JP4569367B2

JP4569367B2 - 電気光学装置、駆動方法および電子機器

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Publication number: JP4569367B2
Application number: JP2005127485A
Authority: JP
Inventors: 克則山崎
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: JP2006308628A

Description

本発明は、液晶等の電気光学的な変化により表示を行う電気光学装置において、表示品
位を向上させる技術に関する。

液晶などの電気光学的に変化により画像を表示するアクティブマトリクス型の電気光学
装置は、走査線とデータ線との交差に対応して、画素容量と第１トランジスタとが設けら
れた構成となっている。このうち、第１トランジスタは、対応する走査線が選択されたと
きにデータ線と画素容量を構成する画素電極との間にて導通状態（オン）となって、デー
タ線に印加された電圧を画素電極に書き込む一方、画素容量は、画素電極と共通電極との
間の電圧実効値に応じて明るさが変化するので、走査線を順番に選択するとともに、選択
した走査線に位置する画素に対し、階調に応じた電圧をデータ線に印加することによって
、画素を所定の階調とさせる表示が可能となる。

ところで近年、電気光学装置では、高精細化・多画素化の要求が高まり、これに伴って
、画素への書き込みに要する時間の短縮化が求められている。
このため、第１に、走査線およびデータ線（信号電極）毎に書込極性を反転させる、い
わゆる画素反転（ドット反転）を採用し、第２に、図９に示されるように、対応するｉ行
目の走査線３１１が選択されたときに、対応するｊ列目のデータ線２１１と画素電極２３
１との間でオンする第１トランジスタ２６１に加えて、当該ｉ行目の走査線よりも１行前
の（ｉ−１）行目の走査線３１１が選択されたときに、隣接する（ｊ＋１）列目のデータ
線と画素電極２３１との間でオンする第２トランジスタ２６２を設けた技術が提案されて
いる（例えば特許文献１参照）。

この技術によれば、図１０に示されるように、ｉ行ｊ列の画素電極２３１は、対応する
ｉ行目の走査線が選択されて階調に応じた電圧が印加される前であって当該走査線よりも
１行前の（ｉ−１）行目の走査線が選択されたときに、当該電圧と同一極性の電圧にプリ
チャージされるので、対応するｉ行目の走査線が選択された期間において、画素電極２３
１が階調電圧に達するまでの時間を短縮することが可能となる、と考えられる。
特開平４−１１０８９１号公報

しかしながら、この技術において、ｉ行ｊ列の画素に着目したとき、当該画素の画素電
極にプリチャージされる電圧は、（ｉ−１）行（ｊ＋１）列の画素への階調に応じた電圧
である。すなわち、ｉ行ｊ列の画素電極２３１のプリチャージ電圧は、当該ｉ行ｊ列とは
無関係の画素の階調によって定まることになる。したがって、ｉ行ｊ列の画素電極２３１
のプリチャージ電圧は、自身の階調ではなく、他の画素の階調によって変化してしまうの
で、表示ムラとなりやすい。
また、この技術では、画素反転という制約を伴うので、データ信号を供給する回路構成
が複雑化する、という問題もある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、表示内
容に依存した表示ムラを解消するとともに、画素反転という制約を取り払った電気光学装
置、その駆動方法および電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明にあっては、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた画素であって、画素毎に個別の画素電極と、前記画素電極に対向する共通電極と、対応する走査線が選択されたとき、前記データ線と前記画素電極との間にて導通状態となる第１トランジスタと、前記対応する走査線が選択されるよりも１垂直走査期間の半分期間だけ前に選択される走査線にゲートが接続され、当該走査線が選択されたときに、前記画素電極と前記共通電極との間にて導通状態となる第２トランジスタとを有し、当該画素電極と前記共通電極との間で保持された電圧に応じた階調となる画素と、前記複数の走査線を所定の順番で選択する走査線駆動回路と、選択された走査線に位置する画素の階調に応じたデータ信号を、前記データ線に供給するデータ線駆動回路とを有することを特徴とする。この構成によれば、対応する走査線が選択される前に、第２トランジスタのオンによって画素電極と共通電極とが短絡状態となり、画素電極は共通電極と同電位となる。このため、対応する走査線が選択されたとき、常に、画素電極は、共通電極の電位から階調に応じた電圧に変化するので、書き込み前や他の画素などの表示内容に依存しない書き込みが可能となる。

本発明において、前記画素は、前記画素容量に対して並列に接続された補助容量を有する構成としても良い。
さらに、本発明において、前記画素電極と前記共通基板とは同一基板上に形成された構成も好ましい。
なお、本発明は、電気光学装置のみならず、電気光学装置の駆動方法としても、さらには、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。

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。図１は、本発明の実施形
態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置１０は、液晶パネル１００、データ線駆動回路
２５０、走査線駆動回路３５０および制御回路４００を含む。このうち、液晶パネル１０
０では、０〜３２０行の計３２１行の走査線３１１が横（Ｘ）方向に延在する一方、２４
０列のデータ線２１１がそれぞれ縦（Ｙ）方向に延在するように設けられている。画素１
１６は、最初の０行を除く１行から３２０行までの走査線３１１と、データ線２１１との
各交差に対応して、それぞれ配列している。したがって、本実施形態では、画素１１６が
縦３２０行×横２４０列でマトリクス状に配列するが、本発明をこれに限定する趣旨では
ない。
また、行毎に、共通電極１１１と容量線１１３とが、それぞれＸ方向に延在して設けら
れるとともに、画素１１６のマトリクス配列の領域外において共通接続されて、時間的に
一定の電圧ＬＣcomが印加されている。

ここで説明の便宜上、画素１１６の詳細について説明する。図２（ａ）は、画素１１６
の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、画素１１６の構成を示す等価回路図である。
いずれも、ｉ行及びこれに隣接する（ｉ＋１）行と、ｊ列及びこれに隣接する（ｊ＋１）
列との交差に対応する２×２の計４画素分の構成が示されている。
なお、図における（ｉ−１）、ｉ、（ｉ＋１）は、走査線３１１の行を一般的に示す場
合の記号であって、０以上３２０以下の整数であり、ｊ、（ｊ＋１）は、画素１１６に対
応する列を一般的に示す場合の記号であって、１以上２４０以下の整数である。

図２（ｂ）に示されるように、各画素１１６は、ｎチャネル型の第１ＴＦＴ（Thin Fil
m Transistor：薄膜トランジスタ）２４１と、ｎチャネル型の第２ＴＦＴ２４２と、画素
容量２３５と、補助容量２３６とを有する。
各画素１１６は、互いに同一構成なので、ｉ行ｊ列により代表して説明すると、当該ｉ
行ｊ列の画素１１６において、第１ＴＦＴ２４１のゲートは、ｉ行目の走査線３１１に接
続される一方、そのソースはｊ列目のデータ線２１１に接続されている。
一方、同じｉ行ｊ列の画素１１６において、第２ＴＦＴ２４２のゲートは、１行前の（
ｉ−１）行目の走査線３１１に接続される一方、そのソースは共通電極１１１に接続され
ている。第１ＴＦＴ２４１のドレインおよび第２ＴＦＴ２４２のドレインは、ともに画素
容量２３５の一端である画素電極２３１に共通接続されている。画素容量２３５の他端は
、共通電極１１１に接続されている。言い換えると、画素容量２３５は、画素電極２３１
と共通電極１１１との平行部分で形成されている。
補助容量２３６は、その一端が画素電極２３１に接続され、その他端が容量線１１３に
接続されている。言い換えると、補助容量２３６は、画素電極２３１と容量線１１３との
対向部分で形成されている。

液晶パネル１００は、素子基板と対向基板との一対の基板が、一定の間隙を保って貼り
合わせられて、この間隙に液晶が挟持された構成となっている。また、素子基板には、走
査線３１１や、データ線２１１、画素電極２３１、第１ＴＦＴ２４１および第２ＴＦＴ２
４２が形成されて、この電極形成面が対向基板と対向するように貼り合わせられる。この
構成のうち、素子基板の電極形成面を平面的に示したものが図２（ａ）である。
この図からも判るように、液晶パネル１００は、液晶にかかる電界方向を基板面方向と
した、いわゆるＩＰＳ（in plane switching）方式としたものである。
詳細には、素子基板に、ゲート電極層のパターニングにより走査線３１１および容量線
１１３を形成し、その上に第１絶縁層と半導体層を堆積して第１ＴＦＴ２４１および第２
ＴＦＴ２４２を形成した後に、第２絶縁層を介した第１金属層のパターニングによりデー
タ線２１１、ソース電極１１７、ドレイン電極１１５、１１８を形成し、さらに、第３絶
縁層を介した第２金属層のパターニングにより画素電極２３１および共通電極１１１を形
成した構成となっている。

なお、半導体層、第１、第２および第３絶縁層については、いずれも図示が省略されて
いる。
また、互いに金属層の異なる画素電極２３１と第１ＴＦＴ２４１のドレイン電極１１５
とは、図２（ａ）において「×」印で示されるコンタクトホールによって導通が図られて
いる。同様に、共通電極１１１及び第２ＴＦＴ２４２のソース電極１１７同士、並びに、
画素電極２３１及び第２ＴＦＴ２４２のドレイン電極１１８同士についても、それぞれ、
コンタクトホールによって導通が図られている。

画素電極２３１および共通電極１１１は、いずれも櫛歯状に形成されるとともに、互い
に一定の距離を保って対向するように配置する。したがって、本実施形態において、画素
容量２３５は、画素電極２３１と共通電極１１１との平行部分において液晶を介して互い
に対向することによって生じることになる。
画素容量２３５では、保持された電圧に応じた強さで電界が図２（ａ）において紙面横
（Ｘ）方向に発生し、液晶の配向状態が変化するので、偏光子（図示省略）を通過する光
量は、当該電圧実効値に応じた値となる。このため、走査線３１１が選択されたときのデ
ータ信号により、画素容量２３５で保持される電圧を画素毎に制御して、所定の階調表示
を行うことが可能となっている。
なお、本実施形態では説明の便宜上、当該電圧実効値がゼロに近ければ、光の透過率が
最小となって黒色表示になる一方、電圧実効値が大きくなるにつれて透過する光量が増加
して、ついには透過率が最大の白色表示になるノーマリーブラックモードとする。

画素電極２３１は、櫛歯部分がＹ方向に延設する一方、これらの櫛歯部分がＸ方向に沿
った一辺で結ばれた形状となっており、このＸ方向に沿った一辺が、絶縁層を介した容量
線１１３の上方となる位置関係にある。このため、当該一辺部分では、容量線１１３、絶
縁層および画素電極２３１の積層構造となり、これにより、補助容量２３６が形成される
。補助容量２３６は、画素容量２３５と電気的に並列となるので、見掛け上、画素容量２
３５の容量が増大して、電圧の保持性が高められる。

説明を再び図１に戻すと、制御回路４００は、１水平走査期間の開始時を規定するラッ
チパルスＬＰや、極性指示信号ＰＯＬ、スタートパルスＤＹ、クロック信号ＣＬＹ等の各
種制御信号によって液晶パネル１００の走査を制御するものである。

走査線駆動回路３５０は、図３に示されるように、垂直走査期間（１Ｆ）の最初に供給
されるスタートパルスＤＹを、１周期が１水平走査期間（１Ｈ）のクロック信号ＣＬＹの
立ち上がりにて順次取り込んでシフトして、そのシフト信号を、走査信号Ｙ０、Ｙ１、Ｙ
２、Ｙ３、…、Ｙ３２０として、それぞれ０行目、１行目、２行目、３行目、…、３２０
行目の走査線３１１に供給するものである。このため、０〜３２０行の走査線３１１は、
１水平走査期間（１Ｈ）毎に１行ずつ選択されるとともに、選択されたときにＨレベルに
相当する電圧Ｖddが印加される一方、非選択のときにはＬレベルに相当する電圧Ｖss（＝
Ｇnd）が印加される。

次に、データ線駆動回路２５０について説明する。データ線駆動回路２５０は、０行目
を除いた１〜３２０行目の走査線３１１が選択されたときに、選択された走査線３１１に
位置する画素１１６の階調に応じた電圧のデータ信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ２４０を
、極性指示信号ＰＯＬによって指定された極性で生成して、１、２、３、…、２４０列目
のデータ線２１１にそれぞれ供給するものである。

詳細には、データ線駆動回路２５０は、縦３２０行×横２４０列のマトリクス配列に対
応した記憶領域（図示省略）を有し、各記憶領域には、それぞれ対応する画素１１６の階
調値（明るさ）を指定する階調データＤａが記憶され、表示内容に変更が生じた場合に、
図示しない上位装置によって書き換えられる。
そして、データ線駆動回路２５０は、走査線駆動回路３５０により１〜３２０行の走査
線のいずれかが選択されたときに、選択された走査線３１１に位置する画素１１６の階調
データＤａを記憶領域から読み出すとともに、極性指示信号ＰＯＬで指定された極性であ
って当該階調値に応じた電圧のデータ信号に変換し、対応するデータ線２１１に供給する
。この供給動作を、データ線駆動回路２５０は、選択された走査線３１１に位置する１〜
２４０列のそれぞれについて実行する。

ここで、極性指示信号ＰＯＬは、Ｈレベルであれば正極性書込を指定し、Ｌレベルであ
れば負極性書込を指定する信号であり、図３に示されるように、１水平走査期間（１Ｈ）
毎に極性反転するとともに、隣接する１垂直走査期間（１Ｆ）同士において同一の走査線
３１１が選択される水平走査期間に着目しても極性反転の関係にある。このように極性反
転する理由は、直流成分の印加による液晶の劣化を防止するためである。
なお、また、本実施形態における書込極性の基準はＶ_Ｃであって、この電位Ｖ_Ｃよりも
高位側が正極性であり、低位側が負極性である。

このデータ線駆動回路２５０によって生成されるデータ信号について、ｊ列目により代
表させて説明すると、当該ｊ列目のデータ線２１１に供給されるデータ信号Ｘｊは、図３
に示される通りとなる。すなわち、データ線駆動回路２５０は、１行目の走査線３１１が
選択される水平走査期間において負極性書込の指示であれば、データ信号Ｘｊの電圧を、
電位Ｖ_Ｃに対して１行ｊ列の画素の階調に応じた電圧だけ低位側とする。１行目の走査線
３１１が負極性書込の指示であれば、２行目の走査線３１１が選択される水平走査期間に
おいて正極性書込の指示となるので、データ線駆動回路２５０は、２行目の走査線３１１
が選択される水平走査期間において、データ信号Ｘｊの電圧を、電位Ｖ_Ｃに対して２行ｊ
列の画素の階調に応じた電圧だけ高位側とする。以下、この動作を繰り返す。
したがって、隣接する２垂直走査期間において表示内容に変更がなければ（各記憶領域
に記憶される階調データが更新されなければ）、データ信号Ｘｊは、図３に示されるよう
に、ある１垂直走査期間におけるデータ信号Ｘｊの波形を、電圧Ｖcを基準に反転させ波
形が、次の１垂直走査期間におけるデータ信号Ｘｊの波形となる。

ここで、図３における電圧の関係について説明すると、Ｙ側（走査線駆動回路側）にお
いて、電圧Ｖssは接地電位（＝Ｇnd）であって、本実施形態における電圧の基準（電圧ゼ
ロ）であり、電圧Ｖddは電源電圧高位側である。これらの電圧Ｖss、Ｖddは、それぞれ走
査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ３２０のＬレベル、Ｈレベルに相当する。
一方、Ｘ側（データ線駆動回路側）において、書込極性の基準である電圧Ｖcは、電圧
Ｖss、Ｖddの中間値であり、本実施形態では、共通電極１１１に印加される電圧ＬＣcom
と等しい。また、電圧Ｖw(- )、Ｖb(-)は、画素電極２３１に印加されると、当該画素を
、それぞれ最高階調の白色、最低階調とさせる負極性電圧である。Ｖw(+)、Ｖb(+)は、画
素電極２３１に印加されると、当該画素を、それぞれ最高階調の白色、最低階調とさせる
正極性電圧であり、電圧Ｖcを基準にしたときにＶw(-)、Ｖg(-)と対称関係にある。
なお、本実施形態では、０行目に画素１１６が存在しないので、データ線駆動回路２５
０は、０行目の走査線３１１が選択される水平走査期間において、データ信号Ｘ１〜Ｘ２
４０として、書込極性に応じた所定の階調値に相当する電圧とする。例えばデータ線駆動
回路２５０は、０行目の走査線３１１が選択される水平走査期間においてデータ信号Ｘ１
〜Ｘ２４０を、最高階調の白色と最低階調の黒色とのほぼ中間値（すなわち、正極性書込
であれば電圧Ｖw(+)およびＶb(+)の中間値とし、負極性書込であれば電圧Ｖw(-)およびＶ
b(-)の中間値）とする。
また、図３においては、走査信号Ｙ０〜Ｙ３２０等と、データ信号Ｘｊ（反転データ信
号／Ｘｊ）等との縦方向の電圧スケールを、便宜的に異ならせてある。

ところで、交流駆動の場合に、１画面内における画素に対して書込極性をどのような関
係とするかについては、
（１）走査線毎に書込極性を反転する走査線反転（行反転）、
（２）データ毎に書込極性を反転するデータ線反転（列反転）、
（３）走査線反転とデータ線反転とを組み合わせて、上下左右で隣接する画素同士で書込
極性を反転する画素反転（ドット反転）、
（４）すべて揃える面反転（フレーム反転）
の４種類が考えられる。
本実施形態では、極性指示信号ＰＯＬによって、各列の書込極性が同一に指定されると
ともに、当該極性指示信号ＰＯＬが、１水平走査期間（１Ｈ）にわたって反転することか
らも判るように、行反転が採用されている。ただし、本発明は、この行反転方式に限定す
る趣旨ではない。

次に、このような構成にかかる電気光学装置における書き込みについて説明する。
図４は、ｉ行ｊ列の画素の書き込みと、これより１行前に隣接する（ｉ−１）行ｊ列の
画素の書き込みとについて、走査信号Ｙｉ、Ｙ（ｉ−１）との関係において示す図である
。なお、図４では、（ｉ−１）行ｊ列の画素電極２３１の電圧と、ｉ行ｊ列の画素電極２
３１の電圧とが、それぞれ太実線で示され、走査信号Ｙ（ｉ−１）、Ｙｉについては、細
実線で示されている。
（ｉ−１）行ｊ列の画素を、白色と黒色との間であってやや明るい灰色（便宜的に、灰
色１と称する）とする場合であって、負極性で書き込む場合、（ｉ−１）行目の走査線３
１１が選択されて、走査信号Ｙ（ｉ−１）がＨレベルとなる１水平走査期間Ｔ_０において
、データ信号Ｘｊは、灰色１とさせる負極性電圧Ｖg1(-)となる。
この１水平走査期間Ｔ_０においては、走査信号Ｙ（ｉ−１）だけがＨレベルとなり、他
の走査信号はすべてＬレベルとなるので、（ｉ−１）行ｊ列の画素１１６では、第１ＴＦ
Ｔ２４１が導通（オン）状態となり、第２ＴＦＴ２４２が非導通（オフ）状態となる。こ
のため、（ｉ−１）行ｊ列の画素電極２３１は、データ線２１１に供給された電圧Ｖg1(-
)となる。
一方、走査信号Ｙ（ｉ−１）がＨレベルになると、ｉ行目に位置する画素１１６では、
第２ＴＦＴ２４２が導通状態となる。このため、ｉ行ｊ列の画素電極２３１では画素電極
２３１と共通電極１１１とが短絡するので、画素容量２３５（および補助容量２３６）に
蓄積された電荷がゼロとなる結果、当該画素電極２３１は、共通電極１１１と等しい電圧
ＬＣcomとなる。

行反転方式では、（ｉ−１）行目の画素について負極性の書き込みであると、次のｉ行
目の画素については正極性の書き込みとなる。ここで、ｉ行ｊ列の画素を、白色と黒色と
の間であってやや暗い灰色（便宜的に、灰色２と称する）とする場合、ｉ行目の走査線３
１１が選択されて走査信号ＹｉがＨレベルとなる１水平走査期間Ｔ_１において、データ信
号Ｘｊは、灰色２とさせる正極性電圧Ｖg2(+)となる。
期間Ｔ_１において走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｉ行ｊ列の画素１１６においては
、第１ＴＦＴ２４１が導通状態に、第２ＴＦＴ２４２が非導通状態にそれぞれ転じるので
、ｉ行ｊ列の画素電極２３１は、電圧ＬＣcomからＶg2(+)へと変化する。
ｉ行目の走査線３１１の選択が完了して、走査信号ＹｉがＬレベルになると、ｉ行目に
位置する画素１１６においては、第１ＴＦＴ２４１が非導通状態となるので、ｉ行ｊ列の
画素電極２３１は、リークによって電圧Ｖg2(+)から電圧ＬＣcomに向かう。

１垂直走査期間（１Ｆ）経過して、期間Ｔ_２において走査信号Ｙ（ｉ−１）が再びＨレ
ベルになると、データ信号Ｘｊは前回の書込極性から反転されて、正極性電圧Ｖg1(+)と
なるので、（ｉ−１）行ｊ列の画素電極２３１は、電圧Ｖg1(+)となる。
一方、走査信号Ｙ（ｉ−１）がＨレベルになると、ｉ行目に位置する画素１１６では、
第２ＴＦＴ２４２のオンにより、画素電極２３１が、共通電極１１１と等しい電圧ＬＣco
mとなる。
次に、期間Ｔ_３において走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｉ行ｊ列の画素電極２３１
は、電圧ＬＣcomからＶg2(-)へと変化する。走査信号ＹｉがＬレベルになると、ｉ行ｊ列
の画素電極２３１は、リークによって電圧Ｖg2(-)から電圧ＬＣcomに向かう。
以下、ｉ行ｊ列の画素については、このような書き込みの繰り返しとなる。ここでは、
ｊ列の画素について代表して説明しているが、１〜２４０列のすべてについて同様な書き
込みとなる。
なお、図４におけるハッチングは、画素電極２３１と共通電極１１１との電位差、すな
わち、画素容量２３５における電圧実効値に寄与する成分を示している。

このような書き込みによれば、ｉ行の画素について着目すると、当該ｉ行目の走査線３
１１の選択によって目標とする階調に応じた電圧を書き込む前であって、１行前の（ｉ−
１）行の走査線３１１が選択されたとき、ｉ行の画素電極２３１については、書込極性に
かかわらず、それぞれ共通電極１１１と等しい電圧ＬＣcomにプリチャージされることに
なる。このため、ｉ行ｊ列の画素では、対応するｉ行目の走査線３１１が選択されると、
常に、電圧ＬＣcomから階調に応じた電圧への変化となるので、図９および図１０に示し
た従来の構成と比較して、（ｉ−１）行（ｊ＋１）列の画素の階調に応じた電圧Ｖg1(+)
またはＶg1(-)の影響を全く受けないし、自身のｉ行ｊ列の画素における階調値が変化す
る場合に、１垂直走査期間前において自身の画素電極２３１に書き込まれた電圧の影響も
受けない。したがって、本実施形態によれば、階調に応じた電圧を書き込む際、画素容量
２３５への充放電量は、そのときの階調に応じた電圧のみに依存するので、表示ムラが極
端に少ない高品位な表示が可能となる。

上記従来の構成では、（ｉ−１）行目の走査線が選択されたときに、負極性または正極
性の一方の電圧から、負極性または正極性の他方の電圧まで一気に充放電するので、充放
電に伴う電力も消費されるほか、１行の走査線３１１が選択されたときに、１列のデータ
線２１１に２つの画素電極が接続されるので、データ線駆動回路２５０の駆動能力を高く
する必要がある。
これに対し、本実施形態では、一方の極性から他方の極性に転じる場合、一旦、画素電
極２３１は、共通電極１１１の電圧ＬＣcomに戻された後に、階調および極性に応じた電
圧が書き込まれるので、上記従来の構成と比較して、充放電に伴う電力を抑えることでき
るほか、１行の走査線３１１が選択されたときに、１列のデータ線２１１に１つの画素電
極のみが接続されるので、データ線駆動回路２５０には、それほど高い駆動能力は要求さ
れない。

上述した実施形態では、極性指示信号ＰＯＬを、１水平走査期間（１Ｈ）毎に極性反転
するとともに、１垂直走査期間毎に論理反転する行反転としたが、列反転、ドット反転、
フレーム反転のいずれでもも良い。列反転とする場合、奇数列、偶数列の一方に極性指示
信号ＰＯＬを、奇数列、偶数列の他方に当該極性指示信号ＰＯＬの論理反転した信号を、
それぞれ１垂直走査期間（１Ｆ）にわたって論理レベルを固定して供給すれば良い。また
、ドット反転とする場合には、奇数列、偶数列の一方に極性指示信号ＰＯＬを、奇数列、
偶数列の他方に当該極性指示信号ＰＯＬの論理反転信号を、それぞれ１水平走査期間（１
Ｈ）毎に論理反転して供給すれば良い。さらに、フレーム反転の場合には、全列に対して
極性指示信号ＰＯＬを、１垂直走査期間（１Ｆ）にわたって論理レベルを固定して供給す
れば良い。
いずれの場合においても、例えば１垂直走査期間毎に極性指示信号を反転して、同一の
画素容量２３５に対する書込極性を反転させる点では共通である。なお、書込極性の変更
周期を１フレームとしたが、その理由は、画素容量２３５において直流成分の印加を防止
するためなので、その反転については２以上のフレーム周期としても良い。

また、実施形態では、画素１１６において、画素電極２３１と共通電極１１１とをそれ
ぞれ櫛歯形状として、互いに対向するように形成したが、図５（ａ）に示されるように、
共通電極１１１を矩形状とし、絶縁層（図示省略）を介して、画素電極２３１を櫛歯形状
とした構成、すなわちＩＰＳ方式の変形であるＦＦＳ（fringe field switching）方式と
した構成としても良い。
詳細には、素子基板に、ゲート電極層のパターニングにより走査線３１１と、容量線を
兼用する共通電極１１１（１１３）とを形成し、その上に第１絶縁層と半導体層を堆積し
て第１ＴＦＴ２４１および第２ＴＦＴ２４２を形成し、さらに、第２絶縁層を介した第１
金属層のパターニングによりデータ線２１１、ソース電極１１７および画素電極２３１を
形成した構成としても良い。
なお、この構成では、図５（ｂ）に示される等価回路のように、共通電極１１１が容量
線の機能を兼用するので、配線構造が簡略化される。
また、図示については省略するが、画素電極２３１を矩形状とし、絶縁層を介して、画
素電極２３１を櫛歯形状としても良い。

実施形態において０行目の走査線３１１を設けた理由は、１〜３２０行目の走査線だけ
を設けた構成では、１行目の走査線３１１よりも上側の走査線が存在しないためである。
ただし、１、２、３、…、３２０、１、２、３、…、３２０行目というように走査線を順
番に選択すると、最終の３２０行目の走査線は、１行目の走査線よりもが１水平走査期間
（１Ｈ）だけ時間的に手前に選択される、ということもできる。
このため、図６に示されるように、０行目の走査線を廃するとともに、１行目の走査線
に位置する画素における第２ＴＦＴ２４２のゲートを、最終の３２０行目の走査線３１１
に回り込ませて接続する構成としても良い。

実施形態では、ｉ行の画素における第２ＴＦＴ２４２のゲートを、１行手前の（ｉ−１
）行目の走査線３１１に接続したが、２、３、４、…行手前の走査線３１１に接続した構
成としても良い。すなわち、本発明では、対応する走査線が選択されて、第１ＴＦＴ２４
１のオンによって階調に応じた電圧を画素電極２３１に印加するよりも前に、第２ＴＦＴ
２４２をオンさせれば良い。
ここで例えば、ｉ行目の画素１１６における第２ＴＦＴ２４２を、１６０行手前の（ｉ
−１６０）行目の走査線３１１が選択される期間にオンさせる場合、図７に示されるよう
に、ｉ行ｊ列の画素電極２３１においては、走査信号ＹｉがＨレベルとなってから走査信
号Ｙ（ｉ−１６０）がＨレベルとなるまで当該画素の階調に応じた電圧を保持する。
このため、各画素においては、１垂直走査期間の全域にわたって階調を維持するホール
ド型の表示から、１垂直走査期間の半分期間だけ階調を維持することになって、いわゆる
インパルス型の表示に近づくので、特に動画の表示品位を改善することが可能となる。
なお、ｉ行目の画素１１６における第２ＴＦＴ２４２を、１６０行手前の（ｉ−１６０
）行目の走査線３１１が選択される期間にオンさせるために、１６０行のダミー走査線を
設ける構成は現実的ではないので、ここでいう走査信号Ｙ（ｉ−１６０）とは、ｉが１≦
ｉ≦１６０であれば、ｉに１６０を加算した値に相当する行の走査線に対応する走査信号
をいい、ｉが１６１≦ｉ≦３２０であれば、（ｉ−１６０）行目の走査線に対応する走査
信号をいう。

電圧ＬＣcomは、書込極性の基準である電圧Ｖ_Ｃでと一致させるのが理想であるが、第
１ＴＦＴ２４１では、そのゲート・ドレイン間の寄生容量に起因して、オンからオフ時に
ドレイン（画素電極２３１）の電位が低下する現象（プッシュダウン、突き抜け、フィー
ルドスルーなどと呼ばれる）が発生する。液晶の劣化を防止するために、画素容量２３５
では交流駆動が原則であるので、上述したように共通電極１１１に対して高位側（正極性
）と低位側（負極性）とで交互書き込みをするが、電圧Ｃcomを電圧Ｖ_Ｃに一致させた状
態で、交互書き込みをすると、プッシュダウンのために、画素容量２３５の電圧実効値は
、負極性書込の方が正極性書込よりも大きくなってしまう。このため、同一階調で正極性
・負極性書込をした場合に、画素容量２３５の電圧実効値が各書込極性で互いに等しくな
るように、共通電極１１１の電圧ＬＣcomを、データ信号の振幅基準である電圧Ｖ_Ｃより
も若干低めに設定するのが望ましい。

なお、上述した実施形態では、第１ＴＦＴ２４１および第２ＴＦＴ２４２をｎチャネル
型としたが、ｐチャネル型としても良いのはもちろんである。
さらに、実施形態では、電圧無印加状態において黒色を表示するノーマリーブラックモ
ードとしたが、電圧無印加状態において白色を表示するノーマリーホワイトモードとして
も良いが、上述したように、インパルス応答化によって動画表示特性を改善する場合には
、画素容量２３５に保持された電圧がゼロの場合に黒表示させるためにノーマリーブラッ
クモードとする必要がある。
また、階調表示数は特に限られないし、さらに、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３画
素で１ドットを構成して、カラー表示を行うとしても良い。
液晶パネル１００は透過型に限られず、反射型や、両者の中間的な半透過半反射型であ
っても良い。さらに、ＩＰＳ方式に限られず、ＴＮ型や、ＳＴＮ型など、分子の長軸方向
と短軸方向とで可視光の吸収に異方性を有する染料（ゲスト）を一定の分子配列の液晶（
ホスト）に溶解して、染料分子を液晶分子と平行に配列させたゲストホスト型などの液晶
を用いても良い。くわえて、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列
する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する、という垂直配
向（ホメオトロピック配向）の構成としても良い。
さらに、液晶パネル１００に限られず、画素容量で保持された電圧に応じた階調となる
表示パネル、例えば、電圧保持型のＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）や、ＬＥＤ、さ
らには、電気泳動素子などの表示パネルにも適用可能である。

次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１０を表示装置として有する電子機器につ
いて説明する。図８は、実施形態に係る電気光学装置１０を用いた携帯電話１２００の構
成を示す斜視部である。
この図に示されるように、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、上述した液晶パネル１００を備えるものである
。なお、電気光学装置１０のうち、液晶パネル１００以外の構成要素については電話器に
内蔵されるので、外観としては現れない。

なお、電気光学装置１０が適用される電子機器としては、図８に示される携帯電話の他
にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型（ま
たはモニタ直視型）のビデオレコーダ、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の表示装置として、上
述した電気光学装置１０が適用可能であることは言うまでもない。そして、いずれの電子
機器においても、表示品位の低下を抑えて高品位の表示が簡易な構成によって実現される
ことになる。

本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。同電気光学装置における画素の構成を示す図である。同電気光学装置における走査信号およびデータ信号等を示す図である。同電気光学装置における画素の書き込みを説明するための図である。本発明の別例に係る画素の構成を示す図である。本発明の別例に係る電気光学装置の構成を示す図である。同別例における走査信号およびデータ信号等を示す図である。同電気光学装置を用いた携帯電話の構成を示す図である。従来の画素の構成を示す図である。従来の画素における書き込みを説明するための図である。

符号の説明

１０…電気光学装置、１１１…共通電極、１１３…容量線、１１６…画素、２１１…デ
ータ線、２３１…画素電極、２３５…画素容量、２３６…補助容量、２４１…第１ＴＦＴ
、２４２…第２ＴＦＴ、２５０…データ線駆動回路、３１１…走査線、３５０…走査線駆
動回路、４００…制御回路、１２００…携帯電話

Claims

複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた画素であって、
画素毎に個別の画素電極と、
前記画素電極に対向する共通電極と、
対応する走査線が選択されたとき、前記データ線と前記画素電極との間にて導通状態となる第１トランジスタと、
前記対応する走査線が選択されるよりも１垂直走査期間の半分期間だけ前に選択される走査線にゲートが接続され、当該走査線が選択されたときに、前記画素電極と前記共通電極との間にて導通状態となる第２トランジスタと
を有し、当該画素電極と前記共通電極との間で保持された電圧に応じた階調となる画素と、
前記複数の走査線を所定の順番で選択する走査線駆動回路と、
選択された走査線に位置する画素の階調に応じたデータ信号を、前記データ線に供給するデータ線駆動回路と
を有することを特徴とする電気光学装置。
前記画素は、
前記画素容量に対して並列に接続された補助容量を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記画素電極と前記共通基板とは同一基板上に形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた画素を備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記複数の走査線を所定の順番で選択し、
選択された走査線に位置する画素の階調に応じたデータ信号を、前記データ線に供給し、
対応する走査線が選択されたとき、前記データ線と画素毎に個別に設けられた画素電極との間にて導通状態とし、
前記対応する走査線が選択されるよりも１垂直走査期間の半分期間だけ前に選択される走査線にゲートが接続され、当該走査線が選択されたときに、前記画素に対して当該画素電極と前記共通電極との間で保持された電圧に応じた階調とする
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３のいずれか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。