JP2010243627A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学物質に印加される電圧の極性に起因した階調の相違を認識され難くする。
【解決手段】複数の画素回路Ｐの各々は、第１スイッチング素子Ｑ1と第２スイッチング素子Ｑ1と電気光学素子Ｅとを含む。電気光学素子Ｅは、第１電極３１および第２電極３２と、両電極間の電圧に応じて光学的な特性が変化する電気光学物質２６とで構成される。第２電極３２は、第１電極３１を覆う第３絶縁層Ｌ3の面上に形成される。複数の画素回路Ｐのうち第１画素回路ＰAにおいては、第１データ線２４Aと第１電極３１とが第１スイッチング素子Ｑ1を介して接続されるとともに第２データ線２４Bと第２電極３２とが第２スイッチング素子Ｑ2を介して接続され、第２画素回路ＰBにおいては、第１データ線２４Aと第２電極３２とが第１スイッチング素子Ｑ1を介して接続されるとともに第２データ線２４Bと第１電極３１とが第２スイッチング素子Ｑ2を介して接続される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気的な作用に応じて光学的な特性が変化する電気光学物質（例えば液晶）を制御する技術に関する。

特許文献１には、図２１に示すように、画素回路９１を２本のデータ線（９２A，９２B）に接続した電気光学装置が開示されている。画素回路９１は、電気光学物質（例えば液晶）に電圧を印加する電極９３Aと電極９３Bとを含む。電極９３Aはスイッチング素子９４Aを介してデータ線９２Aに接続され、電極９３Bはスイッチング素子９４Bを介してデータ線９２Bに接続される。

第１期間では、画素回路９１の指定階調に応じた階調電位ＶXがデータ線９２Aとスイッチング素子９４Aとを介して電極９３Aに供給されるとともに所定の共通電位ＶCOMがデータ線９２Bとスイッチング素子９４Bとを介して電極９３Bに供給される。第２期間では、共通電位ＶCOMがデータ線９２Aとスイッチング素子９４Aとを介して電極９３Aに供給されるとともに階調電位ＶXがデータ線９２Bとスイッチング素子９４Bとを介して電極９３Bに供給される。そして、電極９３Aと電極９３Bとの間の電位差に応じた電界（フリンジ電界）の作用で電気光学物質が駆動される。

特開２００８−６５３０８号公報

ところで、特許文献１の技術における電極９３Aと電極９３Bとは、形態（形状または寸法）や他の要素との関係が完全には一致しないから、電極９３Aに寄生する容量と電極９３Bに寄生する容量とは容量値が異なる。したがって、電極９３Aに階調電位ＶXを供給して電極９３Bに共通電位ＶCOMを供給する第１期間と、電極９３Aに共通電位ＶCOMを供給して電極９３Bに階調電位ＶXを供給する第２期間とでは、画素回路９１の指定階調が共通する場合でも電気光学物質の実際の階調は相違する。すなわち、電極９３Aと電極９３Bとの電圧の極性に応じて電気光学物質の階調が相違する。したがって、フリッカ（時間的な階調の変化）や階調斑（空間的な階調の相違）が観察者に知覚され得るという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、電気光学物質に印加される電圧の極性に起因した階調の相違を認識され難くすることを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と複数のデータ線と複数の画素回路とを具備し、複数の画素回路の各々は、走査線の選択時に導通する第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、第１電極および第２電極と、両電極間の電圧に応じて光学的な特性が変化する電気光学物質とを有し、第１電極を覆う絶縁層（例えば図６や図８の第３絶縁層Ｌ3）の面上に第２電極が形成された電気光学素子とを含み、複数の画素回路のうちの第１画素回路においては、当該第１画素回路の第１側のデータ線と第１電極とが第１スイッチング素子を介して接続されるとともに、第１側とは反対側の第２側のデータ線と第２電極とが第２スイッチング素子を介して接続され、複数の画素回路のうちの第２画素回路においては、当該第２画素回路の第１側のデータ線と第２電極とが第１スイッチング素子を介して接続されるとともに、第２側のデータ線と第１電極とが第２スイッチング素子を介して接続される。本発明の電気光学装置は、画像を出力する機器として各種の電子機器に利用される。

以上の構成においては、第１電極および第２電極と第１側のデータ線および第２側のデータ線との対応が第１画素回路と第２画素回路とで相違するから、第１極性と第２電極との間の電圧が第１画素回路と第２画素回路とで容易に逆極性に設定される。したがって、電気光学物質に印加される電圧の極性に起因した階調の相違を認識され難くすることが可能である。

本発明の好適な態様において、複数の画素回路は、複数のデータ線のうち共通の第１データ線および第２データ線に接続された第１画素回路と第２画素回路とを含む。以上の構成においては、共通の第１データ線および第２データ線に第１画素回路と第２画素回路とが接続されるから、第１データ線および第２データ線と階調電位および共通電位との関係を変更しなくても、第１電極と第２電極との間の電圧を第１画素回路と第２画素回路とで逆極性に設定することが可能である。具体的には、複数の走査線のうち第１画素回路に対応する走査線の選択時に、当該第１画素回路の指定階調に応じた階調電位を第１データ線に供給するとともに第２データ線に共通電位を供給し、複数の走査線のうち第２画素回路に対応する走査線の選択時に、当該第２画素回路の指定階調に応じた階調電位を第１データ線に供給するとともに第２データ線に共通電位を供給する構成が好適に採用される。

本発明の好適な態様において、複数の画素回路は、共通の走査線に接続された第１画素回路と第２画素回路とを含む。以上の態様においては、共通の走査線に第１画素回路と第２画素回路とが接続されるから、第１電極と第２電極との間の電圧の極性に応じて電気光学物質の階調が相違する場合であっても、走査線が延在する方向の直線状の階調斑を認識され難くすることが可能である。

本発明の好適な態様において、複数の画素回路は、相異なる表示色に対応した２以上の画素回路を各々が含む複数の表示画素に区分され、複数の表示画素の各々は、第１画素回路および第２画素回路の一方で構成される。以上の態様においては、相異なる表示色に対応した２以上の第１画素回路（または第２画素回路）で表示画素が構成されるから、第１電極と第２電極との間の電圧の極性に起因した各表示色の階調の誤差が表示画素内で低減される。したがって、各表示色の階調比を正確に設定して色彩の画像を高精度に表示することが可能である。

第１実施形態に係る電気光学装置のブロック図である。 第１画素回路と第２画素回路との配列を示す模式図である。 画素回路の回路図である。 第１画素回路および第２画素回路の部分的な回路図である。 第１画素回路の平面図である。 図５におけるVI−VI線の断面図である。 第２画素回路の平面図である。 図７におけるVIII−VIII線の断面図である。 駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。 電気光学物質に印加される電圧を説明するための概念図である。 各画素回路の電気光学物質に印加される電圧の極性を示す概念図である。 対比例のもとで電気光学物質に印加される電圧の極性を示す概念図である。 第２実施形態における第１画素回路と第２画素回路との配列を示す模式図である。 第２実施形態において各画素回路の電気光学物質に印加される電圧の極性を示す概念図である。 第３実施形態における第１画素回路と第２画素回路との配列を示す模式図である。 第３実施形態において各画素回路の電気光学物質に印加される電圧の極性を示す概念図である。 第３実施形態における駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。 電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。 電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。 電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。 従来の画素回路の回路図である。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１００の電気的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、電気光学装置１００は、複数の画素回路Ｐが配列された画素部（表示領域）１４と、各画素回路Ｐを駆動する駆動回路４０とを具備する。複数の画素回路Ｐは、相対向する第１基板１１と第２基板１２との間隙内に配置される。

画素部１４には、Ｘ方向に延在するＭ本の走査線２２と、Ｘ方向に交差（直交）するＹ方向に延在するＮ組の配線対２４０とが形成される（Ｍ，Ｎは自然数）。複数の画素回路Ｐは、走査線２２と配線対２４０との各交差に対応した位置に配置される。したがって、画素部１４内には、複数の画素回路Ｐが縦Ｍ行×横Ｎ列の行列状に配列する。

図２に示すように、複数の画素回路Ｐは第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとに区別される。第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとは、Ｘ方向およびＹ方向の双方に沿って相互に隣合う。具体的には、奇数行の奇数列に位置する各画素回路Ｐと偶数行の偶数列に位置する各画素回路Ｐとが第１画素回路ＰAに該当し、奇数行の偶数列に位置する各画素回路Ｐと偶数行の奇数列に位置する画素回路Ｐとが第２画素回路ＰBに該当する。なお、第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとを特に区別する必要がない場合（第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとに共通する内容を説明する場合）には画素回路Ｐと表記する。

図３は、画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）の回路図である。図３には、第ｍ行（ｍ＝１〜Ｍ）の第ｎ列（ｎ＝１〜Ｎ）に位置する１個の画素回路Ｐが代表的に図示されている。図１の配線対２４０は、図２に示すように第１データ線２４Aと第２データ線２４Bとで構成される。第１データ線２４Aは、画素回路ＰからみてＸ方向の負側に位置し、第２データ線２４Bは、画素回路ＰからみてＸ方向の正側に位置する。図３に示すように、画素回路Ｐは、電気光学素子Ｅと第１スイッチング素子Ｑ1と第２スイッチング素子Ｑ2とを含む。

第ｎ列の画素回路Ｐの第１スイッチング素子Ｑ1は、第ｎ列の配線対２４０の第１データ線２４AとノードＮ1との間に介在して両者の電気的な接続（導通／非導通）を制御する。他方、第ｎ列の画素回路Ｐの第２スイッチング素子Ｑ2は、第ｎ列の配線対２４０の第２データ線２４BとノードＮ2との間に介在して両者の電気的な接続を制御する。第１スイッチング素子Ｑ1のゲートと第２スイッチング素子Ｑ2のゲートとは第ｍ行の走査線２２に接続される。なお、スイッチング素子Ｑ1およびスイッチング素子Ｑ2の導電型は任意に変更され得る。

電気光学素子Ｅは、図４に示すように、第１電極３１および第２電極３２と、両電極間の電圧（電界）に応じて光学的な特性が変化する電気光学物質２６とで構成される。電気光学物質２６の典型例は、第１電極３１と第２電極３２との間の電圧に応じて透過率（反射率）が変化する液晶である。電気光学物質２６は、図１の第１基板１１と第２基板１２との間隙内に封止される。

図４に示すように、第１画素回路ＰAにおいては、第１電極３１がノードＮ1に接続されるとともに第２電極３２がノードＮ2に接続される。すなわち、第１画素回路ＰAにおいては、第１電極３１が第１スイッチング素子Ｑ1を介して第１データ線２４Aに接続されるとともに、第２電極３２が第２スイッチング素子Ｑ2を介して第２データ線２４Bに接続される。他方、第２画素回路ＰBにおいては、図４に示すように、第２電極３２がノードＮ1に接続されるとともに第１電極３１がノードＮ2に接続される。すなわち、第２画素回路ＰBにおいては、第２電極３２が第１スイッチング素子Ｑ1を介して第１データ線２４Aに接続されるとともに、第１電極３１が第２スイッチング素子Ｑ2を介して第２データ線２４Bに接続される。以上のように、第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとでは、第１データ線２４Aおよび第２データ線２４Bと第１電極３１および第２電極３２との接続の組合せが相違する。

図３に示すように、画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）における電気光学素子Ｅの両端間には容量Ｃ0が介在する。また、ノードＮ1と定電位線（例えば接地線）１６との間には容量Ｃ1が介在し、ノードＮ2と定電位線１６との間には容量Ｃ2が介在する。各容量（Ｃ0，Ｃ1，Ｃ2）は、電気光学素子Ｅの第１電極３１と第２電極３２との間の電圧を保持する。なお、画素回路Ｐの各部の寄生容量を容量（Ｃ0，Ｃ1，Ｃ2）として利用した構成や容量（Ｃ0，Ｃ1，Ｃ2）を省略した構成も採用される。

図５は、第１画素回路ＰAの構造を示す平面図であり、図７は、第２画素回路ＰBの構造を示す平面図である。また、図６は、図５におけるVI−VI線の断面図であり、図８は、図７におけるVIII−VIII線の断面図である。図５と図６とにおいて共通する要素には便宜的に同じ態様のハッチングが付されている。図７と図８においても同様である。また、図５から図８においては容量（Ｃ0，Ｃ1，Ｃ2）の図示が便宜的に省略されている。

図５から図８に示すように、第１基板１１のうち第２基板１２との対向面の面上には、第１スイッチング素子Ｑ1の半導体層５２１と第２スイッチング素子Ｑ2の半導体層５２２とが画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）毎に形成される。半導体層５２１および半導体層５２２の材料にはポリシリコンが好適に採用される。図６および図８に示すように、半導体層５２１と半導体層５２２とはゲート絶縁層Ｌ0で覆われる。走査線２２は、Ｘ方向に延在するようにゲート絶縁層Ｌ0の面上に形成される。走査線２２のうち半導体層５２１（チャネル領域）と重なる部分が第１スイッチング素子Ｑ1のゲートとして機能し、走査線２２のうち半導体層５２２（チャネル領域）と重なる部分が第２スイッチング素子Ｑ2のゲートとして機能する。

図６および図８に示すように、走査線２２が形成されたゲート絶縁層Ｌ0の表面を覆う（すなわち、走査線２２と半導体層５２１および半導体層５２２とを覆う）ように第１絶縁層Ｌ1が形成される。第１絶縁層Ｌ1は、例えば酸化珪素や窒化珪素などの絶縁材料で形成される。第１絶縁層Ｌ1の面上には、図５から図８に示すように、Ｙ方向に延在する第１データ線２４Aおよび第２データ線２４Bが、Ｘ方向に相互に間隔をあけて形成される。第１データ線２４Aは、第１絶縁層Ｌ1とゲート絶縁層Ｌ0とを貫通する導通孔（コンタクトホール）ＨA1を介して各画素回路Ｐの半導体層５２１（ソース領域またはドレイン領域）に導通する。同様に、第２データ線２４Bは、第１絶縁層Ｌ1とゲート絶縁層Ｌ0とを貫通する導通孔ＨA2を介して各画素回路Ｐの半導体層５２２（ソース領域またはドレイン領域）に導通する。

また、第１絶縁層Ｌ1の面上には第１中間導電層５４１と第２中間導電層５４２とが画素回路Ｐ毎に形成される。第１中間導電層５４１および第２中間導電層５４２は、第１データ線２４Aや第２データ線２４Bと同層から形成される。すなわち、第１絶縁層Ｌ1の面上に形成された導電膜を選択的に除去する工程で、第１中間導電層５４１および第２中間導電層５４２と第１データ線２４Aおよび第２データ線２４Bとが一括的に形成される。第１中間導電層５４１および第２中間導電層５４２（さらには第１データ線２４Aや第２データ線２４B）の形成には、アルミニウムやクロムなどの低抵抗な金属が好適に採用される。

第１中間導電層５４１は、第１絶縁層Ｌ1とゲート絶縁層Ｌ0とを貫通する導通孔ＨB1を介して半導体層５２１（ソース領域またはドレイン領域）に導通する。同様に、第２中間導電層５４２は、第１絶縁層Ｌ1とゲート絶縁層Ｌ0とを貫通する導通孔ＨB2を介して半導体層５２２（ソース領域またはドレイン領域）に導通する。したがって、第１中間導電層５４１は図３および図４のノードＮ1に相当し、第２中間導電層５４２は図３および図４のノードＮ2に相当する。

図６および図８に示すように、第１中間導電層５４１および第２中間導電層５４２と第１データ線２４Aおよび第２データ線２４Bとを覆う第２絶縁層Ｌ2が第１絶縁層Ｌ1の面上に形成される。第２絶縁層Ｌ2は、保護絶縁層Ｌ2Aと平坦化絶縁層Ｌ2Bとの積層体である。保護絶縁層Ｌ2Aは、第１中間導電層５４１および第２中間導電層５４２と第１データ線２４Aおよび第２データ線２４Bとを保護するための絶縁膜であり、平坦化絶縁層Ｌ2Bは、第１絶縁層Ｌ1の表面の段差（例えば第１絶縁層Ｌ1の下方に位置する各要素に起因した段差）を平坦化するための絶縁膜である。もっとも、第２絶縁層Ｌ2を単層とした構成も採用される。

図５から図８に示すように、第２絶縁層Ｌ2（平坦化絶縁層Ｌ2B）の面上には、第１電極３１が、画素回路Ｐ毎に相互に離間して形成される。図５および図７においては第１電極３１の外形が便宜的に鎖線で図示されている。図５および図６に示すように、第１画素回路ＰAの第１電極３１は、第２絶縁層Ｌ2を貫通する導通孔ＨC1を介して第１中間導電層５４１に導通する。すなわち、図３および図４に例示したように、第１画素回路ＰAの第１電極３１は、第１中間導電層５４１（ノードＮ1）と第１スイッチング素子Ｑ1とを介して第１データ線２４Aに接続される。他方、図７および図８に示すように、第２画素回路ＰBの第１電極３１は、第２絶縁層Ｌ2を貫通する導通孔ＨC2を介して第２中間導電層５４２に導通する。すなわち、図３および図４に例示したように、第２画素回路ＰBの第１電極３１は、第２中間導電層５４２（ノードＮ2）と第２スイッチング素子Ｑ2とを介して第２データ線２４Bに接続される。

図６および図８に示すように、各画素回路Ｐの第１電極３１を覆う第３絶縁層Ｌ3が第２絶縁層Ｌ2の面上に絶縁材料（例えば酸化珪素や窒化珪素）で形成される。第３絶縁層Ｌ3の面上には、第２電極３２が、画素回路Ｐ毎に相互に離間して形成される。図５および図７においては第２電極３２の外形が便宜的に破線で図示されている。図５から図８に示すように、各画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）における第１電極３１と第２電極３２とは第３絶縁層Ｌ3を挟んで重なる。また、第２電極３２には、第１電極３１との間に電界（フリンジ電界）を発生させるための複数のスリット３２１が形成される。第１電極３１および第２電極３２の材料には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性の導電材料が好適に採用される。第２電極３２が形成された第３絶縁層Ｌ3を覆うように配向膜（図示略）が形成される。

図５および図６に示すように、第１画素回路ＰAの第２電極３２は、第３絶縁層Ｌ3と第２絶縁層Ｌ2とを貫通する導通孔ＨD1を介して第２中間導電層５４２に導通する。すなわち、図３および図４に例示したように、第１画素回路ＰAの第２電極３２は、第２中間導電層５４２（ノードＮ2）と第２スイッチング素子Ｑ2とを介して第２データ線２４Bに接続される。他方、図７および図８に示すように、第２画素回路ＰBの第２電極３２は、第３絶縁層Ｌ3と第２絶縁層Ｌ2とを貫通する導通孔ＨD2を介して第１中間導電層５４１に導通する。すなわち、図３および図４に例示したように、画素回路ＰBの第２電極３２は、第１中間導電層５４１（ノードＮ1）と第１スイッチング素子Ｑ1とを介して第１データ線２４Aに接続される。以上が画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）の構造である。

図１の駆動回路４０は、走査線駆動回路４２とデータ線駆動回路４４とを含んで構成される。走査線駆動回路４２は、走査信号Ｙ(1)〜Ｙ(M)をＭ本の走査線に出力することで、各垂直走査期間内の水平走査期間毎にＭ本の走査線２２の各々を順次に選択する。図９に示すように、第ｍ行の走査線２２に出力される走査信号Ｙ(m)は、垂直走査期間Ｆ（Ｆ1，Ｆ2）内の第ｍ番目の水平走査期間Ｈ(m)にて選択電位（走査線２２の選択を意味するアクティブレベル）ＶSLに設定される。走査信号Ｙ(m)が選択電位ＶSLに設定されると（すなわち、第ｍ行の走査線２２が選択されると）、第ｍ行のＮ個の画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）の各々における第１スイッチング素子Ｑ1および第２スイッチング素子Ｑ2がオン状態に変化する。垂直走査期間Ｆ1と垂直走査期間Ｆ2とは交互に設定される。

データ線駆動回路４４は、走査線駆動回路４２による走査線２２の選択に同期して、Ｎ本の第１データ線２４Aにデータ信号ＸA(1)〜ＸA(N)を出力するとともにＮ本の第２データ線２４Bにデータ信号ＸB(1)〜ＸB(N)を出力する。したがって、第ｎ列の第１画素回路ＰAにおいては、第１データ線２４Aのデータ信号ＸA(n)が第１電極３１に供給されるとともに第２データ線２４Bのデータ信号ＸB(n)が第２電極３２に供給される。他方、第ｎ列の第２画素回路ＰBにおいては、第１データ線２４Aのデータ信号ＸA(n)が第２電極３２に供給されるとともに第２データ線２４Bのデータ信号ＸB(n)が第１電極３１に供給される。

図９に示すように、第ｍ行の走査線２２が選択される水平走査期間Ｈ(m)において第ｎ列の第１データ線２４Aに出力されるデータ信号ＸA(n)は、第ｍ行の第ｎ列に位置する画素回路Ｐの指定階調に応じた階調電位ＶX（ＶX(m,n)）および所定の共通電位ＶCOMの一方に設定され、第ｎ列の第２データ線２４Bに出力されるデータ信号ＸB(n)は、階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMの他方に設定される。したがって、階調電位ＶXと共通電位ＶCOMとの差分に相当する電圧が各画素回路Ｐの電気光学物質２６に印加される。

以下に詳述するように、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係（第１電極３１および第２電極３２と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係）は順次に反転する。なお、図１０の部分(a)に示すように、画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）の第１電極３１に階調電位ＶXを供給するとともに第２電極３２に共通電位ＶCOMを供給したときの両電極間の電圧の極性を「第１極性」と表記する。他方、図１０の部分(b)に示すように、画素回路Ｐ（ＰA，ＰB）の第１電極３１に共通電位ＶCOMを供給するとともに第２電極３２に階調電位ＶXを供給したときの両電極間の電圧の極性を「第２極性」と表記する。図１１や以下の各図面において、符号［１］は第１極性を意味し、符号［２］は第２極性を意味する。また、第１極性と第２極性とを容易に区別できるように、第１極性の画素回路Ｐを示すブロックにはハッチングが付されている。

図９に示すように、垂直走査期間Ｆ1内の各水平走査期間Ｈ(m)（Ｈ(1)〜Ｈ(M)）において、データ線駆動回路４４は、第１データ線２４Aのデータ信号ＸA(1)〜ＸA(N)を階調電位ＶX（ＶX(m,1)〜ＶX(m,N)）に設定するとともに第２データ線２４Bのデータ信号ＸB(1)〜ＸB(N)を共通電位ＶCOMに設定する。したがって、第１画素回路ＰAにおいては、図１０の部分(a1)に示すように、データ信号ＸA(n)の階調電位ＶX(m,n)が第１電極３１に供給されるとともにデータ信号ＸB(n)の共通電位ＶCOMが第２電極３２に供給される。すなわち、第１画素回路ＰAの電気光学物質２６には、図１０の部分(a)に示す第１極性の電圧が印加される。他方、第２画素回路ＰBにおいては、図１０の部分(b2)に示すように、データ信号ＸA(n)の階調電位ＶX(m,n)が第２電極３２に供給されるとともにデータ信号ＸB(n)の共通電位ＶCOMが第１電極３１に供給される。すなわち、第２画素回路ＰBの電気光学物質２６には、図１０の部分(b)に示す第２極性の電圧が印加される。

以上のように、電気光学物質２６に印加される電圧は、第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとで逆極性に設定される。図２に例示したように第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとはＸ方向およびＹ方向の双方に沿って交互に配列されるから、図１１に示すように、垂直走査期間Ｆ1においては、電気光学物質２６に第１極性の電圧が印加される第１画素回路ＰAと、電気光学物質２６に第２極性の電圧が印加される第２画素回路ＰBとが、Ｘ方向およびＹ方向の双方に沿って交互に配列する（すなわち、画素部１４内に分散的に混在する）。

他方、垂直走査期間Ｆ2内の各水平走査期間Ｈ(1)〜Ｈ(M)において、データ線駆動回路４４は、データ信号ＸA(m)およびデータ信号ＸB(m)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を垂直走査期間Ｆ1から逆転させる。すなわち、データ線駆動回路４４は、図９に示すように、第１データ線２４Aのデータ信号ＸA(1)〜ＸA(N)を共通電位ＶCOMに設定するとともに第２データ線２４Bのデータ信号ＸB(1)〜ＸB(N)を階調電位ＶX（ＶX(m,1)〜ＶX(m,N)）に設定する。したがって、第１画素回路ＰAにおいては、図１０の部分(b1)に示すように、データ信号ＸA(n)の共通電位ＶCOMが第１電極３１に供給されるとともにデータ信号ＸB(n)の階調電位ＶX(m,n)が第２電極３２に供給される。すなわち、第１画素回路ＰAの電気光学物質２６には、図１０の部分(b)に示す第２極性の電圧が印加される。他方、第２画素回路ＰBにおいては、図１０の部分(a2)に示すように、データ信号ＸA(n)の共通電位ＶCOMが第２電極３２に供給されるとともにデータ信号ＸB(n)の階調電位ＶX(m,n)が第１電極３１に供給されることで、第２画素回路ＰBの電気光学物質２６には、図１０の部分(a)に示す第１極性の電圧が印加される。すなわち、図１１に示すように、各画素回路Ｐの電気光学物質２６に印加される電圧の極性は垂直走査期間Ｆ（Ｆ1，Ｆ2）毎に順次に反転する。

いま、画素部１４内の全部の画素回路Ｐを第１画素回路ＰAとした構成を本実施形態との対比例として想定する。対比例においては、電気光学物質２６に印加される電圧の極性（第１極性，第２極性）が画素部１４内の行毎に逆転（ライン反転）するように、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を水平走査期間Ｈ毎に逆転させる。したがって、図１２に示すように、奇数行の各画素回路Ｐと偶数行の各画素回路Ｐとで電気光学物質２６の電圧が逆極性となる。しかし、寄生容量の容量値は第１電極３１と第２電極３２とで相違するから、各画素回路Ｐに同じ階調が指定された場合でも、第１極性の電圧が印加された電気光学素子Ｅと第２極性の電圧が印加された電気光学素子Ｅとで実際の階調は相違する。したがって、Ｘ方向に延在する直線状の階調斑が観察者に認識されるという問題がある。

他方、本実施形態においては、第１極性の電圧が印加される第１画素回路ＰAと第２極性の電圧が印加される第２画素電極ＰBとがＸ方向およびＹ方向に沿って画素部１４内に分散する。すなわち、画素部１４の各列内に第１極性の電気光学物質２６と第２極性の電気光学物質２６とが混在するだけではなく、画素部１４の各行内にも第１極性の電気光学物質２６と第２極性の電気光学物質２６とが混在する。したがって、寄生容量の容量値が第１電極３１と第２電極３２とで相違する場合であっても、電気光学物質２６に印加される電圧の極性に起因した階調の相違が観察者に認識され難いという利点がある。

ところで、対比例のもとでも、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を画素回路Ｐの列毎に反転させれば、各行内にてＸ方向に隣合う各画素回路Ｐにて電気光学物質２６の電圧の極性を反転させることは可能である。しかし、階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMの出力先（第１データ線２４A，第２データ線２４B）を列毎に切換える構成が必要となるから、データ線駆動回路４４の規模が肥大化するという問題がある。他方、本実施形態においては、第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとを各行内に混在させることで、Ｘ方向に隣合う各電気光学物質２６の電圧が逆極性となるから、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を列毎に反転させる必要はない。したがって、データ線駆動回路４４の規模が低減されるという利点もある。

また、対比例のもとでは、電気光学物質２６の電圧の極性を行毎に反転させるために、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を水平走査期間Ｈ毎に逆転させる必要がある。本実施形態においては、各列内に第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとが混在するから、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの組合せを行毎に逆転させる必要はない。すなわち、図９に示したように、垂直走査期間Ｆ1内の各水平走査期間Ｈではデータ信号ＸA(1)〜ＸA(N)が階調電位ＶX（ＶX(m,1)〜ＶX(m,N)）に設定されるとともにデータ信号ＸB(1)〜ＸB(N)が共通電位ＶCOMに維持され、垂直走査期間Ｆ2内の各水平走査期間Ｈではデータ信号ＸA(1)〜ＸA(N)が共通電位ＶCOMに維持されるとともにデータ信号ＸB(1)〜ＸB(N)が階調電位ＶX（ＶX(m,1)〜ＶX(m,N)）に設定される。以上のように第１データ線２４Aおよび第２データ線２４Bの電位の変動が対比例と比較して抑制されるから、データ信号ＸA(n)やデータ信号ＸB(n)の電位の変動に起因した表示品位の低下が抑制されるという利点や、データ線駆動回路４４にて消費される電力が低減されるという利点がある。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図１３は、第２実施形態における画素部１４の模式図である。図１３に示すように、各画素回路Ｐは、複数の表示色（赤色Ｒ，緑色Ｇ，青色Ｂ）の何れかに対応する。画素部１４内の複数の画素回路Ｐは、相異なる表示色に対応する複数（３個）の画素回路Ｐを単位として複数の表示画素Ｄに区分される。例えば、図１３の表示画素Ｄは、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）とに対応する３個の画素回路Ｐで構成される。したがって、表示画素Ｄは、縦Ｍ行×横(N/3)列の行列状に配列する。なお、図１３においては、同じ表示色の画素回路ＰがＹ方向に配列するストライプ配列を例示するが、各表示色の配列は適宜に変更される。

複数の表示画素Ｄの各々は、第１画素回路ＰAおよび第２画素回路ＰBの一方で構成される。第１画素回路ＰAで構成される表示画素Ｄと第２画素回路ＰBで構成される表示画素ＤとはＸ方向およびＹ方向の双方に沿って隣合う。具体的には、図１３に示すように、奇数行の奇数番目の各表示画素Ｄと偶数行の偶数番目の各表示画素Ｄとは第１画素回路ＰAで構成され、奇数行の偶数番目の各表示画素Ｄと偶数行の奇数番目の各表示画素Ｄとは第２画素回路ＰBで構成される。

駆動回路４０による各画素回路Ｐの駆動の方法は第１実施形態と同様である。すなわち、データ線駆動回路４４は、垂直走査期間Ｆ1内の各水平走査期間Ｈ(m)において、データ信号ＸA(1)〜ＸA(N)を階調電位ＶX（ＶX(m,1)〜ＶX(m,N)）に設定するとともにデータ信号ＸB(1)〜ＸB(N)を共通電位ＶCOMに設定し、垂直走査期間Ｆ2内の各水平走査期間Ｈ(m)において、データ信号ＸA(1)〜ＸA(N)を共通電位ＶCOMに設定するとともにデータ信号ＸB(1)〜ＸB(N)を階調電位ＶX（ＶX(m,1)〜ＶX(m,N)）に設定する。したがって、図１４に示すように、電気光学物質２６に印加される電圧の極性は、Ｘ方向およびＹ方向に相隣接する表示画素Ｄにて逆極性に設定され、かつ、垂直走査期間Ｆ（Ｆ1，Ｆ2）毎に順次に反転する。

また、表示画素Ｄは第１画素回路ＰAおよび第２画素回路ＰBの一方で構成されるから、電気光学物質２６に印加される電圧の極性は、１個の表示画素Ｄ内の各画素回路Ｐで同極性に設定される。したがって、表示画素Ｄ内に第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとが混在する構成と比較すると、表示画素Ｄ内の複数の表示色の階調比を正確に設定することが可能である。

＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１５は、第３実施形態における画素部１４の模式図である。図１５に示すように、画素部１４内の複数の表示画素Ｄは、Ｘ方向に隣合う２個の表示画素Ｄ（Ｄ1，Ｄ2）を単位として複数の画素対Ｇに区分される。したがって、画素対Ｇは、縦Ｍ行×横（N/6）列の行列状に配列する。

１個の画素対Ｇを構成する２個の表示画素Ｄは、第１画素回路ＰAおよび第２画素回路ＰBの一方で構成される。図１５に示すように、第１画素回路ＰAで構成される画素対Ｇと第２画素回路ＰBで構成される画素対ＧとはＸ方向およびＹ方向の双方に沿って隣合う。以上のように各表示画素Ｄ内の各画素回路Ｐは第１画素回路ＰAおよび第２画素回路ＰBの一方で構成されるから、第２実施形態と同様に、各表示画素Ｄにおける複数の表示色の階調比を高精度に設定できるという効果が実現される。

図１６は、各画素回路Ｐの電気光学物質２６に印加される電圧の極性を示す概念図である。図１６に示すように、各画素回路Ｐの電気光学物質２６に印加される電圧の極性が、Ｘ方向およびＹ方向に隣合う各表示画素Ｄにて逆極性となり、かつ、垂直走査期間Ｆ（Ｆ1，Ｆ2）毎に順次に反転するように、駆動回路４０は各画素回路Ｐを駆動する。したがって、各画素回路Ｐの電気光学物質２６の電圧は、１個の画素対ＧのうちＸ方向の負側の表示画素Ｄ1の各画素回路ＰとＸ方向の正側の表示画素Ｄ2の各画素回路Ｐとで逆極性となる。以上の条件が成立するように、データ線駆動回路４４は、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を画素対Ｇ内の表示画素Ｄ1と表示画素Ｄ2とで逆転させる。

図１７に示すように、各画素対Ｇ内の６個の画素回路Ｐに対応する６本の第１データ線２４Aに供給されるデータ信号ＸA(n+1)〜ＸA(n+6)と、６本の第２データ線２４Bに供給されるデータ信号ＸB(n+1)〜ＸB(n+6)とに着目する。図１７に示すように、垂直走査期間Ｆ1内の各水平走査期間Ｈ(m)において、データ線駆動回路４４は、画素対Ｇのうち表示画素Ｄ1に対応するデータ信号ＸA(n+1)〜ＸA(n+3)を階調電位ＶXに設定するとともにデータ信号ＸB(n+1)〜ＸB(n+3)を共通電位ＶCOMに設定し、かつ、画素対Ｇのうち表示画素Ｄ2に対応するデータ信号ＸA(n+4)〜ＸA(n+6)を共通電位ＶCOMに設定するとともにデータ信号ＸB(n+4)〜ＸB(n+6)を階調電位ＶXに設定する。他方、垂直走査期間Ｆ2内の各水平走査期間Ｈ(m)において、データ線駆動回路４４は、画素対Ｇのうち表示画素Ｄ1に対応するデータ信号ＸA(n+1)〜ＸA(n+3)を共通電位ＶCOMに設定するとともにデータ信号ＸB(n+1)〜ＸB(n+3)を階調電位ＶXに設定し、かつ、画素対Ｇのうち表示画素Ｄ2に対応するデータ信号ＸA(n+4)〜ＸA(n+6)を階調電位ＶXに設定するとともにデータ信号ＸB(n+4)〜ＸB(n+6)を共通電位ＶCOMに設定する。

以上の形態においては、図１６に示すように、電気光学物質２６に印加される電圧の極性を第１極性に設定した第１画素回路ＰAと、第２極性に設定した第１画素回路ＰAと、第１極性に設定した第２画素回路ＰBと、第２極性に設定した第２画素回路ＰBとが各行内に混在する。同極性の電圧を電気光学物質２６に印加したときの階調は、階調電位ＶXが等しい場合でも、第１画素回路ＰAと第２画素回路ＰBとで相違し得る。したがって、各画素回路Ｐに同じ階調が指定された場合、第２実施形態における各画素回路Ｐの階調は、第１画素回路ＰAを第１極性に設定した場合の階調と第２画素回路ＰBを第２極性に設定した場合の階調との２種類であるのに対し、本実施形態における各画素回路Ｐの実際の階調は、第１画素回路ＰAおよび第２画素回路ＰBと第１極性および第２極性の組合せの総数に相当する４種類となる。したがって、画素回路Ｐ毎の階調の誤差が観察者に認識され難いという効果が第２実施形態と比較して顕著になるという利点がある。

＜Ｄ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形が加えられる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の例示から２以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。

（１）変形例１
以上の各形態においてはデータ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を垂直走査期間Ｆ内で変化させない構成を例示したが、データ信号ＸA(n)およびデータ信号ＸB(n)と階調電位ＶXおよび共通電位ＶCOMとの関係を垂直走査期間Ｆ内で順次に変化させる構成も採用される。例えば、水平走査期間Ｈ(m)ではデータ信号ＸA(n)を階調電位ＶXに設定するとともにデータ信号ＸB(n)を共通電位ＶCOMに設定し、直後の水平走査期間Ｈ(m+1)ではデータ信号ＸA(n)を共通電位ＶCOMに設定するとともにデータ信号ＸB(n)を階調電位ＶXに設定する構成が採用される。

（２）変形例２
各画素回路Ｐの電気光学物質２６に印加される電圧の極性を変化させる周期は垂直走査期間Ｆに限定されない。例えば、複数の垂直走査期間Ｆを単位として電気光学物質２６の電圧の極性を反転させる構成が採用される。

（３）変形例３
表示画素Ｄを構成する画素回路Ｐの個数や画素対Ｇを構成する画素回路Ｐの個数は任意に変更される。また、複数の画素回路Ｐを表示画素Ｄや画素対Ｇに区分する規則も適宜に変更される。例えば、１個の表示画素Ｄが、同じ表示色に対応する２以上の画素回路Ｐを含む構成も採用される。また、例えば１個の画素対Ｇが２個の画素回路Ｐ（第１画素回路ＰAおよび第２画素回路ＰBの一方）で構成される態様も採用される。

（４）変形例４
電気光学物質２６は液晶に限定されない。すなわち、第１電極３１と第２電極３２との間の電圧（電界）に応じて光学的な特性（透過率や輝度）が変化する特性の各種の物質（例えば電気泳動素子）が以上の各形態における電気光学物質２６として採用される。

＜Ｅ：応用例＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図１８ないし図２０には、以上に例示した何れかの形態に係る電気光学装置１００を表示装置として採用した電子機器の形態が図示されている。

図１８は、電気光学装置１００を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、各種の画像を表示する電気光学装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。

図１９は、電気光学装置１００を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。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と、各種の画像を表示する電気光学装置１００とを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。

図２０は、電気光学装置１００を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。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と、各種の画像を表示する電気光学装置１００とを備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が電気光学装置１００に表示される。

なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図１８から図２０に例示した機器のほか、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、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

１００……電気光学装置、１１……第１基板、１２……第２基板、１４……画素部、Ｐ……画素回路、ＰA……第１画素回路、ＰB……第２画素回路、２２……走査線、２４０……配線対、２４A……第１データ線、２４B……第２データ線、２６……電気光学物質、３１……第１電極、３２……第２電極、Ｅ……電気光学素子、Ｑ1……第１スイッチング素子、Ｑ2……第２スイッチング素子、４０……駆動回路、４２……走査線駆動回路、４４……データ線駆動回路、Ｌ0……ゲート絶縁層、Ｌ1……第１絶縁層、Ｌ2……第２絶縁層、Ｌ3……第３絶縁層、５２１……半導体層、５２２……半導体層、５４１……第１中間導電層、５４２……第２中間導電層。

Claims (6)

1. 複数の走査線と複数のデータ線と複数の画素回路とを具備し、
   前記複数の画素回路の各々は、
   前記走査線の選択時に導通する第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、
   第１電極および第２電極と、両電極間の電圧に応じて光学的な特性が変化する電気光学物質とを有し、前記第１電極を覆う絶縁層の面上に前記第２電極が形成された電気光学素子とを含み、
   前記複数の画素回路のうちの第１画素回路においては、当該第１画素回路の第１側のデータ線と前記第１電極とが前記第１スイッチング素子を介して接続されるとともに、前記第１側とは反対側の第２側のデータ線と前記第２電極とが前記第２スイッチング素子を介して接続され、
   前記複数の画素回路のうちの第２画素回路においては、当該第２画素回路の前記第１側のデータ線と前記第２電極とが前記第１スイッチング素子を介して接続されるとともに、前記第２側のデータ線と前記第１電極とが前記第２スイッチング素子を介して接続される
   電気光学装置。
2. 前記複数の画素回路は、前記複数のデータ線のうち共通の第１データ線および第２データ線に接続された前記第１画素回路と前記第２画素回路とを含む
   請求項１の電気光学装置。
3. 前記複数の走査線の各々を順次に選択する走査線駆動回路と、
   前記複数の走査線のうち前記第１画素回路に対応する走査線の選択時に、当該第１画素回路の指定階調に応じた階調電位を前記第１データ線に供給するとともに前記第２データ線に共通電位を供給し、前記複数の走査線のうち前記第２画素回路に対応する走査線の選択時に、当該第２画素回路の指定階調に応じた階調電位を前記第１データ線に供給するとともに前記第２データ線に前記共通電位を供給するデータ線駆動回路と
   を具備する請求項２の電気光学装置。
4. 前記複数の画素回路は、共通の走査線に接続された前記第１画素回路と前記第２画素回路とを含む
   請求項１から請求項３の何れかの電気光学装置。
5. 前記複数の画素回路は、相異なる表示色に対応した２以上の画素回路を各々が含む複数の表示画素に区分され、
   前記複数の表示画素の各々は、前記第１画素回路および前記第２画素回路の一方で構成される
   請求項１から請求項３の何れかの電気光学装置。
6. 請求項１から請求項５の何れかの電気光学装置を具備する電子機器。
   

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