JP4400588B2 - 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、および、電子機器 - Google Patents

電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、および、電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、および、電子機器に関する。
従来より、画像を液晶表示する液晶表示装置などの電気光学装置が知られている。この電気光学装置は、例えば、以下のような構成である。
図11は、本発明の従来例に係る電気光学装置1の平面図である。
電気光学装置1は、液晶パネルAAと、走査線駆動回路101と、データ線駆動回路102と、コモン線駆動回路103と、を備える。
液晶パネルAAは、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以降、TFTと呼ぶ)151がマトリクス状に配置された素子基板100と、この素子基板100に対向配置された対向基板と、素子基板100および対向基板の間に設けられた液晶と、から構成されている。
上述の走査線駆動回路101およびデータ線駆動回路102は、液晶パネルAAの素子基板100上に形成される。
素子基板100には、所定間隔おきに設けられた複数の走査線110と、これら走査線110に略直交し所定間隔おきに設けられた複数のデータ線120と、複数の走査線110と略平行かつ交互に設けられた複数のコモン線130と、が形成される。
各走査線110と各データ線120との交差部分には、画素回路150が設けられている。この画素回路150は、上述のTFT151のほか、画素電極155、およびこの画素電極155に一端が接続され他端がコモン線130に接続された蓄積容量153で構成される。
TFT151のゲートには、走査線110が接続され、TFT151のソースには、データ線120が接続され、TFT151のドレインには、画素電極155および蓄積容量153が接続されている。したがって、このTFT151は、走査線110からの制御信号に応じて、データ線120を画素電極155および蓄積容量153に断続する。
対向基板は、画素電極155に対向する共通電極156を有する。この共通電極156は、素子基板100の四隅に設けられた対向導通部105およびこれら対向導通部105同士を接続するコモン配線106を介して、コモン線130と接続される。
コモン線駆動回路103は、第1電位またはこの第1電位よりも高い第2電位の駆動信号をコモン線130に供給する。
データ線駆動回路102は、共通電極156の電位が第1電位である場合には、第1電位よりも高い電位でデータ線120に画像信号を供給し、共通電極156の電位が第2電位である場合には、第2電位よりも低い電位でデータ線120に画像信号を供給する。
走査線駆動回路101は、走査線110にTFT151をオン、オフする制御信号を供給する。
以上の電気光学装置1は、コモン線駆動回路103により共通電極156の電位を第1電位およびこの第1電位よりも高い第2電位の間で反転させる(以降、コモン反転駆動と呼ぶ)。共通電極156の電位が第1電位である場合には、データ線駆動回路102により第1電位よりも高い電位でデータ線120に画像信号を供給し(以降、正極性書込と呼ぶ)、共通電極156の電位が第2電位である場合には、第2電位よりも低い電位でデータ線120に画像信号を供給する(以降、負極性書込と呼ぶ)。
図12は、従来例に係る電気光学装置1の正極性書込時におけるタイミングチャートである。図13は、従来例に係る電気光学装置1の負極性書込時におけるタイミングチャートである。図12および図13は、同じ階調で書き込む場合を示す。また、図12、13中、VCOMは共通電極156の電位であり、SOURCEはデータ線120の電位であり、GATEは走査線110の電位であり、PIXは画素電極155の電位である。
正極性書込では、図12に示すように、まず、コモン線駆動回路103により共通電極156の電位VCOMを第1電位VCLにするとともに、走査線駆動回路101から走査線110の電位GATEが電位VGHとなる制御信号を供給して、TFT151をオン状態にする。
次に、時刻t1において、データ線駆動回路102により画像信号を供給して、データ線120の電位SOURCEを電位VP1から電位VP5に持ち上げ、TFT151を介して、画素電極155および蓄積容量153に書き込む。
次に、時刻t2において、走査線駆動回路101によりTFT151をオフ状態にする。これにより、共通電極156の第1電位VCLと画素電極155に書き込んだ電位VP5との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量153により保持される。
次に、時刻t3において、コモン線駆動回路103により共通電極156の電位VCOMを第1電位VCLから第2電位VCHまで持ち上げる。すると、画素電極155の電位PIXは、共通電極156の電位VCOMとの電位差はそのままで、共通電極156とともに電位VP2に持ち上がろうとする。このとき、データ線120は、TFT151によって画素電極155と切断されているが、コモン線130と容量結合を生じるため、データ線120の電位SOURCEは、画素電極155の電位PIXと同じ電位VP2まで持ち上がろうとする。
次に、負極性書込では、図13に示すように、まず、コモン線駆動回路103により共通電極156の電位VCOMを第2電位VCHにするとともに、走査線駆動回路101から走査線110の電位GATEが電位VGHとなる制御信号を供給して、TFT151をオン状態にする。
次に、時刻t5において、データ線駆動回路102により画像信号を供給して、データ線120の電位SOURCEを電位VP2から電位VP6に持ち下げ、TFT151を介して、画素電極155および蓄積容量153に書き込む。
次に、時刻t6において、走査線駆動回路101によりTFT151をオフ状態にする。これにより、共通電極156の第2電位VCHと画素電極155に書き込んだ電位VP6との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量153により保持される。
次に、時刻t7において、コモン線駆動回路103により共通電極156の電位VCOMを第2電位VCHから第1電位VCLまで持ち下げる。すると、画素電極155の電位PIXは、共通電極156の電位VCOMとの電位差はそのままで、共通電極156とともに電位VP1に持ち下がろうとする。このとき、データ線120は、TFT151によって画素電極155と切断されているが、コモン線130と容量結合を生じるため、データ線120の電位SOURCEは、画素電極155の電位PIXと同じ電位VP1まで持ち下がろうとする。
このような電気光学装置1によれば、液晶パネルAAの液晶画面の焼付けを防止できるという効果がある。
ところが、上述した従来の電気光学装置1では、データ線120の電位SOURCEを電位VP1から電位VP5に持ち上げる際、および、データ線120の電位SOURCEを電位VP2から電位VP6に持ち下げる際に、電力を消費するので、消費電力が大きくなっていた。また、画像信号を画素電極155に書き込む時間も長くなっていた。
さらに、正極性書込を行う際、データ線120とコモン線130とで容量結合を生じるため、共通電極156の電位VCOMが第1電位VCLから第2電位VCHまで持ち上がると、データ線120の電位SOURCEが画素電極155の電位PIXと同じ電位VP2まで持ち上がる。また、負極性書込を行う際、データ線120とコモン線130とで容量結合を生じるため、共通電極156の電位VCOMが第2電位VCHから第1電位VCLまで持ち下がると、データ線120の電位SOURCEが画素電極155の電位PIXと同じ電位VP1まで持ち下がる。したがって、データ線駆動回路102に過大な電圧がかかってしまい、データ線駆動回路102が損傷するおそれがあった。
以上の問題に関して、大きな容量を有するプリチャージ回路を備えた電気光学装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、データ線に駆動電圧を供給するプリチャージ回路を備えた電気光学装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1に示されたプリチャージ回路を備えた電気光学装置によれば、正極性書込において共通電極の電位を持ち上げる際に、プリチャージ回路の大きな容量とデータ線との間で電荷を移動させることで、データ線の電位が画素電極と同電位まで持ち上がるのを防止する。また、負極性書込において共通電極の電位を持ち下げる際に、プリチャージ回路の大きな容量とデータ線との間で電荷を移動させることで、データ線の電位が画素電極と同電位まで持ち下がるのを防止する。
したがって、データ線に駆動電圧を供給せずに、データ線の電位が持ち上がったり持ち下がったりするのを抑制できるため、消費電力を低減できる。また、データ線駆動回路が損傷するのを防止できる。
また、特許文献2に示されたプリチャージ回路を備えた電気光学装置によれば、正極性書込において共通電極の電位を持ち上げる前に、プリチャージ回路から駆動電圧を供給してデータ線の電位を共通電極と同電位まで持ち上げておく。また、負極性書込において共通電極の電位を持ち下げる前に、プリチャージ回路から駆動電圧を供給してデータ線の電位を共通電極と同電位まで持ち下げておく。
したがって、駆動電圧を供給することで、画像信号を書き込む前後の電位差を小さくできるため、画像信号を画素電極に書き込む時間を短縮できる。
特開2004−354758号公報 特開2004−191536号公報
ところで、近年、電気光学装置を搭載した携帯電話等の携帯機器の普及が著しいが、このような電気光学装置では、高機能化、高性能化に伴う消費電力の増加が問題となっている。このため、消費電力を低減できる電気光学装置が要請されている。しかしながら、上述の特許文献1に示された電気光学装置では、このような要請に十分応えているとはいえない。また、特許文献2に示された電気光学装置では、データ線書き込みにおける消費電力を抑えられるものの、プリチャージ回路で電力を消費するため、総合的には消費電力を低減するのは困難であった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、消費電力を低減できる電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、および、電子機器を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は以下のものを提供する。
本発明の電気光学装置は、複数の走査線、これら走査線に略直交する複数のデータ線、前記走査線と略平行かつ交互に設けられた複数のコモン線、ならびに、前記走査線および前記データ線の交差に対応して設けられた複数の画素回路を有する第1の基板と、この第1の基板に対向して設けられた第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に設けられた電気光学物質と、を備え、前記画素回路は、画素電極と、この画素電極に一端が接続され他端が前記コモン線に接続された蓄積容量と、前記走査線からの制御信号に応じて、前記データ線を前記画素電極および前記蓄積容量に断続するスイッチング素子と、を有し、前記第2の基板は、前記コモン線に接続された共通電極を有し、第1電位またはこの第1電位よりも高い第2電位の駆動信号を前記コモン線に供給するコモン線駆動回路と、前記共通電極の電位が前記第1電位である場合には、前記第1電位よりも高い電位で前記データ線に画像信号を供給し、前記共通電極の電位が前記第2電位である場合には、前記第2電位よりも低い電位で前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路と、前記走査線に前記スイッチング素子をオン、オフする制御信号を供給する走査線駆動回路と、を有する電気光学装置であって、前記コモン線駆動回路は、前記第1電位または前記第2電位の駆動信号を供給する駆動信号供給回路と、この駆動信号供給回路および前記コモン線を断続する駆動信号供給スイッチと、を有し、前記データ線および前記コモン線を断続して、前記前記データ線および前記コモン線を等化する等化回路をさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、以下の手順で正極性書込を行う。
まず、コモン線駆動回路により共通電極を第1電位にするとともに、走査線駆動回路から走査線に制御信号を供給して、スイッチング素子をオン状態にする。次に、データ線駆動回路からデータ線に画像信号を供給して、スイッチング素子を介して、画素電極および蓄積容量に書き込む。続いて、走査線駆動回路によりスイッチング素子をオフ状態にする。これにより、共通電極の第1電位と画素電極に書き込んだ電位との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量により保持される。
次に、コモン線駆動回路により共通電極を第1電位から第2電位まで持ち上げる。すると、画素電極の電位は、共通電極との電位差はそのままで、共通電極とともに持ち上がる。このとき、データ線は、スイッチング素子によって画素電極と切断されているが、コモン線と容量結合を生じるため、データ線の電位は、画素電極と同電位まで持ち上がろうとする。
そこで、コモン線駆動回路を駆動信号供給回路と駆動信号供給スイッチとを含んで構成し、駆動信号供給スイッチを一時的にオフ状態にするとともに等化回路によりデータ線とコモン線とを接続する。すると、駆動信号供給回路からの駆動電圧の供給なしに、データ線と共通電極との間でコモン線を介して電荷の移動が生じる。よって、データ線は、画素電極ではなく共通電極と略同電位になる。
また、以下の手順で負極性書込を行う。
まず、コモン線駆動回路により共通電極を第2電位にするとともに、走査線駆動回路から走査線に制御信号を供給して、スイッチング素子をオン状態にする。次に、データ線駆動回路からデータ線に画像信号を供給して、スイッチング素子を介して、画素電極および蓄積容量に書き込む。続いて、走査線駆動回路によりスイッチング素子をオフ状態にする。これにより、共通電極の第2電位と画素電極に書き込んだ電位との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量により保持される。
次に、コモン線駆動回路により共通電極を第2電位から第1電位まで持ち下げる。すると、画素電極の電位は、共通電極との電位差はそのままで、共通電極とともに持ち下がる。このとき、データ線は、スイッチング素子によって画素電極と切断されているが、コモン線と容量結合を生じるため、データ線の電位は、画素電極と同電位まで持ち下がろうとする。
そこで、コモン線駆動回路を駆動信号供給回路と駆動信号供給スイッチとを含んで構成し、駆動信号供給スイッチを一時的にオフ状態にするとともにイコライザ機能回路によりデータ線とコモン線とを接続する。すると、駆動信号供給回路からの駆動電圧の供給なしに、データ線と共通電極との間でコモン線を介して電荷の移動が生じる。よって、データ線は、画素電極ではなく共通電極と略同電位になる。
上述のように、駆動信号供給スイッチを一時的にオフ状態にした際に、駆動信号供給回路からの駆動電圧の供給なしに、データ線と共通電極との間で電荷の移動が生じ、この電荷を利用してデータ線や共通電極の電位を変化させることができるから、消費電力を低減できる。
しかも、データ線は、次の画像信号の書き込みが有利な方向に電位が変化し、共通電極も、次の反転動作に有利な方向に電位が変化する。よって、画素電極への画像信号の書き込み時間や共通電極の反転にかかる時間を短縮できる。
また、データ線は、画素電極ではなく共通電極と略同電位になるので、正極性書込を行った場合には、画素電極ほど高い電位まで持ち上がらない。一方、負極性書込を行った場合には、画素電極ほど低い電位まで持ち下がらない。したがって、データ線駆動回路の耐圧能力を超えた電圧が作用するのを防止できる。
また、上述の電気光学装置では、前記データ線駆動回路は、始動信号が入力されると、この始動信号をクロックに同期して転送することで順次サンプリング信号を出力するシフトレジスタを有することが好ましい。
この発明によれば、シフトレジスタは、始動信号が入力されると、この始動信号をクロックに同期して転送することで順次サンプリング信号を出力する。このサンプリング信号に応じて、複数のデータ線のうち1本ずつに、順次画像信号が供給される。
シフトレジスタによる点順次駆動では、データ線駆動回路が簡易な構成で足りるため、容易に製造できるとともに、回路規模を抑制できる。
また、従来の点順次駆動を行う電気光学装置では、画素密度が増加するにしたがって、画素電極に画像信号を書き込む時間を確保することが困難であった。ところが、上述のイコライザ機能回路を備えた点順次駆動を行う電気光学装置では、画素密度が増加しても、データ線は、次の画像信号の書き込みが有利な方向に電位が変化するから、画素電極に画像信号を書き込む時間を確保できる。
また、上述の電気光学装置では、前記データ線駆動回路は、制御信号およびこの制御信号を反転させた反転制御信号が入力されると、前記制御信号および前記反転制御信号に応じてオン、オフするトランスファゲートを複数含むデマルチプレクサ回路を有し、前記複数のトランスファゲートで選択的にアナログ画像信号を分配することが好ましい。
この発明によれば、デマルチプレクサ回路の入力端子にトランスファゲートの一方の端子を接続し、出力端子にトランスファゲートの他方の端子をそれぞれ接続する。そして、デマルチプレクサ回路の入力端子に、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)といった複数の画像信号が混合したアナログ画像信号を供給するとともに、このアナログ画像信号の供給に同期して、各制御信号を、順次、アクティブにする。
すると、トランスファゲートが順次高インピーダンス状態からオン状態となり、各データ線が順次選択される。これにより、アナログ画像信号の中から、R(赤)、G(緑)、B(青)の画像信号のみが出力端子から順次出力され、対応するデータ線に供給される。
このようなデマルチプレクサ回路を有することにより、複数の画像信号を混合して供給できるため、伝送経路の数を抑えることができ、回路規模を抑制できるとともに、消費電力を低減できる。
また、上述の電気光学装置では、前記データ線駆動回路は、デジタル映像信号をアナログ画像信号に変換するD/A変換回路を有し、供給された前記デジタル映像信号を前記アナログ画像信号として前記データ線に供給するデジタル線順次駆動であることが好ましい。
この発明によれば、例えばシフトレジスタからのサンプリング信号に応じて、デジタル映像信号がアナログ画像信号に変換される。そして、各データ線に順次アナログ画像信号が供給されることで、デジタル線順次駆動が行われる。
このように、デジタル線順次駆動では、データ線駆動回路にデジタル映像信号を供給できる。このため、データ線駆動回路にアナログ画像信号を供給する場合と比べて、伝送経路でのノイズの耐性を高めることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
<1.第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置1Aの平面図である。電気光学装置1Aは、イコライザ機能回路201を有している点と、コモン線駆動回路103Aの構成とが、図11の電気光学装置1と異なる。
イコライザ機能回路201は、制御信号CPに同期して、データ線120およびコモン線130を断続する。具体的には、本実施形態では、イコライザ機能回路201は、制御信号CPが「H」レベルの場合、データ線120およびコモン線130を接続し、制御信号CPが「L」レベルの場合、データ線120およびコモン線130を切断する。
コモン線駆動回路103Aは、第1電位またはこの第1電位よりも高い第2電位の駆動信号を供給する駆動信号供給回路21と、この駆動信号供給回路21およびコモン線130を断続する駆動信号供給スイッチ22と、を備える。
駆動信号供給回路21は、第1電位または第2電位を、所定周期で交互に出力する電源IC211を備える。
駆動信号供給スイッチ22は、制御信号CCを生成する駆動IC221と、この駆動IC221からの制御信号CCに応じてオン、オフするスイッチ機構222と、を備える。具体的には、本実施形態では、スイッチ機構222は、制御信号CCが「H」レベルの場合、駆動信号供給回路21およびコモン線130を切断し、制御信号CCが「L」レベルの場合、駆動信号供給回路21およびコモン線130を接続する。
上述のコモン線駆動回路103Aは、駆動IC221が生成する制御信号CCに応じてスイッチ機構222がオン状態のとき、電源IC211から所定周期で交互に出力される第1電位または第2電位をコモン線130に供給する。
図2は、コモン反転駆動方式を採用した正極性書込時の電気光学装置1Aのタイミングチャートである。図3は、コモン反転駆動方式を採用した負極性書込時の電気光学装置1Aのタイミングチャートである。図2および図3は、同じ階調で書き込む場合を示す。また、図2、3中、VCOMは共通電極156の電位であり、SOURCEはデータ線120の電位であり、GATEは走査線110の電位であり、PIXは画素電極155の電位である。
正極性書込では、図2に示すように、まず、コモン線駆動回路103Aにより共通電極156の電位VCOMを第1電位VCLにするとともに、走査線駆動回路101から走査線110の電位GATEが電位VGHとなる制御信号を供給して、TFT151をオン状態にする。データ線120の電位SOURCEは、後述する等化回路であるイコライザ機能回路201によるデータ線120とコモン線130との接続により、共通電極156の電位VCOMと略同電位である。
次に、時刻t1において、データ線駆動回路102により画像信号を供給して、データ線120の電位SOURCEを電位VCLから電位VP5に持ち上げ、TFT151を介して、画素電極155および蓄積容量153に書き込む。
次に、時刻t2において、走査線駆動回路101によりTFT151をオフ状態にする。これにより、共通電極156の第1電位VCLと画素電極155に書き込んだ電位VP5との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量153により保持される。
次に、時刻t3において、コモン線駆動回路103Aにより共通電極156の電位VCOMを第1電位VCLから第2電位VCHまで持ち上げようとする。すると、画素電極155の電位PIXは、共通電極156の電位VCOMとの電位差はそのままで、共通電極156とともに電位VP2まで持ち上がろうとする。このとき、データ線120は、TFT151によって画素電極155と切断されているが、コモン線130と容量結合を生じるため、データ線120の電位SOURCEは、画素電極155の電位PIXと同じ電位VP2まで持ち上がろうとする。
そこで、時刻t3において、制御信号CC、CPを電位VCPLから電位VCPHにする。すると、スイッチ機構222はオフ状態になり、イコライザ機能回路201はデータ線120およびコモン線130を接続する。すると、駆動信号供給回路21からの駆動電圧の供給なしに、データ線120と共通電極156との間でコモン線130を介して電荷の移動が生じる。よって、データ線120の電位SOURCEは、画素電極155の電位PIXではなく共通電極156の電位VCOMと略同電位になろうとする。
次に、時刻t4において、制御信号CC、CPを電位VCPHから電位VCPLにする。すると、スイッチ機構222はオン状態になり、イコライザ機能回路201はデータ線120およびコモン線130を切断する。よって、データ線120は、TFT151によって画素電極155と切断されているが、コモン線130と容量結合を生じるため、データ線120の電位SOURCEは、共通電極156の電位VCOMとともに第2電位VCHに持ち上がろうとする。
このように、制御信号CC、CPを一時的に電位VCPHにすることで、データ線120の電位SOURCEは、共通電極156の電位VCOMと略同電位になる。次に、データ線120はコモン線130と容量結合を生じるため、制御信号CC、CPを電位VCPLにすることで、データ線120の電位SOURCEは、共通電極156の電位VCOMとともに第2電位VCHと略同電位まで持ち上がる。
次に、負極性書込では、図3に示すように、まず、コモン線駆動回路103Aにより共通電極156の電位VCOMを第2電位VCHにするとともに、走査線駆動回路101から走査線110の電位GATEが電位VGHとなる制御信号を供給して、TFT151をオン状態にする。データ線120の電位SOURCEは、前述したイコライザ機能回路201によるデータ線120とコモン線130との接続により、共通電極156の電位VCOMと略同電位である。
次に、時刻t5において、データ線駆動回路102により画像信号を供給して、データ線120の電位SOURCEを電位VCHから電位VP6に持ち下げ、TFT151を介して、画素電極155および蓄積容量153に書き込む。
次に、時刻t6において、走査線駆動回路101によりTFT151をオフ状態にする。これにより、共通電極156の第2電位VCHと画素電極155に書き込んだ電位VP6との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量153により保持される。
次に、時刻t7において、コモン線駆動回路103Aにより共通電極156の電位VCOMを第2電位VCHから第1電位VCLまで持ち下げようとする。すると、画素電極155の電位PIXは、共通電極156の電位VCOMとの電位差はそのままで、共通電極156とともに電位VP1に持ち下がろうとする。このとき、データ線120は、TFT151によって画素電極155と切断されているが、コモン線130と容量結合を生じるため、データ線120の電位SOURCEは、画素電極155の電位PIXと同じ電位VP1まで持ち下がろうとする。
そこで、時刻t7において、制御信号CC、CPを電位VCPLから電位VCPHにする。すると、スイッチ機構222はオフ状態になり、イコライザ機能回路201はデータ線120およびコモン線130を接続する。すると、駆動信号供給回路21からの駆動電圧の供給なしに、データ線120と共通電極156との間でコモン線130を介して電荷の移動が生じる。よって、データ線120の電位SOURCEは、画素電極155の電位PIXではなく共通電極156の電位VCOMと略同電位になろうとする。
次に、時刻t8において、制御信号CC、CPを電位VCPHから電位VCPLにする。すると、スイッチ機構222はオン状態になり、イコライザ機能回路201はデータ線120およびコモン線130を切断する。よって、データ線120は、TFT151によって画素電極155と切断されているが、コモン線130と容量結合を生じるため、データ線120の電位SOURCEは、共通電極156の電位VCOMとともに第1電位VCLに持ち下がろうとする。
このように、制御信号CC、CPを一時的に電位VCPHにすることで、データ線120の電位SOURCEは、共通電極156の電位VCOMと略同電位になる。次に、データ線120はコモン線130と容量結合を生じるため、制御信号CC、CPを電位VCPLにすることで、データ線120の電位SOURCEは、共通電極156の電位VCOMとともに第1電位VCLと略同電位まで持ち上がる。
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)スイッチ機構222を一時的にオフ状態にした際に、駆動信号供給回路21からの駆動電圧の供給なしに、データ線120と共通電極156との間で電荷の移動が生じ、この電荷を利用してデータ線120や共通電極156の電位を変化させることができるから、消費電力を低減できる。
(2)データ線120は、次の画像信号の書き込みが有利な方向に電位が変化し、共通電極156も、次の反転動作に有利な方向に電位が変化する。よって、画素電極155への画像信号の書き込み時間や共通電極156の反転にかかる時間を短縮できる。
(3)データ線120は、画素電極155ではなく共通電極156と略同電位になるので、正極性書込を行った場合には、画素電極155ほど高い電位まで持ち上がらない。一方、負極性書込を行った場合には、画素電極155ほど低い電位まで持ち下がらない。したがって、データ線駆動回路102の耐圧能力を超えた電圧が作用するのを防止できる。
<2.第2実施形態>
図4は、本発明の第2実施形態に係る電気光学装置1Bの平面図である。電気光学装置1Bは、データ線駆動回路102Aの構成が、図1の電気光学装置1Aと異なる。
データ線駆動回路102Aは、始動信号が入力されると、この始動信号をクロックに同期して転送することで順次サンプリング信号を出力するシフトレジスタ331と、このシフトレジスタ331からのサンプリング信号に応じて、各データ線120を順次選択するアナログスイッチ332と、を備える。
上述のデータ線駆動回路102Aによれば、始動信号をシフトレジスタ331に入力すると、シフトレジスタ331はサンプリング信号を出力し、アナログスイッチ332は、このシフトレジスタ331からのサンプリング信号に応じて、各データ線120を順次選択する。そして、アナログスイッチ332で選択したデータ線120に画像信号を供給することで、点順次駆動を行う。
本実施形態に係る電気光学装置1Bのタイミングチャートは、電気光学装置1Aと同様である。なお、図2中の時刻t3から時刻t4までの動作、および、図3中の時刻t7から時刻t8までの動作は、電気光学装置1Bのブランキング期間に行われる。
本実施形態によれば、上述した(1)〜(3)に加え、以下のような効果がある。
(4)シフトレジスタによる点順次駆動では、データ線駆動回路102Aが簡易な構成で足りるため、容易に製造できるとともに、回路規模を抑制できる。
(5)従来の点順次駆動を行う電気光学装置では、画素密度が増加するにしたがって、画素電極に画像信号を書き込む時間を確保することが困難であった。ところが、上述の等化回路であるイコライザ機能回路201を備えた点順次駆動を行う電気光学装置1Bでは、画素密度が増加しても、データ線120は、次の画像信号の書き込みが有利な方向に電位が変化するから、画素電極155に画像信号を書き込む時間を確保できる。
<3.第3実施形態>
図5は、本発明の第3実施形態に係る電気光学装置1Cの平面図である。電気光学装置1Cは、データ線駆動回路102Bの構成が、図4の電気光学装置1Bと異なる。
データ線駆動回路102Bは、始動信号が入力されると、この始動信号をクロックに同期して転送することで順次サンプリング信号を出力するシフトレジスタ331と、供給されたデジタル映像信号をアナログ画像信号に変換するD/A変換回路333と、を含むデジタル線順次回路を備える。
上述のデータ線駆動回路102Bによれば、始動信号をシフトレジスタ331に入力すると、シフトレジスタ331はサンプリング信号を出力し、D/A変換回路333は、このシフトレジスタ331からのサンプリング信号に応じて、デジタル映像信号をアナログ画像信号に変換する。そして、各データ線120にアナログ画像信号を供給することで、デジタル線順次駆動を行う。
本実施形態に係る電気光学装置1Cのタイミングチャートは、電気光学装置1Aと同様である。なお、図2中の時刻t3から時刻t4までの動作、および、図3中の時刻t7から時刻t8までの動作は、電気光学装置1Cのブランキング期間に行われる。
本実施形態によれば、上述した(1)〜(3)に加え、以下のような効果がある。
(6)デジタル線順次駆動ではデータ線駆動回路102Bにデジタル映像信号を供給できる。このため、データ線駆動回路102Bにアナログ画像信号を供給する場合と比べて、伝送経路でのノイズの耐性を高めることができる。
<4.第4実施形態>
図6は、本発明の第4実施形態に係る電気光学装置1Dの平面図である。電気光学装置1Dは、データ線駆動回路102Cの構成が、図5の電気光学装置1Cと異なる。
データ線駆動回路102Cは、制御信号SELが入力されると、この制御信号SELに応じて、供給された複数の画像信号が混合したアナログ画像信号SEGを元に複数の画像信号を出力するデマルチプレクサ回路441を備える。
図7は、電気光学装置1Eの回路ブロック図である。電気光学装置1Eは、図6の電気光学装置1Dが有する、等化回路であるイコライザ機能回路201と、デマルチプレクサ回路441と、スイッチ機構222と、の1つの実施例を示す。
データ線駆動回路102Dは、n個のデマルチプレクサ単位回路A1〜Anで構成される。ここで、nは2以上の自然数である。
デマルチプレクサ単位回路A1〜Anは、それぞれ、第1、第2、第3のトランスファゲート461、462、463を有する。具体的には、デマルチプレクサ単位回路Am(例えば、mはn以下の自然数)において、第1〜第3のトランスファゲート461〜463の一方の端子は、全て入力端子SINmに接続され、他方の端子は、それぞれ、出力端子SOUTm1〜SOUTm3に接続されている。
出力端子SOUTm1〜SOUTm3は、それぞれ、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色のデータ線120に接続される。すなわち、各デマルチプレクサ単位回路Amは、R(赤)、G(緑)、B(青)の各サブ画素に画像信号を供給する。
入力端子SINmには、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の画像信号が混合したアナログ画像信号SEGmが入力される。
デマルチプレクサ単位回路A1〜Anの第1のトランスファゲート461の制御端子には、R制御信号RSELと、このR制御信号RSELを反転した反転R制御信号RSELBと、が供給される。
R制御信号RSELおよび反転R制御信号RSELBをアクティブにすると、トランスファゲート461がオン状態になり、入力端子SINmから入力されたアナログ画像信号からR(赤)の画像信号をR(赤)のデータ線120に供給する。
デマルチプレクサ単位回路A1〜Anの第2のトランスファゲート462の制御端子には、G制御信号GSELと、このG制御信号GSELを反転した反転G制御信号GSELBと、が供給される。
G制御信号GSELおよび反転G制御信号GSELBをアクティブにすると、トランスファゲート462がオン状態になり、入力端子SINmから入力されたアナログ画像信号からG(緑)の画像信号をG(緑)のデータ線120に供給する。
デマルチプレクサ単位回路A1〜Anの第3のトランスファゲート463の制御端子には、B制御信号BSELと、このB制御信号BSELを反転した反転B制御信号BSELBと、が供給される。
B制御信号BSELおよび反転B制御信号BSELBをアクティブにすると、トランスファゲート463がオン状態になり、入力端子SINmから入力されたアナログ画像信号からB(青)の画像信号B(青)のデータ線120に供給する。
以上のデマルチプレクサ回路441Aは、以下のように動作する。
デマルチプレクサ単位回路A1〜Anの入力端子SIN1〜SINnにアナログ画像信号SEG1〜SEGnを供給するとともに、R制御信号RSELおよび反転R制御信号RSELB、G制御信号GSELおよび反転G制御信号GSELB、ならびに、B制御信号BSELおよび反転B制御信号BSELBのうちいずれかをアクティブにする。これにより、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色のデータ線120の中から特定のデータ線120を選択し、この選択したデータ線120に画像信号を供給する。
よって、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の画像信号が混合したアナログ画像信号から、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の画像信号を取り出すことができる。
本実施形態に係る電気光学装置1Eのタイミングチャートは、電気光学装置1Aと同様である。なお、図2中の時刻t3から時刻t4までの動作、および、図3中の時刻t7から時刻t8までの動作は、電気光学装置1Eのデマルチプレクサ回路441Aから各データ線120に画像信号が供給されるたびに行われる。
本実施形態によれば、上述した(1)〜(3)に加え、以下のような効果がある。
(7)上述のデマルチプレクサ回路441Aでは、複数の画像信号を混合して供給できるため、伝送経路の数を抑えることができ、回路規模を抑制できるとともに、消費電力を低減できる。
<5.変形例>
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、コモン線およびコモン線駆動回路を断続する駆動信号供給スイッチは、コモン線に駆動信号を供給するコモン線駆動回路の外部に設けてもよい。
また、コモン線駆動回路は、素子基板に設けてもよい。
また、対向電極および蓄積容量には、同じ駆動信号を供給しているが、それぞれ別の駆動信号を供給してもよい。
また、イコライザ機能回路に供給される制御信号CPと、上述の駆動信号供給スイッチに供給される制御信号CCとは、動作タイミングの異なる別系統の信号であってもよい。
<6.電気光学装置>
図8は、上述した実施形態および変形例に係る電気光学装置1の構成を示す斜視図であり、図9は、図8におけるZ−Z´断面図である。
電気光学装置1は、筐体400(図9中破線で示す)に収納されている。電気光学装置1は、画素電極406等が形成された素子基板451と、この素子基板451に対向配置されかつ共通電極156等が形成された対向基板452と、素子基板451および対向基板452の間に設けられた電気光学物質としての液晶455と、素子基板451の下側(対向基板452とは反対側)に設けられて液晶455に光を照射する光源としてのバックライト450と、を有する。素子基板451は、ガラスや半導体等で形成され、この素子基板451上には、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)を用いて各種の回路等が形成される。また、対向基板452は、ガラス等の透明性の材料で形成される。
対向基板452の外周部には、素子基板451および対向基板452の間隙を封止するシール部材454が設けられている。このシール部材454は、素子基板451および対向基板452とともに、液晶455が封入される空間を形成する。シール部材454には、素子基板451および対向基板452の間隔を保持するため、スペーサ453が混入されている。なお、シール部材454には、液晶455を封入するための開口部が形成されており、この開口部は、液晶455の封入後に封止材456で封止されている。
ここで、素子基板451の対向基板452側の表面であって、シール部材454の一辺の外側には、Y方向に延在するデータ線を駆動するデータ線駆動回路401が形成されている。さらに、この一辺には複数の接続電極457が形成されて、この接続電極457を通して各種信号が入力される。また、シール部材454の前記一辺の両側の辺には、X方向に延在する後述する走査線を駆動する走査線駆動回路402が形成されている。
<7.電子機器>
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置1を適用した電子機器について説明する。図10に、電気光学装置1を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示ユニットとしての電気光学装置1を有する。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置1に表示される画面がスクロールされる。
本発明の第1実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 前記実施形態に係るコモン反転駆動方式を採用した正極性書込時の電気光学装置のタイミングチャートである。 前記実施形態に係るコモン反転駆動方式を採用した負極性書込時の電気光学装置のタイミングチャートである。 本発明の第2実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 本発明の第3実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 本発明の第4実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 前記実施形態に係る電気光学装置の回路ブロック図である。 上述した実施形態および変形例に係る電気光学装置1の構成を示す斜視図である。 図8におけるZ−Z´断面図である。 上述した電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 本発明の従来例に係る電気光学装置の平面図である。 従来例に係る電気光学装置の正極性書込時におけるタイミングチャートである。 従来例に係る電気光学装置の負極性書込時におけるタイミングチャートである。
符号の説明
1、1A、1B、1C、1D、1E…電気光学装置、21…駆動信号供給回路、22…駆動信号供給スイッチ、101、402…走査線駆動回路、102、102A、102B、102C、102D、401…データ線駆動回路、103、103A…コモン線駆動回路、110…走査線、120…データ線、130…コモン線、150…画素回路、151…TFT、153…蓄積容量、155、406…画素回路、156…共通電極、201、201A…イコライザ機能回路、222…スイッチ機構、331…シフトレジスタ、332…アナログスイッチ、333…D/A変換回路、441、441A…デマルチプレクサ回路。

Claims (6)

  1. 電気光学物質を介して対向する一対の基板と、前記電気光学物質を駆動する駆動部を備えた電気光学装置であって、
    前記駆動部は、
    複数の走査線
    これら走査線に略直交する複数のデータ線
    前記走査線と略平行かつ交互に設けられた複数のコモン線
    前記走査線および前記データ線の交差に対応して設けられたスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に対応して設けられた画素電極と
    前記画素電極に対向する共通電極と、
    前記画素電極に一端が接続され他端が前記コモン線に接続された蓄積容量と、
    第1電位またはこの第1電位よりも高い第2電位の駆動信号を前記コモン線を介して前記蓄積容量の他端に供給するコモン線駆動回路と、
    前記共通電極の電位が前記第1電位である場合には、前記第1電位よりも高い電位で前記データ線に画像信号を供給し、前記共通電極の電位が前記第2電位である場合には、前記第2電位よりも低い電位で前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路と、
    前記走査線に前記スイッチング素子をオン、オフする制御信号を供給する走査線駆動回路と、
    前記データ線および前記コモン線を断続して、前記前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にする等化回路と、を有し、
    前記コモン線駆動回路は、前記第1電位または前記第2電位の駆動信号を供給する駆動信号供給回路と、この駆動信号供給回路および前記コモン線を断続する駆動信号供給スイッチと、を備え、
    前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給する場合、
    前記駆動信号供給回路は、前記第1電位を供給するとともに、前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続して、前記蓄積容量の他端に前記第1電位を供給し、
    前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給し、
    前記データ線駆動回路は、前記データ線に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給し、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を書き込み、
    前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給し、
    前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断し、その後、
    前記等化回路は、前記データ線および前記コモン線を断続して、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
    前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続し、
    前記コモン線駆動回路は、前記第2電位の駆動信号を供給する、
    他方、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給する場合、
    前記駆動信号供給回路は、前記第2電位を供給するとともに、前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続して、前記蓄積容量の他端に前記第2電位を供給し、
    前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給し、
    前記データ線駆動回路は、前記データ線に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給し、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を書き込み、
    前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給し、
    前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断し、その後、
    前記等化回路は、前記データ線および前記コモン線を断続して、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
    前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続し、
    前記コモン線駆動回路は、前記第1電位の駆動信号を供給する、ことを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記データ線駆動回路は、始動信号が入力されると、この始動信号をクロックに同期して転送することで順次サンプリング信号を出力するシフトレジスタ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。
  3. 前記データ線駆動回路は、制御信号およびこの制御信号を反転させた反転制御信号が入力されると、前記制御信号および前記反転制御信号に応じてオン、オフするトランスファゲートを複数含むデマルチプレクサ回路を有し、前記複数のトランスファゲートで選択的にアナログ画像信号を分配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. 前記データ線駆動回路は、デジタル映像信号をアナログ画像信号に変換するD/A変換回路を有し、供給された前記デジタル映像信号を前記アナログ画像信号として前記データ線に供給するデジタル線順次駆動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から4のいずれかに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
  6. 電気光学物質を介して対向する一対の基板と、前記電気光学物質を駆動する駆動部を備え、
    前記駆動部は、
    複数の走査線
    これら走査線に略直交する複数のデータ線
    前記走査線と略平行かつ交互に設けられた複数のコモン線
    前記走査線および前記データ線の交差に対応して設けられたスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に対応して設けられた画素電極と
    前記画素電極に対向する共通電極と、
    前記画素電極に一端が接続され他端が前記コモン線に接続された蓄積容量と、
    第1電位またはこの第1電位よりも高い第2電位の駆動信号を前記コモン線を介して前記蓄積容量の他端に供給するコモン線駆動回路と、
    前記共通電極の電位が前記第1電位である場合には、前記第1電位よりも高い電位で前記データ線に画像信号を供給し、前記共通電極の電位が前記第2電位である場合には、前記第2電位よりも低い電位で前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路と、
    前記走査線に前記スイッチング素子をオン、オフする制御信号を供給する走査線駆動回路と、
    前記データ線および前記コモン線を断続して、前記前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にする等化回路と、を有し、
    前記コモン線駆動回路は、前記第1電位または前記第2電位の駆動信号を供給する駆動信号供給回路と、この駆動信号供給回路および前記コモン線を断続する駆動信号供給スイッチと、を備えた電気光学装置の駆動方法において、
    前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給する場合、
    前記駆動信号供給回路により、前記第1電位を供給させるとともに、前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させて、前記蓄積容量の他端に前記第1電位を供給し、
    前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給させ、
    前記データ線駆動回路により、前記データ線に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給させて、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を書き込み、
    前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給させ、
    前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断させて、その後、
    前記等化回路により、前記データ線および前記コモン線を断続させて、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
    前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させ、
    前記コモン線駆動回路により、前記第2電位の駆動信号を供給させる、
    他方、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給する場合、
    前記駆動信号供給回路により、前記第2電位を供給させるとともに、前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させて、前記蓄積容量の他端に前記第2電位を供給し、
    前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給させ、
    前記データ線駆動回路により、前記データ線に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給させて、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を書き込み、
    前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給させ、
    前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断させて、その後、
    前記等化回路により、前記データ線および前記コモン線を断続させて、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
    前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させ、
    前記コモン線駆動回路により、前記第1電位の駆動信号を供給させる、ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
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