JP2009192666A - 電気光学装置、駆動回路および電子機器 - Google Patents

電気光学装置、駆動回路および電子機器 Download PDF

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JP2009192666A JP2008031420A JP2008031420A JP2009192666A JP 2009192666 A JP2009192666 A JP 2009192666A JP 2008031420 A JP2008031420 A JP 2008031420A JP 2008031420 A JP2008031420 A JP 2008031420A JP 2009192666 A JP2009192666 A JP 2009192666A
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Abstract

【課題】容量線132の電圧を変化させる構成において表示むらを抑える。
【解決手段】容量線132は、1〜320行のそれぞれに対応して設けられ、容量線駆動
回路150は、1〜320行のそれぞれにおいてTFT151、152、153、154
、171の組を有する。各走査線は予備書込および本書込のために2回選択される。ここ
で、i行目の走査線112が選択されるとき、i行目のTFT151がオン、TFT15
2がオフし、当該走査線の選択が終了した後にTFT151をオフ、TFT152をオン
させてi行目の容量線132を電圧変化させる。i行目の走査線112が選択されるとき
、i行目のTFT171がオンしてi行目の容量線132は検出線に接続される。このと
き、容量信号出力回路は、検出線の電圧が目標信号の電圧となるように制御した容量信号
Vc1を第1給電線181に供給する。
【選択図】図3

Description

本発明は、液晶などの電気光学装置において容量線の電圧を変化させる場合に、横方向
に発生する表示むらを抑える技術に関する。
液晶などの電気光学装置では、走査線とデータ線との交差に対応して画素容量が設けら
れる。この画素容量を駆動するに際し、データ線に供給されるデータ信号の電圧振幅を狭
めるために、画素容量に並列して蓄積容量を設けるとともに、各行において蓄積容量を共
通接続した容量線を、走査線の選択に同期させて2値電圧で駆動することにより、データ
信号の電圧振幅を狭める技術が提案されている(特許文献1参照)。
特開2001−83943号公報参照
ところで、この技術では、画素容量への電圧書き込み時において、容量線の電圧が、ノ
イズ等の重畳によって所定の電圧から乖離してしまうと、当該容量線に対応した画素は、
目的とする階調とならなくなる。1行の容量線には多数の画素に対応しており、これらの
画素がすべて目標とする階調にならなくなるので、表示ムラが容量線・走査線の延在方向
である横方向に沿って現れることになる。
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1つは、容量線を2値
電圧で駆動する構成において、横方向に発生する表示むらを抑える技術を提供することに
ある。
上記目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置の駆動回路は、複数の走査線と
、複数のデータ線と、前記複数の走査線に対応して設けられた複数の容量線と、前記複数
の走査線と前記複数の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、前記走査線が選択されたときに前記一端と他端との間でオン状
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、
他端がコモン電極に接続された画素容量と、前記画素容量の一端と前記走査線に対応して
設けられた容量線との間に電気的に介挿された蓄積容量と、を含む画素と、を有する電気
光学装置の駆動回路であって、前記複数の走査線のうち、1行を予備書込のために、他の
1行を本書込のために、それぞれ選択するとともに、選択する2行の走査線を順番に移行
させる走査線駆動回路と、前記容量線の各々に対応して第1トランジスタ、第2トランジ
スタ、および検出トランジスタの組を有し、一の容量線に対応する前記第1トランジスタ
のソース電極は、第1給電線または第2給電線のいずれか一方に接続され、前記一の容量
線に対応する前記第2トランジスタのソース電極は、前記第1給電線または前記第2給電
線のいずれか他方に接続され、前記一の容量線に対応する前記第1トランジスタおよび前
記第2のトランジスタのドレイン電極同士が当該一の容量線に接続され、前記一の容量線
に対応する前記検出トランジスタは、そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線
に接続され、そのソース電極が当該一の容量線に接続され、そのドレイン電極が検出線に
接続され、前記一の容量線に対応する一の走査線が前記本書込のために選択される期間に
、前記第1または第2トランジスタのいずれか一方がオン状態になり、当該一の走査線に
おける本書込のための選択が終了した後に、前記第1トランジスタまたは前記第2トラン
ジスタのいずれか他方がオン状態になって、当該一の容量線を所定値だけ電圧変化させる
容量線駆動回路と、前記一の容量線に対応する一の走査線が選択されたときに、前記検出
線の信号により前記一の容量線が目標信号の電圧となるように当該一の容量線の電圧を制
御する容量信号出力回路と、本書込のために選択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、前記データ線を介して供給するデータ線駆動
回路と、を具備することを特徴とする。
この発明によれば、一の容量線は、自身に対応する走査線が終了すると、第1または第
2電圧の一方から他方へと電圧変化する。このときに、蓄積容量に蓄積された電荷が画素
容量に再配分されるので、画素容量に対して、データ信号に応じた値以上の電圧を保持さ
せることができる。
本発明において、前記容量線駆動回路は、前記容量線の各々に対応して、さらに第3お
よび第4トランジスタを有し、前記一の容量線に対応する前記第3トランジスタは、その
ゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線に接続され、そのソース電極が前記第2ト
ランジスタをオフさせる電圧が給電されるオフ電圧給電線に接続され、前記一の容量線に
対応する前記第4トランジスタは、そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線か
ら所定行離間した走査線に接続され、そのソース電極が前記第2トランジスタをオンさせ
る電圧が給電されるオン電圧給電線に接続され、前記一の容量線に対応する前記第3およ
び第4のトランジスタのドレイン電極同士が当該一の容量線に対応する第2トランジスタ
のゲート電極に接続された構成としても良い。
また、本発明において、一の容量線に対応する第1トランジスタのソース電極は、前記
第1給電線に接続され、前記一の容量線に対応する第2トランジスタのソース電極は、前
記第2給電線に接続され、前記容量信号出力回路は、前記一の容量線に対応する一の走査
線が選択されたときに、前記検出線の信号により前記一の容量線が目標信号の電圧となる
ように当該一の容量線の電圧を制御した容量信号を、前記第1給電線に供給する構成とし
ても良い。
この構成において、前記容量信号出力回路は、前記目標信号が非反転入力端に供給され
、出力端が前記第1給電線に接続されたオペアンプと、前記オペアンプの出力端と前記オ
ペアンプの反転入力端との間に電気的に介挿されるとともに、本書込のために走査線が選
択される期間のうち、時間的に前方の第1期間においてオンし、時間的に後方の第2期間
においてオフする第1スイッチと、前記検出線と前記オペアンプの反転入力端との間に電
気的に介挿され、前記第1期間においてオフし、前記第2期間においてオンする第2スイ
ッチと、を含む構成としても良い。この構成において第1期間では目標信号がバッファリ
ングされて第1給電線に供給される一方、第2期間では、検出線の電圧が目標信号となる
ように負帰還制御された容量信号が第1給電線に供給される。
本発明において、前記容量線駆動回路は、前記容量線の各々に対応した補助トランジス
タを有し、奇数行の容量線に対応する第1トランジスタのソース電極は、前記第1給電線
に接続され、前記奇数行の容量線に対応する第2トランジスタのソース電極は、前記第2
給電線に接続され、偶数行の容量線に対応する第1トランジスタのソース電極は、前記第
2給電線に接続され、前記偶数行の容量線に対応する第2トランジスタのソース電極は、
前記第1給電線に接続され、前記一の走査線が本書込のために選択される期間にオン状態
となる前記第1、第2トランジスタは、前記一の走査線の選択毎に交互に切り替えられ、
前記補助トランジスタは、そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線に接続され
、そのソース電極が第3給電線に接続され、そのドレイン電極が当該一の容量線に接続さ
れ、前記容量信号出力回路は、前記一の容量線に対応する一の走査線が選択されたときに
、前記検出線の信号により前記一の容量線が目標信号の電圧となるように制御した容量信
号を、前記第3給電線に供給する構成としても良い。さらに、前記容量線駆動回路は、前
記走査線の各々に対応した第5乃至第8トランジスタを有し、前記一の走査線に対応する
第5乃至第8トランジスタのゲート電極は、当該一の走査線に共通接続され、前記第5ト
ランジスタおよび第7トランジスタのソース電極は、論理レベルが一方である信号線に接
続され、前記第6トランジスタおよび第8トランジスタのソース電極は、前記論理レベル
の反転レベルである反転信号線に接続され、前記一の容量線に対応する前記第1トランジ
スタは、そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線よりも所定数だけ一方向に離
間した走査線に対応する前記第8トランジスタのドレイン電極、および、当該一の容量線
に対応する走査線よりも所定数だけ他方向に離間した走査線に対応する第5トランジスタ
のドレイン電極に接続され、前記一の容量線に対応する前記第2トランジスタは、そのゲ
ート電極が当該一の容量線に対応する走査線よりも所定数だけ一方向に離間した走査線に
対応する第7トランジスタのドレイン電極、および、当該一の容量線に対応する走査線よ
りも所定数だけ他方向に離間した走査線に対応する第6トランジスタのドレイン電極に接
続された構成としても良い。この構成によれば、走査線の選択方向が一方向および多方向
の双方向に対応することができる。
一方、前記容量線駆動回路は、前記走査線の各々に対応した第7および第8トランジス
タを有し、前記一の走査線に対応する第7および第8トランジスタのゲート電極は、当該
一の走査線に共通接続され、前記第7トランジスタのソース電極は、論理レベルが一方で
ある信号線に接続され、前記第8トランジスタのソース電極は、前記論理レベルの反転レ
ベルである反転信号線に接続され、前記一の容量線に対応する前記第1トランジスタのゲ
ート電極は、当該一の容量線に対応する走査線よりも所定数だけ一方向に離間した走査線
に対応する第8トランジスタのドレイン電極に接続され、前記一の容量線に対応する前記
第2トランジスタのゲート電極は、当該一の容量線に対応する走査線よりも所定数だけ一
方向に離間した走査線に対応する第7トランジスタのドレイン電極に接続された構成とし
ても良い。この構成によれば、走査線の選択方向が一方向のみとなるが、第5および第6
トランジスタが不要となるので、構成の簡略化を図ることができる。
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、さらに
は、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
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の周辺に、走査線駆動
回路140や、容量線駆動回路150、データ線駆動回路190などが配置するとともに
、制御回路20が、これらの各部をそれぞれ制御する構成となっている。
表示領域100は、画素110が配列する領域であり、本実施形態では、1行目から3
21行目までの計321行の走査線112が行(X)方向に延在するように設けられ、ま
た、240列のデータ線114が列(Y)方向に延在するように設けられている。そして
、図1において最も下の321行目を除いた1〜320行目の走査線112と1〜240
列目のデータ線114との交差に対応して、画素110がそれぞれ配列している。
したがって、本実施形態では、画素110が表示領域100において縦320行×横2
40列でマトリクス状に配列することになる。ただし、本発明をこの配列に限定する趣旨
ではない。
321行目の走査線112は、画素110に対応していないので、ダミー走査線として
機能する。このため、321行目の走査線112は、表示領域100の垂直走査(走査線
に順番に選択電圧を印加する動作)において、選択されても画素110に対する電圧書込
にはなんら寄与しない。
なお、図1において、321行目の走査線112は、説明のために表示領域100まで
延在されているが、延在されなくても良い。
また、1〜320行目の走査線112に対応して、それぞれ容量線132がX方向に延
在して設けられている。このため、本実施形態において、容量線132については、ダミ
ーとなる321行目の走査線112を除いた1〜320行目の走査線112に対応してそ
れぞれ設けられることになる。
ここで、画素110の詳細な構成について説明する。図2は、画素110の構成を示す
図であり、i行目及びこれに下方向で隣接する(i+1)行目と、j列目及びこれに右方
向で隣接する(j+1)列目との交差に対応する2×2の計4画素分の構成が示されてい
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
、1以上320以下の整数であり、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、1以上240以下の整数である。ここで、i、(i+1)に
ついては、画素110が配列する行を一般的に示す場合には、1以上320以下の整数で
あるが、走査線112の行を説明する場合には、ダミーである321行目を含める場合が
あるので1以上321以下の整数となる。
図2に示されるように、各画素110は、画素スイッチング素子として機能するnチャ
ネル型の薄膜トランジスタ(thin film transistor:以下単に「TFT」と略称する)1
16と、画素容量(液晶容量)120と、蓄積容量130とを有する。各画素110につ
いては互いに同一構成なので、i行j列に位置するもので代表して説明すると、当該i行
j列の画素110において、TFT116のゲート電極はi行目の走査線112に接続さ
れる一方、そのソース電極はj列目のデータ線114に接続され、そのドレイン電極は画
素容量120の一端たる画素電極118に接続されている。
また、画素容量120の他端はコモン電極108に接続されている。このコモン電極1
08は、図1に示されるように全ての画素110にわたって共通であり、コモン信号Vco
mが制御回路20から供給される。なお、本実施形態においてコモン信号Vcomは、時間的
に電圧LCcomで一定である。
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
の容量線132の電圧を示している。
表示領域100は、画素電極118が形成された素子基板とコモン電極108が形成さ
れた対向基板との一対の基板同士を、電極形成面が互いに対向するように一定の間隙を保
って貼り合わせるとともに、この間隙に液晶105を封止した構成となっている。このた
め、画素容量120は、画素電極118とコモン電極108とによって誘電体の一種であ
る液晶105を挟持したものとなり、画素電極118とコモン電極108との差電圧を保
持することになる。このような構成の画素容量120では、その透過光量が当該保持電圧
の実効値に応じて変化する。
なお、本実施形態では説明の便宜上、画素容量120において保持される電圧実効値が
ゼロに近ければ、光の透過率が最大となって白色表示になる一方、電圧実効値が大きくな
るにつれて透過する光量が減少して、ついには透過率が最小の黒色表示になるノーマリー
ホワイトモードとする。
また、i行j列の画素110における蓄積容量130は、一端が画素電極118(TF
T116のドレイン電極)に接続されるとともに、他端がi行目の容量線132に接続さ
れている。ここで、画素容量120および蓄積容量130における容量値を、それぞれC
pixおよびCsとする。
説明を再び図1に戻すと、制御回路20は、各種の制御信号を出力して電気光学装置1
0における各部の制御等をするとともに、目標信号Vc1refを出力するとともに、第2容
量信号Vc2を第2給電線182に供給し、さらにコモン信号Vcomをコモン電極108に
供給する。
なお、制御信号や目標信号Vc1ref、第2容量信号Vc2については後述する。
表示領域100の周辺には、上述したように、走査線駆動回路140や、容量線駆動回
路150、データ線駆動回路190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140は、制御回路20による制御にしたがって、1フレームの期間において、
走査信号Y1、Y2、Y3、…、Y320、Y321を、それぞれ1、2、3、…、32
0、321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、デューティ比50%のク
ロック信号Clyの半周期に相当するパルスを2発、Lレベルとなる期間を挟んだスタート
パルスDyを、当該クロック信号Clyの論理レベルが変化する毎に順次シフトして、走査
信号Y1、Y2、Y3、Y4、…、Y320、Y321として出力する。
このため、ある走査線への走査信号は、1フレームの期間において1回目のHレベルを
迎えると、クロック信号Clyの半周期の期間にわたってLレベルとなり、次に2回目のH
レベルを迎えることになる。
なお、ある走査線でみたとき、当該走査線への走査信号が1フレームにおいて、1回目
にHレベルとなる期間が予備書込のための期間であり、2回目にHレベルとなる期間が本
書込のための期間である。ここで、予備書込とは、本書込となる前に、予め当該本書込と
同極性の電圧を書き込んでおくことをいい、本書込とは、正極性または負極性であって階
調に応じた電圧を書き込むことをいう。
また、当該走査信号がLレベルとなる期間が非選択期間である。このため、1行の走査
線に対する本書込期間は、クロック信号Clyの半周期であり、これが、当該行に対する水
平走査期間(H)に相当する。
本実施形態において1フレームの期間には、本書込のために走査信号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
の垂直帰線期間が含まれる。
一方、走査信号においてHレベルは選択電圧Vddであり、Lレベルは非選択電圧Vssで
ある。
制御回路20が出力する制御信号等のうち、スタートパルスDy、クロック信号Cly以
外の信号について説明する。
まず、ラッチパルスLpは、図5に示されるように、クロック信号Clyの論理レベルが
変化するタイミングで出力される。上述したように、走査線駆動回路140は、スタート
パルスDyをクロック信号Clyにしたがって順次シフトすることによって、走査信号Y1
、Y2、Y3、Y4、…、Y320、Y321を出力するので、ラッチパルスLpの出力
タイミングは、いずれかの走査信号がHレベルとなるタイミングである。
次に、極性指定信号Polは、画素容量120における書込極性を指定する信号である。
本実施形態において、極性指定信号Polは、Hレベルとなったときに正極性書込を指定し
、Lレベルとなったときに負極性書込を指定する。
ここで、極性指定信号Polは、第1実施形態では、図5に示されるように、ある1フレ
ームの期間(「nフレーム」と表記)において、奇数(1、3、5、…、319)行の本
書込期間においてHレベルとなり、偶数(2、4、6、…、320)行の本書込期間にお
いてLレベルとなる。このため、画素への書込極性が走査線毎に反転する走査線反転(ラ
イン反転)方式となる。
なお、極性指示信号Polは、次の(n+1)フレームでは、奇数行の本書込期間におい
てLレベルとなり、偶数行の本書込期間においてHレベルとなるので、nフレームと比較
して各行について書込極性が反転する。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、本実施形態における書込極性については、画素容量120に対して電圧を保持さ
せる際に、コモン電極108に供給するコモン信号Vcomの電圧LCcomよりも画素電極1
18の電位を高位側とする場合を正極性といい、低位側とする場合を負極性という。
電圧については、特に説明のない限り、図示しない電源の接地電位を電圧ゼロの基準と
している。
信号Hfは、図5に示されるように水平走査期間(H)の2倍の期間毎に論理レベルが
反転する信号であって、奇数行と、この奇数に続く偶数行との本書込期間において同一論
理レベルとなる。詳細には、1、2、5、6、9、10、……、317、318行目の本
書込期間においてHレベルとなり、3、4、7、8、11、12、……、319、320
行目の本書込期間においてLレベルとなる。
また、期間指定信号Hsは、各水平走査期間(H)の前半期間においてHレベルとなり
、後半期間においてLレベルとなる信号である。
したがって、信号Hfおよび期間指定信号Hsは、いずれも極性指定信号Polによって指
定される書込極性とは無関係である。
続いて、目標信号Vc1refは、図5に示されるように、極性指定信号PolがHレベルで
あるとき(すなわち正極性書込が指定されるとき)電圧Vslとなり、極性指定信号Polが
Lレベルであるとき(すなわち負極性書込が指定されるとき)電圧Vshとなる。第2容量
信号Vc2は、電圧LCcomで一定であって、第2給電線182に供給される。
ここで、電圧Vsl、Vshは、(Vss≦)Vsl<(LCcom)<Vsh(≦Vdd)という関
係にあり、電圧Vslが、電圧Vshよりも相対的に低い電圧となっている。また、本実施形
態では、電圧Vslと電圧LCcomとの差、および、電圧LCcomと電圧Vshとの差をそれぞ
れΔVとしている。このため、低位側の電圧Vsl、高位側のVshとは、電圧LCco mを基
準にして対称の関係にある。
なお、制御回路20は、信号Voffをオフ電圧給電線161に、信号Vonをオン電圧給
電線162に、それぞれ供給する。ここで、信号Voff、Vonの波形については特に図示
しないが、信号Voffは論理レベルのLレベルで一定であって、後述するTFTのゲート
電極に印加されても当該TFTがオフとなる電圧である。また、信号Vonは論理レベルの
Hレベルで一定であり、TFTのゲート電極に印加されると、当該TFTがオンとなる電
圧である。
次に、容量線駆動回路150について図3を参照して説明する。図3は、容量線駆動回
路150の構成を示す図である。
この図に示されるように、容量線駆動回路150は、本実施形態では、1〜320行の
容量線の各々に対応して設けられたnチャネル型のTFT151〜154、171の組か
ら構成される。
各行の構成についてはTFT171のドレイン電極の接続先を除くと、互いに共通なの
で、i行目で代表して説明すると、当該i行目の容量線132に対応するTFT151(
第1トランジスタ)については、そのゲート電極が当該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181に接続され、また、当該i行目のTFT152(第
2トランジスタ)については、そのソース電極が第2給電線182に接続されている。そ
して、i行目のTFT151、152のドレイン電極同士がi行目の容量線132に共通
接続されている。
i行目のTFT153(第3トランジスタ)については、そのゲート電極が当該i行目
の走査線112に接続され、そのソース電極がオフ電圧給電線161に接続され、また、
i行目のTFT154(第4トランジスタ)については、そのゲート電極が当該(i+1
行目の走査線112に接続され、そのソース電極がオン電圧給電線162に接続されて、
当該TFT153、154のドレイン電極同士が、i行目のTFT152のゲート電極に
接続されている。
また、i行目のTFT171(検出トランジスタ)については、そのゲート電極が当該
i行目の走査線112に接続され、そのソース電極がi行目の容量線132に接続されて
いる。
なお、各行のTFT171のドレイン電極は、1、2、5、6、9、10、……、31
7、318行目については、検出線195aに接続され、3、4、7、8、11、12、
……、319、320行目については、検出線195bに接続されている。すなわち、T
FT171のドレイン電極は、検出線195a、195bのいずれかに2行毎に交互に接
続されている。
このような構成において、i行目の走査線112が選択されて、Hレベルとなると、当
該i行目のTFT151のゲート電極にはオン電圧が印加される一方、i行目のTFT1
53、154がそれぞれオン、オフして、i行目のTFT152のゲート電極にはオフ電
圧が印加されるので、当該TFT151、152がそれぞれオン、オフする。このため、
i行目の容量線132は第1給電線181に接続される。
次に、(i+1)行目の走査線112が選択されて、Hレベルとなると、i行目のTF
T151がオフする一方、i行目のTFT153、154がそれぞれオフ、オンして、i
行目のTFT152のゲート電極にはオン電圧が印加されるので、当該TFT151、1
52がそれぞれオフ、オンに切り替わる。このため、i行目の容量線132は第2給電線
182に接続される。
また、i行目の走査線112が選択されて、Hレベルとなると、当該i行目のTFT1
71がオンするので、i行目の容量線132における実際の電圧が、検出線195a、1
95bのうち、ドレイン電極が接続された方に現れる。
図1において、スイッチ40は、双投型であり、一方の端子が検出線195aに、他方
の端子が検出線195bに、それぞれ接続されている。また、共通端子は、検出線195
に接続されている。スイッチ40は、信号HfがHレベルであれば検出線195aを選択
し、信号HfがLレベルであれば検出線195bを選択して、それぞれ選択した検出線を
さらに検出線195に接続する。
次に、容量信号出力回路30について図4を参照して説明する。図4は、容量信号出力
回路30の構成を示す図である。
この図に示されるように、容量信号出力回路30は、オペアンプ300と、スイッチ3
11、312と、NOT回路315と、抵抗素子316とを有する。
オペアンプ300の出力端は、第1給電線181およびスイッチ311の一端に接続さ
れ、検出線195がスイッチ312の一端に接続されている。スイッチ311、312の
他端は、オペアンプ300の反転入力端(−)にそれぞれ共通接続されている。換言すれ
ば、スイッチ311(第1スイッチ)は、オペアンプ300の出力端(第1給電線181
)と反転入力端(−)との間に電気的に介挿され、スイッチ312(第2スイッチ)は、
検出線195と反転入力端(−)との間に電気的に介挿されている。
一方、オペアンプ300の非反転入力端(+)には、制御回路20からの目標信号Vc1
refが供給される。オペアンプ300の出力端と反転入力端(−)との間にはスイッチ3
11のほか、抵抗素子316が挿入されている。
スイッチ311、312は、制御回路20から供給される期間指定信号Hsの論理レベ
ルに応じて互いに排他的にオンオフする。詳細には、スイッチ311、312は、期間指
定信号HsがHレベルであれば、それぞれオン、オフし、期間指定信号HsがLレベルであ
れば、それぞれオフ、オンする。
上述したように期間指定信号Hsは、1行の走査線に選択電圧が印加される水平走査期
間Hのうち、前方の期間HaにおいてHレベルとなる。期間指定信号HsがHレベルとなる
と、スイッチ311、312がそれぞれオン、オフするので、オペアンプ300は、ボル
テージフォロワ回路となる。このため、期間Haにおいて容量信号出力回路30は、目標
信号Vc1refの電圧をそのままバッファリングして第1容量信号Vc1として、第1給電線
181に出力することになる。
次に、期間指定信号Hsは、水平走査期間Hのうち、後半の期間HbにおいてLレベルと
なる。期間指定信号HsがLレベルとなると、スイッチ311、312がそれぞれオフ、
オンして、検出線195の電圧がオペアンプ300の反転入力端(−)に帰還される。こ
のため、期間Hbにおいて、容量信号出力回路30は、検出線195の電圧が、言い換え
れば、当該容量線132の電圧が目標信号Vc 1refの電圧となるように制御した第1容量
信号Vc1を出力することになる。
詳細には、i行目の本書込期間では、i行目の走査線がHレベルとなるので、i行目の
TFT171がオンする。ここで、iが1、2、5、6、9、10、……、317、31
8であれば、当該i行目の容量線132が検出線195aに接続されるとともに、信号H
fがHレベルとなるので、スイッチ40によって検出線195aが検出線195に接続さ
れる。このため、当該i行目の本書込期間において、検出線195にはi行目の容量線1
32における実際の電圧が現れるので、容量信号出力回路30は、当該本書込期間のうち
、後半期間Hbにわたって、i行目の容量線132が目標信号Vc1refの電圧となるように
負帰還制御することになる。
一方、iが3、4、7、8、11、12、……、319、320であれば、当該i行目
の容量線132が検出線195bに接続されるとともに、信号HfがLレベルとなるので
、スイッチ40によって検出線195bが検出線195に接続される。このため、当該i
行目の本書込期間の後半期間Hbにわたって、容量信号出力回路30は、i行目の走査線
が選択される水平走査期間のうち、i行目の容量線132が目標信号Vc1refの電圧とな
るように負帰還制御することになる。
データ線駆動回路190は、原則として、走査線駆動回路140によって走査信号がH
レベルとなる走査線のうち、本書込期間となる走査線に位置する画素110に対して、階
調レベルに応じた電圧であって、かつ、極性指示信号Polで指定された極性に応じた電圧
(この電圧の詳細については後述する)のデータ信号をデータ線114に供給するもので
ある。
ただし、データ線駆動回路190は、例外として、1、2行目の走査線が本書込期間と
なる前であって、1、2行目の走査線の予備書込期間においては、事後の本書込期間にお
ける同一の階調レベルおよび同一極性の電圧信号を、データ信号としてデータ線114に
供給する。なお、1、2行目の走査線の予備書込期間においては、事後の本書込期間にお
ける他の階調レベルであって、同一極性の電圧信号をデータ信号としてデータ線114に
供給しても良い。
ここで、データ線駆動回路190は、縦320行×横240列の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、それぞれ対応する画素110の階調
レベル(明るさ)を指定する表示データDaが記憶される。各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によって変更後の表示デー
タDaが供給されて記憶領域の内容が書き換えられる。
データ線駆動回路190は、選択走査線に位置する画素110の表示データDaを記憶
領域から1行分読み出すとともに、当該読み出した表示データで指定された階調レベルお
よび指定された極性に応じた電圧のデータ信号に変換し、データ線114に供給する動作
を、選択走査線位置する1〜240列のそれぞれについて実行する。
なお、データ線駆動回路190は、ラッチパルスLpを1フレームの期間にわたってカ
ウントし続けることによって何行目の走査信号がHレベルとなるのか、および、ラッチパ
ルスLpの供給タイミングによってHレベルとなる期間の開始タイミングを知る。
次に、本実施形態に係る電気光学装置10の動作について説明する。
各フレームにおいて、走査線駆動回路140は、走査信号Y1、Y2を順番にHレベル
とした後、Y3およびY1の組、Y4およびY2の組、…、Y321およびY319の組
を順番に同時にHレベルとし、さらにY320、Y321を順番にHレベルとする。
このため、1、2、3、…、320行の順番で予備書込がそれぞれ実行されるとともに
、予備書込の後、水平走査期間(H)をおいて本書込が順番で実行される。
そこで、nフレームにおける1〜320行目の動作について、一般的なi行目に着目し
て、このi行目の画素への書込動作について説明する。なお便宜的にiを奇数とすると、
nフレームにおいて奇数i行目については予備書込期間および本書込期間において極性指
定信号がHレベルとなるので、いずれの期間においても正極性書込が指定される。
まず、i行目では予備書込が実行される。このため、走査信号YiがHレベルとなる。
走査信号YiがHレベルになると、i行目のTFT151、153および171がオンす
るので、i行目の容量線132が第1給電線181に接続される。このとき、第1給電線
181に供給される第1容量信号Vc1は、走査信号YiがHレベルとなる期間のうち前半
期間では目標信号Vc1refの電圧Vslをバッファリングした電圧であり、後半期間ではi
行目の容量線132が目標信号Vc1refの電圧Vslとなるように負帰還制御した電圧であ
るから、走査信号YiがHレベルとなる期間においてi行目の容量線132の電圧Ciは
電圧Vslになると考えて良い。
なお、走査信号YiがHレベルであると、i行1列〜i行240列の画素におけるTF
T116がオンする。ただし、i行目は予備書込であって、本書込は、2行上の(i−2
)行目で実行されるので、データ信号X1〜X240は、(i−2)行1列〜(i−2)
行240列の画素の階調レベルに応じた正極性の電圧となる。
次に、i行目の本書込の前に、一旦、走査信号YiがLレベルになるとともに、(i+
1)行目の予備書込のために走査信号Y(i+1)がHレベルとなる。走査信号YiがL
レベルになると、i行目のTFT151、153および171がオフし、走査信号Y(i
+1)がHレベルになると、i行目のTFT154がオンする。このため、i行目の容量
線132が第2給電線182に接続されて、電圧LCcomとなる。
なお、走査信号YiがLレベルであると、i行1列〜i行240列の画素におけるTF
T116がオフするので、電荷が再配分される。ただし、この直後に本書込がなされるの
で、i行目とは無関係な電圧の書き込みおよび再配分による影響は、無視している。
また、(i+1)行目の予備書込は、(i−1)行目の本書込と同時に実行されるが、
(i−1)行目の走査線の選択は、i行目の容量線になんら影響を与えない。
続いて、i行目では本書込が実行される。このため、走査信号YiがHレベルとなる。
走査信号YiがHレベルとなる期間においてi行目の容量線132の電圧Ciは、上述し
た予備書込と同様な理由から、電圧Vslになる。
一方、i行目の本書込期間において、データ信号X1〜X240は、i行1列〜i行2
40列の画素の階調レベルに応じた正極性の電圧となる。走査信号YiがHレベルになる
と、i行1列〜i行240列の画素におけるTFT116がオンする。このため、i行j
列の画素においては、正極性のデータ信号Xjが画素容量120の一端(画素電極118
)と蓄積容量130の一端とにそれぞれ印加される。コモン電極108は電圧LCcomで
あり、i行目の容量線132は電圧Vslであるので、このときのデータ信号Xjの電圧を
Vjとすれば、走査信号YiがHレベルとなる期間において、図6(a)に示されるよう
に、i行j列の画素容量120に電圧(Vj−LCcom)が充電され、蓄積容量130に
電圧(Vj−Vsl)が充電される。
なお、i行目の本書込は、(i+2)行目の予備書込と同時に実行される。(i+2)
行目の予備書込はi行目の本書込の影響を受けるが、その逆に、i行目の本書込は(i+
2)行目の予備書込の影響を受けない。
次に、i行目の本書込の後に、走査信号YiがLレベルになるとともに、(i+1)行
目の本書込のために走査信号Y(i+1)がHレベルとなる。走査信号YiがLレベルに
なると、i行目の容量線132の電圧Ciは、上述した予備書込と同様な理由から、電圧
Vslから電圧LCcomになって、電圧ΔVだけ上昇する。
このため、i行j列の画素では、図6(b)に示されるように、画素容量120と蓄積
容量130との直列接続において、画素容量120の他端(コモン電極)が電圧LCcom
に保たれたまま、蓄積容量130の他端が電圧Vslから電圧Vshに電圧ΔVだけ上昇する
ので、電荷の再配分により画素電極118の電圧も上昇する。
詳細には、当該直列の接続点である画素電極118の電圧は、
Vj+{Cs/(Cs+Cpix)}・ΔV
となり、走査信号YiがHレベルであったときのデータ信号の電圧Vjよりも、i行目
の容量線132の電圧変化分ΔVに、画素容量120および蓄積容量130の容量比{C
s/(Cs+Cpix)}を乗じた値だけ上昇することになる。
換言すれば、i行目の容量線132の電圧CiがΔVだけ上昇すると、画素電極118
の電圧は、走査信号YiがHレベルであったときに書き込まれたデータ信号の電圧Vjよ
りも、{Cs/(Cs+Cpix)}・ΔV(=ΔVpixとする)だけ上昇することになる。
なお、各部の寄生容量は無視している。
また、(i+1)行目の本書込は、(i+3)行目の予備書込と同時に実行されるが、
(i+3)行目の予備書込はi行目になんら影響を与えない。
そして、(i+2)行目の本書込のために、走査信号Y(i+2)がHレベルとなり、
走査信号Y(i+1)がLレベルになる。走査信号Y(i+1)がLレベルになると、i
行目のTFT154がオフする。このため、i行目のTFT152のゲート電極は、電気
的にどの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態となるが、寄生容量によって、
直前のオン電圧を保持するので、i行目のTFT152はオンを維持する。これにより、
i行目の容量線132は、第2給電線182に接続された状態を保つので、i行目の容量
線132の電圧Ciは、第2容量信号Vc2の電圧LCcomを維持することになる。
以後、本実施形態においてi行目の容量線132の電圧Ciは、再度、走査信号Yiが
Hレベルとなるまで、電圧LCcomに維持されるので、画素容量120によって保持され
る電圧は、電圧ΔVpixだけ上昇した画素電極118の電圧とコモン電極108の電圧L
Ccomとの差電圧ということになる。
ここで、データ線駆動回路190は、正極性の本書込が指定されたときのデータ信号X
jを、画素電極118が電圧ΔVpixだけ上昇することを見越した電圧とする。すなわち
、データ線駆動回路190は、データ信号Xjを、上昇後の画素電極118の電圧がコモ
ン電極108の電圧LCcomよりも高位であって両者の差電圧がi行j列の階調に応じた
値となるような電圧とする。
詳細には、図7に示されるように、電圧ΔVpixだけ上昇したときに、画素電極は、白
色wに相当する電圧Vw(+)から黒色bに相当する電圧Vb(+)までの範囲cであって、階調
が低く(暗く)なるにつれて電圧Vw(+)から高位側の電圧となるので、電圧ΔVpixだけ
上昇する前に画素電極に印加すべきデータ信号は、範囲cをΔVpixだけ下降させた範囲
dであって、低い階調を指定するにつれて高位側とした電圧となる。
このように、nフレームにおいて、i行目でみたときに、当該i行目の容量線132の
電圧Ciは、予備書込期間において電圧Vslとなり、予備書込期間の後であって本書込期
間の前において電圧LCcomとなり、本書込期間において再び電圧Vslとなり、本書込期
間の後において電圧LCcomを維持する。
次に、同じnフレームにおいて、i行目に続く(i+1)行目に着目して、この(i+
1)行目の画素への書込動作について説明する。便宜的にiを奇数としているから、(i
+1)は偶数となる。このため、nフレームにおいて偶数(i+1)行目については予備
書込期間および本書込期間において極性指定信号がLレベルとなるので、いずれの期間に
おいても負極性書込が指定されることになる。
したがって、(i+1)行目でみたときに、i行目から極性反転するので、当該(i+
1)行目の容量線132の電圧C(i+1)は、予備書込期間において電圧Vshとなり、
予備書込期間の後であって本書込期間の前において電圧LCcomとなり、本書込期間にお
いて電圧Vshとなり、本書込期間の後において電圧LCcomを維持する。
このうち、(i+1)行目の本書込期間および当該本書込期間の後の状態について説明
すると、まず、(i+1)行目の本書込期間において、データ信号X1〜X240は、(
i+1)行1列〜(i+1)行240列の画素の階調レベルに応じた負極性の電圧となる
。走査信号Y(i+1)がHレベルになると、(i+1)行1列〜(i+1)行240列
の画素におけるTFT116がオンする。このため、i行j列の画素においては、負極性
のデータ信号Xjが画素容量120の一端(画素電極118)と蓄積容量130の一端と
にそれぞれ印加される。コモン電極108は電圧LCcomであり、(i+1)行目の容量
線132は電圧Vshであるので、このときのデータ信号Xjの電圧をVjとすれば、走査
信号Y(i+1)がHレベルとなる期間においては、図6(c)に示されるように、i行
j列の画素容量120に電圧(LCcom−Vj)が充電され、蓄積容量130に電圧(Vs
h−Vj)が充電される。
次に、(i+1)行目の本書込期間の後において、(i+2)行目の走査信号がHレベ
ルになると、走査信号Y(i+1)がLレベルとなるから、(i+1)行目のTFT11
6がオフし、(i+1)行目の容量線132の電圧C(i+1)は、電圧Vshから電圧L
Ccomとなって、電圧ΔVだけ下降する。
このため、(i+1)行j列の画素では、図6(d)に示されるように、画素容量12
0と蓄積容量130との直列接続において、画素容量120の他端(コモン電極)が電圧
LCc omに保たれたまま、蓄積容量130の他端が電圧ΔVだけ下降するので、電荷の再
配分により画素電極118の電圧も下降する。
詳細には、当該直列の接続点である画素電極118の電圧は、
Vj−{Cs/(Cs+Cpix)}・ΔV
となり、走査信号Y(i+1)がHレベルであったときのデータ信号の電圧Vjよりも
、i行目の容量線132の電圧変化分ΔVに、画素容量120および蓄積容量130の容
量比{Cs/(Cs+Cpix)}を乗じた値だけ下降することになる。
換言すれば、(i+1)行目の容量線132の電圧C(i+1)がΔVだけ下降すると
、画素電極118の電圧は、走査信号Y(i+1)がHレベルであったときに書き込まれ
たデータ信号の電圧Vjよりも、ΔVpixだけ下降することになる。
以後、本実施形態において(i+1)行目の容量線132の電圧C(i+1)は、再度
、走査信号YiがHレベルとなるまで、電圧LCcomに維持されるので、画素容量120
によって保持される電圧は、電圧ΔVpixだけ下降した画素電極118の電圧とコモン電
極108の電圧LCcomとの差電圧ということになる。
ここで、データ線駆動回路190は、負極性書込が指定されたときのデータ信号Xjを
、画素電極118が電圧ΔVpixだけ下降することを見越した電圧とする。すなわち、デ
ータ線駆動回路190は、データ信号Xjを、下降後の画素電極118の電圧がコモン電
極108の電圧LCcomよりも高位であって両者の差電圧が(i+1)行j列の階調に応
じた値となるような電圧とする。詳細には、図7に示されるように、電圧ΔVpixだけ下
降したときに、画素電極は、白色wに相当する電圧Vw(-)から黒色bに相当する電圧Vb(
-)までの範囲eであって、階調が低く(暗く)なるにつれて電圧Vw(-)から低位側の電圧
となるので、電圧ΔVpixだけ下降する前に画素電極に印加すべきデータ信号は、範囲e
をΔVpixだけ上昇させた範囲fであって、低い階調を指定するにつれて低位側とした電
圧となる。
図8は、走査信号と容量線と画素電極との電圧関係を示す図であり、i行j列の画素電
極118の電圧をPix(i,j)で示し、i行(j+1)列の画素電極118の電圧をPix(
i+1,j)で示している。
この図に示されるように、i行目の容量線132の電圧Ciは、i行目に正極性書込が
指定されたときに、走査信号YiがHレベルとなる予備書込期間および本書込期間で電圧
Vslとなり、走査信号Y(i+1)がHレベルになると、電圧LCcomとなって電圧ΔV
だけ上昇する。
また、i行目の容量線132の電圧Ciは、i行目に負極性書込が指定されたときに、
走査信号YiがHレベルとなる予備書込期間および本書込期間で電圧Vshとなり、走査信
号Y(i+1)がHレベルになると、電圧ΔVだけ上昇する。
一方、i行j列の画素電極118の電圧Pix(i,j)は、電圧Ciが電圧ΔVだけ上昇し
たときに、走査信号YiがHレベルとなったときに書き込まれたデータ信号Xjが電圧Δ
Vpixだけ上昇したものとなり、電圧Ciが電圧ΔVだけ下降したときに、走査信号Yi
がHレベルとなったときに書き込まれたデータ信号Xjが電圧ΔVpixだけ下降したもの
となる。
ここで、正極性または負極性の一方の電圧を保持した状態において、正極性または負極
性の他方の電圧を1度に書き込む構成であると、一方から他方への電圧書き込みの際の差
が大きいことから、ノイズの発生源となりやすい。
これに対し、本実施形態では、予備書込によって本書込と同極性の電圧を予め書き込ん
でおき、本書込によって階調に応じた電圧を正確に書き込むので、本書込における電圧書
込量が少なくて済み、ノイズの大きさも減少する。このため、ノイズによる表示品位の低
下や、容量信号出力回路30による安定化能力も小さくて済む。
なお、i行目に正極性書込が指定されたときに(i+1)行目には負極性書込が指定さ
れるので、(i+1)行目の容量線132の電圧C(i+1)は、走査信号Y(i+1)
がHレベルとなる予備書込期間および本書込期間で電圧Vshとなり、走査信号Y(i+1
)がHレベルになると、電圧LCcomとなって電圧ΔVだけ下降する。また、i行目に負
極性書込が指定されたときに(i+1)行目には正極性書込が指定されるので、電圧C(
i+1)は、走査信号Y(i+1)がHレベルとなる予備書込期間および本書込期間で電
圧Vslとなり、走査信号Y(i+1)がHレベルになると、電圧LCcomとなって電圧Δ
Vだけ上昇する。
ここでは、i行目、および、これに続く(i+1)行目に着目して、その書き込み動作
について説明したが、このような予備書込、本書込、容量線の電圧シフトの各動作は、n
フレームにおいて、1、2、3、4、…、319、320行目の順番で実行される。
これにより、nフレームにおいて、奇数1、3、5、…、319行目の画素容量120
には、容量線132の電圧ΔVの上昇後に階調に応じた正極性電圧が保持される一方、偶
数2、4、6、…、320行目の画素容量120には、容量線132の電圧ΔVの下降後
に階調に応じた負極性電圧が保持されることになる。
次の(n+1)フレームでも同様な動作が繰り返されるが、各行の書込極性が反転され
るので、奇数行目の画素容量120には、容量線132の電圧ΔVの下降後に階調に応じ
た負極性電圧が保持される一方、偶数行目の画素容量120には、容量線132の電圧Δ
Vの上昇後に階調に応じた正極性電圧が保持されることになる。
画素容量120の交流駆動では、電圧LCcomに一定に保たれたコモン電極108に対
して、画素電極118に正極性および負極性の電圧を交互に印加するので、画素電極11
8の電圧は、ノーマリーホワイトモードであれば、図7に示されるように、負極性の黒色
に相当する電圧Vb(-)から正極性の黒色に相当する電圧Vb(+)までの範囲Pにわたる。
ここで、本実施形態では、画素電極を正極性の電圧範囲cとする場合には、データ線を
介して印加するデータ信号の電圧を容量線の電圧シフトにより電圧ΔVpixだけ上昇させ
る一方、画素電極を電圧範囲eとする場合には、データ信号の電圧を容量線の電圧シフト
により電圧ΔVpixだけ下降させるので、データ信号の電圧範囲は狭くて済む。
このため、本実施形態によれば、データ線駆動回路190を構成する素子の耐圧が低く
抑えられるだけでなく、データ線の寄生容量により無駄に消費される電力も少なくて済む
ことになる。
ところで、1〜320行の容量線のうち、例えばi行目の容量線132は、i行目の走
査信号YiがHレベルとなったときに、i行目のTFT151のオンによって第1給電線
181に接続され、走査信号YiがLレベルになるとともに走査信号Y(i+1)がHレ
ベルとなったときに、電圧ΔVの変化を与えるべく、第2給電線182に接続される。た
だし実際には、各行の容量線132には、様々な容量が寄生するとともに、TFT151
のオン抵抗によって、一種の積分回路が形成されるので、走査信号がHレベルとなったと
きの電圧Vslまたは電圧Vshへの変化は、理想的にパルス的ではなく、積分波形的となっ
て波形鈍りが生じる。
さらに、1〜320行目の容量線132は、それぞれ1〜240列目のデータ線114
と電気的な絶縁を保ちつつ交差するので、各列のデータ線114と容量を介して結合する
。このため、各行の容量線132は、データ線114の電圧変化の影響も受けることにも
なる。
TFT151のオン抵抗による波形鈍りや、データ線の電圧変化による影響によって、
i行目の容量線132は、特に本書込のために走査信号YiがHレベルとなる期間の終了
時までに電圧Vsl、Vshに収束していない事態が発生し得る。走査信号YiがHレベルと
なる期間の終了時までに、i行目の容量線132が電圧Vsl、Vshに収束していないと、
走査信号がLレベルとなったときに、正確に電圧ΔVだけ変化しないことになり、i行目
の画素容量120における電荷の再配分量が設計値からずれてしまうので、表示むらの原
因となる。この表示むらは、i行目の容量線の1列目から240列目まで一斉に、容量線
毎に発生するので、横方向に沿う形となる。
この横方向の表示むらの発生を抑えるために、本実施形態では、例えばi行目の容量線
132を、特にi行目の本書込期間において、i行目に対し正極性書込が指定されていれ
ば電圧Vslに、負極性書込が指定されていれば電圧Vshに、それぞれ負帰還制御する。こ
れにより、本実施形態によれば、i行目の容量線を、本書込期間の終了後に正確に電圧Δ
Vだけ変化するので、上記横方向の表示むらを抑えることが可能となる。
さらに、このような負帰還制御において、例えばi行目の容量線132は、走査信号Y
iがHレベルとなった直後では電圧LCcomに近いので、電圧Vslまたは電圧Vshとの差
が大きい。このため、走査信号YiがHレベルとなる期間の全域にわたってi行目の容量
線132(検出線195)が電圧Vslまたは電圧Vshとなるように負帰還制御する構成で
は、走査信号YiがHレベルとなった直後において、オペアンプ300で消費される電流
が大きくなったり、オペアンプ300が発振したりする可能性がある。しかしながら、本
実施形態では、走査信号YiがHレベルとなった直後の前半期間Haでは、負帰還制御で
はなく、単なるボルテージフォロワ回路として機能するので、そのような可能性は極めて
小さい。
<第1実施形態の応用・変形>
上述した第1実施形態では、i行目を本書込とするときに、それよりも2行下の(i+
2)行目を予備書込とする構成とした。このような構成とした理由は、走査線反転方式に
おいて、本書込をする行に対し2の倍数行だけ下の行が、本書込と同極性となるためであ
る。
したがって、i行目を本書込とするときに、例えば4行下の(i+4)行目を予備書込
とする構成としても良い。ただし、本書込の行と予備書込の行との間があくと、予備書込
による電圧を保持する期間、すなわち、その行で表示すべき内容とは無関係な電圧を保持
する期間が長くなる。
また一方で、走査線反転方式ではなく、1フレームにおいてすべての同極性とする面反
転方式とするならば、i行目を本書込とするときに、例えば直下の(i+1)行目を予備
書込とする構成としても良い。ただし、このように互いに隣接するi行目と(i+1)行
目とを選択する構成では、当該2行のTFT171が同時にオンする。図3に示した構成
では、例えば1、2行目が同時に選択されたときに、本書込である1行目の容量線の電圧
を検出することができなくなるので、同時に選択される2行に対応する検出線を分離する
とともに、分離した2行の検出線のうち、本書込となる容量線に接続された検出線をスイ
ッチ40で選択する必要がある。
逆にいえば、第1実施形態のようにi行目と(i+2)行目とを同時に選択する構成に
おいて、TFT171のドレイン電極を2行毎に検出線195a、195bの交互に接続
した理由は、このように2行毎の交互接続によって、同時に選択される2行に対応する検
出線を分離できるとともに、分離した2つの検出線のうち、本書込となる容量線に接続さ
れた検出線をスイッチ40で選択することができるためである。
また、第1実施形態では、i行目のTFT154のゲート電極を1行下の(i+1)行
目の走査線に接続して、(i+1)行目の走査線が選択されたときに、i行目のTFT1
52、154をオンさせて、i行目の容量線を第2給電線182に接続して電圧ΔVだけ
変化させる構成としたが、i行目のTFT154のゲート電極については、(i+1)行
目のみならず、(i+2)行目以降の走査線112に接続する構成でも良い。
上述した第1実施形態では、水平走査期間の前半期間Haにおいて目標信号Vc1refを、
正極性書込が指定されていれば電圧Vslとし、負極性書込が指定されていれば電圧Vshと
して、収束させる電圧と同一としたが、上記波形鈍りや、データ線の電圧変化等にによる
影響を考慮して、変化方向に過剰に振った電圧としても良い。すなわち、水平走査期間の
前半期間Haにおいて目標信号Vc1refを、正極性書込が指定されていれば電圧(Vsl−V
a)とし、負極性書込が指定されていれば電圧(Vsh+Va)として、電圧LCcomから電
圧Vsl、Vshへの変化方向に電圧Vaだけ過剰に振った電圧としても良い。このように目
標信号Vc1refを、変化方向に過剰に振った電圧に設定すると、水平走査期間の前半期間
Haにおいて、より迅速に容量線を電圧Vsl、Vshに近づけることができる。なお、目標
信号Vc1refを、変化方向に過剰に振った電圧に設定したときであったも、後半期間Hbに
おいては負帰還制御して正確に電圧Vsl、Vshに追い込む構成が望ましい。
<第2実施形態>
上述した第1実施形態では、走査線を上から下方向に向かって順番に選択したが、表示
領域100が回動可能な構成である場合には、走査線の選択方向を下方向のみならず、上
方向にも対応可能とした、いわゆる双方向に対応する必要がある。
そこで、双方向の選択に対応した第2実施形態に係る電気光学装置について説明する。
図9は、第2実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
第2実施形態に係る電気光学装置は、主に次の点において図1に示した第1実施形態と
相違する。すなわち、第1に、画素110の配列に対応した1〜320行目の走査線11
2のほかに、上および下にそれぞれ3行目のダミー走査線が設けられている点、第2に、
極性指定信号Polおよびそれを論理反転した信号/Polが容量線駆動回路150に供給さ
れる点、第3に、制御回路20が信号Voff、Vonを給電しないとともに、目標信号Vc3r
efを出力する点、第1容量信号Vc1、第2容量信号Vc2の電圧・波形が異なる点、第4に
、容量信号出力回路30の代わりに容量信号出力回路32が設けられている点、および、
第5に、容量線駆動回路150の構成が変更された点、などである。
このため、第2実施形態については、これらの相違点を中心に説明することにする。
まず、第1の点について説明すると、第2実施形態では、1〜320行目の上および下
に、それぞれ3行のダミーの走査線112が設けられている。ここで、説明の便宜上、上
3行のダミーの走査線112を、上から順に(−2)行目、(−1)行目、0行目と称し
、下3行のダミーの走査線112を、上から順に321行目、322行目、323行目と
称することにする。
なお、第2実施形態にかかる走査線駆動回路140は、下方向の選択の場合には、図1
1に示されるように、走査信号Y(−2)、Y(−1)を順番にHレベルとした後、Y0
およびY(−2)の組、Y1およびY(−1)の組、Y2およびY0の組、…、Y323
およびY321の組を順番に同時にHレベルとし、さらにY322、Y323を順番にH
レベルとする。
このため、各行において、1、2、3、…、320行の順番で予備書込がそれぞれ実行
されるとともに、予備書込の後、水平走査期間(H)をおいて本書込が同じ順番でそれぞ
れ実行される点は、第1実施形態と同様である。
一方、走査線駆動回路140は、上方向の選択の場合には、図12に示されるように、
走査信号Y323、Y322を順番にHレベルとした後、Y321およびY323の組、
Y320よびY322の組、…、Y(−2)およびY0の組を順番に同時にHレベルとし
、さらにY(−1)、Y(−2)を順番にHレベルとする。このため、320、319、
318、…、1行の順番で予備書込がそれぞれ実行されるとともに、予備書込の後、水平
走査期間(H)をおいて本書込が同じ順番で実行される。
次に、第2の点について説明すると、第2実施形態では、極性指定信号Polの意味およ
び波形が第1実施形態と相違する。詳細には、第2実施形態において極性指定信号Polは
、Hレベルとなったときに、奇数(1、3、5、…、319)行の画素に対して正極性書
込を指定し、偶数(2、4、6、…、320)行の画素に対して負極性書込を指定する一
方、Lレベルとなったときに、奇数行の画素に対して負極性書込を指定し、偶数行の画素
に対して正極性書込を指定する信号である。第2実施形態において極性指定信号Polは、
図11に示されるように、nフレームにわたってHレベルとなるので、画素への書込極性
が、第1実施形態と同様に走査線毎に反転する走査線反転方式となる。なお、極性指示信
号Polは、次の(n+1)フレームでは、Lレベルとなって、nフレームと比較して各行
について書込極性が反転する。
また、極性指定信号Polは、NOT回路50によって論理反転された信号/Polととも
に、容量線駆動回路150に供給される。
第3の点について説明する。第1容量信号Vc1が第1給電線181に、第2容量信号V
c2が第2給電線182に、それぞれ供給される点は、第1実施形態と同様であるが、第1
容量信号Vc1は、容量制御回路によって制御された信号ではなく、また、制御回路20か
ら出力される。さらに、第2実施形態では、第1容量信号Vc1および第2容量信号Vc2の
電圧が第1実施形態と比べると異なっている。詳細には、図11に示されるように、第1
容量信号Vc1は低位側の電圧Vslで一定である。第2容量信号Vc2は高位側の電圧Vshで
一定である。ただし、第2実施形態では、電圧Vshと電圧Vslとの差がΔVとなるように
設定されているので、第1実施形態と比較すると、その差は半分である。
なお、第2実施形態では、電圧Vshと電圧Vslとの中心を電圧LCcomとしているが、
中心としなくても良い。また、目標信号Vc3refは、同図に示されるように、正極性書
込が指定される水平走査期間(H)にわたって電圧Vslとなり、負極性書込が指定される
水平走査期間(H)にわたって電圧Vshとなる信号である。
第4の点について説明する。容量信号出力回路32は、図4の括弧書で示したように、
オペアンプ30の非反転入力端(+)に目標信号Vc3refが供給されるとともに、オペア
ンプ30の出力端が第3給電線183に接続された点を除くと、容量信号出力回路30と
同様である。
なお、第2実施形態においてオペアンプ30が第3給電線183に供給する信号を第3
容量信号Vc3とする。
続いて、第5の点について説明する。図10は、第2実施形態にかかる容量線駆動回路
150の構成のうち、(i−4)行目から(i+5)行目までを示す図である。
この図に示されるように、第2実施形態にかかる容量線駆動回路150は、各行に対応
して設けられたnチャネル型のTFT151、152、157、171、163〜166
の組から構成される。ただし、図10では示していないが、ダミーとなる(−2)行目、
(−1)行目、0行目、321行目、322行目および323行目については、TFT1
51、152、157、171が設けられず、TFT163〜166のみが設けられる。
なお、ここでは、説明便宜のため、iを奇数(1、3、5、…、319)とし、(i+
1)をiに続く偶数(2、4、6、…、320)とする。
まず、奇数i行目の容量線132に対応するTFT151、152について説明すると
、当該TFT151のソース電極は、第1給電線181に接続され、また、TFT152
のソース電極は、第2給電線182に接続されている。そして、TFT151、152の
ドレイン電極同士が対応するi行目の容量線132に共通接続されている。
一方、偶数(i+1)行目の容量線132に対応するTFT151、152については
、ソース電極の接続先が奇数行と反対になっており、TFT151のソース電極が第2給
電線182に接続され、TFT152のソース電極が第1給電線181に接続されている
。なお、偶数(i+1)行目のTFT151、152のドレイン電極同士が、対応する(
i+1)行目の容量線132に共通接続されている点は、奇数行目と同様である。
次に、各行のTFT163〜166について説明する。同一行に属するTFT163〜
166のゲート電極は、当該行の走査線112に共通接続されている。ここで、ある行の
TFT163(第5トランジスタ)のソース電極は、極性指定信号Polが供給される信号
線に接続され、当該行のTFT164(第6トランジスタ)のソース電極は、極性指定信
号PolをNOT回路50によって論理反転した信号/Polが供給される信号線に接続され
ている。また、当該行のTFT165(第7トランジスタ)のソース電極は、極性指定信
号Polが供給される信号線に接続され、当該行のTFT166(第8トランジスタ)のソ
ース電極は、信号/Polが供給される信号線に接続されている。
TFT163〜166のドレイン電極は、TFT151、152のゲート電極に、次の
ような関係で接続されている。すなわち、第2実施形態では、ある行のTFT163のド
レイン電極と、当該行よりも6行下のTFT166のドレイン電極とは、当該行よりも3
行下のTFT151のゲート電極に接続され、また、ある行のTFT164のドレイン電
極と、当該行よりも6行下のTFT165のドレイン電極とは、当該行よりも3行下のT
FT152のゲート電極に接続されている。
基準をi行目に移して換言すると、当該i行におけるTFT151のゲート電極は、当
該i行よりも3行上のTFT163のドレイン電極およびi行よりも3行下のTFT16
6のドレイン電極に接続され、i行におけるTFT152のゲート電極は、当該i行より
も3行上のTFT164のドレイン電極およびi行よりも3行下のTFT165のドレイ
ン電極に接続されていることになる。
なお、(−2)、(−1)、0、1、2行目については、いずれも3行上にダミーでな
い有効な行の走査線が存在しないので、これらの行において、TFT165、166は実
際には不要である。反対に、319、320、321、322、323行目については、
それぞれ3行下に有効な行の走査線が存在しないので、これらの行については、TFT1
63、164は実際には不要である。ただし、これらの実際には不要であるTFTは、回
路の対称性を確保するために設けても良い。
1〜320行目に対応してそれぞれ設けられるTFT157(補助トランジスタ)につ
いては、ゲート電極が、対応する走査線112に接続され、ソース電極が第3給電線18
3に接続され、ドレイン電極が、対応する容量線132に接続されている。
また、1〜320行目に対応してそれぞれ設けられるTFT171(検出トランジスタ
)については、ゲート電極が、対応する走査線112に接続され、ソース電極が対応する
容量線132に接続されている。TFT171のドレイン電極は、図3に示した構成と同
様に、1、2、5、6、9、10、……、317、318行目については、検出線195
aに接続され、3、4、7、8、11、12、……、319、320行目については、検
出線195bに接続されている。
このような構成における動作について説明する。
奇数i行目を基準とした下方向選択の場合について説明する。nフレームにおいて、容
量線駆動回路150では、基準とするi行目よりも3行上の(i−3)行目の走査線が予
備書込のために選択されたときに、(i−3)行目のTFT163、164のオンによっ
てi行目のTFT151がオンし、同じi行目のTFT152がオフするので、i行目の
容量線132が第1給電線181に接続される。このため、i行目の容量線132は、電
圧Vslである。なお、(i−3)行目の走査線が予備書込のために選択されたときに、同
時に(i−5)行目の走査線が本書込のために選択されるが、i行目の容量線に影響を与
えることはない。
次に、(i−2)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、(i−3)行目の
TFT163、164がオフして、i行目のTFT151、152のゲート電極がハイ・
インピーダンス状態となるが、寄生容量によって直前状態に保持されるので、i行目にお
いてTFT151、152のオン、オフ状態は維持される。このため、i行目の容量線1
32は電圧Vslである。なお、(i−2)行目の走査線が予備書込のために選択されたと
きに、同時に(i−4)行目の走査線が本書込のために選択されるが、i行目の容量線に
影響を与えることはない。
1行上の(i−1)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、同時に(i−3
)行目の走査線が本予備書込のために選択される。このため、再び(i−3)行目のTF
T163、164がオンするが、i行目においてTFT151、152のオン、オフ状態
に変更はないので、i行目の容量線は電圧Vslである。
続いて、i行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、i行目のTFT157が
オンする。また、(i−3)行目のTFT163、164がオフして、i行目のTFT1
51、152のゲート電極が再びハイ・インピーダンス状態となるが、直前状態に保持さ
れるので、TFT151、152のオン、オフ状態は維持される。
このため、i行目の容量線132が第1給電線181のみならず、第3給電線183に
も接続される。ただし、nフレームにおいてi行目が選択されたときに、目標信号Vc3re
fは、第1給電線181に供給される電圧と同じ電圧Vslであり、第3給電線183に供
給される第3容量信号Vc3は、i行目の容量線132が電圧Vslとなるように制御した電
圧である。したがって、i行目の容量線132は、第1給電線181および第3給電線1
83の双方に接続されても、電圧Vslである、と考えて良い。
なお、i行目の走査線が予備書込のために選択されたときに、同時に(i−2)行目の
走査線が本書込のために選択されるが、i行目の容量線に影響を与えることはない。
次に、(i+1)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、同時に(i−1)
行目の走査線が本書込のために選択される。ただし、i行目において、TFT157がオ
フし、TFT151、152のオン、オフ状態が維持されるので、i行目の容量線は依然
として電圧Vslである。
続いて、(i+2)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、同時にi行目の
走査線が本書込のために選択される。このため、再びi行目のTFT157がオンする。
また、i行目においてTFT151、152のオン、オフ状態は維持される。このため、
i行目の容量線132は、第1給電線181および第3給電線183に接続されるので、
電圧Vslとして考えて良い。
そして、i行目よりも3行下の(i+3)行目の走査線が予備書込のために選択された
ときに、当該(i+3)行目のTFT165、165がオンするので、i行目のTFT1
51がオフに、同じi行目のTFT152がオンに切り替わる。このため、i行目の容量
線132は、第2給電線182に接続される結果、電圧Vslから電圧Vshに変化して、電
圧ΔVだけ上昇する。なお、(i+3)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき
に、同時に(i+1)行目の走査線が本書込のために選択されるが、i行目の容量線に影
響を与えることはない。
次に、(i+4)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、(i+3)行目の
TFT165、166がオフして、i行目のTFT151、152のゲート電極がハイ・
インピーダンス状態となるが、直前状態に保持されるので、i行目においてTFT151
、152がオフ、オンに切り替わった状態は維持される。このため、i行目の容量線13
2は電圧Vshである。なお、(i+4)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき
に、同時に(i+2)行目の走査線が本書込のために選択されるが、i行目の容量線に影
響を与えることはない。
(i+5)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、同時に(i+3)行目の
走査線が本予備書込のために選択されるので、再び(i+3)行目のTFT165、16
6がオンするが、i行目においてTFT151、152のオフ、オン状態に変更はないの
で、i行目の容量線は電圧Vshである。
そして、(i+6)行目の走査線が予備書込のために選択されたとき、(i+3)行目
のTFT165、166が再びオフして、i行目のTFT151、152のゲート電極が
ハイ・インピーダンス状態となるが、直前状態に保持されるので、i行目においてTFT
151、152のオフ、オン状態は維持される。
このため、i行目の容量線は、以降次の(n+1)フレームにおいて(i−3)行目の
走査線が再び選択されるまで、電圧Vshを維持する。もっとも(n+1)フレームにおい
ては、極性指定信号Pol(信号/Pol)が反転するので、(n+1)フレームにおいて(
i−3)行目の走査線が選択されたときであっても、i行目の容量線は電圧Vshを選択す
る。したがって、正確にいえば、i行目の容量線は、次の(n+1)フレームにおいて(
i+3)行目の走査線が予備書込のために選択されるまで、すなわち、i行目の走査線が
本書込のために選択されるまで、電圧Vshを維持することになる。
なお、ここではnフレームにおける奇数i行目の動作について説明したが、偶数(i+
1)行目においては、TFT151、152のソース電極の接続先が奇数i行目と反対に
なっている。このため、偶数(i+1)行目の容量線は、当該(i+1)行目よりも3行
下の(i+4)行目の走査線が予備書込のために選択されたときに、電圧Vshから電圧V
slに変化して、電圧ΔVだけ下降することになる。
また、次の(n+1)フレームでは、極性指定信号Pol(信号/Pol)が反転するので
、奇数i行目の容量線においては、(i+3)行目の走査線が予備書込のために選択され
るときに、電圧Vshから電圧Vslに変化して電圧ΔVだけ下降し、偶数(i+1)行目の
容量線においては、(i+4)行目の走査線が予備書込のために選択されるときに、電圧
Vslから電圧Vshに変化して電圧ΔVだけ上昇することになる。
さらに、ここでは下方向選択の場合について説明したが、回路の対称性から明らかのよ
うに上方向選択の場合でも同様となる。
したがって、第2実施形態では、本書込の後に容量線が電圧ΔVだけ変化する点におい
て同等であるので、第1実施形態と同様な効果を、双方向に対応可能とした上で奏するこ
とが可能となる。
なお、図12は、第2実施形態において下方向選択のとき、走査信号と容量線と画素電
極との電圧関係を示す図である。
第1実施形態における図8と比較すると判るように、第2実施形態では予備書込の際に
容量線の電圧が変化しないので、予備書込直後の電圧変化によって瞬間的に無関係な表示
がなされるのを防止することができる。
ところで、第2実施形態において各行のTFT151、152は、1フレームに相当す
る期間毎に交代でオンし続けるので、動作期間のうち、オンとなる期間の比率が互いに5
0%となる。他のトランジスタ、例えばTFT163〜164がオンとなる期間は、1フ
レームに相当する期間のうち、予備書込と本書込のための選択期間に過ぎないから、TF
T151、152がオンとなる期間の比率は、他のトランジスタと比べると、圧倒的に高
い。
ここで、本願発明者らの研究によると、オンとなる期間の比率が高い状態でトランジス
タを駆動すると、当該トランジスタの特性が劣化する、具体的には、しきい値電圧の上昇
によりオン抵抗が徐々に高くなることが判っている。TFT151、152のオン抵抗が
高くなると、データ線等の電圧変化によってノイズ等が容量線に重畳されたときに、当該
容量線が電圧Vsl、Vshに戻るまで、それだけ時間が長くなることになる。このため、走
査線の選択によってデータ信号を画素電極118の一端および蓄積容量130の一端に書
き込む際に、ノイズ等の重畳によって当該走査線に対応する容量線が電圧Vsl、Vshに収
束せずに、ずれてしまう可能性がある。容量線が電圧Vsl、Vshからずれた状態で、デー
タ信号を書き込んでしまうと、書き込み後に当該容量線が電圧ΔVだけ正しく変化しない
ことになるので、再び上記表示むらを招くことになる。
第2実施形態では、1〜320行の各々にTFT157をそれぞれ設けて、走査線の選
択によってデータ信号を書き込むときにTFT157をオンさせて当該走査線に対応する
容量線に対して書込極性に応じた電圧Vslまたは電圧Vshを給電する。TFT157がオ
ンとなる期間は、他のトランジスタと同様に予備書込と本書込のための選択期間に過ぎな
いから、TFT151、152のようにオン抵抗が高くなることはない。
このため、本書込によってデータ信号を書き込むときにノイズ等が重畳されても、さら
に、TFT151、152のオン抵抗が高くなっていても、オン抵抗が高くなりにくいT
FT157を介して、当該走査線に対応する容量線に電圧Vsl、Vshを給電するので、書
き込み後に当該容量線が、電圧ΔVだけ正しく変化する。したがって、本実施形態によれ
ば、上記表示むらの発生を抑えることができるのである。
また、TFT151、152のオン抵抗が高くなっても良い、ということは、言い換え
れば、ある行のTFT151、152については、当該行の非選択期間において容量線1
32を電圧Vsl、Vshに維持するだけの機能を有していれば良い、ということである。こ
のため、本実施形態において、TFT151、152については、小さなトランジスタサ
イズで済ませることも可能となる。
<第2実施形態の応用・変形>
第2実施形態では、i行目のTFT151、152のゲート電極を、3行上の(i−3
)行目のTFT163、164のドレイン電極、および、3行下の(i+3)行目のTF
T165、165のドレイン電極に接続した構成としたが、このような構成とした理由に
ついて説明する。
まず一般的に、i行目のTFT151、152のゲート電極を、n行上の(i−n)行
目のTFT163、164のドレイン電極、および、n行下の(i+n)行目のTFT1
65、165のドレイン電極に接続する構成を想定する。このような構成において、i行
目の本書込が終了した後に、i行目から一定の行数nだけ離間した行の予備書込によって
、i行目からn行だけ離間した行のTFT163、164、または、TFT165、16
6がオンし、これによりi行目のTFT151、152のオンオフが切り替えられて、i
行目の容量線が電圧ΔVだけ変化することが条件となる。第2実施形態では走査線反転方
式としているので、i行目を本書込とするときに、それよりも2行手前の行、すなわち、
下方向選択であれば、2行した下の(i+2)行目が予備書込となり、上方向選択であれ
ば、2行した上の(i−2)行目を予備書込となるので、上記条件を満たすnの最低値は
「3」となる。このため、第2実施形態では、nを「3」とした構成を採用したのである

換言すれば、予備書込と本書込との離間行数に対して、上記条件を満たすnであれば、
良いわけである。
また、第2実施形態における容量線駆動回路150を単方向、例えば下方向選択に限定
するのであれば、図14に示される構成としても良い。この図に示される構成は、図10
の各行におけるTFT163、164を除去したものである。
この構成によれば、i行目の容量線132は、当該i行目が走査線が本書込ために選択
されるときに、当該i行目のTFT157がオンすることによって、第3給電線183に
よる電圧Vsl、Vshの一方で定まる。次に、当該i行目の走査線の選択が終了して、次の
(i+1)行目の走査線が本書込のために選択されるときに、同時に(i+3)行目の走
査線が予備書込のために選択されるので、(i+3)行目のTFT165、166のオン
によってTFT151、152のいずれ一方がオンし、他方がオフし、これによって、i
行目の容量線132は、電圧Vsl、Vshの一方から他方へと切り替わる。
したがって、この構成では、単方向に限定されるもののの、図10の構成を簡略化した
上で上記表示むらの発生を抑えることができるのである。
<第1および第2実施形態の関連事項>
また、実施形態では、1フレームにおいて画素への書込極性を走査線毎に反転させる走
査線反転方式としたので、TFT151、152のソース電極の接続先を奇数行と偶数行
とで入れ替えたが、例えば1フレームにわたって書込極性を揃えるフレーム反転方式とす
るのであれば、TFT151、152のソース電極の接続先を奇数行と偶数行とで入れ替
える必要がなくなる。
また、各実施形態では、画素容量120として画素電極118とコモン電極108とで
液晶105を挟持して、液晶にかかる電界方向を基板面垂直方向とした構成としたが、画
素電極、絶縁層およびコモン電極とを積層して、液晶にかかる電界方向を基板面水平方向
とした構成としても良い。
さらに、画素容量120はノーマリーホワイトモードとしたが、電圧無印加状態におい
て暗い状態となるノーマリーブラックモードとしても良い。また、画素容量120は透過
型に限られず、反射型であっても良いし、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。
くわえて、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、例えばGを、YG(黄緑)およびEG(エメラルドグリ
ーン)に分けて、これらの4色の画素で1ドットを構成して、広色帯化を図った構成とし
ても良い。
上述した説明では、書込極性の基準を、画素容量の他端であるコモン電極108の電圧
LCcomとしているが、これは、画素110におけるTFT116が理想的なスイッチと
して機能する場合であり、実際には、TFT116のゲート・ドレイン間の寄生容量に起
因して、オンからオフ状態が変化するときにドレイン電極(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呼ばれる)が発生する
。このプッシュダウンによる電位低下量は、TFT116のオン時に書き込む電圧が低く
なるにつれて、大きくなるので、負極性書込による画素容量120の電圧実効値が、正極
性書込による実効値よりも若干大きくなってしまう(TFT116がnチャネルの場合)
。このため、プッシュダウンの影響が相殺されるように、書込極性の基準電圧を、電圧L
Ccomよりも高位側にオフセットして設定するようにしても良い。
さらに、蓄積容量130は、直流的には絶縁されているので、電圧Vsl、Vshの差が上
述の関係となっていれば良いので、例えば電圧LCcomとの電位差は何ボルトであっても
構わない。
<電子機器>
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置10を表示装置として有する電子機器につ
いて説明する。図15は、いずれかの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を備えるものである
。なお、電気光学装置10のうち、表示領域100に相当する部分の構成要素については
外観としては現れない。
なお、電気光学装置10が適用される電子機器としては、図15に示される携帯電話の
他にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型(
またはモニタ直視型)のビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳
、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、フォトスト
レージビューワ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種
電子機器の表示装置として、上述した電気光学装置10が適用可能であることは言うまで
もない。
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図である。 同電気光学装置における画素の構成を示す図である。 同電気光学装置における容量線駆動回路の構成を示す図である。 同電気光学装置における容量信号出力回路の構成を示す図である。 同電気光学装置の動作を説明するための図である。 同電気光学装置の書き込み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電圧と画素電極の電圧との関係を示す図である。 同電気光学装置の動作を説明するための電圧波形図である。 本発明の第2実施形態に係る電気光学装置の構成を示す図である。 同電気光学装置における容量線駆動回路の構成を示す図である。 同電気光学装置の動作を説明するための図である。 同電気光学装置の動作を説明するための図である。 同電気光学装置の動作を説明するための電圧波形図である。 第2実施形態に係る容量線駆動回路の別構成を示す図である。 実施形態に係る電気光学装置を用いた携帯電話を示す図である。
符号の説明
10…電気光学装置、20…制御回路、30、32…容量線出力回路、40…スイッチ、
50…NOT回路、100…表示領域、108…コモン電極、110…画素、112…走
査線、114…データ線、116…TFT、120…画素容量、130…蓄積容量、13
2…容量線、140…走査線駆動回路、150…容量線駆動回路、151、152、16
3〜166、171…TFT、181…第1給電線、182…第2給電線、183、18
3a、183b…第3給電線、195…検出線、1200…携帯電話

Claims (9)

  1. 複数の走査線と、
    複数のデータ線と、
    前記複数の走査線に対応して設けられた複数の容量線と、
    前記複数の走査線と前記複数の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、前記走査線が選択されたときに前記一端と
    他端との間でオン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、他端がコモン電極に接続された画
    素容量と、
    前記画素容量の一端と前記走査線に対応して設けられた容量線との間に電気的に介挿さ
    れた蓄積容量と、
    を含む画素と、
    を有する電気光学装置の駆動回路であって、
    前記複数の走査線のうち、1行を予備書込のために、他の1行を本書込のために、それ
    ぞれ選択するとともに、選択する2行の走査線を順番に移行させる走査線駆動回路と、
    前記容量線の各々に対応して第1トランジスタ、第2トランジスタ、および検出トラン
    ジスタの組を有し、
    一の容量線に対応する前記第1トランジスタのソース電極は、第1給電線または第2給
    電線のいずれか一方に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第2トランジスタのソース電極は、前記第1給電線また
    は前記第2給電線のいずれか他方に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第1トランジスタおよび前記第2のトランジスタのドレ
    イン電極同士が当該一の容量線に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記検出トランジスタは、そのゲート電極が当該一の容量線
    に対応する走査線に接続され、そのソース電極が当該一の容量線に接続され、そのドレイ
    ン電極が検出線に接続され、
    前記一の容量線に対応する一の走査線が前記本書込のために選択される期間に、前記第
    1または第2トランジスタのいずれか一方がオン状態になり、
    当該一の走査線における本書込のための選択が終了した後に、前記第1トランジスタま
    たは前記第2トランジスタのいずれか他方がオン状態になって、当該一の容量線を所定値
    だけ電圧変化させる容量線駆動回路と、
    前記一の容量線に対応する一の走査線が選択されたときに、前記検出線の信号により前
    記一の容量線が目標信号の電圧となるように当該一の容量線の電圧を制御する容量信号出
    力回路と、
    本書込のために選択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、前記データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
    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. 前記容量線駆動回路は、
    前記容量線の各々に対応して、さらに第3トランジスタおよび第4トランジスタを有し

    前記一の容量線に対応する前記第3トランジスタは、
    そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線に接続され、そのソース電極が前記
    第2トランジスタをオフさせる電圧が給電されるオフ電圧給電線に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第4トランジスタは、
    そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線から所定行離間した走査線に接続さ
    れ、そのソース電極が前記第2トランジスタをオンさせる電圧が給電されるオン電圧給電
    線に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第3トランジスタおよび前記第4のトランジスタのドレ
    イン電極同士が当該一の容量線に対応する第2トランジスタのゲート電極に接続された
    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。
  3. 一の容量線に対応する第1トランジスタのソース電極は、前記第1給電線に接続され、
    前記一の容量線に対応する第2トランジスタのソース電極は、前記第2給電線に接続さ
    れ、
    前記容量信号出力回路は、
    前記一の容量線に対応する一の走査線が選択されたときに、前記検出線の信号により前
    記一の容量線が目標信号の電圧となるように当該一の容量線の電圧を制御した容量信号を
    、前記第1給電線に供給する
    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。
  4. 前記容量信号出力回路は、
    前記目標信号が非反転入力端に供給され、出力端が前記第1給電線に接続されたオペア
    ンプと、
    前記オペアンプの出力端と前記オペアンプの反転入力端との間に電気的に介挿されると
    ともに、本書込のために走査線が選択される期間のうち、時間的に前方の第1期間におい
    てオンし、時間的に後方の第2期間においてオフする第1スイッチと、
    前記検出線と前記オペアンプの反転入力端との間に電気的に介挿され、前記第1期間に
    おいてオフし、前記第2期間においてオンする第2スイッチと、
    を含む
    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。
  5. 前記容量線駆動回路は、前記容量線の各々に対応した補助トランジスタを有し、
    奇数行の容量線に対応する第1トランジスタのソース電極は、前記第1給電線に接続さ
    れ、前記奇数行の容量線に対応する第2トランジスタのソース電極は、前記第2給電線に
    接続され、
    偶数行の容量線に対応する第1トランジスタのソース電極は、前記第2給電線に接続さ
    れ、前記偶数行の容量線に対応する第2トランジスタのソース電極は、前記第1給電線に
    接続され、
    前記一の走査線が本書込のために選択される期間にオン状態となる前記第1、第2トラ
    ンジスタは、前記一の走査線の選択毎に交互に切り替えられ、
    前記補助トランジスタは、そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線に接続さ
    れ、そのソース電極が第3給電線に接続され、そのドレイン電極が当該一の容量線に接続
    され、
    前記容量信号出力回路は、
    前記一の容量線に対応する一の走査線が選択されたときに、前記検出線の信号により前
    記一の容量線が目標信号の電圧となるように制御した容量信号を、前記第3給電線に供給
    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. 前記容量線駆動回路は、
    前記走査線の各々に対応した第5乃至第8トランジスタを有し、
    前記一の走査線に対応する第5乃至第8トランジスタのゲート電極は、当該一の走査線
    に共通接続され、
    前記第5トランジスタおよび第7トランジスタのソース電極は、論理レベルが一方であ
    る信号線に接続され、
    前記第6トランジスタおよび第8トランジスタのソース電極は、前記論理レベルの反転
    レベルである反転信号線に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第1トランジスタは、
    そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線よりも所定数だけ一方向に離間した
    走査線に対応する前記第8トランジスタのドレイン電極、および、当該一の容量線に対応
    する走査線よりも所定数だけ他方向に離間した走査線に対応する第5トランジスタのドレ
    イン電極に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第2トランジスタは、
    そのゲート電極が当該一の容量線に対応する走査線よりも所定数だけ一方向に離間した
    走査線に対応する第7トランジスタのドレイン電極、および、当該一の容量線に対応する
    走査線よりも所定数だけ他方向に離間した走査線に対応する第6トランジスタのドレイン
    電極に接続された
    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。
  7. 前記容量線駆動回路は、
    前記走査線の各々に対応した第7および第8トランジスタを有し、
    前記一の走査線に対応する第7および第8トランジスタのゲート電極は、当該一の走査
    線に共通接続され、
    前記第7トランジスタのソース電極は、論理レベルが一方である信号線に接続され、
    前記第8トランジスタのソース電極は、前記論理レベルの反転レベルである反転信号線
    に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第1トランジスタのゲート電極は、当該一の容量線に対
    応する走査線よりも所定数だけ一方向に離間した走査線に対応する第8トランジスタのド
    レイン電極に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第2トランジスタのゲート電極は、当該一の容量線に対
    応する走査線よりも所定数だけ一方向に離間した走査線に対応する第7トランジスタのド
    レイン電極に接続された
    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。
  8. 複数の走査線と、
    複数のデータ線と、
    前記複数の走査線に対応して設けられた複数の容量線と、
    前記複数の走査線と前記複数の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、前記走査線が選択されたときに前記一端と
    他端との間でオン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、他端がコモン電極に接続された画
    素容量と、
    前記画素容量の一端と前記走査線に対応して設けられた容量線との間に電気的に介挿さ
    れた蓄積容量と、
    を含む画素と、
    前記複数の走査線のうち、1行を予備書込のために、他の1行を本書込のために、それ
    ぞれ選択するとともに、選択する2行の走査線を順番に移行させる走査線駆動回路と、
    前記容量線の各々に対応して第1トランジスタ、第2トランジスタ、および検出トラン
    ジスタの組を有し、
    一の容量線に対応する前記第1トランジスタのソース電極は、第1給電線または第2給
    電線のいずれか一方に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第2トランジスタのソース電極は、前記第1給電線また
    は前記第2給電線のいずれか他方に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記第1トランジスタおよび前記第2のトランジスタのドレ
    イン電極同士が当該一の容量線に接続され、
    前記一の容量線に対応する前記検出トランジスタは、そのゲート電極が当該一の容量線
    に対応する走査線に接続され、そのソース電極が当該一の容量線に接続され、そのドレイ
    ン電極が検出線に接続され、
    前記一の容量線に対応する一の走査線が前記本書込のために選択される期間に、前記第
    1または第2トランジスタのいずれか一方がオン状態になり、
    当該一の走査線における本書込のための選択が終了した後に、前記第1トランジスタま
    たは前記第2トランジスタのいずれか他方がオン状態になって、当該一の容量線を所定値
    だけ電圧変化させる容量線駆動回路と、
    前記一の容量線に対応する一の走査線が選択されたときに、前記検出線の信号により前
    記一の容量線が目標信号の電圧となるように当該一の容量線の電圧を制御する容量信号出
    力回路と、
    本書込のために選択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、前記データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
    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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JP2012053173A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Toshiba Mobile Display Co Ltd 液晶表示装置
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