KR100927516B1 - 전기 광학 장치, 구동 회로 및 전자기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간편한 구성으로 데이터선의 전압 진폭을 억제함과 아울러, 표시 품질의 저하를 방지한다. 화소(110)는 화소 용량과 일단이 화소 전극에 접속되고 타단이 용량선(132)에 접속된 축적 용량을 포함한다. 주사선(112)을 1, 2, 3, …, 320, 321행 째라고 하는 순서로 선택하는 경우, 각 행의 용량선(132)에 TFT(152, 154, 156, 158)를 마련한다. 1행 째의 TFT(156)의 소스 전극은 제 1 급전선(165)에 접속되고, 그 게이트 전극은 1행 째의 주사선(112)에 접속되며, TFT(158)의 소스 전극은 제 2 급전선(167)에 접속되고, 그 게이트 전극은 TFT(152, 154)의 공통 드레인 전극에 접속되며, TFT(156, 158)의 드레인 전극끼리는, 1행 째의 용량선(132)에 접속된다. TFT(152)의 게이트 전극은 2행 째의 주사선(112)에 접속된다.

Description

전기 광학 장치, 구동 회로 및 전자기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE, DRIVING CIRCUIT AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 액정 장치 등의 전기 광학 장치에 있어서, 데이터선의 전압 진폭을 간편한 구성으로 억제함과 아울러 표시 품질의 저하를 방지하는 기술에 관한 것이다.

액정 장치 등의 전기 광학 장치에서는, 주사선과 데이터선의 교차에 대응하여 화소 용량(액정 용량)이 마련되지만, 이 화소 용량을 교류 구동해야 하는 경우, 데이터 신호의 전압 진폭이 정부의 양극성으로 되므로, 데이터선에 데이터 신호를 공급하는 데이터선 구동 회로에 있어서는, 구성 소자에 전압 진폭에 대응한 내압(耐壓)이 요구된다. 이 때문에, 화소 용량에 병렬하여 축적 용량을 마련함과 아울러, 각 행에서 축적 용량을 공통 접속한 용량선을, 주사선의 선택에 동기시켜 2값으로 구동함으로써, 데이터 신호의 전압 진폭을 억제하는 기술이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

(특허 문헌 1) 일본 공개 특허 공보 제2001-83943호

그런데, 이 기술에서는, 용량선을 구동하는 회로가 주사선을 구동하는 주사선 구동 회로(실질적으로는 시프트 레지스터)와 같으므로, 용량선을 구동하기 위한 회로 구성이 복잡해진다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 데이터선의 전압 진폭을 간편한 구성으로 억제하는 것이 가능한 전기 광학 장치, 그 구동 회로 및 전자기기를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 구동 회로는 복수 행의 주사선과, 복수 열의 데이터선과, 상기 복수 행의 주사선에 대응하여 마련된 복수의 용량선과, 상기 복수 행의 주사선과 상기 복수 열의 데이터선의 교차에 대응하여 마련되고, 각각은, 일단이 자신에게 대응하는 데이터선에 접속됨과 아울러, 자신에게 대응하는 주사선이 선택되었을 때에 도통 상태로 되는 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자와 공통 전극 사이에 마련된 화소 용량과, 상기 화소 용량의 일단과 상기 주사선에 대응하여 마련된 용량선 사이에 마련된 축적 용량을 포함하는 화소를 갖는 전기 광학 장치의 구동 회로로서, 상기 주사선을 소정의 순서로 선택하는 주사선 구동 회로와, 하나의 주사선에 대응하여 마련된 용량선에 대하여, 상기 하나의 주사선이 선택되었을 때에 제 1 급전선을 선택하고, 상기 하 나의 주사선으로부터 소정 행 이격된 주사선으로서 상기 하나의 주사선 다음에 선택되는 주사선이 선택되고 나서, 다시 상기 하나의 주사선이 선택될 때까지 제 2 급전선을 선택하여, 각각 선택한 급전선의 전압을 인가하는 용량선 구동 회로와, 선택된 주사선에 대응하는 화소에 대응하고, 해당 화소의 계조에 대응한 데이터 신호를, 데이터선을 통해 공급하는 데이터선 구동 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 간편한 구성에 의해, 데이터선의 전압 진폭을 억제함과 아울러, 표시 품질의 저하를 방지하는 것이 가능해진다.

여기서, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 구동 회로에 있어서, 하나의 용량선에 대응하는 주사선으로부터 소정 행 이격된 주사선이 선택되었을 때에, 상기 하나의 용량선의 전압이 변화하도록, 상기 제 1 및 제 2 급전선의 전압이 설정된 구성으로 하는 것이 바람직하고, 상기 제 1 급전선의 전압은 다른 두 개의 전압이 소정의 주기로 교체하고, 상기 제 2 급전선의 전압은 일정으로 하여도 좋고, 또한 상기 제 2 급전선의 전압을, 상기 제 1 급전선에 있어서의 두 개의 전압의 중간값으로 하여도 좋다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 급전선은 다른 두 개의 전압이 상보적으로, 또한 상기 주사선의 선택 시마다 교체되도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 구동 회로에 있어서, 상기 용량선 구동 회로는 상기 용량선의 각각에 대응하여, 제 1 내지 제 4 트랜지스터를 갖고, 하나의 용량선에 대응하는 상기 제 1 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선으로부터 소정 행 이격된 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 4 트랜지스터를 온 상태로 하기 위한 온 전압을 급전하는 온 전압 급전선 에 접속되며, 상기 제 2 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 4 트랜지스터를 오프 상태로 하기 위한 오프 전압을 급전하는 오프 전압 급전선에 접속되며, 상기 제 3 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 1 급전선에 접속되며, 상기 제 4 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터의 드레인 전극에 공통 접속되고, 소스 전극이 상기 제 2 급전선에 접속되며, 상기 제 3 및 제 4 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 하나의 용량선에 접속된 구성으로 하여도 좋다. 이러한 구성에서, 하나의 용량선에 대하여, 상기 제 1, 제 2 및 제 4 트랜지스터의 조를 복수 갖고, 상기 하나의 용량선을 상기 제 2 급전선에 접속하는 제 4 트랜지스터를, 상기 복수의 조 중에서, 소정의 순서로 전환하여도 좋다. 또한, 이 구성에서, 상기 용량선의 각각에 대응하여 보조 용량을 갖고, 하나의 용량선에 대응하는 보조 용량은, 그 일단이 상기 제 4 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고, 그 타단이 적어도 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선으로부터 소정 행 이격된 주사선이 선택되고 나서 다시 상기 하나의 주사선이 선택되기까지의 기간에, 일정한 전위로 유지된 구성으로 하여도 좋다. 여기서, 상기 하나의 용량선에 대응하는 보조 용량의 타단은 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속한 구성으로 하여도 좋다.

한편, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 구동 회로에 있어서, 상기 제 1 급전선은 기수행용과 우수행용으로 분리되고, 기수행에 대응하는 용량선의 제 3 트랜지스터의 소스 전극은 기수행용의 제 1 급전선에 접속되고, 우수행에 대응하는 용 량선의 제 3 트랜지스터의 소스 전극은 우수행용의 제 1 급전선에 접속되며, 다른 두 개의 전압 중 한쪽이 기수행에 대응하는 제 1 급전선에 인가되고, 상기 다른 두 개의 전압 중 다른쪽이 우수행에 대응하는 제 1 급전선에 인가됨과 아울러, 상기 다른 두 개의 전압이 상보적으로, 또한 소정의 주기로 교체되는 구성으로 하여도 좋다.

또, 본 발명은 전기 광학 장치의 구동 회로뿐만 아니라, 전기 광학 장치로서도, 더욱이는, 그 전기 광학 장치를 갖는 전자기기로도 개념하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면 데이터선의 전압 진폭을 간편한 구성으로 억제할 수 있는 전기 광학 장치, 그 구동 회로 및 전자기기를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

<실시예 1>

우선, 본 발명의 실시예 1에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 전기 광학 장치(10)는 표시 영역(100)을 갖고, 이 표시 영역(100)의 주변에 제어 회로(20), 주사선 구동 회로(140), 용량선 구동 회로(150), 데이터선 구동 회로(190)가 배치된 구성으로 되어있다. 이 중, 표시 영역(100)은 화소(110)가 배열되는 영역이며, 본 실시예에서는, 321행의 주사선(112)이 행(X) 방향으로 연장하는 한편, 240열의 데이터선(114)이 열(Y) 방향으로 연장하도록, 각각 마련되고, 이 중 최종 321행 째 이외의 1∼320행 째의 주사선(112)과 1∼240열 째의 데이터선(114)의 교차에 대응하여, 화소(110)가 각각 배열되어 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 321행 째의 주사선(112)은 표시 영역(100)의 수직 주사(화소(110)에 대한 전압 기입을 위해 주사선을 순서대로 선택하는 동작)에는 기여하지 않는다.

또, 본 실시예에서는, 화소(110)가 표시 영역(100)에서 세로 320행×가로 240열에서 매트릭스 형상으로 배열되는 것으로 되지만, 본 발명을 이 배열로 한정하는 것은 아니다.

또한, 1∼320행 째의 주사선(112)에 대응하여, 각각 용량선(132)이 X방향으로 연장하여 마련된다. 이 때문에, 본 실시예에서, 용량선(132)에 대해서는, 더미로 되는 321행 째의 주사선(112)을 제외한 1∼320행 분이 마련된다.

여기서, 화소(110)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.

도 2는 화소(110)의 구성을 나타내는 도면이고, i행 및 이것에 인접하는 (i+1)행과, j열 및 이것에 인접하는 (j+1)열의 교차에 대응하는 2×2의 총 4화소 분의 구성이 표시되어 있다.

또, i는 화소(110)가 배열하는 행을 일반적으로 나타내는 경우의 기호로서, 1 이상 320 이하의 정수이며, j, (j+1)은 화소(110)가 배열하는 열을 일반적으로 나타내는 경우의 기호로서, 1 이상 240 이하의 정수이다. 여기서, (i+1)에 대해서는, 화소(110)가 배열하는 행을 일반적으로 나타내는 경우에는, 1 이상 320 이하의 정수이지만, 주사선(112)의 행을 설명하는 경우에는, 더미인 321행 째를 포함할 필요가 있으므로 1 이상 321 이하의 정수로 된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 각 화소(110)는 화소 스위칭 소자로서 기능하는 n채널형 박막 트랜지스터(thin film transistor: 이하 「TFT」라고 약칭함)(116)와, 화소 용량(액정 용량)(120)과, 축적 용량(130)을 갖는다. 각 화소(110)에 대해서는 서로 동일 구성이므로, i행j열에 위치하는 것으로 하여 대표적으로 설명하면, 해당 i행j열의 화소(110)에서, TFT(116)의 게이트 전극은 i행 째의 주사선(112)에 접속되는 한편, 그 소스 전극은 j열 째의 데이터선(114)에 접속되고, 그 드레인 전극은 화소 용량(120)의 일단인 화소 전극(118)에 접속되어 있다.

또한, 화소 용량(120)의 타단은 공통 전극(108)에 접속되어 있다. 이 공통 전극(108)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 모든 화소(110)에 걸쳐 공통이며, 공통 신호 Vcom이 공급된다. 또, 본 실시예에서 공통 신호 Vcom은, 후술하는 바와 같이, 시간적으로 전압 LCcom에서 일정하다.

또, 도 2에서, Yi, Y(i+1)은, 각각 i, (i+1)행 째의 주사선(112)에 공급되는 주사 신호를 나타내고, 또한 Ci, C(i+1)은, 각각 i, (i+1)행 째의 용량선(132)의 전압을 나타내고 있다.

표시 영역(100)은 화소 전극(118)이 형성된 소자 기판과 공통 전극(108)이 형성된 대향 기판의 한 쌍의 기판 끼리를, 전극 형성면이 서로 대향하도록 일정한 간격을 유지하여 접합함과 아울러, 이 간격에 액정(105)을 봉입하는 구성으로 되어있다. 이 때문에, 화소 용량(120)은 화소 전극(118)과 공통 전극(108) 사이에 유전체의 일종인 액정(105)을 유지한 것으로 되고, 화소 전극(118)과 공통 전극(108) 차 전압을 유지하는 구성으로 되어있다. 이 구성에 있어서, 화소 용량(120)에서는, 그 투과 광량이 해당 유지 전압의 실효값에 따라 변화된다. 또, 본 실시예에서는 설명의 편의상, 화소 용량(120)에서 유지되는 전압 실효값이 0에 가까우면, 광의 투과율이 최대로 되어 백색 표시로 되는 한편, 전압 실효값이 커짐에 따라 투과하는 광량이 감소하여, 결국은 투과율이 최소인 흑색 표시로 되는 노멀리 화이트 모드로 설정되어 있다.

또한, i행j열의 화소(110)에 있어서의 축적 용량(130)은, 일단이 화소 전극(118)(TFT(116)의 드레인 전극)에 접속됨과 아울러, 타단이 i행 째의 용량선(132)에 접속되어 있다. 여기서, 화소 용량(120) 및 축적 용량(130)에서의 용량값을 각각 CpiX 및 Cs로 한다.

설명을 다시 도 1로 되돌리면, 제어 회로(20)는 각종 제어 신호를 출력하여 전기 광학 장치(10)에서의 각 부의 제어 등을 행함과 아울러, 제 1 용량 신호 Vc1을 제 1 급전선(165)에, 제 2 용량 신호 Vc2를 제 2 급전선(167)에, 각각 공급한다. 또한, 제어 회로(20)는 후술하는 온 전압 Von을 온 전압 급전선(161)에 공급하고, 오프 전압 Voff를 오프 전압 급전선(163)에 공급하는 외에, 공통 신호 Vcom을 공통 전극(108)에 공급한다.

표시 영역(100)의 주변에는, 상술한 바와 같이, 주사선 구동 회로(140)나, 용량선 구동 회로(150), 데이터선 구동 회로(190) 등의 주변 회로가 마련된다. 이 중, 주사선 구동 회로(140)는 제어 회로(20)에 의한 제어에 따라, 1프레임의 기간에 걸쳐 주사 신호 Y1, Y2, Y3, …, Y320, Y321을, 각각 1, 2, 3, …, 320, 321행 째의 주사선(112)에 공급하는 것이다. 즉, 주사선 구동 회로(140)는 주사선을 1, 2, 3, …, 320, 321행 째라는 순서로 선택함과 아울러, 선택한 주사선에의 주사 신호를 선택 전압 Vdd에 상당하는 H레벨로 하고, 그 이외의 주사선에의 주사 신호를 비선택 전압(접지 전위 Gnd)에 상당하는 L레벨로 한다.

또, 상세하게는, 주사선 구동 회로(140)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제어 회로(20)로부터 공급되는 스타트 펄스 Dy를 클럭 신호 Cly에 따라 순차 시프트하는 것 등에 의해, 주사 신호 Y1, Y2, Y3, Y4, …, Y320, Y321을 출력한다.

또한, 본 실시예에 있어서 1프레임의 기간이란, 도 4에 나타내는 바와 같이, 주사 신호 Y1이 H레벨로 되고 나서 주사 신호 Y320이 L레벨로 될 때까지의 유효 주사 기간 Fa와, 더미의 주사 신호 Y321이 H레벨로 되고 나서 주사 신호 Y1이 다시 H레벨로 되기까지의 귀선 기간 Fb를 포함한다. 또한, 1행의 주사선(112)이 선택되는 기간이 수평 주사 기간(H)이다.

용량선 구동 회로(150)는, 본 실시예에서는, 1∼320행 째의 용량선(132)에 대응하여 마련된 TFT(152, 154, 156, 158)의 조(組)로 구성된다. 여기서, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152, 154, 156, 158)에 대하여 설명하면, 해당 TFT(152)(제 1 트랜지스터)의 게이트 전극은 i행 째의 다음에 선택되는 (i+1)행 째의 주사선(112)에 접속되고, 그 소스 전극은 온 전압 급전선(161)에 접속된다. i 행 째의 TFT(154)(제 2 트랜지스터)의 게이트 전극은 i행 째의 주사선(112)에 접속되고, 그 소스 전극은 오프 전압 급전선(163)에 접속됨과 아울러, i행 째에 있어서의 TFT(152, 154)의 드레인 전극끼리가 i행 째의 TFT(158)의 게이트 전극에 접속되어 있다.

한편, i행 째의 TFT(156)(제 3 트랜지스터)의 게이트 전극은 i행 째의 주사선(112)에 접속되고, 그 소스 전극은 제 1 급전선(165)에 접속된다. i행 째의 TFT(158)(제 4 트랜지스터)의 소스 전극은 제 2 급전선(167)에 접속됨과 아울러, TFT(156, 158)의 드레인 전극끼리가 i행 째의 용량선(132)에 접속되어 있다.

여기서, 온 전압 급전선(161)에 공급되는 온 전압 Von은, 그것이 TFT(158)의 게이트 전극에 인가된 경우에 해당 TFT(158)를 온 상태(소스·드레인 전극 사이가 도통 상태)로 하는 전압이며, 예컨대, 전압 Vdd이다. 또한, 오프 전압 급전선(163)에 공급되는 오프 전압 Voff는 그것이 TFT(158)의 게이트 전극에 인가된 경우에 해당 TFT(158)를 오프 상태(소스·드레인 전극 사이가 비도통 상태)로 하는 전압이며, 예컨대, 0 전압(접지 전위 Gnd)이다.

데이터선 구동 회로(190)는 주사선 구동 회로(140)에 의해 선택되는 주사선(112)에 위치하는 화소(110)의 계조에 따른 전압으로서, 극성 지시 신호 Pol에서 지정된 극성 전압의 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240을, 1, 2, 3, …, 240열 째의 데이터선(114)에 각각 공급하는 것이다.

여기서, 데이터선 구동 회로(190)는 세로 320행×가로 240열의 매트릭스 배열에 대응한 기억 영역(도시 생략)을 갖고, 각 기억 영역에는, 각각 대응하는 화 소(110)의 계조값(밝기)을 지정하는 표시 데이터 Da가 기억된다. 각 기억 영역에 기억되는 표시 데이터 Da는, 표시 내용에 변경이 발생한 경우에, 제어 회로(20)에 의해 어드레스와 함께 변경 후 표시 데이터 Da가 공급되어 재기록된다.

데이터선 구동 회로(190)는 선택되는 주사선(112)에 위치하는 화소(110)의 표시 데이터 Da를 기억 영역으로부터 판독함과 아울러, 해당 계조값에 따른 전압으로서 지정된 극성 전압의 데이터 신호로 변환하고, 데이터선(114)에 공급하는 동작을, 선택되는 주사선(112)에 위치하는 1∼240열의 각각에 대하여 실행한다.

여기서, 극성 지시 신호 Pol은 H레벨이라면 정극성 기입을 지정하고, L레벨이라면 부극성 기입을 지정하는 신호이며, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, 1프레임의 기간마다 극성 반전한다. 즉, 본 실시예에서는, 1프레임의 기간에서 화소에 기입하는 극성을 전부 동일로 하고, 이 기입 극성을 1프레임의 기간마다 반전시킨 면(面) 반전 방식으로 한다. 이와 같이 극성 반전하는 이유는 직류 성분의 인가에 의한 액정의 열화를 방지하기 위함이다.

또한, 본 실시예에 있어서의 기입 극성에 대해서는, 화소 용량(120)에 대하여 계조에 따른 전압을 유지시킬 때에, 공통 전극(108)의 전압 LCcom보다 화소 전극(118)의 전위를 고위 측으로 하는 경우를 정극성이라 하고, 저위 측으로 하는 경우를 부극성이라 한다. 한편, 전압에 대해서는, 별도의 설명이 없는 한, 전원의 접지 전위 Gnd를 기준으로 하고 있다.

또, 제어 회로(20)는 클럭 신호 Cly의 논리 레벨이 천이하는 타이밍에서 래치 펄스 Lp를 데이터선 구동 회로(190)에 공급한다. 상술한 바와 같이, 주사선 구 동 회로(140)는 스타트 펄스 Dy를 클럭 신호 Cly를 따라 순차 시프트하는 것 등에 의해, 주사 신호 Y1, Y2, Y3, Y4, …, Y320, Y321을 출력하므로, 주사선이 선택되는 기간의 개시 타이밍은 클럭 신호 Cly의 논리 레벨이 천이하는 타이밍이다. 따라서, 데이터선 구동 회로(190)는, 예컨대, 래치 펄스 Lp를 1프레임의 기간에 걸쳐 계속 카운트하는 것에 의해 몇 행 째의 주사선이 선택되는가 및 래치 펄스 Lp의 공급 타이밍에 의해 그 선택의 개시 타이밍을 알 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서, 소자 기판에는, 표시 영역(100)에 있어서의 주사선(112)이나, 데이터선(114), TFT(116), 화소 전극(118), 축적 용량(130)에 더하여, 용량선 구동 회로(150)에 있어서의 TFT(152, 154, 156, 158), 온 전압 급전선(161), 오프 전압 급전선(163), 제 1 급전선(165), 제 2 급전선(167) 등도 형성된다.

도 3은 이러한 소자 기판 중, 용량선 구동 회로(150)와 표시 영역(100)의 경계 부근의 구성을 나타내는 평면도이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, TFT(116, 152, 154, 156, 158)은, 아몰퍼스 실리콘형으로서, 그 게이트 전극이 반도체층보다 아래쪽에 위치하는 바툼 게이트형이다. 상세하게는, 제 1 도전층으로 되는 게이트 전극층의 패터닝에 의해, 주사선(112)이나 용량선(132), TFT(158)의 게이트 전극이 형성되고, 그 위에 게이트 절연막(도시 생략)이 형성되고, 또한 TFT(116, 152, 154, 156, 158)의 반도체층이 섬 형상으로 형성되어 있다. 이 반도체층 위에는, 보호층을 거쳐 제 2 도전층으로 되는 ITO(indium tin oxide) 층의 패터닝에 의해, 직사각형 형 상의 화소 전극(118)이 형성되고, 또한 제 3 도전층으로 되는 알루미늄 등의 금속층의 패터닝에 의해, TFT(116, 152, 154, 156, 158)의 소스 전극으로 되는 데이터선(114), 온 전압 급전선(161), 오프 전압 급전선(163), 제 1 급전선(165), 제 2 급전선(167)이 형성됨과 아울러, 이들 TFT의 드레인 전극이 형성되어 있다.

여기서, TFT(154, 156)의 게이트 전극은 주사선(112)으로부터 각각 Y(아래) 방향으로 T자 형상으로 분기한 부분이며, TFT(152)의 게이트 전극은 주사선(112)으로부터 Y(위) 방향으로 T자 형상으로 분기한 부분이다. 또한, 축적 용량(130)은 화소 전극(118)의 하층에서 광폭으로 되도록 형성된 용량선(132)의 부분과 해당 화소 전극(118)에 의해 상기 게이트 절연막을 유전체로서 유지한 구성이다.

또한, TFT(152, 154)의 공통 드레인 전극과 TFT(158)의 게이트 전극은 상기 게이트 절연막을 관통하는 콘택트 홀(도면에서 ×표)을 거쳐, 전기적인 접속이 도모되고 있다. 마찬가지로, TFT(156, 158)의 공통 드레인 전극과 용량선(132)은 콘택트 홀(도면에서 ×표)을 거쳐, 전기적인 접속이 도모되고 있다.

또, 화소 전극(118)과 대향하는 공통 전극(108)은 대향 기판에 형성되므로, 소자 기판의 평면도를 나타낸 도 3에는 나타내지 않는다.

도 3에 있어서는, 어디까지나 일례이며, TFT의 형태에 대해서는 다른 구조, 예컨대, 게이트 전극의 배치의 관점에서는 탑 게이트형으로 하여도 좋고, 프로세스의 관점에서는 폴리실리콘형으로 하여도 좋다. 또한, 용량선 구동 회로(150)의 소자를 표시 영역(100)에 마련하는 대신, IC 칩을 소자 기판 측에 실장하는 구성으로하여도 좋다.

IC 칩을 소자 기판 측에 실장하는 경우, 주사선 구동 회로(140), 용량선 구동 회로(150)를, 데이터선 구동 회로(190)와 함께 반도체 칩으로서 정리하여도 좋고, 각각 별개의 칩으로 하여도 좋다. 또한, 제어 회로(20)에 대해서는, FPC(flexible printed circuit) 기판 등을 통해 접속하여도 좋고, 반도체 칩으로서 소자 기판에 실장하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 본 실시예를 투과형이 아니라 반사형으로 하는 경우에는, 화소 전극(118)에 대하여 반사성의 도전층을 패터닝한 것으로 하여도 좋고, 별도의 반사성 금속층을 갖게 하여도 좋다. 또한, 투과형 및 반사형의 양자를 조합시킨, 이른바 반투과 반반사형으로 하여도 좋다.

다음에, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치(10)의 동작에 대하여 설명한다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 면 반전 방식으로 하고있다. 이 때문에, 제어 회로(20)는 극성 지시 신호 Pol에 대하여, 도 4에 나타내는 바와 같이, 임의 프레임(「n프레임」이라고 표기함)의 기간에서 H레벨로서 정극성 기입을 지정하고, 다음 (n+1)프레임의 기간에서 L레벨로서 부극성 기입을 지정하며, 이하 마찬가지로 1프레임의 기간마다 기입 극성을 반전시킨다.

또한, 제어 회로(20)는, n프레임에 있어서, 제 1 용량 신호 Vc1 및 제 2 용량 신호 Vc2를 서로 동 전위로 하는 한편, (n+1)프레임에서, 제 1 용량 신호 Vc1을, 제 2 용량 신호 Vc2보다 전압 ΔV만큼 상대적으로 상승시킨다. 이 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 2 용량 신호 Vc2가 전압 Vsl에서 기입 극성에 관계없이 일정하면, 제 1 용량 신호 Vc1은 n프레임에서 같은 전압 Vsl이며, (n+1)프레임 에서 전압 Vsl보다 ΔV만큼 높은 전압 Vsh로 된다.

그런데, n프레임에서는, 주사선 구동 회로(140)에 의해 최초에 주사 신호 Y1이 H레벨로 된다.

한편, 주사 신호 Y1이 H레벨로 되는 타이밍에서 래치 펄스 Lp가 출력되면, 데이터선 구동 회로(190)는, 1행 째에서, 1, 2, 3, …, 240열 째의 화소의 표시 데이터 Da를 판독함과 아울러, 해당 표시 데이터 Da에서 지정된 전압만, 전압 LCcom을 기준으로 하여 고위측으로 한 전압의 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240으로 변환하고, 각각 1, 2, 3, …, 240열의 데이터선(114)에 공급한다.

이에 따라, 예컨대, j열 째의 데이터선(114)에는, 1행 j열의 화소(110)의 표시 데이터 Da에서 지정된 전압만큼 전압 LCcom보다 고위측으로 한 정극성 전압이 데이터 신호 Xj로서 인가된다.

그런데, 주사 신호 Y1이 H레벨로 되면, 1행1열∼1행240열의 화소에서의 TFT(116)가 온 상태로 되므로, 이들 화소 전극(118)에는, 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240이 인가된다. 이 때문에, 1행1열∼1행240열의 화소 용량(120)에는, 각각 계조에 따른 정극성의 전압이 기입되게 된다.

한편, 주사 신호 Y1이 H레벨이면, 용량선 구동 회로(150)에서는, 1행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(154, 156)가 온 상태로 되지만, TFT(152)가 오프 상태이므로(주사 신호 Y2는 L레벨이므로), TFT(158)의 게이트 전극에는 오프 전압 Voff가 인가되어 해당 TFT(158)가 오프 상태로 되고, 그 결과, 해당 1행 째의 용량선(132)은 제 1 급전선(165)에 접속된 상태로 되어 전압 Vsl로 된다. 이 때문에, 1행1열∼1행240열의 축적 용량(130)에는, 각각 계조에 따른 정극성의 전압과 전압 Vsl의 차(差) 전압이 기입되게 된다.

다음에 주사 신호 Y1이 L레벨로 됨과 아울러, 주사 신호 Y2가 H레벨로 된다.

주사 신호 Y1이 L레벨로 되면, 1행1열∼1행240열의 화소에 있어서의 TFT(116)가 오프 상태로 된다. 또한, 주사 신호 Y1이 L레벨, 주사 신호 Y2가 H레벨이면, 용량선 구동 회로(150)에서는, 1행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(154, 156)가 오프 상태로 되고, 1행 째의 TFT(152)가 온 상태로 되므로, 1행 째의 TFT(158)의 게이트 전극에는 온 전압 Von이 인가되어 해당 TFT(158)가 온 상태로 되고, 그 결과, 해당 1행 째의 용량선(132)은 제 2 급전선(167)에 접속된 상태로 되지만, 정극성 기입을 지정하는 n프레임에서, 해당 제 2 급전선(167)은 제 1 급전선(165)과 같은 전압 Vsl이기 때문에 전위 변동하지 않는다.

이 때문에, 극성 지시 신호 Pol이 H레벨로서 정극성 기입이 지시되어 있으면, 주사 신호 Y2가 H레벨로 되어도, 1행1열∼1행240열의 화소 용량(120) 및 축적 용량(130)에 각각 유지된 전압에 변화는 발생하지 않는다.

한편, 주사 신호 Y2가 H레벨로 되는 타이밍에 래치 펄스 Lp가 출력되면, 데이터선 구동 회로(190)는, 2행 째에서, 1, 2, 3, …, 240열 째의 화소의 계조에 따른 정극성 전압의 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240을, 각각 1, 2, 3, …, 240열의 데이터선(114)에 공급한다. 주사 신호 Y2가 H레벨로 되면, 2행1열∼2행240열의 화소에 있어서의 TFT(116)가 온 상태로 되므로, 이들 화소 전극(118)에는, 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240이 인가되고, 그 결과, 1행1열∼1행240열의 화소 용 량(120)에는, 각각 계조에 따른 정극성 전압이 기입되게 된다.

또, 주사 신호 Y2가 H레벨이면, 용량선 구동 회로(150)에서는, 2행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(154, 156)가 온 상태로 되지만, 2행 째의 TFT(152)가 오프 상태이므로(주사 신호 Y3은 L레벨이므로), 2행 째의 TFT(158)도 오프 상태이다. 이 때문에, 2행 째의 용량선(132)은 전압 Vsl로 되므로, 2행1열∼2행240열의 축적 용량(130)에는, 각각 계조에 따른 정극성 전압과 전압 Vsl의 차 전압이 기입되게 된다.

다음에 주사 신호 Y2가 L레벨로 됨과 아울러, 주사 신호 Y3이 H레벨로 된다.

주사 신호 Y2가 L레벨로 되면, 용량선 구동 회로(150)에서는, 1행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)가 오프 상태로 된다. 이 때문에, 해당 1행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(158)의 게이트 전극은 전기적으로 어디에도 접속되지 않는 하이·임피던스 상태로 되지만, 이 게이트 전극 자체에 기생하는 용량 때문에, 1행 째의 TFT(152)가 오프 상태로 되기 직전의 상태인 온 전압 Von으로 유지된다. 이 때문에, 해당 1행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(158)는 온 상태를 계속 유지하므로, 해당 1행 째의 용량선(132)은 전압 Vsl을 유지하게 된다. 또, 이 1행 째의 용량선(132)이 전압 Vsl을 유지하는 동작은 주사 신호 Y1이 다시 H레벨로 될 때까지 계속되게 된다.

해당 1행 째의 용량선(132)은 전압 Vsl로 유지되기 때문에, 1행1열∼1행240열의 화소 용량(120) 및 축적 용량(130)에 유지된 전압은 다시 주사 신호 Y1이 H레벨로 될 때까지 변화가 발생하지 않게 된다. 결국, 1행1열∼1행240열의 화소 용 량(120)은 각각 주사 신호 Y1이 H레벨로 되었을 때에 화소 전극(118)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전극(108)의 전압 LCcom의 차 전압, 즉, 계조에 따른 전압을 계속 유지하게 된다.

또한, 주사 신호 Y3이 H레벨로 되는 타이밍에 래치 펄스 Lp가 출력되면, 데이터선 구동 회로(190)는 3행 째에서, 1, 2, 3, …, 240열 째의 화소의 계조에 따른 정극성 전압의 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240을, 각각 1, 2, 3, …, 240열의 데이터선(114)에 공급하고, 이에 따라, 3행1열∼3행240열의 화소 용량(120)에는, 각각 계조에 따른 정극성의 전압이 기입되게 된다.

또, 주사 신호 Y3이 H레벨이면, 용량선 구동 회로(150)에서는, 3행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(154, 156)가 온 상태로 되지만, 3행 째의 TFT(152)가 오프 상태이므로(주사 신호 Y4는 L레벨이므로), 3행 째의 TFT(158)도 오프 상태로 된다. 이 때문에, 해당 3행 째의 용량선(132)은 전압 Vsl로 되므로, 3행1열∼3행240열의 축적 용량(130)에는, 각각 계조에 따른 정극성 전압과 전압 Vsl의 차 전압이 기입되게 된다.

극성 지시 신호 Pol이 H레벨로 되는 n프레임의 기간에서는, 이하 마찬가지의 동작이, 주사 신호 Y321이 H레벨로 될 때까지 반복된다. 이에 따라, 모든 화소 용량(120)에, 화소 전극(118)에 인가된 데이터 신호의 전압, 즉, 계조에 따른 정극성 전압과 공통 전극(108)의 전압 LCcom의 차 전압이 유지되고, 또한 모든 축적 용량(130)에는, 계조에 따른 정극성 전압과 전압 Vsl의 차 전압이 유지되게 된다.

다음에, 제어 회로(20)는 극성 신호 Pol이 L레벨로 되는 (n+1)프레임의 동작 에 대하여 설명한다.

이 (n+1)프레임의 동작은 주로 다음 2점에서 n프레임의 동작과 상이하다. 즉, 첫째, 제어 회로(20)는 제 1 용량 신호 Vc1을, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전압 Vsl보다 ΔV만큼 높은 전압 Vsh로 하는 점과, 둘째, 주사 신호 Yi가 H레벨로 되는 타이밍에 래치 펄스 Lp가 출력되면, 데이터선 구동 회로(190)는, i행 째에서, 1, 2, 3, …, 240열 째의 화소의 표시 데이터 Da를 판독하는 점까지 n프레임과 같지만, 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240에서, 해당 표시 데이터 Da에 대응하고, 또한 부극성에 대응하는 전압(이 의미에 대해서는 후술함)으로 하는 점에서는 n프레임의 동작과 상이하다.

그래서, (n+1)프레임에서의 동작에 대해서는, 이 상이점을 중심으로 하여, 주사 신호 Yi가 H레벨로 되었을 때에 i행j열의 화소 용량(120)에 기입한 전압이, 주사 신호 Y(i+1)가 H레벨로 되었을 때에 어떻게 변화하는가라는 관점에서 설명하는 것으로 한다.

도 5는 (n+1)프레임에서의 i행j열의 화소 용량(120)의 전압 변화를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 주사 신호 Yi가 H레벨로 되면, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, i행j열의 TFT(116)가 온 상태로 되므로, 데이터 신호 Xj가 화소 용량(120)의 일단(화소 전극(118))과 축적 용량(130)의 일단에 각각 인가된다. 한편, 주사 신호 Yi가 H레벨이면, 용량선 구동 회로(150)에서 i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(154, 156)가 온 상태로 되고, TFT(152, 158)가 오프 상태로 되므로, i행 째의 용량 선(132)의 전압 Ci는 제 1 급전선(165)의 전압 Vsh로 된다. 또, 공통 전극(108)은 전압 LCcom에서 일정하다.

따라서, 이 때의 데이터 신호 Xj의 전압을 Vj라고 하면, i행j열에서의 화소 용량(120)에는 전압 (Vj-LCcom)이 충전되고, 축적 용량(130)에는 전압 (Vj-Vsh)가 충전된다.

다음에, 주사 신호 Yi가 L레벨로 되면, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, i행j열의 TFT(116)가 오프 상태로 된다. 또한, 주사 신호 Yi가 L레벨로 되면, 다음의 주사 신호 Y(i+1)이 H레벨로 되므로(도 5(b)에서는 (i+1)행을 도시하지 않음), 용량선 구동 회로(150)에서 i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(154, 156)가 오프 상태로 되고, i행 째의 TFT(152)가 온 상태로 되어, i행 째의 TFT(158)의 게이트 전극에 온 전압 Von을 인가한다. 이 때문에, i행 째의 TFT(158)가 온 상태로 되므로, i행 째의 용량선(132)의 전압 Ci는 제 2 급전선(167)의 전압 Vsl로 되어, 주사 신호 Yi가 H레벨이었을 때와 비교하면, 전압 ΔV만큼 저하한다. 이에 대하여, 공통 전극(108)은 전압 LCcom에서 일정하다. 따라서, 화소 용량(120)에 축적된 전하는 축적 용량(130)으로 이동하므로, 화소 전극(118)의 전압이 저하한다.

상세에 대해서는, 화소 용량(120)과 축적 용량(130)의 직렬 접속에서, 화소 용량(120)의 타단(공통 전극)이 전압을 일정하게 유지한 채로, 축적 용량(130)의 타단이 전압 ΔV만큼 저하하므로, 화소 전극(118)의 전압도 저하한다.

이 때문에, 해당 직렬의 접속점인 화소 전극(118)의 전압은,

Vj-{Cs/(Cs+Cpix)}·ΔV

로 되어, 주사 신호 Yi가 H레벨이었을 때의 데이터 신호의 전압 Vj보다, i행 째의 용량선(132)의 전압 변화분 ΔV에, 화소 용량(120) 및 축적 용량(130)의 용량비 {Cs/(Cs+Cpix)}를 곱한 값만큼 저하하게 된다. 즉, i행 째의 용량선(132)의 전압 Ci가 ΔV만큼 저하하면, 화소 전극(118)의 전압은 주사 신호 Yi가 H레벨이었을 때의 데이터 신호의 전압 Vj보다, {Cs/(Cs+Cpix)}·ΔV(=ΔVpix로 함)만큼 저하하게 된다. 단, 각 부의 기생 용량은 무시하고 있다.

여기서, 주사 신호 Yi가 H레벨일 때의 데이터 신호 Xj는 화소 전극(118)이 전압 ΔVpix만큼 저하하는 것을 예측한 전압 Vj로 설정된다. 즉, 저하한 후의 화소 전극(118)의 전압이 공통 전극(108)의 전압 LCcom보다 저전위로서 양자의 차 전압이 i행j열의 계조에 따른 값이 되도록 설정된다.

상세하게는, 본 실시예에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 정극성 기입으로 되는 n프레임에서, 데이터 신호가 백색 w에 상당하는 전압 Vw(+)로부터 흑색 b에 상당하는 전압 Vb(+)까지의 범위에서, 계조가 낮게(어둡게) 됨에 따라 전압 LCcom보다 고위측의 전압으로 되는 경우에, 부극성 기입으로 되는 (n+1)프레임에서 화소를 백색 w로 할 때에는 전압 Vb(+)로 하고, 화소를 흑색 b로 하는 경우에는 전압 Vw(+)로 되도록 설정하여, 정극성의 전압 범위와 동일하게 하여, 그 계조 관계를 역전시킨 설정으로 한다. 둘째, (n+1)프레임에서 데이터 신호의 전압을 기입한 후에, 화소 전극(118)이 전압 ΔVpix만큼 저하했을 때, 해당 화소 전극(118)의 전압이 부극성의 백색에 상당하는 전압 Vw(-)로부터 흑색에 상당하는 전압 Vw(-)까지의 범위이고, 전압 LCcom을 기준으로 하여 정극성의 전압과 대칭이 되도록, 용량 선(132)의 전압 ΔV의 저하분 (Vsh-Vsl)을 설정한다.

이에 따라, 부극성 기입을 지정하는 (n+1)프레임에서, 전압 ΔVpix만큼 저하했을 때의 화소 전극(118)의 전압은, 계조에 따른 부극성의 전압, 즉, 백색 w에 상당하는 전압 Vw(-)로부터 흑색 b에 상당하는 전압 Vb(-)까지의 범위로서, 계조가 낮게(어둡게) 됨에 따라 전압 LCcom보다 저위측의 전압으로 시프트된다.

또, 도 5에서는, i행j열의 화소 용량(120) 및 축적 용량(130)에 대하여 설명하지만, 마찬가지인 동작은 주사선(112) 및 용량선(132)을 겸하는 i행에 대하여 마찬가지로 실행된다. 또한, (n+1)프레임에서는, n프레임과 마찬가지로, 주사 신호 Y1, Y2, Y3, …, Y320, Y321이 순서대로 H레벨로 되므로, 각 행에서의 동작은 1, 2, 3, …, 320행의 화소에 대해서도 순서대로 실행된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 부극성 기입을 지정하는 (n+1)프레임에서의 데이터선의 전압 범위 a는 정극성 기입을 지정하는 n프레임과 동일하지만, 시프트 후에 있어서의 화소 전극(118)의 전압이 계조에 따른 부극성 전압으로 된다. 이에 따라, 본 실시예에 의하면, 데이터선 구동 회로(190)를 구성하는 소자의 내압이 좁아질 뿐만 아니라, 용량이 기생하는 데이터선(114)에서의 전압 진폭도 좁아지므로, 그 기생 용량에 의해 불필요하게 전력이 소비되는 일도 없게 된다.

즉, 공통 전극(108)이 전압 LCcom으로 유지됨과 아울러, 용량선(132)의 전압을, 각 프레임에 걸쳐 일정으로 한 구성에서, 화소 용량(120)을 교류 구동하는 경우, 화소 전극(118)에, 임의 프레임에서 계조에 따라 정극성의 전압 Vw(+)로부터 전압 Vb(+)까지의 범위의 전압에서 기입했을 때에는, 계조에 변화가 없으면, 다음 프레임에서 부극성에 대응한 전압 Vw(-)로부터 전압 Vb(-)까지의 범위에서, 전압 LCcom을 기준으로 반전시킨 전압을 기입해야 하다. 이 때문에, 공통 전극(108)의 전압이 일정한 구성에서, 용량선(132)의 전압을 일정으로 했을 때, 데이터 신호의 전압이 도면에서 범위 b에 걸치므로, 데이터선 구동 회로(190)를 구성하는 소자의 내압도 범위 b에 대응시켜야 할 뿐만 아니라, 용량이 기생하는 데이터선(114)에 있어서 범위 b에서 전압이 변화하면, 그 기생 용량에 의해 불필요하게 전력이 소비된다라는 문제가 발생하게 된다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 데이터선의 전압 범위 a는 범위 b에 비해 대략 반감되므로, 이러한 문제가 해소되게 된다.

또한, 본 실시예에 의하면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 정극성 기입을 지시하는 프레임에서 i행 째의 용량선(132)의 전압 Ci는 주사 신호 Yi가 H레벨로 되었을 때에 제 1 급전선(165)의 전압 Vsl로 되고, 그 다음의 주사 신호 Y(i+1)가 H레벨로 되었을 때에 제 2 급전선(167)의 전압 Vsl로 된다. 이 때문에, i행 째의 용량선(132)의 전압 Ci는 정극성 기입을 지시하는 프레임에서 주사 신호 Y(i+1)이 H레벨로 된 타이밍에서는 전압 변화하지 않는다.

한편, 부극성 기입을 지시하는 프레임에서 i행 째의 용량선(132)의 전압 Ci는 주사 신호 Yi가 H레벨로 되었을 때에 전압 Vsh로 되고, 그 다음의 주사 신호 Y(i+1)가 H레벨로 되었을 때에 제 2 급전선(167)의 전압 Vsl로 된다. 이 때문에, i행 째의 용량선(132)의 전압 Ci는 부극성 기입을 지시하는 프레임에서 주사 신호 Y(i+1)가 H레벨로 된 타이밍에서 전압 ΔV만큼 저하한다.

본 실시예에서는, 이와 같이 1행분의 용량선(132)을 구동하는데, 4개의 TFT(152, 154, 156, 158)로 충분하고, 또한, 별도의 제어 신호나 제어 전압도 불필요하다. 이 때문에, 각 행에 대응한 용량선(132)을 구동하는 용량선 구동 회로(150)의 구성의 복잡화를 회피하는 것도 가능하다.

또, 도 6은 주사 신호와 용량선과 화소 전극 전압 관계를 나타내는 도면이고, i행j열의 화소 전극(118)의 전압 변화를 Pix(i, j)로 나타내고 있다.

더하여, 본 실시예에 따르면, 주사 신호 Y(i+1)이 L레벨로 변화된 후에도, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(158)의 게이트 전극이 그 기생 용량에 의해 온 전압 Von으로 유지되므로, 해당 TFT(158)가 계속 온 상태로 유지되고, 그 결과, i행 째의 용량선(132)은 하이 임피던스 상태로 되지 않고, 제 2 용량 신호 Vc2의 전압에서 안정화된다. 용량선(132)은 1∼240열의 데이터선(114)과 교차하므로, 데이터 신호 X1∼X240의 전압 변화에 의한 영향을 받기 쉬울 뿐만 아니라, 주사선(112)과도 평행하므로, 주사 신호의 전압 변화에 의한 영향도 받기 쉽다. 가령, 용량선(132)이 제 2 용량 신호 Vc2의 전압에서 안정화되지 않는 구성이면, 이들 전압 변화의 영향을 받아, 전압이 변동되게 된다. 용량선(132)의 전압이 변동되면, 화소 용량(120)에 유지되는 전압이 목표로 하는 계조값에 따른 전압으로부터 어긋나 버리므로, 표시 품질에 악영향을 미치지만, 본 실시예에 따르면, 용량선(132)의 전압이 변동하지 않으므로, 이러한 표시 품질에 영향을 거의 미치지 않게 된다.

또, 정극성 기입이 지정되었을 때의 데이터 신호의 전압 범위와, 부극성 기입이 지정되었을 때의 데이터 신호의 전압 범위를 일치시켰지만, 완전히 일치시키지 않아도, 용량선(132)의 전압 변화에 의해 데이터 신호의 전압 진폭을 억제할 수 있다.

또, 이 설명에서는, 제 2 용량 신호 Vc2를 전압 Vsl에서 일정으로 하는 것에 의해, 정극성 기입을 지정하는 n프레임에서 주사 신호 Y(i+1)이 H레벨로 되었을 때에, i행 째의 용량선(132)의 전압을 변화시키지 않는 한편, 부극성 기입을 지정하는 (n+1)프레임에서 주사 신호 Y(i+1)이 H레벨로 되었을 때에, i행 째의 용량선(132)을 전압 ΔV만큼 저하시켜, 주사 신호 Yi가 H레벨이었을 때에 기입한 화소 전극(118)을 전압 ΔVpix만큼 저하시켰지만, 이것과는 반대로 하여도 좋다.

즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 2 용량 신호를 전압 Vsh에서 일정으로 하는 것에 의해, 부극성 기입을 지정하는 프레임에서 주사 신호 Y(i+1)가 H레벨로 되었을 때에, i행 째의 용량선(132)의 전압을 변화시키지 않는 한편, 정극성 기입을 지정하는 프레임에서 주사 신호 Y(i+1)가 H레벨로 되었을 때에, i행 째의 용량선(132)을 전압 ΔV만큼 상승시켜, 주사 신호 Yi가 H레벨이었을 때에 기입한 화소 전극(118)을 전압 ΔVpix만큼 상승시키는 구성으로 하여도 좋다.

이 구성에서, 데이터 신호의 전압 관계는, 도 7(a) 및 도 7(b)을, 전압 LCcom을 기준에 반전시킴과 아울러, 정극성 기입을 부극성 기입으로, 부극성 기입을 정극성 기입으로, 각각 다시 판독하면 좋다.

또한, 이 설명에서는, 1프레임의 기간에서 화소에 기입하는 극성을 모두 동일로 하고, 이 기입 극성을 1프레임의 기간마다 반전시키는 면 반전 방식으로 했지만, 1행마다 기입 극성을 반전하는 주사선(라인) 반전 방식으로 하여도 좋다.

주사선 반전 방식으로 하는 경우, 극성 지시 신호 Pol은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 수평 주사 기간(H)마다 반전됨과 아울러, 인접하는 프레임끼리, 동일한 주사 신호가 H레벨로 되는(동일한 주사선이 선택되는) 기간에서 봤을 때에도 반전된 관계로 된다.

또한, 제 1 용량 신호 Vc1은 극성 지시 신호 Pol이 H레벨일 때에 전압 Vsl로 되고, 극성 지시 신호 Pol이 L레벨일 때에 전압 Vsh로 된다.

이에 따라, 도 9의 n프레임에서, 기수(1, 3, 5, …, 319)행의 용량선(132)은, 다음 우수(2, 4, 6, …, 320)행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되어도 전압 변화하지 않지만, 우수행의 용량선(132)은, 다음 기수행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에, 전압 ΔV만큼 저하한다. 따라서, 도 9의 n프레임에 있어서 기수행에서는 도 7(a)와 마찬가지의 정극성 기입이 실행되는 한편, 우수행에서는 도 7(b)와 마찬가지의 부극성 기입이 실행된다.

한편, 도 9의 (n+1)프레임에서, 기수행의 용량선(132)은, 다음 우수행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에, 전압 ΔV만큼 저하하지만, 우수행의 용량선(132)은 다음 기수행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되어도 전압이 변화하지 않는다. 따라서, 도 9의 (n+1)프레임에 있어서 기수행에서는 도 7(b)와 마찬가지의 부극성 기입이 실행되는 한편, 우수행에서는 도 7(a)와 마찬가지의 정극성 기입이 실행된다.

또, 도 9에서는, 제 2 용량 신호 Vc2를 전압 Vsl로 했지만, 전압 Vsh로서, 용량선(132)의 전압을 ΔV만큼 상승시키는 구성으로 하여도 좋다.

또한, LCcom으로서, 용량선(132)의 전압을 ±ΔV만큼 변화시키는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 이와 같이 주사선 반전 방식으로 하는 경우에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제 2 용량 신호 Vc2를 전압 LCcom에서 일정으로 하여도 좋다.

제 2 용량 신호 Vc2를 전압 LCcom에서 일정으로 한 경우, 도 10의 n프레임에서, 기수행의 용량선(132)은, 다음 우수행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에, 전압 Vsl로부터 전압 LCcom으로 상승하고, 우수행의 용량선(132)은 다음 기수행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에, 전압 Vsh로부터 전압 LCcom으로 하강하는 한편, (n+1)프레임에서, 기수행의 용량선(132)은 다음의 우수행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에, 전압 Vsh로부터 전압 LCcom으로 하강하고, 우수행의 용량선(132)은 다음 기수행의 주사선(112)에의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에, 전압 Vsl로부터 전압 LCcom으로 상승한다.

여기서, 전압 Vsl로부터 전압 LCcom으로의 상승분과, 전압 LCcom으로부터 전압 Vsl로의 변화분을 같이 ΔV로 했을 때, 도 11에 나타내는 바와 같이, i행 째의 화소 전극에서는, 주사 신호 Yi가 H레벨로 되었을 때에 기입한 전압을, 주사 신호 Y(i+1)가 H레벨로 되었을 때에 i행 째의 용량선(132)을 전압 ΔV만큼 변화시킴으로써, 전압 ΔVpix만큼 시프트시키는 동작이, 정극성 기입과 부극성 기입에서 1프레임의 기간마다 교대로 실행된다.

데이터 신호는 정극성 기입이 지정되었을 때의 전압 범위 a에, 부극성 기입이 지정되었을 때의 전압 범위를 일치시키면, 도 4와 마찬가지의 효과를 얻는다. 즉, 도 12에 나타내는 바와 같이, 정극성 기입으로 되는 n프레임에서 전압 범위 a 의 중심이 전압 LCcom에 일치하도록 설정함과 아울러, 전압 ΔVpix만큼 상승했을 때에, 전압 Vw(+)로부터 전압 Vb(+)까지의 범위로 시프트하고, 전압 ΔVpix만큼 하강했을 때에, 전압 Vw(-)로부터 전압 Vb(-)까지의 범위로 시프트하도록 전압 ΔV(=Vsh-LCcom=LCcom-Vsl)를 설정하면 좋다. 단, 도 12에서의 전압 범위 a는, 정극성 기입이 지정되는 경우, 백색 w 측이 저위로 되고 흑색 b 측이 고위로 되지만, 부극성 기입이 지정되는 경우, 백색 w 측이 고위로 되고 흑색 b 측이 저위로 되어, 계조의 관계가 역전된다.

또, 정극성 기입이 지정되었을 때의 데이터 신호의 전압 범위와, 부극성 기입이 지정되었을 때의 데이터 신호의 전압 범위를 일치시키지 않아도, 용량선(132)의 전압 변화에 의해 데이터 신호의 전압 진폭을 억제할 수 있다.

<실시예 1의 응용예>

상기 용량선 구동 회로(150)의 i행 째에 있어서, TFT(152, 154, 156)가 온 상태로 되는 기간은 기껏해야 수평 주사 기간(H)이지만, TFT(158)가 온 상태로 되는 기간은, i행 째의 비선택 기간(주사 신호 Yi가 L레벨로 되는 기간)의 전역에 걸친다. 이 때문에, TFT(158)에 대해서는, TFT(152, 154, 156)와 비교하면, 온 상태로 되는 기간이 현저히 길기 때문에, 트랜지스터 특성이 변화되기 쉬운 환경에 있다. 또, 여기서 말하는 트랜지스터의 특성 변화란, 스위치로서 온 상태로 되기 위한 게이트 전압(임계값 전압)이, 시간 경과와 동시에 높게 되는 것을 말한다. 이 때문에, 장기 사용에 따라, TFT(158)가 비선택 기간에서 온 상태로 되지 않는다는 오동작의 가능성이 높아진다.

그래서, 이러한 오동작의 가능성을 낮게 억제하는 것을 목적으로 한 응용예에 대하여 설명한다.

도 13은 이 응용예에 관한 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 응용예에서는, TFT(158)가 TFT(158a, 158b)의 2 계통으로 분리되어, 교대로 이용하는 구성으로 되어있다.

상세하게는, 응용예에 관한 용량선 구동 회로(150)에서는, 각 행에서 a계통과 b계통으로 분리되어 있고, 이 중, a계통은 TFT(152a, 154a, 158a)를 갖고, TFT(152a)의 소스 전극이 급전선(161a)에 접속되며, 또한 b계통은 TFT(152b, 154b, 158b)를 갖고, TFT(152b)의 소스 전극이 급전선(161b)에 접속되어 있다.

이 응용예에서 제어 회로(20)는 신호 Von-a를 급전선(161a)에, 신호 Von-b를 급전선(161b)에 각각 공급한다. 이 신호 Von-a, Von-b의 전압 파형의 일례로는, 예컨대, 도 15에 나타내는 바와 같이, n프레임에서 신호 Von-a는 온 전압 Von으로 되고, 신호 Von-b는 오프 전압 Voff로 되며, 다음의 (n+1)프레임에서 신호 Von-a는 오프 전압 Voff로 되고, 신호 Von-b는 온 전압 Von으로 된다.

이 응용예에 있어서, 선택 후에 용량선(132)을 제 2 급전선(167)에 접속하는 것은 신호 Von-a가 온 전압 Von으로 되는 n프레임에서는 TFT(152a)이며, 신호 Von-b가 온 전압 Von으로 되는 (n+1)프레임에서는 TFT(152b)이다. 이 때문에, 응용예에 의하면, TFT(152a, 152b)가 온 상태로 되는 기간은, 실시예 1과 비교하여 절반으로 되므로, 장기 사용에 의한 오동작의 가능성을 낮게 억제할 수 있게 된다.

또, 응용예에서는, 제 1 용량 신호 Vc1, 제 2 용량 신호 Vc2, 극성 지시 신호 Pol로서, 도 4, 도 8, 도 9, 도 10의 모두에 적용할 수 있다.

도 14는, 응용예에서, 소자 기판 중, 용량선 구동 회로(150)와 표시 영역(100)의 경계 부근의 구성을 나타내는 평면도이며, 상술한 바와 같이, TFT(152)와 TFT(154)와 TFT(158)가 각각 TFT(152a, 152b)와 TFT(154a, 154b)와 TFT(158a, 158b)로 나뉘어져 있다.

또, 이 도면에서, i행 째의 TFT(154a)의 게이트 전극은 i행 째의 주사선(112)으로부터 Y(아래)방향에 T자 형상으로 분기된 부분이지만, i행 째의 TFT(154b)의 게이트 전극은 i행 째의 TFT(156)의 게이트 전극으로부터 분기된 부분이다.

이 응용예에서는, 신호 Von-a, Von-b의 전압을 1프레임의 기간마다 전환하는 구성으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 신호 Von-a, Von-b의 전압을 주기적으로 전환할 필요는 없고, 예컨대, 전원을 온(오프)할 때마다 전환하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 이 응용예에서는, TFT(158)를 두 개의 TFT(158a, 158b)로 나눈 구성을 나타냈지만, 3개 이상으로서, 소정의 순서로 전환하면서 이용하는 구성으로 하여도 좋다.

즉, 응용예의 목적은, 어느 하나의 TFT(158)를 온 상태로 하는 기간을 짧게 하여(오프 상태로 하는 기간을 길게 하여), 트랜지스터 특성의 변화를 적게 하는 것이기 때문에, 비선택 기간에서, 복수인 TFT(158) 중, 적어도 1개 이상이 오프 상 태로 되고, 1개 이상이 온 상태로 되어 있는 구성이라면 좋다.

<실시예 2>

다음에, 본 발명의 실시예 2에 대하여 설명한다. 도 16은 본 발명의 실시예 2에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

이 도면에 표시되는 구성이 실시예 1(도 1 참조)과 상이한 부분은 1∼320행의 용량선(132)에 대응하여 보조 용량(184)이 마련되는 점에 있다. 그래서 이 점에 대하여 설명하면, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 보조 용량(184)은 그 일단이 i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(158)의 게이트 전극에 접속되고, 그 타단이 i행 째의 주사선(112)에 접속되어 있다.

도 17은, 실시예 2에서, 소자 기판 중 용량선 구동 회로(150)와 표시 영역(100)의 경계 부근의 구성을 나타내는 평면도이다.

이 도면에서 실시예 1(도 3 참조)과 상이한 부분은, 주사선(112)이 Y(아래)방향을 향한 광폭 부분을 갖고, 이 광폭 부분과 겹치도록, 제 3 도전층으로 되는 금속층이 패터닝된 전극 부분이 마련되는 점에 있다. 따라서, 보조 용량(184)은 주사선(112)의 광폭 부분과, 이 광폭 부분과 겹치도록 패터닝된 전극 부분에 의해, 게이트 절연막을 유전체로 하여 사이에 유지한 구성으로 된다.

또, 이 전극 부분은 TFT(158)의 게이트 전극과 콘택트 홀을 거쳐 접속되어 있다.

이와 같이 보조 용량(184)을 마련하면, TFT(158)의 게이트 전극을, 보다 안 정하게 유지할 수 있으므로, 표시 품질의 저하를 더욱 억제할 수 있게 된다.

또, 보조 용량(184)의 목적은, i행 째에서 보면, 주사 신호 Yi, Y(i+1)가 모두 L레벨이더라도, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(158)의 게이트 전극을, 기생 용량에 의지하지 않고도 TFT(158)의 오프 상태로 되기 직전의 상태로 유지하는 것이기 때문에, 보조 용량(184)의 타단을, 예컨대, 전위 Gnd에 접지하여도 좋다.

<실시예 3>

그런데, 주사선 반전 방식으로 하는 경우(도 9, 도 10 참조), 제 1 용량 신호 Vc1을 수평 주사 기간(H)마다 전압 Vsl, Vsh로 전환해야 한다. 이 때문에, 제 1 용량 신호 Vc1을 공급하는 제 1 급전선(165)에 용량이 기생하고 있으면, 이 전압 전환에 의해 전력이 불필요하게 소비되어 버리게 된다. 그래서, 이 점을 해소한 실시예 3에 대하여 설명한다.

도 18은 본 발명의 실시예 3에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 도면에 표시되는 구성이 실시예 1(도 1 참조)과 상이한 부분은, 첫째, 제어 회로(20)가 두 종류의 제 1 용량 신호를 출력하는 점, 및 둘째, 용량선 구동 회로(150)에서, 기수행의 용량선(132)에 대응하는 TFT(156)의 소스 전극이 두 종류의 제 1 용량 신호 중 한쪽을 공급하는 급전선에 접속되는 한편, 우수행의 용량선(132)에 대응하는 TFT(156)의 소스 전극이 다른 쪽을 공급하는 급전선에 접속된 점에 있다.

그 외에는 동일하므로, 그 설명을 생략하고, 이하에서는, 이 상이점을 중심으로 설명하기로 한다.

상세하게는, 제어 회로(20)는 제 1 용량 신호 Vc1 대신, 제 1 용량 신호 Vc1a, Vc1b를 각각 제 1 급전선(165a, 165b)에 공급한다.

여기서, 도 20에 나타내는 바와 같이, 제 1 용량 신호 Vc1a는 각 프레임에 걸쳐 전압 일정으로 n프레임에서 전압 Vsl이며, 다음 (n+1)프레임에서 전압 Vsh로 전환된다. 즉, 제 1 용량 신호 Vc1a에서는, 전압 Vsl, Vsh가 1프레임의 기간마다 교대로 전환된다.

한편, 제 1 용량 신호 Vc1b는 제 1 용량 신호 Vc1a에 대하여, 전압 Vsl, Vsh를 교체한 관계에 있다. 즉, 제 1 용량 신호 Vc1b는 n프레임에서 제 1 용량 신호 Vc1a가 전압 Vsl일 때에 전압 Vsh로 되고, (n+1)프레임에서 제 1 용량 신호 Vc1a가 전압 Vsh일 때에 전압 Vsl로 된다. 제 2 용량 신호 Vc2는 전압 LCcom에서 일정하다.

그리고, 용량선 구동 회로(150)에서, 기수행의 용량선(132)에 대응하는 TFT(156)의 소스 전극은 제 1 급전선(165a)에 접속되고, 우수행의 용량선(132)에 대응하는 TFT(156)의 소스 전극은 제 1 급전선(165b)에 접속되어 있다.

도 19는 실시예 3에서, 소자 기판 중, 용량선 구동 회로(150)와 표시 영역(100)의 경계 부근의 구성을 나타내는 평면도이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 제 2 급전선(167)은 제 1 급전선(165a, 165b) 사이에서 기수의 i행에서는 제 1 급전선(165b) 측에 위치하고, 우수의(i+1) 행에서는 제 1 급전선(165a) 측에 위치하도록, 행마다 반복된다.

그리고, TFT(156, 158)의 공통 반도체층은, 기수의 i행에서는, X방향에 대하여 제 2 급전선(167)으로부터 제 1 급전선(165a)까지의 영역에 걸쳐, 우수의 (i+1)행에서는, X방향에 대하여 제 1 급전선(165b)으로부터 제 2 급전선(167)까지의 영역에 걸쳐 마련된다. 이 때문에, 기수의 i행 째에 대응하는 TFT(156, 158)와, 우수의 (i+1)행 째에 대응하는 TFT(156, 158)는 상호 역방향의 관계에 있다.

또, 실시예 3에서는, 편의적으로 i를 기수로 하고, (i+1)을 우수로 하고 있다.

실시예 3에서는 n프레임에서, 기수행 째에 대응하는 용량선(132)은 같은 행의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에 제 1 용량 신호 Vc1a의 전압 Vsl로 되고, 다음 행의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에 제 2 용량 신호 Vc2의 전압 LCcom로 되므로, 전압 (LCcom-Vsl)만큼 상승하는 한편, 우수행 째에 대응하는 용량선(132)은 같은 행의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에 제 1 용량 신호 Vc1b의 전압 Vsh로 되고, 다음 행의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에 제 2 용량 신호 Vc2의 전압 LCcom으로 되므로, 전압(Vsh-LCcom)만큼 하강한다.

반대로, 다음의 (n+1)프레임에서는, 기수행 째의 용량선(132)은 다음 행의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에 전압 (Vsh-LCcom)만큼 하강하고, 우수행 째의 용량선(132)은 다음 행의 주사 신호가 H레벨로 되었을 때에 전압 (LCcom-Vsl)만큼 상승한다.

따라서, 실시예 3에서는, 도 9 및 도 10에 나타내는 예와 같이, 각 행의 용 량선(132)이 전압 변화하므로, 데이터 신호를 도 12에 나타내는 바와 같은 전압 범위로 공급함으로써, 화소에의 전압을 주사선 반전 방식으로 기입하는 것이 가능해진다.

특히, 실시예 3에 의하면, 제 1 용량 신호 Vc1a, Vc1b의 두 개가 필요해지지만, 이 두 개의 제 1 용량 신호 Vc1a, Vc1b의 전압 전환은, 수평 주사 기간(H)이 아니라, 프레임의 기간으로 되므로, 전압 전환에 의해 기생 용량으로 불필요하게 소비되는 전력을 억제하는 것이 가능해진다.

상술한 실시예에서는, 데이터선(114)에, 선택 주사선에 위치하는 화소의 계조에 따른 전압의 데이터 신호를 공급하는 구성으로 했지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 21에 나타내는 바와 같이, 선택 주사선에 위치하는 화소의 계조에 따른 펄스 폭의 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240을 1, 2, 3, …, 240열 째의 데이터선에 공급하는 구성으로 하여도 좋다.

이 구성에서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 1, 2, 3, …, 240열 째의 데이터선(114)의 각각 대응하여 스위치(192)가 마련되고, 각 스위치(192)는 각각 데이터 신호 X1, X2, X3, …, X240이 H레벨인 경우(펄스가 출력되고 있는 기간)에 온 상태로 된다. 각 스위치(192)의 일단은 자신에 대응하는 데이터선(114)에 접속되고, 타단은 공통 전극(108)에 공통 접속되어 있다.

여기서, 데이터선 구동 회로(190)는 선택된 주사선에 위치하는 화소의 계조에 따른 (H레벨의) 펄스 폭의 데이터 신호를, 그 펄스의 선단이 주사선의 선택 개시 타이밍이 되도록 출력한다. 이 때문에, 데이터 신호 Xj는, i행 째의 주사 선(112)이 선택된 기간에, i행j열의 화소의 계조를 밝게 해야 할 정도로 펄스 폭(H레벨)이 주사선의 선택 개시 타이밍에서부터 길게 된다(노멀리 화이트 모드의 경우).

또한, 제 1 용량 신호 Vc1은, 도 22에 나타내는 바와 같이, 극성 지시 신호 Pol이 H레벨로서 정극성 기입이 지정되어 있는 경우에는, 주사선의 선택 개시 타이밍에서 전압 LCcom으로부터 선택 종료 타이밍에서 전압 Vsl까지 저하하는 한편, 극성 지시 신호 Pol이 L레벨로서 부극성 기입이 지정되어 있는 경우에는, 주사선의 선택 개시 타이밍에 전압 LCcom으로부터 선택 종료 타이밍에서 전압 Vsh까지 상승하는 램프 신호로 하여 제어 회로(20)로부터 공급된다.

i행 째의 주사선(112)이 선택된 기간에서, j열 째의 데이터선(114)에 대응하는 스위치(192)는 해당 i행 째의 주사선의 선택 개시 타이밍으로부터 i행j열의 화소의 계조에 따른 기간만큼 온 상태로 된다. 이 온 기간에서는, 데이터선(114)은 공통 전극(108)과 같은 전압 LCcom으로 되므로, i행j열의 화소 용량(120)에는 전압이 충전되지 않지만, i행j열의 축적 용량(130)의 타단인 용량선(132)에는 램프 신호가 공급되므로, 해당 축적 용량(130)에는, 램프 신호의 전압과 전압 LCcom의 차 전압이 충전된다.

해당 i행 째의 주사선의 선택 개시 타이밍으로부터 i행j열의 화소의 계조에 따른 기간이 경과하면, 데이터 신호 Xj의 펄스 출력이 종료하여 스위치(192)가 오프 상태로 되므로, j열 째의 데이터선(114)은, 전기적으로 어디에도 접속되지 않는 하이·임피던스 상태로 되지만, 램프 신호의 전압은 계속 변화하므로, 화소 용 량(120)과 축적 용량(130)의 직렬 접속의 접속점인 화소 전극(118)은 스위치(192)가 오프 상태로 된 시점부터 램프 신호의 전압 변화에 추종하게 된다.

따라서, i행 째의 주사선의 선택 종료 타이밍에서는, i행j열의 화소 용량(120)에는, 스위치(192)의 온 기간이 길수록 절대값으로 보아 높아지는 전압이 충전되게 된다.

다음 (i+1)행 째의 주사선의 선택 개시 타이밍이 되면, i행 째의 용량선(132)은 전압 LCcom이 되므로, 주사 신호 Yi가 H레벨일 때에 정극성 기입이 지정되어 있으면 전압 (LCcom-Vsl)만큼 상승하고, 부극성 기입이 지정되어 있으면 전압 (Vsh-LCcom)만큼 하강한다. 이 때문에, 도 10에 나타내는 예와 마찬가지로, 화소 전극(118)의 전압이 시프트하므로, 이에 따라, 화소 용량(120)의 유지 전압을, 계조에 따른 전압으로 할 수 있다.

또, 상술한 각 실시예에서는, 용량선 구동 회로(150)에서, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)의 게이트 전극을, 다음의 (i+1)행의 주사선(112)에 접속했지만, 일정한 행수 m(m은 2 이상의 정수)만큼 이격시킨 주사선(112)에 접속하는 구성이라면 충분하다. 단, m이 많으면, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)의 게이트 전극을, (i+m)행 째의 주사선(112)에 접속해야 해서, 배선이 복잡해진다.

또한, 최종의 320행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)까지 구동하기 위해, 더미의 주사선(112)이 m행 필요해진다. 단, 각 실시예와 마찬가지로 m이 「1」이면, 귀선 기간 Fb를 없애, 320행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)의 게 이트 전극을, 1행 째의 주사선(112)에 접속하는 구성으로 하면, 또한, 예컨대, m이 「2」이면, 역시 귀선 기간 Fb를 없애, 319, 320행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)의 게이트 전극을, 각각 1, 2행 째의 주사선(112)에 접속하는 구성이라고 하면, 굳이 더미의 주사선을 마련할 필요가 없다.

또한, 공통 전극(108)의 전압 Vcom을, 정극성 기입이 지정되었을 때에 저위로 하고, 부극성 기입이 지정되었을 때에 고위로서 전환하는 구성이라도 좋다.

또한, 각 실시예에서는, 화소 용량(120)으로서 화소 전극(118)과 공통 전극(108) 사이에 액정(105)을 유지하고, 액정에 걸리는 전계 방향을 기판면 수직 방향으로 한 구성으로 했지만, 화소 전극, 절연층 및 공통 전극을 적층하여, 액정에 걸리는 전계 방향을 기판면 수평 방향으로 한 구성으로 하여도 좋다.

한편, 각 실시예에서는, 수직 주사 방향을 도 1에서 위에서 아래 방향을 향한 방향으로 하므로, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)의 게이트 전극을, (i+1)행 째의 주사선(112)에 접속했지만, 수직 주사 방향을 아래로부터 위 방향을 향한 방향으로 한 경우에는, (i-1)행 째의 주사선(112)에 접속하면 좋다. 즉, i행 째의 용량선(132)에 대응하는 TFT(152)의 게이트 전극에 대해서는, i행 째의 주사선 이외의 주사선으로서, i행 째의 주사선이 선택된 후에 선택되는 주사선(112)에 접속되는 구성이면 좋다.

또한, 상술한 각 실시예에서는, 화소 용량(120)을 단위로 하였을 때에, 1프레임의 기간마다 기입 극성을 반전했지만, 그 이유는, 화소 용량(120)을 교류 구동하기 때문에 지나치지 않으므로, 그 반전 주기는 2 프레임의 기간 이상의 주기이더 라도 좋다.

또한, 화소 용량(120)은 노멀리 화이트 모드로 했지만, 전압 무인가 상태에서 어두운 상태로 되는 노멀리 블랙 모드로 하여도 좋다. 또한, R(적색), G(녹색), B(청색)의 3화소로 1도트를 구성하고, 컬러 표시를 행하여도 좋고, 또한, 별도의 1색(예컨대, 시안색(C))을 추가하여, 이들 4색의 화소로 1도트를 구성하여, 색 재현성을 향상시키는 구성으로 하여도 좋다.

상술한 설명에서는, 기입 극성의 기준을 공통 전극(108)에 인가되는 전압 LCcom으로 하고 있지만, 이것은 화소(110)에서의 TFT(116)가 이상적인 스위치로서 기능하는 경우이며, 실제로는, TFT(116)의 게이트·드레인간 기생 용량에 기인하여, 온 상태로부터 오프 상태로 상태 변화할 때에 드레인(화소 전극(118))의 전위가 저하하는 현상(푸시다운, 관통, 필드스루 등으로 불림)이 발생한다. 액정의 열화를 방지하기 위해, 화소 용량(120)에 대해서는 교류 구동으로 해야하지만, 공통 전극(108)에의 인가 전압 LCcom을 기입 극성의 기준으로 하여 교류 구동하면, 푸시다운 때문에, 부극성 기입에 의한 화소 용량(120)의 전압 실효값이 정극성 기입에 의한 실효치보다 약간 커져 버린다(TFT(116)가 n채널의 경우). 이 때문에, 실제로는, 기입 극성의 기준 전압과 공통 전극(108)의 전압 LCcom을 별개로 하고, 상세하게는, 기입 극성의 기준 전압을, 푸시다운의 영향이 상쇄되도록, 전압 LCcom보다 고위 측으로 오프셋하여 설정하도록 하여도 좋다.

또한, 축적 용량(130)은, 직류적으로는 절연되어 있으므로, 제 1 급전선(165)과 제 2 급전선(167)에 인가되어 있는 전위차만이 상술한 관계로 되어있으 면 좋고, 예컨대, 전압 LCcom과의 전위차는 몇 볼트더라도 관계없다.

<전자기기>

다음에, 상술한 실시예에 따른 전기 광학 장치(10)를 표시 장치로서 갖는 전자기기에 대하여 설명한다. 도 23은 어느 하나의 실시예에 따른 전기 광학 장치(10)를 이용한 휴대 전화(1200)의 구성을 나타내는 도면이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 휴대 전화(1200)는 복수의 조작 버튼(1202) 외에, 수화구(1204), 송화구(1206)와 함께, 상술한 전기 광학 장치(10)를 구비하는 것이다. 또, 전기 광학 장치(10) 중, 표시 영역(100)에 상당하는 부분의 구성 요소에 대해서는 외관에서는 나타나지 않는다.

또, 전기 광학 장치(10)가 적용되는 전자기기로는, 도 23에 나타내는 휴대 전화의 외에도, 디지털 스틸 카메라나, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 액정 텔레비전, 뷰파인더형(또는 모니터 직시형)의 비디오 리코더, 카네비게이션 장치, 호출기, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 화상 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자기기의 표시 장치로서, 상술한 전기 광학 장치(10)를 적용할 수 있는 것은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 도면,

도 2는 동(同) 전기 광학 장치에 있어서의 화소의 구성을 나타내는 도면,

도 3은 동 전기 광학 장치의 표시 영역과 용량선 구동 회로의 경계의 구성을 나타내는 도면,

도 4는 동 전기 광학 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 5는 동 전기 광학 장치의 부극성 기입을 나타내는 도면,

도 6은 동 전기 광학 장치의 동작을 설명하기 위한 전압 파형도,

도 7은 동 전기 광학 장치의 데이터 신호와 유지 전압의 관계를 나타내는 도면,

도 8은 동 전기 광학 장치의 다른 동작(그 1)을 설명하기 위한 도면,

도 9는 동 전기 광학 장치의 다른 동작(그 2)을 설명하기 위한 도면,

도 10은 동 전기 광학 장치의 다른 동작(그 3)을 설명하기 위한 도면,

도 11은 다른 동작(그 3)을 설명하기 위한 전압 파형도,

도 12는 다른 동작(그 3)에 있어서의 데이터 신호와 유지 전압의 관계를 나타내는 도면,

도 13은 동 전기 광학 장치의 응용예를 나타내는 도면,

도 14는 동 응용예에서 표시 영역과 용량선 구동 회로의 경계의 구성을 나타내는 도면,

도 15는 동 응용예에 있어서의 신호 Von-a, Von-b의 파형의 일례를 나타내는 도면,

도 16은 본 발명의 실시예 2에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 도면,

도 17은 동 전기 광학 장치의 표시 영역과 용량선 구동 회로의 경계의 구성을 나타내는 도면,

도 18은 본 발명의 실시예 3에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 도면,

도 19는 동 전기 광학 장치의 표시 영역과 용량선 구동 회로의 경계의 구성을 나타내는 도면,

도 20은 동 전기 광학 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 21은 본 발명의 변형예에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 도면,

도 22는 동 변형예에 따른 전기 광학 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 23은 실시예에 따른 전기 광학 장치를 이용한 휴대 전화의 구성을 나타내는 도면이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 전기 광학 장치 20 : 제어 회로

100 : 표시 영역 108 : 공통 전극

110 : 화소 112 : 주사선

114 : 데이터선 116 : TFT

120 : 화소 용량 130 : 축적 용량

132 : 용량선 140 : 주사선 구동 회로

150 : 용량선 구동 회로 156, 158 : TFT

161 : 온 전압 급전선 163 : 오프 전압 급전선

165, 165a, 165b : 제 1 급전선 167 : 제 2 급전선

184 : 보조 용량 1200 : 휴대 전화

Claims (12)

1. 복수 행의 주사선과, 복수 열의 데이터선과, 상기 복수 행의 주사선에 대응하여 마련된 복수의 용량선과, 상기 복수 행의 주사선과 상기 복수 열의 데이터선의 교차에 대응하여 마련되고, 각각은, 일단이 자신에게 대응하는 데이터선에 접속됨과 아울러, 자신에게 대응하는 주사선이 선택되었을 때에 도통 상태로 되는 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자와 공통 전극 사이에 마련된 화소 용량과, 상기 화소 용량의 일단과 상기 주사선에 대응하여 마련된 용량선의 사이에 마련된 축적 용량을 포함하는 화소를 갖는 전기 광학 장치의 구동 회로로서,

   상기 주사선을 소정의 순서로 선택하는 주사선 구동 회로와,

   하나의 주사선에 대응하여 마련된 용량선에 대응하고, 상기 하나의 주사선이 선택되었을 때에 제 1 급전선을 선택하고, 상기 하나의 주사선으로부터 소정 행 떨어진 주사선이 상기 하나의 주사선의 다음에 선택되는 주사선으로서 선택되고 나서, 다시 상기 하나의 주사선이 선택되기까지 제 2 급전선을 선택하여, 각각 선택한 급전선의 전압을 인가하는 용량선 구동 회로와,

   선택된 주사선에 대응하는 화소에 대응하여, 그 화소의 계조에 대응한 데이터 신호를, 데이터선을 통해 공급하는 데이터선 구동 회로

   를 구비하되,

   상기 용량선 구동 회로는, 상기 용량선의 각각에 대응하여, 제 1 내지 제 4 트랜지스터를 갖고,

   하나의 용량선에 대응하는 상기 제 1 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선으로부터 소정 행 떨어진 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 4 트랜지스터를 온시키기 위한 온 전압을 급전하는 온 전압 급전선에 접속되고,

   상기 제 2 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 4 트랜지스터를 오프시키기 위한 오프 전압을 급전하는 오프 전압 급전선에 접속되고,

   상기 제 3 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 1 급전선에 접속되고,

   상기 제 4 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터의 드레인 전극에 공통 접속되고, 소스 전극이 상기 제 2 급전선에 접속되며,

   상기 제 3 및 제 4 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 하나의 용량선에 접속된

   것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   하나의 용량선에 대응하는 주사선으로부터 소정 행 떨어진 주사선이 선택되었을 때에, 상기 하나의 용량선의 전압이 변화하도록, 상기 제 1 및 제 2 급전선의 전압이 설정된 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 급전선의 전압은 다른 두 개의 전압이 소정의 주기로 교체되고,

   상기 제 2 급전선의 전압은 일정한

   것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 급전선의 전압을, 상기 제 1 급전선에 있어서의 두 개의 전압의 중간값으로 하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 급전선은, 다른 두 개의 전압이 상보적으로, 또한 상기 주사선의 선택 시마다 교체되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   하나의 용량선은, 상기 제 1, 제 2 및 제 4 트랜지스터로 이루어지는 복수의 세트를 갖고,

   상기 하나의 용량선을 상기 제 2 급전선에 접속하는 제 4 트랜지스터는, 상기 복수의 세트 중에서 소정의 순서로 전환되는

   것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 용량선의 각각에 대응하여 보조 용량을 갖고,

   하나의 용량선에 대응하는 보조 용량은, 그 일단이 상기 제 4 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고, 그 타단이 적어도 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선으로부터 소정 행 떨어진 주사선이 선택되고 나서 다시 상기 하나의 주사선이 선택되기까지의 기간에, 일정한 전위로 유지된

   것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 하나의 용량선에 대응하는 보조 용량의 타단은 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속된 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 급전선은 기수행용과 우수행용으로 나뉘고,

    기수행에 대응하는 용량선의 제 3 트랜지스터의 소스 전극은 기수행용의 제 1 급전선에 접속되고, 우수행에 대응하는 용량선의 제 3 트랜지스터의 소스 전극은 우수행용의 제 1 급전선에 접속되며,

    다른 두 개의 전압 중 한쪽이 기수행에 대응하는 제 1 급전선에 인가되고, 상기 다른 두 개의 전압 중 다른쪽이 우수행에 대응하는 제 1 급전선에 인가됨과 아울러, 상기 다른 두 개의 전압이 상보적으로 또한 소정의 주기로 교체되는

    것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
11. 복수 행의 주사선과,

    복수 열의 데이터선과,

    상기 복수 행의 주사선에 대응하여 마련된 복수의 용량선과,

    상기 복수 행의 주사선과 상기 복수 열의 데이터선의 교차에 대응하여 마련되고, 각각은, 일단이 자신에게 대응하는 데이터선에 접속됨과 아울러, 자신에게 대응하는 주사선이 선택되었을 때에 도통 상태로 되는 화소 스위칭 소자와, 일단이 상기 화소 스위칭 소자의 타단에 접속되고, 타단이 공통 전극인 화소 용량과, 상기 화소 용량의 일단과 상기 주사선에 대응하여 마련된 용량선과의 사이에 마련된 축적 용량을 포함하는 화소와,

    상기 주사선을 소정의 순서로 선택하는 주사선 구동 회로와,

    하나의 주사선에 대응하여 마련된 용량선에 대응하고, 상기 하나의 주사선이 선택되었을 때에 제 1 급전선을 선택하며, 상기 하나의 주사선으로부터 소정 행 떨어진 주사선이 상기 하나의 주사선의 다음에 선택되는 주사선으로서 선택되고 나서, 다시 상기 하나의 주사선이 선택되기까지 제 2 급전선을 선택하여, 각각 선택한 급전선의 전압을 인가하는 용량선 구동 회로와,

    선택된 주사선에 대응하는 화소에 대응하여, 그 화소의 계조에 대응한 데이터 신호를, 데이터선을 통해 공급하는 데이터선 구동 회로

    를 구비하되,

    상기 용량선 구동 회로는, 상기 용량선의 각각에 대응하여, 제 1 내지 제 4 트랜지스터를 갖고,

    하나의 용량선에 대응하는 상기 제 1 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선으로부터 소정 행 떨어진 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 4 트랜지스터를 온시키기 위한 온 전압을 급전하는 온 전압 급전선에 접속되고,

    상기 제 2 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 4 트랜지스터를 오프시키기 위한 오프 전압을 급전하는 오프 전압 급전선에 접속되고,

    상기 제 3 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 하나의 용량선에 대응하는 주사선에 접속되고, 소스 전극이 상기 제 1 급전선에 접속되고,

    상기 제 4 트랜지스터는, 게이트 전극이 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터의 드레인 전극에 공통 접속되고, 소스 전극이 상기 제 2 급전선에 접속되며,

    상기 제 3 및 제 4 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 하나의 용량선에 접속된

    것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
12. 청구항 11에 기재된 전기 광학 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 전자기기.

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