分モードにおいて走査信号Y1〜Y320は、第1実施形態の部分モードと同様である。
なお、第4フレームにおいては、走査信号Y80〜Y161が順番にHレベルとなる期間のうち、奇数行目の走査信号がHレベルとなる期間では、極性指定信号PolがLレベルであるから、コモン電極駆動回路170aによって、表示行にかかる奇数行のコモン電極108が負極性書込に応じて高位側の電圧Vshに確定する一方、表示行にかかる偶数行のコモン電極108が正極性書込に応じて低位側の電圧Vslに確定する。
第7〜第10フレームにおいて各行では、第1〜第4フレームにおける書込極性を反転した関係の動作が実行される。
上述した第1および第2実施形態では、いずれも全画面モードであれば、画素への書き込み極性を1行毎に反転させる行反転方式としたが、1列毎に反転させる列反転方式や、1行および1列毎に1画素毎に反転させるドット反転方式としても良い。
列反転方式やドット反転方式とさせるには、例えば図17に示されるように、1行につき、2つのコモン電極108a、108bを設けるとともに、図18に示されるように、奇数j列目の画素110ではコモン電極108aを、偶数(j+1)列目の画素110ではコモン電極108bを、それぞれ対応させればよい。
さらに、コモン電極駆動回路170aにおいては、各行のTFT173、174を、それぞれTFT173a、173bと、TFT174a、174bとで2系列として、いずれか一方の系列がコモン電極108aに電圧Vsl、Vshの一方に確定しているときには、いずれか他方の系列がコモン電極108bに電圧Vsl、Vshの他方に確定する構成とすれば良い。
また、コモン電極駆動回路170bにおいては、TFT175を、それぞれ2つのコモン電極108a、108bのそれぞれに対応するように、TFT175a、175bで2系列化される。詳細には、TFT175aのソース電極はコモン電極108aに接続され、ドレイン電極が第1信号線167cに接続され、TFT175bのソース電極はコモン電極108bに接続され、ドレイン電極が第2信号線167dに接続される。
一方、ドット反転方式とするには、列反転方式に行反転方式を組み合わせれば良いので、例えば奇数行奇数列を正極性としたとき、奇数行偶数列を負極性とし、次の偶数行奇数列を負極性とし、偶数行偶数列を正極性とする。このためには、奇数行目の走査信号がHレベルとなったときに、奇数列に対応するコモン電極108aを正極性に応じて低位側の電圧Vslに確定させ、偶数列に対応するコモン電極108bを負極性に応じて高位側の電圧Vshに確定させる一方、次の偶数行目の走査信号がHレベルとなったときに、奇数列に対応するコモン電極108aを負極性に応じて電圧Vshに確定させ、偶数列に対応するコモン電極108bを正極性に応じて電圧Vslに確定させれば良い。
なお、列反転方式およびドット反転方式のいずれもおいても、1行の走査線に選択電圧が印加される期間において、奇数列へのデータ信号と偶数列へのデータ信号とを互いに反転させた関係とする。さらに、液晶容量120に直流成分が印加されるのを防ぐために所定のフレーム周期で極性を反転させる必要がある。
すなわち、ある走査線への走査信号がHレベルとなったときに、その行にコモン電極を、当該行への書込極性に応じた電圧にするとともに、その走査信号がLレベルになっても、当該行のコモン電極が引き続き同電圧で維持される構成であれば良い。
また、垂直帰線期間においては書込極性を指定することは無意味であるので、極性指定信号Polやコモン信号Vc-a、Vc-bなどの論理信号を一定のレベルに固定するか、これらの信号線をハイ・インピーダンス状態としても良い。
さらに、実施形態では、液晶容量120をノーマリーブラックモードとしたが、電圧無印加状態において明るい状態となるノーマリーホワイトモードとしても良い。また、R(赤)、G(緑)、B(青)の3画素で1ドットを構成して、カラー表示を行うとしても良いし、さらに、別の1色(例えばシアン(C))を追加し、これらの4色の画素で1ドットを構成して、色再現性を向上させる構成としても良い。
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の例について説明する。
図19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を備える。
なお、電気光学装置10が適用される電子機器としては、図19に示した携帯電話の他にも、デジタルスチルカメラ、ノートパソコン、液晶テレビ、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、タッチパネル等などの機器が挙げられる。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10が適用可能であることは言うまでもない。
Claims (8)
- 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線のそれぞれに設けられた複数のコモン電極と、
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、各々は、
一端が前記データ線に接続されるとともに、前記走査線に選択電圧が印加されたときに導通状態となる画素スイッチング素子と、
一端が前記画素スイッチング素子の他端に接続されるとともに、他端が前記コモン電極に接続された画素容量と、
を含み、当該画素容量の保持電圧に応じた階調となる画素と、
を有する電気光学装置の駆動回路であって、
前記複数の走査線に所定の順番で前記選択電圧を印加する走査線駆動回路と、
前記複数のコモン電極をそれぞれ個別に駆動するコモン電極駆動回路と、
前記選択電圧が印加された走査線に対応する画素に対し、当該画素の階調に応じた電圧のデータ信号を、データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
を具備し、
前記コモン電極駆動回路は、前記コモン電極毎に、
ゲート電極に保持された電圧に応じてオンまたはオフ状態にセットされるとともに、前記オン状態にセットされたときに、低位側または高位側のいずれかの電圧を当該コモン電極に印加するスイッチ回路と、
当該コモン電極と対をなす走査線に前記選択電圧が印加されたとき、前記スイッチ回路のゲート電極に、前記スイッチ回路をオン状態にセットするオン電圧を印加する第1印加回路と、
前記走査線への選択電圧の印加が終了した後に所定の制御線を介した指示があったとき、前記コモン電極のそれぞれに対し、前記低位側または高位側のいずれかの電圧を再度印加する第2印加回路と、
を有することを特徴とする電気光学装置の駆動回路。 - 前記第1印加回路は、第1および第2トランジスタを有し、
前記スイッチ回路は、第3および第4トランジスタを有し、
前記第2印加回路は、第5トランジスタを有し、
前記第1トランジスタにおいて、ゲート電極が前記走査線に接続され、ソース電極が、前記第3トランジスタをオンまたはオフ状態の一方とさせる電圧が給電される第1給電線に接続され、
前記第2トランジスタにおいて、ゲート電極が前記走査線に接続され、ソース電極が、前記第4トランジスタをオンまたはオフ状態の他方とさせる電圧が給電される第2給電線に接続され、
前記第3トランジスタにおいて、ゲート電極が前記第1トランジスタのドレイン電極に接続され、ソース電極が、低位側または高位側の一方の電圧が給電される第3給電線に接続され、
前記第4トランジスタにおいて、ゲート電極が前記第2トランジスタのドレイン電極に接続され、ソース電極が、低位側または高位側の他方の電圧が給電される第4給電線に接続され、
前記第3および第4トランジスタのドレイン電極同士が前記コモン電極に接続され、
前記第5トランジスタにおいて、ゲート電極が前記制御線に接続され、ソース電極が、低位側または高位側のいずれかの電圧が給電される信号線に接続され、ドレイン電極が前記コモン電極に接続された
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回路。 - 前記第5トランジスタのソース電極は、前記走査線およびコモン電極の各行において共通の信号線に接続された
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。 - すべての画素を用いて有効な表示を行う第1モードと、
一部の走査線に対応する画素のみを用いて有効な表示を行う第2モードとを有し、
前記第1モードにおいて、
前記走査線駆動回路は、前記複数の走査線に対し順番に前記選択電圧を印加する動作を所定の周期で実行し、
前記第1給電線には、前記第3トランジスタをオン状態およびオフ状態とさせる電圧が、前記走査線に選択電圧が印加される毎に反転して供給され、
前記第3給電線には、前記低位側または高位側の一方の電圧が少なくとも1フレーム以上の期間にわたって供給され、
前記制御線には、前記第5トランジスタをオフ状態とさせる電圧が供給され、
前記第2モードにおいて、
前記走査線駆動回路は、前記複数の走査線に対し順番に前記選択電圧を印加する第1動作と、前記一部の走査線に対して順番に前記選択電圧を印加する第2動作とを前記所定の周期よりも長い周期で交互に繰り返し、
前記第1給電線には、前記第1動作のときに前記第3トランジスタをオン状態とさせる電圧またはオフ状態とさせる電圧の一方が印加され、前記第2動作のときに前記第3トランジスタをオン状態とさせる電圧またはオフ状態とさせる電圧の他方が前記一部の走査線に前記選択電圧が印加される期間にわたって印加され、
前記第3給電線には、前記低位側または高位側の一方の電圧が少なくとも1フレーム以上の期間にわたって供給され、
前記制御線には、前記第1動作の終了から前記第2動作の開始までの期間の一部または全部にわたって前記第5トランジスタをオン状態とさせる電圧が供給され、それ以外の期間にわたって前記第5トランジスタをオフ状態とさせる電圧が供給される
ことを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 前記走査線およびコモン電極のうち、
奇数行目における第5トランジスタのソース電極は、低位側または高位側の一方の電圧が給電される第1信号線に接続され、
偶数行目における第5トランジスタのソース電極は、低位側または高位側の他方の電圧が給電される第2信号線に接続された
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。 - すべての画素を用いて有効な表示を行う第1モードと、
一部の走査線に対応する画素のみを用いて有効な表示を行う第2モードとを有し、
前記第1モードにおいて、
前記走査線駆動回路は、前記複数の走査線に対し順番に前記選択電圧を印加する動作を所定の周期で実行し、
前記第1給電線には、前記第3トランジスタをオン状態およびオフ状態とさせる電圧が、前記走査線に選択電圧が印加される毎に反転して供給され、
前記第3給電線には、前記低位側または高位側の一方の電圧が少なくとも1フレーム以上の期間にわたって供給され、
前記制御線には、前記第5トランジスタをオフ状態とさせる電圧が供給され、
前記第2モードにおいて、
前記走査線駆動回路は、前記複数の走査線に対し順番に前記選択電圧を印加する第1動作と、前記一部の走査線に対して順番に前記選択電圧を印加する第2動作とを前記所定の周期よりも長い周期で交互に繰り返し、
前記第1給電線には、前記第1および第2動作のときに、前記第3トランジスタをオン状態およびオフ状態とさせる電圧が前記走査線に選択電圧が印加される毎に反転して供給され、
前記第3給電線には、前記低位側または高位側の一方の電圧が少なくとも1フレーム以上の期間にわたって供給され、
前記制御線には、前記第1動作の終了から前記第2動作の開始までの期間の一部または全部にわたって前記第5トランジスタをオン状態とさせる電圧が供給され、それ以外の期間にわたって前記第5トランジスタをオフ状態とさせる電圧が供給される
ことを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線のそれぞれに設けられた複数のコモン電極と、
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、各々は、
一端が前記データ線に接続されるとともに、前記走査線に選択電圧が印加されたときに導通状態となる画素スイッチング素子と、
一端が前記画素スイッチング素子の他端に接続されるとともに、他端が前記コモン電極に接続された画素容量と、
を含み、当該画素容量の保持電圧に応じた階調となる画素と、
前記複数の走査線に所定の順番で前記選択電圧を印加する走査線駆動回路と、
前記複数のコモン電極をそれぞれ個別に駆動するコモン電極駆動回路と、
前記選択電圧が印加された走査線に対応する画素に対し、当該画素の階調に応じた電圧のデータ信号を、データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
を具備し、
前記コモン電極駆動回路は、前記コモン電極毎に、
ゲート電極に保持された電圧に応じてオンまたはオフ状態にセットされるとともに、前記オン状態にセットされたときに、低位側または高位側のいずれかの電圧を当該コモン電極に印加するスイッチ回路と、
当該コモン電極と対をなす走査線に前記選択電圧が印加されたとき、前記スイッチ回路のゲート電極に、前記スイッチ回路をオン状態にセットするオン電圧を印加する第1印加回路と、
前記走査線への選択電圧の印加が終了した後に所定の制御線を介した指示があったとき、前記コモン電極のそれぞれに対し、前記低位側または高位側のいずれかの電圧を再度印加する第2印加回路と、
を有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項7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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