JP2009145641A - 駆動装置、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】消費電力のより一層の削減を実現する。
【解決手段】駆動装置(110)は、一端が画素電極に電気的に接続される複数の蓄積容量素子のうちの相隣接する2つの水平ラインに対応する蓄積容量素子(119)の他端(SCk−1、SCk)に、夫々、第1電圧(VSCH)及び第2電圧(VSCL)が供給されるように、複数の蓄積容量素子の他端に、第1電圧及び第2電圧を供給する供給回路(111、112)と、所定期間毎に、一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、第1電圧から第2電圧へと又は第2電圧から第1電圧へと切り替える切替動作を行うと共に、該切替動作を複数の蓄積容量素子に対して順に行う切替回路(111、112)と、切替回路により切り替えられる電圧が一の蓄積容量素子の他端に供給される前に、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子(130)とを電気的に相互に接続する制御回路(113)とを備える。
【選択図】図7
【解決手段】駆動装置(110)は、一端が画素電極に電気的に接続される複数の蓄積容量素子のうちの相隣接する2つの水平ラインに対応する蓄積容量素子(119)の他端(SCk−1、SCk)に、夫々、第1電圧(VSCH)及び第2電圧(VSCL)が供給されるように、複数の蓄積容量素子の他端に、第1電圧及び第2電圧を供給する供給回路(111、112)と、所定期間毎に、一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、第1電圧から第2電圧へと又は第2電圧から第1電圧へと切り替える切替動作を行うと共に、該切替動作を複数の蓄積容量素子に対して順に行う切替回路(111、112)と、切替回路により切り替えられる電圧が一の蓄積容量素子の他端に供給される前に、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子(130)とを電気的に相互に接続する制御回路(113)とを備える。
【選択図】図7
Description
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置を駆動するための駆動装置、このような駆動装置を備える電気光学装置、及びこのような電気光学装置を備える電子機器の技術分野に関する。
この種の電気光学装置として、一対の素子基板及び対向基板間に、電気光学物質の一例である液晶が挟持される液晶装置が一例としてあげられる。素子基板上における複数の画素が配列されてなる画素領域には、走査線及びデータ線の交差に対応して画素電極を含む画素部が形成されることにより、複数の画素部がマトリクス状に平面配列される。そして、各画素部には、画素スイッチング素子として、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下適宜、「TFT」と称する)が含まれる。電気光学装置の駆動時、各画素部において、走査線より走査信号が供給されることにより画素スイッチング素子がオン状態となると、データ線より画素スイッチング素子を介して画素電極に画像信号が供給される。また、典型的には、複数の画素電極に対応して、画素領域の概ね全体に、複数の画素部に共通に共通電極(或いは、対向電極)がベタ状に形成されている。そして、液晶装置の駆動時には、画素電極と共通電極との間の電位差に基づく印加電圧が液晶に印加される。その結果、液晶の配向や秩序が制御され、画像表示が可能となる。
ところで、液晶装置には、適用される電子機器の特性、特長及び用途等から、低消費電力が強く求められている。この一方、データ線は高い周波数で駆動され且つ液晶の駆動には通常10ボルト以上の高い電圧振幅が必要であるため、データ線には高い電圧振幅を有する画像信号が供給されるのが一般的である。
このような低消費電力化の要請に応えるために、特許文献1には、データ線に供給される画像信号の電位が正極性書込に対応するものであるか又は負極性書込に対応するものであるかに応じて、液晶と並列に接続される蓄積容量素子(例えば、キャパシタ)の他端の電位を、高位側又は低位側にシフトさせることにより、データ線に供給される画像信号の電圧振幅を低減させ、その結果低消費電力化を実現する液晶装置が開示されている。また、特許文献2には、特許文献1に開示された構成に加えて、データ線の電位を、一群の走査線同士について同一の書込極性に対応した電圧にすることにより、データ線を反転駆動する周波数を低下させ、その結果更なる低消費電力化を実現する液晶装置が開示されている。
他方で、消費電力の更なる低減の要請は依然として求められていることに変わりはない。
本発明は、例えば上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えば消費電力のより一層の削減を実現する駆動装置、このような駆動装置を備える電気光学装置、及びこのような駆動装置を備える電子機器を提供することを課題とする。
(駆動装置)
本発明の駆動装置は、複数の画素電極と、夫々の一端が前記複数の画素電極のうちの対応する画素電極に電気的に接続される複数の蓄積容量素子と、前記複数の蓄積容量素子に対応して形成されると共に夫々が前記複数の蓄積容量素子のうちの対応する蓄積容量素子の他端に電気的に接続される複数の容量線と、前記複数の画素電極と対向電極との間に印加される電界に応じて駆動される電気光学物質とを備える電気光学装置を駆動する駆動装置であって、前記複数の蓄積容量素子のうちの相隣接する2つの水平ラインに対応する2つの蓄積容量素子の他端に、夫々、第1電圧及び該第1電圧とは異なる第2電圧が供給されるように、前記複数の蓄積容量素子の夫々の他端に前記第1電圧及び前記第2電圧を夫々供給する供給回路と、所定期間毎に、前記複数の蓄積容量素子のうちの一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、前記第1電圧から前記第2電圧へと又は前記第2電圧から前記第1電圧へと切り替える切替動作を行うと共に、該切替動作を前記複数の蓄積容量素子に対して順に行う切替回路と、前記切替回路により切り替えられる電圧が前記一の蓄積容量素子の他端に供給される前に、前記複数の容量線のうち少なくとも前記一の蓄積容量素子に対応する容量線の静電容量よりも大きな静電容量を有する退避用容量素子と前記一の蓄積容量素子の他端とを電気的に相互に接続する制御回路とを備える。
本発明の駆動装置は、複数の画素電極と、夫々の一端が前記複数の画素電極のうちの対応する画素電極に電気的に接続される複数の蓄積容量素子と、前記複数の蓄積容量素子に対応して形成されると共に夫々が前記複数の蓄積容量素子のうちの対応する蓄積容量素子の他端に電気的に接続される複数の容量線と、前記複数の画素電極と対向電極との間に印加される電界に応じて駆動される電気光学物質とを備える電気光学装置を駆動する駆動装置であって、前記複数の蓄積容量素子のうちの相隣接する2つの水平ラインに対応する2つの蓄積容量素子の他端に、夫々、第1電圧及び該第1電圧とは異なる第2電圧が供給されるように、前記複数の蓄積容量素子の夫々の他端に前記第1電圧及び前記第2電圧を夫々供給する供給回路と、所定期間毎に、前記複数の蓄積容量素子のうちの一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、前記第1電圧から前記第2電圧へと又は前記第2電圧から前記第1電圧へと切り替える切替動作を行うと共に、該切替動作を前記複数の蓄積容量素子に対して順に行う切替回路と、前記切替回路により切り替えられる電圧が前記一の蓄積容量素子の他端に供給される前に、前記複数の容量線のうち少なくとも前記一の蓄積容量素子に対応する容量線の静電容量よりも大きな静電容量を有する退避用容量素子と前記一の蓄積容量素子の他端とを電気的に相互に接続する制御回路とを備える。
本発明の駆動装置によれば、例えば液晶装置等の電気光学装置が備える画素電極や対向電極や蓄積容量素子等に対して電圧を供給することにより、電気光学装置を駆動することができる。本発明に係る駆動装置による駆動対象となる電気光学装置は、例えば画像信号が供給されるデータ線と走査信号が供給される走査線との交差位置に対応するように設けられる複数の画素電極と、該複数の画素電極に対応するように設けられる一又は複数の対向電極とを備えている。また、電気光学装置は、夫々の一端が対応する画素電極と電気的に接続されると共に夫々の他端が対応する容量線と電気的に接続される複数の蓄積容量素子を備えている。そして、複数の画素電極と一又は複数の対向電極との間の電位差に起因した電圧が電気光学物質に印加されると共に、該電圧が蓄積容量素子に保持されることで、画像表示等が行われる。
このような電気光学装置を駆動するため(特に、複数の蓄積容量素子に対して電圧を供給するために)、本発明に係る駆動装置は、供給回路と、切替回路とを備えている。
供給回路は、電気光学装置が備える複数の蓄積容量素子の夫々の他端(つまり、画素電極と電気的に接続される一端とは逆側の端部であって、容量線と電気的に接続される端部)に対して電圧を供給する。ここで、本発明に係る供給回路は、複数の蓄積容量素子のうちの相隣接する2つの水平ラインに対応する蓄積容量素子に、夫々異なる電圧(つまり、第1電圧及び第2電圧)を供給する。具体的には、供給回路は、複数の蓄積容量素子のうちの第1水平ライン(つまり、任意の第1行)に対応する一又は複数の第1蓄積容量素子の他端に対して、第1電圧(例えば、相対的にハイレベルな電圧)及び第2電圧(例えば、相対的にローレベルな電圧)のうちの一方を供給する一方で、複数の蓄積容量素子のうちの第1水平ラインの後段に隣接する第2水平ラインに対応する一又は複数の第2蓄積容量素子の他端に対して、第1電圧及び第2電圧のうちの他方を供給する。複数の蓄積容量素子のうちの第1水平ラインの後段に隣接する第2蓄積容量素子の他端に対して、第1電圧及び第2電圧のうちの他方を供給する。ここでいう「第1蓄積容量素子」は、第1のグループに属する一又は複数の蓄積容量素子であって、典型的には、例えば奇数行に属する蓄積容量素子又はその一部が一例としてあげられる。また、「第2蓄積容量素子」は、第1蓄積容量素子が対応する第1水平ラインの後段に隣接する第2水平ラインに対応する蓄積容量素子(言い換えれば、第1グループとは異なる第2のグループに属する一又は複数の蓄積容量素子)を示す趣旨であって、典型的には、例えば偶数行に属する蓄積容量素子又はその一部が一例としてあげられる。また、本発明における「後段」とは、電気光学装置における走査方向(特に、垂直走査の方向)に対する後側(つまり、走査の順序が後側又は遅い側)であることを示す趣旨である。このように、本発明に係る供給回路は、例えば、相隣接する2つの水平ラインに対応する蓄積容量素子の夫々の他端に供給される電圧の電位レベルが異なる(言い換えれば、反転する)ように、第1電圧及び第2電圧の夫々を、複数の蓄積容量素子の夫々の他端に対して供給する。言い換えれば、第1電圧及び第2電圧の中間に設定された基準電圧に対して、第1電圧及び第2電圧は相互に逆極性であり、複数の蓄積容量素子に対して水平ライン毎に電圧が極性反転されつつ逐次印加される。
切替回路は、複数の蓄積容量素子のうちの一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、所定期間毎に、第1電圧から第2電圧へと又は第2電圧から第1電圧へと切り替える。ここに「所定期間」とは、供給される画像信号を反転させる期間として、駆動方式に対応して予め設定される期間を意味し、例えば、一垂直走査期間、一水平走査期間、フレーム期間、フィールド期間等が一例としてあげられる。具体的には、例えば、第1電圧が一の蓄積容量素子の他端に供給されている場合には、切替回路の動作により、一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧が第1電圧から第2電圧へと切り替えられる。同様に、例えば、第2電圧が一の蓄積容量素子の他端に供給されている場合には、切替回路の動作により、一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧が第2電圧から第1電圧へと切り替えられる。この切替動作は、複数の蓄積容量素子の夫々に対して順に行われる。例えば、切替動作は、1水平走査期間毎に1つの水平ラインに対応する蓄積容量素子に対して行われてもよい。つまり、ある水平走査期間において、ある水平ラインに対応する蓄積容量素子に対する切替動作を行った後、次の水平走査期間において次の水平ラインに対応する蓄積容量素子に対する切替動作を行ってもよい。但し、1つの水平ラインに対応する蓄積容量素子における切替動作に限って見れば、典型的には、例えば、1垂直走査期間毎に(或いは、1フレーム周期毎に)行われるが、もちろん、その他の周期で行われてもよい。このため、切替後においても、相隣接する2つの水平ラインに対応する蓄積容量素子の他端に供給される電圧の電位レベルが異なる状態が維持されている。
ここで、本発明では、後に詳述するように、切替回路は、データ線に供給される画像信号の電圧の極性に応じて複数の蓄積容量素子の夫々の他端の電位を高位側(例えば、第1電圧)又は低位側(例えば、第2電圧)にシフトさせるように、一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、所定期間毎に、第1電圧から第2電圧へと又は第2電圧から第1電圧へと切り替える。
本発明に係る駆動装置は更に、電気光学装置を駆動させるために必要な消費電力の一層の削減を実現するために、制御回路を備えている。制御回路は、切替回路により切り替えられる電圧が一の蓄積容量素子の他端に実際に供給される前に(或いは、一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧の切替動作が行われる前に)、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に相互に接続する。典型的には、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子の他端とを、直接的に相互に短絡させる又は所定の素子を介して間接的に相互に短絡させる。このとき、合わせて、一の蓄積容量素子の他端を、供給回路から電気的に切り離すように構成することが好ましい。この制御回路による動作は、供給される電圧が切り替えられる一の蓄積容量素子に対して行われるため、切替回路による切替動作と同様に、複数の蓄積容量素子に対して順に行われる。
ここで、退避用容量素子は、複数の容量線のうち少なくとも一の蓄積容量素子に対応する容量線の静電容量よりも大きな静電容量を有している。但し、制御回路による動作が複数の蓄積容量素子に対して順に行われることを考慮すれば、退避用容量素子は、複数の蓄積容量素子の夫々の静電容量よりも大きな静電容量を有していることが好ましい。加えて、退避用容量素子には、第1電圧及び第2電圧が交互に供給される蓄積容量素子(言い換えれば、蓄積容量素子と電気的に接続されている容量線)が順に電気的に接続されるため、退避用容量素子の電位は、第1電圧の電位と第2電圧の電位との間の中間電位へと収束する。このため、一の蓄積容量素子と退避用容量素子とが電気的に接続されることで、一の蓄積容量素子の電位が、第1電圧の電位と第2電圧の電位との間の中間電位となる。つまり、特段の電力を供給(或いは、消費)することなく、一の蓄積容量素子の電位を、第1電圧の電位又は第2電圧の電位から中間電位へと遷移させることができる。
尚、このような退避用容量素子は、画素部や駆動回路部に、各種配線、半導体層、電極、絶縁膜等を基板上に作り込む際に、同時に基板上に作り込むことが可能である。このようにすれば、退避用容量素子を形成するために工程数を殆ど又は全く増加させないで済む。但し、退避用容量素子を後付けしてもよいし、後付けされる回路内部に設けてもよい。更に、退避用容量素子を基板上に作り込む場合には、例えば周辺領域や画素領域における他の各種配線等と干渉しないエリア内に作り込めばよい。
このように、本発明では、データ線に供給される画像信号の電圧の極性に応じて蓄積容量素子の他端の電位を高位側(例えば、第1電圧)又は低位側(例えば、第2電圧)にシフトさせている。これにより、蓄積容量素子の一端の電位が持ち上げられる又は持ち下げられると同時に、持ち上げられた又は持ち下げられた分の電荷が電気光学物質に分配される。その結果、電気光学物質には、データ線に供給される画像信号の電圧以上の電圧実効値が印加されることになる。つまり、最終的に画素電極を介して電気光学物質に印加される電圧と比較して、データ線に供給される画像信号の電圧の振幅を小さくすることができる。このため、低消費電力化を図ることができる。
加えて、複数の蓄積容量素子の夫々の他端の電位を反転させるために、供給回路は、中間電位と第1電圧の電位との電位差又は中間電位と第2電圧の電位との電位差を与えることができる程度の相対的に小さな電力を消費すれば足りる。言い換えれば、供給回路は、第1電圧の電位と第2電圧の電位との電位差又は第2電圧の電位と第1電圧の電位との電位差を与える程度に相対的に大きな電力を消費する必要はない。このため、本発明によれば、第1電圧の電位と第2電圧の電位との電位差又は第2電圧の電位と第1電圧の電位との電位差を与える必要がある構成(つまり、切替動作の前に、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に接続しない構成)と比較して、電気光学装置の駆動(特に、蓄積容量素子に電位を書き込む動作)に必要な消費電力のより一層の削減を図ることができる。
本発明の駆動装置の一の態様では、前記一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧が前記第1電圧から前記第2電圧へと又は前記第2電圧から前記第1電圧へと切り替えられてから所定時間経過後に、前記一の蓄積容量素子の他端を前記退避用容量素子から電気的に切り離す。
この態様によれば、一の蓄積容量素子の他端の電位が、第1電圧の電位と第2電圧の電位との間の中間電位となった後に、一の蓄積容量素子の他端の電位を、第1電圧の電位又は第2電圧の電位とすることができる。従って、上述した各種効果を好適に享受することができる。
尚、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子の他端とを電気的に切り離すことに合わせて、一の蓄積容量素子の他端を、供給回路に電気的に接続するように構成することが好ましい。
また、本発明における「所定時間」とは、一の蓄積容量素子の他端の電位が、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子との間の電気的な接続によって上昇又は減少するために必要な期間を示す趣旨であり、例えば、一の蓄積容量素子の他端の電位が、第1電圧の電位と第2電圧の電位との間の中間電位となるために必要な期間が一例としてあげられる。また、後述するように、1水平走査期間や水平帰線期間等も、「所定時間」の一例としてあげられる。
本発明の駆動装置の他の態様では、前記電気光学装置は、画像信号が供給されるデータ線と前記複数の画素電極との間の電気的な接続を制御するため走査信号が順に供給される走査線を備え、前記走査信号が1以上の水平ライン毎に供給されており、前記制御回路は、前記一の蓄積容量素子が属する一の水平ラインの後段に位置する他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号に応じたタイミングで、前記一の蓄積容量素子の他端と前記退避用容量素子とを電気的に相互に接続する。
この態様によれば、走査信号は、画素電極に画像信号を印加するタイミングを制御する信号であるため、例えば画素電極に供給される画像信号の電位に応じた書込が電気光学物質及び一の蓄積容量素子に対して行われた後に、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に相互に接続することができる。その後、後に詳述するように、データ線に供給される画像信号の電圧の極性に応じて、一の蓄積容量素子の他端の電位が高位側又は低位側にシフトさせられる。従って、制御回路により実現される一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子との間の電気的な接続が、通常の画像表示に影響を与えることはない。
加えて、後段の走査信号に応じたタイミングに基づいて一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に接続しているため、走査方向が順方向であっても又は逆方向であっても、画素電極に供給される画像信号の電位に応じた書込が電気光学物質及び一の蓄積容量素子に対して行われた後に、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に相互に接続することができる。
上述の如く走査信号に応じたタイミングで一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に相互に接続する駆動装置の態様では、前記制御回路は、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が選択状態レベルとなっている間、前記一の蓄積容量素子の他端と前記退避用容量素子とを電気的に相互に接続するように構成してもよい。
このように構成すれば、走査信号に基づいて、適切なタイミングで、一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に相互に接続することができる。その結果、上述した各種効果を好適に享受することができる。
尚、本発明における「選択状態レベル」とは、走査線と電気的に接続されていると共に走査信号のレベルに応じて状態が切り替わるTFT等のスイッチング素子をオン状態とする(言い換えれば、該スイッチング素子を含む画素部を選択状態とする)ことができるレベルを示す趣旨である。
上述の如く走査信号に応じたタイミングで一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とを電気的に相互に接続する駆動装置の態様では、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が非選択状態レベルとなっている間、前記一の蓄積容量素子の他端を前記退避用容量素子から電気的に切り離すように構成してもよい。
このように構成すれば、走査信号に基づいて、適切なタイミングで、一の蓄積容量素子の他端を退避用容量素子から電気的に切り離すことができる。その結果、上述した各種効果を好適に享受することができる。
尚、本発明における「非選択状態レベル」とは、走査線と電気的に接続されていると共に走査信号のレベルに応じて状態が切り替わるTFT等のスイッチング素子をオフ状態とする(言い換えれば、該スイッチング素子を含む画素部を非選択状態とする)ことができるレベルを示す趣旨である。
上述の如く走査信号に応じたタイミングで一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子の他端とを電気的に相互に接続する駆動装置の態様では、前記切替回路は、(i)前記一の水平ラインに対応する前記走査線に前記選択状態レベルの前記走査信号が供給されている場合に前記データ線の電位が正極性書込に対応するものであったならば、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が非選択状態レベルに遷移した後に、前記一の蓄積容量素子の他端の電位を高位側にシフトさせる一方、(ii)前記一の水平ラインに対応する前記走査線に前記選択状態レベルの前記走査信号が供給されている場合に前記データ線の電位が負極性書込に対応するものであったならば、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が非選択状態レベルに遷移した後に、前記一の蓄積容量素子の他端の電位を低位側にシフトさせるように、前記一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、前記第1電圧から前記第2電圧へと又は前記第2電圧から前記第1電圧へと切り替える切替動作を行うように構成してもよい。
このように構成すれば、画素電極に供給される画像信号の電位に応じた書込が電気光学物質及び一の蓄積容量素子に対して行われ且つ一の蓄積容量素子の他端と退避用容量素子とが電気的に相互に接続された後に、一の蓄積容量素子の他端の電位を高位側又は低位側へシフトすることができる。つまり、好適なタイミングで、一の蓄積容量素子の他端の電位を高位側又は低位側へシフトすることができる。
(電気光学装置)
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、上述した本発明の駆動装置(但し、その各種態様を含む)を備える。
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、上述した本発明の駆動装置(但し、その各種態様を含む)を備える。
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の駆動装置(或いは、その各種態様)備えているため、上述した本発明の駆動装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することができる。つまり、上述した本発明の駆動装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することができる液晶装置等の各種電気光学装置を実現することができる。
(電子機器)
上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置(但し、その各種態様を含む)を備える。
上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置(但し、その各種態様を含む)を備える。
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置(或いは、その各種態様)備えているため、上述した本発明の電気光学装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することができる。つまり、上述した本発明の電気光学装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することができる投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、携帯オーディオプレーヤ、ワードプロセッサ、デジタルカメラ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現することができる。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から更に明らかにされよう。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。尚、以下では、本発明に係る電気光学装置の一例として、液晶装置を用いて説明を進める。
(1)液晶装置の基本構成
先ず、本実施形態に係る液晶装置の構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H’断面図である。
先ず、本実施形態に係る液晶装置の構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H’断面図である。
図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置では、本発明に係る「一対の基板」の一例としてのTFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置する枠状或いは額縁状のシール領域に設けられたシール材52により互いに貼り合わされている。
図1において、シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。但し、データ線駆動回路10は、シール領域よりも内側に、データ線駆動回路101が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられていてもよい。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路7が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路104及び本発明における「駆動装置」の一具体例を構成する共通線駆動回路110は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
TFTアレイ基板10上には、外部回路接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。
図2において、TFTアレイ基板10上には、駆動素子である画素スイッチング用のTFT(Thin Film Transistor)や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域10aには、画素スイッチング用TFTや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極9aがマトリクス状に設けられている。画素電極9a上には、配向膜8が形成されている。他方、対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上に、遮光膜23が形成されている。遮光膜23は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板20上の画像表示領域10a内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜23上に、ITO等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向してベタ状に形成されている。対向電極21上には配向膜8が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。上記構成はTFTアレイ基板10の画素電極9aと対向基板20の対向電極21の間の電界により液晶層50を駆動する所謂縦電界のモードの構成であるが、IPS(イン・プレーン・スイッチング)、FFS(フリンジ・フィールド・スイッチング)等の横電界モードの構成でも良い。横電界モードではTFTアレイ基板側に画素電極と対向電極が配置されるため、対向基板に電極がないため、TFTアレイ基板と対向基板を接続する上下導通端子が必要なくなる。
尚、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
(2)液晶装置の詳細な構成
続いて、図3を参照して、本実施形態に係る液晶装置100の要部の電気的な構成について説明する。ここに、図3は、本実施形態に係る液晶装置100の要部の電気的な構成を概念的に示すブロック図である。
続いて、図3を参照して、本実施形態に係る液晶装置100の要部の電気的な構成について説明する。ここに、図3は、本実施形態に係る液晶装置100の要部の電気的な構成を概念的に示すブロック図である。
図3において、本実施形態に係る液晶装置100は、そのTFTアレイ基板10上の画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域に、走査線駆動回路104、データ線駆動回路101、共通線駆動回路110等の駆動回路が形成されている。
走査線駆動回路104は、走査信号を、走査線Y1からYn(但し、nは1以上の整数)に順次供給する。例えば、ある走査線Ya(但し、aは、1≦a≦nを満たす整数)にハイレベルの走査信号が供給されると、この走査線Yaに接続されたTFT116が全てオン状態となり、この走査線Yaに対応する画素部70が全て選択される。
データ線駆動回路101は、画像信号を、データ線X1からXm(但し、mは1以上の整数)に順次供給し、オン状態のTFT116を介してこの画像信号に基づく画像電圧を画素電極9a及び蓄積容量119に書き込む。本実施形態では特に、データ線駆動回路101は、1水平走査期間毎に極性(言い換えれば、論理レベル)が反転すると共に同一の水平走査期間についても見た場合に1垂直走査期間毎に反転する信号PSを参照しながら、該信号PSの論理レベルがハイレベルの場合に正極性書込を行い且つ信号PSの論理レベルがローレベルの場合に負極性書込を行うように、画像信号をデータ線X1からXmに供給する。より具体的には、ある水平走査期間にa行目の画素部70に対して正極性書込を行った場合には、次の水平走査期間においてa+1行目の画素部70に対して負極性書込を行うと共に、次の垂直走査期間においてa行目の画素部70に対して負極性書込を行う。つまり、本実施形態では、走査線Y1からYn毎に極性反転を行っている。尚、本実施形態における極性反転は、液晶素子118の他端たる対向電極21の電位を基準として、データ線X1からXmに供給される画像信号の電位レベルを交流反転させることをいう。
容量線駆動回路110は、後に詳述するように、第1電圧VSCH又は第1電圧VSCHよりも電位が低い第2電圧VSCLを、容量線SC1からSCnに供給する。より具体的には、容量線駆動回路110は、a行目の容量線SCaに対して、1垂直走査期間毎に(或いは、1フィールド期間毎に又は1フレーム期間毎に)、第1電圧VSCHと第2電圧VSCLとを交互に供給する。例えば、容量線駆動回路110は、ある1垂直走査期間において、容量線SCaに第1電圧VSCHを供給した場合には、次の1垂直走査期間において、容量線SCaに第2電圧VSCLを供給する。他方、容量線駆動回路110は、ある1垂直走査期間において、容量線SCaに第2電圧VSCLを供給した場合には、次の1垂直走査期間において、容量線SCaに第1電圧VSCHを供給する。このとき、容量線駆動回路110は、画素部70に対して正極性書込及び負極正書込のいずれが行われているかに応じて、a行目の容量線SCaに対して、1垂直走査期間毎に(或いは、1フィールド期間毎に又は1フレーム期間毎に)、第1電圧VSCHと第2電圧VSCLとを交互に供給する。具体的には、a行目の画素部70に対して正極性書込みが行われている場合には、a行の後段のa+1行目の走査線Ya+1に供給されている走査信号がローレベルになった場合に、a行目の容量線SCaに、相対的にハイレベルである第1電圧VSCHを供給する。他方、a行目の画素部70に対して負極性書込みが行われている場合には、a行の後段のa+1行目の走査線Ya+1に供給されている走査信号がローレベルになった場合に、a行目の容量線SCaに、相対的にローレベルである第2電圧VSCLを供給する。また、容量線駆動回路110は、互いに隣接する容量線SCa−1と容量線SCaには、互いに異なる電圧を供給する。つまり、容量線駆動回路110は、容量線SCa−1に第1電圧VSCH(又は、第2電圧VSCL)を供給する一方で、容量線SCa−1に隣接する容量線SCaに第2電圧VSCL(又は、第1電圧VSCH)を供給する。尚、容量線駆動回路110の構成や詳細な動作については後に詳細に説明する(図4から図7参照)。
本実施形態に係る液晶装置100には、更に、そのTFTアレイ基板10の中央を占める画像表示領域10aに、マトリクス状に配列された複数の画素部70が設けられている。
画素部70は、画素スイッチング用のTFT116、画素電極9a、液晶素子118、対向電極21及び蓄積容量119を備えている。
TFT116は、ソース端子がデータ線X1〜Xmのいずれかに電気的に接続され、ゲート端子が走査線Y1からYnのいずれかに電気的に接続され、ドレイン端子が画素電極9aに電気的に接続されている。画素スイッチング用のTFT116は、走査線駆動回路104から供給される走査信号によってオン状態及びオフ状態が切り換えられる。
液晶素子118は、画素電極9a、対向電極21並びに画素電極9a及び共通電極21間に位置する液晶から構成されている。画素電極9aは、TFT116を介してデータ線X1からXmのいずれかと電気的に接続されている。対向電極21は、不図示の共通配線と電気的に接続されている。液晶装置100の動作時には、データ線X1からXm及びTFT116を介して供給された画像信号の電位を有する画素電極9aと、共通線を介して供給された共通電圧の電位を有する対向電極21との間には電界が生じる。液晶は、当該電界に応じて駆動されることによって、即ち、当該電界に応じて分子集合の配向や秩序が変化することによって、光を変調し、階調表示を可能とする。
蓄積容量119は、本発明における「蓄積容量素子」の一具体例を構成しており、保持された画像信号がリークするのを防ぐために付加されている。蓄積容量119を構成する一方の電極は、画素電極9aに電気的に接続され、他方の電極は、容量線SC1からSCnのいずれかに電気的に接続されている。
(3)容量線駆動回路の具体的な構成及び動作
続いて、図4を参照して、容量線駆動回路110の具体的な構成及び動作について説明する。ここに、図4は、容量線駆動回路110の構成を概念的に示すブロック図である。
続いて、図4を参照して、容量線駆動回路110の具体的な構成及び動作について説明する。ここに、図4は、容量線駆動回路110の構成を概念的に示すブロック図である。
図4に示すように、容量線駆動回路110は、本発明における「供給回路」及び「切替回路」の一具体例を構成するラッチ回路111と、本発明における「供給回路」及び「切替回路」の一具体例を構成する電圧選択回路112と、本発明における「制御回路」の一具体例を構成する短絡制御回路113とを備えている。
続いて、図5を参照して、容量線駆動回路110が備えるラッチ回路111の構成について説明する。ここに、図5は、容量線駆動回路110が備えるラッチ回路111の構成を概念的に示すブロック図である。
図5に示すように、ラッチ回路111は、k行目の容量線SCkに対応して設けられたラッチ回路部111#kを含んでいる。尚、kは、1≦k≦nを満たす整数である。
ラッチ回路部111#kは、ラッチ回路部111#kに対応する容量線SCkの後段(つまり、後の行)の走査線Yk+1に供給される走査信号の論理レベルがハイレベルのときの極性信号POLを保持するラッチU11と、ラッチU11により保持された極性信号POLを、容量制御信号CSLがハイレベルとなるタイミングでラッチ信号LATkとして出力するラッチU12と、容量制御信号CSLの反転信号と走査線Yk+1に供給される走査信号との論理和の反転信号をラッチU12に供給するNOR回路U13とを備えている。NOR回路U13の出力信号により、ラッチU12は、走査線Yk+1に供給される走査信号がハイレベルの場合には、容量制御信号CSLがハイレベルとなってもラッチU11により保持された極性信号POLをラッチLATkとして出力しない構成となっている。
尚、極性信号POLは、1垂直走査期間毎に電位レベルがハイレベルからローレベルへと又はローレベルからハイレベルへと切り替わる信号である。また、容量制御信号CSLは、1水平走査期間毎に1個のハイレベルのパルスを有する信号である。
続いて、図6を参照して、容量線駆動回路110が備える電圧選択回路112の構成について説明する。ここに、図6は、容量線駆動回路110が備える電圧選択回路112の構成を概念的に示すブロック図である。
図6に示すように、電圧選択回路112は、奇数行の容量線SCi(但し、iは、1≦i≦nを満たす奇数であり、具体的には、1、3、・・・k−1、・・・、n−1)に対応して設けられた第1電圧選択回路部112−1#iと、偶数行の容量線SCj(但し、jは、1≦i≦nを満たす偶数であり、具体的には、2、4、・・・、k、・・・、n)に対応して設けられた第2電圧選択回路部112−2#jとを含んでいる。尚、kは、2≦k≦nを満たす整数であり、典型的には偶数である。
第1電圧選択回路部112−1#iは、TFTU22及びTFTU23を備えている。TFTU22の非反転入力ゲート端子及びTFTU23の反転入力ゲート端子の夫々には、ラッチ回路111から出力されるラッチ信号LATiが入力される。TFTU23のソース端子には、第1電圧VSCHが供給される。また、TFTU22のソース端子には、第2電圧VSCLが供給される。また、TFTU22のドレイン端子及びTFTU23のドレイン端子の夫々は相互に電気的に接続される。
以上の第1電圧回路選択部112−1#iは、以下のように動作する。
まず、ラッチ回路111からハイレベルのラッチ信号LATiが出力されると、このハイレベルのラッチ信号LATiは、TFTU22の非反転入力ゲート端子及びTFTU23の反転入力ゲート端子の夫々に入力される。このため、TFTU22がオン状態になり、TFTU23がオフ状態となる。その結果、第2電圧VSCLを供給するVSCLラインから、TFTU22を介して、第2電圧VSCLが、電圧レベル信号VOUTiとして出力される。
他方、ラッチ回路111からローレベルのラッチ信号LATiが出力されると、このローレベルのラッチ信号LATiは、TFTU22の非反転入力ゲート端子及びTFTU23の反転入力ゲート端子の夫々に入力される。このため、TFTU22がオフ状態になり、TFTU23がオン状態となる。その結果、第1電圧VSCHを供給するVSCHラインから、TFTU23を介して、第1電圧VSCHが、電圧レベル信号VOUTiとして出力される。
第2電圧選択回路部112−2#jは、第1電圧選択回路部112−1#iが備える構成に加えて、インバータU21を更に備えている。
インバータU21の入力端子には、ラッチ回路111から出力されるラッチ信号LATjが入力される。インバータU21の出力端子には、TFTU22の非反転入力ゲート端子及びTFTU23の反転入力ゲート端子の夫々が電気的に接続されている。その他の構成は、第1電圧選択回路部112−1#iと同じである。
以上の第2電圧回路選択部112−2#jは、以下のように動作する。
まず、ラッチ回路111からハイレベルのラッチ信号LATjが出力されると、このハイレベルのラッチ信号LATjは、インバータU21において極性が反転されてローレベルの信号に変換され、該ローレベルの信号が、TFTU22の非反転入力ゲート端子及びTFTU23の反転入力ゲート端子の夫々に入力される。このため、TFTU22がオフ状態となり、TFT23がオン状態となる。その結果、第1電圧VSCHを供給するVSCHラインから、TFTU23を介して、第1電圧VSCHが、電圧レベル信号VOUTjとして出力される
他方、ラッチ回路111からローレベルのラッチ信号LATjが出力されると、このローレベルのラッチ信号LATjは、インバータU21において極性が反転されてハイレベルの信号に変換され、該ハイレベルの信号が、TFTU22の非反転入力ゲート端子及びTFTU23の反転入力ゲート端子の夫々に入力される。このため、TFTU22がオン状態となり、TFT23がオフ状態となる。その結果、第2電圧VSCLを供給するVSCLラインから、TFTU22を介して、第2電圧VSCLが、電圧レベル信号VOUTjとして出力される。
他方、ラッチ回路111からローレベルのラッチ信号LATjが出力されると、このローレベルのラッチ信号LATjは、インバータU21において極性が反転されてハイレベルの信号に変換され、該ハイレベルの信号が、TFTU22の非反転入力ゲート端子及びTFTU23の反転入力ゲート端子の夫々に入力される。このため、TFTU22がオン状態となり、TFT23がオフ状態となる。その結果、第2電圧VSCLを供給するVSCLラインから、TFTU22を介して、第2電圧VSCLが、電圧レベル信号VOUTjとして出力される。
続いて、図7を参照して、容量線駆動回路110が備える短絡制御回路113の構成について説明する。ここに、図7は、容量線駆動回路110が備える短絡制御回路113の構成を概念的に示すブロック図である。
図7に示すように、短絡制御回路113は、k行目の容量線SCkに対応して設けられた短絡制御回路部113#kを含んでいる。尚、kは、1≦k≦nを満たす整数であり、典型的には偶数である。
短絡制御回路部113#kは、TFTU31及びTFTU32を備えている。TFTU31のソース端子には、電圧レベル信号VOUTkが入力される。TFTU31の反転入力ゲート端子及びTFTU32の非反転入力ゲート端子の夫々には、短絡制御回路部113#kに対応する容量線SCkの後段(つまり、後の行)の走査線Yk+1が電気的に接続されている。TFTU31のドレイン端子には、共通線Zk及びTFTU32のソース端子の夫々が電気的に接続されている。TFTU32のドレイン端子には、退避用容量配線131が電気的に接続されている。
以上の短絡制御回路部113#kは、以下のように動作する。
まず、走査線Yk+1にハイレベルの走査信号が供給されると、該ハイレベルの走査信号は、TFTU31の反転入力ゲート端子及びTFTU32の反転入力ゲート端子の夫々に入力される。このため、TFTU31がオフ状態になると共に、TFTU32がオン状態となる。その結果、容量線SCkに電圧レベル信号VOUTkが供給されることはない。一方で、容量線SCkと退避用容量配線131とがTFTU32を介して電気的に相互に接続された状態となる。ここで、退避用容量素子130は、容量線SC1からSCnの夫々の静電容量よりも十分に大きい静電容量を有しており、且つ容量線SCkには、第1電圧VSCH及び第2電圧VSCLが交互に供給されるため、退避用容量素子130の電位は、第1電圧VSCHの電位と第2電圧VSCLの電位との間の中間電位(典型的には、第1電圧VSCHの電位と第2電圧VSCLの平均値)へと収束する。このため、容量線SCkと退避用容量素子130とが電気的に接続されることで、容量線SCkの電位が、第1電圧VSCHの電位と第2電圧VSCLの電位との間の中間電位となる。つまり、特段の電力を供給(或いは、消費)することなく(言い換えれば、VSCHラインやVSCLラインから電圧を供給することなく)、容量線SCkの電位を、第1電圧VSCHの電位又は第2電圧VSCLの電位から中間電位へと遷移させることができる。
他方で、走査線Yk+1にローレベルの走査信号が供給されると、該ローレベルの走査信号は、TFTU31の反転入力ゲート端子及びTFTU32の反転入力ゲート端子の夫々に入力される。このため、TFTU31がオン状態になると共に、TFTU32がオフ状態となる。その結果、容量線SCkに電圧レベル信号VOUTkが供給される。一方で、容量線SCkと退避用容量配線131(言い換えれば、退避用容量素子130)とは、TFTU32を介して電気的に相互に切り離された状態となる。従って、中間電位となっていた容量線SCkに対して、第1電圧VSCH又は第2電圧VSCLが供給される。その結果、容量線SCkの電位は、第1電圧VSCHの電位又は第2電圧VSCLの電位となる。
ここで、以上の如き動作を行う容量線駆動回路110の動作について、図8を用いて、より詳細に説明する。ここに、図8は、容量線駆動回路110の動作を示すタイミングチャートである。
図8に示すように、時刻t1で極性信号POLがローレベルからハイレベルに反転したとする。極性信号POLがハイレベルに切り替わるため、前の垂直走査期間(垂直走査期間#1)で第1電圧VCSHが供給されていた奇数行の容量線SCi(但し、i=1、3、・・・、n−1)には、次の垂直走査期間(垂直走査期間#2)で第2電圧VSCLが供給されるようになり、前の垂直走査期間で第2電圧VSCLが供給されていた偶数行の容量線SCj(但し、j=2、4、・・・、n)には、次の垂直走査期間で第1電圧VSCHが供給されるようになる。
具体的には、まず、走査線Y1の走査信号がハイレベルになった時点で、第1行の画素部70に対する書込み(ここでは、負極性書込)が行われる。
その後、走査線Y2の走査信号がハイレベルになった時点で、第2行の画素部70に対する書込み(ここでは、正極性書込)が行われると同時に、上述した容量線駆動回路110の短絡制御回路113の動作により、容量線SC1と退避用容量配線131とが電気的に相互に接続される。このため、容量線SC1の電位は、中間電位となる。つまり、容量線SC1の電位は、第1電圧VSCHの電位から中間電位へと遷移する。
その後、走査信号Y2の走査信号がローレベルになった時点で、容量線SC1には第2電圧VSCLが供給される。更に、走査線Y2の走査信号がローレベルになると同時に、走査線Y3の走査信号がハイレベルになるため、第3行の画素部70に対する書込み(ここでは、負極性書込)が行われると同時に、上述した容量線駆動回路110の短絡制御回路113の動作により、容量線SC2と退避用容量配線131とが電気的に相互に接続される。このため、容量線SC2の電位は、中間電位となる。つまり、容量線SC2の電位は、第2電圧VSCLの電位から中間電位へと遷移する。
他の容量線Zk−1及びZkについても同様に、走査線Yk−1の走査信号がハイレベルになった時点で、第k−1行の画素部70に対する書込み(ここでは、負極性書込)が行われる。続いて、走査線Ykの走査信号がハイレベルになった時点で、(i)第k行の画素部70に対する書込み(ここでは、正極性書込)が行われると同時に、容量線SCk−1と退避用容量配線131とが電気的に相互に接続される。このため、容量線SCk−1の電位は、中間電位となる。つまり、容量線SCk−1の電位は、第1電圧VSCHの電位から中間電位へと遷移する。その後、走査線Yk+1の走査信号がハイレベルになった時点(言い換えれば、走査線Ykの走査信号がローレベルになった時点)で、(i)容量線SCk−1が退避用容量配線131から電気的に切り離され、(ii)第k+1行の画素部70に対する書込み(ここでは、負極性書込)が行われ、(iii)容量線SCkと退避用容量配線131とが電気的に相互に接続される。このため、容量線SCk−1の電位は第2電圧VSCLとなり、且つ容量線SCkの電位は中間電位となる。つまり、容量線SCk−1の電位は、中間電位から第2電圧VSCLへと遷移し、容量線SCkの電位は、第2電圧VSCLの電位から中間電位へと遷移する。その後、走査線Yk+1の走査信号がローレベルになった時点で、容量線SCkが退避用容量配線131から電気的に切り離されることで、容量線SCkの電位が中間電位から第1電圧VSCHの電位に遷移する。
垂直走査期間#2の動作が終了した後に、垂直走査期間#3の動作を行う場合も概ね同様の動作が行われる。
具体的には、走査線Yk−1の走査信号がハイレベルになった時点で、第k−1行の画素部70に対する書込み(ここでは、正極性書込)が行われる。続いて、走査線Ykの走査信号がハイレベルになった時点で、(i)第k行の画素部70に対する書込み(ここでは、負極性書込)が行われると同時に、容量線SCk−1と退避用容量配線131とが電気的に相互に接続される。このため、容量線SCk−1の電位は、中間電位となる。つまり、容量線SCk−1の電位は、第2電圧VSCLの電位から中間電位へと遷移する。その後、走査線Yk+1の走査信号がハイレベルになった時点(言い換えれば、走査線Ykの走査信号がローレベルになった時点)で、(i)容量線SCk−1が退避用容量配線131から電気的に切り離され、(ii)第k+1行の画素部70に対する書込み(ここでは、正極性書込)が行われ、(iii)容量線SCkと退避用容量配線131とが電気的に相互に接続される。このため、容量線SCk−1の電位は第1電圧VSCHとなり、且つ容量線SCkの電位は中間電位となる。つまり、容量線SCk−1の電位は、中間電位から第1電圧VSCHへと遷移し、容量線SCkの電位は、第1電圧VSCHの電位から中間電位へと遷移する。その後、走査線Yk+1の走査信号がローレベルになった時点で、容量線SCkが退避用容量配線131から電気的に切り離されることで、容量線SCkの電位が中間電位から第2電圧VSCLの電位に遷移する。
このように、本実施形態によれば、容量線SC1からSCnの電位(言い換えれば、蓄積容量119の他端の電位)を第1電圧VSCHから第2電圧VSCLへと又は第2電圧VSCLから第1電圧VSCHへと反転させるために、中間電位と第1電圧VSCHの電位との電位差又は中間電位と第2電圧VSCLの電位との電位差を与えることができる程度の相対的に小さな電力を消費すれば足りる。言い換えれば、第1電圧VSCHの電位と第2電圧VSCLの電位との電位差又は第2電圧VSCLの電位と第1電圧VSCHの電位との電位差を与える程度に相対的に大きな電力を消費する必要はない。このため、本実施形態によれば、第1電圧VSCHの電位と第2電圧VSCLの電位との電位差又は第2電圧VSCLの電位と第1電圧VSCHの電位との電位差をVSCHライン及びVSCLラインのみから与える必要がある構成(つまり、容量線SCkと退避用容量素子130とを短絡しない構成)と比較して、容量線SC1からSCnに電位を書き込む動作に必要な消費電力の削減(例えば、概ね半分程度の削減)を図ることができる。
加えて、本実施形態では、データ線X1からXmに供給される画像信号の電圧の極性に応じて容量線SC1からSCnの電位を高位側(例えば、第1電圧VSCH)又は低位側(例えば、第2電圧VSCL)にシフトさせている。これにより、蓄積容量119の画素電極9a側の端部の電位が持ち上げられる又は持ち下げられると同時に、持ち上げられた又は持ち下げられた分の電荷が液晶素子118に分配される。その結果、液晶素子118には、データ線X1からXmに供給される画像信号の電圧以上の電圧実効値が印加されることになる。つまり、最終的に画素電極9aを介して液晶素子118に印加される電圧と比較して、データ線X1からXmに供給される画像信号の電圧の振幅を小さくすることができる。このため、低消費電力化を図ることができる。
(4)変形例
続いて、図9及び図10を参照して、本実施形態に係る液晶装置100が備える容量線駆動回路の変形例(容量線駆動回路120)について説明する。ここに、図9は、変形例に係る容量線駆動回路120が備えるラッチ回路121の構成を概念的に示すブロック図であり、図10は、変形例に係る容量線駆動回路120が備える短絡制御回路123の構成を概念的に示すブロック図である。尚、上述した容量線駆動回路110と同一の構成については、同一の参照符号を付して、その詳細な説明については省略する。
続いて、図9及び図10を参照して、本実施形態に係る液晶装置100が備える容量線駆動回路の変形例(容量線駆動回路120)について説明する。ここに、図9は、変形例に係る容量線駆動回路120が備えるラッチ回路121の構成を概念的に示すブロック図であり、図10は、変形例に係る容量線駆動回路120が備える短絡制御回路123の構成を概念的に示すブロック図である。尚、上述した容量線駆動回路110と同一の構成については、同一の参照符号を付して、その詳細な説明については省略する。
図9に示すように、変形例に係るラッチ回路121は、k行目の容量線SCkに対応して設けられたラッチ回路部121#kを含んでいる。尚、kは、1≦k≦nを満たす整数であり、典型的には偶数である。
ラッチ回路部121#kは、上述したラッチ回路部111#kが備える構成に加えて、NAND回路U18、NAND回路U19及びNAND回路U20を備えている。
NAND回路U18の出力は、ラッチU11及びNOR回路U13の夫々に入力される。NAND回路U18の2つの入力端子には、NAND回路U19の出力端子及びNAND回路U20の出力端子が、夫々電気的に接続されている。NAND回路U19の2つの入力端子には、スキャン方向制御信号CSVを反転した信号である信号XCSV及び走査線Yk−1に供給される走査信号が、夫々入力される。但し、k=2の場合には(つまり、ラッチ回路部121#1においては)、走査線Yk−2に供給される走査信号に代えて高電位電源VHHの出力が入力される。NAND回路U20の2つの入力端子には、走査線Yk+1に供給される走査信号及びスキャン方向制御信号CSVが、夫々入力される。但し、k=nの場合には(つまり、ラッチ回路部121#nにおいては)、走査線Yk+1に供給される走査信号に代えて高電位電源VHHの出力が入力される。
スキャン方向制御信号CSVは、スキャン方向が順方向である場合(具体的には、走査信号が、走査線Y1からYnに向かって順に供給される場合)にハイレベルの信号となり、スキャン方向が逆方向である場合(具体的には、走査信号が、走査線YnからY1に向かって順に供給される場合)にローレベルの信号となる。
スキャン方向が順方向である場合には、NAND回路U19の出力は、常にハイレベルとなり、且つNAND回路U20の出力は、走査線Yk+1に供給される走査信号を反転させた信号となる。その結果、NAND回路18の出力は、走査線Yk+1に供給される走査信号となる。
他方、スキャン方向が逆方向である場合には、NAND回路U19の出力は、走査線Yk−1に供給される走査信号を反転させた信号となり、且つNAND回路U20の出力は、常にハイレベルの信号となる。その結果、NAND回路18の出力は、走査線Yk−1に供給される走査信号となる。
変形例に係るラッチ回路121は、以上のような構成を有するため、スキャン方向に対して後段の行の走査信号を各ラッチ回路部121#kにおいて特定することができると共に、特定された走査信号がハイレベルになるタイミングで、極性信号POLを取り込むことができる。従って、スキャン方向が順方向であろうが或いは逆方向であろうが、上述した動作を好適に行うことができ、その結果、上述した各種効果を好適に享受することができる。
図10に示すように、変形例に係る短絡制御回路123は、k行目の容量線SCkに対応して設けられた短絡制御回路部123#kを含んでいる。尚、kは、1≦k≦nを満たす整数であり、典型的には偶数である。
短絡制御回路部123#kは、上述した短絡制御回路部113#kが備える構成に加えて、NAND回路U38、NAND回路U39及びNAND回路U40を備えている。
NAND回路U38の出力端子は、TFTU31の反転入力ゲート端子、TFTU32の反転入力ゲート端子及びTFTU33の非反転入力ゲート端子の夫々に電気的に接続されている。NAND回路U38の2つの入力端子には、NAND回路U39の出力端子及びNAND回路U40の出力端子が、夫々電気的に接続されている。NAND回路U39の2つの入力端子には、スキャン方向制御信号CSVを反転した信号である信号XCSV及び走査線Yk−1に供給される走査信号が、夫々入力される。NAND回路U40の2つの入力端子には、走査線Yk+1に供給される走査信号及びスキャン方向制御信号CSVが、夫々入力される。
スキャン方向が順方向である場合には、NAND回路U39の出力は、常にハイレベルとなり、且つNAND回路U40の出力は、走査線Yk+1に供給される走査信号を反転させた信号となる。その結果、NAND回路38の出力は、走査線Yk+1に供給される走査信号となる。
他方、スキャン方向が逆方向である場合には、NAND回路U39の出力は、走査線Yk−1に供給される走査信号を反転させた信号となり、且つNAND回路U40の出力は、常にハイレベルの信号となる。その結果、NAND回路38の出力は、走査線Yk−1に供給される走査信号となる。
変形例に係る短絡制御回路123は、以上のような構成を有するため、スキャン方向に対して後段の行の走査信号を各短絡制御回路部123#kにおいて特定することができると共に、特定された走査信号がハイレベルになるタイミングで、容量線SCkと退避用容量配線131とを短絡させることができる。従って、スキャン方向が順方向であろうが或いは逆方向であろうが、上述した動作を好適に行うことができ、その結果、上述した各種効果を好適に享受することができる。
(5)電子機器
続いて、図11及び図12を参照しながら、上述の液晶装置100を具備してなる電子機器の例を説明する。
続いて、図11及び図12を参照しながら、上述の液晶装置100を具備してなる電子機器の例を説明する。
図11は、上述した液晶装置100が適用されたモバイル型のパーソナルコンピュータの斜視図である。図11において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、上述した液晶装置100を含んでなる液晶表示ユニット1206とから構成されている。液晶表示ユニット1206は、液晶装置100の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
次に、上述した液晶装置100を携帯電話に適用した例について説明する。図12は、電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。図12において、携帯電話1300は、複数の操作ボタン1302とともに、半透過反射型の表示形式を採用し、且つ上述した液晶装置1と同様の構成を有する液晶装置1005を備えている。
これらの電子機器においても、上述した液晶装置100を含んでいるため、上述した各種効果を好適に享受することができる。
尚、図11及び図12を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又は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、タッチパネルを備えた直視型の表示装置や、液晶プロジェクタ等の投射型の表示装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう駆動装置、電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
1…液晶装置、11…共通電極、101…データ線駆動回路、104…走査線駆動回路、110…容量線駆動回路、111…ラッチ回路、112…電圧選択回路、113…短絡制御回路、130…退避用容量素子、Y1〜Yn…走査線、SC1〜SCn…容量線
Claims (8)
- 複数の画素電極と、夫々の一端が前記複数の画素電極のうちの対応する画素電極に電気的に接続される複数の蓄積容量素子と、前記複数の蓄積容量素子に対応して形成されると共に夫々が前記複数の蓄積容量素子のうちの対応する蓄積容量素子の他端に電気的に接続される複数の容量線と、前記複数の画素電極と対向電極との間に印加される電界に応じて駆動される電気光学物質とを備える電気光学装置を駆動する駆動装置であって、
前記複数の蓄積容量素子のうちの相隣接する2つの水平ラインに対応する蓄積容量素子の他端に、夫々、第1電圧及び該第1電圧とは異なる第2電圧が供給されるように、前記複数の蓄積容量素子の夫々の他端に前記第1電圧及び前記第2電圧を夫々供給する供給回路と、
所定期間毎に、前記複数の蓄積容量素子のうちの一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、前記第1電圧から前記第2電圧へと又は前記第2電圧から前記第1電圧へと切り替える切替動作を行うと共に、該切替動作を前記複数の蓄積容量素子に対して順に行う切替回路と、
前記切替回路により切り替えられる電圧が前記一の蓄積容量素子の他端に供給される前に、前記複数の容量線のうち少なくとも前記一の蓄積容量素子に対応する容量線の静電容量よりも大きな静電容量を有する退避用容量素子と前記一の蓄積容量素子の他端とを電気的に相互に接続する制御回路と
を備えることを特徴とする駆動装置。 - 前記制御回路は、前記一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧が前記第1電圧から前記第2電圧へと又は前記第2電圧から前記第1電圧へと切り替えられてから所定時間経過後に、前記一の蓄積容量素子の他端を前記退避用容量素子から電気的に切り離すことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記電気光学装置は、画像信号が供給されるデータ線と前記複数の画素電極との間の電気的な接続を制御するため走査信号が順に供給される走査線を備え、前記走査信号が1以上の水平ライン毎に供給されており、
前記制御回路は、前記一の蓄積容量素子が属する一の水平ラインの後段に位置する他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号に応じたタイミングで、前記一の蓄積容量素子の他端と前記退避用容量素子とを電気的に相互に接続することを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。 - 前記制御回路は、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が選択状態レベルとなっている間、前記一の蓄積容量素子の他端と前記退避用容量素子とを電気的に相互に接続することを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。
- 前記制御回路は、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が非選択状態レベルとなっている間、前記一の蓄積容量素子の他端を前記退避用容量素子から電気的に切り離すことを特徴とする請求項3又は4に記載の駆動装置。
- 前記切替回路は、(i)前記一の水平ラインに対応する前記走査線に前記選択状態レベルの前記走査信号が供給されている場合に前記データ線の電位が正極性書込に対応するものであったならば、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が非選択状態レベルに遷移した後に、前記一の蓄積容量素子の他端の電位を高位側にシフトさせる一方、(ii)前記一の水平ラインに対応する前記走査線に前記選択状態レベルの前記走査信号が供給されている場合に前記データ線の電位が負極性書込に対応するものであったならば、前記他の水平ラインに対応する前記走査線に供給される前記走査信号が非選択状態レベルに遷移した後に、前記一の蓄積容量素子の他端の電位を低位側にシフトさせるように、前記一の蓄積容量素子の他端に供給される電圧を、前記第1電圧から前記第2電圧へと又は前記第2電圧から前記第1電圧へと切り替える切替動作を行うことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の駆動装置を備え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備えることを特徴とする電子機器。
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JP2007322918A JP2009145641A (ja) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | 駆動装置、電気光学装置及び電子機器 |
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JP2007322918A Withdrawn JP2009145641A (ja) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | 駆動装置、電気光学装置及び電子機器 |
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JP2018532160A (ja) * | 2016-01-28 | 2018-11-01 | 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 | 画素駆動回路 |
-
2007
- 2007-12-14 JP JP2007322918A patent/JP2009145641A/ja not_active Withdrawn
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