JP7054480B2 - 液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
画素電極、画素電極に対向する対向電極、及び、画素電極と対向電極との間に封入された液晶層を有する液晶部、並びに、
周期的に極性が変化する正極性の映像信号及び負極性の映像信号を別々に保持する2系統の保持容量を有し、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部、
を含む画素が配置されて成り、
対向電極には、正極性の映像信号及び負極性の映像信号に同期して極性が周期的に反転するコモン電圧が全画素共通に印加され、
2系統の保持容量には、基準電位として異なる極性の電位が印加される、
構成となっている。また、上記の目的を達成するための本開示の電子機器は、上記の構成の液晶表示装置を有する。
1.本開示の液晶表示装置及び電子機器、全般に関する説明
2.液晶表示装置の基本的な構成
2-1.システム構成
2-1-1.Vcom反転駆動
2-1-2.面一括駆動
3.実施形態に係る液晶表示装置
3-1.実施例1(VA(Vertical Alignment)方式の液晶分子配列の場合の例)
3-2.参考例 (2系統の保持容量に同じ極性の基準電位を印加する例)
3-3.実施例2(TN(Twisted Nematic)方式の液晶分子配列の場合の例)
3-4.実施例3(LCOS(Liquid Crystal on Silicon)デバイスの例)
3-5.変形例
4.本開示の電子機器
4-1.具体例1(投射型表示装置の例)
4-2.具体例2(ヘッドマウントディスプレイの例)
5.本開示がとることができる構成
本開示の液晶表示装置及び電子機器にあっては、液晶駆動回路部について、信号線を通して供給される正極性の映像信号及び負極性の映像信号を交互に2系統の保持容量に取り込む2系統の第1転送ゲート部、及び、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に全画素一括で交互に印加する2系統の第2転送ゲート部を有する構成とすることができる。
先ず、液晶表示装置の基本的な構成について、アクティブマトリクス型液晶表示装置を例に挙げて説明する。アクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素の各々に対して独立した画素電極を配置し、これら画素電極の各々にスイッチング素子を接続して画素を選択的に駆動する、所謂、アクティブマトリクス駆動方式の表示装置である。
アクティブマトリクス型液晶表示装置のシステム構成の一例を図1に示す。図1に示すように、本例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素10が行方向及び列方向に2次元配列されて成る画素アレイ部20、及び、画素アレイ部20の各画素10を駆動する画素駆動部を有する。画素駆動部は、走査線駆動部30及び信号線駆動部40等から成る。
上記の構成のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、交流駆動化されたアナログ映像信号を用いて、液晶に印加する電圧を一定の周期にて、基準電圧を中心に反転させる、所謂交流駆動が行われる。ここで、「交流駆動化されたアナログ映像信号」とは、基準電圧Vcom(以下、「コモン電圧Vcom」と呼ぶ)を中心に所定の周期にて極性が反転するアナログ映像信号のことを言う。コモン電圧Vcomは、液晶部の対向電極(共通電極)に印加される。
Vcom反転駆動の液晶表示装置において、画素アレイ部20の各画素10の駆動方式として、画面全体に対して画素アレイ部20の各画素10を同時に(一括して)駆動する面一括駆動が知られている。この面一括駆動によれば、画面の上部から下部にかけて行単位で順に駆動する線順次駆動による画像干渉を抑制することができる。
本開示の実施形態に係る液晶表示装置は、保持容量を2系統有し、正極性の映像信号と負極性の映像信号とを2系統の保持容量に別々に保持し、これらの保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部において、2系統の保持容量に対して、基準電位として異なる極性の電位を印加する構成を採っている。
2系統の保持容量の基準電位を、異なる極性の電位に設定することで、保持容量の欠陥に伴って画素電位がリークしたとしても、画素電位がコモン電圧と同電位方向にリークするようにすることができる。そして、画素電位がコモン電圧Vcomと同電位方向にリークすることによって、輝点となる画素不良を滅点化できる。輝点の滅点化により、保持容量の欠陥に伴う画素電位のリークに起因する画素欠陥が視認できなくなるため、輝点不良の発生を抑制し、歩留まりの向上を図ることができる。また、画素電位のリークに起因する輝点不良の発生を抑制できることで、保持容量が占める面積の増大を図ることができる。
実施例1は、VA(Vertical Alignment)方式の液晶分子配列の場合の例である。VA方式は、液晶に電圧がかかっていないときに、透過率あるいは反射率が最小となり、黒画面になるノーマリーブラックである。実施例1に係る画素回路の回路構成を図2Aに示し、実施例1に係る画素回路における映像信号Vsig及びコモン電圧Vcomの波形を図2B示す。図2Bのタイミング波形図は、100%ブラックの状態を表している。
参考例に係る画素回路の回路構成を図3Aに示し、参考例に係る画素回路における映像信号Vsig及びコモン電圧Vcomの波形を図3B示す。ここでは、VA方式の液晶分子配列の場合を例に挙げている。また、図3Bのタイミング波形図は、100%ブラックの状態を表している。
実施例2は、TN(Twisted Nematic)方式の液晶分子配列の場合の例である。TN方式は、液晶に電圧がかかっていないときに、透過率あるいは反射率が最大となり、白画面になるノーマリーホワイトである。実施例2に係る画素回路の回路構成を図4Aに示し、実施例2に係る画素回路における映像信号Vsig及びコモン電圧Vcomの波形を図4B示す。図4Bのタイミング波形図は、100%ブラックの状態を表している。
本実施形態に係る液晶表示装置については、半導体基板と、当該半導体基板と対向する透明基板との間に液晶層を挟み込んで成るデバイス、例えば、シリコン基板と透明基板との間に液晶層を挟み込んで成るLCOS(Liquid Crystal on Silicon)デバイスとすることができる。
実施例1,2に係る画素回路では、2系統の保持容量72_p,72_nに印加する基準電位として、接地電位GND/電源電位Vddを用いる場合を例示したが、接地電位GND/電源電位Vddに限られるものではない。すなわち、2系統の保持容量72_p,72_nに印加する基準電位として、例えば薄いグレーレベルを用いることも可能である。
以上説明した本開示の液晶表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部(表示装置)として用いることができる。一例として、投射型表示装置(プロジェクタ)、ヘッドマウントディスプレイ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の携帯端末装置、ノート型パーソナルコンピュータ、テレビジョンセットなどの表示部として用いることができる。
図6は、本開示の電子機器の具体例1に係る投射型表示装置(プロジェクタ)の基本的な構成を示す概略構成図である。ここでは、投射型表示装置として、単板式投射型表示装置を例に挙げている。
図7は、本開示の電子機器の具体例2に係るヘッドマウントディスプレイの一例を示す外観図である。
尚、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
≪A.液晶表示装置≫
[A-1]画素電極、画素電極に対向する対向電極、及び、画素電極と対向電極との間に封入された液晶層を有する液晶部、並びに、
周期的に極性が変化する正極性の映像信号及び負極性の映像信号を別々に保持する2系統の保持容量を有し、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部、
を含む画素が配置されて成り、
対向電極には、正極性の映像信号及び負極性の映像信号に同期して極性が周期的に反転するコモン電圧が全画素共通に印加され、
2系統の保持容量には、基準電位として異なる極性の電位が印加される、
液晶表示装置。
[A-2]液晶駆動回路部は、
信号線を通して供給される正極性の映像信号及び負極性の映像信号を交互に2系統の保持容量に取り込む2系統の第1転送ゲート部、及び、
2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に全画素一括で交互に印加する2系統の第2転送ゲート部を有する、
A-1に記載の液晶表示装置。
[A-3]VA方式の液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を接地電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を電源電位に設定する、
A-1又はA-2に記載の液晶表示装置。
[A-4]TN方式の液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を電源電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を接地電位に設定する、
A-1又はA-2に記載の液晶表示装置。
[A-5]液晶層及び液晶駆動回路部は、半導体基板上に形成されている、
A-1からA-4のいずれかに記載の液晶表示装置。
[A-6]2系統の保持容量は、トランジスタのゲート電極と半導体基板との間に形成されるゲート容量構造、又は、配線上に形成されるMIM構造から成る、
A-5に記載の液晶表示装置。
≪B.電子機器≫
[B-1]画素電極、画素電極に対向する対向電極、及び、画素電極と対向電極との間に封入された液晶層を有する液晶部、並びに、
周期的に極性が変化する正極性の映像信号及び負極性の映像信号を別々に保持する2系統の保持容量を有し、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部、
を含む画素が配置されて成り、
対向電極には、正極性の映像信号及び負極性の映像信号に同期して極性が周期的に反転するコモン電圧が全画素共通に印加され、
2系統の保持容量には、基準電位として異なる極性の電位が印加される、
液晶表示装置を有する電子機器。
[B-2]液晶駆動回路部は、
信号線を通して供給される正極性の映像信号及び負極性の映像信号を交互に2系統の保持容量に取り込む2系統の第1転送ゲート部、及び、
2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に全画素一括で交互に印加する2系統の第2転送ゲート部を有する、
B-1に記載の電子機器。
[B-3]VA方式の液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を接地電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を電源電位に設定する、
B-1又はB-2に記載の電子機器。
[B-4]TN方式の液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を電源電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を接地電位に設定する、
B-1又はB-2に記載の電子機器。
[B-5]液晶層及び液晶駆動回路部は、半導体基板上に形成されている、
B-1からB-4のいずれかに記載の電子機器。
[B-6]2系統の保持容量は、トランジスタのゲート電極と半導体基板との間に形成されるゲート容量構造、又は、配線上に形成されるMIM構造から成る、
B-5に記載の電子機器。
Claims (6)
- 画素電極、画素電極に対向する対向電極、及び、画素電極と対向電極との間に封入された液晶層を有する液晶部、並びに、
周期的に極性が変化する正極性の映像信号及び負極性の映像信号を別々に保持する2系統の保持容量を有し、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部、
を含む画素が配置されて成り、
前記液晶駆動回路部は、
信号線を通して供給される正極性の映像信号及び負極性の映像信号を交互に2系統の保持容量に取り込む2系統の第1転送ゲート部、及び、
2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に全画素一括で交互に印加する2系統の第2転送ゲート部を有し、
対向電極には、正極性の映像信号及び負極性の映像信号に同期して極性が周期的に反転するコモン電圧が全画素共通に印加され、
2系統の保持容量には、基準電位として電源電位又は接地電位が印加され、
VA方式の液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記接地電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記電源電位に設定する、
液晶表示装置。 - 画素電極、画素電極に対向する対向電極、及び、画素電極と対向電極との間に封入された液晶層を有する液晶部、並びに、
周期的に極性が変化する正極性の映像信号及び負極性の映像信号を別々に保持する2系統の保持容量を有し、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部、
を含む画素が配置されて成り、
前記液晶駆動回路部は、
信号線を通して供給される正極性の映像信号及び負極性の映像信号を交互に2系統の保持容量に取り込む2系統の第1転送ゲート部、及び、
2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に全画素一括で交互に印加する2系統の第2転送ゲート部を有し、
対向電極には、正極性の映像信号及び負極性の映像信号に同期して極性が周期的に反転するコモン電圧が全画素共通に印加され、
2系統の保持容量には、基準電位として電源電位又は接地電位が印加され、
TN方式としてノーマリーホワイトの液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記電源電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記接地電位に設定する、
液晶表示装置。 - 液晶層及び液晶駆動回路部は、半導体基板上に形成されている、
請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 - 2系統の保持容量は、トランジスタのゲート電極と半導体基板との間に形成されるゲート容量構造、又は、配線上に形成されるMIM構造から成る、
請求項3に記載の液晶表示装置。 - 画素電極、画素電極に対向する対向電極、及び、画素電極と対向電極との間に封入された液晶層を有する液晶部、並びに、
周期的に極性が変化する正極性の映像信号及び負極性の映像信号を別々に保持する2系統の保持容量を有し、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部、
を含む画素が配置されて成り、
前記液晶駆動回路部は、
信号線を通して供給される正極性の映像信号及び負極性の映像信号を交互に2系統の保持容量に取り込む2系統の第1転送ゲート部、及び、
2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に全画素一括で交互に印加する2系統の第2転送ゲート部を有し、
対向電極には、正極性の映像信号及び負極性の映像信号に同期して極性が周期的に反転するコモン電圧が全画素共通に印加され、
2系統の保持容量には、基準電位として電源電位又は接地電位が印加され、
VA方式の液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記接地電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記電源電位に設定する、
液晶表示装置を有する電子機器。 - 画素電極、画素電極に対向する対向電極、及び、画素電極と対向電極との間に封入された液晶層を有する液晶部、並びに、
周期的に極性が変化する正極性の映像信号及び負極性の映像信号を別々に保持する2系統の保持容量を有し、2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に交互に印加する液晶駆動回路部、
を含む画素が配置されて成り、
前記液晶駆動回路部は、
信号線を通して供給される正極性の映像信号及び負極性の映像信号を交互に2系統の保持容量に取り込む2系統の第1転送ゲート部、及び、
2系統の保持容量の保持電圧を液晶部の画素電極に全画素一括で交互に印加する2系統の第2転送ゲート部を有し、
対向電極には、正極性の映像信号及び負極性の映像信号に同期して極性が周期的に反転するコモン電圧が全画素共通に印加され、
2系統の保持容量には、基準電位として電源電位又は接地電位が印加され、
TN方式としてノーマリーホワイトの液晶分子配列であるとき、正極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記電源電位に設定し、負極性の映像信号を保持する保持容量の基準電位を前記接地電位に設定する、
液晶表示装置を有する電子機器。
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