JP2009271307A - 液晶表示装置、その駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置において簡易な構成で静止画を表示させる。
【解決手段】画素回路は、表示部と、液晶の配向状態を示す計測信号Ｉdetを出力する計測部とを備える。計測信号ＩdetはＡＤ変換回路Ｕ２および逆ガンマ回路Ｕ３を経て出力階調データＤoutとなる。制御信号ＣＴＬは静止画を表示する期間においてハイレベルとなる信号である。選択回路ＳＷは、制御信号ＣＴＬがハイレベルである場合に出力階調データＤoutを選択出力し、制御信号ＣＴＬがローレベルである場合に入力階調データＤｉｎを選択出力する。静止画を表示する場合、画素回路ごとに、出力階調データＤoutを検出してこれを入力階調データＤｉｎの代わりにＸドライバ内の第１メモリＭ１に取り込み、画素回路に書き込む。
【選択図】図８

Description

本発明は、液晶表示装置、その駆動方法および電子機器に関する。

従来の液晶表示装置において、静止画を表示する場合には、フレームメモリに１画面の画像データを記憶し、これを読み出して静止画を表示していた。例えば、特許文献１には、デジタルカメラにおいて、ユーザーがシャッターボタンを操作すると、メモリに被写体像を表すデジタル画像データを記憶し、被写体像を静止画として液晶表示装置に表示する技術が開示されている。
特開平１１−５２４６８号公報

しかしながら、従来の液晶表示装置では静止画を表示するために、１フレームの画像を記憶するメモリが必要となるので、構成が複雑となりコストが上昇するといった問題があった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で静止画を表示させることが可能な液晶表示装置を提供することを解決課題としている。

この課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、複数の走査線と、複数のデータ線および複数の信号線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた複数の画素とを備えたものであって、前記複数の画素の各々は、第１電極と、第２電極と、液晶とを有する表示部と、前記液晶の配向状態を示す計測信号を出力する計測部とを備え、前記計測信号に基づいて前記画素が表示している階調を示す出力階調信号を生成する出力階調生成手段と、表示すべき階調を示す入力階調信号と前記出力階調信号とを制御信号に基づいて選択出力し、前記制御信号が静止画の表示を指示する場合には前記出力階調信号を選択出力し、前記制御信号が動画画の表示を指示する場合には前記入力階調信号を選択出力する選択手段と、前記選択手段から出力される信号に基づいてデータ信号を生成して前記データ線に供給するデータ信号生成手段とを備える。
この発明によれば、データ信号の書き込みの結果である液晶の配向状態を計測部を用いて読み出し、計測信号に基づいて出力階調信号を生成し、静止画を表示する場合には、出力階調信号に基づいてデータ信号を生成する。すなわち、データ信号→液晶の配向状態→出力階調信号→データ信号といった閉ループを形成するので、外部のメモリを用いることなく静止画を表示させることが可能となる。

ここで、前記計測部は、前記液晶を誘電体とする容量を含み、前記液晶の配向状態を前記容量の値に応じた大きさの前記計測信号として出力することが好ましい。誘電体の誘電率は、液晶分子の配向状態によって変化し、誘電率の変化は容量の大きさとして計測される。したがって、容量の大きさを計測することによって、液晶の配向状態が計測される。

また、前記計測部は、前記容量の値に応じた大きさの信号をハイインピーダンスからローインピーダンスに変換して前記計測信号として出力するトランジスタ（例えば、図２に示す増幅トランジスタ４１）を備えることが好ましい。この場合には、画素の外部に計測信号を取り出すに際してインピーダンス変換をして出力するので、計測信号のＳＮ比を向上させることができる。

また、上述した液晶表示装置において、前記データ信号生成手段は、ガンマ補正を施すガンマ補正部を備え、前記出力階調生成手段は、前記計測信号に前記ガンマ補正の逆特性を付与する逆ガンマ補正を施すことが好ましい。ガンマ補正とは、表示すべき階調と、それが実際に出力される際の信号の相対関係を人の視覚特性を考慮して調節して、より自然に近い表示を得るための処理の意味である。この発明によれば、逆ガンマ補正を施して、出力階調信号を生成するので、データ信号を生成する過程でガンマ補正が施されても正常な画像を表示させることができる。

前記計測部は、対象物が画面に接触したことを前記液晶の容量の変化によって検出するセンシング回路であることが好ましい。この場合には、接触のセンシング回路と配向状態を計測する手段とを兼用することができるので、新たな構成を追加することなく、表示品質を向上することができる。

次に、本発明に係る電子機器は、上述した液晶表示装置のいずれかを備え、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、あるいは情報端末などが該当する。

さらに、本発明は、液晶表示装置の駆動方法として以下のように把握される。
複数の走査線と、複数のデータ線および複数の信号線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた複数の画素とを備え、前記複数の画素の各々は、第１電極と、第２電極と、液晶とを有する表示部と、前記液晶の配向状態を示す計測信号を出力する計測部とを有する液晶表示装置を駆動する方法であって、前記計測信号に基づいて前記画素が表示している階調を示す出力階調信号を生成し、制御信号が有効な場合には前記出力階調信号を選択し、前記制御信号が無効な場合には表示すべき階調を示す入力階調信号を選択し、前記出力階調信号および前記入力階調信号のうち選択された信号に基づいて、データ信号を生成して前記データ線に供給することを特徴とする。

＜１．実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。液晶表示装置５００は、表示領域Ａを備える。表示領域Ａには、ｎ本の走査線３０と、ｍ本のデータ線３１が形成されている。また、ｎ本の走査線３０とｍ本のデータ線３１の各交差に対応してｎ×ｍ個の画素回路Ｐがマトリクス状に配置されている。
図２に画素回路Ｐの構成を示す。同図に示すように画素回路Ｐは、画像の表示を行う表示部Ｐａと、液晶３５の配向状態を計測して計測信号を出力する計測部Ｐｂを備える。
表示部Ｐａは、図２に示すようにトランジスタ３３と、画素電極３４と、共通電位Ｖcomが供給される対向電極３６と、画素電極３４と対向電極３６との間に挟持された液晶３５を備える。トランジスタ３３はＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成され、そのゲートは走査線３０に、ドレインはデータ線３１に、ソースは画素電極３４に接続される。

表示用Ｙドライバ１００Ａは、ｎ本の走査線３０を順次選択するための走査信号を生成して、各画素回路Ｐに各々供給する。例えば、１行目の走査線３０に供給される走査信号Ｙ１は、１垂直走査期間（１Ｆ）の最初のタイミングから１水平走査期間（１Ｈ）に相当する幅を有するパルスである。以降、このパルスを１Ｈずつ順次シフトしたものが、２行目〜ｎ行目の走査線３０の各々に走査信号Ｙ２〜Ｙｎとして供給される。一方、Ｘドライバ２００は、選択された走査線３０に接続されるｍ個の画素回路Ｐの各々に対し、表示すべき階調に応じた大きさのデータ信号を供給する。

次に、計測部Ｐｂは、計測用Ｙドライバ１００ＢとＸドライバ２００によって駆動され、静電容量の変化を検出する回路である。計測部Ｐｂは、増幅トランジスタ４１、リセットトランジスタ４２、および選択トランジスタ４３を備える。これらのトランジスタは、上述した画素回路Ｐのトランジスタ３３と同様にＴＦＴで構成され、同じプロセスで形成される。
リセットトランジスタ４２のゲートには、第１制御線１０を介してリセット信号ＲＥＳが供給される。リセットトランジスタ４２のドレインは電源線２０に接続され、そのソースは増幅トランジスタ４１のゲートと接続される。電源線２０には電圧ＶＲＨが供給される。

増幅トランジスタ４１のドレインは電源線２０に接続され、そのソースは選択トランジスタ４３のドレインに接続される。選択トランジスタ４３のソースは検出線２１に接続され、そのゲートには第２制御線１１を介して選択信号ＳＥＬが供給される。また、増幅トランジスタ４１のゲートと第１制御線１０との間には、基準容量素子４４が設けられている。さらに、静電容量検出素子４５の一方の端子は、増幅トランジスタ４１のゲートに接続され、その他方の端子には固定電位Ｖｘが供給される。計測部Ｐｂは表示部Ｐａに近接して設けられているので、表示部Ｐａにおける液晶３５の配向状態が表示すべき階調に応じて変化すると、静電容量検出素子４５における容量値もその影響を受けて変化する。したがって、静電容量検出素子４５の容量を計測することによって、表示に寄与する液晶３５の配向状態を計測することができる。なお、固定電位Ｖｘは共通電位Ｖcomと異なる電位であってもよいし、一致していてもよい。また、基準容量素子４４はリセットトランジスタ４２のゲート・ソース間に発生する寄生容量で代用してもよく、積極的に素子を形成しなくてもよい。

ここで、増幅トランジスタ４１はインピーダンス変換する機能を有する。すなわち、増幅トランジスタ４１のゲートは、入力インピーダンスがハイインピーダンスであり、増幅トランジスタ４１のソースは、出力インピーダンスがローインピーダンスである。仮に、インピーダンスを変換しないで出力すると、容量の変化に応じた小さな電荷が画素回路Ｐから計測信号として出力される。これに対して、本実施形態では、増幅トランジスタ４１からは、そのゲート電位に応じた大きさの定電流が出力される。したがって、計測信号のＳＮ比を向上させることができる。

次に、計測部Ｐｂの動作を図３〜図６を参照して説明する。計測部Ｐｂは、リセット期間Ｔres、センシング期間Ｔsen、および読出期間Ｔoutを一単位として動作する。なお、リセット信号ＲＥＳおよび選択信号ＳＥＬは、計測用Ｙドライバ１００Ｂによって生成される。
まず、リセット期間Ｔresにおいて、リセット信号ＲＥＳのレベルはＶＤとなり、リセットトランジスタ４２がオン状態となる。このとき、選択信号ＳＥＬはローレベルであり選択トランジスタ４３はオフ状態となる。すると、図４に示すように増幅トランジスタ４１のゲートの電位が電源電位ＶＲＨにリセットされる。

次に、リセット期間Ｔresに続くセンシング期間Ｔsenでは、リセット信号ＲＥＳのレベルがＶＤからＧＮＤ（＝０Ｖ）に変化する。すると、図５に示すようにリセットトランジスタ４２がオフ状態となる。第１制御線１０は基準容量素子４４の一方の電極と接続されているので、基準容量素子４４はカップリング容量として機能し、リセット信号ＲＥＳのレベルが変化すると増幅トランジスタ４１のゲート電位が変化する。

ここで、基準容量素子４４の容量値をＣｒ、静電容量検出素子４５の容量値をＣｓ、第１制御線１０の電位変化をΔＶgate（＝ＶＤ）とすれば、増幅トランジスタ４１のゲート電位の変化分ΔＶは、以下に示す式（１）で与えられる。但し、寄生容量は無視する。
ΔＶ＝ΔＶgate×Ｃｒ／（Ｃｒ＋Ｃｓ）……（１）
式（１）から、静電容量検出素子４５の容量値Ｃｓが大きければ容量カップリングによる変化分ΔＶは小さく、逆に容量値Ｃｓが小さければ変化分ΔＶは大きいことがわかる。したがって、静電容量検出素子４５の容量変化をゲート電位に反映させることができる。

次に、読出期間Ｔoutでは、選択信号ＳＥＬがローレベルからハイレベルに変化する。すると、図６に示すように選択トランジスタ４３がオン状態となる。これによって、増幅トランジスタ４１のゲート電位に応じた計測信号Ｉdetが検出線２１に流れる。
ところで、読出期間Ｔoutにおいて、選択トランジスタ４３を確実にオン状態とするためには、読出期間Ｔoutに先立って、検出線２１の電位をプリチャージ電位Ｖpreにプリチャージすることが好ましい。この例では、図３に示すように、リセット期間Ｔresおよびセンシング期間Ｔsenをプリチャージ期間Ｔpreとし、当該期間において検出線２１にプリチャージ電位Ｖpreを供給している。

次に、図７はＸドライバ２００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、Ｘドライバ２００は、シフトレジスタ２１０、線順次変換回路２２０、および駆動回路２３０を備える。シフトレジスタ２１０は、Ｘクロック信号ＸＣＫに同期してＸスタート信号ＸＳＰを順次シフトして、排他的に有効となるシフト信号Ｓ１〜Ｓｍを生成する。
線順次変換回路２２０は、ｍ個の単位メモリＭを備え、これを用いて、点順次の入力階調データＤｉｎを線順次の画像データに変換する。また、駆動回路２３０は、ｍ個の単位回路Ｕを備え、これを用いて、画素回路Ｐ（表示部Ｐａ）に供給するデータ信号の生成と、画素回路Ｐ（計測部Ｐｂ）から読み出した計測信号Ｉdetに基づく出力階調データの生成を行う。

図８に単位メモリＭと単位回路Ｕの詳細な構成を示す。この例は、ｋを１からｍまでの任意の自然数としたとき、左からｋ番目に位置する単位メモリＭと単位回路Ｕについて示すものである。単位メモリＭは、第１メモリＭ１と第２メモリＭ２を備える。
第１メモリＭ１には、入力階調データＤｉｎと、後述する逆ガンマ回路Ｕ３から出力される出力階調データＤoutに加え、制御信号ＣＴＬが供給される。ここで、制御信号ＣＴＬは、図示を省略した制御回路によって生成される信号であり、静止画を表示する期間においてハイレベルとなる。また、この制御信号ＣＴＬは、Ｘドライバ２００内の他の第１メモリＭ１にも共通して供給されることに加え、計測用Ｙドライバ１００Ｂにも供給される。

また、第１メモリＭ１は選択回路ＳＷを備え、この選択回路ＳＷは、制御信号ＣＴＬがローレベルの場合に入力階調データＤｉｎを選択出力し、制御信号ＣＴＬがハイレベルの場合に出力階調データＤoutを選択出力する。第１メモリＭ１は、シフト信号Ｓｋが有効になったタイミングで、選択回路ＳＷから選択出力されている入力階調データＤｉｎまたは出力階調データＤoutを取り込む。つまり第１メモリＭ１には、制御信号ＣＴＬがハイレベルの場合（すなわち静止画を表示する期間である場合に）、出力階調データＤoutが取り込まれる一方、制御信号ＣＴＬがローレベルの場合（すなわち動画を表示する期間である場合に）、入力階調データＤｉｎが取り込まれる。
第２メモリＭ２は、１Ｈ周期のラッチ信号ＬＡＴが有効になると第１メモリＭ１の出力データを取り込む。ここで、ラッチ信号ＬＡＴは、Ｘドライバ２００内の他の第２メモリＭ２にも共通して供給される。したがって、ラッチ信号ＬＡＴによって規定されるタイミングで、入力階調データＤｉｎが線順次のデータに変換される。

単位回路Ｕは、ＤＡ変換回路Ｕ１、ＡＤ変換回路Ｕ２、および逆ガンマ回路Ｕ３を備える。ＤＡ変換回路Ｕ１は、第２メモリＭ２から供給される入力階調データＤｉｎ’をデジタル信号からアナログ信号に変換してデータ信号Ｄａｔａを生成する。この際、ＤＡ変換回路Ｕ１はガンマ補正を施す。ＤＡ変換回路Ｕ１は、液晶３５の特性を考慮したガンマ補正を実行する機能と、データ信号をデータ線３１を介して画素回路Ｐ（表示部Ｐａ）に書き込む機能を有する。
ＡＤ変換回路Ｕ２は、画素回路Ｐ（計測部Ｐｂ）から読み出した計測信号Ｉdetをアナログ信号からデジタル信号に変換する。逆ガンマ回路Ｕ３は、ＤＡ変換回路Ｕ１のガンマ補正と逆の特性を与える逆ガンマ補正を実行する。このようにして逆ガンマ回路Ｕ３は、液晶３５の配向状態、すなわち実際の表示階調を示す出力階調データＤoutを出力する。

図９に静止画を表示する場合の動作を説明するタイミングチャートを示す。なお、同図において、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎ−１，Ｔｎの各期間は、各々、１水平走査期間（１Ｈ）に相当する。
静止画を表示する場合、まず、図示を省略した制御回路において、制御信号ＣＴＬがローレベルからハイレベルに変更される。例えば、本実施形態に係る液晶表示装置５００を表示ユニットとして備えるとともに静止画を撮像するカメラ機能を備えた携帯電話機では、静止画の撮像を指示するシャッターボタンが押下される際に、被写体の画像が既に表示領域Ａに表示されている。したがって、この場合、制御回路は、シャッターボタンが押されたことに応じて制御信号ＣＴＬをローレベルからハイレベルに切り替えて、以降、撮像した静止画を表示領域Ａに表示し続けている間、制御信号ＣＴＬの信号レベルをハイレベルに維持する。
なお、制御信号ＣＴＬは計測用Ｙドライバ１００ＢとＸドライバ２００に供給され、計測用Ｙドライバ１００ＢとＸドライバ２００は、制御信号ＣＴＬがハイレベルの期間においてのみ、各計測部Ｐｂを駆動して計測信号Ｉdetの読み出しを行う。

第１行目の画素回路Ｐにおける静止画の表示について考える。まず、第１フレームＦ１の期間Ｔ１において、走査信号Ｙ１がハイレベルになる。このとき、液晶表示装置５００は、１行目に位置するｍ個の画素回路Ｐ（表示部Ｐａ）の各々にデータ信号Ｄａｔａを書き込む処理と、２行目に位置するｍ個の画素回路Ｐ（計測部Ｐｂ）の各々から計測信号Ｉdetを読み出す処理を行う。そして、第１フレームＦ１の期間Ｔｎにおいて、ｎ行目に位置するｍ個の画素回路Ｐ（表示部Ｐａ）の各々にデータ信号Ｄａｔａを書き込む処理と、１行目に位置するｍ個の画素回路Ｐ（計測部Ｐｂ）の各々から計測信号Ｉdetを読み出す処理を行う。

液晶表示装置５００は、１行目に位置するｍ個の画素回路Ｐに対して、期間Ｔ１でデータ信号Ｄａｔａを書き込む。このデータ信号Ｄａｔａは次のフレームで書き込みが実行されるまで、保持される。より具体的には、図２示す液晶３５の容量によって保持される。そして、次の書き込みが実行される第２フレームＦ２の期間Ｔ１の直前に配向状態が読み出される。すなわち、第１フレームＦ１の期間Ｔｎにおいて、計測信号Ｉdetを読み出す処理が実行される。

この際、計測用Ｙドライバ１００Ｂは、同図に示すように、１行目の計測部Ｐｂ（ｍ個）に対して供給するリセット信号ＲＥＳ１のレベルを、期間Ｔ０のうちリセット期間Ｔresにおいてのみハイレベルに切り替えるとともに、１行目の計測部Ｐｂ（ｍ個）に対して供給する選択信号ＳＥＬ１のレベルを、期間Ｔ０のうち読出期間Ｔoutにおいてのみハイレベルに切り替える。また、Ｘドライバ２００は、期間Ｔ０のうちプリチャージ期間Ｔpreにおいて、ｍ本の検出線２１の各々をプリチャージする。これにより１行目のｍ個の計測部Ｐｂが駆動され、ｍ本の検出線２１を介してｍ個の計測信号ＩdetがＸドライバ２００に読み出される。また、読み出された各計測信号Ｉdetは、ＡＤ変換回路Ｕ２および逆ガンマ回路Ｕ３を介して出力階調データＤoutに変換される。

次に、第２フレームＦ２の期間Ｔ１では、出力階調データＤoutに基づく書き込みが実行される。期間Ｔ１において、Ｘドライバ２００内に設けられたｍ個の第１メモリＭ１の各々には、制御信号ＣＴＬがハイレベルであるので、入力階調データＤｉｎではなく出力階調データＤoutが取り込まれる。そして、この出力階調データＤoutが第２メモリＭ２およびＤＡ変換回路Ｕ１を経て、データ信号Ｄａｔａとして画素回路Ｐ（表示部Ｐａ）に書き込まれる。つまり、１行目のｍ個の画素回路Ｐの各々について、液晶３５の配向状態を計測して得た出力階調データＤoutが、入力階調データＤｉｎの代わりにＸドライバ２００内の第１メモリＭ１に取り込まれ、再び画素回路Ｐ（表示部Ｐｂ）に書き込まれる。

このように液晶表示装置５００では、静止画を表示する場合、Ｎ（１からｎ−１までの整数）行目に位置するｍ個の画素回路Ｐの各々に対してデータ信号Ｄａｔａを書き込む期間ＴＮにおいて、Ｎ＋１行目に位置するｍ個の画素回路Ｐの各々から計測信号Ｉdetを読み出して出力階調データＤoutを生成する。また、液晶表示装置５００は、このようにして生成したｍ個の出力階調データＤoutの各々を、期間ＴＮ＋１において、Ｘドライバ２００内の対応する第１メモリＭ１に取り込んで再び画素回路Ｐ（表示部Ｐｂ）に書き込む。
なお、ｎ行目に位置するｍ個の画素回路Ｐの各々に対してデータ信号Ｄａｔａを書き込む期間Ｔｎにおいては、１行目に位置するｍ個の画素回路Ｐの各々から計測信号Ｉdetが読み出されて出力階調データＤoutが生成される。

また、静止画の表示を終える場合には、図示を省略した制御回路において制御信号ＣＴＬがハイレベルからローレベルに変更される。このように制御信号ＣＴＬがローレベルに変化すると、計測用Ｙドライバ１００ＢとＸドライバ２００は、各計測部Ｐｂの駆動を停止させる。また、制御信号ＣＴＬがローレベルに変化すると、選択回路ＳＷは、入力階調データＤｉｎを選択出力することになるので、Ｘドライバ２００内のｍ個の第１メモリＭ１には、シフト信号Ｓが有効になったタイミングで入力階調データＤｉｎが取り込まれることになる。

以上説明したように本実施形態によれば、液晶表示装置５００では、静止画を表示する場合、画素ごとに、液晶３５の配向状態を計測して実際の表示階調を示す出力階調データＤoutを検出し、この出力階調データＤoutを入力階調データＤｉｎの代わりにＸドライバ２００内の第１メモリＭ１に取り込んで再び画素回路Ｐ（表示部Ｐｂ）に書き込む、というフィードバック制御を行うようにしたので、静止画を表示する場合にフレームメモリを使用せずに済む。

＜２．変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形が可能である。
（１）上述した実施形態では、制御信号ＣＴＬがハイレベルの期間においてのみ計測部Ｐｂを駆動する構成としたが、制御信号ＣＴＬがローレベルの期間においても計測部Ｐｂを駆動する構成としてもよい。但し、制御信号ＣＴＬがハイレベルの期間においてのみ計測部Ｐｂを駆動する構成であると、静止画を表示していない期間においては計測部Ｐｂを駆動せずに済むから、その分だけ液晶表示装置５００の電力消費を低減できる。
また、図８においてＡＤ変換回路Ｕ２と逆ガンマ回路Ｕ３の配置を入れ替えて、ＡＤ変換と逆ガンマ補正を行う順序を逆にしてもよい。

（２）上述した実施形態において、液晶３５の配向状態を計測する計測部Ｐｂを、指やタッチペン等の対象物が画面に接触したことを検出するセンシング回路と兼用としてもよい。ここで、静電容量検出素子４５による静電容量の変化を図１０を参照して説明する。静電容量検出素子４５は、図１０に示すように第１電極４５ａと第２電極４５ｂとの間に液晶３５を挟持して構成される。指やタッチペン等の対象物が液晶表示装置５００の画面に触れていない状態では、同図（Ａ）に示すように第１電極４５ａと第２電極４５ｂとが平行である。これに対し、同図Ｂに示すように指やタッチペン等の対象物によって画面が押されると、第２電極４５ｂが撓み、第１電極４５ａと第２電極４５ｂの距離が短くなる。このため、対象物が画面に触れると、静電容量検出素子４５の容量値Ｃｓが大きくなる。したがって、静電容量検出素子４５の容量値Ｃｓ（計測信号Ｉdet）を検出してこれを閾値と比較することで、指やタッチペン等の対象物が画面に接触したか否かを検出することができる。なお、このようにタッチ判定を行う場合は、タッチ入力モードである場合に信号レベルがハイレベルとなるタッチ判定用の制御信号をさらに設け、このタッチ判定用の制御信号がハイレベルである場合にも、各計測部Ｐｂを駆動して計測信号Ｉdetを読み出し、読み出した計測信号Ｉdetを閾値と比較すればよい。また、この例の基準容量素子４４は一方の電極として半導体層４７を用い、他方の電極としてゲート配線４８を用い、それらの間にゲート酸化膜４９を挟持して構成される。なお、半導体層４７、ゲート配線４８、およびゲート酸化膜４９は、他のトランジスタ４１や４２と同一のプロセスによって形成される。したがって、基準容量素子４４を形成するために特別なプロセスは不要であり、製造コストを削減することができる。

＜３．応用例＞
次に、本発明に係る液晶表示装置を利用した電子機器について説明する。図１１は、液晶表示装置５００を表示部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、表示部としての液晶表示装置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。
図１２に、実施形態に係る液晶表示装置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、ならびに表示部としての液晶表示装置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、液晶表示装置５００に表示される画面がスクロールされる。
図１３に、実施形態に係る液晶表示装置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、ならびに表示部としての液晶表示装置５００を備える。
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１１から図１３に示したもののほか、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、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、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。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 画素回路の構成を示す回路図である。 計測部の動作を示すタイミングチャートである。 リセット期間における計測部の動作を示す説明図である。 センシング期間における計測部の動作を示す説明図である。 読出期間における計測部の動作を示す説明図である。 Ｘドライバの構成を示すブロック図である。 単位メモリおよび単位回路の詳細構成を示すブロック図である。 静止画を表示する場合の動作を説明するタイミングチャートである。 静電容量検出素子における静電容量の変化を示す説明図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。

符号の説明

５００……液晶表示装置、Ａ……表示領域、Ｐ……画素回路、Ｐａ……表示部、Ｐｂ……計測部、４１……増幅トランジスタ、４４……基準容量素子、４５……静電容量検出素子、１００Ａ……表示用Ｙドライバ、１００Ｂ……計測用Ｙドライバ、２００……Ｘドライバ、２２０……線順次変換回路、Ｍ１……第１メモリ、Ｍ２……第２メモリ、ＳＷ……選択回路、２３０……駆動回路、Ｕ１……ＤＡ変換回路、Ｕ２……ＡＤ変換回路、Ｕ３……逆ガンマ回路、ＣＴＬ……制御信号、Ｄｉｎ……入力階調データ、Ｉdet……計測信号、Ｄout……出力階調データ。

Claims (7)

1. 複数の走査線と、複数のデータ線および複数の信号線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた複数の画素とを備えた液晶表示装置であって、
   前記複数の画素の各々は、
   第１電極と、第２電極と、液晶とを有する表示部と、
   前記液晶の配向状態を示す計測信号を出力する計測部とを備え、
   前記計測信号に基づいて前記画素が表示している階調を示す出力階調信号を生成する出力階調生成手段と、
   表示すべき階調を示す入力階調信号と前記出力階調信号とを制御信号に基づいて選択出力し、前記制御信号が静止画の表示を指示する場合には前記出力階調信号を選択出力し、前記制御信号が動画画の表示を指示する場合には前記入力階調信号を選択出力する選択手段と、
   前記選択手段から出力される信号に基づいてデータ信号を生成して前記データ線に供給するデータ信号生成手段とを、
   備える液晶表示装置。
2. 前記計測部は、前記液晶を誘電体とする容量を含み、前記液晶の配向状態を前記容量の値に応じた大きさの前記計測信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記計測部は、前記容量の値に応じた大きさの信号をハイインピーダンスからローインピーダンスに変換して前記計測信号として出力するトランジスタを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記データ信号生成手段は、ガンマ補正を施すガンマ補正部を備え、
   前記出力階調生成手段は、前記計測信号に前記ガンマ補正の逆特性を付与する逆ガンマ補正を施す、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記計測部は、対象物が画面に接触したことを前記液晶の容量の変化によって検出するセンシング回路であることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
7. 複数の走査線と、複数のデータ線および複数の信号線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた複数の画素とを備え、前記複数の画素の各々は、第１電極と、第２電極と、液晶とを有する表示部と、前記液晶の配向状態を示す計測信号を出力する計測部とを有する液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記計測信号に基づいて前記画素が表示している階調を示す出力階調信号を生成し、
   制御信号が有効な場合には前記出力階調信号を選択し、前記制御信号が無効な場合には表示すべき階調を示す入力階調信号を選択し、
   前記出力階調信号および前記入力階調信号のうち選択された信号に基づいて、データ信号を生成して前記データ線に供給する、
   ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
   

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