KR100626133B1

KR100626133B1 - 전기광학장치, 그 구동회로, 그 구동방법 및 전자기기

Info

Publication number: KR100626133B1
Application number: KR1020050003968A
Authority: KR
Inventors: 아오키도루
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2005-01-15
Publication date: 2006-09-22
Also published as: US20050156820A1; US7358940B2; CN100433103C; CN1641733A; KR20050075311A; JP2005202159A

Abstract

하나의 주사선에 위치하는 화소의 계조와 미리 정해진 기준 계조의 차를 구하는 감산기와, 그 감산결과를 그 하나의 주사선에 위치하는 화소의 1행분에 대하여 적분하는 적분기와, 그 적분의 결과 획득된 적분치에 프리차지 전압의 기준치를 가산하는 가산기와, 그 가산결과에 따른 전압을 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기와, 이 아날로그 신호를 기입 극성에 따라 반전한 프리차지 신호 (Vpre) 를 출력하는 반전회로를 갖는다. 그리고, 이 프리차지 신호 (Vpre) 를, 그 하나의 주사선이 선택된 후이고 다음 주사선이 선택되기 전에 데이터선에 인가하여 프리차지함으로써, 횡 크로스토크에 의한 표시 품위의 저하를 방지한다.

프리차지 회로, 적분기

Description

전기광학장치, 그 구동회로, 그 구동방법 및 전자기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE, CIRCUIT FOR DRIVING ELECTRO-OPTICAL DEVICE, METHOD OF DRIVING ELECTRO-OPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관한 액정표시장치의 전체 구성을 나타내는 블록도.

도 2 는 그 액정표시장치에서의 표시패널의 전기적 구성을 나타내는 블록도.

도 3 은 그 액정표시장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 4 는 그 액정표시장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 5 는 그 액정표시장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 6 은 그 프리차지 전압 생성회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 7 은 본 발명의 변형형태에 관한 액정표시장치의 전체 구성을 나타내는 블록도.

도 8 은 그 액정표시장치의 표시패널의 전기적 구성을 나타내는 블록도.

도 9 는 실시형태 등에 관한 액정표시장치를 적용한 전자기기의 일례인 프로젝터의 구성을 나타내는 단면도.

도 10 은 실시형태 등에 관한 액정표시장치를 적용한 전자기기의 일례인 PC 의 구성을 나타내는 사시도.

도 11 은 실시형태 등에 관한 액정표시장치를 적용한 전자기기의 일례인 휴대전화의 구성을 나타내는 사시도.

도 12 는 횡 크로스토크에 의한 표시 품위의 저하를 나타내는 도면.

도 13 은 횡 크로스토크에 의한 표시 품위의 저하를 나타내는 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

100 : 표시패널 112 : 주사선

114 : 데이터선 116 : TFT

118 : 화소전극 130 : 주사선 구동회로

140 : 데이터선 구동회로 300 : 화상신호 처리회로

400 : 프리차지 전압 생성회로 402 : 감산기

404 : 적분기 408 : 승산기

412 : 가산기 2100 : 프로젝터

2200 : PC 2300 : 휴대전화

본 발명은 이른바 횡 크로스토크에 의한 표시 품위의 저하를 방지한 전기광학장치, 그 구동회로, 그 구동방법 및 전자기기에 관한 것이다.

액정 등의 전기광학물질의 광학변화에 의해 표시를 하는 표시패널은, 그 액정을 한 쌍의 기판 사이에 협지한 구조로 되어 있다. 이 표시패널에 대해서는 구동방식에 의해 몇 가지로 분류할 수 있는데, 예를 들어 화소를 3단자형 스위칭소자에 의해 구동하는 액티브 매트릭스형에서는 대략 다음과 같은 구성으로 되어 있다. 즉, 이 종류의 표시패널을 구성하는 한 쌍의 기판 중 한 쪽 기판에는 복수의 주사선과 복수의 데이터선이 서로 교차하도록 형성되는 동시에 이들 교차부분 각각에 대응하여 박막 트랜지스터와 같은 스위칭소자 및 화소전극의 쌍이 형성되고, 또 이들 화소전극이 형성되는 영역 (표시영역) 의 주변에는 주사선 및 데이터선 각각을 구동하기 위한 주변회로가 형성된다. 또한, 다른 쪽 기판에는 화소전극에 대향하는 투명한 대향전극 (공통전극) 이 형성되어 일정한 전위로 유지되어 있다. 그리고, 양 기판의 각 대향면에는 액정분자의 장축방향이 양 기판 사이에서 예를 들어 약 90도 연속적으로 틀어지도록 러빙 처리된 배향막이 각각 형성되는 한편, 양 기판의 각 배면측에는 배향방향을 따른 편광자가 각각 형성된다.

여기서, 주사선과 데이터선의 교차부분에 형성된 스위칭소자는 주사선에 인가되는 주사신호가 액티브 레벨이 되면 온이 되어, 데이터선에 샘플링된 화상신호를 화소전극에 인가한다. 이 때문에, 화소전극과 대향전극과 양 전극 사이에 협지된 액정으로 이루어지는 액정용량에는 대향전극과 화상신호의 차에 상당하는 전압이 인가되게 된다. 그 후, 스위칭소자가 오프되더라도 액정용량에는 그 자체나 축적용량의 용량성에 의해, 인가된 전압이 유지되게 된다.

화소전극과 대향전극 사이를 통과하는 광은 양 전극 사이의 전압 실효치가 제로이면 액정분자의 비틀림을 따라 약 90도 선광 (旋光) 하는 한편, 그 전압 실효치가 커짐에 따라 액정분자가 전계방향으로 기울어져, 결과적으로 그 선광성이 소실된다. 이 때문에, 예를 들어 투과형에 있어서 입사측과 배면측에, 배향방향에 맞추어 편광축이 서로 직교하는 편광자를 각각 배치시킨 경우 (노멀리 화이트 모드인 경우), 양 전극 사이의 전압 실효치가 제로이면 광이 투과되기 때문에 백색 (투과율이 커짐) 표시가 되는 한편, 전압 실효치가 커짐에 따라 투과하는 광량이 감소하여, 마침내는 흑색 (투과율이 작아짐) 표시가 된다. 따라서, 화소전극에 인가하는 전압을 화소마다 제어함으로써 소정의 표시가 가능하게 되어 있다.

그런데, 이 표시패널에서는 이른바 횡 크로스토크에 의해 표시 품위의 저하가 발생한다는 문제가 있다. 여기서 횡 크로스토크란, 예를 들어 노멀리 화이트 모드이면, 도 12 에 나타내는 바와 같이 회색을 배경으로 하여 직사각형의 흑색영역을 윈도우 표시하는 경우에, 우측 (수평 주사방향의 측) 에서의 회색 영역이 본래의 회색보다도 밝아진 후 (경우에 따라서는 어두워진 후), 본래의 회색으로 서서히 되돌아간다는 것이다. 또, 도 12 에서는 계조가 사선의 선밀도에 의해 도시되어 있다 (다음 도 13 에서도 동일하다).

이 타입의 횡 크로스토크는, 화소전극에 공급하는 화상신호에 대향전극의 전위 변동분을 추가하는 기술에 의해 어느 정도 해소할 수 있다.

그러나, 상기 타입의 횡 크로스토크의 발생에 대해서는 어느 정도 억제할 수 있으나, 이번은 다른 타입의 횡 크로스토크가 발생하였다. 이 횡 크로스토크는, 도 13 에 나타내는 바와 같이 회색을 배경으로 하여 흑색영역을 윈도우 표시하는 경우, 배경의 회색영역 중 그 흑색영역의 좌우방향에 인접하는 영역으로서, 그 흑색영역보다도 수직 주사방향으로 1행분만 어긋난 영역이 밝아진다는 것이다.

본 발명은, 상기 서술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 이 새로운 횡 크로스토크의 발생을 억제하여 고품위 표시가 가능한 전기광학장치, 그 구동회로, 그 구동방법 및 전자기기를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 전기광학장치의 구동회로는, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부분에 대응하여 스위칭소자와 화소전극과의 쌍을 포함하는 화소를 갖고, 그 스위칭소자는 데이터선과 화소전극 사이의 전기적인 스위치용으로 개재되는 동시에, 주사선이 선택되었을 때 온되고, 그 화소전극은 전기광학물질을 사이에 두고 대향전극과 대향하는 전기광학장치의 구동회로로서, 주사선을 차례로 선택하는 주사선 구동회로; 하나의 주사선이 선택되었을 때 그 주사선과 데이터선의 교차에 대응하는 화소의 계조에 따른 화상신호를 그 데이터선에 공급하는 데이터선 구동회로; 및 하나의 주사선에 대응하는 화소의 계조 레벨과 미리 정해진 기준 계조 레벨의 차를, 그 하나의 주사선에 위치하는 화소의 1행분 전부 또는 일부에 대해 적분하는 동시에, 그 하나의 주사선 다음에 선택되는 주사선에 대응하는 화소의 화상신호를 데이터선에 공급하기 전에, 각 데이터선을 그 적분치에 따른 전압으로 프리차지하는 프리차지 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다. 데이터선에는 용량이 기생하기 때문에, 표시내용을 정하는 화상신호가 기입을 위해 인가되면 그 전압이 잔류한다 (유지된다). 프리차지 기간이 짧은 경우에, 잔류전압이 다르면 각 데이터선에 프리차지되는 전압도 달라진다. 이에 반하여 본 발명에 의하면, 기준 계조와의 차의 누적치를 1행분 구하고 그 누적치에 따라, 즉 추정한 잔류전압에 따라 프리차지 전압을 정하고 있기 때문에, 데이터선의 프리차지의 전압이 수평 주사기간마다 다른 것이 방지된다.

여기서, 본 발명에서 상기 기준 계조 레벨은, 화소의 계조 레벨의 최고치와 최저치 사이에 상당하는 것이 바람직하다. 전기광학물질로서 액정을 사용하는 경우, 표시 품위의 저하는 전압 실효치에 대하여 투과율 (또는 반사율) 변화가 크게 변화하는 회색 표시 영역에서는 발생하기 쉽기 때문에, 기준 계조 레벨로서 화소의 계조 레벨에서의 최고치와 최저치 사이에 상당하는 회색을 선택하면 기준 계조 레벨과의 비교가 유효하게 작용하기 때문이다.

또, 본 발명에 있어서 전기광학장치의 구동회로뿐만 아니라 전기광학장치의 구동방법으로서도, 그리고 전기광학장치 그 자체로서도 개념지을 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 전자기기는 상기 전기광학장치를 표시부로서 갖기 때문에, 횡 크로스토크의 발생이 억제된다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 발명의 실시형태에 관한 전기광학장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이 전기광학장치는, 표시패널 (100), 제어회로 (200), 처리회로 (300), 셀렉터 (350), 및 프리차지 전압 생성회로 (400) 로 구성된다. 이 중 제어회로 (200) 는, 도시하지 않는 상위장치에서 공급되는 수직 주사신호 (Vs), 수평 주사신호 (Hs) 및 도트클록신호 (DCLK) 에 따라 각부를 제어하기 위한 타이밍신호나 클록신호 등을 생성한다.

처리회로 (300) 는 S/P 변환회로 (302), D/A 변환기군 (304) 및 증폭ㆍ반전회로 (306) 로 구성된다.

이 중 S/P 변환회로 (302) 는, 영상데이터 (Vid) 를 N (도면에서는 N = 6) 계통의 채널로 분배하는 동시에 시간축으로 N 배로 신장하여 (시리얼-패러렐 변환) 영상데이터 (Vd1d∼Vd6d) 로서 출력하는 것이다. 이 영상데이터 (Vid) 는 도시되지 않는 상위장치로부터 수직 주사신호 (Vs), 수평 주사신호 (Hs) 및 도트클록신호 (DCLK) 에 동기하여, 즉 수직 주사 및 수평 주사에 동기하여 시리얼로 공급되며, 화소의 농도 (계조) 를 화소마다 디지털값으로 지정한다. 또, 시리얼-패러렐 변환하는 이유는, 후술하는 샘플링 스위치 (151 ; 도 2 참조) 에서 화상신호가 인가되는 시간을 길게 하여 샘플 & 홀드 시간 및 충방전 시간을 확보하기 위해서이다.

D/A 변환기군 (304) 은 채널마다 형성된 D/A 변환기이며, 영상데이터 (Vd1d∼Vd6d) 를 각각 화소의 계조에 따른 전압을 갖는 아날로그 화상신호로 변환하는 것이다.

증폭ㆍ반전회로 (306) 는, 아날로그 변환된 화상신호 중 극성 반전이 필요해지는 것을 반전시키고, 그 후 적절히 증폭하여 화상신호 (Vd1∼Vd6) 로서 공급하는 것이다. 여기에서, 극성 반전에 대해서는 (1) 주사선마다, (2) 데이터신호선마다, (3) 화소마다, (4) 면 (프레임) 마다 등의 양태가 있지만, 이 실시형태에서는 설명의 편의상 (1) 주사선 단위의 극성 반전이라고 한다. 단, 본 발명을 이것에 한정하는 취지는 아니다. 또, 본 실시형태에서의 극성 반전이란, 소정의 일정전압 (Vc ; 화상신호의 진폭중심 전위이고, 대향전극이 인가되는 전압 (LCcom) 과 거의 같음) 을 기준으로 하여 교대로 전압레벨을 반전시키는 것을 말한다. 그리고, 전압 (Vc) 보다도 고위 전압을 양극성이라 하고, 전압 (Vc) 보다도 저위 전압을 음극성이라 한다.

또 이 실시형태에서는 S/P 변환회로 (302) 에 의해 변환된 영상데이터 (Vd1d∼Vd6d) 를 아날로그 변환하였지만, 증폭ㆍ반전 후에 아날로그 변환해도 되는 것은 물론이다.

다음에, 본 발명의 특징부분인 프리차지 전압 생성회로 (400) 에 대하여 설명한다.

프리차지 전압 생성회로 (400) 에 있어서, 감산기 (402) 는 영상데이터 (Vid) 에서 기준데이터 (Ref) 를 감산하고, 그 감산결과인 데이터 (Def) 를 출력한다. 여기서 기준데이터 (Ref) 는, 예를 들어 화소의 최저 계조와 최고 계조의 중간치인 회색에 상당하는 값의 데이터이고, 영상데이터 (Vid) 로 나타내는 화소의 계조변화분을 산출하기 위해 사용된다.

적분기 (404) 는, 수평 유효표시기간에만 H 레벨이 되는 신호 (HR) 가 공급되고, 그 신호 (HR) 의 상승에 의해 적분 결과를 리셋한 후 데이터 (Def) 를 신호 (HR) 가 H 레벨인 기간만큼 적분 (누산) 하여, 그 적분치를 나타내는 데이터 (Int) 를 출력하는 것이다. 래치회로 (406) 는, 데이터 (Int) 를 최종 열의 화소에 대응하는 영상데이터 (Vid) 가 출력되는 타이밍으로 래치하여 래치 데이터 (L1) 로서 출력한다. 승산기 (408) 는 래치 데이터 (L1) 에 계수 k1 을 승산하여 보정 데이터 (Er) 로 한다.

가산기 (410) 는 프리차지 전압의 기준치를 규정하는 전압 데이터 (Pre) 에 보정 데이터 (Er) 를 가산한다. 래치 회로 (412) 는 가산기 (410) 에 의한 가산결과를 래치하여 보정완료 데이터 (Pre-a) 로서 유지한다. D/A 변환기 (414) 는 보정완료 데이터 (Pre-a) 를 아날로그의 전압신호로 변환한다. 반전회로 (416) 는, D/A 변환기 (414) 에 의해 변환된 전압신호를 상기 전압 (Vc) 을 기준으로 하여 화상신호 (Vd1∼Vd6) 와 동일한 극성으로 레벨 반전 또는 정전시켜, 프리차지 신호 (Vpre) 로서 출력한다.

셀렉터 (350) 는, 각 채널에 있어서 신호 (NRG) 가 L 레벨일 때 증폭ㆍ반전회로 (306) 에 의한 화상신호 (Vd1∼Vd6) 를 선택하는 한편, 신호 (NRG) 가 H 레벨일 때 프리차지 전압 생성회로 (400) 에 의한 프리차지 신호 (Vpre) 를 선택하여 표시패널 (100) 에 신호 (Vid1∼Vid6) 로서 공급한다. 여기서, 신호 (NRG) 는 제어회로 (200) 에서 공급되어, H 레벨일 때 데이터선에 대한 프리차지를 지시하는 신호이다. 또, 이 실시형태에서는 신호 (NRG) 의 펄스폭은 수평 주사기간마다 일정하게 한다.

다음에, 표시패널 (100) 의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 도 2 는 이 표시패널 (100) 의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 표시영역 (100a) 에서는 복수의 주사선 (112) 이 X 방향으로 연장하여 형성되는 한편, 복수의 데이터선 (114) 이 Y 방향에 형성된다. 그리고, 이들 주사선 (112) 과 데이터선 (114) 의 교차부분 각각에 서 박막 트랜지스터 (Thin Film transistor : 이하 「TFT」라 함 ; 116) 및 화소전극 (118) 의 쌍이 형성되어 있다. 여기서, TFT (116) 의 게이트는 주사선에, 소스는 데이터선 (114) 에, 드레인은 화소전극 (118) 에 각각 접속되어 있다.

또, 화소전극 (118) 에 대향하도록 일정한 전압 (LCcom) 으로 유지된 대향전극 (108) 이 형성되는 동시에 이들 화소전극 (118) 과 대향전극 (108) 사이에 액정층 (105) 이 협지되어 있다.

설명의 편의상, 주사선 (112) 의 총개수를 「m」이라 하고 데이터선 (114) 의 총개수를 「6n」이라 하면 (m, n 은 각각 정수로 함), 화소는 주사선 (112) 과 데이터선 (114) 의 각 교차부분에 대응하여 m 행 ×6n 열의 매트릭스형으로 배열되게 된다.

또, 액정용량에서의 전하의 리크를 억제하기 위해 축적용량 (119) 이 화소마다 형성되어 있다. 이 축적용량 (119) 의 일단은 화소전극 (118 ; TFT (116) 의 드레인) 에 접속되는 한편, 다른 끝은 용량선 (175) 에 의해 공통접지되어 있다.

한편, 표시영역 (100a) 주변에는 주사선 구동회로 (130) 나 데이터선 구동회로 (140) 등이 형성되어 있다. 이 중 주사선 구동회로 (130) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 주사신호 (G1, G2, ..., Gm) 가 순서대로 1 수평 유효표시기간만 액티브 (H) 레벨이 되도록 출력하는 것이다. 또, 주사선 구동회로 (130) 의 상세한 것에 대해서는 본 발명과 직접 관련되지 않기 때문에 생략하지만, 1수직 주사기간의 최초에 공급되는 전송개시펄스 (DY) 를 클록신호 (CLY) 의 레벨이 천이될 때마다 차례로 시프트한 후, 파형 정형 등을 실시하여 주사신호 (G1, G2, ..., Gm) 를 생성한다.

또, 데이터선 구동회로 (140) 는 시프트 레지스터 (141) , AND 회로 (142), OR 회로 (144) 및 샘플링 스위치 (151) 로 구성된다. 이 중 시프트 레지스터 (141) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 1 수평 유효표시기간의 최초에 공급되는 전송개시펄스 (DX) 를 클록신호 (CLX) 의 레벨이 천이될 (상승 또는 하강될) 때마다 차례로 시프트하여 데이터선의 블록마다 대응시켜 신호 (S1', S2', S3', ..., Sn') 로서 출력한다.

AND 회로 (142) 는 시프트 레지스터 (141) 의 각 출력단에 각각 형성되고, 그 출력단으로부터의 신호와 제어회로 (200) 에서 공급되는 신호 (ENB) 의 논리곱 신호를 출력하는 것이다. 이로써 시프트 레지스터 (141) 의 각 출력단에 의한 신호는 각각 신호 (ENB) 의 펄스폭 (SMPa) 으로 좁혀져 신호지연 등의 이유에 의해 서로 인접하는 것끼리 중복되는 것이 방지되어 있다.

OR 회로 (144) 는 AND 회로 (142) 에 의한 논리곱 신호와 제어회로 (200) 에서 공급되는 신호 (NRG) 와의 논리합 신호를 샘플링신호로서 출력하는 것이다. 이와 같이, 시프트 레지스터 (141) 에 의한 신호 (S1', S2', S3', ..., Sn') 는 AND 회로 (142) 및 OR 회로 (144) 를 순서대로 지나 최종적으로 샘플링신호 (S1, S2, S3, ..., Sn) 로서 출력된다.

샘플링 스위치 (151) 는 6개의 화상신호선 (171) 을 통하여 공급되는 6채널분의 신호 (Vid1∼Vid6) 를 샘플링신호 (S1, S2, S3, ..., Sn) 에 따라 각 데이터 선 (114) 에 샘플링하는 것으로, 데이터선 (114) 마다 형성된다.

본 실시형태에서는 데이터선 (114) 은 6개마다 블록화되어 있고, 도 2 에서 왼쪽부터 세어 i (i 는 1, 2, ..., n) 번째 블록에 속하는 데이터선 (114) 6개 중 가장 왼쪽에 위치하는 데이터선 (114) 의 일단에 접속되는 샘플링 스위치 (151) 는, 화상신호선 (171) 을 통하여 공급된 신호 (Vid1) 를 샘플링신호 (Si) 가 액티브해지는 기간에 샘플링하여, 그 데이터선 (114) 에 공급하는 구성으로 되어 있다. 또, 블록에서 2번째에 위치하는 데이터선 (114) 의 일단에 접속되는 샘플링 스위치 (151) 는, 신호 (Vid2) 를 샘플링신호 (Si) 가 액티브해지는 기간에 샘플링하여, 그 데이터선 (114) 에 공급하는 구성으로 되어 있다. 이하 마찬가지로 블록에 속하는 데이터선 (114) 6개 중 3, 4, 5, 6번째에 위치하는 데이터선 (114) 의 일단에 접속되는 샘플링 스위치 (151) 각각은 신호 (Vid3, Vid4, Vid5, Vid6) 각각을 샘플링신호 (Si) 가 액티브 레벨이 되는 기간에 샘플링하여, 대응하는 데이터선 (114) 에 공급하는 구성으로 되어 있다.

따라서, 시프트 레지스터 (141), AND 회로 (142) 및 샘플링 스위치 (151) 에 의해 화상신호선 (171) 에 공급된 신호 (Vid1∼Vid6) 를 데이터선 (114) 에 샘플링하게 된다. 단, 신호 (NRG) 가 H 레벨일 때 후술하는 바와 같이 데이터선 구동회로 (140) 의 일부는 데이터선 (114) 을 프리차지 신호 (Vpre) 의 전압으로 프리차지하는 프리차지 회로로서 기능한다.

또, 주사선 구동회로 (130) 나 데이터선 구동회로 (140) 의 구성소자는, 화소를 구동하는 TFT (116) 와 공통된 제조 프로세스로 형성되어, 장치 전체의 소형 화나 저비용화에 기여하고 있다.

다음에, 전기광학장치의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 수직 주사기간의 최초에, 전송개시펄스 (DY) 가 주사선 구동회로 (130) 에 공급된다. 이 공급에 의해, 도 3 에 나타내는 바와 같이 주사신호 (G1, G2, G3, ..., Gm) 가 차례로 배타적으로 액티브 레벨이 되어 각각 주사선 (112) 에 출력된다.

먼저, 주사신호 (G1) 가 액티브 레벨이 되는 수평 유효표시기간에 대해 살펴보면, 그 수평 유효표시기간에 앞서는 귀선기간에 있어서, 신호 (NRG) 가 도 3 또는 도 4 에 나타내는 바와 같이 그 귀선기간의 전후단에서 격절 (隔絶) 된 프리차지기간에서 H 레벨이 된다.

여기에서, 설명의 편의상 표시패널 (100) 에서의 표시 불균일의 발생원인을 설명할 필요가 있기 때문에, 프리차지 전압 생성회로 (400) 는 프리차지 신호 (Vpre) 를 보정하지 않으며, 즉, 도 4 에 나타내는 바와 같이 프리차지 신호 (Vpre) 를, 전압데이터 (Pre) 에서 규정되는 기준치의 프리차지 전압, 상세하게는 양극성 기입 직전에서는 그 양극성 기입의 회색에 상당하는 전압 Vg(+) 에, 음극성 기입 직전에서는 그 음극성 기입의 회색에 상당하는 전압 Vg(-) 에 각각 1수평 주사기간마다 레벨 반전하는 구성을 상정한다.

신호 (NRG) 가 H 레벨이면 셀렉터 (350) 는 프리차지 신호 (Vpre) 를 선택하기 때문에, 6개의 화상신호선 (171) 은 직후의 기입 극성이 양극성이라고 가정하면 전압 Vg(+) 가 된다. 또, 신호 (NRG) 가 H 레벨이 되면 AND 회로 (142) 에 의한 논리곱 신호의 레벨에 관계없이 OR 회로 (144) 의 논리곱 신호는 H 레벨이 되기 때문에, 모든 샘플링 스위치 (151) 가 온된다. 따라서, 신호 (NRG) 가 H 레벨이 되면 모든 데이터선 (114) 에는 양극성 기입에 대응하여 전압 Vg(+) 가 프리차지되게 된다.

따라서, 신호 (NRG) 가 H 레벨일 때 프리차지 전압 생성회로 (400), 셀렉터 (350), 화상신호선 (171), OR 회로 (144) 및 샘플링 스위치 (151) 에 의해 데이터선 (114) 을 프리차지 신호 (Vpre) 의 전압으로 프리차지하는 프리차지 회로가 구성되게 된다.

다음에, 귀선기간이 종료하면 전송개시펄스 (DX) 는 시프트 레지스터 (141) 에 의해 차례로 시프트되어, 도 3 또는 도 4 에 나타내는 바와 같이 수평 유효표시기간에 걸쳐 신호 (S1', S2', S3', ..., Sn') 로서 출력된다. 그리고, 이들 신호 (S1', S2', S3', ..., Sn') 는 신호 (ENB) 의 논리곱이 AND 회로 (142) 에 의해서 구해지고, 서로 인접하는 것끼리 펄스폭이 서로 중복되지 않도록 기간 (SMPa) 으로 좁혀진 샘플링신호 (S1, S2, S3, ..., Sn) 로서 순서대로 출력된다.

한편, 수평 주사에 동기하여 공급되는 영상데이터 (Vid) 는, 첫 번째로 S/P 변환회로 (302) 에 의해 6채널로 분배되는 동시에 시간축에 대하여 6배에 신장되고, 두 번째로 D/A 변환기군 (304) 에 의해 각각 아날로그 신호로 변환되는 동시에 양극성 기입에 대응하여 전압 (Vc) 을 기준으로 정전 출력된다. 이 때문에, 정전 출력되는 화상신호 (Vd1∼Vd6) 는 화소를 흑색으로 함에 따라 전압 (Vc) 보다도 고위전압이 된다.

또, 수평 유효주사기간에서는 신호 (NRG) 가 L 레벨이 되고, 이 때문에 셀렉 터 (350) 는 그 화상신호 (Vd1∼Vd6) 를 선택하기 때문에, 6개의 화상신호선 (171) 에 공급되는 신호 (Vid1∼Vid6) 는 처리회로 (300) 에 의한 화상신호 (Vd1∼Vd6) 가 된다.

주사신호 (G1) 가 액티브 레벨이 되는 수평 유효주사기간에 있어서, 샘플링신호 (S1) 가 액티브 레벨이 되면, 왼쪽부터 첫 번째 블록에 속하는 6개의 데이터선 (114) 에는 화상신호 (Vd1∼Vd6) 중 대응하는 것이 각각 샘플링된다. 그리고, 샘플링된 화상신호 (Vd1∼Vd6) 는, 도 2 에서 위에서 세어 첫 번째 주사선 (112) 과 그 6개의 데이터선 (114) 과 교차하는 화소의 화소전극 (118) 에 각각 인가되게 된다.

그 후, 샘플링신호 (S2) 가 액티브 레벨이 되면, 이번에는 두 번째 블록에 속하는 6개의 데이터선 (114) 에 각각 화상신호 (Vd1∼Vd6) 가 샘플링되고, 이들 화상신호 (Vd1∼Vd6) 가 첫 번째 주사선 (112) 과 그 6개의 데이터선 (114) 과 교차하는 화소의 화소전극 (118) 에 각각 인가되게 된다.

이하 동일하게 하여 샘플링신호 (S3, S4, ......, Sn) 가 차례로 액티브 레벨이 되면, 세 번째, 네 번째 , ..., n 번째 블록에 속하는 6개의 데이터선 (114) 에 화상신호 (Vd1∼Vd6) 중 대응하는 것이 샘플링되고, 이들 화상신호 (Vd1∼Vd6) 가 첫 번째 주사선 (112) 과 그 6개의 데이터선 (114) 과 교차하는 화소의 화소전극 (118) 에 각각 인가되게 된다. 이로써 1 행째 화소 전부에 대한 기입이 완료된다.

계속해서, 주사신호 (G2) 가 액티브해지는 기간에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이 주사선 단위의 극성 반전이 실시되기 때문에 이 수평 주사기간에서는 음극성 기입이 실시된다.

먼저, 주사신호 (G2) 가 액티브 레벨이 되는 수평 유효표시기간에 대하여 살펴보면, 이 음극성 기입의 수평 유효표시기간에 앞서는 귀선기간 중 프리차지기간에 있어서 신호 (NRG) 가 H 레벨이 되면, 프리차지 신호 (Vpre) 를 보정하지 않는 경우의 프리차지 전압 생성회로 (400) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이 각 채널에 대한 프리차지 신호 (Vpre) 를 음극성 기입 직전에서는 그 음극성 기입의 회색에 상당하는 전압 Vg(-) 로 한다. 이 때문에, 모든 데이터선 (114) 에는 음극성 기입에 대응하여 전압 Vg(-) 가 프리차지된다.

다른 동작에 대해서는 주사신호 (G1) 가 액티브해지는 기간과 마찬가지이며, 샘플링신호 (S1, S2, S3, ..., Sn) 가 차례로 액티브 레벨이 되어, 2 행째 화소 전부에 대한 기입이 완료된다. 단, 증폭ㆍ반전회로 (306) 는 D/A 변환기군 (304) 에 의한 아날로그 신호를 각각 음극성 기입에 대응하여 전압 (Vc) 을 기준으로 반전출력하기 때문에, 화상신호 (Vd1∼Vd6) 는 화소를 흑색으로 함에 따라 전압 (Vc) 보다도 저위전압이 된다.

이하 동일하게 하여 주사신호 (G3, G4, ..., Gm) 가 액티브해지고, 3행째, 4행째, ..., m 행째 화소에 대하여 기입이 이루어지게 된다. 이로써 홀수 행 째의 화소에 대해서는 양극성 기입이 실시되는 한편, 짝수 행 째의 화소에 대해서는 음극성 기입이 실시되어, 이 1 수직 주사기간에서는 1행째∼m 행째 화소 전부에 걸쳐 기입이 완료된다.

그리고, 다음 1 수직 주사기간에서도 동일한 기입이 이루어지지만, 이 때 각 행의 화소에 대한 기입 극성이 교체된다. 즉, 다음 1 수직 주사기간에서 홀수 행 째 화소에 대해서는 음극성 기입이 실시되는 한편, 짝수 행 째의 화소에 대해서는 양극성 기입이 실시되게 된다. 이와 같이, 수직 주사기간마다 화소에 대한 기입 극성이 교체되기 때문에 액정 (105) 에 직류성분이 인가되는 일이 없어 액정 (105) 의 열화가 방지된다.

단, 이러한 기입에서는 표시패널 (100) 에서 회색을 배경으로 하여 흑색영역을 윈도우 표시하는 경우에, 도 13 에 나타내는 바와 같은 횡 크로스토크에 기인하는 표시 불균일이 발생하는데, 그 이유는 상기 서술한 바와 같다. 여기서, 밝아지는 회색영역이 흑색영역에 대하여 1행분만 시프트하고 있는 점에 주목하면, 밝아지는 회색영역의 기입이 직전의 행인, 흑색영역을 포함하는 행 기입의 영향을 받고 있는 것은 어느 정도 상상이 간다. 이 때문에, 본원 발명자는 각종 패턴을 표시시켜 발생하는 명도차의 정도를 고찰하고, 그 결과로부터 본원발명에서 대상으로 하는 횡 크로스토크의 원인이 귀선기간에 실행되는 프리차지 전압의 기입 부족이라는 것을 거의 특정하였다.

그래서, 다음에 프리차지 전압의 기입 부족이라는 점에 대하여 상세하게 서술한다. 도 13 에 있어서 A 영역 또는 C 영역에 속하는 주사선 (112) 을 선택하는 경우 (흑색영역을 포함하지 않는 회색영역만 수평 주사하는 경우), 어느 하나의 화상신호선 (171) 에 공급되는 신호 (Vdi ; Vd1∼Vd6 중 하나) 는, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이 1 수평 유효표시기간에 걸쳐 기록 극성에 따라 회색에 상당하 는 전압 Vg(+) 또는 전압 Vg(-) 를 구하는 동시에 1수평 주사기간마다 교대로 전환된다. 이것은, 예를 들어 양극성 기입이 이루어지는 1 수평 유효표시기간에서는 모든 데이터선 (114) 에 대응하는 샘플링 스위치 (151) 의 온에 의해서 전압 Vg(+) 가 샘플링되는 것을 의미한다. 또한, 데이터선 (114) 에는 어느 정도의 용량이 기생하기 때문에, 대응하는 샘플링 스위치 (151) 가 오프되더라도 온일 때 샘플링된 화상신호의 전압 Vg(+) 가 유지된다.

양극성 기입 후에는 음극성 기입이 이루어지는데, 그 직전에 프리차지가 실행되는 것은 상기한 바와 같다. 이 때문에, 음극성 기입 직전에 모든 데이터선 (114) 은 전압 Vg(+) 로부터 음극성 기입에 대응한 전압 Vg(-) 로 프리차지되게 된다.

한편, 도 13 에서 B 영역에 속하는 주사선 (112) 을 선택하는 경우 (흑색영역을 포함하는 영역을 수평 주사하는 경우), 어느 하나의 화상신호선 (171) 에 공급되는 화상신호 (Vdi) 는, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 양극성 기입이면 D 영역 또는 F 영역에 속하는 데이터선 (114) 의 수평 주사시에는 회색에 상당하는 전압 Vg(+) 가 되고, E 영역에 속하는 데이터선 (114) 의 수평 주사시에는 흑색에 상당하는 전압 Vb(+) 가 된다. 이것은, 예를 들어 양극성 기입이 이루어지는 1 수평 유효표시기간에서는 D 영역 및 F 영역에 속하는 데이터선 (114) 에는 전압 Vg(+) 가 샘플링되고, F 영역에 속하는 데이터선 (114) 에는 전압 Vb(+) 가 샘플링되어, 샘플링 스위치 (151) 가 오프되더라도 유지되는 것을 의미한다. 즉, 프리차지 직전에 D 영역 및 F 영역에 속하는 데이터선 (114) 은 전압 Vg(+) 로 유지 되어 있지만, E 영역에 속하는 데이터선 (114) 은 그보다도 높은 전압 Vb(+) 로 유지되어 있다.

이 때문에, B 영역에 속하는 주사선 (112) 을 선택한 직후에 모든 데이터선 (114) 을 전압 Vg(-) 로 프리차지하기 위해서는, A 영역 또는 C 영역에 속하는 주사선 (112) 을 선택한 직후인 경우와 비교하여 충방전량이 크기 때문에, 긴 기간을 필요로 한다는 것을 알 수 있다.

최근의 표시패널에서는, 화소수가 많아져 그만큼 고속구동이 요구되기 때문에, 프리차지에 드는 시간을 충분히 확보할 수 없다. 따라서, 양극성 기입 직후이고 음극성 기입 직전에서의 프리차지인 경우에는, 실제로 데이터선 (114) 에 프리차지되는 전압은, A 영역 또는 C 영역에 속하는 주사선 (112) 이 선택된 후 보다도 B 영역에 속하는 주사선 (112) 이 선택된 후가, 도 5(b) 에서 목표로 하는 전압 Vg(-) 보다도 ΔV1 만큼 높아진다.

데이터선 (114) 이 전압 Vg(-) 로 프리차지된 상태와 그것보다도 전압 ΔV1 만큼 높게 프리차지된 상태에서는, 음극성 기입에서 동일한 회색의 전압 Vg(-) 를 데이터선 (114) 에 샘플링하더라도 최종적으로 화소전극 (118) 에 기록되는 전압은 후자쪽이 높아진다. 이 때문에, 액정용량의 전압 실효치는 후자 쪽이 작아진다. 즉, B 영역에 속하는 주사선 (112) 을 선택한 수평 주사기간의 다음 수평 주사기간에서 기입되는 액정용량의 전압 실효치는, A 영역 또는 C 영역에 속하는 주사선 (112) 을 선택한 수평 주사기간의 다음 수평 주사기간에서 기입되는 액정용량의 전압 실효치보다도, 비록 같은 회색이라 해도 작아진다. 따라서, 노멀리 화이트 모드라면 전압 실효치가 작아지는 것만큼 밝아져, 이것이 명도차로서 시인되는 것이다.

또, 음극성 기입 직후이고 양극성 기입 직전에서는 전압변동방향이 반대의 관계가 되지만, 전압 실효치로 보면 작아지는 것에 변함은 없다. 또, 회색 이외의 흑색영역에서도 동일한 이유로부터 전압 실효치가 작아져 있다고 생각되지만, 흑색영역에서는 명도차가 명확하게는 시인되지 않는다. 그 이유는, 액정장치에 있어서 전압 실효치에 대한 투과율의 특성 (V-T 특성) 이 백색 또는 흑색 근방에서는 회색 근방보다도 둔하기 때문에, 전압 실효치에 다소의 차이가 있어도 명도차로서 거의 시인되지 않기 때문이다.

여기에서, 횡 크로스토크가 프리차지의 기입 부족이 원인이 되어 발생하는 것이라면, 그와 같은 프리차지를 실행하지 않으면 된다는 방책도 생각할 수 있다. 그러나, 오늘날의 표시패널에서는 화소수가 매우 많고 화소전극에 대한 기입 시간을 충분히 확보할 수 없는 상황에 있다. 이 때문에, 데이터선 (114) 을 프리차지하지 않으면 단시간 내에 데이터선 (114) 에 화상신호를 샘플링할 수 없고, 또 데이터선에 잔존하는 전압이 서로 다른 상태에서 화소전극에 데이터선을 통하여 화상신호를 기입하면 횡 크로스토크보다도 훨씬 악성의 품위저하가 발생한다. 따라서, 프리차지를 실행하지 않는다는 방책은 안이하게 채용할 수 없다.

이와 같이, 어떤 1 수평 주사기간에 있어서 수평 주사됨으로써 액정용량에 기입되는 전압 실효치는 그 직전에 데이터선 (114) 에 프리차지된 전압에 의존하여 변동한다. 여기서 그 데이터선 (114) 전부에 프리차지되는 전압은, 그 직전에 수평 주사된 화소 1행분의 계조 내용에 의존하게 된다. 이것은, 반대로 말하면 어떤 1수평 주사기간에 있어서 수평 주사되는 화소 1행분의 내용은 다음 1수평 주사기간의 기입 직전에 데이터선에 프리차지되는 전압에 동일하게 영향을 주는 것을 의미한다.

그래서, 어떤 1수평 주사기간에 있어서 1행분의 화소를 수평 주사하기 직전에서의 프리차지 신호의 전압을 그 직전 1행분의 화소의 내용으로 정해지는 부족분을 예측하도록 보정하여, 실제로 데이터선 (114) 에 프리차지되는 전압을 목표치에 의해 정확히 가깝게 함으로써 기입 부족을 미연에 방지할 수 있다고 생각된다.

이를 위한 구성이 프리차지 전압 생성회로 (400) 중 감산기 (402) 에서 가산기 (410) 까지의 구성이고, 화소의 계조와 기준 계조의 차를 화소 1행분 적분 (누적) 하는 동시에 이 적분치 (누적치) 에 따른 값을 보정치로 하여 프리차지 전압의 기준치를 규정하는 전압데이터 (Pre) 에 가산하고, 이 가산결과에 따라 프리차지 신호를 생성하는 구성을 채용하고 있다.

이 프리차지 전압 생성회로 (400) 의 구성에 대해서는 이미 설명하고 있기 때문에, 여기에서는 그 동작에 대해 도 6 의 타이밍차트를 참조하여 설명한다.

먼저, 1 수평 유효표시기간에서는 수평 주사에 따라 영상데이터 (Vid) 가 화소마다 공급된다.

그리고, 이 영상데이터 (Vid) 로 나타내는 계조와 기준데이터 (Ref) 로 나타내는 기준 계조의 차인 감산 데이터 (Def) 가 감산기 (402) 에 의해 화소마다 구해지고, 또한 이 감산데이터 (Def) 가 적분기 (404) 에 의해 적분되어 적분 데이터 (Int) 로서 출력된다. 따라서, 이 적분 데이터 (Int) 가 최종 열 화소의 영상데이터 (Vid) 가 출력되는 타이밍으로 래치되면, 그 래치 결과인 래치 데이터 (L1) 는 감산데이터 (Def) 를 그 수평 주사에 관한 1행분의 화소에 대해 적분 (누적) 한 값을 나타내는 것이 된다.

이 래치 데이터 (L1) 로 나타내는 값에 계수 k1 이 승산기 (408) 에 의해 승산되어, 이 승산결과가 보정 데이터 (Er) 가 된다. 또, 이 보정 데이터 (Er) 에 전압 데이터 (Pre) 가 가산기 (410) 에 의해 가산된 후, 보정완료 데이터 (Pre-a) 로서 래치 회로 (412) 에 의해 유지된다.

이 보정완료 데이터 (Pre-a) 가 D/A 변환기 (414) 에 의해 아날로그의 전압신호로 변환되는 동시에, 이 전압신호가 반전회로 (416) 에 의해 그 수평 유효표시기간의 다음 수평 유효표시기간에서의 기입 극성과 동일한 극성이 되도록 전압 (Vc) 을 기준으로 반전 또는 정전 출력된다.

이 때문에, 어떤 1행분의 화소에 주목한 경우 그 1행분의 화상신호 (Vd1∼Vd6) 가 공급되면 그 후의 귀선기간에서 프리차지 신호 (Vpre) 의 전압은 그 다음 기입 극성이 양극성이면, 주목한 행에서의 보정 데이터 (Er) 에 상당하는 전압분 ΔV2 만큼 전압 Vg(+) 에 추가된 값이 되는 한편, 그 다음 기입 극성이 음극성이면 보정 데이터 (Er) 에 상당하는 전압분 ΔV2 만큼 전압 Vg(-) 에서 뺀 값이 된다.

따라서, 예를 들어 도 13 에 있어서 A 영역 또는 C 영역에 속하는 주사선 (112) 이 선택된 경우에 수평 주사되는 화소는 전부 회색이기 때문에, 기준 데이터 (Ref) 로 나타내는 기준 계조와의 차를 1행분 누적한 적분 데이터 (Int) 로 나타내 는 값은 제로에 가까워진다. 이 때문에, 그 선택 후의 프리차지 전압 (Vpre) 은 거의 보정되지 않고, 거의 기준치 그대로인 Vg(+) 또는 Vg(-) 가 된다. 이에 반하여, B 영역에 속하는 주사선이 선택된 경우에 수평 주사되는 화소는 D 영역 또는 F 영역의 회색에 E 영역의 흑색이 가해지기 때문에, 적분 데이터 (Int) 로 나타내는 값은 커진다. 이 때문에, 그 후의 프리차지 전압 (Vpre) 은 프리차지 직후의 기입 극성이 양극성이면 전압 Vg(+) 에 전압분 ΔV2 만큼 추가한 값이 되고, 음극성이면 전압 Vg(-) 에 전압분 ΔV2 만큼 뺀 값이 되기 때문에, 프리차지 전압의 기입 부족이 보충된다.

따라서, 밝아지는 부분에 대해서는 어두워지는 방향으로 프리차지된 상태로 기입이 이루어지기 때문에, 어두워지는 방향으로 유도되면 상기 서술한 횡 크로스토크를 해소할 수 있다.

또, 여기에서는, 도 13 에 나타내는 바와 같이 회색을 배경으로 하여 직사각형의 흑색영역을 윈도우 표시하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 회색을 배경으로 하여 백색영역을 윈도우 표시하는 경우에는, 전압 실효치를 크게 하는 방향으로, 즉 노멀리 화이트 모드이면 화소를 어둡게 하는 방향으로 변동시킨다. 단, 본 실시형태에서는 흑색영역을 윈도우 표시하는 경우와 비교하면, 데이터 (Def) 의 플러스마이너스 부호가 반전되어, 그 결과 프리차지 전압 (Vpre) 의 보정방향이 반대 방향이 된다. 즉, 어두워지는 부분에 대해서는 밝아지는 방향으로 프리차지된 상태로 기입이 이루어지기 때문에, 밝아지는 방향으로 유도된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는 1행분 화소 전부에 대하여 감산데이터 (Def) 를 적분하는 것으로 하였지만, 1행분 화소 일부에 대해서만 예를 들어 홀수열 화소의 감산데이터 (Def) 만 적분하는 구성으로 해도 된다. 그 이유는, 1행분 화소 일부에 대한 적분치라 해도 1행분 화소 전부에 대한 적분치를 어느 정도 반영하고 있기 때문이다. 특히 자연 화상이나 사진 화상 등에서는 인접화소 간에서의 계조 상관성이 높기 때문에, 1행분 화소 전부에 대한 적분치를 구할 필요성이 줄어들게 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는 프리차지 신호 (Vpre) 를 수평 귀선기간에 화상신호선 (171) 을 통해 공급하는 동시에 신호 (NRG) 에 의해 전체 데이터선 (114) 에 샘플링하여 프리차지하는 구성이지만, 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이 데이터선 (114) 의 일단에 신호 (NRG) 에 의해 온되는 스위치 (161) 를 각각 형성하고, 화상신호선 (171) 을 통하지 않고 전체 데이터선 (114) 을 프리차지하는 구성으로 해도 된다.

또 이 구성에서는, 도 7 에 나타내는 바와 같이 셀렉터 (350) 가 불필요해 지고 증폭ㆍ반전회로 (306) 에 의한 화상신호 (Vd1∼Vd6) 가 그대로 화상신호선 (171) 에 공급되는 한편, 반전회로 (416) 에 의한 프리차지 신호 (Vpre) 가, 온일 때의 스위치 (161) 를 경유하여 데이터선 (114) 에 인가되게 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 처리회로 (300) 나 프리차지 전압 생성회로 (400) 는 디지털로 처리하였지만, 화소의 계조를 나타내는 전압으로 아날로그 처리하는 구성으로 해도 된다.

그리고 상기 서술한 실시형태에서는, 대향전극 (108) 과 화소전극 (118) 의 전압 실효치가 작은 경우에 백색표시를 하는 노멀리 화이트 모드로서 설명하였지만, 흑색표시를 하는 노멀리 블랙 모드로 해도 된다. 또, 프리차지 신호의 기준전압으로서 회색에 상당하는 전압 Vg(+), Vg(-) 를 사용하여, 기입 극성에 따라 1수평 주사기간마다 레벨 반전하는 구성으로 하였지만, 백색 또는 흑색에 상당하는 전압을 사용해도 되고, 예를 들어 양극성 기입에서는 백색에 상당하는 전압 (Vc) 을 선택하고, 음극성 기입에서는 흑색에 상당하는 전압 Vb(+) 를 사용하는 등, 기입 극성에 따라 다른 계조에 상당하는 전압을 사용해도 된다. 또, 프리차지 신호의 기준전압을 기입 극성에 따라 다르게 한 경우에는 전압 데이터 (Pre) 를 기입 극성에 따라 전환할 필요가 있다.

그리고, 실시형태에서는 반전회로 (416) 에 의해, 전압 (Vc) 을 기준으로 하여 프리차지 신호 (Vpre) 를 반전시켜 양극성 및 음극성 기입에 대응하였지만, 예를 들어 음극성의 흑색에 상당하는 전압 Vg(-) 에서부터 양극성의 흑색에 상당하는 전압 Vg(+) 까지를 커버하도록 D/A 변환기 (414) 의 출력 레인지를 확대시켜, 양극성을 디지털값으로 구별하여 처리하는 구성으로 해도 된다.

또한, 실시형태에서는 프리차지를 규정하는 신호 (NRG) 의 펄스폭을 일정하게 하고 기준이 되는 프리차지 신호의 전압을 보정 데이터 (Er) 에 의해 보정하였으나, 프리차지 신호의 전압을 일정하게 하고 신호 (NRG) 의 펄스폭을 보정 데이터 (Er) 에 의해 보정하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 예를 들어 회색영역에 대하여 흑색영역이 차지하는 비율이 클수록 신호 (NRG) 의 펄스폭이 넓어지도록 보정된다.

즉, 본 발명에서는 최종적으로 데이터선 (114) 에 프리차지되는 전압이 적분치를 기초로 하는 보정 데이터 (Er) 를 반영하고 있으면 된다.

또, 실시형태에서는 수직 주사방향이 G1 →Gm 의 방향이고, 수평 주사방향이 S1 →Sn 의 방향이지만, 회전가능한 표시패널이나 후술하는 프로젝터에 적용하는 경우에는 주사방향을 반전시킬 필요가 있다. 단, 영상데이터 (Vid) 는 수직 주사 및 수평 주사에 동기하여 공급되기 때문에, 처리회로 (300) 나 프리차지 전압 생성회로 (400) 에 대하여 변경할 필요는 없다.

상기 서술한 실시형태에서는, 6개의 데이터선 (114) 이 한 블록에 모여 한 블록에 속하는 6개의 데이터선 (114) 에 대하여 6계통으로 변환한 화상신호 (Vd1∼Vd6) 를 샘플링하는 구성으로 하였지만, 변환수 및 동시에 인가하는 데이터선수 (즉, 한 블록을 구성하는 데이터선수) 는 「6」에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 샘플링 스위치 (151) 의 응답속도가 충분히 높은 것이면, 보정 화상신호를 패러렐로 변환하지 않고 하나의 화상신호선에 시리얼 전송하여 데이터선 (114) 마다 차례로 샘플링하도록 구성해도 된다. 또, 변환수 및 동시에 인가하는 데이터선의 수를 「3」이나 「12」, 「24」, 「48」 등으로 하고, 3개나 12개, 24개, 48개 등의 데이터선에 대하여 3계통 변환이나 12계통 변환, 24계통, 48계통 변환 등을 한 보정 화상신호를 동시에 공급하는 구성으로 해도 된다. 또, 변환수로는 컬러의 화상신호가 3개인 원색에 관한 신호로 이루어지는 것과의 관계로부터, 3의 배수인 것이 제어나 회로 등을 간이화하는 데에 바람직하지만, 후술하는 프로젝터와 같이 단순한 광 변조의 용도인 경우에는 3의 배수일 필요는 없다.

그리고, 실시형태에서는 소자기판에는 유리기판을 사용하였지만, SOI (Silicon On Insulator) 의 기술을 적용하여 사파이어나 석영, 유리 등의 절연성기판에 규소 단결정막을 형성하고, 여기에 각종 소자를 기록해도 된다. 또, 소자기판으로서 규소기판 등을 사용하는 동시에 여기에 각종 소자를 형성해도 된다. 이러한 경우에는, 각종 스위치로서 전계효과형 트랜지스터를 사용할 수 있기 때문에 고속동작이 용이해진다. 단, 소자기판이 투명성을 갖지 않는 경우, 화소전극 (118) 을 알루미늄으로 형성하거나 별도 반사층을 형성하거나 하여 반사형으로 사용할 필요가 있다.

그리고, 상기 서술한 실시형태에서는 액정으로서 TN 형을 사용하였지만, BTN (Bi-stable Twisted Nematic) 형ㆍ강유전형 등의 메모리성을 갖는 쌍안정형이나, 고분자분산형, 나아가서는 분자의 장축방향과 단축방향에서 가시광의 흡수에 이방성을 갖는 염료 (게스트) 를 일정한 분자배열의 액정 (호스트) 에 용해하고, 염료분자를 액정분자와 평행하게 배열시킨 GH (게스트호스트) 형 등의 액정을 사용해도 된다.

또, 전압 무인가시에는 액정분자가 양 기판에 대하여 수직방향으로 배열되는 한편, 전압 인가시에는 액정분자가 양 기판에 대하여 수평방향으로 배열된다는 수직 배향 (호메오트로픽 배향) 의 구성으로 해도 되고, 전압 무인가시에는 액정분자가 양 기판에 대하여 수평방향으로 배열되는 한편, 전압 인가시에는 액정분자가 양 기판에 대하여 수직방향으로 배열된다는 평행 (수평) 배향 (호모지니어스 배향) 의 구성으로 해도 된다. 이와 같이 본 발명에서는, 액정이나 배향 방식으로서 여 러 가지의 것에 적용하는 것이 가능하다.

이상에 대해서는 전기광학물질로서 액정을 사용한 전기광학장치에 대해 설명하였으나, 본 발명에서는 기입 전에 데이터선을 프리차지하는 구성이라면, 예를 들어 EL (Electronic Luminescence) 소자, 전자 방출 소자, 전기 영동 소자, 디지털 미러 소자 등을 사용한 장치나 플라즈마 디스플레이 등에도 적용할 수 있다.

<전자기기>

다음에, 상기 서술한 실시형태에 따른 전기광학장치를 사용한 전자기기 몇 가지에 대하여 설명한다.

<1 : 프로젝터>

먼저, 상기 서술한 표시패널 (100) 을 라이트 밸브로서 사용한 프로젝터에 대하여 설명한다. 도 9 는 이 프로젝터의 구성을 나타내는 평면도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 프로젝터 (2100) 내부에는 할로겐 램프 등의 백색 광원으로 이루어지는 램프 유닛 (2102) 이 형성되어 있다. 이 램프 유닛 (2102) 에서 사출된 투사광은 내부에 배치된 3 장의 미러 (2106) 및 2 장의 다이크로익 미러 (2108) 에 의해 R (빨강), G (초록), B (파랑) 의 3원색으로 분리되고, 각 원색에 대응하는 라이트 밸브 (100R, 100G 및 100B) 로 각각 유도된다. 또, B 색의 광은 다른 R 색이나 G 색과 비교하면 광로가 길기 때문에, 그 손실을 막기 위해 입사렌즈 (2122), 릴레이렌즈 (2123) 및 출사렌즈 (2124) 로 이루어지는 릴레이렌즈계 (2121) 를 통하여 유도된다.

여기에서, 라이트 밸브 (100R, 100G 및 100B) 의 구성은, 상기 서술한 실시 형태에서의 표시패널 (100) 과 마찬가지이고, 처리회로 (도 11 에서는 생략) 에서 공급되는 R, G, B 의 각 색에 대응하는 화상신호로 각각 구동되는 것이다. 즉, 이 프로젝터 (2100) 에서는 표시패널 (100) 이 R, G, B 의 각 색에 대응하여 3세트 형성된 구성으로 되어 있다.

라이트 밸브 (100R, 100G, 100B) 에 의해 각각 변조된 광은 다이크로익 프리즘 (2112) 에 3방향에서 입사된다. 그리고, 이 다이크로익 프리즘 (2112) 에서 R 색 및 B 색의 광은 90도로 굴절하는 한편, G 색의 광은 직진한다. 따라서, 각 색의 화상이 합성된 후 스크린 (2120) 에는 투사렌즈 (2114) 에 의해 컬러화상이 투사되게 된다.

또, 라이트 밸브 (100R, 100G 및 100B) 에는 다이크로익 미러 (2108) 에 의해 R, G, B 의 각 원색에 대응하는 광이 입사되기 때문에, 상기 서술한 바와 같이 컬러필터를 형성할 필요는 없다. 또, 라이트 밸브 (100R, 100B) 의 투과 이미지는 다이크로익 미러 (2112) 에 의해 반사한 후에 투사되는 데 반하여, 라이트 밸브 (100G) 의 투과 이미지는 그대로 투사되기 때문에, 라이트 밸브 (100R, 100B) 에 의한 수평 주사방향은 라이트 밸브 (100G) 에 의한 수평 주사방향과 역방향으로 하여 좌우를 반전시킨 이미지를 표시하는 구성으로 되어 있다.

<2 : 모바일형 컴퓨터>

다음에, 상기 서술한 액정표시장치를 모바일형 PC 에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 12 는 이 PC 의 구성을 나타내는 사시도이다. 도면에 있어서, 컴퓨터 (2200) 는 키보드 (2202) 를 구비한 본체부 (2204) 와, 표시부로서 사용되 는 표시패널 (100) 을 구비하고 있다. 또, 이 배면에는 시인성을 높이기 위한 백라이트 유닛 (도시생략) 이 형성된다.

<3 : 휴대전화>

그리고, 상기 서술한 액정표시장치를 휴대전화의 표시부에 적용한 예에 대하여 설명한다. 도 13 은 이 휴대전화의 구성을 나타내는 사시도이다. 도면에 있어서, 휴대전화 (2300) 는 복수의 조작버튼 (2302) 외에 수화구 (2304), 송화구 (2306) 와 함께 표시부로서 사용되는 표시패널 (100) 을 구비하는 것이다. 또, 이 표시패널 (100) 의 배면에도 시인성을 높이기 위한 백라이트 유닛 (도시생략) 이 형성된다.

<전자기기의 정리>

또, 전자기기로는 도 11, 도 12 및 도 13 을 참조하여 설명한 것 외에도 텔레비전이나 뷰파인더형ㆍ모니터 직시형 비디오 테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자수첩, 전자계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 디지털 스틸 카메라, 터치패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자기기에 대하여 본 발명에 관한 전기광학장치를 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

전기 광학 장치에서 횡 크로스토크에 의한 표시 품위의 저하를 방지한다.

Claims

복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부분에 대응하여, 스위칭소자와 화소전극과의 쌍을 포함하는 화소를 가지고, 상기 스위칭소자는 데이터선과 화소전극 사이의 전기적인 스위치용으로 개재되고, 상기 화소전극은 전기광학물질을 사이에 두고 대향전극과 대향하는 전기광학장치의 구동회로로서,

주사선을 차례로 선택하는 주사선 구동회로;

하나의 주사선이 선택되었을 때 그 주사선과 데이터선의 교차점에 대응하는 화소의 계조에 따른 화상신호를 그 데이터선에 공급하는 데이터선 구동회로; 및

하나의 주사선에 대응하는 화소의 계조 레벨과 미리 정해진 기준 계조 레벨의 차를, 그 하나의 주사선에 위치하는 화소의 1 행분 전부 또는 일부에 대해 적분한 후, 그 하나의 주사선 다음에 선택되는 주사선에 대응하는 화소의 화상신호를 데이터선에 공급하기 전에, 각 데이터선을 상기 적분의 결과 획득된 적분치에 따른 전압으로 프리차지하는 프리차지 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기광학장치의 구동회로.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터선의 일단에, 온일 때 상기 적분치에 따른 전압을 인가하는 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기광학장치의 구동회로.
제 1 항에 있어서,

상기 화상신호를 상기 데이터선 구동회로에 입력하는 화상신호선; 및

상기 화상신호선에 상기 화상신호와 상기 적분치에 따른 전압을 전환 가능하게 인가하기 위한 셀렉터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기광학장치의 구동회로.
제 1 항에 있어서,

상기 기준 계조 레벨은 화소의 계조 레벨의 최고치와 최저치 간의 차이에 상당하는 것을 특징으로 하는, 전기광학장치의 구동회로.
복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부분에 대응하여 스위칭소자와 화소전극과의 쌍을 포함하는 화소를 가지고, 상기 스위칭소자는 데이터선과 화소전극 사이의 전기적인 스위치용으로 개재되고, 상기 화소전극은 전기광학물질을 사이에 두고 대향전극과 대향하는 전기광학장치에 대하여,

주사선을 차례로 선택하고, 하나의 주사선을 선택하였을 때, 그 주사선과 데이터선의 교차에 대응하는 화소의 계조에 따른 화상신호를 그 데이터선에 공급하는 구동방법으로서,

하나의 주사선에 대응하는 화소의 계조 레벨과 미리 정해진 기준 계조 레벨의 차를, 그 하나의 주사선에 위치하는 화소의 1행분 전부 또는 일부에 대해 적분하는 단계; 및

그 하나의 주사선 다음에 선택되는 주사선에 대응하는 화소의 화상신호를 데이터선에 공급하기 전에, 각 데이터선을 상기 적분의 결과 획득된 적분치에 따른 전압으로 프리차지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기광학장치의 구동방법.
복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부분에 대응하여 스위칭소자와 화소전극과의 쌍을 포함하는 화소를 가지고, 상기 스위칭소자는 데이터선과 화소전극 사이의 전기적인 스위치용으로 개재되고, 상기 화소전극은 전기광학물질을 사이에 두고 대향전극과 대향하는 전기광학장치로서,

주사선을 차례로 선택하는 주사선 구동회로;

하나의 주사선이 선택되었을 때 그 주사선과 데이터선의 교차점에 대응하는 화소의 계조에 따른 화상신호를 그 데이터선에 공급하는 데이터선 구동회로; 및

하나의 주사선에 대응하는 화소의 계조 레벨과 미리 정해진 기준 계조 레벨의 차를, 그 하나의 주사선에 위치하는 화소의 1행분 전부 또는 일부에 대해 적분한 후, 그 하나의 주사선 다음에 선택되는 주사선에 대응하는 화소의 화상신호를 데이터선에 공급하기 전에, 각 데이터선을 상기 적분의 결과 획득된 적분치에 따른 전압으로 프리차지하는 프리차지 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기광학장치.
제 6 항에 기재된 전기광학장치를 표시부로서 구비하는 것을 특징으로 하는 , 전자기기.