JP4123711B2 - 電気光学パネルの駆動方法、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents

電気光学パネルの駆動方法、電気光学装置、および電子機器 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学パネルまたはその駆動方法、電気光学装置、および電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電気光学パネル、例えば、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルは、素子基板、これに対向する対向基板、両基板との間に充填された液晶とから大略構成される。素子基板には、複数のデータ線、複数の走査線、それらの交差に対応してマトリクス状に配列した画素電極の各々に薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTと称する)が設けられており、対向基板には共通電極やカラーフィルタなどが形成されている。
【0003】
図18は、従来の電気光学パネルに用いるある画素の等価回路を示す回路図である。この図に示すように、画素は、TFT1とそのドレイン電極に接続される液晶容量2および保持容量3を備えている。TFT1のゲート電極は走査線4に接続される一方、そのソース電極はデータ線5に接続されている。なお、液晶容量2は画素電極と共通電極との間に液晶が狭持されて構成される。
【0004】
このような構成において、走査線4を介してTFT1に走査信号(選択電圧)を印加すると、当該TFT1が導通状態となる。この導通状態の際に、データ線5を介して画素電極に画像信号を印加すると、当該画素電極および共通電極の間の液晶容量2に所定の電荷が蓄積される。電荷蓄積後、非選択電圧を印加して、当該TFT1をオフ状態としたとき、液晶容量2における電荷の蓄積が維持される。このように、各TFT1を駆動して蓄積させる電荷の量を制御すると、画素毎に液晶の配向状態が変化して、所定の情報を表示することが可能となる。
【0005】
しかしながら、TFT1のオフ抵抗値は有限であるから、時間経過に伴って液晶容量2に蓄積された電荷が徐々に放電されてしまう。保持容量3は、放電の時定数を大きくするために設けられている。これにより、液晶容量2の電荷保持特性を改善することができる。この結果、コントラスト比を向上することができ、さらに縦方向のクロストークを抑圧することが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像信号のフィールド周波数は、NTSC方式の場合60Hzであるため、これに同期して電気光学パネルも60Hzで駆動することが多い。しかし、電気光学パネルの用途によっては、フィールド周波数が30Hzあるいは15Hzと低い場合もあれば、逆に、フィールド周波数が120Hzあるいは240Hzと高い場合もある。
【0007】
ここで、上述した画素にデータ線5の電圧を書き込む際には、選択期間においてTFT1がオン状態となり、データ線5の電圧が液晶容量値および保持容量値とTFT1のオン抵抗値とによって定まる時定数に従って液晶容量2に書き込まれる。したがって、保持容量3が液晶容量2に付加されていると、書き込みに要する書込時間が長くなる。
【0008】
すなわち、保持容量2が付加されていると、フィールド周波数が高く選択期間が短い場合に、データ線5の電圧を液晶容量2に十分書き込むことができず、逆に、保持容量2が付加されていないとフィールド周波数が低く保持期間が長い場合に、書き込み電圧を保持することができないといった問題があった。
【0009】
換言すれば、従来の電気光学パネルは、ある選択期間と保持期間に対応できるように保持容量値を定めており、フィールド周波数等の変更によりそれらの期間が可変されることを想定していないといった問題かあった。
【0010】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択期間や保持期間が変化しても画素への電圧の書き込みと書き込まれた電圧の保持を両立させることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電気光学パネルは、複数の走査線および複数のデータ線が形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備えるものであって、前記第1の基板は、前記各走査線に対応して形成された複数の制御線と、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、前記走査線を介して供給される走査信号に基づいてオン・オフが制御され、前記データ線と画素電極との間に設けられた第1スイッチング素子と、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、前記制御線を介して供給される制御信号に基づいてオン・オフが制御され、前記画素電極と保持容量との間に設けられた第2スイッチング素子とを備えることを特徴とする。
【0012】
この電気光学パネルによれば、制御信号によって第2スイッチング素子のオン・オフを制御することができるから、必要に応じて保持容量を画素電極に接続したり、あるいは、画素電極から保持容量を切り離すことができる。したがって、画素電極と電気光学物質等によって形成される電気光学物質容量に保持容量を接続するか否かを変更することができる。データ線から第1スイッチング素子を介して画素電極に電圧を取りこむときの時定数は、第1スイッチング素子のオン抵抗値と画素容量値等によって定まる一方、各画素が電圧を保持するときの時定数は第1スイッチング素子のオフ抵抗値と画素容量値等によって定まる。画素容量値は、電気光学物質容量に保持容量を接続するか否かによって変更することができるから、書込期間や保持期間に応じて制御信号を生成することによって、画素にデータ線の電圧を確実に書き込むとともに、書き込まれた電圧を十分保持することが可能となる。これにより、フィールド周波数を動的に変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
【0013】
また、上述した電気光学パネルは、入力画像データを各点順次画像データに変換する第1変換部と、前記各点順次画像データを各線順次画像データに変換する第2変換部と、前記各線順次画像データに基づいて生成した各データ線信号を前記各データ線に供給するデータ線信号供給部と、前記走査線を順次選択する各走査信号を生成して前記各走査線に供給する走査線駆動部とを備えることが好ましい。この場合には、データ線および走査線を駆動する駆動回路を電気光学パネルに含ませることができるので、電気光学パネルの外部に駆動回路を設ける必要がなくなり、電気光学パネルを用いた装置の小型化を図ることが可能となる。
【0014】
次に、本発明の電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、フィールド周波数に応じて前記制御信号を生成する制御信号生成部とを備えたことを特徴とする。この電気光学装置によれば、フィールド周波数が高く書込期間が短い場合には保持容量を切断するように第2スイッチング素子を制御でき、フィールド周波数が低く保持期間が長い場合には保持容量を接続するように第2スイッチング素子を制御できる。したがって、フィールド周波数を動的に変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
【0015】
ここで、前記制御信号生成部は前記各制御線に対応する各制御信号を各々生成し、これらを前記各制御線に各々供給するものであってもよい。この場合には、制御線毎に保持容量を接続するか否かを定めることができるから、より詳細な制御が可能となる。
また、本発明の電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて前記制御信号を生成する制御信号生成部とを備えるものであってもよい。この電気光学装置によれば、表示すべき画像が動画である場合には保持容量を切断するように第2スイッチング素子を制御できる一方、表示すべき画像が静止画である場合には保持容量を接続するように第2スイッチング素子を制御できる。したがって、表示すべき画像の性質を動的に変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
【0016】
次に、本発明に係る電気光学パネルは、複数の走査線および複数のデータ線が形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備えるものであって、前記第1の基板は、前記各走査線に対応して形成された複数の制御線と、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、前記走査線を介して供給される走査信号に基づいてオン・オフが制御され、前記データ線と画素電極との間に設けられた第1スイッチング素子と、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、前記制御線を介して供給される制御信号に基づいてオン・オフが制御され、前記画素電極と保持容量との間に設けられた第2スイッチング素子と、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを指示する共通制御信号と前記各走査信号とに基づいて、前記各制御線に各々供給する前記各制御信号を生成する複数の制御回路とを備えたことを特徴とする。この発明によれば、制御線単位(走査線単位)で各制御信号を生成することができるので、制御線単位で保持容量を接続するかか否かを制御することが可能となる。
【0017】
ここで、前記制御回路は、前記走査信号のアクティブ期間において前記共通制御信号が動画を指示する場合には前記第2スイッチング素子をオフさせる前記制御信号を生成し、前記共通制御信号が静止画を指示する場合には前記第2スイッチング素子をオンさせる前記制御信号を生成する一方、前記走査信号の非アクティブ期間においては直前のアクティブ期間における状態を保持するように前記制御信号を生成することが望ましい。
【0018】
さらに、上述した電気光学パネルは、外部から供給されるイネーブル信号がアクティブとなる期間においてのみ、前記走査線を順次選択する前記各走査信号を生成して前記各走査線に供給する走査線駆動部を備えることが好ましい。
【0019】
また、前記第1スイッチング素子および第2スイッチング素子は、薄膜トランジスタであることが望ましい。薄膜トランジスタはガラス基板等の上にも形成することができるといった利点がある。
【0020】
次に、本発明に係わる電気光学装置は、フィールド単位で動画と静止画とを切り替えて表示するものであって、上述した電気光学パネルと、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて、フィールド単位で2値の信号レベルを変化させて一方の信号レベルで動画を指示し他方の信号レベルで静止画を指示する前記共通制御信号を生成する共通制御信号生成部と、動画表示期間において、前記イネーブル信号をアクティブとなるように生成する一方、静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとし、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとし、一定周期でアクティブと非アクティブを繰り返すように前記イネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部とを備えたことを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、動画表示期間においては1フィールド単位で書込と保持を行うことができ、かつ、静止画表示期間においては、1フィールドの書込期間と複数フィールドの保持期間の組を一周期として電気光学パネルを駆動させることができる。したがって、静止画表示にあっては、書込の割合を下げることができるので、消費電力を低減させることが可能となる。
【0022】
ここで、前記共通制御信号生成部は、前記共通制御信号の信号レベルを垂直ブランキング期間中に変化させ、前記イネーブル信号生成部は、前記イネーブル信号のアクティブ期間と非アクティブ期間の切換を垂直ブランキング期間中に行うことが好ましい。垂直ブランキング期間では走査線の選択が行われないため、表示画像の品質を向上させることができる。
【0023】
次に、本発明に係わる電気光学装置は、走査線単位で動画と静止画とを切り替えて表示するものであって、上述した電気光学パネルと、動画領域に対応する動画表示期間であるか静止画領域に対応する静止画表示期間であるかに応じて、2値の信号レベルを変化させ、一方の信号レベルで動画を指示し他方の信号レベルで静止画を指示する前記共通制御信号を生成する共通制御信号生成部と、各フィールドの前記各動画表示期間において、アクティブとなるように前記イネーブル信号を生成する一方、各フィールドの前記各静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとし、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとし、一定周期でアクティブと非アクティブを繰り返すように前記イネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部とを備えたことを特徴とする。
【0024】
この発明によれば、表示画面の一部に動画を表示する部分があり、その他の部分に静止画を表示する部分がある場合において、動画領域にあっては保持容量を非接続とする一方、静止画領域においては保持容量を接続することができる。くわえて、動画領域ではイネーブル信号が常にアクティブとなるから各走査線を順次選択してデータ線の電圧を電気光学物質容量に書き込み、静止画領域ではイネーブル信号が一定周期でアクティブとなるので、あるフィールドで書き込みを行った後、これに続くフィールドで保持することができる。すなわち、静止画領域では、書込の割合を下げることができるので、消費電力を低減させることが可能となる。
【0025】
ここで、前記共通制御信号生成部は、前記共通制御信号の信号レベルを垂直ブランキング期間中または水平ブランキング期間中に変化させ、前記イネーブル信号生成部は、前記イネーブル信号のアクティブ期間と非アクティブ期間の切換を垂直ブランキング期間中または水平ブランキング期間中に行うことが望ましい。垂直ブランキング期間または水平ブランキング期間では走査線の選択が行われないため、表示画像の品質を向上させることができる。
【0026】
次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された第1容量および第2容量とを有する電気光学パネルに画像を表示させるための方法であって、表示すべき画像のフィールド周波数が予め定められた周波数よりも高いか低いかを判定し、前記フィールド周波数が高い場合には、前記第1容量と前記第2容量とを非接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量に書き込み、前記フィールド周波数が低い場合には、前記第1容量と前記第2容量とを接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量および前記第2容量に書き込むことを特徴とする。この発明によれば、フィールド周波数に応じて第1容量と第2容量とを接続するか非接続にするかを定めることがきるので、フィールド周波数を動的に変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
【0027】
次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された第1容量および第2容量とを有する電気光学パネルに、画像を表示させるための方法であって、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを判定し、表示すべき画像が動画である場合には、前記第1容量と前記第2容量とを非接続にして、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量に書き込み、表示すべき画像が静止画である場合には、前記第1容量と前記第2容量とを接続して、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量に書き込むことを特徴とする。
【0028】
この発明によれば、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて第1容量と第2容量とを接続するか非接続にするかを定めることがきるので、動画・静止画を変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
【0029】
次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された第1容量および第2容量とを有する電気光学パネルに、フィールド単位で動画と静止画と切り替えて表示させるための方法であって、動画を表示すべき各フィールドにおいては、前記画素電極と前記第2容量とを非接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量に書き込み、静止画を表示すべき各フィールドにおいては、前記第1容量と前記第2容量とを接続し、最初のフィールドでは、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量および前記第2容量に書き込み、これに続く1または複数のフィールドでは前記各走査線を非選択として前記第1容量および前記第2容量に書き込まれた電圧を保持し、一定周期で書込と保持とを繰り返すことを特徴とする。
【0030】
この発明によれば、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて第1容量と第2容量とを接続するか非接続にするかを定めることがきるので、フィールド単位で動画・静止画を変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
【0031】
次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された第1容量および第2容量とを有する電気光学パネルに、走査線単位で動画と静止画とを切り替えて表示させるための方法であって、動画表示に対応する各走査線については、前記画素電極と前記第2容量とを非接続として、当該各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量に書き込み、静止画表示に対応する各走査線については、前記第1容量と前記第2容量とを接続し、最初のフィールドでは、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量および前記第2容量に書き込み、これに続く1または複数のフィールドでは前記各走査線を非選択として前記第1容量および前記第2容量に書き込まれた電圧を保持し、一定周期で書込と保持とを繰り返すことを特徴とする。
【0032】
この発明によれば、表示画面の一部に動画を表示する部分があり、その他の部分に静止画を表示する部分がある場合において、動画領域にあっては第2容量を非接続とする一方、静止画領域においては第2容量を接続することができる。くわえて、動画領域ではイネーブル信号が常にアクティブとなるから各走査線を順次選択してデータ線の電圧を第1容量に書き込み、静止画領域ではイネーブル信号が一定周期でアクティブとなるので、あるフィールドで書き込みを行った後、これに続くフィールドで保持することができる。すなわち、静止画領域では、書込の割合を下げることができるので、消費電力を低減させることが可能となる。
【0033】
次に、本発明の電子機器は、上述した電気光学装置を備えることを特徴とするものであり、例えば、ビデオカメラに用いられるビューファインダ、携帯電話機、ノート型コンピュータ、ビデオプロジェクタ等が該当する。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【0035】
<1.第1実施形態>
<1−1:液晶装置の全体構成>
まず、本発明に係る電気光学装置として、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置を一例にとって説明する。液晶装置の主要部は、後述するように、スイッチング素子としてTFTを形成した素子基板と対向基板とが互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付されて、この間隙に液晶が挟持された液晶パネルAAを備えている。
【0036】
図1は、第1実施形態に係わる液晶装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶装置は、液晶パネルAAの素子基板上に画像表示領域A、データ線駆動回路100、走査線駆動回路200を備えており、また、液晶パネルAAの外部処理回路としてタイミング発生回路300を備えている。
【0037】
この液晶装置に供給される入力画像データDinは3ビットパラレルの形式である。なお、この例では、以下の説明を簡略化するため、入力画像データDinは1色に対応するものとして説明するが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、RGBの3原色に対応するものであっても良いことは勿論である。
【0038】
ここで、タイミング発生回路300は、入力画像データDinに同期してYクロック信号YCK、反転Yクロック信号YCKB、Xクロック信号XCK、反転Xクロック信号XCKB、Y転送開始パルスDY、X転送開始パルスDX、およびラッチパルスLAT等を生成して、データ線駆動回路100および走査線駆動回路200に供給するようになっている。
【0039】
また、タイミング発生回路300は、後述する保持容量52を画素電極9a(液晶容量LC)に接続するか切断するかを制御する制御信号SCを生成して、画像表示領域Aに出力するようになっている。より具体的には、タイミング発生回路300は、駆動方式に応じたフィールド周波数を検知して、これを予め定められた基準周波数と比較して、比較結果に基づいて制御信号SCを生成する。この例では、基準周波数は60Hzであり、60Hz以下の場合に接続を指示するHレベルの制御信号SCを生成する一方、60Hzを超える場合に切断を指示するLレベルの制御信号SCを生成する。なお、本実施形態においてフィールド周波数とは、総ての走査線3aを順次選択するのに要する一周期をTxとしたとき、1/Txで与えられる周波数をいうものとする。
【0040】
<1−2:画像表示領域>
次に、画像表示領域Aは、図1に示されるように、m本の走査線3aおよび制御線4aが、X方向に沿って平行に配列して形成される一方、n本のデータ線6aが、Y方向に沿って平行に配列して形成されている。そして、走査線3aとデータ線6aとの交差付近においては、TFT50のゲート電極が走査線3aに接続される一方、TFT50のソース電極がデータ線6aに接続されるとともに、TFT50のドレイン電極が画素電極9aに接続されている。また、TFT51のゲート電極が制御線4aに接続される一方、TFT51のソース電極が画素電極9aに接続されるとともに、TFT51のドレイン電極が保持容量52に接続されている。
【0041】
各画素は、TFT50,51、保持容量52、および液晶容量LCとによって構成される。液晶容量LCは、画素電極9aと、対向基板に形成される対向電極(後述する)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。この結果、走査線3aとデータ線6aとの各交差に対応して、画素はマトリクス状に配列されることとなる。この例のTFT50,51はNチャネル型のトランジスタであって、ゲート電圧がHレベルのときにオン状態となる一方、それがLレベルのときにオフ状態となる。したがって、TFT50のゲート電圧を制御することによって、データ線6aに供給されるデータ線信号を液晶容量LCへ書き込むことができ、さらに、TFT51のゲート電圧を制御することによって、保持容量52を液晶容量LCに接続するか切断するかを制御することができる。
【0042】
TFT50のゲートが接続される各走査線3aには、走査信号Y1、Y2、…、Ymが、パルス的に線順次で印加されるようになっている。このため、ある走査線3aに走査信号が供給されると、当該走査線3aに接続されるTFT50がオンするので、データ線6aから所定のタイミングで供給されるデータ線信号X1、X2、…、Xnは、対応する画素に順番に書き込まれた後、所定の期間保持されることとなる。
【0043】
ここで、各画素に印加される電圧レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化するので、光変調による階調表示が可能となる。例えば、液晶を通過する光量は、ノーマリーホワイトモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて制限される一方、ノーマリーブラックモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて緩和されるので、液晶装置全体では、表示すべき階調に応じたコントラストを持つ光が各画素毎に出射される。このため、所定の表示が可能となっているのである。
【0044】
また、制御線4aに供給される制御信号SCは、上述したようにフィールド周波数が60Hz以下のときにHレベルとなるから、フィールド周波数が低い場合には、TFT51がオン状態となって、保持容量52が液晶容量LCに並列に付加されることになる。一方、制御信号SCは、フィールド周波数が60Hzを超える場合にはLレベルとなるから、フィールド周波数が高い場合には、TFT51がオフ状態となって、保持容量52が液晶容量LCから切り離されることになる。
【0045】
したがって、フィールド周波数が低い場合の画素容量値Cgは、液晶容量値CLCと保持容量値CSTの和として与えられる。これにより、画素へデータ線信号を書き込むための書込時間は長くなるが、保持特性を向上させることができる。一方、フィールド周波数が高い場合の画素容量値Cgは、液晶容量値CLCと一致する。これにより、画素へデータ線信号を書き込むための書込時間を短くすることができる。この場合、液晶容量LCの保持特性は低下するが、フィールド周波数が高い場合の保持期間は短くなるので、液晶容量LCの電圧変化は小さく実用上問題とならない。
【0046】
<1−3:データ線駆動回路>
次に、データ線駆動回路100は、図2に示すようにXシフトレジスタ110、入力画像データDin0〜Din2が供給される画像データ供給線L1〜L3、スイッチSW1〜SW3n、第1ラッチ120、第2ラッチ130、D/Aコンバータ140を備えている。
【0047】
まず、Xシフトレジスタ110は、XクロックXCKおよび反転XクロックXCKBにしたがって、X転送開始パルスDXを順次シフトしてサンプリングパルスSR1、SR2、…、SRnを順次生成するようになっている。
【0048】
次に、画像データ供給線L1〜L3は、スイッチSW1〜SW3nを介して第1ラッチ120に接続されており、スイッチSW1〜SW3nの各制御入力端子には、サンプリングパルスSR1、SR2、…、SRnが供給されるようになっている。また、スイッチSW1〜SW3nは、入力画像データDin0〜Din2に対応して3個で1組の構成となっている。したがって、サンプリングパルスSR1、SR2、…、SRnに各々同期して、入力画像データDin0〜Din2が第1ラッチ120に同時に供給される。
【0049】
次に、第1ラッチ120は、スイッチSW1〜SW3nから供給される入力画像データDin0〜Din2をラッチするようになっており、これにより、点順次で走査される点順次画像データd1〜dnが得られる。また、第2ラッチ130は、第1ラッチ120の各点順次画像データd1〜dnをラッチパルスLATによってラッチする。ここで、ラッチパルスLATは1水平走査期間毎にアクティブとなる信号である。したがって、この第2ラッチ130は、点順次画像データd1〜dnの位相を水平走査期間毎に揃えて、線順時画像データD1〜Dnを生成している。
【0050】
次に、D/Aコンバータ140は、3ビットの線順次画像データD1〜Dnをデジタル信号からアナログ信号に変換して、データ線信号X1〜Xnとして各々生成し、これを各データ線6aに供給している。換言すれば、D/Aコンバータ140は、各線順次画像データD1〜Dnに基づいて生成した各データ線信号X1〜Xnを各データ線6aに供給するデータ線信号供給部として機能する。
【0051】
<1−4:液晶パネルの構成例>
次に、上述した電気的構成に係る液晶パネルAAの全体構成について図3および図4を参照して説明する。ここで、図3は、液晶パネルAAの構成を示す斜視図であり、図4は、図3におけるZ−Z'線断面図である。
【0052】
これらの図に示されるように、液晶パネルAAは、画素電極9a等が形成されたガラスや半導体等の素子基板151と、共通電極158等が形成されたガラス等の透明な対向基板152とを、スペーサ153が混入されたシール材154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るとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶155を封入した構造となっている。なお、シール材154は、対向基板152の基板周辺に沿って形成されるが、液晶155を封入するために一部が開口している。このため、液晶155の封入後に、その開口部分が封止材156によって封止されている。
【0053】
ここで、素子基板151の対向面であって、シール材154の外側一辺においては、上述したデータ線駆動回路100とが形成されて、Y方向に延在するデータ線6a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接続電極157が形成されて、タイミング発生回路300からの各種信号や画像データD0〜D2を入力する構成となっている。また、この一辺に隣接する一辺には、走査線駆動回路200が形成されて、X方向に延在する走査線3aをそれぞれ両側から駆動する構成となっている。
【0054】
一方、対向基板152の共通電極158は、素子基板151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151との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板152には、液晶パネルAA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ブラックマトリクスが設けられ、第3に、液晶パネルAAに光を照射するバックライトが設けられる。特に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ブラックマトリクスが対向基板152に設けられる。
【0055】
くわえて、素子基板151および対向基板152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155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、偏光板等が不要となる結果、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。
【0056】
なお、データ線駆動回路100、走査線駆動回路200等の周辺回路の一部または全部を、素子基板151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151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151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。
【0057】
<1−5:液晶装置の動作>
次に、液晶装置の動作を説明する。図5は、液晶装置の全体動作を示すタイミングチャートであり、図6はデータ線信号を画素へ書き込む動作を示すタイミングチャートである。なお、これらの図においては、説明を簡略化するため垂直ブランキング期間を省略して記載してある。
【0058】
まず、走査線駆動回路200にY転送開始パルスDYが供給されると、走査線駆動回路200は、Y転送開始パルスDYをYクロック信号YCKおよび反転Yクロック信号YCKBに基づいて順次転送して図5に示す走査線信号Y1,Y2,…,Ymを生成する。各走査線信号Y1,Y2,…,Ymのアクティブ期間は1水平走査期間であり、これが順次ずれていくようになっている。これにより、各走査線3aが順次選択されることになる。
【0059】
一方、データ線駆動回路100にX転送開始パルスDXが供給されると、Xシフトレジスタ110は、これを順次シフトして、同図に示すサンプリングパルスSR1,SR2,…,SRnを生成する。スイッチSW1〜SWnは各サンプリングパルスSR1,SR2,…,SRnに基づいて入力画像データDinをサンプリングし、第1ラッチ120はサンプリング結果をラッチするから、点順次画像データd1,d2,…,dnは、同図に示すものとなる。
【0060】
この後、第2ラッチ130が、水平走査期間の開始で各点順次画像データd1d1,d2,…,dnをラッチすることによって、同図に示す線順次画像データD1,D2,…,Dnが生成される。線順次画像データD1,D2,…,DnはDAコンバータ140によってDA変換され、データ線信号X1,X2,…,Xnとして、各データ線6aに供給される。
【0061】
ここで、走査線3aの総数はm本であるから、フィールド周波数が60Hzであるとすると、ある走査信号Yjは図6(a)に示すように、アクティブ期間が1/(60・m)となる。この場合には、制御信号SCがHレベルとなるので、各画素のTFT51はオン状態となり、液晶容量LCに保持容量52が接続される。したがって、画素容量値Cgは、Cg=CLC+CSTとなる。なお、CLCは液晶容量値であり、CSTは保持容量値である。ここで、TFT50のオン抵抗値をRon、オフ抵抗値をRoffとすると、液晶容量LCの画素電極側の電圧Vcは、同図(b)に示されるように、時定数Ron・(CLC+CST)に従って時刻t1から比較的緩やかに上昇し、走査信号Yjのアクティブ期間が終了する時刻t2前にほぼ一定値となる。そして、時刻t2において、走査信号YjがLレベルとなってTFT51がオフ状態になると、電圧Vcは時定数Roff・(CLC+CST)に従って減少する。この例では、保持容量52が液晶容量CLCに接続されているから、画像信号を液晶容量LCに書き込む書込時間Twが比較的長くなるものの、放電の時定数Roff・(CLC+CST)が大きいため、保持期間が長くても電圧Vcの変化電圧ΔVcを小さくすることができる。
【0062】
次に、フィールド周波数が60Hzから120Hzに切り替わったとすると、ある走査信号Yjは図6(c)に示すように、アクティブ期間が1/(120・m)となる。この場合には、制御信号SCがLレベルとなるので、各画素のTFT51はオフ状態となり、液晶容量LCから保持容量52が分離している。したがって、画素容量値Cgは、Cg=CLCとなる。この場合、液晶容量LCの画素電極側の電圧Vcは、同図(d)に示されるように、時定数Ron・CLCに従って時刻t1から急峻に上昇し、走査信号Yjのアクティブ期間が終了する時刻t2前にほぼ一定値となる。そして、時刻t2において、走査信号YjがLレベルとなってTFT51がオフ状態になると、電圧Vcは時定数Roff・CLCに従って減少する。この例では、保持容量52と液晶容量CLCとが切断されているから、データ線信号を液晶容量LCに書き込む書込時間Twが比較的短くなるものの、放電の時定数Roff・CLCが小さい。しかしながら、保持期間はフィールド周波数が60Hzの場合と比較して略半分であるから、電圧Vcの変化電圧ΔVcを小さくすることができる。
【0063】
すなわち、本実施形態によれば、フィールド周波数に応じて、保持容量を液晶容量に接続するか否かを制御するようにしたので、フィールド周波数が低いときには液晶容量の引加電圧を良好に保持し、かつ、フィールド周波数が高いときには液晶容量に短い書込時間でデータ線信号を確実に書き込むことが可能となる。これにより、フィールド周波数を可変しても画像を高品質で表示することが可能となる。
【0064】
<1−6:第1実施形態の変形例>
<1−6−1:制御信号の供給方法>
上述した第1実施形態にあっては、各制御線4aに共通の制御信号SCを供給したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各制御線4a毎に異なる制御信号SCを供給して水平ライン単位でTFT51のオン・オフを制御するようにしてもよい。これにより、各制御線4a毎に保持容量52を液晶容量LCに接続するか否かを切り替えることが可能となる。この場合には、m個の制御信号SCを各制御線4aに供給する必要があるが、制御信号SCを走査信号Y1,Y2,…,Ymに基づいて生成したり、あるいは、走査線駆動回路200と同様にシフトレジスタ等を備える制御線駆動回路を別途設けて、m個の制御信号SCを生成するようにしてもよい。
【0065】
また、この変形例は、特に、入力画像データDinの1フィールド期間を、そのビットの重みに応じた複数の期間に分割し、各期間毎に総ての走査線3aを順次選択する駆動方式に好適である。この場合、分割された各期間毎の時間は、ビットの重みに応じて変わるので、フィールド周波数は分割された各期間毎に異なることになり、フィールド周波数が低い期間では保持容量52が接続される一方、フィールド周波数が高い期間では保持容量52が切断されることになる。
【0066】
<1−6−2:制御信号による動画・静止画の切り換え>
上述した第1実施形態にあっては、フィールド周波数が60Hz以下の場合には、制御信号SCをHレベルにして保持容量52を液晶容量LCに接続する一方、フィールド周波数が60Hzを越える場合には制御信号SCをLレベルにして保持容量52と液晶容量LCとを切断するようにしたが、表示すべき画像は動画であるか静止画であるかによって制御信号SCの信号レベルを切り換えるようにしてもよい。
【0067】
この場合には、入力画像データDinの供給装置において、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを検知して表示画像の種別を示す切換信号を生成し、これをタイミング発生回路300に供給し、切換信号に基づいて制御信号SCを生成すればよい。あるいは、タイミング発生回路300において、入力画像データDinに基づいて動画・静止画の種別を判別し、判別結果に基づいて制御信号SCを生成すればよい。動画・静止画の種別の判別には周知の判別方法を用いることができるが、例えば、フィールド間の相関性を示す相関値を検出し、相関値を閾値と比較して、相関性が高ければ静止画と判別する一方、相関性が低ければ動画と判別するようにしてもよい。
【0068】
ところで、制御信号SCの信号レベルを遷移させると、保持容量52の接続・切断が行われるので、表示画像に影響を与えることになる。このため、制御信号SCの信号レベルを遷移させるタイミングは、画像表示に影響を与えない期間に行う。具体的には、垂直ブランキング期間に行うことが望ましい。
【0069】
図7は、制御信号SCの切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである。この例では、第1フィールドf1から第6フィールドf6までの期間は動画を表示する一方、第7フィールドf7以降は静止画を表示するものとする。また、この例では、動画は60Hzで表示し、静止画は15Hzで表示するものとする。この図に示す垂直ブランキング信号VBは、信号レベルがHレベルのとき垂直ブランキング期間を示す。この信号はタイミング発生回路300の内部で発生され、Y転送開始パルスDY等の生成に用いられる。走査信号Y1、Y2、…Ymは、垂直ブランキング信号VBがLレベルである期間中に順次アクティブ(Hレベル)になる。ここで、制御信号SCは、第7フィールドf7の垂直ブランキング期間において、LレベルからHレベルに遷移する。すなわち、総ての画素のTFT50がオフしている期間に、制御信号SCの信号レベルが遷移するように選ばれている。したがって、データ信号X1、X2、…Xnを各画素に取り込む期間においては、制御信号SCの信号レベルは変化しないので、当該期間において保持容量52の接続・切断の切換は行われない。この結果、データ信号X1、X2、…Xnを安定して各画素に取り込むことができるので、動画から静止画へ切換わった場合にも切換タイミングで表示画像の品質を損なうことがない。
【0070】
<2.第2実施形態>
次に、本発明に係わる第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0071】
<2−1:液晶装置の全体構成>
図8は第2実施形態に係わる液晶装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶装置は、タイミング発生回路300の替わりに走査線駆動回路300Bを用いる点、液晶表示パネルBBにおいて走査線駆動回路200の替わりに走査線駆動回路200Bを用いる点、および制御回路C1、C2、…Cmを追加した点を除いて、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。
【0072】
タイミング発生回路300Bは、イネーブル信号ENを生成する点を除いて第1実施形態のタイミング発生回路300と同様に構成されている。イネーブル信号ENはその信号レベルがHレベルのときに、各走査信号Y1、Y2、…Ymをアクティブとする一方、Lレベルのときに各走査信号Y1、Y2、…Ymをアクティブとするように制御する。
【0073】
<2−2:走査線駆動回路>
図9は、走査線駆動回路200Bのブロック図である。この図に示すように走査線駆動回路200Bは、第1実施形態の走査線駆動回路200とアンド回路A1、A2、…Amを備えている。各アンド回路A1、A2、…Amの一方の入力端子には走査線駆動回路200の各出力信号が供給される一方、それらの他方の入力端子にはイネーブル信号ENが供給されるようになっている。したがって、イネーブル信号ENがHレベルのとき、各走査信号Y1、Y2、…Ymは走査線駆動回路200の各出力信号と一致する。また、イネーブル信号ENがLレベルのとき各走査信号Y1、Y2、…YmはLレベル(非アクティブ)となる。
【0074】
また、図8に示す液晶装置にあっては、制御信号SCが各制御線4aに共通に供給されるのではなく、各制御回路C1、C2、…Cmから各制御信号SC1、SC2、…SCmが供給されるようになっている。したがって、保持容量52を液晶容量LCに付加する否かは走査線単位で制御されることになる。なお、以下の説明では、制御信号SCを共通制御信号SCと称し、各制御信号SC1、SC2、…SCmと区別することにする。
【0075】
<2−3:制御回路>
図10は、制御回路C1の構成を示す回路図である。なお、他の制御回路C2〜Cmも制御回路C1と同様に構成されている。この図に示すように制御回路C1は、インバータINV1〜INV3、およびスイッチSWを備えている。ここで、インバータINV3は反転制御入力端子を備えており、反転制御入力端子にLレベルの信号が供給されると反転回路として機能する一方、反転制御入力端子にHレベルの信号が供給されると出力端子をハイインピーダンス状態にするようになっている。したがって、インバータINV2およびインバータINV3は、走査信号Y1がLレベル(非アクティブ)のときにラッチ回路として機能し、走査信号Y1がHレベルのときに反転回路として機能する。
【0076】
また、スイッチ回路SWの制御入力端子には走査信号Y1が供給される一方、その反転制御入力端子にはインバータINV1を介して走査信号Y1が供給されるようになっている。したがって、走査信号Y1がHレベルのときスイッチ回路SWがオン状態となって、共通制御信号SCがインバータINV2の入力端子に供給される。また、走査信号Y1がLレベルのときにはスイッチ回路SWがオフ状態となり、共通制御信号SCはインバータINV2の入力端子に供給されない。この場合には、インバータINV2およびインバータINV3はラッチ回路として機能するから、制御信号SC1の信号レベルは、直前の信号レベルが保持されることになる。
【0077】
以上の構成により、制御回路C1の真理値表は図11に示すものとなる。この真理値表から明らかなように、各制御回路C1は走査信号Y1がHレベルになると、共通制御信号SCを反転して出力する一方、Lレベルのときに以前の状態を保持して制御信号SC1を生成する。
【0078】
<2−4:液晶装置の動作>
次に、第2実施形態に係わる液晶装置の動作について図面を参照しつつ説明する。
【0079】
<2−4−1:フィールド単位で動画・静止画を切り替える場合の動作>
まず、画面全体についてフィールド単位で動画・静止画を切り替える場合の動作について説明する。ここでは、第1フィールドf1および第2フィールドf2において動画を表示し、第3フィールドf3以降において静止画を表示する場合を一例として説明する。図12は、液晶装置の動作例を示すタイミングチャートである。この例では、第3フィールドf3以降に静止画が表示するので、共通制御信号SCは、第3フィールドf3の開始タイミングである時刻t3においてHレベルからLレベルに遷移する。なお、共通制御信号SCの信号レベルの遷移は、厳密には図7を参照して第1実施形態の変形例で説明したように第3フィールドの垂直ブランキング期間において行うようになっている。また、イネーブル信号ENも同様に、垂直ブランキング期間において信号レベルの遷移が行われるようになっている。
【0080】
イネーブル信号ENは、動画表示期間である第1フィールドf1および第2フィールドf2においてHレベルとなり、第3フィールドf3以降は4フィールド周期でHレベルとなる。
【0081】
ここで、動画表示期間である第2フィールドf2に着目すると、イネーブル信号ENは当該期間においてHレベルであるため、走査信号Y1、Y2、…Ymは、通常の動作と同様に順次Hレベルとなる。したがって、各走査線3aが順次選択され、走査線単位で各画素にデータ信号X1、X2、…Xnが供給されることになる。この場合、共通制御信号SCはHレベルであるから、各制御信号SC1、SC2、…SCmはいずれもLレベルとなる。このため、当該期間においては、TFT51がオフ状態となり保持容量52が液晶容量LCに接続されない。したがって、動画表示期間にあっては、データ線駆動回路100から見た負荷は軽くなる。
【0082】
次に、静止画表示期間の最初のフィールドである第3フィールドf3に着目すると、イネーブル信号ENは当該期間においてHレベルであるため、動画表示期間と同様の走査信号Y1、Y2、…Ymが生成される。一方、当該期間において共通制御信号SCはLレベルとなっている。各制御回路C1、C2、…Cmは上述したように各走査信号Y1、Y2、…YmがHレベルになると、共通制御信号SCを反転して出力する一方、それらがLレベルのときに以前の状態を保持するから、図12に示すように第3フィールドf3において各走査信号Y1、Y2、…YmがLレベルからHレベルに遷移すると、各制御信号SC1、SC2、…SCmは各タイミングに同期してHレベルとなり、その状態を維持する。したがって、静止画表示期間の最初のフィールドにおいては、TFT51がオン状態となって、液晶容量LCに保持容量52が接続され、これらに対して電圧の書き込みが行われる。
【0083】
次に、静止画表示期間の2番目のフィールドである第4フィールドf4に着目すると、イネーブル信号ENは当該期間においてLレベルであるため、走査信号Y1、Y2、…YmはLレベルとなる。このため、当該期間においては各画素に電圧が書き込まれず、また、各制御信号SC1、SC2、…、SCmはHレベルを維持して、保持容量52は液晶容量LCに接続されたままである。
【0084】
次に、静止画表示期間の3番目および4番目のフィールドである第5および第6フィールドf5、f6においても、第3フィールドf3と同様に、各画素に電圧が書き込まれず、保持容量52は液晶容量LCに接続されたままである。この後、第7フィールドf7から第10フィールドf10までの期間も、第3フィールドf3から第6フィールドf6までの期間と同様に動作する。
【0085】
したがって、静止画表示期間にあっては、4フィールドに1フィールドの割合で書き込みを行い、他の3フィールドは書き込まれた電圧を保持することになる。すなわち、静止画表示期間にあっては、動画表示期間と比較してフィールド周波数を実質的に1/4に下げることができる。この静止画表示期間では、保持容量52が液晶容量LCに接続されるので、画素に書き込まれた電圧を良好に保持することができ、かつ、単位時間当たりの書込動作を動画表示期間に比較して低減させることができるので、消費電力を削減することが可能となる。
【0086】
<2−4−2:一画面に動画と静止画とを混在させて表示する場合の動作>
次に、一画面に動画と静止画とを混在させて表示する場合の動作について説明する。ここでは、走査線3aはm(=2k、kは自然数)あり、画面の上半分に相当する第1番目から第k番目の走査線3aには動画を表示させ、画面の下半分に相当する第k+1番目から第2k番目の走査線3aには静止画を表示させることとする。
【0087】
図13は、液晶装置の動作例を示すタイミングチャートである。この例では、各フィールドf1〜f8において、それらの前半期間を動画表示期間M1〜M8と、それらの後半期間を静止画表示期間S1〜S8と称することにする。
【0088】
この例では、画面上半分に動画を表示させる一方、画面下半分に静止画を表示させるので、共通制御信号SCは同図に示すように各動画表示期間M1〜M8においてLレベルになる一方、各静止画表示期間S1〜S8においてHレベルとなる。なお、この例では、共通制御信号SCの信号レベルは1フィ−ルド期間中に遷移することになるが、これを水平ブランキング期間中に行うようにしている。
【0089】
図14は、共通制御信号SCの切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである。この図に示す水平ブランキング信号HBは、信号レベルがHレベルのとき水平ブランキング期間を示す。この信号はタイミング発生回路300Bの内部で発生され、X転送開始パルスDX等の生成に用いられる。サンプリング信号SR1、SR2、…SRnは、水平ブランキング信号HBがLレベルである期間中に順次アクティブ(Hレベル)になる。ここで、共通制御信号SCは、第k+1番目の水平走査期間Hk+1の水平ブランキング期間において、HレベルからLレベルに遷移する。すなわち、総ての画素のTFT50がオフしている期間に、共通制御信号SCの信号レベルが遷移するように選ばれている。したがって、データ信号X1、X2、…Xnを各画素に取り込む期間においては、共通制御信号SCの信号レベルは変化しないので、当該期間において保持容量52の接続・切断の切換は行われない。この結果、データ信号X1、X2、…Xnを安定して各画素に取り込むことができるので、動画から静止画へ切換わった場合にも切換タイミングで表示画像の品質を損なうことがない。
【0090】
次に、図13に戻り、イネーブル信号ENは、各動画表示期間M1〜M8において、常にHレベルとなる。このため、これらの期間においては走査信号Y1、Y2、…Ykは順次Hレベルとなる。また、静止画表示期間S1、S5においてイネーブル信号ENはHレベルとなり、静止画表示期間S2〜S4およびS6〜S8においてイネーブル信号ENはLレベルとなる。すなわち、静止画表示期間S1〜S8においては、Hレベル→Lレベル→Lレベル→Lレベルといったように4周期に1周期の割合でHレベルとなる。
【0091】
ここで、第1フィールドf1および第2フィールドf2の動作について詳細に説明する。まず、動画表示期間M1およびM2にあっては、イネーブル信号ENがHレベルとなっているので、各走査信号Y1、Y2、…Ykが順次アクティブとなって、データ信号X1、X2、…Xnが各画素に書き込まれる。この場合、共通制御信号SCはHレベルとなっているから、同図に示すように制御信号SC1〜SCkはLレベルとなり、保持容量52は非接続状態となる。したがって、画面上半部の各画素に対しては液晶容量LCに対してのみ電圧の書き込みが行われることになる。
【0092】
次に、静止画表示期間S1においては、イネーブル信号ENはHレベルとなるから、動画表示期間M1と同様に、各走査信号Y1、Y2、…Ykが順次アクティブとなって、データ信号X1、X2、…Xnが各画素に書き込まれる。この場合、共通制御信号SCはLレベルとなっているから、同図に示すように制御信号SCk+1〜SC2kは各走査信号Y1、Y2、…Ykの立ち上がりタイミングに同期してHレベルとなり、保持容量52が接続状態となる。したがって、画面下半部の各画素に対しては液晶容量LCと保持容量52に対して電圧の書き込みが行われる。
【0093】
次に、静止画表示期間S2においては、イネーブル信号ENはLレベルとなるから、各走査信号Y1、Y2、…YkはLレベルを維持するので、データ信号X1、X2、…Xnが各画素に書き込まれることはない。すなわち、当該期間は、静止画表示期間S1で書き込まれた電圧を保持する保持期間として作用する。また、制御信号SCk+1〜SC2kはHレベルを維持するから、保持容量52は液晶容量LCと接続されたままの状態である。
【0094】
また、静止画表示期間S3およびS4は、静止画表示期間S2と同様に、イネーブル信号ENはLレベルとなるから、画面下半分の各画素は電圧を保持するとともに保持容量52の接続状態を維持する。
【0095】
このように動画を表示する画面上半分の領域では、通常の動作と同様に保持容量52を非接続としつつ1フィールド毎に書き込みを行う一方、静止画を表示する画面下半分の領域では保持容量52を接続して4フィールドに1フィールドの割合で書き込みを行うことができる。この結果、静止画表示領域にあっては、4フィールドに1フィールドの割合で書き込みを行い、他の3フィールドは書き込まれた電圧を保持することになる。すなわち、静止画表示流域にあっては、動画表示領域と比較してフィールド周波数を実質的に1/4に下げることができる。この静止画表示領域では、保持容量52が液晶容量LCに接続されるので、画素に書き込まれた電圧を良好に保持することができ、かつ、単位時間当たりの書込動作を動画表示領域に比較して低減させることができるので、消費電力を削減することが可能となる。
【0096】
<3.応用例>
<3−1:素子基板の構成など>
上述した各実施形態においては、画素を構成するTFT51,52としてNチャネル型トランジスタを用いるものを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、TFT51,52としてPチャネル型トランジスタTFTを用いてもよいことは勿論である。この場合には、走査信号Y1,Y2,…,Ym、および制御信号SCをLレベルでアクティブとなるように生成すればよい。さらに、CMOS型のトランジスタにも用いることができる。
【0097】
また、上述した各実施形態では液晶パネルAA,BBの素子基板151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(TFT50)やデータ線駆動回路100、および走査線駆動回路200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。
【0098】
例えば、素子基板151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各種の回路の素子を構成しても良い。このように素子基板151を半導体基板により構成する場合には、透過型の表示パネルとして用いることができないため、画素電極9a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151を透明基板として、画素電極9aを反射型にしても良い。
【0099】
<3−2: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。
【0100】
<3−2−1:プロジェクタ>
まず、この液晶パネルAA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15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。
【0101】
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AA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。
【0102】
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。
【0103】
<3−2−2:モバイル型コンピュータ>
次に、この液晶パネルAA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16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。
【0104】
<3−2−3:携帯電話>
さらに、この液晶パネルAAを、携帯電話に適用した例について説明する。図17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AA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。
【0105】
なお、電子機器としては、図15〜図17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。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように本発明よれば、書込期間や保持期間に応じて制御信号を生成することによって、画素にデータ線の電圧を確実に書き込むとともに、書き込まれた電圧を十分保持することが可能となる。これにより、フィールド周波数を動的に変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
【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】 同装置のデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図3】 同装置の液晶パネルの構造を説明するための斜視図である。
【図4】 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5】 同装置の全体動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】 データ線信号を画素へ書き込む動作を示すタイミングチャートである。
【図7】 制御信号の切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図8】 本発明の第2実施形態に係わる液晶装置の全体構成を示すブロック図である。
【図9】 同装置に用いる走査線駆動回路のブロック図である。
【図10】 同装置に用いる制御回路の構成を示す回路図である。
【図11】 同制御回路の動作を示す真理値表である。
【図12】 同装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【図13】 同装置の他の動作例を示すタイミングチャートである。
【図14】 同装置における共通制御信号の切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである
【図15】 液晶装置を適用した電子機器の一例たるビデオプロジェクタの断面図である。
【図16】 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17】 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18】 従来の電気光学パネルに用いるある画素の等価回路を示す回路図である。
【符号の説明】
3a……走査線
4a……制御線
6a……データ線
9a……画素電極
50,51……TFT(第1スイッチング素子、第2スイッチング素子)
52……保持容量
SC……制御信号
Y1〜Ym……走査信号
X1〜Xn……データ線信号
Din……入力画像データ
d1〜dn……点順次画像データ
D1〜Dn……線順次画像データ
100……データ線駆動回路
110……Xシフトレジスタ(第1変換部)
120……第1ラッチ(第1変換部)
130……第2ラッチ(第2変換部)
140……D/Aコンバータ(データ線信号供給部)
200……走査線駆動回路(走査線駆動部)
C1〜Cm……制御回路

Claims (6)

  1. 複数の走査線および複数のデータ線が形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備える電気光学パネルと、
    フィールド周波数に応じて制御信号を生成する制御信号生成部と、
    を有し、
    前記第1の基板は、
    前記各走査線に対応して形成され、前記制御信号が供給される複数の制御線と、
    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、前記走査線を介して供給される走査信号に基づいてオン・オフが制御され、前記データ線と画素電極との間に設けられた第1スイッチング素子と、
    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、前記制御信号に基づいてオン・オフが制御され、前記画素電極と保持容量との間に設けられた第2スイッチング素子と
    を備えたことを特徴とする電気光学装置。
  2. 入力画像データを各点順次画像データに変換する第1変換部と、
    前記各点順次画像データを各線順次画像データに変換する第2変換部と、
    前記各線順次画像データに基づいて生成した各データ線信号を前記各データ線に供給するデータ線信号供給部と、
    前記走査線を順次選択する各走査信号を生成して前記各走査線に供給する走査線駆動部と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記制御信号生成部は前記各制御線に対応する各制御信号を各々生成し、これらを前記各制御線に各々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。
  4. 前記第1スイッチング素子および第2スイッチング素子は、薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  5. 請求項1乃至4に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
  6. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された第1容量及び画素電極とが形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備えた電気光学パネルの駆動方法であって、
    表示すべき画像のフィールド周波数が予め定められた周波数よりも高いか低いかを判定し、
    前記フィールド周波数が高い場合には、前記第1容量と前記画素電極とを非接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記画素電極に書き込み、
    前記フィールド周波数が低い場合には、前記第1容量と前記画素電極とを接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第1容量および前記画素電極に書き込む
    ことを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。
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