JP3659103B2 - 電気光学装置、電気光学装置の駆動回路および駆動方法、電子機器 - Google Patents
電気光学装置、電気光学装置の駆動回路および駆動方法、電子機器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低消費電力な電気光学装置、電気光学装置の駆動回路および駆動方法、この電気光学装置を表示部に用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気光学装置、例えば、液晶装置の駆動回路は、画像表示領域に配線されたデータ線や走査線などに、画像信号や走査信号などを所定タイミングで供給するためのデータ線駆動回路や、走査線駆動回路などから構成されている。
【０００３】
このデータ線駆動回路の構成は、入力画像信号がアナログ信号かあるいはデジタル信号かで大きく相違する。しかし、複数の階調表示を行う場合には、入力画像信号の形態に拘わらず、液晶にアナログ信号の電圧を印加する必要がある。したがって、入力画像信号がデジタル信号である場合には、入力画像信号にＤＡ変換を施して液晶にアナログ信号電圧を印加しなければならない。
【０００４】
このＤＡ変換の一手法として、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）法が知られている。図１２は、ＰＷＭ法を適用した液晶装置の構成を示すブロック図である。この図に示すように従来の液晶装置は、データ線駆動回路１３０'、走査線駆動回路１４０'、スイッチ群１５０、および画像表示領域ＡＡから構成されている。
【０００５】
画像表示領域ＡＡにおいては、Ｘ方向に沿って平行に複数本の走査線１１２が配列して形成され、また、これと直交するＹ方向に沿って平行に複数本のデータ線１１４が形成されている。そして、これらの走査線１１２とデータ線１１４との各交点においては、各画素を制御するためのスイッチたる薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下ＴＦＴと称する。）が設けられている。
【０００６】
この例では、ＴＦＴ１１６のゲート電極が走査線１１２に接続される一方、ＴＦＴ１１６のソース電極がデータ線１１４に接続されるとともに、ＴＦＴ１１６のドレイン電極が画素電極１１８に接続されている。そして、各画素は、画素電極１１８と、対向基板に形成された共通電極と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される結果、走査線１１２とデータ線１１４との各交点に対応して、マトリクス状に配列することとなる。なお、各データ線１１４は、液晶を介して共通電極と対向しており、また各走査線１１２と交差しているため各データ線１１４には寄生容量が付随する。
【０００７】
データ線駆動回路１４０'は、入力画像データＤに基づいて、各データ線１１４に対応した選択信号を線順次で出力する。各選択信号がアクティブとなる期間は、当該選択信号に対応する画素に表示すべき入力画像データ値に応じて定める。スイッチ群１５０を構成する各スイッチ１５１の入力端子には、ランプ波信号ＬＳが供給され、その出力端子は各データ線１１４と接続されており、その制御端子には各選択信号が供給されている。各スイッチ１５１は各選択信号がアクティブの期間中、オン状態となるように構成されている。したがって、各データ線１１４には、画素に表示すべき入力画像データ値に応じた期間だけ、ランプ波信号ＬＳが供給されることになる。この結果、各データ線１１４の寄生容量には、入力画像データ値に応じた期間だけランプ波信号が書き込まれることになる。一方、走査線駆動回路１３０'は、各水平走査期間毎にアクティブとなる走査信号を生成し、各走査信号を各走査線１１２に各々出力している。
【０００８】
以上の構成において、ある走査線１１２が走査信号によって選択されると、当該水平走査期間においては、当該走査線１１２に接続された各ＴＦＴ１１６がオン状態となる。このとき、各データ線１１４の寄生容量には、入力画像データ値に応じた期間だけランプ波信号ＬＳが書き込まれるので、画素電極１１８には入力画像データ値に応じた電圧が印加され、ＴＦＴ１１６がオフ状態になると印加電圧が保持されることになる。これにより、入力画像データの指示する階調値に応じた階調を表示することが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した液晶装置では、ランプ波信号ＬＳを各データ線１１４の寄生容量に書き込み、寄生容量の電圧をＴＦＴ１１６を介して各画素に取り込むようになっている。このため、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、寄生容量に対して書き込みが十分行えるだけの駆動能力を有する必要がある。
【００１０】
しかしながら、画像表示領域ＡＡが比較的小型のものであっても、データ線１１４の寄生容量値は１本当たり２０ＰＦ程度はある。いわゆるＸＧＡ（１０２４画素×７６８画素）形式の液晶装置では、Ｒ,Ｇ,Ｂ各色毎に、１０２４本のデータ線を備えるので、データ線１１４の寄生容量値の合計は約６１ｎＦとなってしまう。ここで、入力画像データが６ビットであるとすれば、６１ｎＦの容量に対して１／６４Ｈ期間に充電を完了する必要がある。したがって、ランプ波信号ＬＳの駆動回路としては、大きな負荷を駆動できるもの使用しなければならず、回路規模が増大するといった問題があった。さらに、大きな負荷を駆動するため、駆動回路の消費電力が増大するといった問題があった。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、駆動負荷を軽減した電気光学装置、その駆動回路、並びに、この電気光学装置を表示部に用いた電子機器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係る電気光学装置の駆動方法にあっては、複数のデータ線と、複数の走査線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応する各画素電極と、各走査線に対応する複数の信号供給線とを備えた電気光学装置を駆動することを前提とし、前記各走査線を順次選択する各走査信号を各々供給し、前記各走査信号がアクティブになると、これに同期して基準信号を前記各信号供給線に順次供給し、画像データの指示する階調値に応じた期間だけアクティブとなるパルス幅変調信号を各データ線に各々供給し、前記各走査線と前記各データ線との交差に対応した各画素において、当該画素に対応する走査線とデータ線とが同時にアクティブとなる期間では、当該画素に対応する信号供給線から前記基準信号を取り込んで前記画素電極に印加する一方、当該画素に対応する走査線とデータ線とのうちいずれか一方が非アクティブとなる期間では、前記画素電極の電圧を保持することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、基準信号は、各走査信号がアクティブになると、これに同期して各信号供給線に順次供給されることになる。したがって、基準信号を駆動する駆動回路の負荷は、１本の信号供給線に付随する寄生容量となるので、負荷を軽減することができる。この結果、基準信号を供給する工程において、消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００１４】
次に、本発明に係る電気光学装置は、一対の基板間に電気光学物質を狭持してなることを前提とし、一方の基板上に、複数のデータ線と、複数の走査線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素電極と、各走査線に対応する複数の信号供給線と、前記各信号供給線の中から、対応する走査線がアクティブとなっているものを選択し、選択された信号供給線に基準信号を供給する信号供給手段と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、対応する走査線とデータ線とが同時にアクティブとなる期間では前記信号供給線から前記基準信号を取り込んで前記画素電極に印加する一方、対応する走査線とデータ線とのうちいずれか一方が非アクティブとなる期間では、前記画素電極の電圧を保持する電圧保持手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、信号供給手段は、前記各信号供給線の中から、対応する走査線がアクティブとなっているものを選択し、選択された信号供給線に基準信号を供給する。一方、各走査線は順次選択されるようになっている。このため、基準信号が供給される信号供給線は１本である。したがって、基準信号を駆動する駆動回路の負荷は、１本の信号供給線に付随する寄生容量となるので、負荷を大幅に軽減することができる。さらに、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、くわえて、駆動回路の消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００１６】
ここで、前記信号供給手段は、前記各信号供給線毎に設けられ、前記信号供給線の一端が一方の端子に接続され、対応する走査線の信号によってオン・オフが制御されるスイッチング素子と、前記各スイッチング素子の他方の端子に各々接続されるともに前記基準信号が供給される共通信号線とを備えることが好ましい。この発明では、スイッチング素子を走査線の信号によってオン・オフさせることができるので、選択しようとしている走査線に対応する信号供給線のみに基準信号を供給することが可能となる。
【００１７】
また、前記電圧保持手段は、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記走査線にゲート電極が接続され、前記データ線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がゲート電極に接続され、前記信号供給線にソース電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子とを備えることが望ましい。
【００１８】
この発明では、第１トランジスタ素子と第２トランジスタ素子がゲート線と走査線の電圧によって制御され、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態となった時に、信号供給線の電圧が画素電極に印加される。ここで、信号供給線には対応する走査線が選択された場合に基準信号が供給されるので、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態になると、基準信号が画素電極に印加される。これにより、画像データの階調値に応じた階調表示が可能となる。くわえて、データ線は第１トランジスタ素子のソース電極に接続されるので、データ線に付随する寄生容量の値を小さくすることができ、これにより、データ線を駆動する駆動回路の負荷を減らし消費電流を削減することができる。
【００１９】
また、前記電圧保持手段は、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記データ線にゲート電極が接続され、前記信号供給線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がソース電極に接続され、前記走査線にゲート電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子とを備えるものであってもよい。この発明では、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態となった時に、信号供給線の電圧が画素電極に印加される。ここで、信号供給線には対応する走査線が選択された場合に基準信号が供給されるので、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態になると、基準信号が画素電極に印加される。これにより、画像データの階調値に応じた階調表示が可能となる。
【００２０】
次に、本発明に係る電気光学装置の駆動回路にあっては、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、画像データを線順次データに変換する変換手段と、前記線順次データのデータ値に基づいてパルス幅を変調したパルス幅変調信号を生成し前記データ線に出力するパルス幅変調手段と、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記各走査線を順次アクティブとする各走査信号を生成し前記走査線に出力する走査線駆動手段とを備えることを特徴とする。この発明によれば、パルス幅変調信号を各データ線に線順次で供給するとともに走査信号を生成する一方、基準信号を生成するから、電気光学装置を駆動して階調表示を行わせることができる。
【００２１】
また、本発明に係る電気光学装置の駆動回路にあっては、電気光学装置が、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記走査線にゲート電極が接続され、前記データ線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がゲート電極に接続され、前記信号供給線にソース電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子とを備えることを前提とし、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、画像データを線順次データに変換する変換手段と、前記線順次データのデータ値に基づいてパルス幅を変調したパルス幅変調信号を生成し前記データ線に出力するパルス幅変調手段と、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記各走査線を順次アクティブとする各走査信号を生成し前記走査線に出力する走査線駆動手段とを備え、前記各走査信号のローレベル電位を、前記パルス幅変調信号のローレベル電位より約前記第２トランジスタの閾値電圧だけ高電位に設定することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、各走査信号のローレベル電位を、パルス幅変調信号のローレベル電位より約第２トランジスタの閾値電圧だけ高電位に設定したので、走査線の非選択期間において当該走査線に対応する第１トランジスタ素子をオン状態とオフ状態の境界で動作させることができ、第２トランジスタ素子のゲート電極がフローティング状態となることを回避できる。このため、第２トランジスタ素子を、走査線の非選択期間において確実にオフ状態とすることが可能となる。
【００２３】
くわえて、この電気光学装置の駆動回路において、前記パルス幅変調手段は、前記パルス幅変調信号のハイレベル電位が、前記基準信号の最大電位より少なくとも前記第２トランジスタ素子の閾値電圧だけは高くなるように前記パルス幅変調信号を生成し、前記走査線駆動手段は、前記走査信号のハイレベル電位が、前記パルス幅変調信号のハイレベル電位より少なくとも前記第１トランジスタ素子の閾値電圧だけは高くなるように前記走査信号を生成することが望ましい。この発明によれば、パルス幅変調信号がハイレベルの時に、第１トランジスタ素子と第２トランジスタ素子とを確実にオン状態にして基準信号を画素電極に印加することが可能となる。
【００２４】
また、前記基準信号は、ランプ波信号であることが好ましい。但し、基準信号を用いてガンマ補正を施す場合には、ガンマ補正カーブに従った基準信号を用いればよい。
【００２５】
さらに、上述した駆動回路を、電気光学装置の前記一方の基板に形成してもよい。この場合、駆動回路を構成するトランジスタ素子を前記第１および第２トランジスタ素子と同一の製造プロセスで作成することによって、製造コストを削減できる。
【００２６】
くわえて、上記目的を達成するために、本発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装置を備えることを特徴としているので、消費電力が削減される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
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。
【００２８】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置について、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置を例にとって説明する。
【００２９】
＜液晶装置の全体構成＞
図１は、この液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。この図に示されるように、液晶装置は、液晶パネル１００と制御回路２００とを備える。このうち、制御回路２００は、各部で使用されるタイミング信号や制御信号など（必要に応じて後述する）を出力するものである。
【００３０】
ここで、液晶パネル１００は、後述するように、素子基板と対向基板とが互いに電極形成面を対向して貼付された構成となっている。そして、素子基板上に、走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１４０および画像表示領域ＡＡが構成されている。以下、これらの構成について説明する。
【００３１】
＜画像表示領域の構成＞
次に、画像表示領域ＡＡの電気的な構成について説明する。素子基板にあっては、図１においてＸ方向に沿って平行に複数本（ｍ本）の走査線１１２が配列して形成され、さらに、各走査線１１２に対応して複数本（ｍ本）の信号供給線１１３が配列して形成されている。また、これと直交するＹ方向に沿って平行に複数本（ｎ本）のデータ線１１４が形成されている。ここで、各画素は、画素電極１１８と、対向基板に形成された共通電極（後述）と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される。各画素は、走査線１１２とデータ線１１４との各交点に対応して、マトリクス状に配列することとなる。なお、このほかに、蓄積容量（図示省略）が、各画素毎に、電気的にみて、画素電極１１８と共通電極とに挟持された液晶に対して並列に形成される構成としても良い。
【００３２】
走査線１１２とデータ線１１４との各交点においては、各画素を制御するためのスイッチたるＴＦＴ１１６およびＴＦＴ１１７が設けられている。ＴＦＴ１１６のゲート電極は走査線１１２に接続される一方、ＴＦＴ１１６のソース電極がデータ線１１４に接続されるとともに、ＴＦＴ１１６のドレイン電極がＴＦＴ１１７のゲート電極に接続されている。また、ＴＦＴ１１７のソース電極は信号供給線１１３に接続されるとともに、そのドレイン電極は画素電極１１８と接続されている。したがって、ＴＦＴ１１６とＴＦＴ１１７が同時にオン状態になると、信号供給線１１３の電圧が画素電極１１８に印加されることになる。
【００３３】
くわえて、各信号供給線１１３の一端は、各スイッチＳＷを介して共通信号線１１１と接続されている。この共通信号線１１１には、制御回路１００から２Ｈ周期のランプ波信号ＬＳが供給される。各スイッチＳＷは、対応する走査線１１２の電圧によって制御され、走査線１１２の走査信号Ｙ１〜Ｙｍがアクティブとなる期間において、オン状態となるようになっている。
【００３４】
ここで、走査信号Ｙ１〜Ｙｍは水平走査期間毎に順次アクティブとなる信号である。したがって、各スイッチＳＷのうちオン状態となるのは常に１個だけであるから、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、１本の信号供給線１１３に接続されることになる。この結果、ランプ波信号ＬＳの駆動回路の負荷は、主として１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量となる。すなわち、上述した構成によれば、従来のようにＹ方向に延在する総てのデータ線１１４の寄生容量が負荷となるのではなく、Ｘ方向に延在する１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量が負荷となるので、駆動回路の負荷を大幅に削減することができる。
【００３５】
さて、走査線駆動回路１３０とデータ線駆動回路１４０は、後述するように、透明性および絶縁性を有するガラス等からなる素子基板の対向面にあって、表示領域の周辺部に形成されるものである。ここで、走査線駆動回路１３０とデータ線駆動回路１４０の構成素子は、画素を駆動するＴＦＴ１１６,１１７と共通の製造プロセスで形成されるＰチャネル型ＴＦＴおよびＮチャネル型ＴＦＴを組み合わせて構成されるため、製造効率の向上や、製造コストの低下、素子特性の均一化などが図られている。
【００３６】
＜データ線駆動回路の構成＞
次に、本実施形態に係るデータ線駆動回路１４０について説明する。データ線駆動回路１４０は、Ｘシフトレジスタ１４１、画像データ供給線１４２、スイッチ群ＳＷＡ，ＳＷＢ、第１ラッチ部１４３、第２ラッチ部１４４、および比較部１４５から構成されている。
【００３７】
まず、Ｘシフトレジスタ１４１は、水平走査期間の最初に供給される転送開始パルスＤＸを、クロック信号ＣＬＸおよびその反転クロック信号ＣＬＸINVにしたがって順次シフトすることによって、各サンプリング信号Ｓ１〜Ｓｎを所定の順番で出力するよう構成されている。
【００３８】
次に、画像データ供給線１４２は、画像データをパラレル形式で供給するものである。画像データＤが１サンプル当たりｊビットであれば、画像データ供給線１４２はｊ本の配線から構成される。なお、この例では、画像データＤは１サンプル当たり６ビットであり、画像データ供給線１４２は６本の配線で構成されているものとするが、例えば、画像データが“カラー”である場合には、画像データ供給線１４２の本数は１８本（＝６（ビット幅）×３本（R/G/B））となる。
【００３９】
次に、スイッチ群ＳＷＡは、ｎ個のスイッチSWA1〜SWAnから構成されている。各スイッチSWA1〜SWAnの入出力端子は、画像データ供給線１４２と第１ラッチ部１４３とに接続されており、さらに各スイッチSWA1〜SWAnの制御端子にはサンプリング信号Ｓ１〜Ｓｎが供給されている。ここで、１個のスイッチは、１個のサンプリング信号によって６ビットの画像データを第１ラッチ部１４３に供給するか否かを制御できるようになっている。そして、各スイッチSWA1〜SWAnは、サンプリング信号Ｓ１〜Ｓｎがアクティブの場合にオン状態となり、非アクティブの場合にオフ状態となる。
【００４０】
次に、第１ラッチ部１４３は、ｎ個のラッチ回路から構成されており、スイッチ群ＳＷＡから供給される画像データＤ１〜Ｄｎをラッチする。これにより、画像データＤを点順次データに変換することができる。
【００４１】
次に、スイッチ群ＳＷＢは、ｎ個のスイッチSWB1〜SWBnから構成されている。各スイッチSWB1〜SWBnの入出力端子は、第１ラッチ部１４３と第２ラッチ部１４４に接続されており、さらに各スイッチSWB1〜SWBnの制御端子には転送信号ＴＲＳが供給されている。そして、各スイッチSWB1〜SWBnは、転送信号ＴＲＳがアクティブの場合にオン状態となり、非アクティブの場合にオフ状態となる。ここで、転送信号ＴＲＳは水平走査期間の終了時にアクティブとなる信号である。
【００４２】
次に、第２ラッチ部１４４は、ｎ個のラッチ回路から構成されており、スイッチ群ＳＷＢから供給される画像データＤ１〜Ｄｎをラッチする。上述ように転送信号ＴＲＳは水平走査期間の終了時にアクティブとなるので、第２ラッチ部１４４の各出力信号は、画像データＤを線順次データに変換したものとなる。すなわち、Ｘシフトレジスタ１４１、画像データ供給線１４２、スイッチ群ＳＷＡ，ＳＷＢ、第１ラッチ部１４３、および第２ラッチ部１４４は、画像データＤを線順次データに変換する手段として機能する。
【００４３】
次に、比較部１４５について説明する。図２は、比較部１４５とその周辺回路の構成を示すブロック図である。この図に示すように比較部１４５は、ｎ個の単位回路Ｒ１〜Ｒｎから構成されている。各単位回路Ｒ１〜Ｒｎは、比較器１４５１とＳＲラッチ１４５２を備えている。また、制御部２００にはカウンタ２１０が設けられおり、このカウンタ２１０は、水平走査期間の始まりからカウンタクロック信号CLKをカウントして、そのカウント結果を示すカウントデータＣＮＴを生成し、比較部１４５に出力する。くわえて、制御部２００は水平走査期間の始まりにおいてＨレベルとなるセット信号ＳＥＴを比較部１４５に出力する。
【００４４】
各単位回路Ｒ１〜Ｒｎにおいて、比較器１４５１は、画像データＤ１〜ＤｎとカウントデータＣＮＴとを比較して、両者が一致する場合にＨレベルとなる一方、不一致の場合にＬレベルとなる比較信号ＣＳを、ＳＲラッチ１４５２のリセット端子に供給する。各単位回路Ｒ１〜ＲｎのＳＲラッチ１４５２は、セット端子に供給されるセット信号ＳＥＴがＨレベルになるとその論理レベルをＨレベルに遷移させ、その後、比較信号ＣＳがＨレベルになるとその論理レベルをＬレベルに遷移させて、ＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）Ｘ１〜Ｘｎを生成する。
【００４５】
図３は、画像データの値とＰＷＭ信号の波形を示したタイミングチャートである。この図に示すように、各ＰＷＭ信号のＨレベル期間は、各画像データの指示する階調値に応じた期間となる。
【００４６】
このようにして得られたＰＷＭ信号Ｘ１〜Ｘｎは、データ線駆動回路１４０の各出力信号として、ｎ本のデータ線１１４に各々供給される。なお、ＰＷＭ信号Ｘ１〜Ｘｎは、ＳＲラッチ１４５２の出力信号をレベルシフトして生成するようにしてもよい。
【００４７】
＜走査線駆動回路の構成＞
次に、走査線駆動回路１３０について説明する。走査線駆動回路１３０は、Ｙシフトレジスタおよびレベルシフタ回路から構成されている。Ｙシフトレジスタは、水平走査期間の最初に供給される転送開始パルスＤＹを、クロック信号ＣＬＹおよびその反転クロック信号ＣＬＹINVにしたがって順次シフトすることによって、信号ｙ１〜ｙｍを所定の順番で出力するよう構成されている。レベルシフト回路は、Ｙシフトレジスタの各出力信号に所定の電圧だけレベルシフトを施すように構成されている。レベルシフト回路の各出力信号は、走査信号Ｙ１〜Ｙｍとしてｍ本の走査線に供給される。
【００４８】
＜各種波形の関係＞
次に、上述したランプ波信号ＬＳ、ＰＷＭ信号Ｘ１〜Ｘｎ、走査信号Ｙ１〜Ｙｍの電圧レベルについて説明する。図４は、１画素の周辺回路と各種信号の電圧レベルとの関係の一例を示す図である。なお、この図においてＶCOMは対向電極の電位であり、Ｖth1はＴＦＴ１１６の閾値電圧、Ｖth2はＴＦＴ１１７の閾値電圧である。
【００４９】
この図に示すようにランプ波信号ＬＳは、奇数番目の水平走査期間Ｈoddにおいて電位ＶLSminから電位ＶLSaまでの間を直線的に増加する一方、偶数番目の水平走査期間Ｈevenにおいては電位ＶLSmaxから電位ＶLSbまでの間を直線的に減少する。ここで、対向電極の電位ＶCOMと電位ＶLSaとの差分は電位ＶCOMと電位ＶLSbとの差分と略等しく、また、対向電極の電位ＶCOMと電位ＶLSmaxとの差分は電位ＶCOMと電位ＶLSminとの差分と略等しくなるように設定してある。奇数番目の水平走査期間Ｈoddと偶数番目の水平走査期間Ｈevenにおいて、ランプ波信号ＬＳの波形を対向電極の電位ＶCOMを中心として極性反転させたのは、液晶に交流電圧を印加することにより、液晶の劣化を防止するためである。
【００５０】
なお、反転するか否かについては、一般には、▲１▼走査線１１２単位の極性反転であるか、▲２▼データ線１１４単位の極性反転であるか、▲３▼画素単位の極性反転であるか、▲４▼画面単位の極性反転であるかに応じて定められ、その反転周期は、１水平走査期間、１垂直走査期間またはドットクロック周期に設定される。ただし、本実施形態にあっては説明の便宜上、▲１▼走査線１１２単位の極性反転である場合を例にとって説明するが、本発明をこれに限定する趣旨ではない。
【００５１】
次に、走査信号ＹのＨレベル電位ＹHは、ＰＷＭ信号ＸのＨレベル電位ＸHよりＶth1＋α１だけ高電位側に設定している。これは、ＴＦＴ１１６において、ソース電極の電位がＸHとなった場合にゲート電極の電位をＸH＋Ｖth1＋α１にして、ＴＦＴ１１６を確実にオン状態にするためである。なお、α１の値は０Ｖ〜５Ｖ程度である。
【００５２】
次に、ＰＷＭ信号ＸのＨレベル電位ＸHは、ランプ波信号ＬＳの最大電位ＶLSmaxよりＶth2＋α２だけ高電位側に設定している。ＴＦＴ１１６がオン状態になると、ＴＦＴ１１７のゲート電極電位Ｑは、ＴＦＴ１１６のソース電極電位と等しくなる。一方、ＴＦＴ１１７のソース電極電位の最大値は、信号供給線１１３にランプ波信号ＬＳが供給されＶLSmaxとなったときである。ＰＷＭ信号ＸのＨレベル電位ＸHを、ＶLSmax＋Ｖth2＋α２としたのは、この場合にも、ＴＦＴ１１７を確実にオン状態にして画素電極１１８に電位ＶLSmaxを印加するためである。なお、α２の値は０Ｖ〜５Ｖ程度である。
【００５３】
この例では、時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間において、走査信号ＹがＨレベルとなり、ＴＦＴ１１６がオン状態となる。このため、当該期間にＴＦＴ１１７のゲート電極にはＰＷＭ信号Ｘが印加される。そして、ＰＷＭ信号ＸがＨレベルとなる時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、ＴＦＴ１１７がオン状態となり、画素電極１１８にランプ波信号ＬＳが印加される。すると、画素電極１１８を介して液晶に画像データＤの値に応じた電圧が印加されることになる。そして、時刻ｔ２に至ると、ＰＷＭ信号ＸがＨレベルからＬレベルに遷移するため、ＴＦＴ１１７はオフ状態となる。液晶は等価的に容量成分を有するので、ＴＦＴ１１７がオフ状態となっても電圧を保持する。これにより、画素は、画像データＤの階調値に応じた階調表示を行うことができる。
【００５４】
一方、走査信号ＹのＬレベル電位ＹLは、ＰＷＭ信号ＸのＬレベル電位ＸLより約Ｖth1だけ高電位側に設定している。これは、当該画素の非選択期間において、ＴＦＴ１１７のゲート電極がフローティングとなることを防止するためである。ＴＦＴ１１６は、期間Ｔａにおいてはオフ状態となるが、期間Ｔｂにおいては、オン状態とオフ状態の境界にある。換言すれば、期間Ｔｂにおいては、高インピーダンスでソース電極とドレイン電極とが接続されている。ところで、ＴＦＴ１１７のゲート電極には、小さな値ではあるが浮遊容量が等価的に接続されている。このため、期間Ｔｂにあっては、この浮遊容量に電荷が充電されるので、期間ＴａにおいてＴＦＴ１１６が完全にオフ状態になっても、ＴＦＴ１１７のゲート電極電位Ｑは、非選択期間において電位ＸLを維持する。したがって、非選択期間においてＴＦＴ１１７は完全にオフ状態になるから、画素電極１１８と対向電極との間に蓄積された電荷がＴＦＴ１１７を介して漏れることがない。これにより、表示画像の品質を向上させることができる。
【００５５】
＜第１実施形態の動作＞
次に、上述した構成に係る液晶装置における動作について説明する。図５は、液晶装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。走査線駆動回路１３０には、垂直走査期間の最初にパルスＤＹが供給され、クロック信号ＣＬＹおよびその反転クロック信号ＣＬＹINVによって順次シフトされて、走査線１１２に走査信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｍが順次出力される。これにより、複数の走査線１１２が１本ずつ線順次に下方向に選択されることとなる。
【００５６】
一方、共通信号線１１１には、図５（ａ）に示すランプ波信号ＬＳが常に供給されており、各走査線１１２に対応して設けられた各スイッチＳＷがオン状態になると、ランプ波信号ＬＳが信号供給線１１３に供給される。図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように走査信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｍは、アクティブとなるＨレベル期間が重複しないので、各スイッチＳＷは同時にオン状態となることがない。したがって、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、各スイッチＳＷによって選択された１本の信号供給線１１３にのみ接続される。この結果、当該駆動回路の負荷は、共通信号線１１１に付随する寄生容量と１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量の合計となる。
【００５７】
ところで、寄生容量は、共通信号線１１１や信号供給線１１３が形成される素子基板と液晶を介して対向する対向基板の対向電極との間、またはデータ線１１４との間に発生する。ここで、共通信号線１１１は、後述するシール材の部分（図７および図８参照）やあるいは走査線駆動回路１３０とともに素子基板の周辺部分に形成する。このため、共通信号線１１１の寄生容量値は信号供給線１１３の寄生容量値と比較して小さくなり、駆動回路の負荷は、主として１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量によって定まる。
【００５８】
すなわち、本実施形態の液晶装置によれば、従来のようにＹ方向に延在する全てのデータ線１１４の寄生容量が負荷となるのではなく、Ｘ方向に延在する１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量が負荷となるので、駆動回路の負荷を大幅に削減することができる。この結果、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、しかも消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００５９】
次に、図１に示す左上の画素に着目すると、当該画素のＴＦＴ１１６のソース電極には、ＰＷＭ信号Ｘ１（図５（ｉ）参照）が供給される。このＰＷＭ信号Ｘ１は、以下のようにして生成される。
【００６０】
まず、第２ラッチ部１４４において図５（ｇ）に示すように線順次の画像データＤ１が生成され、これが比較部１４５を構成する単位回路Ｒ１の比較器１４５１に供給される。
【００６１】
次に、比較器１４５１は画像データＤ１とカウントデータＣＮＴとを比較して両者が一致すると比較信号ＣＳの論理レベルをＨレベルにする。上述したようにＳＲラッチ１４５２はセット信号ＳＥＴの立ち上がりエッジで出力信号をＨレベルに遷移させるとともに比較信号ＣＳの立ち上がりエッジで出力信号をＬレベルに遷移させるから、例えば、セット信号ＳＥＴと比較信号ＣＳが図５（ｆ），（ｈ）に示すものであるとすれば、ＰＷＭ信号Ｘ１は図５（ｉ）に示すものとなる。ここで、ＰＷＭ信号Ｘ１のＨレベル期間は、画像データＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３…に応じた期間となる。換言すれば、ＰＷＭ信号Ｘ１は、画像データＤ１の指示する階調値に応じてパルス幅が変調されたパルス幅変調信号である。
【００６２】
図５（ｋ）に示す期間Ｔでは走査信号Ｙ１とＰＷＭ信号Ｘ１がともにＨレベルとなるから、図１に示す左上の画素のＴＦＴ１１６とＴＦＴ１１７は、期間Ｔにおいて同時にオン状態になる。すると、図５（ｊ）に示すランプ波信号ＬＳがＴＦＴ１１７を介して画素電極１１８に印加される。そして、期間Ｔを過ぎると、ＴＦＴ１１７はオフ状態となる。このため、画素電極１１８の電位は、図５（ｌ）に示すように期間Ｔを経過した後には一定電位が維持されることになる。これにより、画像データＤ１１の階調値に応じた電圧Ｖ１１が液晶に印加され、階調表示が行われる。
【００６３】
このように、本実施形態においては、ランプ波信号ＬＳを１本の信号供給線１１３にのみ供給するようにしたので、液晶装置の消費電流を大幅に削減することができる。くわえて、走査線１１２が非選択となる期間にあっては、ＴＦＴ１１６をオン状態とオフ状態の境界で動作させるようにしたので、ＴＦＴ１１７を確実にオフさせることができ、表示画像の品質を向上させることが可能となる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態にあっては、ＴＦＴ１１６のゲート電極を走査線１１２に接続し、そのソース電極をデータ線１１４に接続し、そのドレイン電極をＴＦＴ１１７のゲート電極に接続するとともに、ＴＦＴ１１７のソース電極を信号供給線１１３に接続し、そのドレイン電極を画素電極１１８に接続した。そして、第１実施形態の液晶装置は、スイッチＳＷを介してランプ波信号ＬＳを信号供給線１１３に供給することによって、ランプ波信号ＬＳの駆動回路の負荷を軽減するものであった。本発明は、これ以外の構成でも負荷を軽減して駆動回路の消費電流を減少させることが可能である。そこで、第１実施形態とは異なる第２実施形態について説明する。
【００６５】
図６は、第２実施形態に係る液晶装置のブロック図である。第２実施形態の液晶装置は、１画素に対応するＴＦＴの構成を除いて、図１に示す第１実施形態の液晶装置と同様に構成されている。図６において、走査線１１２とデータ線１１４との各交点においては、各画素を制御するためのスイッチたるＴＦＴ１１６ａおよびＴＦＴ１１７ａが設けられている。ＴＦＴ１１６ａのゲート電極はデータ線１１４に接続される一方、ＴＦＴ１１６ａのソース電極が信号供給線１１３に接続されるとともに、ＴＦＴ１１６ａのドレイン電極がＴＦＴ１１７ａのソース電極に接続されている。また、ＴＦＴ１１７ａのゲート電極は走査線１１２に接続されるとともに、そのドレイン電極は画素電極１１８と接続されている。したがって、ＴＦＴ１１６ａとＴＦＴ１１７ａが同時にオン状態になると、信号供給線１１３の電圧が画素電極１１８に印加されることになる。
【００６６】
この例では、ＴＦＴ１１６ａとＴＦＴ１１７ａの各ゲート電極が、データ線１１４と走査線１１２に各々接続されているので、第１実施形態のようにＴＦＴ１１７がフローティング状態となることを回避するためにＰＷＭ信号Ｘおよび走査信号Ｙの論理レベルについて対策を講じる必要はない。
【００６７】
ところで、一般に、ＴＦＴのゲート電極は、ＣＭＯＳ構造の電界効果トランジスタと同様に、半導体層の上に極薄い酸化絶縁膜を形成し、この酸化絶縁膜の上にアルミニウム等で電極を設けることによって形成される。一方、ソース電極やドレイン電極は半導体層と直接接続されている。このため、ゲート電極は酸化絶縁膜を介して半導体層と容量結合している。したがって、ゲート容量値はソース容量値よりも大きいといえる。
【００６８】
第２実施形態の液晶装置では、データ線１１４にＴＦＴ１１６ａのゲート電極が接続されているから、第１実施形態の液晶装置はデータ線１１４の寄生容量値が第２実施形態の液晶装置に比較して小さくなるという点で、有利である。
【００６９】
しかしながら、第２実施形態の液晶装置においても、各走査線１１２に対応して設けられた各スイッチＳＷが同時にオン状態になることはないから、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、各スイッチＳＷによって選択された１本の信号供給線１１３にのみ接続される。したがって、当該駆動回路の負荷は、主として１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量によって定まる。
【００７０】
この結果、第２実施形態の液晶装置によれば、第１実施形態の液晶装置と同様に、Ｘ方向に延在する１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量が負荷となるので、駆動回路の負荷を大幅に削減することができ、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、しかも消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００７１】
＜液晶パネルの構成例＞
次に、上述した各実施形態に係るデータ線駆動回路１４０を有する液晶パネル１００の全体構成について図７および図８を参照して説明する。ここで、図１１は、液晶パネル１００の構成を示す斜視図であり、図８は、図７におけるＡ−Ａ’線の断面図である。
【００７２】
これらの図に示されるように、液晶パネル１００は、画素電極１１８等が形成されたガラスや、半導体、石英などの素子基板１０１と、共通電極１０８等が形成されたガラスなどの透明な対向基板１０２とが、スペーサ１０３の混入されたシール材１０４によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせられるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１０５が封入された構造となっている。なお、シール材１０４は、対向基板１０２の基板周辺に沿って形成されるが、液晶１０５を封入するために一部が開口している。このため、液晶１０５の封入後に、その開口部分が封止材１０６によって封止されている。
【００７３】
ここで、素子基板１０１の対向面であって、シール材１０４の外側一辺においては、上述したデータ線駆動回路１４０およびサンプリング回路１５０が形成されて、Ｙ方向に延在するデータ線１１４を駆動する構成となっている。さらに、この一辺には複数の外部回路接続端子１０７が形成されて、制御回路２００からの各種信号を入力する構成となっている。また、この一辺に隣接する２辺には、２個の走査線駆動回路１３０が形成されて、Ｘ方向に延在する走査線１１２をそれぞれ両側から駆動する構成となっている。なお、走査線１１２に供給される走査信号の遅延が問題にならないのであれば、走査線駆動回路１３０を片側１個だけに形成する構成でも良い。
【００７４】
一方、対向基板１０２の共通電極１０８は、素子基板１０１との貼合部分における４隅のうち、少なくとも１箇所において設けられた導通材によって、素子基板１０１との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板１０２には、液晶パネル１００の用途に応じて、例えば、第１に、ストライプ状や、モザイク状、トライアングル状等に配列したカラーフィルタが設けられ、第２に、例えば、クロムやニッケルなどの金属材料や、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの遮光膜が設けられ、第３に、液晶パネル１００に光を照射するバックライトが設けられる。なお、色光変調の用途の場合には、カラーフィルタは形成されずに遮光膜が対向基板１０２に設けられる。
【００７５】
くわえて、素子基板１０１および対向基板１０２の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜（図示省略）などが設けられる一方、その各背面側には配向方向に応じた偏光板（図示省略）がそれぞれ設けられる。ただし、液晶１０５として、高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜や偏光板などが不要となる結果、光利用効率が高まるので、高輝度化や低消費電力化などの点において有利である。
【００７６】
なお、走査線駆動回路１３０やデータ線駆動回路１４０等の周辺回路の一部または全部を、素子基板１０１に形成する替わりに、例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用いてフィルムに実装された駆動用ＩＣチップを、素子基板１０１の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ＩＣチップ自体を、ＣＯＧ（Chip On Grass）技術を用いて、素子基板１０１の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。
【００７７】
＜素子基板の構成など＞
また、各実施形態においては、液晶パネル１００の素子基板１０１をガラス等の透明な絶縁性基板により構成して、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にソース、ドレイン、チャネルが形成されたＴＦＴによって、画素のスイッチング素子（ＴＦＴ１１６）、走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１４０の素子を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【００７８】
例えば、素子基板１０１を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や駆動回路１２０の素子を構成しても良い。このように素子基板１０１を半導体基板により構成する場合には、透過型の電気光学装置として用いることができないため、画素電極１１８をアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板１０１を透明基板として、画素電極１１８を反射型にしても良い。
【００７９】
さらに、電気光学材料としては、液晶のほかに、エレクトロルミネッセンス素子などを用いて、その電気光学効果により表示を行う表示装置にも適用可能である。すなわち、本発明は、上述した液晶装置と類似の構成を有するすべての電気光学装置に適用可能である。
【００８０】
＜ランプ信号およびＰＷＭ信号について＞
上述した各実施形態では、図４に示すように直線的に増加または減少するランプ波信号ＬＳを基準信号として用いることによって、ＰＷＭ信号のパルス幅に応じた電圧を画素電極１１８に印加するようにしたが、本発明の特徴は、スイッチＳＷを介して基準信号を供給する点にあるので、基準信号はランプ波信号ＬＳに限定されるものではない。例えば、基準信号を液晶のガンマ補正特性に応じたものにして、ガンマ補正を施すようにしてもよい。この場合、基準信号の波形は非線形に単調減少または単調増加させればよい。
【００８１】
また、上述した各実施形態において画像データのＬＳＢに対応するＰＷＭ信号のパルス幅は、画像データ値の大小に拘わらず一定であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガンマ補正特性に応じた粗密を持たせるようにしてもよい。例えば、画像データ値が小さいときには、画像データのＬＳＢに対応するＰＷＭ信号のパルス幅を広くし、画像データ値が大きくなるにつれ当該パルス幅を狭くし、画像データ値が中心値を取る時に最小となり、これを越えると次第に大きくなるように設定すればよい。
【００８２】
＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
【００８３】
＜その１：プロジェクタ＞
まず、この液晶パネル１００をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図９は、このプロジェクタの構成を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇにそれぞれ導かれる。ここで、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
【００８４】
さて、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇの構成は、上述した液晶パネル１００と同等であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０にカラー画像が投射されることとなる。
【００８５】
ここで、各液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１００Ｇによる表示像は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂによる表示像に対して左右反転していることが必要となる。このため、水平走査方向は、液晶パネル１００Ｇと、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂとでは互いに逆方向の関係となる。なお、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００８６】
＜その２：モバイル型コンピュータ＞
次に、この液晶パネルを、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１０は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶パネル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。
【００８７】
＜その３：携帯電話＞
さらに、この液晶パネルを、携帯電話に適用した例について説明する。図１１は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２のほか、受話口１３０４、送話口１３０６とともに、液晶パネル１００を備えるものである。この液晶パネル１００にも、必要に応じてその背面にバックライトが設けられる。
【００８８】
なお、電子機器としては、図９〜図１１を参照して説明した他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、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機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に対して、各実施形態の液晶パネル、さらには電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基準信号が供給される信号供給線は１本である。したがって、基準信号を駆動する駆動回路の負荷は、１本の信号供給線に付随する寄生容量となるので、負荷を大幅に軽減することができる。さらに、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、くわえて、駆動回路の消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 同液晶装置における比較部の構成を示すブロック図である。
【図３】 画像データの値とＰＷＭ信号の波形を示したタイミングチャートである。
【図４】 １画素の周辺回路と各種信号の電圧レベルとを示す図である。
【図５】 同液晶装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】 本発明の第２実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】 液晶パネルの構造を示す斜視図である。
【図８】 同液晶パネルの構造を説明するための一部断面図である。
【図９】 同液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す断面図である。
【図１０】 同液晶装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１１】 同液晶装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
【図１２】 従来の液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００……液晶パネル
１０１……素子基板
１０２……対向基板
１１１……共通信号線
１１２……走査線
１１３……信号供給線
１１４……データ線
１１６,１１６ａ……ＴＦＴ（第１トランジスタ素子）
１１７,１１７ａ……ＴＦＴ（第２トランジスタ素子）
１３０……走査線駆動回路
１４０……データ線駆動回路
ＳＷ……スイッチ（信号供給手段）
ＬＳ……ランプ波信号（基準信号）
【発明の属する技術分野】
本発明は、低消費電力な電気光学装置、電気光学装置の駆動回路および駆動方法、この電気光学装置を表示部に用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気光学装置、例えば、液晶装置の駆動回路は、画像表示領域に配線されたデータ線や走査線などに、画像信号や走査信号などを所定タイミングで供給するためのデータ線駆動回路や、走査線駆動回路などから構成されている。
【０００３】
このデータ線駆動回路の構成は、入力画像信号がアナログ信号かあるいはデジタル信号かで大きく相違する。しかし、複数の階調表示を行う場合には、入力画像信号の形態に拘わらず、液晶にアナログ信号の電圧を印加する必要がある。したがって、入力画像信号がデジタル信号である場合には、入力画像信号にＤＡ変換を施して液晶にアナログ信号電圧を印加しなければならない。
【０００４】
このＤＡ変換の一手法として、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）法が知られている。図１２は、ＰＷＭ法を適用した液晶装置の構成を示すブロック図である。この図に示すように従来の液晶装置は、データ線駆動回路１３０'、走査線駆動回路１４０'、スイッチ群１５０、および画像表示領域ＡＡから構成されている。
【０００５】
画像表示領域ＡＡにおいては、Ｘ方向に沿って平行に複数本の走査線１１２が配列して形成され、また、これと直交するＹ方向に沿って平行に複数本のデータ線１１４が形成されている。そして、これらの走査線１１２とデータ線１１４との各交点においては、各画素を制御するためのスイッチたる薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下ＴＦＴと称する。）が設けられている。
【０００６】
この例では、ＴＦＴ１１６のゲート電極が走査線１１２に接続される一方、ＴＦＴ１１６のソース電極がデータ線１１４に接続されるとともに、ＴＦＴ１１６のドレイン電極が画素電極１１８に接続されている。そして、各画素は、画素電極１１８と、対向基板に形成された共通電極と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される結果、走査線１１２とデータ線１１４との各交点に対応して、マトリクス状に配列することとなる。なお、各データ線１１４は、液晶を介して共通電極と対向しており、また各走査線１１２と交差しているため各データ線１１４には寄生容量が付随する。
【０００７】
データ線駆動回路１４０'は、入力画像データＤに基づいて、各データ線１１４に対応した選択信号を線順次で出力する。各選択信号がアクティブとなる期間は、当該選択信号に対応する画素に表示すべき入力画像データ値に応じて定める。スイッチ群１５０を構成する各スイッチ１５１の入力端子には、ランプ波信号ＬＳが供給され、その出力端子は各データ線１１４と接続されており、その制御端子には各選択信号が供給されている。各スイッチ１５１は各選択信号がアクティブの期間中、オン状態となるように構成されている。したがって、各データ線１１４には、画素に表示すべき入力画像データ値に応じた期間だけ、ランプ波信号ＬＳが供給されることになる。この結果、各データ線１１４の寄生容量には、入力画像データ値に応じた期間だけランプ波信号が書き込まれることになる。一方、走査線駆動回路１３０'は、各水平走査期間毎にアクティブとなる走査信号を生成し、各走査信号を各走査線１１２に各々出力している。
【０００８】
以上の構成において、ある走査線１１２が走査信号によって選択されると、当該水平走査期間においては、当該走査線１１２に接続された各ＴＦＴ１１６がオン状態となる。このとき、各データ線１１４の寄生容量には、入力画像データ値に応じた期間だけランプ波信号ＬＳが書き込まれるので、画素電極１１８には入力画像データ値に応じた電圧が印加され、ＴＦＴ１１６がオフ状態になると印加電圧が保持されることになる。これにより、入力画像データの指示する階調値に応じた階調を表示することが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した液晶装置では、ランプ波信号ＬＳを各データ線１１４の寄生容量に書き込み、寄生容量の電圧をＴＦＴ１１６を介して各画素に取り込むようになっている。このため、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、寄生容量に対して書き込みが十分行えるだけの駆動能力を有する必要がある。
【００１０】
しかしながら、画像表示領域ＡＡが比較的小型のものであっても、データ線１１４の寄生容量値は１本当たり２０ＰＦ程度はある。いわゆるＸＧＡ（１０２４画素×７６８画素）形式の液晶装置では、Ｒ,Ｇ,Ｂ各色毎に、１０２４本のデータ線を備えるので、データ線１１４の寄生容量値の合計は約６１ｎＦとなってしまう。ここで、入力画像データが６ビットであるとすれば、６１ｎＦの容量に対して１／６４Ｈ期間に充電を完了する必要がある。したがって、ランプ波信号ＬＳの駆動回路としては、大きな負荷を駆動できるもの使用しなければならず、回路規模が増大するといった問題があった。さらに、大きな負荷を駆動するため、駆動回路の消費電力が増大するといった問題があった。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、駆動負荷を軽減した電気光学装置、その駆動回路、並びに、この電気光学装置を表示部に用いた電子機器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係る電気光学装置の駆動方法にあっては、複数のデータ線と、複数の走査線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応する各画素電極と、各走査線に対応する複数の信号供給線とを備えた電気光学装置を駆動することを前提とし、前記各走査線を順次選択する各走査信号を各々供給し、前記各走査信号がアクティブになると、これに同期して基準信号を前記各信号供給線に順次供給し、画像データの指示する階調値に応じた期間だけアクティブとなるパルス幅変調信号を各データ線に各々供給し、前記各走査線と前記各データ線との交差に対応した各画素において、当該画素に対応する走査線とデータ線とが同時にアクティブとなる期間では、当該画素に対応する信号供給線から前記基準信号を取り込んで前記画素電極に印加する一方、当該画素に対応する走査線とデータ線とのうちいずれか一方が非アクティブとなる期間では、前記画素電極の電圧を保持することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、基準信号は、各走査信号がアクティブになると、これに同期して各信号供給線に順次供給されることになる。したがって、基準信号を駆動する駆動回路の負荷は、１本の信号供給線に付随する寄生容量となるので、負荷を軽減することができる。この結果、基準信号を供給する工程において、消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００１４】
次に、本発明に係る電気光学装置は、一対の基板間に電気光学物質を狭持してなることを前提とし、一方の基板上に、複数のデータ線と、複数の走査線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素電極と、各走査線に対応する複数の信号供給線と、前記各信号供給線の中から、対応する走査線がアクティブとなっているものを選択し、選択された信号供給線に基準信号を供給する信号供給手段と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、対応する走査線とデータ線とが同時にアクティブとなる期間では前記信号供給線から前記基準信号を取り込んで前記画素電極に印加する一方、対応する走査線とデータ線とのうちいずれか一方が非アクティブとなる期間では、前記画素電極の電圧を保持する電圧保持手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、信号供給手段は、前記各信号供給線の中から、対応する走査線がアクティブとなっているものを選択し、選択された信号供給線に基準信号を供給する。一方、各走査線は順次選択されるようになっている。このため、基準信号が供給される信号供給線は１本である。したがって、基準信号を駆動する駆動回路の負荷は、１本の信号供給線に付随する寄生容量となるので、負荷を大幅に軽減することができる。さらに、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、くわえて、駆動回路の消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００１６】
ここで、前記信号供給手段は、前記各信号供給線毎に設けられ、前記信号供給線の一端が一方の端子に接続され、対応する走査線の信号によってオン・オフが制御されるスイッチング素子と、前記各スイッチング素子の他方の端子に各々接続されるともに前記基準信号が供給される共通信号線とを備えることが好ましい。この発明では、スイッチング素子を走査線の信号によってオン・オフさせることができるので、選択しようとしている走査線に対応する信号供給線のみに基準信号を供給することが可能となる。
【００１７】
また、前記電圧保持手段は、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記走査線にゲート電極が接続され、前記データ線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がゲート電極に接続され、前記信号供給線にソース電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子とを備えることが望ましい。
【００１８】
この発明では、第１トランジスタ素子と第２トランジスタ素子がゲート線と走査線の電圧によって制御され、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態となった時に、信号供給線の電圧が画素電極に印加される。ここで、信号供給線には対応する走査線が選択された場合に基準信号が供給されるので、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態になると、基準信号が画素電極に印加される。これにより、画像データの階調値に応じた階調表示が可能となる。くわえて、データ線は第１トランジスタ素子のソース電極に接続されるので、データ線に付随する寄生容量の値を小さくすることができ、これにより、データ線を駆動する駆動回路の負荷を減らし消費電流を削減することができる。
【００１９】
また、前記電圧保持手段は、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記データ線にゲート電極が接続され、前記信号供給線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がソース電極に接続され、前記走査線にゲート電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子とを備えるものであってもよい。この発明では、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態となった時に、信号供給線の電圧が画素電極に印加される。ここで、信号供給線には対応する走査線が選択された場合に基準信号が供給されるので、第１および第２トランジスタ素子が同時にオン状態になると、基準信号が画素電極に印加される。これにより、画像データの階調値に応じた階調表示が可能となる。
【００２０】
次に、本発明に係る電気光学装置の駆動回路にあっては、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、画像データを線順次データに変換する変換手段と、前記線順次データのデータ値に基づいてパルス幅を変調したパルス幅変調信号を生成し前記データ線に出力するパルス幅変調手段と、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記各走査線を順次アクティブとする各走査信号を生成し前記走査線に出力する走査線駆動手段とを備えることを特徴とする。この発明によれば、パルス幅変調信号を各データ線に線順次で供給するとともに走査信号を生成する一方、基準信号を生成するから、電気光学装置を駆動して階調表示を行わせることができる。
【００２１】
また、本発明に係る電気光学装置の駆動回路にあっては、電気光学装置が、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記走査線にゲート電極が接続され、前記データ線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がゲート電極に接続され、前記信号供給線にソース電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子とを備えることを前提とし、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、画像データを線順次データに変換する変換手段と、前記線順次データのデータ値に基づいてパルス幅を変調したパルス幅変調信号を生成し前記データ線に出力するパルス幅変調手段と、前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記各走査線を順次アクティブとする各走査信号を生成し前記走査線に出力する走査線駆動手段とを備え、前記各走査信号のローレベル電位を、前記パルス幅変調信号のローレベル電位より約前記第２トランジスタの閾値電圧だけ高電位に設定することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、各走査信号のローレベル電位を、パルス幅変調信号のローレベル電位より約第２トランジスタの閾値電圧だけ高電位に設定したので、走査線の非選択期間において当該走査線に対応する第１トランジスタ素子をオン状態とオフ状態の境界で動作させることができ、第２トランジスタ素子のゲート電極がフローティング状態となることを回避できる。このため、第２トランジスタ素子を、走査線の非選択期間において確実にオフ状態とすることが可能となる。
【００２３】
くわえて、この電気光学装置の駆動回路において、前記パルス幅変調手段は、前記パルス幅変調信号のハイレベル電位が、前記基準信号の最大電位より少なくとも前記第２トランジスタ素子の閾値電圧だけは高くなるように前記パルス幅変調信号を生成し、前記走査線駆動手段は、前記走査信号のハイレベル電位が、前記パルス幅変調信号のハイレベル電位より少なくとも前記第１トランジスタ素子の閾値電圧だけは高くなるように前記走査信号を生成することが望ましい。この発明によれば、パルス幅変調信号がハイレベルの時に、第１トランジスタ素子と第２トランジスタ素子とを確実にオン状態にして基準信号を画素電極に印加することが可能となる。
【００２４】
また、前記基準信号は、ランプ波信号であることが好ましい。但し、基準信号を用いてガンマ補正を施す場合には、ガンマ補正カーブに従った基準信号を用いればよい。
【００２５】
さらに、上述した駆動回路を、電気光学装置の前記一方の基板に形成してもよい。この場合、駆動回路を構成するトランジスタ素子を前記第１および第２トランジスタ素子と同一の製造プロセスで作成することによって、製造コストを削減できる。
【００２６】
くわえて、上記目的を達成するために、本発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装置を備えることを特徴としているので、消費電力が削減される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
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。
【００２８】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置について、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置を例にとって説明する。
【００２９】
＜液晶装置の全体構成＞
図１は、この液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。この図に示されるように、液晶装置は、液晶パネル１００と制御回路２００とを備える。このうち、制御回路２００は、各部で使用されるタイミング信号や制御信号など（必要に応じて後述する）を出力するものである。
【００３０】
ここで、液晶パネル１００は、後述するように、素子基板と対向基板とが互いに電極形成面を対向して貼付された構成となっている。そして、素子基板上に、走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１４０および画像表示領域ＡＡが構成されている。以下、これらの構成について説明する。
【００３１】
＜画像表示領域の構成＞
次に、画像表示領域ＡＡの電気的な構成について説明する。素子基板にあっては、図１においてＸ方向に沿って平行に複数本（ｍ本）の走査線１１２が配列して形成され、さらに、各走査線１１２に対応して複数本（ｍ本）の信号供給線１１３が配列して形成されている。また、これと直交するＹ方向に沿って平行に複数本（ｎ本）のデータ線１１４が形成されている。ここで、各画素は、画素電極１１８と、対向基板に形成された共通電極（後述）と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される。各画素は、走査線１１２とデータ線１１４との各交点に対応して、マトリクス状に配列することとなる。なお、このほかに、蓄積容量（図示省略）が、各画素毎に、電気的にみて、画素電極１１８と共通電極とに挟持された液晶に対して並列に形成される構成としても良い。
【００３２】
走査線１１２とデータ線１１４との各交点においては、各画素を制御するためのスイッチたるＴＦＴ１１６およびＴＦＴ１１７が設けられている。ＴＦＴ１１６のゲート電極は走査線１１２に接続される一方、ＴＦＴ１１６のソース電極がデータ線１１４に接続されるとともに、ＴＦＴ１１６のドレイン電極がＴＦＴ１１７のゲート電極に接続されている。また、ＴＦＴ１１７のソース電極は信号供給線１１３に接続されるとともに、そのドレイン電極は画素電極１１８と接続されている。したがって、ＴＦＴ１１６とＴＦＴ１１７が同時にオン状態になると、信号供給線１１３の電圧が画素電極１１８に印加されることになる。
【００３３】
くわえて、各信号供給線１１３の一端は、各スイッチＳＷを介して共通信号線１１１と接続されている。この共通信号線１１１には、制御回路１００から２Ｈ周期のランプ波信号ＬＳが供給される。各スイッチＳＷは、対応する走査線１１２の電圧によって制御され、走査線１１２の走査信号Ｙ１〜Ｙｍがアクティブとなる期間において、オン状態となるようになっている。
【００３４】
ここで、走査信号Ｙ１〜Ｙｍは水平走査期間毎に順次アクティブとなる信号である。したがって、各スイッチＳＷのうちオン状態となるのは常に１個だけであるから、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、１本の信号供給線１１３に接続されることになる。この結果、ランプ波信号ＬＳの駆動回路の負荷は、主として１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量となる。すなわち、上述した構成によれば、従来のようにＹ方向に延在する総てのデータ線１１４の寄生容量が負荷となるのではなく、Ｘ方向に延在する１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量が負荷となるので、駆動回路の負荷を大幅に削減することができる。
【００３５】
さて、走査線駆動回路１３０とデータ線駆動回路１４０は、後述するように、透明性および絶縁性を有するガラス等からなる素子基板の対向面にあって、表示領域の周辺部に形成されるものである。ここで、走査線駆動回路１３０とデータ線駆動回路１４０の構成素子は、画素を駆動するＴＦＴ１１６,１１７と共通の製造プロセスで形成されるＰチャネル型ＴＦＴおよびＮチャネル型ＴＦＴを組み合わせて構成されるため、製造効率の向上や、製造コストの低下、素子特性の均一化などが図られている。
【００３６】
＜データ線駆動回路の構成＞
次に、本実施形態に係るデータ線駆動回路１４０について説明する。データ線駆動回路１４０は、Ｘシフトレジスタ１４１、画像データ供給線１４２、スイッチ群ＳＷＡ，ＳＷＢ、第１ラッチ部１４３、第２ラッチ部１４４、および比較部１４５から構成されている。
【００３７】
まず、Ｘシフトレジスタ１４１は、水平走査期間の最初に供給される転送開始パルスＤＸを、クロック信号ＣＬＸおよびその反転クロック信号ＣＬＸINVにしたがって順次シフトすることによって、各サンプリング信号Ｓ１〜Ｓｎを所定の順番で出力するよう構成されている。
【００３８】
次に、画像データ供給線１４２は、画像データをパラレル形式で供給するものである。画像データＤが１サンプル当たりｊビットであれば、画像データ供給線１４２はｊ本の配線から構成される。なお、この例では、画像データＤは１サンプル当たり６ビットであり、画像データ供給線１４２は６本の配線で構成されているものとするが、例えば、画像データが“カラー”である場合には、画像データ供給線１４２の本数は１８本（＝６（ビット幅）×３本（R/G/B））となる。
【００３９】
次に、スイッチ群ＳＷＡは、ｎ個のスイッチSWA1〜SWAnから構成されている。各スイッチSWA1〜SWAnの入出力端子は、画像データ供給線１４２と第１ラッチ部１４３とに接続されており、さらに各スイッチSWA1〜SWAnの制御端子にはサンプリング信号Ｓ１〜Ｓｎが供給されている。ここで、１個のスイッチは、１個のサンプリング信号によって６ビットの画像データを第１ラッチ部１４３に供給するか否かを制御できるようになっている。そして、各スイッチSWA1〜SWAnは、サンプリング信号Ｓ１〜Ｓｎがアクティブの場合にオン状態となり、非アクティブの場合にオフ状態となる。
【００４０】
次に、第１ラッチ部１４３は、ｎ個のラッチ回路から構成されており、スイッチ群ＳＷＡから供給される画像データＤ１〜Ｄｎをラッチする。これにより、画像データＤを点順次データに変換することができる。
【００４１】
次に、スイッチ群ＳＷＢは、ｎ個のスイッチSWB1〜SWBnから構成されている。各スイッチSWB1〜SWBnの入出力端子は、第１ラッチ部１４３と第２ラッチ部１４４に接続されており、さらに各スイッチSWB1〜SWBnの制御端子には転送信号ＴＲＳが供給されている。そして、各スイッチSWB1〜SWBnは、転送信号ＴＲＳがアクティブの場合にオン状態となり、非アクティブの場合にオフ状態となる。ここで、転送信号ＴＲＳは水平走査期間の終了時にアクティブとなる信号である。
【００４２】
次に、第２ラッチ部１４４は、ｎ個のラッチ回路から構成されており、スイッチ群ＳＷＢから供給される画像データＤ１〜Ｄｎをラッチする。上述ように転送信号ＴＲＳは水平走査期間の終了時にアクティブとなるので、第２ラッチ部１４４の各出力信号は、画像データＤを線順次データに変換したものとなる。すなわち、Ｘシフトレジスタ１４１、画像データ供給線１４２、スイッチ群ＳＷＡ，ＳＷＢ、第１ラッチ部１４３、および第２ラッチ部１４４は、画像データＤを線順次データに変換する手段として機能する。
【００４３】
次に、比較部１４５について説明する。図２は、比較部１４５とその周辺回路の構成を示すブロック図である。この図に示すように比較部１４５は、ｎ個の単位回路Ｒ１〜Ｒｎから構成されている。各単位回路Ｒ１〜Ｒｎは、比較器１４５１とＳＲラッチ１４５２を備えている。また、制御部２００にはカウンタ２１０が設けられおり、このカウンタ２１０は、水平走査期間の始まりからカウンタクロック信号CLKをカウントして、そのカウント結果を示すカウントデータＣＮＴを生成し、比較部１４５に出力する。くわえて、制御部２００は水平走査期間の始まりにおいてＨレベルとなるセット信号ＳＥＴを比較部１４５に出力する。
【００４４】
各単位回路Ｒ１〜Ｒｎにおいて、比較器１４５１は、画像データＤ１〜ＤｎとカウントデータＣＮＴとを比較して、両者が一致する場合にＨレベルとなる一方、不一致の場合にＬレベルとなる比較信号ＣＳを、ＳＲラッチ１４５２のリセット端子に供給する。各単位回路Ｒ１〜ＲｎのＳＲラッチ１４５２は、セット端子に供給されるセット信号ＳＥＴがＨレベルになるとその論理レベルをＨレベルに遷移させ、その後、比較信号ＣＳがＨレベルになるとその論理レベルをＬレベルに遷移させて、ＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）Ｘ１〜Ｘｎを生成する。
【００４５】
図３は、画像データの値とＰＷＭ信号の波形を示したタイミングチャートである。この図に示すように、各ＰＷＭ信号のＨレベル期間は、各画像データの指示する階調値に応じた期間となる。
【００４６】
このようにして得られたＰＷＭ信号Ｘ１〜Ｘｎは、データ線駆動回路１４０の各出力信号として、ｎ本のデータ線１１４に各々供給される。なお、ＰＷＭ信号Ｘ１〜Ｘｎは、ＳＲラッチ１４５２の出力信号をレベルシフトして生成するようにしてもよい。
【００４７】
＜走査線駆動回路の構成＞
次に、走査線駆動回路１３０について説明する。走査線駆動回路１３０は、Ｙシフトレジスタおよびレベルシフタ回路から構成されている。Ｙシフトレジスタは、水平走査期間の最初に供給される転送開始パルスＤＹを、クロック信号ＣＬＹおよびその反転クロック信号ＣＬＹINVにしたがって順次シフトすることによって、信号ｙ１〜ｙｍを所定の順番で出力するよう構成されている。レベルシフト回路は、Ｙシフトレジスタの各出力信号に所定の電圧だけレベルシフトを施すように構成されている。レベルシフト回路の各出力信号は、走査信号Ｙ１〜Ｙｍとしてｍ本の走査線に供給される。
【００４８】
＜各種波形の関係＞
次に、上述したランプ波信号ＬＳ、ＰＷＭ信号Ｘ１〜Ｘｎ、走査信号Ｙ１〜Ｙｍの電圧レベルについて説明する。図４は、１画素の周辺回路と各種信号の電圧レベルとの関係の一例を示す図である。なお、この図においてＶCOMは対向電極の電位であり、Ｖth1はＴＦＴ１１６の閾値電圧、Ｖth2はＴＦＴ１１７の閾値電圧である。
【００４９】
この図に示すようにランプ波信号ＬＳは、奇数番目の水平走査期間Ｈoddにおいて電位ＶLSminから電位ＶLSaまでの間を直線的に増加する一方、偶数番目の水平走査期間Ｈevenにおいては電位ＶLSmaxから電位ＶLSbまでの間を直線的に減少する。ここで、対向電極の電位ＶCOMと電位ＶLSaとの差分は電位ＶCOMと電位ＶLSbとの差分と略等しく、また、対向電極の電位ＶCOMと電位ＶLSmaxとの差分は電位ＶCOMと電位ＶLSminとの差分と略等しくなるように設定してある。奇数番目の水平走査期間Ｈoddと偶数番目の水平走査期間Ｈevenにおいて、ランプ波信号ＬＳの波形を対向電極の電位ＶCOMを中心として極性反転させたのは、液晶に交流電圧を印加することにより、液晶の劣化を防止するためである。
【００５０】
なお、反転するか否かについては、一般には、▲１▼走査線１１２単位の極性反転であるか、▲２▼データ線１１４単位の極性反転であるか、▲３▼画素単位の極性反転であるか、▲４▼画面単位の極性反転であるかに応じて定められ、その反転周期は、１水平走査期間、１垂直走査期間またはドットクロック周期に設定される。ただし、本実施形態にあっては説明の便宜上、▲１▼走査線１１２単位の極性反転である場合を例にとって説明するが、本発明をこれに限定する趣旨ではない。
【００５１】
次に、走査信号ＹのＨレベル電位ＹHは、ＰＷＭ信号ＸのＨレベル電位ＸHよりＶth1＋α１だけ高電位側に設定している。これは、ＴＦＴ１１６において、ソース電極の電位がＸHとなった場合にゲート電極の電位をＸH＋Ｖth1＋α１にして、ＴＦＴ１１６を確実にオン状態にするためである。なお、α１の値は０Ｖ〜５Ｖ程度である。
【００５２】
次に、ＰＷＭ信号ＸのＨレベル電位ＸHは、ランプ波信号ＬＳの最大電位ＶLSmaxよりＶth2＋α２だけ高電位側に設定している。ＴＦＴ１１６がオン状態になると、ＴＦＴ１１７のゲート電極電位Ｑは、ＴＦＴ１１６のソース電極電位と等しくなる。一方、ＴＦＴ１１７のソース電極電位の最大値は、信号供給線１１３にランプ波信号ＬＳが供給されＶLSmaxとなったときである。ＰＷＭ信号ＸのＨレベル電位ＸHを、ＶLSmax＋Ｖth2＋α２としたのは、この場合にも、ＴＦＴ１１７を確実にオン状態にして画素電極１１８に電位ＶLSmaxを印加するためである。なお、α２の値は０Ｖ〜５Ｖ程度である。
【００５３】
この例では、時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間において、走査信号ＹがＨレベルとなり、ＴＦＴ１１６がオン状態となる。このため、当該期間にＴＦＴ１１７のゲート電極にはＰＷＭ信号Ｘが印加される。そして、ＰＷＭ信号ＸがＨレベルとなる時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、ＴＦＴ１１７がオン状態となり、画素電極１１８にランプ波信号ＬＳが印加される。すると、画素電極１１８を介して液晶に画像データＤの値に応じた電圧が印加されることになる。そして、時刻ｔ２に至ると、ＰＷＭ信号ＸがＨレベルからＬレベルに遷移するため、ＴＦＴ１１７はオフ状態となる。液晶は等価的に容量成分を有するので、ＴＦＴ１１７がオフ状態となっても電圧を保持する。これにより、画素は、画像データＤの階調値に応じた階調表示を行うことができる。
【００５４】
一方、走査信号ＹのＬレベル電位ＹLは、ＰＷＭ信号ＸのＬレベル電位ＸLより約Ｖth1だけ高電位側に設定している。これは、当該画素の非選択期間において、ＴＦＴ１１７のゲート電極がフローティングとなることを防止するためである。ＴＦＴ１１６は、期間Ｔａにおいてはオフ状態となるが、期間Ｔｂにおいては、オン状態とオフ状態の境界にある。換言すれば、期間Ｔｂにおいては、高インピーダンスでソース電極とドレイン電極とが接続されている。ところで、ＴＦＴ１１７のゲート電極には、小さな値ではあるが浮遊容量が等価的に接続されている。このため、期間Ｔｂにあっては、この浮遊容量に電荷が充電されるので、期間ＴａにおいてＴＦＴ１１６が完全にオフ状態になっても、ＴＦＴ１１７のゲート電極電位Ｑは、非選択期間において電位ＸLを維持する。したがって、非選択期間においてＴＦＴ１１７は完全にオフ状態になるから、画素電極１１８と対向電極との間に蓄積された電荷がＴＦＴ１１７を介して漏れることがない。これにより、表示画像の品質を向上させることができる。
【００５５】
＜第１実施形態の動作＞
次に、上述した構成に係る液晶装置における動作について説明する。図５は、液晶装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。走査線駆動回路１３０には、垂直走査期間の最初にパルスＤＹが供給され、クロック信号ＣＬＹおよびその反転クロック信号ＣＬＹINVによって順次シフトされて、走査線１１２に走査信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｍが順次出力される。これにより、複数の走査線１１２が１本ずつ線順次に下方向に選択されることとなる。
【００５６】
一方、共通信号線１１１には、図５（ａ）に示すランプ波信号ＬＳが常に供給されており、各走査線１１２に対応して設けられた各スイッチＳＷがオン状態になると、ランプ波信号ＬＳが信号供給線１１３に供給される。図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように走査信号Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙｍは、アクティブとなるＨレベル期間が重複しないので、各スイッチＳＷは同時にオン状態となることがない。したがって、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、各スイッチＳＷによって選択された１本の信号供給線１１３にのみ接続される。この結果、当該駆動回路の負荷は、共通信号線１１１に付随する寄生容量と１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量の合計となる。
【００５７】
ところで、寄生容量は、共通信号線１１１や信号供給線１１３が形成される素子基板と液晶を介して対向する対向基板の対向電極との間、またはデータ線１１４との間に発生する。ここで、共通信号線１１１は、後述するシール材の部分（図７および図８参照）やあるいは走査線駆動回路１３０とともに素子基板の周辺部分に形成する。このため、共通信号線１１１の寄生容量値は信号供給線１１３の寄生容量値と比較して小さくなり、駆動回路の負荷は、主として１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量によって定まる。
【００５８】
すなわち、本実施形態の液晶装置によれば、従来のようにＹ方向に延在する全てのデータ線１１４の寄生容量が負荷となるのではなく、Ｘ方向に延在する１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量が負荷となるので、駆動回路の負荷を大幅に削減することができる。この結果、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、しかも消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００５９】
次に、図１に示す左上の画素に着目すると、当該画素のＴＦＴ１１６のソース電極には、ＰＷＭ信号Ｘ１（図５（ｉ）参照）が供給される。このＰＷＭ信号Ｘ１は、以下のようにして生成される。
【００６０】
まず、第２ラッチ部１４４において図５（ｇ）に示すように線順次の画像データＤ１が生成され、これが比較部１４５を構成する単位回路Ｒ１の比較器１４５１に供給される。
【００６１】
次に、比較器１４５１は画像データＤ１とカウントデータＣＮＴとを比較して両者が一致すると比較信号ＣＳの論理レベルをＨレベルにする。上述したようにＳＲラッチ１４５２はセット信号ＳＥＴの立ち上がりエッジで出力信号をＨレベルに遷移させるとともに比較信号ＣＳの立ち上がりエッジで出力信号をＬレベルに遷移させるから、例えば、セット信号ＳＥＴと比較信号ＣＳが図５（ｆ），（ｈ）に示すものであるとすれば、ＰＷＭ信号Ｘ１は図５（ｉ）に示すものとなる。ここで、ＰＷＭ信号Ｘ１のＨレベル期間は、画像データＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３…に応じた期間となる。換言すれば、ＰＷＭ信号Ｘ１は、画像データＤ１の指示する階調値に応じてパルス幅が変調されたパルス幅変調信号である。
【００６２】
図５（ｋ）に示す期間Ｔでは走査信号Ｙ１とＰＷＭ信号Ｘ１がともにＨレベルとなるから、図１に示す左上の画素のＴＦＴ１１６とＴＦＴ１１７は、期間Ｔにおいて同時にオン状態になる。すると、図５（ｊ）に示すランプ波信号ＬＳがＴＦＴ１１７を介して画素電極１１８に印加される。そして、期間Ｔを過ぎると、ＴＦＴ１１７はオフ状態となる。このため、画素電極１１８の電位は、図５（ｌ）に示すように期間Ｔを経過した後には一定電位が維持されることになる。これにより、画像データＤ１１の階調値に応じた電圧Ｖ１１が液晶に印加され、階調表示が行われる。
【００６３】
このように、本実施形態においては、ランプ波信号ＬＳを１本の信号供給線１１３にのみ供給するようにしたので、液晶装置の消費電流を大幅に削減することができる。くわえて、走査線１１２が非選択となる期間にあっては、ＴＦＴ１１６をオン状態とオフ状態の境界で動作させるようにしたので、ＴＦＴ１１７を確実にオフさせることができ、表示画像の品質を向上させることが可能となる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態にあっては、ＴＦＴ１１６のゲート電極を走査線１１２に接続し、そのソース電極をデータ線１１４に接続し、そのドレイン電極をＴＦＴ１１７のゲート電極に接続するとともに、ＴＦＴ１１７のソース電極を信号供給線１１３に接続し、そのドレイン電極を画素電極１１８に接続した。そして、第１実施形態の液晶装置は、スイッチＳＷを介してランプ波信号ＬＳを信号供給線１１３に供給することによって、ランプ波信号ＬＳの駆動回路の負荷を軽減するものであった。本発明は、これ以外の構成でも負荷を軽減して駆動回路の消費電流を減少させることが可能である。そこで、第１実施形態とは異なる第２実施形態について説明する。
【００６５】
図６は、第２実施形態に係る液晶装置のブロック図である。第２実施形態の液晶装置は、１画素に対応するＴＦＴの構成を除いて、図１に示す第１実施形態の液晶装置と同様に構成されている。図６において、走査線１１２とデータ線１１４との各交点においては、各画素を制御するためのスイッチたるＴＦＴ１１６ａおよびＴＦＴ１１７ａが設けられている。ＴＦＴ１１６ａのゲート電極はデータ線１１４に接続される一方、ＴＦＴ１１６ａのソース電極が信号供給線１１３に接続されるとともに、ＴＦＴ１１６ａのドレイン電極がＴＦＴ１１７ａのソース電極に接続されている。また、ＴＦＴ１１７ａのゲート電極は走査線１１２に接続されるとともに、そのドレイン電極は画素電極１１８と接続されている。したがって、ＴＦＴ１１６ａとＴＦＴ１１７ａが同時にオン状態になると、信号供給線１１３の電圧が画素電極１１８に印加されることになる。
【００６６】
この例では、ＴＦＴ１１６ａとＴＦＴ１１７ａの各ゲート電極が、データ線１１４と走査線１１２に各々接続されているので、第１実施形態のようにＴＦＴ１１７がフローティング状態となることを回避するためにＰＷＭ信号Ｘおよび走査信号Ｙの論理レベルについて対策を講じる必要はない。
【００６７】
ところで、一般に、ＴＦＴのゲート電極は、ＣＭＯＳ構造の電界効果トランジスタと同様に、半導体層の上に極薄い酸化絶縁膜を形成し、この酸化絶縁膜の上にアルミニウム等で電極を設けることによって形成される。一方、ソース電極やドレイン電極は半導体層と直接接続されている。このため、ゲート電極は酸化絶縁膜を介して半導体層と容量結合している。したがって、ゲート容量値はソース容量値よりも大きいといえる。
【００６８】
第２実施形態の液晶装置では、データ線１１４にＴＦＴ１１６ａのゲート電極が接続されているから、第１実施形態の液晶装置はデータ線１１４の寄生容量値が第２実施形態の液晶装置に比較して小さくなるという点で、有利である。
【００６９】
しかしながら、第２実施形態の液晶装置においても、各走査線１１２に対応して設けられた各スイッチＳＷが同時にオン状態になることはないから、ランプ波信号ＬＳの駆動回路は、各スイッチＳＷによって選択された１本の信号供給線１１３にのみ接続される。したがって、当該駆動回路の負荷は、主として１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量によって定まる。
【００７０】
この結果、第２実施形態の液晶装置によれば、第１実施形態の液晶装置と同様に、Ｘ方向に延在する１本の信号供給線１１３に付随する寄生容量が負荷となるので、駆動回路の負荷を大幅に削減することができ、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、しかも消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【００７１】
＜液晶パネルの構成例＞
次に、上述した各実施形態に係るデータ線駆動回路１４０を有する液晶パネル１００の全体構成について図７および図８を参照して説明する。ここで、図１１は、液晶パネル１００の構成を示す斜視図であり、図８は、図７におけるＡ−Ａ’線の断面図である。
【００７２】
これらの図に示されるように、液晶パネル１００は、画素電極１１８等が形成されたガラスや、半導体、石英などの素子基板１０１と、共通電極１０８等が形成されたガラスなどの透明な対向基板１０２とが、スペーサ１０３の混入されたシール材１０４によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせられるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１０５が封入された構造となっている。なお、シール材１０４は、対向基板１０２の基板周辺に沿って形成されるが、液晶１０５を封入するために一部が開口している。このため、液晶１０５の封入後に、その開口部分が封止材１０６によって封止されている。
【００７３】
ここで、素子基板１０１の対向面であって、シール材１０４の外側一辺においては、上述したデータ線駆動回路１４０およびサンプリング回路１５０が形成されて、Ｙ方向に延在するデータ線１１４を駆動する構成となっている。さらに、この一辺には複数の外部回路接続端子１０７が形成されて、制御回路２００からの各種信号を入力する構成となっている。また、この一辺に隣接する２辺には、２個の走査線駆動回路１３０が形成されて、Ｘ方向に延在する走査線１１２をそれぞれ両側から駆動する構成となっている。なお、走査線１１２に供給される走査信号の遅延が問題にならないのであれば、走査線駆動回路１３０を片側１個だけに形成する構成でも良い。
【００７４】
一方、対向基板１０２の共通電極１０８は、素子基板１０１との貼合部分における４隅のうち、少なくとも１箇所において設けられた導通材によって、素子基板１０１との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板１０２には、液晶パネル１００の用途に応じて、例えば、第１に、ストライプ状や、モザイク状、トライアングル状等に配列したカラーフィルタが設けられ、第２に、例えば、クロムやニッケルなどの金属材料や、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの遮光膜が設けられ、第３に、液晶パネル１００に光を照射するバックライトが設けられる。なお、色光変調の用途の場合には、カラーフィルタは形成されずに遮光膜が対向基板１０２に設けられる。
【００７５】
くわえて、素子基板１０１および対向基板１０２の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜（図示省略）などが設けられる一方、その各背面側には配向方向に応じた偏光板（図示省略）がそれぞれ設けられる。ただし、液晶１０５として、高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜や偏光板などが不要となる結果、光利用効率が高まるので、高輝度化や低消費電力化などの点において有利である。
【００７６】
なお、走査線駆動回路１３０やデータ線駆動回路１４０等の周辺回路の一部または全部を、素子基板１０１に形成する替わりに、例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用いてフィルムに実装された駆動用ＩＣチップを、素子基板１０１の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ＩＣチップ自体を、ＣＯＧ（Chip On Grass）技術を用いて、素子基板１０１の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。
【００７７】
＜素子基板の構成など＞
また、各実施形態においては、液晶パネル１００の素子基板１０１をガラス等の透明な絶縁性基板により構成して、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にソース、ドレイン、チャネルが形成されたＴＦＴによって、画素のスイッチング素子（ＴＦＴ１１６）、走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１４０の素子を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【００７８】
例えば、素子基板１０１を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や駆動回路１２０の素子を構成しても良い。このように素子基板１０１を半導体基板により構成する場合には、透過型の電気光学装置として用いることができないため、画素電極１１８をアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板１０１を透明基板として、画素電極１１８を反射型にしても良い。
【００７９】
さらに、電気光学材料としては、液晶のほかに、エレクトロルミネッセンス素子などを用いて、その電気光学効果により表示を行う表示装置にも適用可能である。すなわち、本発明は、上述した液晶装置と類似の構成を有するすべての電気光学装置に適用可能である。
【００８０】
＜ランプ信号およびＰＷＭ信号について＞
上述した各実施形態では、図４に示すように直線的に増加または減少するランプ波信号ＬＳを基準信号として用いることによって、ＰＷＭ信号のパルス幅に応じた電圧を画素電極１１８に印加するようにしたが、本発明の特徴は、スイッチＳＷを介して基準信号を供給する点にあるので、基準信号はランプ波信号ＬＳに限定されるものではない。例えば、基準信号を液晶のガンマ補正特性に応じたものにして、ガンマ補正を施すようにしてもよい。この場合、基準信号の波形は非線形に単調減少または単調増加させればよい。
【００８１】
また、上述した各実施形態において画像データのＬＳＢに対応するＰＷＭ信号のパルス幅は、画像データ値の大小に拘わらず一定であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガンマ補正特性に応じた粗密を持たせるようにしてもよい。例えば、画像データ値が小さいときには、画像データのＬＳＢに対応するＰＷＭ信号のパルス幅を広くし、画像データ値が大きくなるにつれ当該パルス幅を狭くし、画像データ値が中心値を取る時に最小となり、これを越えると次第に大きくなるように設定すればよい。
【００８２】
＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
【００８３】
＜その１：プロジェクタ＞
まず、この液晶パネル１００をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図９は、このプロジェクタの構成を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇにそれぞれ導かれる。ここで、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
【００８４】
さて、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇの構成は、上述した液晶パネル１００と同等であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０にカラー画像が投射されることとなる。
【００８５】
ここで、各液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１００Ｇによる表示像は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂによる表示像に対して左右反転していることが必要となる。このため、水平走査方向は、液晶パネル１００Ｇと、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂとでは互いに逆方向の関係となる。なお、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００８６】
＜その２：モバイル型コンピュータ＞
次に、この液晶パネルを、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１０は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶パネル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。
【００８７】
＜その３：携帯電話＞
さらに、この液晶パネルを、携帯電話に適用した例について説明する。図１１は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２のほか、受話口１３０４、送話口１３０６とともに、液晶パネル１００を備えるものである。この液晶パネル１００にも、必要に応じてその背面にバックライトが設けられる。
【００８８】
なお、電子機器としては、図９〜図１１を参照して説明した他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、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機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に対して、各実施形態の液晶パネル、さらには電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基準信号が供給される信号供給線は１本である。したがって、基準信号を駆動する駆動回路の負荷は、１本の信号供給線に付随する寄生容量となるので、負荷を大幅に軽減することができる。さらに、駆動回路の回路構成を簡易なものにすることができ、くわえて、駆動回路の消費電流を大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 同液晶装置における比較部の構成を示すブロック図である。
【図３】 画像データの値とＰＷＭ信号の波形を示したタイミングチャートである。
【図４】 １画素の周辺回路と各種信号の電圧レベルとを示す図である。
【図５】 同液晶装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】 本発明の第２実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】 液晶パネルの構造を示す斜視図である。
【図８】 同液晶パネルの構造を説明するための一部断面図である。
【図９】 同液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す断面図である。
【図１０】 同液晶装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１１】 同液晶装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
【図１２】 従来の液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００……液晶パネル
１０１……素子基板
１０２……対向基板
１１１……共通信号線
１１２……走査線
１１３……信号供給線
１１４……データ線
１１６,１１６ａ……ＴＦＴ（第１トランジスタ素子）
１１７,１１７ａ……ＴＦＴ（第２トランジスタ素子）
１３０……走査線駆動回路
１４０……データ線駆動回路
ＳＷ……スイッチ（信号供給手段）
ＬＳ……ランプ波信号（基準信号）
Claims (9)
- 複数のデータ線と、複数の走査線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応する複数の画素と、各走査線に対応する複数の信号供給線とを備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記走査線にゲート電極が接続され、前記データ線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、
前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がゲート電極に接続され、前記信号供給線にソース電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子とを有した各画素に対して、
前記各走査線を順次選択する各走査信号を各々供給し、
前記各走査信号がアクティブになると、これに同期して基準信号を前記各信号供給線に順次供給し、
画像データの指示する階調値に応じた期間だけアクティブとなるパルス幅変調信号を各データ線に各々供給し、
前記画素は、当該画素に対応する走査線とデータ線とが同時にアクティブとなる期間では、当該画素に対応する信号供給線から前記基準信号を取り込み、当該画素に対応する走査線とデータ線とのうちいずれか一方が非アクティブとなる期間では、取り込んだ前記基準信号に基づく電圧を保持する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 一対の基板間に電気光学物質を狭持してなる電気光学装置において、
複数のデータ線と、
複数の走査線と、
前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素と、
各走査線に対応する複数の信号供給線と、
前記各信号供給線の中から、対応する走査線がアクティブとなっているものを選択し、選択された信号供給線に基準信号を供給する信号供給手段と、を有し、
前記画素は、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記走査線にゲート電極が接続され、前記データ線にソース電極が接続される第１トランジスタ素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記第１トランジスタ素子のドレイン電極がゲート電極に接続され、前記信号供給線にソース電極が接続され、前記画素電極にドレイン電極が接続される第２トランジスタ素子と、を有し、
前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、対応する走査線とデータ線とが同時にアクティブとなる期間では前記信号供給線から前記基準信号を取り込み、対応する走査線とデータ線とのうちいずれか一方が非アクティブとなる期間では、取り込んだ前記基準信号に基づく電圧を保持することを特徴とする電気光学装置。 - 前記信号供給手段は、
前記各信号供給線毎に設けられ、前記信号供給線の一端が一方の端子に接続され、対応する走査線の信号によってオン・オフが制御されるスイッチング素子と、
前記各スイッチング素子の他方の端子に各々接続されるともに前記基準信号が供給される共通信号線と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。 - 請求項２に記載の電気光学装置を駆動する電気光学装置の駆動回路であって、
前記基準信号を発生する基準信号発生手段と、
画像データを線順次データに変換する変換手段と、
前記線順次データのデータ値に基づいてパルス幅を変調したパルス幅変調信号を生成し前記データ線に出力するパルス幅変調手段と、
前記各走査線を順次アクティブとする各走査信号を生成し前記走査線に出力する走査線駆動手段と
を備えることを特徴とする電気光学装置の駆動回路。 - 請求項４に記載の電気光学装置を駆動する電気光学装置の駆動回路であって、
前記各走査信号のローレベル電位を、前記パルス幅変調信号のローレベル電位より前記第２トランジスタの閾値電圧だけ高電位に設定することを特徴とする電気光学装置の駆動回路。 - 前記パルス幅変調手段は、前記パルス幅変調信号のハイレベル電位が、前記基準信号の最大電位より少なくとも前記第２トランジスタ素子の閾値電圧だけは高くなるように前記パルス幅変調信号を生成し、
前記走査線駆動手段は、前記走査信号のハイレベル電位が、前記パルス幅変調信号のハイレベル電位より少なくとも前記第１トランジスタ素子の閾値電圧だけは高くなるように前記走査信号を生成する
ことを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 前記基準信号は、ランプ波信号であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動回路。
- 請求項６に記載の駆動回路を、前記一方の基板に形成したことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
- 請求項８に記載の電気光学装置を備えたとことを特徴とする電子機器。
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