JP4207474B2 - 電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器の技術分野に属し、特に、ストライプ状の電極を列設した基板を液晶等の電気光学物質を介して二枚重ね合わせることで、画像を表示することの可能な液晶装置等の電気光学装置及びその駆動方法、並びに、そのような電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に属する。
【0002】
【背景技術】
近年、液晶等の電気光学物質の電気光学的変化を利用して、画像を表示することの可能な電気光学装置が、各種の電子機器やテレビなどに広く用いられている。これによれば、従来の陰極線管(CRT)を用いたテレビ等では達成し得なかった、薄型化、小型化、低消費電力化等といった数多くの特徴を享受することができる。
【0003】
このような電気光学装置には、既に数多くの形態となるものが提案されているが、その多くは適当な基準により分類することができる。例えば、駆動方式等による分類が一般的になされ、具体的には、スイッチング素子により画素を駆動するアクティブ・マトリクス型と、スイッチング素子を用いないで画素を駆動するパッシブ・マトリクス型とに大別することができる。このうち、後者のパッシブ・マトリクス型の電気光学装置は、一の方向に沿って延在するセグメント電極としての複数のデータ電極、これに交差する他の方向に沿って延在するコモン電極としての走査電極、並びに該データ電極及び該走査電極間に挟持された液晶等の電気光学物質(以下、「液晶」に代表させる。)を備えている。これにより、例えば、液晶を誘電体とし、データ電極及び走査電極を一対の電極とする、コンデンサ、すなわち液晶容量が構成されることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における電気光学装置においては次のような問題があった。すなわち、上述の電気光学装置では、前記走査電極及びデータ電極等が構成されている部位をもって、画像表示領域が規定されるが、この画像表示領域の際(きわ)において、何らかの画像又は文字等を表示すると、これらを画像として認識しにくい、又は、文字として読みにくいという事態が発生していたのである。これは、画像表示領域の外に位置する何ら表示に寄与することのない周辺領域と、前記画像又は文字等とが同じような階調で重なり合うことによる。
【0005】
より具体的には、ノーマリブラックモードでは、前記周辺領域は通常黒色となっているため、前記画像又は文字等を、黒色、あるいはこれに近い階調で表現した場合には、当該画像又は文字等の端が前記周辺領域にかかることによって、それらの認識が困難となるということになる。逆に、ノーマリホワイトモードであって、前記画像又は文字等を白色、あるいはこれに近い階調で表現する場合においても、同様な問題が生じる。
【0006】
なお、上述では、液晶を備える電気光学装置を例として説明したが、このような問題は、あらゆる電気光学装置において広く共通に認識されるものと考えられる。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像表示領域の際で画像又は文字等を表示する場合であっても、その認識を容易になしえ、もって高品質な画像を表示することの可能な電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の電気光学装置は、上記課題を解決するため、一方の方向に延在する第1導電部と、該一方の方向に交差する方向に延在する第2導電部と、該第1導電部及び該第2導電部の交差領域に対応して設けられる画素部とからなる画像表示領域を備えた電気光学装置であって、前記画像表示領域外に位置する周辺領域は、当該画像表示領域内に表示される画像の階調とは異なる階調の表示がなされている。
【0009】
本発明の第1の電気光学装置によれば、第1導電部及び第2導電部の交差領域に対応して設けられる画素部を駆動することによって、画像を表示することが可能となる。ここで、第1導電部及び第2導電部とは、例えばいわゆるデータ電極(セグメント電極)及び走査電極(コモン電極)等を想定することができ、画素部とは、例えば、データ電極及び走査電極の各一部と、これらの間に挟持された液晶等からなるものを想定することが可能である。これによれば、走査電極及びデータ電極を所定の電位とすることによって、液晶に所定の電界を印加することが可能となる。そして、その結果、液晶分子の配向状態等が変化することで、画素毎の光の透過率が変化することになり、画像を表示することが可能となるのである。
【0010】
ここで本発明では特に、前記画像表示領域外の周辺領域は、当該画像表示領域内に表示される画像の階調とは異なる階調の表示がなされている。例えば、上述のような液晶装置が、ノーマリブラックモードで駆動される場合においては、通常、画像表示領域内に表示される画像又は文字等は黒色で表示されることになるが、このとき、前記周辺領域を、例えば白色表示としておくのである。このようにすれば、画像表示領域の際において表示されるべき画像又は文字等が、周辺領域に一部かかるような形になったとしても、当該画像又は文字等の認識が困難になるということがなく、これを極めて容易に行うことができる。
【0011】
なお、本発明にいう「画像」には、線や図形等に限らず、前記文字や、あるいは記号等あらゆる象形を含む。そして、このような画像の「階調とは異なる階調」とは、例えば、ある図形が黒色で表示されている場合において、その黒色以外の階調という意味である。好ましくは、該画像の階調とは可能な限り離れた階調、より好ましくは、対極に位置する階調であるとよい。後者の場合では、黒色に対する白色、又は、白色に対する黒色などということになる。
【0012】
また、本発明にいう「第1導電部」及び「第2導電部」とは、上記の例示に限定されるものではない。例えば、第1導電部及び第2導電部が、いわゆる走査線及びデータ線であって、かつ、いずれか一方には、スイッチング素子としての薄膜ダイオード(TFD)を介して画素電極が接続された形態としてもよいし、また、前記スイッチング素子として、薄膜トランジスタ(TFT)を備えた形態としてもよい。これらによれば、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能となるのは周知である。
【0013】
また、本発明は、前記画素部に液晶を備えるもののみに限定されるものではない。例えば、適当なバインダ内に分散された粉末EL(エレクトロ・ルミネッセンス)、あるいは無機又は有機EL等を挙げることもできる。この場合においては、第1導電部及び第2導電部に対する通電と、前記TFT等のスイッチング素子によるスイッチング動作とを併せ実行することによって、該ELに対して所定の電界を印加することが可能となる。これにより、該ELはそれ自身が発光することで、画像が表示されるというメカニズムとなる。
【0014】
本発明の第1の電気光学装置の一態様では、上記課題を解決するために、前記周辺領域には、前記第1導電部に沿って設けられた第1表示領域外導電部と、前記第2導電部に沿って設けられた第2表示領域外導電部とが形成されており、前記異なる階調の表示は、前記第1表示領域外導電部及び前記第2表示領域外導電部それぞれに対して所定波形の電圧を印加することによって実現される。
【0015】
この態様によれば、第1表示領域外導電部と、前記第2導電部及び前記第2表示領域外導電部とは交差することになり、これらによって挟持される空間に所定の電界を印加することが可能である。したがって、この空間に例えば前記の液晶が配置されているのであれば、前記所定の電界によって、液晶分子の配向状態を適当に設定することが可能となり、前記異なる階調の表示が可能となるのである。これは、第2表示領域外導電部と、前記第1導電部及び前記第1表示領域外導電部とについても全く同様である。
【0016】
このように、本態様によれば、画像表示領域内に表示される画像の階調とは異なる階調の表示を、より容易に且つ確実に行うことができる。
【0017】
なお、本態様にいう「所定の電圧」とは、例えば後述する第1電圧及び第2電圧が有する性質をもつような電圧であれば好適であるが、本発明は、そのような形態に限定されるものではなく、その他、種々の形態を考えることができる。
【0018】
本発明の第2の電気光学装置は、上記課題を解決するために、複数の走査電極と複数のデータ電極との交差領域に対応して設けられる画素部とからなる画像表示領域を備えた電気光学装置であって、前記画像表示領域外の周辺領域に、前記走査電極に沿って設けられる走査方向ダミー電極と、前記周辺領域に、前記データ電極に沿って設けられるデータ方向ダミー電極とを備えてなり、前記データ方向ダミー電極には、当該データ方向ダミー電極による表示状態を常にオン状態とするような第1電圧が印加され、前記走査方向ダミー電極には、一水平走査期間の中間点でその極性が反転する第2電圧が印加され、前記周辺領域は、白色表示又は黒色表示がなされていることを特徴とする。
【0019】
本発明の第2の電気光学装置によれば、まず、第1導電部及び第2導電部を所定の電位とすることによって画像を表示することが可能なことは、前記の本発明の第1の電気光学装置と全く同様である。
【0020】
ここで、本発明においては特に、前記周辺領域に第1及び第2表示領域外導電部が設けられている。なお、以下では、便宜上、第1導電部及び第2導電部として、それぞれデータ電極及び走査電極が該当し、これらの間に液晶が挟持されているという例を前提として、説明を行うこととする。
【0021】
まず、第1表示領域外導電部は、前記第1導電部、すなわちデータ電極に沿って設けられている。これは、第1表示領域外導電部が、走査電極たる第2導電部と交差するように配列されていることを意味する。そして、この第1表示領域外導電部には、この第1表示領域外導電部の表示状態を常にオン状態とするような第1電圧がかけられている。ここで「オン状態」というのは、例えば、本発明に係る電気光学装置が極性反転駆動される場合において、それに応じて、プラス極性又はマイナス極性(後述参照)いずれかの電圧の印加がなされることを意味している。このように、第1表示領域外導電部の表示状態が常にオン状態とされていれば、第1表示領域外導電部と交差する如何なる走査電極が選択されたとしても、この第1表示領域外導電部に対応する画素部の表示状態は常にオン状態とされることになる。つまり、当該画素部では、常に、白色表示又は黒色表示をなすことが可能となるのである。
【0022】
他方、第2表示領域外導電部は、第2導電部、すなわち走査電極の配列に沿って設けられている。これは、第2表示領域外導電部が、データ電極たる第1導電部と交差するように配列されていることを意味する。そして、この第2表示領域外導電部には、一水平走査期間の中間点でその極性が反転する第2電圧が印加される。ここで、「一水平走査期間」とは、前記走査電極の1本又は数本が同時に、選択されている期間を意味する。また、「極性が反転する」というのは、一般に、適当な電圧Vm(「Vm=0」を勿論含む。)を基準に、(Vm+Vc)ボルト(以下、「プラス極性」ともいう。)から(Vm−Vc)ボルト(以下、「マイナス極性」ともいう。)へ、又はその逆へ、という反転を意味する。なお、上述のデータ電極の反転の場合には、例えば、プラス極性が(Vm+Vs)ボルト、マイナス極性が(Vm−Vs)ボルトということになり、一般に、基準電圧Vmが同じで、Vc=Vs又はVc≠Vsなる電圧のいずれについても使われ得る。
【0023】
このように、第2表示領域外導電部に、一水平走査期間の中間点でその極性が反転する第2電圧が印加される形態によれば、該第2表示領域外導電部と交差するデータ電極にどのような電圧が印加されたとしても、第2表示領域外導電部に対応する画素部の表示状態は常にオン状態とされていることになる。例えば、この第2表示領域外導電部は、前記の第1表示領域外導電部とも交差しているが、この第1表示領域外導電部の表示状態は上述したように常にオン状態とされている。いま、この「オン状態」というのがプラス極性たるVm+Vsであるとすれば、例えば、一水平走査期間の前半では、この(Vm+Vs)と前述の(Vm−Vc)との差(Vs+Vc)が液晶にかかることとなり、後半では、(Vm+Vs)と(Vm+Vc)との差(Vs−Vc)が液晶にかかることになる。ここで更に、Vs=Vcと仮定すれば、後半部分では、液晶には全く電圧がかからなくなるが、前半部分ではVs+Vc=2Vs=2Vcなる電圧がかかることになる。したがって、Vs又はVcを適当に設定すれば、当該液晶にかかる実効電圧値を十分に稼ぐことが可能となり、当該画素部において、白色表示又は黒色表示を行うことが可能となる。
【0024】
そして、このような事象は、第1表示領域外導電部と同様に配列されているデータ電極についても全く同様に生じる。この場合、データ電極には、被選択の走査電極に向けて所定のデータ電圧を印加するために、時々刻々と種々のレベルの電圧が印加されることになるが、上述したように第2表示領域外導電部に一水平走査期間の前半と後半とで極性が反転する電圧が印加されることで、必ず、当該一水平走査期間内の実効電圧値を所定値以上、すなわち白色又は黒色表示可能な以上の実効電圧値を液晶に与えることが可能となるのである。
【0025】
以上の結果、要するに、本発明によれば、周辺領域内の第1表示領域外導電部及び第2表示領域外導電部が形成されている部分においては、常に、白色表示又は黒色表示が行われることになる。したがって、画像表示領域に表示される画像又は文字等が黒色又は白色等で表示されても、これらと周辺領域との境界が定かでなく、該画像又は文字等が認識しにくいという事態を回避することが可能であり、より高品質な画像を表示することが可能となる。
【0026】
また、本発明によれば、データ電極駆動回路や走査電極駆動回路等の構成について、特に手を入れることなく、周辺領域の白色表示又は黒色表示を実施することが可能であるから、極めて安価に目的を達成することが可能となる。
【0027】
なお、本態様にいう「一水平走査期間の中間点」とは、厳密な意味における「中間点」という意味を含むほか、いわば「一水平走査期間の実質的に中間点」という場合をも含む。すなわち、一水平走査期間の開始点から厳密な意味における中間点までの時間をHFとし、当該中間点から終了点までの時間をHRとすれば、HF=HRという場合があり得るほか、HF+δhあるいはHR-δh(ただし、δhは比較的微小な時間)が「中間点」である場合とか、HF-δhあるいはHR+δhが「中間点」である場合もあり得る。このような場合であっても、δhが、極端に大きな値をとらない限り、上述したような作用効果は同様に奏されるからである。
【0028】
本発明の第2の電気光学装置の一態様では、前記第2表示領域外導電部には、前記第2電圧に代えて、一水平走査期間の中間点でその極性が反転する電圧であって、前記一水平走査期間の開始時から所定の期間及び前記一水平走査期間の終了時から遡る所定の期間の少なくとも一方において、前記極性が反転する電圧の中間の電圧となる第3電圧が印加される。
【0029】
この態様によれば、第2表示領域外導電部には、前述の第2電圧と同様に、一水平走査期間の中間点でその極性が反転する電圧がかかることは同様である。したがって、この点に関する上述した作用効果は略同様に奏されることとなる。
【0030】
ここで本態様では特に、一水平走査期間の開始時から所定の期間及び一水平走査期間の終了時から遡る所定の期間の少なくとも一方において、前記極性が反転する電圧の中間の電圧が印加される。すなわち、本態様によれば、この所定の期間の長さ如何によって、液晶にかかる実効電圧値の調整を行うことが可能となるのである。例えば、上述の第2電圧を用いるのでは、液晶に余りに過剰な実効電圧がかかるという場合には、前記所定の期間をできるだけ長期化するなどの措置をとればよい。
【0031】
また、本態様によれば、周辺領域を白色表示又は黒色表示にするのではなくて、これらの間の中間調の表示を行うことが可能となる。例えば、濃い灰色表示としたり、淡い灰色表示としたりする等ということである。これも、液晶にかかる実効電圧値を調整可能であることによるに他ならない。これにより、本態様に係る電気光学装置の使用環境等に応じて、最も好適な周辺領域における表示を行うことも可能となる。
【0032】
なお、本態様にいう「一水平走査期間の中間点」というのも、既に述べたとおりの意義を有する。
【0033】
本発明の第2の電気光学装置の他の態様では、前記第2表示領域外導電部には、前記第2電圧に代えて、二水平走査期間以上の期間にわたって該第2表示領域外導電部の表示状態がオン状態となるような第4電圧が印加される。
【0034】
この態様によれば、第2表示領域外導電部には、二水平走査期間以上の長期にわたって電圧が印加される。すなわち、この場合においては、液晶に対する電圧印加時間を長くとることによって、それにかかる実効電圧値を稼ぐことが可能となる。
【0035】
したがって、このような場合においても、周辺領域において白色表示又は黒色表示を行うことが可能となる。
【0036】
なお、本態様では、三水平走査期間、あるいは四水平走査期間というように、三つ以上の水平走査期間にわたって電圧を印加する形態としてもよいが、あまりに長期にわたって液晶に電圧を印加することは適当でないので、最も好ましくは、二水平走査期間程度とするのがよい。
【0037】
本発明の第2の電気光学装置の他の態様では、前記第1電圧と、前記第2電圧、前記第3電圧又は前記第4電圧とは、同じ最大値及び最小値を有する。
【0038】
この態様によれば、例えば、上述したように、第1電圧におけるプラス極性及びマイナス極性の電圧値が(Vm+Vs)及び(Vm−Vs)で、第2電圧におけるそれが(Vm+Vc)及び(Vm−Vc)であるとすれば、Vs=Vcということである。このようにすれば、扱う電圧、あるいは電源の数を増加させることがないから、低コスト化を図ることができる。
【0039】
本発明の第1又は第2の電気光学装置の他の態様では、前記第1導電部は、第1基板上にストライプ状に形成されたデータ電極を含み、前記第2導電部は、第2基板上にストライプ状に形成された走査電極を含み、前記画素部は、前記データ電極及び前記走査電極間に挟持された液晶を含む。
【0040】
この態様によれば、いわゆるパッシブ・マトリクス駆動が可能となる。すなわち、走査電極及びデータ電極を、それぞれ所定の電位とすることによって、これらの間に挟持された液晶に適当な電界を印加することが可能となり、液晶分子の配向状態等を変化させ、光の透過率を変化させることによって、画像を表示することが可能となるのである。
【0041】
そして、本発明に係る構成は、本態様に係るパッシブ・マトリクス駆動が可能な構成を採る電気光学装置に対して、最も好適に適用することが可能である。
【0042】
この態様では特に、当該電気光学装置はノーマリブラックモードで駆動され、前記周辺領域は白色表示されるようにするとよい。
【0043】
このような構成によれば、ノーマリブラックモードで駆動される電気光学装置においては、前記周辺領域は通常黒色で表示されるから、画像表示領域において表示される文字又は画像等を黒色で表示する場合において、当該周辺領域を白色表示すれば、本発明に係る作用効果を最大限に享受しうる。
【0044】
本発明の電気光学装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、複数の走査電極と複数のデータ電極との交差領域に対応して設けられる画素部とからなる画像表示領域を備えた電気光学装置の駆動方法であって、前記画像表示領域外の周辺領域に前記データ電極に沿って設けられたデータ方向ダミー電極に対して、当該データ方向ダミー電極による表示状態を常にオン状態とするような電圧を印加するステップと、該ステップの実施中に、前記周辺領域に前記走査電極に沿って設けられた走査方向ダミー電極に対して、一水平走査期間の開始点ではプラス極性及びマイナス極性のいずれか一方の電圧を印加するステップと、前記一水平走査期間の中間点で前記プラス極性及びマイナス極性のいずれか他方の電圧を印加するステップとを含む。
【0045】
本発明の電気光学装置の駆動方法によれば、上述の本発明の第2の電気光学装置を好適に運用することが可能であるとともに、該第2の電気光学装置により奏された作用効果と同様な作用効果を享受することができる。すなわち、本発明に係る駆動方法によれば、周辺領域においては、常に、白色表示又は黒色表示が行われることにより、画像表示領域に表示される画像又は文字等が黒色又は白色等で表示されたとしても、これらと周辺領域との境界が定かではなく、該画像又は文字等が認識しにくいという事態を回避することが可能となる。
【0046】
なお、上記にいうプラス極性及びマイナス極性というのは、既に述べたとおりの意義を有する。
【0047】
また、本発明にいう「一水平走査期間の中間点」とは、厳密な意味における「中間点」という意味を含むほか、いわば「一水平走査期間の実質的に中間点」という場合をも含む。すなわち、一水平走査期間の開始点から厳密な意味における中間点までの時間をHFとし、当該中間点から終了点までの時間をHRとすれば、HF=HRという場合があり得るほか、HF+δhあるいはHR-δh(ただし、δhは比較的微小な時間)が「中間点」である場合とか、HF-δhあるいはHR+δhが「中間点」である場合もあり得る。このような場合であっても、δhが、極端に大きな値をとらない限り、上述したような作用効果は同様に奏されるからである。
【0048】
本発明の電気光学装置の駆動方法の一態様では、前記いずれか一方の電圧を印加するステップの前に、前記一水平走査期間の開始時から所定の期間、前記プラス極性及びマイナス極性の中間電圧を印加するステップを更に含む。
【0049】
この態様によれば、第2表示領域外導電部に対して、一水平走査期間の開始時から所定の期間、プラス極性及びマイナス極性の中間電圧を印加するステップを含むことから、該第2表示領域外導電部に対応する液晶等に印加される実効電圧値を調整することが可能となる。これにより、液晶にかかる電圧が大きすぎるなどの場合に、適当な調整を行うことが可能となる。また、本態様によれば、周辺領域を白色表示又は黒色表示にするのではなくて、これらの間の中間調の表示を行うことが可能となる。例えば、濃い灰色表示としたり、淡い灰色表示としたりする等ということである。これも、液晶にかかる実効電圧値を調整可能であることによるに他ならない。これにより、本態様に係る電気光学装置の使用環境等に応じて、最も好適な周辺領域における表示を行うことも可能となる。
【0050】
そして、本発明の電気光学装置の駆動方法の他の態様では、前記いずれか他方の電圧を印加するステップの後に、前記一水平走査期間の終了時から遡る所定の期間、前記プラス極性及びマイナス極性の中間電圧を印加するステップを更に含む。
【0051】
この態様に加え、前述の一水平走査期間の開始時から所定の期間、中間電圧を印加する態様とを併せて実現するような態様とすれば、上述にも増して、液晶にかかる実効電圧値の調整を、よりきめ細かに実施することができる。
【0052】
ただし、本発明は、一水平走査期間の開始時及び終了時のいずれにおいても前記中間電圧を印加する態様を採ってよいことは勿論、いずれか一方のみにおいて前記中間電圧を印加する態様としてよい。
【0053】
本発明の第2の電気光学装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、複数の走査電極と複数のデータ電極との交差領域に対応して設けられる画素部とからなる画像表示領域を備えた電気光学装置の駆動方法であって、前記画像表示領域外の周辺領域に前記データ電極に沿って設けられたデータ方向ダミー電極に対して、当該データ方向ダミー電極の表示状態を常にオン状態とするような電圧を印加するステップと、該ステップの実施中に、前記周辺領域に前記走査電極に沿って設けられた走査方向ダミー電極に対して、二水平走査期間以上の期間にわたって電圧を印加するステップとを含む。
【0054】
本発明の第2の電気光学装置の駆動方法によれば、上述の本発明の第2の電気光学装置の一つの変形態様を好適に運用することが可能であるとともに、該変形態様により奏された作用効果と同様な作用効果を享受することができる。すなわち、本発明によれば、第2表示領域外導電部に対して、二水平走査期間以上にわたる電圧を印加することにより、液晶にかかる実効電圧値を稼ぐことが可能となり、周辺領域における白色表示又は黒色表示をより容易に実現することが可能となる。
【0055】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の第1又は第2の電気光学装置(但し、その各種態様を含む。)を具備してなる。
【0056】
本発明の電子機器によれば、上述の本発明の第1又は第2の電気光学装置を具備してなるから、周辺領域において、画像表示領域に表示される画像又は文字等の階調とは異なる階調の表示、あるいは白色表示又は黒色表示が行われることにより、該画像又は文字等が周辺領域と重なり合うことによって、これらが認識しにくいという事態を招くことのない、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【0057】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【0058】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【0059】
<第1実施形態>
最初に、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置の概要について、図1乃至図4を参照しながら説明する。なお、以下では、第1実施形態に係る電気光学装置の概要を、その電気的構成及び機械的構成に分けた上で説明する。
【0060】
<電気的構成>
まず、第1実施形態に係る電気光学装置の電気的構成について、図1を参照しながら説明する。ここに図1は、第1実施形態に係る電気光学装置の電気的構成を示す説明図である。
【0061】
図1において、電気光学装置は、複数のデータ電極(セグメント電極)212が列(Y)方向に延在して形成される一方、複数の走査電極(コモン電極)312が行(X)方向に延在して形成されている。これらデータ電極212及び走査電極312間には電気光学物質の一例たる液晶が挟持されており、データ電極212及び走査電極312の各一部を一対の電極、前記液晶118を誘電体とする画素部116が構成されている。なお、第1実施形態においては、走査電極312の数及びデータ電極212の数を、それぞれ一般に、m本及びn本あるものとする。
【0062】
そして第1実施形態においては特に、図1に示すように、走査電極312が配列されてなるX方向に沿い、かつ、1行目及びm行目の走査電極312のそれぞれ外側(図1でいえば、図中上側及び下側)に位置するように、X方向ダミー電極(第2表示領域外導電部)390が2本ずつ設けられている。また、データ電極212が配列されてなるY方向に沿い、かつ、1列目及びn列目のデータ電極212のそれぞれ外側(図1でいえば、図中左側及び右側)に位置するように、Y方向ダミー電極(第1表示領域外導電部)290が2本ずつ設けられている。これにより、第1実施形態では、X方向ダミー電極390と、データ電極212及びY方向ダミー電極290との交差領域、並びに、Y方向ダミー電極290と、走査電極312及びX方向ダミー電極390との交差領域には、それぞれ、液晶118Dが挟持され、画素部116Dが構成されることになる。
【0063】
なお、ここで「ダミー」というのは、これらダミー電極290及び390は、画像表示には直接には寄与しないということの意である。つまり、第1実施形態において、画像表示に寄与することとなるのは、1〜m行目までの走査電極312、及び、1〜n列目までのデータ電極212である。また、これにより、第1実施形態に係る「画像表示領域」は、これら1〜m行目の走査電極312及び1〜n列目のデータ電極212並びにこれらの交差に対応する液晶118を含む画素部116によって規定される(図1中符号DAR参照)。一方、「周辺領域」とは、このように規定された画像表示領域DAR外の領域を指すことになる。なお、この定義より明らかなように、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290、並びに、これらにより挟持される液晶118Dあるいは画素部116Dは、それぞれ、周辺領域に形成されていることになる。
【0064】
さて、前記走査電極312には、走査電極駆動回路350が接続されており、これにより走査電極312の各々に対しては、走査信号が供給される。より具体的には、走査電極駆動回路350は、複数の走査電極312一本一本を、後述するような順序で「選択」する作用を担い、選択された走査電極312に対しては選択電圧が、そうでない走査電極312に対しては非選択電圧が、それぞれ供給されることになる。また、前記データ電極212には、データ電極駆動回路250が接続されており、これによりデータ電極212の各々に対しては、データ信号が供給される。
【0065】
ここで、前述したX方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290は、これら走査電極駆動回路350及びデータ電極駆動回路250には接続されておらず、通常の走査電極312及びデータ電極212とは、別の信号供給を受けるようになっている。
【0066】
より具体的には、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290には、図1に示すように、ダミー電極駆動回路900が接続されている。そして、このダミー電極駆動回路900は、図2に示すような構成を備えている。この図2において、ダミー電極駆動回路900は、フリップフロップDFF1及びDFF2、カウンタCT及びアナログスイッチAS1及びAS2から構成されている。フリップフロップDFF1には、入力Dとして極性反転信号FRが供給され、入力CKとしてクロック信号HCKが供給されている(これらの信号FR及びHCKは後述する制御回路400から出力される。)。一方、出力Qは、アナログスイッチAS1に供給されている。アナログスイッチAS1では、この出力Qの値に応じ、出力電圧+V1及び−V1のいずれか一方を、Y方向ダミー電極290に対して供給する。
【0067】
なお、ここで「+V1」及び「−V1」というのは、それぞれ、「プラス極性」及び「マイナス極性」を表しており、上述した記述方法に合わせれば、+V1=Vm+Vq及び−V1=Vm−Vqで、Vm=0、Vq=V1ということである。このように、第1実施形態では、全体的に(すなわち、後述するデータ電圧等についても)、基準となる中間電圧を0〔V〕としているが、本発明は、このような形態に限定されるわけではなく、一般に、Vm≠0なる場合における極性反転を行うようにしてよい。
【0068】
他方、カウンタCTには、クロック信号HCKとクロック信号SCKとが供給されている(この信号SCKは後述する制御回路400から出力される。)。このカウンタCTは、クロック信号HCKを起点としてクロック信号SCKを所定数カウントし、そのカウント結果に応じてカウント信号CK1を出力する。そして、このカウンタ信号CK1は、フリップフロップDFF2の入力CKとして供給されている。また、フリップフロップDFF2では、その入力Dとしては、自身の出力/Qが供給されるようになっている(すなわち、このフリップフロップDFF2は、T−フリップフロップとして機能する。)。そして、その出力Qは、アナログスイッチAS2に供給されている。アナログスイッチAS2では、この出力Qの値に応じて、出力電圧+V1及び−V1のいずれか一方を、X方向ダミー電極390に対して供給する。すなわち、第1実施形態においては、X方向ダミー電極390に対して供給される電圧値と、Y方向ダミー電極290に対して供給される電圧値とは同じとされている。
【0069】
一方、図1に戻り、制御回路400は、階調データや各種制御信号、前述の極性反転信号FR、クロック信号HCK及びSCKなどを供給して、前記データ電極駆動回路250及び走査電極駆動回路350並びにダミー電極駆動回路900等を制御するものである。ちなみに、第1実施形態において特に関係のある信号は、既に触れたクロック信号HCK及びSCK、並びに極性反転信号FRである。ここに、クロック信号HCKは、走査電極312の1本ずつ又は数本ずつの選択を制御するための信号であって、一水平走査期間(1H)を規定する。また、クロック信号SCKは、一水平走査期間内における、データ電極212の1本ずつに対するデータ信号の転送を制御するための信号である。また、極性反転信号FRは、走査電極312を選択するための選択電圧の極性をプラス及びマイナスのいずれにするか、あるいはデータ電極212に印加するデータ信号の極性をプラス及びマイナスのいずれにするかを決める信号である。これらの信号のより具体的な使われ方については、後に改めて触れる。
【0070】
また、駆動電圧形成回路500は、電圧+V1、−V1、+V2及び−V2を生成する。このうち電圧+V1及び−V1は、第1実施形態において、上述したように、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290に供給される電圧として使用される他、データ電極212に対して供給されるデータ電圧としても使用される。また、電圧+V2及び−V2は、走査電極312に対して供給される走査信号としての選択電圧として使用される。
【0071】
<機械的構成>
次に、第1実施形態に係る電気光学装置の機械的な構成について、図3及び図4を参照しながら説明する。ここに図3は、電気光学装置の全体構成を示す斜視図であり、図4は、この電気光学装置をX方向に沿って破断した場合の構成を示す部分断面図である。
【0072】
これらの図に示されるように、電気光学装置は、観察者側に位置する第1基板300と、その背面側に位置する第2基板200とが、スペーサを兼ねる導電性粒子(導通材)114の混入されたシール材110によって、一定の間隔を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に例えばTN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型等の液晶118が封入された構成となっている。なお、シール材110は、図3に示すように、第1基板300の内周縁に沿って枠状に形成されるが、その一部には、液晶118を封入するための開口部112が形成されている。この開口部112は、液晶118の封入後には、封止材によって封止される。また、図3からわかるように、第2基板200の外形形状は、第1基板300のそれよりも若干大きめに形成されており、両者が貼り合わされた状態では、前者が後者より、いわば「張り出す」ような形となる。
【0073】
第1基板300の、液晶118に対向する側の面(以下、「対向面」という。)には、行方向に延在して形成される走査電極312及びX方向ダミー電極390のほか、所定の方向にラビング処理が施された配向膜308が形成されている。ここで、第1基板300に形成された走査電極312及びX方向ダミー電極390は、図4に示すように、第2基板200に形成された配線342の一端に、シール材110に分散された導電性粒子114を介して接続されている。すなわち、第1基板300に形成された走査電極312は、導電性粒子114及び配線342を介して、第2基板200側に引き出された構成となっている。一方、第1基板300の外側(観察側)には、偏光子131が貼り付けられて、その吸収軸が、配向膜308へのラビング処理の方向に対応して設定されている。
【0074】
また、第2基板200の対向面には、Y方向に延在して形成されるデータ電極212及びY方向ダミー電極290のほか、所定の方向にラビング処理が施された配向膜208が形成されている。一方、第2基板200の外側(観察側の反対側)には偏光子121が貼り付けられて(図3では省略)、その吸収軸が、配向膜208へのラビング処理の方向に対応して設定されている。このほかに、第2基板200の外側には、均一に光を照射するバックライトユニットが設けられるが、本件とは直接には関係しないので、図示を省略している。
【0075】
なお、第1実施形態においては、上述の偏光子121及び131の配置関係の如何等に応じ、いわゆる「ノーマリブラックモード」で駆動されるようになっている。ここでノーマリブラックモードとは、液晶118に電界がかけられていないとき、第1基板300から第2基板200へと光が透過しないように、偏光子121及び131の配置態様の設定等がされた場合に実現されるモードである。より具体的には、液晶118がTN型液晶からなる場合においては、偏光子121により規定される偏光方向と偏光子131により規定されるそれとを平行な関係にする、等とすればよい。この場合、一般には、液晶118にかけられる電圧が大きければ大きいほど、また、その印加時間が長ければ長いほど、画像表示領域は白色表示されることになる。なお、「ノーマリブラックモード」を実現するためには、上述した構成の他、液晶118がSTN形液晶からなる場合等に応じて、偏光子121及び131間で適当な角度差を設定し、あるいは位相差板(Retardation Film)等の構成を別途設けること等が必要な場合がある。例えば、液晶118がSTN形である場合等においては、図4においては図示されていないが、当該液晶118を通過した楕円偏光の主軸を一定方向に回転させること(すなわち、色を消去すること)等を目的として、射出光側に位相差板が設けられることがある。
【0076】
続いて、画像表示領域外について説明すると、図3に示すように、第1基板300から張り出した第2基板200上の二辺には、データ電極212を駆動するためのデータ電極駆動回路250、及び、走査電極312を駆動するための走査電極駆動回路350が、それぞれCOG(Chip On Glass)技術により実装されている。これにより、データ電極駆動回路250は、データ電極212にデータ信号を直接的に供給する一方、走査電極駆動回路350は、配線342及び導電性粒子114を介して、走査電極312に走査信号を間接的に供給する構成となっている。
【0077】
また、データ電極駆動回路250が実装される領域の外側近傍には、FPC(Flexible Printed Circuit)基板が接合されて、制御回路などによる各種信号や電圧信号などが、走査電極駆動回路250及びデータ電極駆動回路350に供給される。
【0078】
ここで第1実施形態においては、第2基板200上に、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290を駆動するためのダミー電極駆動回路900が、上述のデータ電極駆動回路250及び走査電極駆動回路350と同様に、COG技術により実装されている。ただし、第1実施形態におけるダミー電極駆動回路900は、図2に示したように、比較的簡易な構成からなるから、場合によっては、第2基板200上に直接に作りこむような形態としてもよい。
【0079】
なお、図1におけるデータ電極駆動回路250及び走査電極駆動回路350は、図3とは異なり、それぞれ電気光学装置の左側及び上側にそれぞれ位置しているが、これは、電気的な構成を説明するための便宜上の措置に過ぎない。また、データ電極駆動回路350及び走査電極駆動回路250並びにダミー電極駆動回路900を、それぞれ第2基板200上にCOG実装する代わりに、例えば、TAB(Tape Carrier Package)技術を用いて、各駆動回路が実装されたTCPを異方性導電膜により電気的に接続する構成としてもよい。
【0080】
<駆動方法>
以下では、上述のように構成された電気光学装置ないし画素部116の駆動方法、並びに、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290の駆動方法について説明する。なお、以下ではまず、走査電極312及びデータ電極212の最も基本的な動作を説明した後、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290の動作について、より詳しい説明を行うこととする。
【0081】
まず、第1実施形態における走査電極312及びデータ電極212については、前述の走査電極駆動回路350及びデータ電極駆動回路250によって、図5に示すような駆動が実施される。図5において、走査電極312は、1行目(図1参照)から1本ずつ順次に選択されている。すなわち、第一に、1行目の走査電極312に走査信号としての選択電圧+V2を印加した後、第二に、2行目の走査電極312に選択電圧+V2を印加するとともに1行目の走査電極312には非選択電圧0〔V〕を印加する、ということが、m行目の走査電極312まで続く。この選択は、前述のクロック信号HCKのタイミングに同期するように行われる。
【0082】
なお、m行目までの走査電極312までの選択が完了し、再び1行目の走査電極312を選択する際には、該1行目の走査電極312に対しては、走査信号として選択電圧−V2を印加するようになっている。つまり、一垂直走査期間(1F)毎に、極性が反転するような駆動が実施される。これは、前述の極性反転信号FRのレベルに応じて行われる。このような反転駆動を実施すれば、液晶118に直流成分が連続的にかかるという事態を回避することができ、その劣化を未然に防止することが可能となる。
【0083】
他方、データ電極212に対しては、選択された走査電極312、かつ、各データ電極212に対応する階調データに基づいて生成されたデータ信号が供給されるようになっている。第1実施形態では、各データ電極212に対するデータ信号の転送は、該データ電極212の1本1本に対応するデータ信号を前述のクロック信号SCKのタイミングに従って順次ラッチした後、これらを一斉に全データ電極212に供給することにより行われる。また、第1実施形態では、データ信号としては、図5に示すように、オン電圧として、電圧+V1及び−V1がそれぞれ印加される(なお、これらの場合、オフ電圧はそれぞれ−V1及び+V1となる。)。ここで、+V1か−V1かの選択は、表示データと極性反転信号FR、あるいは、被選択の走査電極312が、選択電圧+V2により選択されているか選択電圧−V2により選択されているかに応じる。
【0084】
これが、走査電極312及びデータ電極212の最も基本的な動作である。
【0085】
そして、第1実施形態では特に、この動作と並行して、ダミー電極290及び390の駆動が以下のように行われる。以下では、これを図6を参照しながら説明する。ここに図6は、第1実施形態に係るダミー電極290及び390の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。
【0086】
まず、Y方向ダミー電極290については、その表示状態が常にオン状態となるようなデータ信号が供給されている。すなわち、該Y方向ダミー電極290には、+V1又は‐V1が常に供給され続けることになる。より具体的には、既に参照した図2に示すように、フリップフロップDFF1は、クロック信号HCKに従って、極性反転信号FRの値を出力QとしてアナログスイッチAS1に供給する。アナログスイッチAS1では、例えば、極性反転信号FRがHレベルにあるときは電圧+V1を出力し、Lレベルにあるときは電圧−V1を出力する。したがって、Y方向ダミー電極290には、極性反転信号FRに応じたオン信号(=+V1又は−V1)が供給されることになる(図6参照)。
【0087】
一方、X方向ダミー電極390については、一水平走査期間(1H)の中間点において、その極性が反転する信号が供給されている。より具体的には、図6に示すように、まず、カウンタCTが、クロック信号HCKを起点として、クロック信号SCKの立ち上がりを所定数だけカウントする。ここでは、上述したようにデータ電極212一本ずつに順次にデータ信号がラッチされるようになっているから、該データ電極212の総数n本の半分、すなわちn/2だけカウントするようになっている。つまり、このカウントに要する時間は、一水平走査期間(1H)の中間点に達するまでの時間に一致する。そして、このn/2をカウントすると、カウンタCTは、図2に示したように、カウンタ信号CK1をフリップフロップDFF2の入力CKとして供給する。ここで、フリップフロップDFF2は、入力Dとして、自身の出力/Qが供給されるようになっているから、これはT−フリップフロップとして機能し、前記カウンタ信号CK1に従って、反転した出力QをアナログスイッチAS2に供給する。アナログスイッチAS2では、例えば、出力QがLレベルであるときは電圧+V1を出力し、出力QがHレベルであるときは電圧−V1を出力する。このように、X方向ダミー電極290には、一水平走査期間(1H)の中間点において、その極性が反転する信号が供給されることになる。
【0088】
このような駆動が、ダミー電極290及び390について実施されることによって、周辺領域では以下のような表示が行われることになる。すなわちまず、Y方向ダミー電極290の表示状態が常にオン状態とされていることにより、これと交差する走査電極312のいずれが選択されようとも、そこは必ず白色表示されることになる。つまり、図1中、1列目のデータ電極212の左側に位置する周辺領域及びn列目のデータ電極212の右側に位置する周辺領域では、常に、白色表示が実現されることになる。
【0089】
一方、X方向ダミー電極390では、一水平走査期間(1H)の中間点において、その極性が反転される信号が供給されていることにより、これと交差するデータ電極212にどのような信号が供給されようとも、該X方向ダミー電極390に対応する画素部116Dの表示状態は常にオン状態とされていることになる。
【0090】
以下では、このことを、X方向ダミー電極390に交差する上述のY方向ダミー電極290との関係に着目して、図7を参照しながら説明することとする。ここに図7は、Y方向ダミー電極290に印加される電圧の波形例(図7(a))、X方向ダミー電極390に印加される電圧の波形例(図7(b))、及びこれらダミー電極290及び390の交差領域に対応する液晶118Dに印加される電圧の波形例(図7(c))、をそれぞれ示す図である。
【0091】
この図7において、Y方向ダミー電極290及びX方向ダミー電極390は、既に述べたような駆動が実施されている。すなわち、Y方向ダミー電極290は、極性反転信号FRに応じて、電圧+V1又は−V1が印加されている(図7(a)及び図6参照)。一方、X方向ダミー電極390は、一水平走査期間(1H)の中間点において、その極性が反転する電圧が印加されており、より具体的には、一水平走査期間(1H)の前半部分では電圧−V1が印加され、その後半部分では電圧+V1が印加されている(図7(b)参照)。
【0092】
したがって、これらY方向ダミー電極290及びX方向ダミー電極390の交差領域における液晶118Dには、図7(c)に示されるように、Y方向ダミー電極290に印加される電圧とX方向ダミー電極390に印加される電圧との差に対応する電圧が印加されることになる。例えば、図中最初の水平走査期間(1H)の前半部分では、Y方向ダミー電極290には+V1が印加され、X方向ダミー電極390には−V1が印加される結果、当該液晶には、電圧+2V1が印加されることになる。また、その後半部分では、Y方向ダミー電極290にはそのまま+V1が印加され、X方向ダミー電極390には当該水平走査期間(1H)の中間点で切り替わった電圧+V1が印加される結果、当該液晶118Dには、0ボルトの電圧が印加されることになる(すなわち、両者間の電圧差はなくなることになる。)。以降、続く水平走査期間(1H)においても同様であり、液晶118Dには、結果的に図7(c)に示されているような電圧が印加されることになる。ここで、V1の値を適当に設定すれば、当該液晶118Dにかかる実効電圧値を所定値以上とすること、すなわち該液晶118Dに対して白色表示可能な電圧以上の実効電圧値を印加することが可能となる。
【0093】
例えば、液晶118Dの表示状態がオン状態となる実効電圧値が1.96〔V〕であり、オフ状態となるそれが1.79〔V〕であって、一水平走査期間(1H)の長さが70〔μs〕である場合において、いま仮に、第1実施形態における中間電圧Vmが0〔V〕であるという仮定を捨て、+V1=3.0〔V〕、−V1=0〔V〕という場合を仮定すると、図7(c)に示すような場合において、液晶に印加される実効電圧値は、約2.12〔V〕となり、十分に駆動電圧を越えさせることが可能となる。
【0094】
そして、重要なのは、X方向ダミー電極390における電圧印加の態様を、上述のように一水平走査期間(1H)の中間点においてその極性を反転させることとすれば、データ電極212に対してどのような電圧波形が印加されようとも、必ず、液晶118Dにかけられる電圧値は、その表示状態がオン状態となるのに必要な実効電圧値を超えることにある。例えば、図8に示すように、走査電極312が順次、選択されている場合において、或るデータ電極212に、図8(a)に示すようなデータ信号が印加されたとしても、それに交差するX方向ダミー電極390には、図8(b)に示す波形の電圧が印加されることになるから、それらの合成波形は、図8(c)に示すようなものとなる。なお、図8(b)は、図7(b)に全く同じであることは言うまでもない。
【0095】
要するに、図1中、1行目の走査電極312の上側に位置する周辺領域及びm行目の走査電極312の下側に位置する周辺領域では、常に、白色表示が実現されることになるのである。
【0096】
尚、上記実施形態で、一水平期間(1H)の中間点で極性反転しているが、この極性反転位置は、液晶の劣化が発生しない範囲で中間点からずれても良い。
【0097】
以上述べたように、第1実施形態に係る電気光学装置及びその駆動方法によれば、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290が設けられるとともに、これらダミー電極390及び290が上述のように駆動されることによって、周辺領域における常時の白色表示が行われることになる。そして、これによって、画像表示領域DARの際(きわ)において、画像又は文字等を表示する場合にあって、該画像又は文字等の縁と周辺領域との間に重なり合いが生じたとしても、これらの認識が困難になるという事態を有効に解消することができる。
【0098】
これを図示すれば、例えば、図9のようになる。ここに図9は、電気光学装置における画像表示例を示す図であって、図9(a)は、第1実施形態に係る電気光学装置における画像表示例を示し、図9(b)は従来の電気光学装置におけるそれを示している。このうち、まず従来の電気光学装置では、図9(b)に示すように、画像表示領域DARに黒色の階調で示された文字「ABCD」のうちの「A」という文字の縁と周辺領域PARとが部分的に重なり合っており、その認識が困難となっている。また、併せて示されている三角印の形状についても、その頂点部分が周辺領域PARと部分的に重なり合っており、その認識が困難となっている。これは、従来において、周辺領域PARについては、何らの配慮も施されておらず黒色の外観を呈していたことによる。これに対して、第1実施形態に係る電気光学装置では、図9(a)に示すように、周辺領域PARにおいて白色表示がなされていることにより、「A」という文字、あるいは三角印の形状をはっきりと認識することができるのである。
【0099】
また、第1実施形態では、このような作用効果を、データ電極駆動回路250や走査電極駆動回路350等の構成について特に手を入れることなく、上述した図2及び図6に示したような、極めて簡易な構成及び駆動方法のみで実現可能であるから、極めて安価に目的を達成することができる。さらに、第1実施形態では、X方向ダミー電極390及びY方向ダミー電極290に供給される電圧、データ電極212に供給されるデータ電圧のいずれについても、+V1及び−V1と共通に使用される形態となっていたことにより、扱う電圧、あるいは電源の数を増加させることがないから、低コスト化を図ることができる。
【0100】
なお、上記第1実施形態においては、周辺領域において白色表示をなす形態について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、ダミー電極290及び390それぞれに適当な波形の電圧を印加することで、当該液晶118Dに適当な合成波形が印加されるようにし、周辺領域において中間調表示を行うような形態としてもよい。
【0101】
より具体的には、X方向ダミー電極390に対し、図10に示すように、一水平走査期間(1H)の中間点でその極性が反転する信号であって、該水平走査期間の開始時から所定の期間INT1及び該期間の終了時から遡る所定の期間INT2の少なくとも一方において中間電圧値が印加される信号などとすることが可能である。このような場合では、図7(b)あるいは図8(b)に示すような波形例に比べて、液晶118Dにかかる実効電圧値を小さくすることが可能となる。また、これらの所定の期間INT1及びINT2の長さを調整することによって、液晶118Dに対して印加される電圧値を調整することも可能である。したがって、このような形態によれば、例えば、図7(b)あるいは図8(b)に示したような波形によると液晶118Dに対して過剰な電圧がかかるという場合において有効であることがわかる。なお、図10においては、所定の期間INT1及びINT2を一水平走査期間の開始時及び終了時のいずれについても設けているが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、期間INT1のみ、又は期間INT2のみを設けるような形態としてよいことは勿論である。
【0102】
また、この図10に示すような形態では、液晶118Dにかかる電圧値が小さくなることにより、周辺領域PARで、中間調表示を行うことが可能となる。したがって、本形態によれば、周辺領域PARを単に白色表示にするというのではなくて、当該電気光学装置の使用環境等に応じ、よりきめ細かな対応を行うことが可能である。なお、このような場合であっても、画像表示領域DAR内に表示される画像又は文字等の階調によっては、該画像又は文字等と周辺領域PARとの区別を容易になし得る場合を想定することは容易にできるから、本発明の課題解決が妨げられるということはない。
【0103】
要するに、本発明においては、最低限、周辺領域PARにおいて、画像表示領域DAR内に表示される画像の階調とは異なる階調の表示がなされるようにすればよい。そのようであれば、本発明に係る課題を、相応に解決することができるのである。
【0104】
ちなみに、上記ではノーマリブラックモードを前提とした説明を行ったが、ノーマリホワイトモードであっても本発明の適用が可能なことは言うまでもない。この場合、ダミー電極290及び390によって、周辺領域PARが白色表示されるのではなく、黒色表示されることになるに過ぎず、本質的な差異は何もない。
【0105】
また、上述の第1実施形態では、走査電極312の選択を、選択電圧+V2又は−V2の二種のみを用い、1本ずつ且つ順次に行うような形態として説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。
【0106】
例えば、図11に示すように、走査電極312を選択するために使用する選択電圧として、V1〜V6という六つの電圧値を使用するような形態としてもよい。この図においては、電圧がV1又はV6とされているときに、当該走査電極312は「選択」されていることを意味している(すなわち、「選択電圧」が「V1」又は「V6」である。)。そして、図中左方に示されている選択電圧V1の印加の後の電圧V5、及び、図中右方に示されている選択電圧V6の印加の後の電圧V2は、それぞれ非選択電圧としての意味を有している。
【0107】
また、この形態では、データ電極212に印加されているデータ信号についても、当該六つの電圧値V1〜V6が利用されている。すなわち、ある走査電極312が選択電圧V1で選択されているときには、データ信号としては、電圧値V4とV6の電圧の電圧値を用いて液晶118に対する電圧印加を実施するようになっている。これに対し、ある走査電極312が、選択電圧V6で選択されているときには、データ信号として、電圧値V1とV3の電圧の電圧値が用いられている。このような形態によれば、図5に示した駆動方法に比べて、最大駆動電圧の低減化を図ることができる。
【0108】
あるいはまた、図12に示すように、一時に複数本の走査電極312を選択するような形態としてもよい。この図においては、1〜4行目の走査電極312が一時に選択される形態が示されている。この場合、一時に選択された走査電極312間では、互いが直交関係にあるように、プラス極性又はマイナス極性の選択電圧が印加されるようになっている。すなわち、1行目の走査電極312ではプラス、マイナス、プラス、プラス、2行目の走査電極312ではマイナス、プラス、プラス、プラス、3行目の走査電極312では、プラス、プラス、プラス、マイナス、4行目の走査電極312では、プラス、プラス、マイナス、プラスというようである。なお、このような関係を満たせばよいから、例えば、図12において1行目の走査電極312と2行目の走査電極を入れ替えるような形としても問題はない。このような形態によれば、図5に示した駆動方法に比べて、画像のコントラスト比を上昇させることが可能となる。
【0109】
いずれにせよ、これらのような形態によって、走査電極312及びデータ電極212を駆動するものとしても、本発明の本質的な部分に変更を加える必要は全くない。例えば、図11に示すような駆動方法においては、図6に示したアナログスイッチAS1及びAS2に対して、前記の六つの電圧値V1〜V6を供給するようにし、これらの中から適当なものを選択する構成を加えるなどの措置をとればよい。
【0110】
<第2実施形態>
以下では、本発明の第2実施形態について、図13及び図14を参照しながら説明する。なお、第2実施形態では、電気光学装置の構成並びに走査電極312及びデータ電極212の基本的な駆動方法等については、上述の第1実施形態と全く同様であるので、それに関する説明については適当に省略ないし簡略化することとし、第2実施形態における特徴的な部分について主に説明を加えることとする。
【0111】
第2実施形態では、図2に示したダミー電極駆動回路900に代えて、図13に示すようなダミー電極駆動回路900´を用いることによって、図14に示すような駆動を行う。まず、この図13において、ダミー電極駆動回路900´は、フリップフロップDFF3、DFF4、DFF5及びDFF6、NOR素子N1、AND素子A1及びA2、並びに、アナログスイッチAS3及びAS4から構成されている。
【0112】
このうち、極性反転信号FR及びクロック信号HCKの入力を受けて動作するフリップフロップDFF3、その出力Qを受けて動作するアナログスイッチAS3、及び、Y方向ダミー電極290間の関係については、図2と全く同様である。したがって、Y方向ダミー電極290における印加電圧の波形は、図14に示すように、図6と略同様であって、極性反転信号FRに応じた電圧+V1又は−V1が印加されることで、その表示状態が、常にオン状態となるようにされている。
【0113】
一方、X方向ダミー電極390は、上記第1実施形態とは異なる。まず、図13において、フリップフロップDFF4には、その入力CKとして前記のクロック信号HCKが供給されるとともに、その入力DとしてスタートパルスDYが入力されるようになっている。ここに、スタートパルスDYとは、一垂直走査期間(1F)の開始点を規定するパルス信号であり、図1に示した制御回路400から出力されるものである。そして、フリップフロップDFF4の出力Qは、フリップフロップDFF5の入力Dとして供給され、該DFF5の入力CKとしては前記のクロック信号HCKが供給されるようになっている。また、これら二つのフリップフロップDFF4及びDFF5における、それぞれの出力QはNOR素子N1に供給されている。NOR素子N1は、それらの論理和の否定を出力して、AND素子A1及びA2それぞれの一端、並びに、アナログスイッチAS4に供給する。
【0114】
一方、フリップフロップDFF6の入力Dとしては前記の極性反転信号FRが供給されるとともに、入力CKとしては前記のクロック信号HCKが供給されるようになっており、その出力Q及び出力/Qは、それぞれ、AND素子A1の他端及びAND素子A2の他端に供給されるようになっている。
【0115】
最後に、アナログスイッチAS4には、AND素子A1及びA2からの出力信号と、NOR素子N1からの出力信号が入力されるようになっている。これにより、アナログスイッチAS4では、三つの電圧+V2及び−V2並びにこれらの中間電圧0のいずれかが選択されて出力されるようになっている。X方向ダミー電極390は、このアナログスイッチAS4の出力を受けて所定の電位に維持されることになる。
【0116】
以上のようなダミー電極駆動回路900´によれば、X方向ダミー電極390については、図14に示すような駆動が行われる。以下、これを、図15を参照しながら説明する。ここに、図15は、ダミー電極駆動回路900´中の各ポイントにおける真理値表である。
【0117】
まず、フリップフロップDFF4では、クロック信号HCKに従って、スタートパルスDYの値を出力し、これがNOR素子N1の一端及び次段のフリップフロップDFF5の入力Dに供給される。フリップフロップDFF5では、その出力Qとして、クロック信号HCKにおけるワンパルス分遅れて、スタートパルスDYの値を出力し、これがNOR素子N1の他端に供給される。すなわち、フリップフロップDFF4及びDFF5の出力信号α及びβは、それぞれ、スタートパルスDYが立ち上がった状態における最初のクロック信号HCKの供給時点で1及び0となり、次のクロック信号HCKの供給時点で0及び1となり、その後、次のスタートパルスDYが立ち上がるまでは0及び0となる。したがって、NOR素子N1は、スタートパルスDYが立ち上がった直後のクロック信号HCK供給時点と、スタートパルスDYが立ち下がった直後のクロック信号HCKの供給時点との間では0を出力し、それ以外の期間では1を出力することになる。そして、これらの値は、AND素子A1及びA2それぞれの一端に供給される。
【0118】
一方、フリップフロップDFF6は、クロック信号HCKに従って、極性反転信号FRの値を出力QとしてAND素子A1の他端に供給するとともに、その反転した値を出力/QとしてAND素子A2の他端に供給する(図15中、出力信号δ及び/δの欄参照)。
【0119】
このようなことから、まず、AND素子A2は、極性反転信号FRがHレベルにある場合において、スタートパルスDYが立ち上がった直後のクロック信号HCKの供給時点からスタートパルスDYが立ち下がった直後のクロック信号HCKの供給時点に至るまで、要するに、二水平走査期間(2H)、Hレベルの信号を出力する。この際、AND素子A1の出力はLレベルであり、かつ、アナログスイッチAS4に供給されていたNOR素子N1の出力信号γもLレベルにある(以下、これを「状態H」という。)。また、極性反転信号FRがLレベルにある場合においては、これとは全く逆の状態になる(以下、これを「状態L」という。)。そして、これ以外の場合、つまりスタートパルスDYに変化がない場合においては、AND素子A1及びA2共にLレベルの信号を出力する。ただし、この際、NOR素子N1の出力信号γはHレベルにある(以下、これを「状態N」という。)。
【0120】
以上のようなことから結局、アナログスイッチAS4では、例えば、状態Hにあるときは電圧+V2を出力し、状態Lにあるときは電圧−V2を出力し、状態Nにあるときは電圧0を出力する。このように、X方向ダミー電極290には、図14に示すように、スタートパルスDYの印加時点に対応して、二水平走査期間(2H)、電圧+V2又は電圧−V2が印加される波形の電圧が印加されることになる。
【0121】
このようなことから、第2実施形態では、通常の場合より一水平走査期間(1H)だけ時間が延びた分、液晶118Dにかけうる実効電圧値を稼ぐことができる。したがって、電圧値+V2及び−V2の値を適当に設定すれば、当該液晶118Dにかかる実効電圧値を所定値以上とすること、すなわち該液晶118Dにおいて白色表示可能な以上の実効電圧値を印加することが可能となる。
【0122】
例えば、液晶118Dの表示状態がオン状態及びオフ状態となる実効電圧値並びに一水平走査期間の長さが上記第1実施形態で示した具体値の例と同様であって、ここでも仮に中間電圧Vmが0〔V〕であるという仮定を捨て、+V2=16.5〔V〕、−V2=−13.5〔V〕、+V1=3〔V〕、−V1=0〔V〕で走査電極の数を160という場合を仮定すると、図14に示すような場合において、液晶118Dに印加される実効電圧値は、約2.12〜2.37〔V〕となり、十分に駆動電圧を越えさせることが可能となる。
【0123】
なお、上記第2実施形態では、X方向ダミー電極390に対して、二水平走査期間(2H)にわたり、電圧+V2又は−V2を印加する形態について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、二水平走査期間以上、つまり三水平走査期間(3H)以上、電圧を印加するような形態としてもよい。このような場合であっても、電圧印加時間の長期化により、液晶118Dにかかる実効電圧値を稼ぐことは可能だからである。ただし、むやみに長期化すればよいというものでもなく、最も好ましい形態は、上記第2実施形態のように「二水平走査期間(2H)」とする形態であると考えられる。
【0124】
(電子機器)
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を電子機器に用いた例について説明する。
【0125】
<モバイル型コンピュータ>
まず、上述し電気光学装置を、パーソナルコンピュータの表示部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。この図において、コンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部として用いられる表示装置100とを備えている。なお、表示装置100として透過型液晶表示装置を用いる場合には、暗所での視認性を確保するため、背面にバックライト(図示略)が設けられる。
【0126】
<携帯電話>
次に、上述した電気光学装置を、携帯電話の表示部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。この図において、携帯電話1200は、複数の操作ボタン1202のほか、受話口1204、送話口1206とともに、上述した電気光学装置を表示装置100として備えるものである。なお、表示装置100として、液晶装置を用いる場合には、暗所での視認性を確保するため、透過型や半透過半反射型であればバックライトが、反射型であればフロントライト(いずれも図示省略)がそれぞれ設けられる。
【0127】
<デジタルスチルカメラ>
次に、上述した電気光学装置を、ファインダに用いたデジタルスチルカメラについて説明する。図18は、このデジタルスチルカメラの背面を示す斜視図である。通常の銀塩カメラは、被写体の光像によってフィルムを感光させるのに対し、デジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCDなどの撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。ここでデジタルスチルカメラにおけるケース1302の背面には、上述した電気光学装置が表示装置100として設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて、表示を行うようになっている。このため、表示装置100は、被写体を表示するファインダとして機能することになる。また、ケース1302の前面側(図においては裏面側)には、光学レンズやCCDなどを含んで受光ユニット1304が設けられている。
【0128】
ここで撮影者が、表示装置100に表示された被写像を確認して、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
【0129】
また、デジタルスチルカメラ1300にあっては、ケース1302の側面に外部表示を行うために、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入力端子1314とが設けられている。
【0130】
なお、電子機器としては、これらの他、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システム、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が挙げられる。
【0131】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図2】 ダミー電極駆動回路の電気的な構成を示すブロック図である。
【図3】 同電気光学装置の構成を示す斜視図である。
【図4】 同電気光学装置をX方向で破断した場合の構成を示す部分断面図である。
【図5】 第1実施形態に係る電気光学装置の走査電極及びデータ電極の駆動方法を示す説明図である。
【図6】 第1実施形態に係るダミー電極の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】 X方向ダミー電極に印加される電圧波形によって白色表示がなされることを示す説明図であって、(a)はY方向ダミー電極に印加される電圧の波形例、(b)はX方向ダミー電極に印加される電圧の波形例、(c)はこれらの電極の交差領域に対応する液晶に印加される電圧の波形例、をそれぞれ示している。
【図8】 X方向ダミー電極に印加される電圧波形によって白色表示がなされることを示す説明図であって、(a)は一般のデータ電極に印加される電圧の波形例、(b)はX方向ダミー電極に印加される電圧の波形例、(c)はこれらの電極の交差領域に対応する液晶に印加される電圧の波形例、をそれぞれ示している。
【図9】 電気光学装置による画像の表示例を示す図であって、(a)は第1実施形態に係る電気光学装置におけるもの、(b)は従来の電気光学装置におけるもの、をそれぞれ示している。
【図10】 図7及び図8と同趣旨の図であって、X方向ダミー電極に印加される電圧波形の変形例を示す図である。
【図11】 図5と同趣旨の図であって、走査電極及びデータ電極の別の駆動方法を示す図である。
【図12】 図5及び図11と同趣旨の図であって、走査電極及びデータ電極の別の駆動方法を示す図である。
【図13】 本発明の第2実施形態に係るダミー電極駆動回路の電気的な構成を示すブロック図である。
【図14】 第2実施形態に係るダミー電極の駆動方法を示す説明図である。
【図15】 図13に示すダミー電極駆動回路の各ポイントにおける真理値表である。
【図16】 実施形態に係る電気光学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】 同電気光学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】 同電気光学装置を適用した電子機器の一例たるディジタルスチルカメラの背面構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
116……画素部
118……液晶
200……第2基板
212……データ電極
250……データ電極駆動回路
290……Y方向ダミー電極(第1表示領域外導電部)
300……第1基板
312……走査電極
350……走査電極駆動回路
390……X方向ダミー電極(第2表示領域外導電部)
900、900´……ダミー電極駆動回路
1100……パーソナルコンピュータ
1200……携帯電話
1300……ディジタルスチルカメラ
Claims (11)
- 複数の走査電極と複数のデータ電極との交差領域に対応して設けられる画素部とからなる画像表示領域を備えた電気光学装置であって、
前記画像表示領域外の周辺領域に、前記複数のデータ電極と交差するとともに、前記走査電極に沿って設けられる走査方向ダミー電極と、
前記周辺領域に、前記複数の走査電極と交差するとともに、前記データ電極に沿って設けられるデータ方向ダミー電極とを備えてなり、
前記データ方向ダミー電極には、前記複数の走査電極を選択するための選択電圧の極性反転に応じて極性が反転し、前記データ方向ダミー電極による表示状態を常にオン状態とするような第1電圧が印加され、
前記走査方向ダミー電極には、一水平走査期間の中間点でその極性が反転する第2電圧が印加され、
前記周辺領域は、白色表示又は黒色表示がなされていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記走査方向ダミー電極には、前記第2電圧に代えて、
一水平走査期間の中間点でその極性が反転する電圧であって、
前記一水平走査期間の開始時から所定の期間及び前記一水平走査期間の終了時から遡る所定の期間の少なくとも一方において、前記極性が反転する電圧の中間の電圧となる第3電圧が印加されることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記走査方向ダミー電極には、前記第2電圧に代えて、
二水平走査期間以上の期間にわたって前記走査方向ダミー電極の表示状態がオン状態となるような第4電圧が印加されることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1電圧と前記第2電圧は、同じ最大値及び最小値を有することを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記データ電極が第1基板上にストライプ状に形成されるとともに前記走査電極が第2基板上にストライプ状に形成され、
前記画素部は、前記データ電極及び前記走査電極間に挟持された液晶を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 当該電気光学装置はノーマリブラックモードで駆動され、
前記周辺領域は白色表示されることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。 - 複数の走査電極と複数のデータ電極との交差領域に対応して設けられる画素部とからなる画像表示領域を備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記画像表示領域外の周辺領域に、前記複数の走査電極と交差するとともに、前記データ電極に沿って設けられたデータ方向ダミー電極に対して、前記複数の走査電極を選択するための選択電圧の極性反転に応じて極性が反転し、前記データ方向ダミー電極による表示状態を常にオン状態とするような電圧を印加するステップと、
該ステップの実施中に、
前記周辺領域に、前記複数のデータ電極と交差するとともに、前記走査電極に沿って設けられた走査方向ダミー電極に対して、一水平走査期間の開始点ではプラス極性及びマイナス極性のいずれか一方の電圧を印加するステップと、
前記一水平走査期間の中間点で前記プラス極性及びマイナス極性のいずれか他方の電圧を印加するステップと
を含むことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 前記いずれか一方の電圧を印加するステップの前に、前記一水平走査期間の開始時から所定の期間、前記プラス極性及びマイナス極性の中間電圧を印加するステップを更に含むことを特徴とする請求項7に記載の電気光学装置の駆動方法。
- 前記いずれか他方の電圧を印加するステップの後に、前記一水平走査期間の終了時から遡る所定の期間、前記プラス極性及びマイナス極性の中間電圧を印加するステップを更に含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の電気光学装置の駆動方法。
- 複数の走査電極と複数のデータ電極との交差領域に対応して設けられる画素部とからなる画像表示領域を備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記画像表示領域外の周辺領域に前記データ電極に沿って設けられたデータ方向ダミー電極に対して、当該データ方向ダミー電極の表示状態を常にオン状態とするような電圧を印加するステップと、
該ステップの実施中に、
前記周辺領域に前記走査電極に沿って設けられた走査方向ダミー電極に対して、二水平走査期間以上の期間にわたって電圧を印加するステップと
を含むことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
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