JP5206446B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、画像を表示するための技術に関連する。

液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などの各種の表示装置においては、表示装置に供給されるデジタルの階調データを、液晶素子や有機ＥＬ素子に供給されるアナログの階調信号に変換するＤ/Ａ変換器が必要となる。特許文献１には、直列に接続された複数の抵抗による分圧で生成された複数種の電位の何れかをデジタルデータに応じて選択することでアナログ信号を生成するＤ/Ａ変換器が開示されている。

特開２００８−８５７１１号公報

しかし、特許文献１のように多数の抵抗を必要とするＤ/Ａ変換器では、回路規模の縮小が困難である。表示装置を構成する基板の表面上にＤ/Ａ変換器を配置する場合を想定すると、Ｄ/Ａ変換器の回路規模の拡大は、額縁領域（表示領域の周辺の領域）の拡大に直結する深刻な問題となる。また、多数の抵抗を連結した経路に定常的に電流が流れるから、消費電力の低減という観点からも不利である。以上の事情を考慮して、本発明は、表示装置に使用されるＤ/Ａ変換器の回路規模を縮小するとともに消費電力を低減することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、複数の表示走査線と複数の表示信号線との交差に対応して複数の表示画素が配置された表示画素部と、複数のダミー走査線とダミー信号線との交差に対応して配置された複数のダミー画素を含み、複数のダミー画素の各々が、第１電極および第２電極を含む設定用容量と、ダミー走査線の選択時に第１電極をダミー信号線に導通させる選択スイッチとを含むダミー画素部と、複数のダミー画素の各々における設定用容量の両端間の電圧とダミー信号線の電位とを初期化する初期化手段と、複数のダミー走査線のうち各表示画素の階調データに応じた１以上のダミー走査線を初期化手段による初期化後に選択する選択手段と、選択手段によるダミー走査線の選択でダミー信号線に発生する出力信号に応じた階調信号を表示信号線に供給する表示駆動手段とを具備する。

以上の構成においては、ダミー画素部の動作で階調データが出力信号に変換されるから、多数の抵抗を直列に接続した特許文献１のようなＤ/Ａ変換器は不要である。したがって、階調データのＤ/Ａ変換に必要な回路規模が縮小される。また、Ｄ/Ａ変換時に定常的な電流を流す必要はないから、多数の抵抗の経路に定常的に電流が流れる特許文献１の技術と比較して消費電力が低減されるという利点もある。

本発明の好適な態様において、複数のダミー走査線は、複数の第１ダミー走査線と複数の第２ダミー走査線とを含み、選択手段は、初期化手段による初期化後に、複数のダミー走査線のうちの複数の第１ダミー走査線を選択するとともに複数の第２ダミー走査線のうち階調データに応じた１以上の第２ダミー走査線を選択する。以上の態様においては、各第１ダミー走査線に対応する複数のダミー画素の設定用容量が第２ダミー走査線の選択時にダミー信号線に接続されるから、第２ダミー走査線に対応する各ダミー画素と第１ダミー走査線に対応する各ダミー画素およびダミー信号線との間で授受される電荷量が充分に確保される。したがって、ダミー信号線の出力信号の電圧を広範囲にわたって変化させることが可能である。

本発明の好適な態様において、初期化手段は、階調データに対応した出力信号の電位が低い場合に、複数の第２ダミー走査線の各々に対応したダミー画素における第１電極の電位を第１電位（例えば高位側電位ＶDD）に初期化し、複数の第１ダミー走査線の各々に対応したダミー画素における第１電極の電位とダミー信号線の電位とを第１電位よりも低い電位（例えば低位側電位ＶSS）に初期化し、階調データに対応した出力信号の電位が高い場合に、複数の第２ダミー走査線の各々に対応したダミー画素における第１電極の電位を第２電位（例えば低位側電位ＶSS）に初期化し、複数の第１ダミー走査線の各々に対応したダミー画素における第１電極の電位とダミー信号線の電位とを第２電位よりも高い電位（例えば高位側電位ＶDD）に初期化する。以上の態様においては、階調データに対応した出力信号の電位が低い場合にはダミー信号線における電位の上昇で出力信号が設定され、階調データに対応した出力信号の電位が高い場合にはダミー信号線における電位の低下で出力信号が設定されるから、階調データに応じた第２ダミー走査線の選択時における電荷の移動量が減少する。したがって、ダミー信号線の電位が階調データに応じた所定の電位に到達するまでの時間が短縮されるという利点がある。

本発明の好適な態様において、初期化手段は、複数の第２ダミー走査線の各々に対応したダミー画素における第１電極の電位の初期化後に、複数の第１ダミー走査線の各々に対応したダミー画素における第１電極の電位を初期化する。以上の態様においては、第１ダミー走査線に対応した各ダミー画素の第１電極の電位の初期化後に、第２ダミー走査線に対応した各ダミー画素の第１電極の電位を初期化する構成と比較すると、第１ダミー走査線に対応する各ダミー画素の第１電極の電位の誤差が低減される。したがって、階調データを高精度にＤ/Ａ変換できるという利点がある。

本発明の好適な態様において、ダミー画素部は、複数のダミー走査線と第１ダミー信号線との交差に対応して複数のダミー画素が配置された第１ダミー画素列と、複数のダミー走査線と第２ダミー信号線との交差に対応して複数のダミー画素が配置された第２ダミー画素列とを含み、表示駆動回路は、第１ダミー信号線の出力信号および第２ダミー信号線の出力信号の少なくとも一方に応じた階調信号を表示信号線に供給する。以上の態様においては、第１ダミー画素列が生成した出力信号と第２ダミー画素列が生成した出力信号とから階調信号が生成されるから、１列のダミー画素のみが出力信号を生成する構成と比較すると、各ダミー画素の電気的な特性の誤差に起因した出力信号の誤差が低減されるという利点がある。

本発明に係る表示装置は各種の電子機器に利用される。電子機器の典型例は、表示装置を表示装置として利用した機器である。本発明に係る電子機器としてはパーソナルコンピュータや携帯電話機が例示される。なお、本発明の表示装置は、観察者に直接に到達する表示光を出射する表示装置に加え、表示光を表示面（例えばスクリーン）に投射する投射型の表示装置も含む概念である。

本発明は、表示装置を駆動する方法としても特定される。本発明に係る表示装置の駆動方法においては、複数のダミー画素の各々における設定用容量の両端間の電圧とダミー信号線の電位とを初期化し、複数のダミー走査線のうち各表示画素の階調データに応じた１以上のダミー走査線を初期化後に選択し、ダミー走査線の選択でダミー信号線に発生する出力信号に応じた階調信号を表示信号線に供給する。以上の方法によれば、本発明に係る表示装置と同様の効果が実現される。

本発明の第１実施形態に係る表示装置のブロック図である。 表示画素の回路図である。 ダミー画素の回路図である。 階調データのＤ/Ａ変換のための動作を説明するための概念図である。 本発明の第２実施形態におけるＤ/Ａ変換部のブロック図である。 階調データのＤ/Ａ変換のための動作を説明するための概念図である。 本発明の第３実施形態において階調データに対応する出力電位が高い場合のＤ/Ａ変換の動作を説明するための概念図である。 本発明の第４実施形態におけるＤ/Ａ変換部のブロック図である。 本発明の第５実施形態に係る表示装置のブロック図である。 変形例におけるＤ/Ａ変換の動作を説明するための概念図である。 変形例に係る表示画素の回路図である。 電子機器（パーソナルコンピュータ）の斜視図である。 電子機器（携帯電話機）の斜視図である。 電子機器（携帯情報端末）の斜視図である。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１００のブロック図である。図１に示すように、表示装置１００は、複数の表示画素Ｐが配置された表示画素部（表示領域）１０と、各表示画素Ｐを駆動するためのＤ/Ａ変換部４０および表示駆動回路３０とを具備する。表示画素部１０とＤ/Ａ変換部４０と表示駆動回路３０とは基板５の面上に配置される。

表示画素部１０には、ｘ方向に延在するＭ本の表示走査線１２と、ｘ方向に交差するｙ方向に延在するＮ本の表示信号線１４とが形成される（Ｍ，Ｎは自然数）。各表示画素Ｐは、表示走査線１２と表示信号線１４との各交差に配置されて縦Ｍ行×横Ｎ列の行列状に配列する。

図２に示すように、表示画素Ｐは、選択スイッチ２２と液晶容量２４と蓄積容量２６とを含んで構成される。液晶容量２４は、画素電極２４１および対向電極２４２と両者間に封止された液晶とで構成される。蓄積容量２６は、電極２６１と電極２６２とで構成されて液晶容量２４に並列に接続される。選択スイッチ（例えばＮチャネル型の薄膜トランジスタ）２２は、表示信号線１４と画素電極２４１および電極２６１との間に介在し、表示走査線１２の選択時に画素電極２４１および電極２６１を表示信号線１４に導通させる。

図１に示すように、各表示画素Ｐの階調を指定するデジタルの階調データＧが上位装置から順次に表示装置１００に供給される。Ｄ/Ａ変換部４０は、順次に供給される階調データＧをアナログの出力信号Ｒに変換する。出力信号Ｒは、各表示画素Ｐの階調データＧに応じて時分割で電位が設定された電圧信号である。

表示駆動回路３０は、各種の制御信号や出力信号Ｒを利用して表示画素Ｐを駆動する。表示駆動回路３０は、走査線駆動回路３２と信号線駆動回路３４とを含んで構成される。走査線駆動回路３２は、Ｍ本の表示走査線１２の各々を所定の順番で順次に選択する。信号線駆動回路３４は、Ｄ/Ａ変換部４０が生成した出力信号Ｒを、表示走査線１２の選択に同期してＮ系統に分配するとともに階調信号Ｓとして各表示信号線１４に出力する。第ｉ行（ｉ＝１〜Ｍ）の表示走査線１２の選択時に第ｊ列（ｊ＝１〜Ｎ）の表示信号線１４に供給される階調信号Ｓは、第ｉ行の第ｊ列に位置する表示画素Ｐの階調データＧに応じた電圧に設定される。階調信号Ｓが表示信号線１４と選択スイッチ２２とを経由して液晶容量２４（画素電極２４１）と蓄積容量２６とに供給および保持されることで、液晶容量２４は階調データＧに応じた階調に制御される。

図１に示すように、Ｄ/Ａ変換部４０は、ダミー画素部４２とデータ処理回路４４と選択回路４６と初期化回路５２と出力回路５４とを含んで構成される。ダミー画素部４２は、表示画素部１０の各部を模擬した要素で構成される。具体的には、ダミー画素部４２には、ｘ方向に延在するＭ本のダミー走査線６２と、ｙ方向に延在する１本のダミー信号線６４と、各ダミー走査線６２とダミー信号線６４との交差に配置されたＭ個のダミー画素Ｄとが形成される。ダミー走査線６２は表示走査線１２と共通の導電層から形成され、ダミー信号線６４は表示信号線１４と共通の導電層から形成される。

図３に示すように、ダミー画素Ｄは、選択スイッチ７２と設定用容量７４とを含んで構成される。設定用容量７４は、表示画素Ｐ内の蓄積容量２６と同様の構造に形成された容量素子である。すなわち、設定用容量７４は、蓄積容量２６の電極２６１と共通の導電層から形成された電極７４１と、蓄積容量２６の電極２６２と共通の導電層から形成された電極７４２と、両者間の誘電体とで構成される。各設定用容量７４の電極７４２には共通の電位（例えば対向電極２４２に供給される電位ＶCOM）が供給される。

図３の選択スイッチ（例えばＮチャネル型の薄膜トランジスタ）７２は、ダミー信号線６４と電極７４１との間に介在するとともにダミー走査線６２の選択時に電極７４１をダミー信号線６４に導通させる。選択スイッチ７２の各要素（例えば薄膜トランジスタを構成する半導体層やゲート電極）は、表示画素Ｐ内の選択スイッチ２２の各要素と共通の導電層から形成される。

図１の選択回路４６および初期化回路５２は、ダミー画素部４２の各ダミー画素Ｄを制御することで、ダミー信号線６４の電位を、階調データＧに応じた電位（以下「出力電位」という）ＶGに設定する。各階調データＧに応じて時分割で設定される出力電位ＶGが出力信号Ｑとしてダミー信号線６４から出力回路５４に供給される。つまり、出力信号Ｑは、各階調データＧをＤ/Ａ変換した電圧信号である。

選択回路４６は、Ｍ本のダミー走査線６２の各々を選択する。具体的には、選択回路４６は、ダミー走査線６２に対する選択電位の供給で当該ダミー走査線６２を選択し、非選択のダミー走査線６２には非選択電位（例えば選択電位よりも低い電位）を供給する。選択回路４６は、Ｍ本のダミー走査線６２のうちの２以上のダミー走査線６２を同時に選択することが可能である。例えば、選択電位の給電線および非選択電位の給電線の何れをを選択的に各ダミー走査線６２に導通させるＭ個のスイッチの集合が選択回路４６として採用される。

データ処理回路４４は、選択回路４６が選択すべきダミー走査線６２を階調データＧに応じて可変に指定する回路（エンコーダ）である。具体的には、階調データＧの数値が大きいほどダミー走査線６２の選択数が増加するように、データ処理回路４４は１本以上のダミー走査線６２の組合せを指定する。例えば、階調データＧの各数値とダミー走査線６２の組合せとを対応付けたテーブルがデータ処理回路４４として採用される。

初期化回路５２は、階調データＧに応じたダミー走査線６２の選択に先立って、Ｍ個のダミー画素Ｄの各々における設定用容量７４の両端間の電圧（電極７４１と電極７４２との電位差）とダミー信号線６４の電位とを初期化する。

出力回路５４は、ダミー信号線６４から供給される出力信号Ｑに所定の処理を実行することで出力信号Ｒを生成して表示駆動回路３０（信号線駆動回路３４）に出力する。具体的には、ダミー信号線６４と信号線駆動回路３４との間に介在するバッファ回路が出力回路５４として好適に利用される。例えば、出力回路５４は、ダミー信号線６４の出力電位ＶGに応じたミラー電流を生成するカレントミラー回路と、カレントミラー回路が生成したミラー電流を電圧に変換することで出力信号Ｒを生成する変換回路とを含んで構成される。以上の構成によれば、出力回路５４の出力側の負荷の状態がダミー信号線６４の出力電位ＶGに影響しないという利点がある。なお、ダミー信号線６４に発生した出力信号Ｑを出力信号Ｒとして表示駆動回路３０に出力する構成（出力回路５４を省略した構成）も採用される。

次に、階調データＧから出力信号Ｑを生成する動作を説明する。図４に示すように、１個の表示画素Ｐの階調データＧが供給されるたびに第１初期化動作と第２初期化動作と電位設定動作とが順次に実行される。第２初期化動作は第１初期化動作後に実行され、電位設定動作は第２初期化動作後に実行される。

第１初期化動作は、Ｍ個のダミー画素Ｄの各々における設定用容量７４の両端間の電圧を初期化する動作である。図４に示すように、第１初期化動作が開始すると、選択回路４６がＭ本のダミー走査線６２を同時に選択するとともに初期化回路５２がダミー信号線６４に高位側電位ＶDDを供給する。したがって、各ダミー画素Ｄの設定用容量７４の電極７４１には、ダミー信号線６４と選択スイッチ７２とを経由して高位側電位ＶDDが供給される。すなわち、設定用容量７４の両端間の電圧が高位側電位ＶDDと電位ＶCOMとの差分値に初期化され、初期化後の電圧に応じた電荷が設定用容量７４に蓄積される。第１初期化動作が終了すると、選択回路４６はＭ本のダミー走査線６２の選択を解除する。

第２初期化動作は、ダミー信号線６４の電位を初期化する動作である。図４に示すように、第２初期化動作が開始すると、各ダミー走査線６２の選択が解除されたまま、初期化回路５２がダミー信号線６４に低位側電位ＶSSを供給する。したがって、Ｍ個のダミー画素Ｄにおける電極７４１が高位側電位ＶDDに維持された状態で、ダミー信号線６４が低位側電位ＶSSに初期化される。低位側電位ＶSSは、高位側電位ＶDDよりも低い電位（例えば電位ＶCOMと同電位）である。第２初期化動作が終了すると、ダミー信号線６４は、初期化回路５２から電気的に切り離されて電気的なフローティング状態となる。

電位設定動作は、ダミー信号線６４の電位を第２初期化動作後の低位側電位ＶSSから階調データＧに応じた出力電位ＶGに変化させる動作である。図４に示すように、電位設定動作が開始すると、選択回路４６は、Ｍ本のダミー走査線６２のうち階調データＧに応じてデータ処理回路４４から指定された１本以上のダミー走査線６２を同時に選択する。

選択回路４６が選択したダミー走査線６２に対応したダミー画素Ｄにおいては、選択スイッチ７２がオン状態に変化することで電極７４１がダミー信号線６４に導通するから、第１初期化動作で設定用容量７４に蓄積された電荷がダミー信号線６４に移動する。したがって、ダミー信号線６４の電位は、第２初期化動作による初期化後の低位側電位ＶSSから、ダミー信号線６４に対する電荷の移動量に応じた電圧分だけ増加する。

電位設定動作時のダミー走査線６２の選択数（さらにはダミー信号線６４に対する電荷の移動量の合計）は階調データＧに応じて可変に設定されるから、電位設定動作による変化後のダミー信号線６４の出力電位ＶGは階調データＧに応じた電位に設定される。例えば、階調データＧの数値が大きいほどダミー走査線６２の選択数が増加する場合を想定すると、階調データＧの数値が大きいほど出力電位ＶGは高い電位となる。以上の動作（第１初期化動作，第２初期化動作，電位設定動作）が階調データＧ毎に順次に実行されることで、各表示画素Ｐの階調データＧに応じて電位が時分割で設定された出力信号Ｑがダミー信号線６４から出力回路５４に供給される。

以上の形態においては、階調データＧのＤ/Ａ変換にダミー画素部４２が利用されるから、多数の抵抗を直列に接続した特許文献１のようなＤ/Ａ変換器は不要である。したがって、階調データＧのＤ/Ａ変換のための回路の規模（さらには基板５における額縁領域の面積）が縮小されるという利点がある。しかも、各表示画素Ｐと共通の工程でダミー画素Ｄが形成されるから、表示装置１００の製造工程が過度に煩雑化することは回避できる。また、Ｄ/Ａ変換時に定常的な電流を流す必要はないから、多数の抵抗の経路に定常的に電流が流れる特許文献１の技術と比較して消費電力が低減されるという利点もある。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図５は、第２実施形態におけるＤ/Ａ変換部４０の回路図である。図５に示すように、ダミー画素部４２内のＭ本のダミー走査線６２は、ｍ1本の第１ダミー走査線６２１とｍ2本の第２ダミー走査線６２２とに区分される。第１ダミー走査線６２１の本数ｍ1と第２ダミー走査線６２２の本数ｍ2との異同は不問である。各第２ダミー走査線６２２に対応するｍ2個のダミー画素Ｄ（以下では特に「第２ダミー画素Ｄ2」という）は、第１実施形態におけるＭ個のダミー画素Ｄと同様に、電位設定動作にてダミー信号線６４の電位を調整するために選択的に使用され、各第１ダミー走査線６２１に対応するｍ1個のダミー画素Ｄ（以下では特に「第１ダミー画素Ｄ1」という）は、電位設定動作時における第２ダミー画素Ｄ2の設定用容量７４からの電荷の移動先としてダミー信号線６４とともに使用される。

図６に示すように、第１初期化動作と第２初期化動作と電位設定動作とが階調データＧ毎に順次に実行される。第１初期化動作は、ｍ2個の第２ダミー画素Ｄ2における設定用容量７４の電圧を初期化する動作である。すなわち、第１初期化動作が開始すると、選択回路４６がｍ2本の第２ダミー走査線６２２を同時に選択するとともに初期化回路５２がダミー信号線６４に高位側電位ＶDDを供給する。したがって、各第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１には、ダミー信号線６４と選択スイッチ７２とを経由して高位側電位ＶDDが供給される。すなわち、ｍ2個の第２ダミー画素Ｄ2の各々においては、設定用容量７４の両端間の電圧が高位側電位ＶDDと電位ＶCOMとの差分値に初期化され、初期化後の電圧に応じた電荷が設定用容量７４に蓄積される。

第２初期化動作は、ｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1における設定用容量７４の電圧とダミー信号線６４の電位とを初期化する動作である。すなわち、図６に示すように、第２初期化動作が開始すると、選択回路４６がｍ1本の第１ダミー走査線６２１を同時に選択し、初期化回路５２がダミー信号線６４に低位側電位ＶSS（ＶSS＜ＶDD）を供給する。したがって、ダミー信号線６４の電位とｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位とは低位側電位ＶSSに初期化される。第２初期化動作が終了すると、ダミー信号線６４は初期化回路５２から電気的に切り離されて電気的なフローティング状態となる。他方、ｍ1本の第１ダミー走査線６２１の選択は、第２初期化動作の実行後の電位設定動作が終了するまで維持される。

データ処理回路４４は、選択回路４６が電位設定動作時に選択すべきダミー走査線６２をｍ2本の第２ダミー走査線６２２のなかから階調データＧに応じて指定する。電位設定動作が開始すると、選択回路４６は、ｍ1本の第１ダミー走査線６２１の選択を維持したまま、ｍ2本の第２ダミー走査線６２２のうちデータ処理回路４４から指定された１本以上の第２ダミー走査線６２２を選択する。

ｍ2個の第２ダミー画素Ｄ2のうち電位設定動作にて選択回路４６が選択した第２ダミー走査線６２２に対応する各第２ダミー画素Ｄ2においては、選択スイッチ７２がオン状態に変化することで電極７４１がダミー信号線６４に導通するから、第１初期化動作で設定用容量７４に蓄積された電荷がｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1の設定用容量７４とダミー信号線６４とに移動する。したがって、ダミー信号線６４の電位は、第２初期化動作による初期化後の低位側電位ＶSSから階調データＧに応じた電圧分だけ上昇して出力電位ＶGに設定される。第１実施形態と同様に、以上の動作が階調データＧ毎に順次に実行されることで出力信号Ｑがダミー信号線６４から出力回路５４に供給される。

第２実施形態においては、ダミー信号線６４に導通するｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1の設定用容量７４が、電位設定動作で選択された第２ダミー画素Ｄ2の設定用容量７４からの電荷の移動先として利用される。したがって、ダミー信号線６４のみが電荷の移動先となる第１実施形態と比較すると、ダミー信号線６４に寄生する容量が小さい場合でも、出力電位ＶGを広範囲にわたって変化させる（出力信号Ｑの振幅を確保する）ことが可能である。

＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第２実施形態においては、第１初期化動作で各第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位を高位側電位ＶDDに初期化するとともに第２初期化動作で各第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位とダミー信号線６４の電位とを低位側電位ＶSSに初期化した。第３実施形態においては、初期化に使用される電位（高位側電位ＶDD，低位側電位ＶSS）を階調データＧの数値の大小に応じて逆転させる。階調データＧの数値が所定値を下回る場合（すなわち、階調データＧに対応した出力電位ＶGが低い場合）と、階調データＧの数値が所定値を上回る場合（すなわち、階調データＧに対応した出力電位ＶGが高い場合）とに区分してＤ/Ａ変換部４０の動作を以下に説明する。

（１）階調データＧの数値が所定値を下回る場合
階調データＧの数値が所定値を下回る場合（例えば階調データＧの最上位のビットが０である場合）の動作は第２実施形態と同様である。すなわち、図６に示したように、各第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位が第１初期化動作で高位側電位ＶDDに初期化され、各第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位とダミー信号線６４の電位とが第２初期化動作で低位側電位ＶSSに初期化される。したがって、電位設定動作が実行されると、ダミー信号線６４の電位は、第２初期化動作で設定された低位側電位ＶSSから上昇して出力電位ＶGに到達する。

（２）階調データＧの数値が所定値を上回る場合
階調データＧの数値が所定値を上回る場合（例えば階調データＧの最上位のビットが１である場合）、図７に示すように、第１初期化動作では、各第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位が低位側電位ＶSSに初期化される。また、第２初期化動作では、各第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位とダミー信号線６４の電位とが高位側電位ＶDDに初期化され、各第１ダミー画素Ｄ1の設定用容量７４には高位側電位ＶDDと電位ＶCOMとの差分に応じた電荷が蓄積される。

そして、電位設定動作が開始すると、選択回路４６は、第２実施形態と同様に、階調データＧに応じてデータ処理回路４４から指定された１本以上の第２ダミー走査線６２２を選択する。選択回路４６が選択した第２ダミー走査線６２２に対応する各第２ダミー画素Ｄ2では選択スイッチ７２がオン状態に変化するから、第２初期化動作でｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1とダミー信号線６４とに蓄積された電荷が、選択回路４６に選択された第２ダミー走査線６２２に対応する各第２ダミー画素Ｄ2の設定用容量７４に移動する。したがって、図７に示すように、ダミー信号線６４の電位は、第２初期化動作で設定された高位側電位ＶDDから低下して出力電位ＶGに到達する。

以上に説明したように、ダミー信号線６４の電位は、階調データＧに対応した出力電位ＶGが低い場合には低位側電位ＶSSから上昇して出力電位ＶGに設定され、階調データＧに対応した出力電位ＶGが高い場合には高位側電位ＶDDから低下して出力電位ＶGに設定される。すなわち、電位設定動作時のダミー信号線６４の電位の変化量（第２ダミー画素Ｄ2の設定用容量７４と第１ダミー画素Ｄ1の設定容量およびダミー信号線６４との間の電荷の移動量）が第２実施形態と比較して低減される。したがって、ダミー信号線６４の電位を所望の出力電位ＶGに調整するための時間が短縮される（ひいてはＤ/Ａ変換部４０の動作が高速化される）という利点がある。

＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。以上の各形態のダミー画素Ｄにおける選択スイッチ７２や設定用容量７４の電気的な特性には誤差（初期的な誤差や経時的に発生する誤差）が存在する可能性がある。出力信号Ｑの生成にはダミー画素Ｄが利用されるから、各ダミー画素Ｄの電気的な特性に誤差が存在する場合、出力信号Ｑの出力電位ＶGにも誤差が発生する。第４実施形態は、各ダミー画素Ｄの電気的な特性の誤差に起因した出力電位ＶGの誤差を軽減するための形態である。

図８に示すように、第４実施形態のダミー画素部４２は、第１ダミー画素列ＨAと第２ダミー画素列ＨBとを含んで構成される。第１ダミー画素列ＨAは、Ｍ本のダミー走査線６２（ｍ1本の第１ダミー走査線６２１およびｍ2本の第２ダミー走査線６２２）と第１ダミー信号線６４Aとの交差に対応して配置されたＭ個のダミー画素Ｄ（ｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1とｍ2個の第２ダミー画素Ｄ2）の集合である。同様に、第２ダミー画素列ＨBは、Ｍ本のダミー走査線６２と第２ダミー信号線６４Bとの交差に対応して配置されたＭ個のダミー画素Ｄ（ｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1とｍ2個の第２ダミー画素Ｄ2）の集合である。すなわち、各ダミー画素Ｄは、縦Ｍ行×横２列の行列状に配列する。

選択回路４６および初期化回路５２は、第１ダミー画素列ＨAおよび第２ダミー画素列ＨBの双方に対して第２実施形態と同様の動作（第１初期化動作，第２初期化動作，電位設定動作）を階調データＧ毎に実行する。したがって、第１ダミー信号線６４Aの出力電位ＶGに対応する出力信号ＱAと、第２ダミー信号線６４Bの出力電位ＶGに対応する出力信号ＱBとが、出力回路５４に対して並列に供給される。各ダミー画素Ｄの電気的な特性に誤差がない理想的な状況では出力信号ＱAと出力信号ＱBとは一致するが、実際には、各ダミー画素Ｄの電気的な特性の誤差に起因して、出力信号ＱAの出力電位ＶGと出力信号ＱBの出力電位ＶGとは完全には一致しない。

出力回路５４は、出力信号ＱAと出力信号ＱBとから出力信号Ｒを生成して信号線駆動回路３４に出力する。具体的には、出力回路５４は、出力信号ＱAの出力電位ＶGと出力信号ＱBの出力電位ＶGとの加算（あるいは加重和）に相当する電圧の出力信号Ｒを生成する。例えば、出力回路５４は、出力信号ＱAの出力電位ＶGに対応したミラー電流を生成するカレントミラー回路と、出力信号ＱBの出力電位ＶGに対応したミラー電流を生成するカレントミラー回路と、双方のミラー電流の加算を電圧に変換することで出力信号Ｒを生成する変換回路とを含んで構成される。また、第１ダミー信号線６４Aと第２ダミー信号線６４Bとを短絡させ、短絡点の電圧を出力信号Ｒとして出力する構成も好適である。

以上の形態においては、第１ダミー画素列ＨAが生成した出力信号ＱAと第２ダミー画素列ＨBが生成した出力信号ＱBとが出力信号Ｒの生成に利用される。したがって、出力信号ＱAのみから出力信号Ｒを生成する構成と比較すると、ダミー画素部４２内の各ダミー画素Ｄの電気的な特性に誤差がある場合でも、出力信号Ｒの電位を高い精度で目標値に設定できるという利点がある。なお、第１ダミー画素列ＨAおよび第２ダミー画素列ＨBの各々が第２実施形態と同様に動作する場合を以上では例示したが、第１ダミー画素列ＨAおよび第２ダミー画素列ＨBが第１実施形態や第３実施形態と同様に動作する構成も採用される。

＜Ｅ：第５実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態に係る表示装置１００のブロック図である。図９に示すように、表示画素部１０を構成する複数（縦Ｍ行×横Ｎ列）の表示画素Ｐは、相隣接するｎ列を単位として複数（Ｎ/ｎ個）のブロックＢに区分される。基板５のうち表示画素部１０の外側の領域には、１個のブロックＢを構成する表示画素Ｐの列数に相当するｎ個のＤ/Ａ変換部４０が配置される。各Ｄ/Ａ変換部４０の構成および動作は、第１実施形態から第４実施形態の何れかと同様である。

第ｋ番目（ｋ＝１〜ｎ）のＤ/Ａ変換部４０が生成する出力信号Ｒkは、複数のブロックＢの各々における第ｋ列のＭ個の表示画素Ｐの各階調データＧに応じて電位が時分割に設定される。信号線駆動回路３４は、出力信号Ｒkを時分割でＮ/ｎ系統に分配し、走査線駆動回路３２が表示走査線１２を選択する期間内に、Ｎ/ｎ個のブロックＢの各々における第ｋ列目の表示信号線１４に対し、分配後の出力信号Ｒkを階調信号Ｓとして出力する。

以上の形態においては、１系統の出力信号ＲがＮ本の表示信号線１４に分配される構成と比較すると、１系統の出力信号Ｒkの分配数が１／ｎ倍に削減されるから、Ｄ/Ａ変換部４０に要求される動作の速度が低減される。したがって、階調データＧを高精度にＤ/Ａ変換することが可能である。

＜Ｆ：変形例＞
以上の各形態は様々に変形される。各形態に対する変形の具体的な態様を以下に例示する。なお、以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合される。

（１）変形例１
第１実施形態においては、各ダミー画素Ｄの電極７４１の電位を高位側電位ＶDDに初期化し、ダミー信号線６４の電位を低位側電位ＶSSに初期化したが、各ダミー画素Ｄの電極７４１の電位を第１初期化動作で低位側電位ＶSSに初期化し、ダミー信号線６４の電位を第２初期化動作で高位側電位ＶDDに初期化する構成も好適である。以上の構成においては、ダミー信号線６４の電位が初期化後の高位側電位ＶDDから階調データＧに応じた電圧分だけ電位設定動作で低下して出力電位ＶGに設定される。

同様に、第２実施形態において、ｍ2個の各第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位を第１初期化動作で低位側電位ＶSSに初期化し、ｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位とダミー信号線６４の電位とを第２初期化動作で高位側電位ＶDDに初期化する構成も採用される。以上の構成においては、ダミー信号線６４の電位が高位側電位ＶDDから階調データＧに応じた電圧分だけ電位設定動作で低下して出力電位ＶGに設定される。

（２）変形例２
第２実施形態および第３実施形態においては、ｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位とダミー信号線６４の電位とを第２初期化動作で同電位に初期化したが、ｍ1個の第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位とダミー信号線６４の電位とを別電位に初期化する構成も採用される。第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の初期化後の電位とダミー信号線６４の初期化後の電位とを個別に調整することで、出力電位ＶGの高低を適宜に調整することが可能である。

例えば、図１０に示すように、電位設定動作の開始前に第１初期化動作と第２初期化動作と第３初期化動作とが実行される。第１初期化動作においては、ｍ2本の第２ダミー走査線６２２の選択とともに各第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位が高位側電位ＶDDに初期化され、第２初期化動作においては、ｍ1本のダミー走査線６２の選択とともに各第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位が低位側電位ＶSSに初期化される。そして、第３初期化動作においては、第１ダミー走査線６２１および第２ダミー走査線６２２の双方の選択が解除されたうえでダミー信号線６４の電位が所定の電位Ｖ0に初期化される。

なお、第１初期化動作および第２初期化動作の順序は逆転されるが、図１０のように第１初期化動作後に第２初期化動作を実行する構成が格別に好適である。理由を以下に詳述する。

各ダミー画素Ｄの電極７４１とダミー信号線６４との間には容量が寄生する。したがって、第１初期化動作の実行後に第２初期化動作を実行する場合、第２初期化動作のためにダミー信号線６４に低位側電位ＶSSが供給された時点で、直前の第１初期化動作で既に高位側電位ＶDDに初期化された各第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位が変動（低下）する。第２初期化動作の実行後に第１初期化動作を実行する場合も同様に、第１初期化動作でダミー信号線６４に高位側電位ＶDDが供給された時点で、直前の第２初期化期間で低位側電位ＶSSに初期化された各第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位が変動（上昇）する。

ここで、第１ダミー画素Ｄ1の設定用容量７４は、ｍ1個の全部が電位設定動作時にダミー信号線６４に接続されるのに対し、第２ダミー画素Ｄ2の設定用容量７４は、階調データＧに応じて選択されたもののみが電位設定動作時にダミー信号線６４に接続される。したがって、第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位に誤差が発生した場合には、第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位に誤差が発生した場合よりも、出力電位ＶGに対する影響（出力電位ＶGの誤差）が大きい。以上の事情を考慮すると、第１ダミー画素Ｄ1の電極７４１の電位の誤差を、第２ダミー画素Ｄ2の電極７４１の電位よりも優先して抑制すべきである。以上の理由から、第２ダミー画素Ｄ2に対する第１初期化動作の実行後に第１ダミー画素Ｄ1に対する第２初期化動作を実行する図１０の構成が好適に採用される。

（３）変形例３
ダミー信号線６４と各ダミー走査線６２との間には容量が寄生する。電位設定動作の実行中にダミー信号線６４は電気的なフローティング状態にあるから、電位設定動作時にダミー走査線６２の電位が選択電位に変動すると、ダミー走査線６２に容量的に結合したダミー信号線６４の電位も変動する。そこで、Ｍ本のダミー走査線６２のうちの所定本のダミー走査線（以下「第３ダミー走査線」という）６２を、以上に例示したダミー信号線６４の電位の変動を抑制するために利用する以下の構成も採用される。

選択回路４６は、初期化動作の実行中に第３ダミー走査線６２を選択するとともに電位設定動作の実行中に第３ダミー走査線６２の選択を解除する。すなわち、第３ダミー走査線６２の電位は、電位設定動作の開始とともに非選択電位（ダミー走査線６２の非選択を意味する電位）に低下する。以上の構成においては、電位設定動作時のダミー走査線６２の選択によるダミー信号線６４の電位の上昇と、第３ダミー走査線６２の選択の解除によるダミー信号線６４の電位の低下とが相殺されるから、ダミー信号線６４の電位の変動が抑制されるという利点がある。なお、以上の例示においては、選択電位が非選択電位を上回る場合を例示したが、例えば選択スイッチ７２をＰチャネル型のトランジスタで構成した場合、選択電位と非選択電位との高低は逆転する。

（４）変形例４
以上の各形態においては、階調データＧの数値が大きいほど出力電位ＶGが上昇する場合を例示したが、階調データＧの数値が大きいほど出力電位ＶGが低下する構成も採用される。例えば、第１実施形態において、階調データＧが大きいほどダミー走査線６２の選択数が減少するようにデータ処理回路４４がダミー走査線６２を指定すれば、階調データＧの数値が大きいほど出力電位ＶGが低下する構成が実現される。

（５）変形例５
第４実施形態においては、第１ダミー画素列ＨAが生成した出力信号ＱAと第２ダミー画素列ＨBが生成した出力信号ＱBとの双方から出力信号Ｒを生成したが、出力信号ＱAおよび出力信号ＱBの一方を出力回路５４が出力信号Ｒとして選択する構成も採用される。

（６）変形例６
以上の各形態においては、表示画素Ｐの行数（表示走査線１２の本数）とダミー画素Ｄの行数（ダミー走査線６２の本数）とが一致する場合を例示したが、両者を相違させた構成も採用される。また、ダミー画素部４２を構成する総てのダミー画素Ｄを階調データＧのＤ/Ａ変換に利用する必要はない。例えば、ダミー画素部４２を構成する複数のダミー画素Ｄのうちの一部のダミー画素Ｄの集合のみを対象として以上の各形態の動作を実行することで出力電位ＶGが生成される。

（７）変形例７
以上の各形態においては、蓄積容量２６に対応した容量素子を設定用容量７４として利用したが、液晶容量２４を模擬した容量素子（すなわち、電極７４１と電極７４２とが液晶を挟んで対向する容量素子）を設定用容量７４として利用する構成や、蓄積容量２６に対応した容量素子と液晶容量２４に対応した容量素子との双方を設定用容量７４として利用する構成も採用される。

また、画像の表示に使用される表示素子（電気光学素子）は液晶容量２４に限定されない。本発明の表示装置に適用される表示素子について、自身が発光する自発光型と外光の透過率や反射率を変化させる非発光型（例えば液晶容量２４）との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電界（電圧）の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。例えば、有機ＥＬ素子，無機ＥＬ素子，電界電子放出素子（ＦＥ（Field-Emission）素子），表面伝導型電子放出素子（ＳＥ（Surface conduction Electron emitter）素子），弾道電子放出素子（ＢＳ（Ballistic electron Emitting）素子），ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子，電気泳動素子、エレクトロクロミック素子など様々な表示素子を利用した表示装置に本発明は適用される。すなわち、表示素子は、電気的な作用（電流の供給や電圧の印加）に応じて光学的な特性（階調）が変化する素子として包括される。

図１１は、有機ＥＬ素子を利用した表示画素Ｐの回路図である。図１１に示すように、表示画素Ｐは、相互に直列に接続された駆動トランジスタ８２および有機ＥＬ素子８４と、表示走査線１２の選択時にオン状態に変化することで表示信号線１４の階調信号Ｓを駆動トランジスタ８２のゲートに供給する選択スイッチ８６と、駆動トランジスタ８２のゲートの電位を保持する保持容量８８とを具備する。保持容量８８を模擬した容量素子がダミー画素Ｄの設定用容量７４として利用される。以上の説明から理解されるように、ダミー画素Ｄの設定用容量７４は、表示画素Ｐを構成する要素を模擬した容量体として包括され、設定用容量７４が模擬する表示画素Ｐ内の要素の用途や構成の如何は不問である。

＜Ｇ：応用例＞
次に、以上の各態様に係る表示装置１００を利用した電子機器について説明する。図１２は、表示装置１００を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する表示装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。

図１３は、表示装置１００を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。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と、各種の画像を表示する表示装置１００とを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。

図１４は、表示装置１００を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する表示装置１００とを備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が表示装置１００に表示される。

なお、本発明に係る表示装置が適用される電子機器としては、図１２から図１４に例示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、プロジェクタ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

１００……表示装置、１０……表示画素部、１２……表示走査線、１４……表示信号線、Ｐ……表示画素、２２……選択スイッチ、２４……液晶容量、２４１……画素電極、２４２……対向電極、２６……蓄積容量、３０……表示駆動回路、３２……走査線駆動回路、３４……信号線駆動回路、４０……Ｄ/Ａ変換部、４２……ダミー画素部、４４……データ処理回路、４６……選択回路、５２……初期化回路、５４……出力回路、６２……ダミー走査線、６４……ダミー信号線、Ｄ……ダミー画素、７２……選択スイッチ、７４……設定用容量、７４１，７４２……電極。

Claims (7)

1. 複数の表示走査線と複数の表示信号線との交差に対応して複数の表示画素が配置された表示画素部と、
   複数のダミー走査線とダミー信号線との交差に対応して配置された複数のダミー画素を含み、前記複数のダミー画素の各々が、第１電極および第２電極を含む設定用容量と、前記ダミー走査線の選択時に前記第１電極を前記ダミー信号線に導通させる選択スイッチとを含むダミー画素部と、
   前記複数のダミー画素の各々における前記設定用容量の両端間の電圧と前記ダミー信号線の電位とを初期化する初期化手段と、
   前記複数のダミー走査線のうち前記各表示画素の階調データに応じた１以上のダミー走査線を前記初期化手段による初期化後に選択する選択手段と、
   前記選択手段による前記ダミー走査線の選択で前記ダミー信号線に発生する出力信号に応じた階調信号を前記表示信号線に供給する表示駆動手段と
   を具備する表示装置。
2. 前記複数のダミー走査線は、複数の第１ダミー走査線と複数の第２ダミー走査線とを含み、
   前記選択手段は、前記初期化手段による初期化後に、前記複数のダミー走査線のうちの前記複数の第１ダミー走査線を選択するとともに前記複数の第２ダミー走査線のうち階調データに応じた１以上の第２ダミー走査線を選択する
   請求項１の表示装置。
3. 前記初期化手段は、
   前記階調データに対応した前記出力信号の電位が低い場合に、
   前記複数の第２ダミー走査線の各々に対応した前記ダミー画素における前記第１電極の電位を第１電位に初期化し、前記複数の第１ダミー走査線の各々に対応した前記ダミー画素における前記第１電極の電位と前記ダミー信号線の電位とを前記第１電位よりも低い電位に初期化し、
   前記階調データに対応した前記出力信号の電位が高い場合に、
   前記複数の第２ダミー走査線の各々に対応した前記ダミー画素における前記第１電極の電位を第２電位に初期化し、前記複数の第１ダミー走査線の各々に対応した前記ダミー画素における前記第１電極の電位と前記ダミー信号線の電位とを前記第２電位よりも高い電位に初期化する
   請求項２の表示装置。
4. 前記初期化手段は、前記複数の第２ダミー走査線の各々に対応した前記ダミー画素における前記第１電極の電位の初期化後に、前記複数の第１ダミー走査線の各々に対応した前記ダミー画素における前記第１電極の電位を初期化する
   請求項２または請求項３の表示装置。
5. 前記ダミー画素部は、
   前記複数のダミー走査線と第１ダミー信号線との交差に対応して複数のダミー画素が配置された第１ダミー画素列と、
   前記複数のダミー走査線と第２ダミー信号線との交差に対応して複数のダミー画素が配置された第２ダミー画素列とを含み、
   前記表示駆動回路は、前記第１ダミー信号線の出力信号および前記第２ダミー信号線の出力信号の少なくとも一方に応じた階調信号を前記表示信号線に供給する
   請求項１から請求項４の何れかの表示装置。
6. 請求項１から請求項５の何れかの表示装置を具備する電子機器。
7. 複数の表示走査線と複数の表示信号線との交差に対応して複数の表示画素が配置された表示画素部と、
   複数のダミー走査線とダミー信号線との交差に対応して配置された複数のダミー画素を含み、前記複数のダミー画素の各々が、第１電極および第２電極を含む設定用容量と、前記ダミー走査線の選択時に前記第１電極を前記ダミー信号線に導通させる選択スイッチとを含むダミー画素部と
   を具備する表示装置の駆動方法であって、
   前記複数のダミー画素の各々における前記設定用容量の両端間の電圧と前記ダミー信号線の電位とを初期化し、
   前記複数のダミー走査線のうち前記各表示画素の階調データに応じた１以上のダミー走査線を前記初期化後に選択し、
   前記ダミー走査線の選択で前記ダミー信号線に発生する出力信号に応じた階調信号を前記表示信号線に供給する
   表示装置の駆動方法。
   

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