KR101471195B1 - 전기 광학 소자의 구동 방법, 화소 회로, 전기 광학 장치및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

(과제) 액정을 이상적으로 교류 구동한다.

(해결 수단) 주사 신호(Yi)가 하이레벨이 되면, 트랜지스터(11)가 온 상태가 되어, 제1 전극(1a)에 제1 전위(Xja)가 공급되는 한편, 트랜지스터(12)가 온 상태가 되어, 제2 전극(1b)에 제2 전위(Xjb)가 공급된다. 제1 프레임 기간에서는, 제1 전위(Xja)는 표시해야 할 계조에 따른 전위가 되고, 제2 전위(Xjb)는 접지 전위(GND)가 된다. 또한, 제2 프레임 기간에서는, 제1 전위(Xja)는 접지 전위(GND)가 되고, 제2 전위(Xjb)는 표시해야 할 계조에 따른 전위가 된다. 이에 의해, 전기 광학 소자(13)의 액정(LC)은 이상적으로 교류 구동된다.

교류 구동, 데이터 전위, 접지 전위

Description

전기 광학 소자의 구동 방법, 화소 회로, 전기 광학 장치 및 전자 기기{METHOD OF DRIVING ELECTRO-OPTICAL ELEMENT, PIXEL CIRCUIT, ELECTRO-OPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 액정 등의 전기 광학 소자를 구동하는 기술에 관한 것이다.

액정 장치에 있어서, 빛의 사출 방향의 종(縱) 전계를 액정에 인가하는 구동 방법과, 빛의 사출 방향과 직교하는 방향의 횡(橫) 전계를 액정에 인가하는 구동 방법이 알려져 있다. 액정에 직류 전압을 인가하면, 번인(burn-in) 등의 화질 열화를 초래하기 때문에, 어느 구동 방법에 있어서도 액정에 교류 전압을 인가하는 교류 구동이 이용된다.

종 전계를 액정에 인가하는 구동 방법에서는, 예를 들면, 도22 에 나타내는 화소 회로가 이용된다. 이 화소 회로에서는, 주사 신호(Y)가 하이레벨이 되면, 트랜지스터(Tr)가 온 상태로 되어, 데이터선(10)을 통하여 공급되는 데이터 전위(Vdata)가 액정 소자(5)에 인가됨과 함께 유지 용량(C)에 유지된다. 액정 소자(5)는 화소 전극(5a)과 공통 전극(5b)의 사이에 액정(LC)이 협지하여 구성된다. 트랜지스터(Tr) 및 화소 전극(5a)은 소자 기판에 형성되고, 공통 전극(5b)은 대향 기판에 형성된다. 그리고, 소자 기판과 대향 기판은 간극을 가지고 접합되어 있고, 그들의 사이에 액정이 주입되어 있다. 대향 기판에 형성된 공통 전극(5b)은 복수의 화소 회로로 겸용되고 있고, 거기에는 공통 전위(VCOM)가 공급된다. 이러한 회로 구성에 있어서, 공통 전위(VCOM)를 기준으로 하여 데이터 전위(Vdata)의 전위를 고전위로 하는 기간과 저전위로 하는 기간을 교대로 반복하여 액정(LC)에 교류 전압을 인가한다.

횡 전계의 구동 방법이 적용되는 화소 회로에서는, 스위칭용의 트랜지스터가 형성되는 소자 기판에 있어서, 제1 전극과 제2 전극이 형성된다. 그리고, 고정 전위에 대하여 정극성(正極性) 및 부극성(負極性)의 영상 신호로서 절대치가 동일한 신호를 제1 전극과 제2 전극에 각각 인가하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌1).

[특허문헌1] 일본공개특허공보 2003－149654호 (단락 번호 0033)

그런데, 도22 에 나타내는 화소 회로에 있어서, 주사 신호(Y)가 하이레벨로부터 로우레벨로 전환되는 타이밍에서는, 액정(LC)의 인가 전압이 저하하는 푸쉬 다운(push-down) 현상이 발생한다. 푸쉬 다운 현상은, 주사선(20)에 인가되는 주사 신호(Y)가, 트랜지스터(Tr)를 온 상태로 하는 전압 레벨로부터, 오프 상태로 하는 전압 레벨로 변화하는 순간에, 주사선(20)과 액정(LC)과의 결합 용량에 의해, 액정 소자(5)에 기입된 전하가 주사선(20)으로 도망가는 것에 기인한다. 결합 용량은, 주로, 트랜지스터(Tr)의 게이트 전극과 액정(LC)과의 사이의 용량 성분(Cgd), 그리고 주사선(20)과 화소 전극(5a)과의 사이의 용량 성분(Cgd')으로 이루어진다. 이 중, 용량 성분(Cgd)은 게이트 전극과 드레인 전극과의 사이에 인가되는 전압(Vgd)에 의해 변화하고, 게이트 전극과 드레인 전극과의 사이에 인가되는 전압(Vgd)이 올라감에 따라, 용량 성분(Cgd)은 증가한다. 그리고, 결합 용량이 클수록, 액정(LC)의 인가 전압의 저하가 커진다.

도23 을 참조하여 푸쉬 다운 현상에 의한 인가 전압의 강하를 구체적으로 설명한다. 예를 들면, 도22 에 나타내는 화소 회로에 있어서, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서는 공통 전위(VCOM)를 기준으로서 정극성의 데이터 전위(Vdata)를 제1 전극에 인가하고, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서는 공통 전위(VCOM)를 기준으로서 부극성의 데이터 전위(Vdata)를 제1 전극에 인가한다. 이 경우, 트랜지스터(Tr)의 게이트·드레인 전압(Vgd)에 따라 액정(LC)의 인가 전압이 감소한다. 이 예의 액 정(LC)은 노멀리 화이트(normally white)이며, △V1＜△V2＜△V3＜△V4가 된다. 예를 들면, 블랙 레벨(black level)을 표시하는 경우, 제1 프레임 기간(F1)에서는 액정(LC)의 인가 전압이 △V1만큼 감소하고, 제2 프레임 기간(F2)에서는 액정(LC)의 인가 전압이 △V4만큼 증가한다. 즉, 제1 프레임 기간(F1)에서는 액정(LC)의 인가 전압이 화이트 측으로 시프트하고, 제2 프레임 기간(F2)에서는 액정(LC)의 인가 전압이 블랙 측으로 시프트한다.

이 때문에, 도22 에 나타내는 화소 회로를 채용하는 경우에는, 액정(LC)의 인가 전압의 시프트를 보정하기 위해 공통 전위(VCOM)를 조정하여 액정(LC)에 직류 전압이 인가되는 것을 방지할 필요가 있었다. 게다가, 감마 보정 처리를 인가 전압의 극성에 따라 전환할 필요가 있었다. 덧붙여, 횡 전계의 구동 방법이 적용되는 화소 회로에 있어서도, 고정 전위에 대하여 정극성 및 부극성의 영상 신호로서 절대치가 동일한 신호를 제1 전극과 제2 전극에 각각 인가하기 때문에, 동일한 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.

［적용예 1］본 적용예에 따른 전기 광학 소자의 구동 방법은, 제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 갖는 전기 광학 소자를 구동하는 방법으로서, 제1 기간(예를 들면, 실시 형태의 제1 프레임 기간(F1))에 있어서, 상기 제1 전극에 고정 전위(예를 들면, 접지 전위(GND))를 인가함과 함께 상기 제2 전극에 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위를 인가하고, 제2 기간(예를 들면, 실시 형태의 제2 프레임 기간(F2))에 있어서, 상기 제1 전극에 상기 데이터 전위를 인가함과 함께 상기 제2 전극에 상기 고정 전위를 인가하며, 상기 제1 기간의 구동과 상기 제2 기간의 구동을 교대로 반복하는 것을 특징으로 한다.

이 방법에 의하면, 제1 기간에 있어서 전기 광학 소자의 한쪽의 전극에 고정 전위를 공급함과 함께 다른 한쪽의 전극에 데이터 전위를 공급하고, 제2 기간에 있어서 전기 광학 소자의 다른 한쪽의 전극에 고정 전위를 공급함과 함께 한쪽의 전극에 데이터 전위를 공급하기 때문에, 전기 광학 소자를 교류 구동할 수 있다. 이 구동 방식은, 고정 전위를 기준으로 하여 데이터 전위를 고전위 또는 저전위의 한쪽으로 설정하기 때문에, 종래의 구동 방법과 같이 소정 전위를 기준으로 하여 극성을 반전시킨 데이터 전위를 전기 광학 소자에 공급할 필요가 없다. 극성을 반전시킨 데이터 전위를 공급할 경우에는, 전기 광학 소자의 인가 전압이 푸쉬 다운 현상의 영향을 받아 데이터 전위의 극성에 따라 변화하기 때문에, 직류 성분이 전기 광학 소자에 인가된다. 이에 대하여, 이 구동 방법은, 전기 광학 소자의 어느 한쪽의 전극에는 고정 전위가 공급되기 때문에, 푸쉬 다운 현상에 의해 인가 전압이 감소해도 직류 성분이 전기 광학 소자에 인가되는 일이 없다.

［적용예 2］상기 적용예에 따른 전기 광학 소자의 구동 방법에 있어서, 표시해야 할 계조를 나타내는 입력 화상 신호를, 상기 전기 광학 물질의 광학 특성에 따라 사람의 시감도 특성(視感度特性)에 맞도록 보정하여 상기 데이터 전위를 생성 하는 감마 보정을 시행하고, 당해 감마 보정에 있어서, 상기 제1 기간의 상기 데이터 전위와 상기 제2 기간의 데이터 전위를 동일한 처리로 생성하는 것이 바람직하다. 종래의 구동 방법에서는, 전기 광학 소자의 인가 전압이 푸쉬 다운 현상의 영향을 받아 데이터 전위의 극성에 따라 변화하기 때문에, 데이터 전위의 극성에 따라 감마 보정을 설정할 필요가 있다. 이에 대하여, 이 구동 방법은, 전기 광학 소자의 어느 한쪽의 전극에는 고정 전위가 공급되기 때문에, 푸쉬 다운 현상에 의해 인가 전압이 감소해도 감마 보정을 전환할 필요가 없기 때문에, 처리를 간략화할 수 있다.

［적용예 3］본 적용예에 따른 화소 회로(예를 들면, 제1 실시 형태의 화소 회로(P1))는, 제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 갖는 전기 광학 소자와, 제1 기간에 있어서 고정 전위가 공급되고 제2 기간에 있어서 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위가 공급되는 제1 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 온·오프가 제어되는 제1 스위칭 소자(예를 들면, 트랜지스터(11))와, 상기 제1 기간에 있어서 상기 데이터 전위가 공급되고 상기 제2 기간에 있어서 상기 고정 전위가 공급되는 제2 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 스위칭 소자가 온 상태일 때 온 상태가 되고, 상기 제1 스위칭 소자가 오프 상태일 때 오프 상태가 되도록 제어되는 제2 스위칭 소자(예를 들면, 트랜지스터(12))를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의하면, 제1 기간에 있어서 전기 광학 소자의 한쪽의 전극에 고정 전위를 공급함과 함께 다른 한쪽의 전 극에 데이터 전위를 공급하고, 제2 기간에 있어서 전기 광학 소자의 다른 한쪽의 전극에 고정 전위를 공급함과 함께 한쪽의 전극에 데이터 전위를 공급할 수 있다. 이에 의해, 푸쉬 다운 현상에 의해 전기 광학 소자의 인가 전압이 감소해도 전기 광학 소자에 직류 성분을 인가하지 않아, 이상적인 교류 구동을 실현할 수 있다. 게다가, 전기 광학 소자의 인가 전압의 극성에 따라 감마 보정을 전환할 필요도 없다.

［적용예 4］상기 적용예에 따른 화소 회로에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자와는 동일한 도전형의 트랜지스터로 구성되고, 동일한 제어 신호에 의해 온·오프가 제어되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 동일한 도전형의 트랜지스터를 이용하기 때문에, 화소 회로의 제조 공정을 간략화할 수 있다.

［적용예 5］본 적용예에 따른 화소 회로(예를 들면, 제2 실시 형태의 화소 회로(P2))는, 제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 가지는 전기 광학 소자와, 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위가 공급되는 제1 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 제2 기간에 있어서 오프 상태가 되는 제1 스위칭 소자와, 상기 데이터 전위가 공급되는 제2 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 기간에 있어서 오프 상태가 되고 상기 제2 기간에 있어서 온 상태가 되는 제2 스위칭 소자와, 고정 전위가 공급되는 전위선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 기간에 있 어서 오프 상태가 되고 상기 제2 기간에 있어서 온 상태가 되는 제3 스위칭 소자와, 상기 전위선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 상기 제2 기간에 있어서 오프 상태가 되는 제4 스위칭 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의하면, 제1 기간에 있어서 전기 광학 소자의 한쪽의 전극에 고정 전위를 공급함과 함께 다른 한쪽의 전극에 데이터 전위를 공급하고, 제2 기간에 있어서 전기 광학 소자의 다른 한쪽의 전극에 고정 전위를 공급함과 함께 한쪽의 전극에 데이터 전위를 공급할 수 있다. 이에 의해, 푸쉬 다운 현상에 의해 전기 광학 소자의 인가 전압이 감소해도 전기 광학 소자에 직류 성분을 인가하지 않아, 이상적인 교류 구동을 실현할 수 있다. 게다가, 전기 광학 소자의 인가 전압의 극성에 따라 감마 보정을 전환할 필요도 없다.

［적용예 6］상기 적용예에 따른 화소 회로에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 제3 스위칭 소자 및, 상기 제4 스위칭 소자는 동일한 도전형의 트랜지스터로 구성하는 것이, 화소 회로의 제조 공정을 간략화하는 관점에서 바람직하다.

［적용예 7］본 적용예에 따른 전기 광학 장치(예를 들면, 제1 실시 형태)는, 복수의 주사선과, 복수의 데이터선과, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 데이터선과의 교차에 대응해서 설치된 복수의 화소 회로와, 복수의 데이터선의 각각은, 제1 데이터선(예를 들면, 도1 에 나타내는 10a)과 제2 데이터선(예를 들면, 도1 에 나타내는 10b)과의 조(組)로 이루어지고, 제1 기간에 있어서, 상기 복수의 데이터선의 각각에 있어서, 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선과의 조 가운데, 한쪽 에 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위를 공급함과 함께 다른 한쪽에 고정 전위를 공급하고, 제2 기간에 있어서, 상기 데이터 전위와 상기 고정 전위를 교체하여 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선에 전위를 공급하는 데이터선 구동 수단을 구비하고, 상기 복수의 화소 회로의 각각은, 제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 가지는 전기 광학 소자와, 상기 제1 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 따라서 상기 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 상기 제2 기간에 오프 상태가 되는 제1 스위칭 소자와, 상기 제2 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 따라서 상기 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 상기 제2 기간에 오프 상태가 되는 제2 스위칭 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 화소 회로 내의 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 소자를 동일한 주사 신호에 의해 제어하기 때문에, 복수 종류의 주사선을 준비할 필요가 없다. 그리고, 제1 데이터선 및 제2 데이터선에 공급하는 데이터 전위와 고정 전위를 제1 기간과 제2 기간에서 교대한다. 이 경우, 고정 전위가 기준이 되어 전기 광학 소자의 인가 전압이 정해지기 때문에, 직류 성분이 중첩하지 않아, 이상적인 교류 구동을 실현할 수 있다. 게다가, 전기 광학 소자의 인가 전압의 극성에 따라 감마 보정을 전환할 필요도 없다.

［적용예 8］본 적용예에 따른 전기 광학 장치(예를 들면, 제2 실시 형태)는, m(m은, 2이상의 자연수) 조의 주사선과, n＋1(n은, 2이상의 자연수) 개의 데이 터선과, 상기 데이터선과 상기 주사선과의 교차에 대응해서 설치된 m×n개의 화소 회로와, 제1 기간에 있어서, 홀수 번째의 데이터선에 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위를 공급함과 함께 짝수 번째의 데이터선에 고정 전위를 공급하고, 제2 기간에 있어서, 상기 홀수 번째의 데이터선에 상기 고정 전위를 공급함과 함께 상기 짝수 번째의 데이터선에 상기 데이터 전위를 공급하는 데이터선 구동 수단과, 1조의 주사선은 제1 주사선과 제2 주사선으로 이루어지고, 상기 제1 주사선에 제1 주사 신호(예를 들면, 도10 의 Yia)를 공급하고, 상기 제2 주사선에 제2 주사 신호(예를 들면, 도10 의 Yib)를 공급하고, 상기 제1 기간에 있어서, 전기 m조의 주사선을 순차 선택하고, 1조의 주사선을 선택할 때에 상기 제1 주사 신호와 상기 제2 주사 신호 중 한쪽을 유효로 하고 다른 한쪽을 무효로 하고, 상기 제2 기간에 있어서, 상기 m조의 주사선을 순차 선택하고, 1조의 주사선을 선택할 때에 상기 제1 주사 신호와 상기 제2 주사 신호 중 상기 제1 기간에서 유효로 한 신호를 무효로 하고, 무효로 한 신호를 유효로 하는 주사선 구동 수단을 구비하고, 상기 m×n개의 화소 회로의 각각은, 좌측의 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 주사 신호에 따라서 온·오프가 제어되는 제1 스위칭 소자(예를 들면, 도10 의 15)와, 우측의 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제2 주사 신호에 따라서 온·오프가 제어되는 제2 스위칭 소자(예를 들면, 도10 의 16)와, 고정 전위가 공급되는 전위선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제2 주사 신호에 따라서 온·오프가 제어되는 제3 스위칭 소자(예를 들면, 도10 의 17)와, 상기 전위선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 주사 신호에 따라서 온·오프가 제어되는 제4 스위칭 소자(예를 들면, 도10 의 18)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 열방향으로 인접하는 화소 회로의 사이에서 데이터선을 공용하기 때문에, 데이터선의 개수를 삭감하는 것이 가능해진다. 또한, 고정 전위가 기준이 되어 전기 광학 소자의 인가 전압이 정해지기 때문에, 직류 성분이 중첩하지 않아, 이상적인 교류 구동을 실현할 수 있다. 게다가, 전기 광학 소자의 인가 전압의 극성에 따라 감마 보정을 전환할 필요도 없다.

［적용예 9］본 적용예에 따른 전자기기는 상술한 전기 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 전자기기로서는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기 및, 정보 휴대 단말 등이 포함된다.

　＜1. 제1 실시 형태＞

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치는, 전기 광학 재료로서 액정을 이용한다. 전기 광학 장치(1)는, 주요부로서 액정 패널(AA)(전기 광학 패널의 일례)을 구비한다. 액정 패널(AA)은, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor：이하, 「TFT」라고 칭함)를 형성한 소자 기판과 대향 기판을 서로 전극 형성면을 대향시키고, 그리고, 일정한 간극을 유지하여 부착하여, 이 간극에 액정이 협지되어 있다.

도1 은 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 이 전기 광학 장치(1)는, 액정 패널(AA), 제어 회로(300) 및, 화상 처 리 회로(400)를 구비한다. 이 액정 패널(AA)은 투과형이지만, 반투과형이어도 좋고 또는 반사형이어도 좋다. 액정 패널(AA)은, 그 소자 기판상에 화상 표시 영역(A), 주사선 구동 회로(100) 및, 데이터선 구동 회로(200)를 구비한다. 제어 회로(300)는, X전송 개시 펄스(DX), X클록 신호(XCK) 및 제1 프레임 신호(Sf1)를 생성하여 데이터선 구동 회로(200)에 공급함과 함께, Y전송 개시 펄스(DY) 및 Y클록 신호(YCK)를 생성하여 주사선 구동 회로(100)에 공급한다. 화상 표시 영역(A)에는, 복수의 화소 회로(P1)가 매트릭스 형상으로 형성되어 있어, 화소 회로(P1) 마다 투과율을 제어할 수 있다. 백 라이트(도시 생략)로부터의 빛은, 화소 회로(P1)를 통하여 사출된다. 이에 의해, 광변조에 의한 계조 표시가 가능해진다. 또한, 화상 처리 회로(400)는 입력 화상 데이터(Din)에 화상 처리를 행하여 출력 화상 데이터(Dout)를 생성하여, 이를 데이터선 구동 회로(200)에 출력한다.

다음으로, 화상 표시 영역(A)에 대하여 설명한다. 화상 표시 영역(A)에는, m(m은 2이상의 자연수) 개의 주사선(20)이, X방향을 따라 평행하게 배열하여 형성되는 한편, n(n은 2이상의 자연수) 조의 제1 데이터선(10a) 및 제2 데이터선(10b)이, Y방향을 따라 평행하게 배열하여 형성되어 있다. 덧붙여, 접지 전위(GND)를 공급하는 전위선(도시 생략)이 X방향을 따라 평행하게 배열하여 형성된다. 그리고, 주사선(20)과 제1 데이터선(10a) 및 제2 데이터선(10b)의 교차에 대응하여, m(행)×n(열) 개의 화소 회로(P1)가 배치된다.

n개의 제1 데이터선(10a)에는 제1 전위(X1a∼Xna)가 각각 공급되고, n개의 제2 데이터선(10b)에는 제2 전위(X1b∼Xnb)가 각각 공급된다. 또한, 각 주사 선(20)에는, 주사 신호(Y1, Y2,…, Ym)가, 펄스적으로 선(線) 순차로 인가된다. i(i는 1≤i≤m의 자연수) 행, j(j는 1≤j≤n의 자연수) 열의 화소 회로(P1(i,j))는, i행의 주사선(20)의 주사 신호(Yi)가 액티브해지면, 제1 데이터선(10a)을 통하여 공급되는 제1 전위(Xja) 및 제2 데이터선(10b)을 통하여 공급되는 제2 전위(Xjb)를 취입(written)한다.

도2 에 i행 j열의 화소 회로(P1(i,j))의 회로도를 나타낸다. 또한 다른 화소 회로(P1)도 동일하게 구성되어 있다. 이 도에 나타내는 바와 같이 화소 회로(P1(i,j))는, 도전형이 n채널의 트랜지스터(11 및 12), 제1 유지 용량(Ca), 제2 유지 용량(Cb), 제3 유지 용량(Cc), 및 전기 광학 소자(13)을 구비한다.

전기 광학 소자(13)는, 제1 전극(1a)과 제2 전극(1b)의 사이에 전기 광학 물질을 협지하여 구성된다. 전기 광학 물질은, 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 것이라면 어떠한 것이어도 좋지만, 이 예에서는, 액정(LC)을 이용한다.

전기 광학 소자(13)의 제1 전극(1a)은 제1 노드(Za)에 접속되는 한편, 그 제2 전극(1b)이 제2 노드(Zb)에 접속된다. 또한, 제1 노드(Za)와 전위선(30)과의 사이에는 제1 유지 용량(Ca)이 설치되고, 제2 노드(Zb)와 전위선(30)과의 사이에는 제2 유지 용량(Cb)이 설치된다. 또한 전기 광학 소자(13)와 병렬로 제3 유지 용량(Cc)이 설치된다. 여기서, 제1 내지 제3 유지 용량(Ca, Cb, 및 Cc)의 일부 또는 전부는, 용량 소자로서 형성해도 좋고, 또는, 제1 전극(1a)과 제2 전극(1b)과의 사이에 부수하는 기생 용량이나 제1 노드(Za) 또는 제2 노드(Zb)와 전위선(30)과의 사이에 발생하는 기생 용량이어도 좋다.

또한, 트랜지스터(11)는 제1 노드(Za)와 제1 데이터선(10a)과의 사이에 설치되어 있고, 트랜지스터(12)는 제2 노드(Zb)와 제2 데이터선(10b)과의 사이에 설치되고 있다. 또한 트랜지스터(11 및 12)의 게이트는 주사선(20)과 접속된다. 주사 신호(Yi)가 하이레벨(액티브)이 되면, 트랜지스터(11 및 12)는 모두 온 상태가 된다. 그러면, 제1 전위(Xja)가 전기 광학 소자(13)의 제1 전극(1a)에 인가됨과 함께 제1 유지 용량(Ca)에 의해 유지된다. 또한, 제2 전위(Xjb)가 전기 광학 소자(13)의 제2 전극(1b)에 인가됨과 함께 제2 유지 용량(Cb)에 의해 유지된다. 이에 의해, 전기 광학 물질인 액정에 전압이 인가되고, 투과율이 제어된다.

도3 은, 전기 광학 장치의 일례로서 FFS(Fringe Field Switching) 모드의 액정 장치의 구조의 일부분을 확대하여 나타내는 모식도이다. (a)는, 액정 장치의 일부의 구조를 나타내는 모식 평면도이다. (b)는, (a)에 나타내는 액정 장치의 일부를 나타내는 모식 단면도이다. 이하, FFS 모드의 액정 장치의 구조를, 도3 을 참조하면서 설명한다.

도3(a) 에 나타내는 바와 같이, 액정 장치의 화소 회로(P1)에는, 주사선(20)과 제1 데이터선(10a) 및 제2 데이터선(10b)이 교차하도록 배치되어 있다. 주사선(20)과 제1 데이터선(10a)과의 교차에 대응하는 위치에는, 트랜지스터(11)가 형성되어 있다. 한편, 주사선(20)과 제2 데이터선(10b)과의 교차에 대응하는 위치에는, 트랜지스터(12)가 형성되어 있다. 트랜지스터(11)에는, 슬릿이 설치되어 있지 않은 제1 전극(1a)이 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 제1 전극(1a)은, 대략 장방형으로 되어 있다. 또한, 트랜지스터(12)에는, 슬릿 형상의 제2 전극(1b)이 전기적으로 접속되어 있다. 이하, 제2 전극(1b)과 접속되어 있는 트랜지스터(12)의 구조를 주체로, 도3(b) 를 참조하면서 설명한다.

도3(b)에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(21)상에는, 하지(underlying) 절연막(22)이 형성되고, 그 위에는, 반도체층(23a)이 적층되어 있다. 반도체층(23a)은, 예를 들면, 폴리 실리콘층으로 구성할 수 있고, 주사선(20)으로부터의 전계에 의해 채널이 형성되는 채널 영역(24)과, 이를 사이에 두는 소스 영역(25) 및 드레인 영역(26)을 가지고 구성된다. 또한, 리크 전류를 더욱 저감시키기 위해, 반도체층(23a)은, 소스 영역(25) 및 드레인 영역(26)의 일부에 저농도 영역을 설치한 LDD(Lightly Doped Drain) 구조로 하는 것이 바람직하다.

반도체층(23a)의 상층에는, 산화 실리콘 등으로 이루어지는 게이트 절연막(27)을 사이에 두고, 티탄, 크롬, 텅스텐, 탄탈, 몰리브덴 등의 고융점 금속 또는 이들을 포함한 합금 등으로 이루어지는 주사선(20)이 적층되어 있다. 주사선(20)은, 게이트 전극으로서 기능한다. 주사선(20)은, U자 형상으로 형성된 반도체층(23a)과 2개소에서 대향하도록 배치되어 있다. 따라서, 트랜지스터(12)는, 더블 게이트 구조를 가지고 있다. 트랜지스터(12)는, 반도체층(23a), 게이트 절연막(27), 주사선(20)을 포함하여 구성된다.

주사선(20)의 상층에는, 산화 실리콘 등으로 이루어지는 층간 절연막(28)을 사이에 두고 제2 데이터선(10b)이 적층되어 있다. 제2 데이터선(10b)은, 알루미늄, 크롬, 텅스텐 등의 금속 또는 이들을 포함한 합금 등으로 구성되어 있다. 제2 데이터선(10b)은, 도3(a) 에 나타내는 바와 같이, 주사선(20)과 직교하도록 배치되 고, 반도체층(23a)의 일단측과 전기적으로 접속되어 있다. 상술하면, 제2 데이터선(10b)은, 게이트 절연막(27) 및 층간 절연막(28)을 관통해서 설치된 콘택트홀(29 a)을 통하여, 반도체층(23a)의 소스 영역(25)과 전기적으로 접속되어 있다.

제2 데이터선(10b)과 동일층에는, 제2 데이터선(10b)과 동일한 재료로 이루어지는 중계(relay) 전극(31)이 형성되어 있다. 중계 전극(31)은, 게이트 절연막(27) 및 층간 절연막(28)을 관통해서 설치된 콘택트홀(29b)을 통하여, 반도체층(23a)의 드레인 영역(26)과 전기적으로 접속되어 있다.

제2 데이터선(10b) 및 중계 전극(31)의 상층에는, 산화 실리콘 등으로 이루어지는 층간 절연막(32)을 사이에 두고 투광성을 가지는 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 제1 전극(1a)이 적층되어 있다. 제1 전극(1a)은, 화소 회로(P1)마다 독립해서 설치되어 있다. 제1 전극(1a)은, 콘택트홀을 통하여, 도시하지 않은 트랜지스터(11)의 드레인 영역에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 트랜지스터(11)는, 상기한 트랜지스터(12)와 동일한 구성으로 되어 있다.

제1 전극(1a)의 상층에는, 산화 실리콘 등으로 이루어지는 층간 절연막(33)을 사이에 두고 ITO로 이루어지는 투광성을 가지는 제2 전극(1b)이 형성되어 있다. 제2 전극(1b)에는, 제1 전극(1a)과 겹치는 부분에 있어서, 다수의 슬릿이 형성되어 있다. 각 슬릿은, 서로 평행하며, 일정한 간격을 두고 배치되어 있다. 제2 전극(1b)은, 화소 회로(P1)마다 독립해서 설치되어 있다. 제2 전극(1b)은, 층간 절연막(32, 33)을 관통해서 설치된 콘택트홀(29c)을 통하여 중계 전극(31)에 접속되어 있다. 대향 배치된 제1 전극(1a) 및 제2 전극(1b)과, 그 사이에 배치된 층간 절연막(33)에 의해, 제3 유지 용량(Cc)이 구성된다.

또한 제2 전극(1b)의 각 슬릿은, 서로 평행하며, 일정한 간격을 두고 배치되어 있지만, 이 형상에 한정되지 않고, 제1 전극(1a)과 제2 전극(1b)과의 사이의 경사 방향의 전계에 의해, 액정(LC)내의 액정 분자가 제어되도록 형성되어 있으면 좋다. 예를 들면, 제2 전극(1b)의 각 슬릿은, 도3 과 같이 제1 데이터선(10a) 또는 제2 데이터선(10b)의 연재 방향(extending direction)을 따라 설치되어 있어도 좋고, 주사선(20)의 연재 방향을 따라 설치되어 있어도 좋다. 또한, 제2 전극(1b)의 각 슬릿은, 주사선(20)의 연재 방향에 대하여, 소정의 각도를 가지도록 설치되어 있어도 좋고, 주사선(20)의 연재 방향에 대하여, 제1 각도를 가지도록 설치된 제1 슬릿과, 제2 각도를 가지도록 설치된 제2 슬릿을 가지고 있어도 좋다.

제2 전극(1b)상에는, 도시하지 않은 폴리이미드로 이루어지는 배향막이 적층되어 있다. 배향막은, 도시하지 않은 액정에 접하는 부재이며, 배향막을 러빙(rubbing)함으로써, 구동 무인가시(즉 전계의 비인가시)에, 액정을 러빙 방향을 따라 배향시킬 수 있다.

또한, 주사선(20)과 동일층에는, 주사선(20)과 평행하여 정전위선(35)이 배치되어 있다. 정전위선(35)의 전위는, 예를 들면, 접지 전위(GND)로 유지되어 있다. 반도체층(23a)의 타단(드레인 영역(26)측)은, 게이트 절연막(27)을 사이에 두고 정전위선(35)과 겹치는 영역까지 연재하여 형성되어 있다. 여기서, 정전위선(35)과 반도체층(23a)에 의해 끼워진 게이트 절연막(27)은, 제2 유지 용량(Cb)의 역할을 수행한다. 　

동일하게 트랜지스터(11)의 반도체층(23b)에 있어서의 타단(드레인 영역측)은, 게이트 절연막(27)을 사이에 두고 정전위선(35)과 겹치는 영역까지 연재하여 형성되어 있다. 그리고, 정전위선(35)과 반도체층(23b)에 의해 끼워진 게이트 절연막(27)은, 제1 유지 용량(Ca)의 역할을 수행한다.

또한, 제1 데이터선(10a)은, 도3(b) 에 도시하지 않았지만, 상기한 제2 데이터선(10b)과 동일층에 형성되어 있다. 제1 데이터선(10a)은, 게이트 절연막(27) 및 층간 절연막(28)을 관통해서 설치된 콘택트홀(도시하지 않음)을 통하여, 반도체층(23b)의 소스 영역(도시하지 않음)과 전기적으로 접속되어 있다.

상기한 반도체층(23a, 23b) 및 정전위선(35)을 이용하여 유지 용량(Ca, Cb)을 만듦으로써, 반도체층(23a, 23b)이나 주사선(20)을 형성하는데 맞추어 동시에 형성하는 것이 가능해져, 제조 공정을 늘리지 않고 만들 수 있다. 또한, 대향 배치된 제1 전극(1a) 및 제2 전극(1b)과, 그 사이에 배치된 층간 절연막(33)에 의해, 제3 유지 용량(Cc)이 구성되기 때문에, 별도 유지 용량을 형성할 필요가 없고, 제2 전극(1b)과 동등한 면적의 유지 용량을 형성할 수 있다. 이 제3 유지 용량(Cc)에 의해, 제1 전극(1a)과 제2 전극(1b)과의 사이의 전위차를 유지할 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 제1 전극(1a)과 제2 전극(1b)과의 사이에 구동 전압을 인가하면, 이러한 전극의 형상에 따른 전계(電界)가 생긴다. 보다 자세하게는, 제2 전극(1b)의 상면에서 나와 제2 전극(1b)의 슬릿을 지나 제1 전극(1a)의 상면에 이르는 전기력선을 가지는 전계가 발생한다. 이때, 제2 전극(1b)의 위쪽(즉 액정이 배치되어 있는 영역)에 있어서의 전계는, 유리 기판(21)에 평행한 성분을 가지 는 횡 전계가 된다. 액정 분자는, 이 횡 전계에 의해 구동되어, 유리 기판(21)에 평행한 면내에서 배향 방향을 바꾼다. FFS 모드의 액정 장치에 의하면, 상기와 같이 액정 분자가 항상 유리 기판(21)에 대하여 평행한 상태로 구동되는 것에 기인하여, 넓은 시야각이 얻어진다.

도4 에 데이터선 구동 회로(200)의 구성을 나타낸다. 데이터선 구동 회로(200)는, n열의 화소 회로(P1)에 대응한 n개의 처리 유닛(U1∼Un), 인버터(INV), 기준 전위 발생 회로(210), 및 화상 데이터 분배 회로(220)를 구비한다. 이 중, 화상 데이터 분배 회로(220)는, n단의 시프트 레지스터와 래치(latch) 회로를 구비한다. 시프트 레지스터는 X전송 개시 펄스(DX)를 X클록 신호(XCK)에 따라 순차 전송하여 n개의 샘플링 펄스를 순차 생성한다. 래치 회로는, 샘플링 펄스를 이용하여 출력 화상 데이터(Dout)를 샘플링한 데이터를 래치한다. 게다가 래치 회로는, 래치하여 얻은 데이터를 화상 데이터(D1∼Dn)로서 각 처리 유닛(U1∼Un)에 출력한다. 화상 데이터(D1∼Dn)는 k(k는 2이상의 자연수)개의 계조를 지정한다. 또한, 기준 전위 발생 회로(210)는, 접지 전위(GND)와 k개의 계조에 대응한 기준 전위(V1∼Vk)를 생성한다. 각 기준 전위(V1∼Vk)는 감마 보정을 고려하여 설정되어 있다. 또한, 제1 프레임 신호(Sf1)는 제1 프레임 기간(F1)에 있어서 하이레벨이 되고, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서 로우레벨이 된다. 인버터(INV)는 제1 프레임 신호(Sf1)를 반전하여 제2 프레임 신호(Sf2)를 생성한다. 제2 프레임 신호(Sf2)는 제2 프레임 기간(F2)에 있어서 하이레벨이 되는 한편, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서 로우레벨이 된다.

도5 에 처리 유닛(Uj)의 구성을 나타낸다. 또한, 다른 처리 유닛도 동일하게 구성되어 있다. 처리 유닛(Uj)은 DA변환 회로(250)와 스위치(Sa1, Sa2, Sb1 및 Sb2)를 구비한다. DA변환 회로(250)는, k입력 1출력의 디멀티플렉서(Demultiplexer)에 의해 구성되어 있고, 화상 데이터(Dj)가 나타내는 계조에 따라 기준 전위(V1∼Vk) 중에서 하나를 선택하여 출력한다. 이에 의해, 화상 데이터(Dj)를 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환할 수 있다.

스위치(Sa1)는 제1 프레임 기간(F1)에서 온 상태가 되어, DA변환 회로(250)로부터 출력되는 데이터 전위(Vdata)를 제1 전위(Xja)로서 제1 데이터선(10a)에 공급한다. 또한, 스위치(Sa2)는 제2 프레임 기간(F2)에서 온 상태가 되어, 접지 전위(GND)를 제1 전위(Xja)로서 제1 데이터선(10a)에 공급한다. 한편, 스위치(Sb1)는 제1 프레임 기간(F1)에서 온 상태가 되어, 접지 전위(GND)를 제2 전위(Xjb)로서 제2 데이터선(10b)에 공급한다. 또한, 스위치(Sb2)는 제2 프레임 기간(F2)에서 온 상태가 되어, 데이터 전위(Vdata)를 제2 전위(Xjb)로서 제2 데이터선(10b)에 공급한다. 이 결과, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서, 제1 전위(Xja)는 데이터 전위(Vdata), 제2 전위(Xjb)는 접지 전위(GND)가 된다. 제2 프레임 기간(F2)에 있어서, 제1 전위(Xja)는 접지 전위(GND), 제2 전위(Xjb)는 데이터 전위(Vdata)가 된다. 데이터 전위(Vdata)는 표시해야 할 계조에 따른 전위이다.

그런데, 액정(LC)의 투과율과 인가 전압과의 관계는, 액정(LC)의 재료에 의해 각기 다르다. 게다가 화상 데이터(Dj)가 나타내는 계조치와 인간의 시 감도 특성을 조정할 필요도 있다. 거기서, 이러한 점을 고려하여 액정(LC)에 인가하는 전 압을 조정하는 감마 보정을 시행할 필요가 있다. 본 실시 형태에서는, 기준 전위(V1∼Vk)를 조정함으로써 감마 보정을 시행하고 있다. 보다 구체적으로는, 기준 전위 발생 회로(210)에 저항 래더(resistance ladder)를 설치하고, 저항 래더를 구성하는 저항값을 조정하면 좋다. 또는, 기준 전위 발생 회로(210)에 불휘발성의 메모리를 설치하고, 당해 메모리에 기준 전위(V1∼Vk)를 지정하는 지정 데이터를 기억하여, 지정 데이터를 메모리로부터 판독하여, 이것을 DA변환하여 기준 전위(V1∼Vk)를 생성해도 좋다.

가령, 공통 전위(VCOM)를 중심으로 하여 정극성의 전위와 부극성의 전위를 발생시키는 경우에는, 푸쉬 다운 현상의 영향을 받아, 액정(LC)의 인가 전압이 시프트하기 때문에, 정극성용의 기준 전위 외에 부극성용의 기준 전위를 별도 생성할 필요가 있다. 이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 제1 전극(1a)과 제2 전극(1b)의 한쪽에 접지 전위(GND)(고정 전위)를 공급하고, 다른 한쪽에 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위(Vdata)를 공급하여, 이것을 교체함으로써 액정(LC)에 교류 전압을 인가한다. 이 때문에, 푸쉬 다운 현상에 의해 액정(LC)의 인가 전압이 감소해도 극성에 의해 인가 전압의 크기를 일정하게 할 수 있다. 이 결과, 인가 전압의 극성에 따라 감마 보정을 전환할 필요가 없어지므로, 기준 전위 발생 회로(210)를 간단하고 쉽게 구성할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 제1 프레임 기간(F1)과 제2 프레임 기간(F2)에서 동일한 감마 보정을 시행하고, 데이터 전위(Vdata)를 동일한 처리로 생성한다.

도6 에 전기 광학 장치(1)의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트를 나타낸다. 이 도에 나타내는 바와 같이, 제1 프레임 기간(F1)(제1 기간)의 제i번째의 수평 주사 기간(Hi)에 있어서, 주사 신호(Yi)가 액티브하게 된다. 그러면, 화소 회로(P1(i,j))의 트랜지스터(11 및 12)가 온 상태가 되어, 제1 전극(1a)에 제1 전위(Xja)가 인가되고, 제2 전극(1b)에 제2 전위(Xjb)가 인가된다. 이때, 제1 전위(Xja)는 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위(Vdata)가 되고, 제2 전위(Xjb)는 접지 전위(GND)(고정 전위)가 된다. 그리고, 제1 유지 용량(Ca)에 의해 계조에 따른 전위가 유지되고, 제2 유지 용량(Cb)에 접지 전위(GND)가 유지된다. 이 결과, 제1 프레임 기간(F1)에서는, 제1 전극(1a)의 전위가 제2 전극(1b)의 접지 전위(GND)를 기준으로서 고전위가 된다.

제2 프레임 기간(F2)(제2 기간)의 제i번째의 수평 주사 기간(Hi)에서도 화소 회로(P1(i,j))의 트랜지스터(11 및 12)가 온 상태가 되어, 제1 전극(1a)에 제1 전위(Xja)가 인가되고, 제2 전극(1b)에 제2 전위(Xjb)가 인가된다. 단, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서의 제1 전위(Xja) 및 제2 전위(Xjb)의 관계는, 제1 프레임 기간(F1)과 역전하고 있다. 즉, 제2 프레임 기간(F2)에서는, 제1 전위(Xja)가 접지 전위(GND)가 되고 제2 전위(Xjb)가 데이터 전위(Vdata)가 된다. 따라서, 제2 프레임 기간(F2)에서는, 제2 전극(1b)의 전위가 제1 전극(1a)의 접지 전위(GND)를 기준으로서 고전위가 된다.

이와 같이 제1 프레임 기간(F1)과 제2 프레임 기간(F2)에서 전기 광학 소자(13)에 인가되는 전압의 방향을 반전시킴으로써, 교류 전압을 액정(LC)에 인가할 수 있다. 교류 구동의 방식으로서는, 이하에 서술하는 각종의 방식이 있다. 또한 이하의 설명에서는, 액정(LC)에 인가되는 전압의 극성을, 제1 전극(1a)의 전위가 제2 전극(1b)의 전위보다도 고전위가 되는 경우를 정극성이라고 칭하고, 제1 전극(1a)의 전위가 제2 전극(1b)의 전위보다도 저전위가 되는 경우를 부극성이라고 칭한다.

V반전 방식은, 어느 프레임(수직 주사) 기간 중은 모든 제1 전극(1a)에 고전위를 공급함과 함께 제2 전극(1b)에 접지 전위(GND)를 공급하고, 다음의 프레임 기간 중은 모든 제1 전극(1a)에 접지 전위(GND)를 공급함과 함께 제1 전극(1a)에 고전위를 공급하는 반전 방식이다. V반전 방식에서는, 모든 화소 회로(P1)에 있어서 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성이 공통되고, 인접하는 프레임간에서 인가 전압의 극성이 반전한다.

S반전 방식은, 어느 프레임 기간에 있어서 데이터선마다(열마다) 제1 전극(1a)에 고전위와 접지 전위(GND)를 교대로 공급하고, 열마다 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전시킨다. 그리고, 다음의 프레임 기간에서는 전의 프레임 기간에서 고전위를 공급한 제1 전극(1a)에는 접지 전위(GND)를 공급하고, 접지 전위(GND)를 공급한 제1 전극(1a)에는 고전위를 공급한다. 이와 같이 S반전 방식에서는, 열마다 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전하고, 인접하는 프레임간에서 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전한다.

H반전 방식은, 어느 프레임 기간 중에 주사선마다(행마다) 제1 전극(1a)에 고전위와 접지 전위(GND)를 교대로 공급하고, 열마다 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전시킨다. 그리고, 다음의 프레임 기간에서는 전의 프레임 기간에서 고 전위를 공급한 제1 전극(1a)에는 접지 전위(GND)를 공급하고, 접지 전위(GND)를 공급한 제1 전극(1a)에는 고전위를 공급한다. 이와 같이 H반전 방식에서는, 행마다 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전하고, 인접하는 프레임간에서 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전한다.

도트 반전 방식은, S반전 방식과 H반전 방식을 조합한 것이다. 도트 반전 방식은, 어느 프레임 기간 중에 있어서 주사선 및 데이터선마다(즉 화소 단위마다) 제1 전극(1a)에 고전위와 접지 전위(GND)를 교대로 공급하고, 행 및 열마다 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전시킨다. 그리고, 다음의 프레임 기간에서는 전의 프레임 기간에서 고전위를 공급한 제1 전극(1a)에는 접지 전위(GND)를 공급하고, 접지 전위(GND)를 공급한 제1 전극(1a)에는 고전위를 공급한다. 이와 같이 도트 반전 방식은, 행 및 열마다 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전하고, 인접하는 프레임간에서 액정(LC)에 인가하는 전압의 극성을 반전한다.

본 실시 형태의 전기 광학 장치(1)는, 상술한 각종의 방식의 모두를 채용할 수도 있지만, 이 예에서는, S반전 방식을 채용한다. 도6 에 나타내는 바와 같이, 제1 프레임 기간(F1)의 i번째의 수평 주사 기간(Hi)에 있어서, 화소 회로(P1(i,j))에서는, 제1 전극(1a)에 제1 전위(Xja)로서 데이터 전위(Vdata)가 공급되는 한편, 제2 전극(1b)에 제2 전위(Xjb)로서 접지 전위(GND)가 공급된다. 따라서, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서 화소 회로(P1(i,j))의 액정(LC)에 인가되는 전압의 극성은 정극성이 된다. 다음으로, 제1 프레임 기간(F1)의 i+1번째의 수평 주사 기간(Hi+1)에 있어서, 화소 회로(P1(i+1,j))에서는, 제2 전극(1b)에 제2 전위(Xjb)로 서 데이터 전위(Vdata)가 공급되는 한편, 제1 전극(1a)에 제1 전위(Xja)로서 접지 전위(GND)가 공급된다. 따라서, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서 화소 회로(P1(i+1,j))의 액정(LC)에 인가되는 전압의 극성은 부극성이 된다.

또한, 제2 프레임 기간(F2)의 i번째의 수평 주사 기간(Hi)에 있어서, 화소 회로(P1(i,j))에서는, 제2 전극(1b)에 제2 전위(Xjb)로서 데이터 전위(Vdata)가 공급되는 한편, 제1 전극(1a)에 제1 전위(Xja)로서 접지 전위(GND)가 공급된다. 따라서, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서 화소 회로(P1(i,j))의 액정(LC)에 인가되는 전압의 극성은 부극성이 된다. 다음으로, 제2 프레임 기간(F2)의 i+1번째의 수평 주사 기간(Hi+1)에 있어서, 화소 회로(P1(i+1,j))에서는, 제1 전극(1a)에 제1 전위(Xja)로서 데이터 전위(Vdata)가 공급되는 한편, 제2 전극(1b)에 제2 전위(Xjb)로서 접지 전위(GND)가 공급된다. 따라서, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서 화소 회로(P1(i+1,j))의 액정(LC)에 인가되는 전압의 극성은 정극성이 된다.

이 결과, 도7 에 나타내는 바와 같이 제1 프레임 기간(F1) 및 제2 프레임 기간(F2)에 있어서, 화소 회로(P1(i,j))의 액정(LC)과 화소 회로(P1(i+1,j))의 액정(LC)에 인가되는 전압의 극성은 반전하고, 또한, 프레임간에 화소 회로(P1(i,j))의 액정(LC) 및 화소 회로(P1(i+1,j))의 액정(LC)에 인가되는 전압의 극성이 반전한다.

그런데, 주사 신호(Yi)가 액티브로부터 비액티브로 전환되는 타이밍에서는, 액정(LC)의 인가 전압이 시프트하는 푸쉬 다운 현상이 발생한다. 이 점에 대하여, 도8 을 참조하여 설명한다. 도8 에 나타내는 바와 같이 푸쉬 다운 현상에 의해 블 랙 레벨(black level)에서는 △Va, 화이트 레벨(white level)에서는 △Vb의 전압강하가 발생한다. 그렇지만, 본 실시 형태에서는, 접지 전위(GND)를 중심으로 한 극성 반전은 아니기 때문에, 제1 프레임 기간(F1)과 제2 프레임 기간(F2)에서 동일한 전압강하가 발생한다. 따라서, 감마 보정을 전환할 필요가 없고, 게다가 고정 전위로서의 접지 전위(GND)를 극성 반전에 따라 조정할 필요도 없다. 이 결과, 전기 광학 장치(1)의 구성을 간략화할 수 있고, 게다가 고정 전위의 조정 공정을 생략할 수 있다.

＜2. 제2 실시 형태＞

다음으로, 제2 실시 형태에 따른 전기 광학 장치는, 화상 표시 영역(A)의 상세한 구성, 주사선 구동 회로 및 데이터선 구동 회로의 상세한 구성을 제외하고, 도1 에 나타내는 제1 실시 형태의 전기 광학 장치와 동일하게 구성되어 있다.

도9 에 제2 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역(A)의 구성을 나타낸다. 이 도에 나타내는 바와 같이, 화상 표시 영역(A)에는, m행 n열의 화소 회로(P2)가 형성되어 있다. 이 예에서는, 제1 주사선(20a)과 제2 주사선(20b)과의 조가 각 행에 배열되고, n＋1개의 데이터선(10ab)이 열방향으로 배열되어 있다. m개의 제1 주사선(20a)에는 제1 주사 신호(Y1a∼Yma)가 공급되는 한편, m개의 제2 주사선(20b)에는 제2 주사 신호(Y1b∼Ymb)가 공급된다.

도10 에 i행 j열째의 화소 회로(P2(i,j))와 i행 j+1열째의 화소 회로( P2(i,j+1))의 회로도를 나타낸다. 또한 다른 화소 회로(P2)도 동일하게 구성되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 좌단의 데이터선(10ab)을 「101」, 중앙의 데이 터선(10ab)을 「102」, 우단의 데이터선(10ab)을 「103」이라고 칭한다.

화소 회로(P2(i,j))에 있어서, 제1 전극(1a)과 데이터선(101)과의 사이에는 트랜지스터(15)가 설치되어 있고, 그 게이트는 제1 주사선(20a)에 접속된다. 또한, 제2 전극(1b)과 데이터선(102)과의 사이에는 트랜지스터(16)가 설치되어 있고, 그 게이트는 제2 주사선(20b)에 접속된다. 또한, 제1 전극(1a)과 전위선(30)과의 사이에는 트랜지스터(17)가 설치되어 있고, 그 게이트는 제2 주사선(20b)에 접속된다. 또한, 제2 전극(1b)과 전위선(30)과의 사이에는 트랜지스터(18)가 설치되어 있고, 그 게이트는 제1 주사선(20a)에 접속된다.

제1 전극(1a)은 제1 노드(Za)에 접속되고, 제2 전극(1b)은 제2 노드(Zb)에 접속된다. 또한, 제1 노드(Za)와 전위선(30)과의 사이에는 제1 유지 용량(Ca)이 설치되어 있고, 제2 노드(Zb)와 전위선(30)과의 사이에는 제2 유지 용량(Cb)이 설치되어 있고, 제1 노드(Za)와 제2 노드(Zb)의 사이에는 제3 유지 용량(Cc)이 설치되어 있다.

이상의 구성에 있어서, 트랜지스터(15 및 18)는 동시에 온 상태가 되고, 트랜지스터(16 및 17)는 동시에 온 상태가 된다. 화소 회로(P2(i,j))에 있어서, 트랜지스터(15 및 18)가 온 상태가 되면, 제1 전극(1a)에는 데이터선(101)을 통하여 데이터 전위(Xi)가 공급되는 한편, 제2 전극(1b)에는 접지 전위(GND)가 공급된다. 또한, 트랜지스터(15 및 18)가 온 상태가 되면, 제1 전극(1a)에는 접지 전위(GND)가 공급되는 한편, 제2 전극(1b)에는 데이터선(102)를 통하여 데이터 전위(Xi+1)가 공급된다.

도11 및 도12 는, 제2 실시 형태의 전기 광학 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 도11 에 나타내는 바와 같이, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서, 주사 신호는 Y1a→Y2b→Y3a→Y4b…Yia→Yi＋1b→…→Yma의 순으로 하이레벨이 되고, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서, 주사 신호는 Y1b→Y2a→Y3b→Y4a…Yib→Yi＋1a→…→Ymb의 순으로 하이레벨이 된다. 제2 프레임 기간(F2)에서는, 각 행에 있어서, 제1 주사선(20a)과 제2 주사선(20b)의 조 중 제1 프레임 기간(F1)에서 선택한 주사선 이외의 주사선이 선택된다. 즉, 본 실시 형태의 주사선 구동 회로(100)는, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서, m조의 주사선을 순차 선택하여, 1조의 주사선을 선택할 때에 제1 주사 신호(Y1a∼Yma)와 제2 주사 신호(Y1b∼Ymb)중 한쪽을 유효로 하고 다른 한쪽을 무효로 하고, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서, m조의 주사선을 순차 선택하여, 1조의 주사선을 선택할 때에 제1 주사 신호(Y1a∼Yma)와 제2 주사 신호(Y1b∼Ymb)중 제1 프레임 기간(F1)에서 유효로 한 신호를 무효로 하고, 무효로 한 신호를 유효로 한다.

또한, 도12 에 나타내는 예에서는, 제1 프레임 기간(F1)의 i번째의 수평 주사 기간(Hi)에 있어서, 제1 주사 신호(Yia)가 하이레벨이 되고, 제2 주사 신호(Yib)는 로우레벨을 유지한다. 이때, 도13 에 나타내는 바와 같이 트랜지스터(15 및 18)가 온 상태가 되고, 트랜지스터(16 및 17)가 오프 상태가 된다. 따라서, 화소 회로 P2(i,j)에 있어서는, 데이터선(101)을 통하여 공급되는 데이터 전위(Xj)가 제1 전극(1a)에 인가되는 한편, 제2 전극(1b)이 전위선(30)에 접속된다. 또한, 화소 회로(P2(i,j+1))에 있어서는, 데이터선(102)을 통하여 공급되는 데이터 전위(Xj+1)가 제1 전극(1a)에 인가되는 한편, 제2 전극(1b)이 전위선(30)에 접속된다.

다음으로, 제2 프레임 기간(F2)의 i번째의 수평 주사 기간(Hi)에 있어서, 제2 주사 신호(Yib)가 하이레벨이 되고, 제1 주사 신호(Yia)는 로우레벨을 유지한다. 이때, 도14 에 나타내는 바와 같이 트랜지스터(16 및 17)가 온 상태가 되고, 트랜지스터(15 및 18)가 오프 상태가 된다. 따라서, 화소 회로(P2(i,j))에 있어서는, 데이터선(102)을 통하여 공급되는 데이터 전위(Xj+1)가 제2 전극(1b)에 인가되는 한편, 제1 전극(1a)이 전위선(30)에 접속된다. 또한, 화소 회로(P2(i,j+1))에 있어서는, 데이터선(103)을 통하여 공급되는 데이터 전위(Xj+1)가 제2 전극(1b)에 인가되는 한편, 제1 전극(1a)이 전위선(30)에 접속된다.

즉, 이 예의 데이터선 구동 회로(200)는, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서, 홀수 번째의 데이터선(101, 103)에 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위(Vdata)를 공급함과 함께 짝수 번째의 데이터선(102)에 접지 전위(GND)를 공급하고, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서, 홀수 번째의 데이터선(101, 103)에 접지 전위(GND)를 공급함과 함께 짝수 번째의 데이터선(102)에 데이터 전위(Vdata)를 공급한다. 이와 같이, 데이터선(102)은, 화소 회로(P2(i,j)) 및 화소 회로(P2(i,j+1))에서 겸용되기 때문에, 데이터선(10ab)의 개수를 약 1/2로 삭감할 수 있다.

＜3. 제3 실시 형태＞

다음으로, 제3 실시 형태에 따른 전기 광학 장치는, 화상 표시 영역(A)의 상세한 구성, 주사선 구동 회로 및 데이터선 구동 회로의 상세한 구성을 제외하고, 도1 에 나타내는 제1 실시 형태의 전기 광학 장치와 동일하게 구성되어 있다.

도15 에 제3 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역(A)의 구성을 나타낸다. 이 도에 나타내는 바와 같이, 화상 표시 영역(A)에는, m행 n열의 화소 회로(P3)가 형성되어 있다. 이 예에서는, 제1 주사선(20n)과 제2 주사선(20p)과의 조가 각 행에 배열되고, n개의 제1 데이터선(10a)과 n개의 제2 데이터선(10b)이 열방향으로 배열되어 있다. m개의 제1 주사선(20n)에는 제1 주사 신호(Y1n∼Ymn)가 공급되는 한편, m개의 제2 주사선(20p)에는 제2 주사 신호(Y1p∼Ymp)가 공급된다. 게다가, n개의 제1 데이터선(10a)에는 제1 전위(X1a∼Xna)가 공급되고, n개의 제2 데이터선(10b)에는 제2 전위(X1b∼Xnb)가 공급된다.

도16 에 i행 j열째의 화소 회로(P3(i,j))의 회로도를 나타낸다. 또한, 다른 화소 회로(P3)도 동일하게 구성되어 있다. 화소 회로(P3(i,j))는, n채널형의 트랜지스터(Trn), P채널형의 트랜지스터(Trp), 유지 용량(Cc) 및, 전기 광학 소자(13)를 구비한다. 트랜지스터(Trn)의 게이트는 제1 주사선(20n)과 접속되고, 트랜지스터(Trp)의 게이트는 제2 주사선(20p)과 접속된다. 또한, 트랜지스터(Trn)는 제1 데이터선(10a)과 제1 노드(Za)와의 사이에 설치되어 있고, 트랜지스터(Trp)는 제2 데이터선(10b)과 제2 노드(Zb)와의 사이에 설치되어 있다.

도17 은, 제3 실시 형태의 전기 광학 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 도17 에 나타내는 바와 같이, 제1 주사 신호(Y1n∼Ymn)는 순차 액티브(하이레벨)하게 된다. 한편, 제2 주사 신호(Y1p∼Ymp)는 제1 주사 신호(Y1n∼Ymn)를 반전한 것이다. 따라서, 각 행이 순차 선택되고, 선택된 행의 각 화소 회 로(P3)에 있어서, 제1 전위(X1a∼Xna)와 제2 전위(X1b∼Xnb)가 기입된다.

제1 프레임 기간(F1)의 i번째의 수평 주사 기간(Hi)에 있어서, 제1 주사 신호(Yia)가 로우레벨로부터 하이레벨로 전이하고, 제2 주사 신호(Yib)가 하이레벨로부터 로우레벨로 전이하면, 화소 회로(P3(i,j))에 있어서, 트랜지스터(Trn)와 트랜지스터(Trp)가 온 상태가 된다. 이때, 제1 전극(1a)에는 제1 전위(Xja)가 공급되고, 제2 전극(1b)에는 제2 전위(Xjb)가 공급되어, 액정(LC)에 전압이 인가됨과 함께, 유지 용량(Cc)에 의해 인가 전압이 유지된다. 이 예에서는, 제1 전위(Xja)와 제2 전위(Xjb)는, 진폭 중심을 기준으로서 서로 극성이 상위하고, 또한, 1 수평 주사 기간마다, 및 1 프레임 기간마다 극성이 반전한다. 이 결과, 화소 회로(P3(i,j))에서는, 제1 프레임 기간(F1)에 있어서 제1 전극(1a)의 전위가 제2 전극(1b)의 전위와 비교하여 높고, 제2 프레임 기간(F2)에 있어서 제1 전극(1a)의 전위가 제2 전극(1b)의 전위와 비교하여 낮다. 이에 의해, 액정(LC)의 인가 전압의 극성을 반전할 수 있다. 또한 이 예에서는, 교류 구동의 방식으로서 도트 반전을 채용했지만, V반전 방식, S반전 방식, H반전 방식을 채용할 수도 있다. 또한, 제3 실시 형태의 화소 회로(P3)에 의하면, 제1 전위(Xja)와 제2 전위(Xjb)와의 전위차에 의해 액정(LC)에 전압을 인가하기 때문에, 제1 전위(Xja) 및 제2 전위(Xjb)의 진폭을 작게 할 수 있다. 이 결과, 데이터선 구동 회로(200) 및 주사선 구동 회로(100)를 저전압화하는 것이 가능해진다.

＜4. 전자기기＞

다음으로, 전술한 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)를 적용한 전자기기에 대하여 설명한다. 도18 에, 전기 광학 장치(1)를 적용한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타낸다. 퍼스널 컴퓨터(2000)는, 표시 유닛으로서의 전기 광학 장치(1)와 본체부(2010)를 구비한다. 본체부(2010)에는, 전원 스위치(2001) 및 키보드(2002)가 설치되어 있다.

도19 에, 전기 광학 장치(1)를 적용한 휴대 전화기의 구성을 나타낸다. 휴대 전화기(3000)는, 복수의 조작 버튼(3001) 및 스크롤 버튼(3002), 그리고 표시 유닛으로서의 전기 광학 장치(1)를 구비한다. 스크롤 버튼(3002)을 조작함으로써, 전기 광학 장치(1)에 표시되는 화면이 스크롤 된다.

도20 에, 전기 광학 장치(1)를 적용한 정보 휴대 단말(PDA：Personal Digital Assistants)의 구성을 나타낸다. 정보 휴대 단말(4000)은, 복수의 조작 버튼(4001) 및 전원 스위치(4002), 그리고 표시 유닛으로서의 전기 광학 장치(1)를 구비한다. 전원 스위치(4002)를 조작하면, 주소록이나 스케쥴표라는 각종의 정보가 전기 광학 장치(1)에 표시된다.

또한 전기 광학 장치(1)가 적용되는 전자기기로서는, 도18∼도20 에 나타내는 것 외에, 디지털 스틸 카메라, 액정 TV, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, TV 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이러한 각종 전자기기의 표시부로서, 전술한 전기 광학 장치(1)가 적용 가능하다.

또한, 실시 형태는 상기로 한정되지 않고, 이하와 같은 형태로 실시할 수도 있다.

(변형예 1)

상기한 전기 광학 장치(1)의 적용예로서, FFS 모드의 액정 장치에 한정되지 않고, 예를 들면, IPS(In Plane Switching) 모드의 액정 장치에 적용하도록 해도 좋다. 도21 은, IPS 모드의 액정 장치의 일부분을 확대하여 나타내는 모식도이다. (a)는, 액정 장치의 구조의 일부를 나타내는 모식 평면도이다. (b)는, (a)에 나타내는 액정 장치의 일부를 나타내는 모식 단면도이다. 이하, IPS 모드의 액정 장치의 구조를, FFS 모드의 액정 장치와 다른 부분을 주체로, 도21 을 참조하면서 설명한다.

화소 회로(P1)에는, 주사선(20)으로 제1 데이터선(10a) 및 제2 데이터선(10b)이 교차하도록 배치되어 있다. 주사선(20)과 제1 데이터선(10a)과의 교차에 대응하는 위치에는, 트랜지스터(11)가 형성되어 있다. 한편, 주사선(20)과 제2 데이터선(10b)과의 교차에 대응하는 위치에는, 트랜지스터(12)가 형성되어 있다. 트랜지스터(11)에는, 제1 전극(1a)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(12)에는, 제2 전극(1b)이 전기적으로 접속되어 있다. 이하, 제1 전극(1a)과 접속되어 있는 트랜지스터(11)의 구조를 주체로, 도21(b) 를 참조하면서 설명한다.

제1 데이터선(10a) 및 중계 전극(31)의 상층에는, 층간 절연막(32)을 사이에 두어 정전위선(35)이 적층되어 있다. 또한, 정전위선(35)의 상층에는, 층간 절연막(33)을 사이에 두고, 투광성을 가지는 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 제1 전극(1a) 및 제2 전극(1b)이 적층되어 있다. 제1 전극(1a) 및 제2 전극(1b)은, 모 두 빗살형상(comb-like)의 전극이며, 서로의 빗살이 평행으로 서로 엇갈리게(alternatively) 들어가도록 해서 배치되어 있다.

제1 전극(1a)은, 층간 절연막(32, 33)을 관통해서 설치된 콘택트홀(29c), 중계 전극(31) 및 콘택트홀(29b)을 통하여, 트랜지스터의 드레인 영역(26)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제2 전극(1b)은, 콘택트홀을 통하여, 도시하지 않은 트랜지스터(12)의 드레인 영역과 전기적으로 접속되어 있다.

제1 전극(1a)과 정전위선(35)에 의해 끼워진 층간 절연막(33)은, 제1 유지 용량(Ca)의 역할을 수행한다. 또한, 제2 전극(1b)과 정전위선(35)에 의해 끼워진 층간 절연막(33)은, 제2 유지 용량(Cb)의 역할을 수행한다. 또한 제1 유지 용량(Ca) 및 제2 유지 용량(Cb)은, FFS 모드의 액정 장치에서 설명한, 정전위선(35)과 반도체층(23a, 23b)에 의해 구성하도록 해도 좋다.

트랜지스터(11)의 드레인 전극과 트랜지스터(12)의 드레인 전극은, 도21(a) 중의 영역(36)까지 연설되어 있다. 보다 자세하게는, 트랜지스터(11)의 드레인 전극과 트랜지스터(12)의 드레인 전극은, 영역(36)에 있어서 다른 층에 연설되고, 또한 유리 기판(21)의 법선 방향에서 볼 때 서로 겹치도록 배치되어 있다. 영역(36)에 있어서 대향 배치된 트랜지스터(11)의 드레인 전극과 트랜지스터(12)의 드레인 전극에 의해, 제3 유지 용량(Cc)이 구성된다.

이러한 구성에 있어서, 제1 전극(1a)과 제2 전극(1b)과의 사이에 구동 전압을 인가하면, 이러한 전극의 형상에 따른 전계가 생긴다. 보다 자세하게는, 제1 전극(1a)의 표면에서 나와 제2 전극(1b)의 표면에 이르는 전기력선을 가지는 전계 가 발생한다. 이때, 제1 전극(1a) 및 제2 전극(1b)의 위쪽(즉 액정이 배치되어 있는 영역)에 있어서의 전계는, 유리 기판(21)에 평행한 성분을 가지는 횡 전계가 된다. 액정 분자는, 이 횡 전계에 의해 구동되고, 유리 기판(21)에 평행한 면내에서 배향 방향을 바꾼다. IPS 모드의 액정 장치에 의하면, 상기와 같이 액정 분자가 항상 유리 기판(21)에 대하여 평행한 상태로 구동되는 것에 기인하여, 넓은 시야각이 얻어진다.

도1 은 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.

도2 는 동(同)장치의 화소 회로의 구성예를 나타내는 회로도이다.

도3 은 동장치의 일례로서 액정 장치의 구조를 나타내는 모식도로서, (a)는 모식 평면도, (b)는 모식 단면도이다.

도4 는 동장치의 데이터선 구동 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.

도5 는 동회로에 이용하는 처리 유닛의 상세한 구성을 나타내는 블록도이다.

도6 은 동장치의 화상 표시 영역의 구성예를 나타내는 회로도이다.

도7 은 제1 프레임 기간 및 제2 프레임 기간에 있어서의 인가 전압의 극성을 설명하기 위한 개념도이다.

도8 은 동장치에 있어서의 푸쉬 다운(push-down) 현상을 설명하기 위한 설명도이다.

도9 는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역의 구성을 나타내는 블록도이다.

도10 은 동장치에 이용하는 화소 회로의 회로도이다.

도11 은 동장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

도12 는 동장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

도13 은 동장치의 화소 회로에 있어서의 신호의 흐름을 설명하기 위한 설명도이다.

도14 는 동장치의 화소 회로에 있어서의 신호의 흐름을 설명하기 위한 설명도이다.

도15 는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역의 구성을 나타내는 블록도이다.

도16 은 동장치에 이용하는 화소 회로의 회로도이다.

도17 은 동장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

도18 은 전기 광학 장치를 적용한 전자기기의 일례인 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다.

도19 는 전기 광학 장치를 적용한 전자기기의 일례인 휴대 전화의 구성을 나타내는 사시도이다.

도20 은 전기 광학 장치를 적용한 전자기기의 일례인 휴대 정보 단말의 구성을 나타내는 사시도이다.

도21 은 액정 장치의 변형예를 나타내는 모식도로서, (a)는 평면도, (b)는 단면도이다.

도22 는 종래의 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.

도23 은 푸쉬 다운 현상을 설명하기 위한 설명도이다.

[부호의 설명]

1 : 전기 광학 장치

10a : 제1 데이터선

10b : 제2 데이터선

10ab : 데이터선

20 : 주사선

P1, P2, P3 : 화소 회로

11, 12, 15∼18 : 트랜지스터

1a : 제1 전극

1b : 제2 전극

13 : 전기 광학 소자

LC : 액정

100 : 주사선 구동 회로

200 : 데이터선 구동 회로

F1 : 제1 프레임 기간

F2 : 제2 프레임 기간

GND : 접지 전위

21 : 유리 기판

22 : 하지(underlying) 절연막

23a, 23b : 반도체층

24 : 채널 영역

25 : 소스 영역

26 : 드레인 영역

27 : 게이트 절연막

28 : 층간 절연막

29a, 29b : 콘택트홀

31 : 중계(relay) 전극

32 : 층간 절연막

33 : 층간 절연막

Claims (9)

1. 제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 갖는 전기 광학 소자를 구동하는 전기 광학 소자의 구동 방법으로서,

   제1 기간에 있어서, 상기 제1 전극에 고정 전위를 인가함과 함께 상기 제2 전극에 표시해야 할 계조(階調)에 따른 데이터 전위를 인가하고,

   제2 기간에 있어서, 상기 제1 전극에 상기 데이터 전위를 인가함과 함께 상기 제2 전극에 상기 고정 전위를 인가하며,

   상기 제1 기간의 구동과 상기 제2 기간의 구동을 교대로 반복하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 소자의 구동 방법.
2. 제1항에 있어서,

   표시해야 할 계조를 나타내는 입력 화상 신호를, 상기 전기 광학 물질의 광학 특성에 따라 사람의 시감도 특성(視感度特性)에 맞도록 보정하여 상기 데이터 전위를 생성하는 감마 보정을 시행하고,

   상기 감마 보정에 있어서, 상기 제1 기간의 상기 데이터 전위와 상기 제2 기간의 데이터 전위를 동일한 처리로 생성하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 소자의 구동 방법.
3. 제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 갖는 전기 광학 소자와,

   제1 기간에 있어서 고정 전위가 공급되고 제2 기간에 있어서 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위가 공급되는 제1 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 온·오프가 제어되는 제1 스위칭 소자와,

   상기 제1 기간에 있어서 상기 데이터 전위가 공급되고 상기 제2 기간에 있어서 상기 고정 전위가 공급되는 제2 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 온·오프가 제어되는 제2 스위칭 소자를 구비하고,

   상기 제1 기간 및 제2 기간에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 스위칭 소자가 온 상태일 때 온 상태가 되고, 상기 제1 스위칭 소자가 오프 상태일 때 오프 상태가 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 화소 회로.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자와는 동일한 도전형의 트랜지스터로 구성되고, 동일한 제어 신호에 의해 온·오프가 제어되는 것을 특징으로 하는 화소 회로.
5. 제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 가지는 전기 광학 소자와,

   표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위가 공급되는 제1 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 제2 기간에 있어서 오프 상태가 되는 제1 스위칭 소자와,

   상기 데이터 전위가 공급되는 제2 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 기간에 있어서 오프 상태가 되고 상기 제2 기간에 있어서 온 상태가 되는 제2 스위칭 소자와,

   고정 전위가 공급되는 전위선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 기간에 있어서 오프 상태가 되고 상기 제2 기간에 있어서 온 상태가 되는 제3 스위칭 소자와,

   상기 전위선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 상기 제2 기간에 있어서 오프 상태가 되는 제4 스위칭 소자

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소 회로.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 제3 스위칭 소자 및, 상기 제4 스위칭 소자는 동일한 도전형의 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 화소 회로.
7. 복수의 주사선과,

   복수의 데이터선과,

   상기 복수의 주사선과 상기 복수의 데이터선과의 교차에 대응해서 설치된 복수의 화소 회로와,

   복수의 데이터선의 각각은, 제1 데이터선과 제2 데이터선과의 조(組)로 이루어지고, 제1 기간에 있어서, 상기 복수의 데이터선의 각각에 있어서, 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선과의 조 가운데, 한쪽에 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위를 공급함과 함께 다른 한쪽에 고정 전위를 공급하고, 제2 기간에 있어서, 상기 데이터 전위와 상기 고정 전위를 교체하여 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선에 전위를 공급하는 데이터선 구동 수단

   을 구비하고,

   상기 복수의 화소 회로의 각각은,

   제1 전극, 제2 전극, 그리고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 설치되어 인가 전압에 따라 광학 특성이 변화하는 전기 광학 물질을 가지는 전기 광학 소자와,

   상기 제1 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 따라서 상기 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 상기 제2 기간에 오프 상태가 되는 제1 스위칭 소자와,

   상기 제2 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 따라서 상기 제1 기간에 있어서 온 상태가 되고 상기 제2 기간에 오프 상태가 되는 제2 스위칭 소자

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
8. m(m은, 2이상의 자연수) 조의 주사선과,

   n＋1(n은, 2이상의 자연수) 개의 데이터선과,

   상기 데이터선과 상기 주사선과의 교차에 대응해서 설치된 m×n개의 화소 회로와,

   제1 기간에 있어서, 홀수 번째의 데이터선에 표시해야 할 계조에 따른 데이터 전위를 공급함과 함께 짝수 번째의 데이터선에 고정 전위를 공급하고, 제2 기간에 있어서, 상기 홀수 번째의 데이터선에 상기 고정 전위를 공급함과 함께 상기 짝수 번째의 데이터선에 상기 데이터 전위를 공급하는 데이터선 구동 수단과,

   1조의 주사선은 제1 주사선과 제2 주사선으로 이루어지고, 상기 제1 주사선에 제1 주사 신호를 공급하고, 상기 제2 주사선에 제2 주사 신호를 공급하고, 상기 제1 기간에 있어서, 상기 m조의 주사선을 순차 선택하고, 1조의 주사선을 선택할 때에 상기 제1 주사 신호와 상기 제2 주사 신호 중 한쪽을 유효로 하고 다른 한쪽을 무효로 하고, 상기 제2 기간에 있어서, 상기 m조의 주사선을 순차 선택하고, 1조의 주사선을 선택할 때에 상기 제1 주사 신호와 상기 제2 주사 신호 중 상기 제1 기간에서 유효로 한 신호를 무효로 하고, 무효로 한 신호를 유효로 하는 주사선 구동 수단

   을 구비하고,

   상기 m×n개의 화소 회로의 각각은,

   좌측의 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 주사 신호 에 따라서 온·오프가 제어되는 제1 스위칭 소자와,

   우측의 데이터선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제2 주사 신호에 따라서 온·오프가 제어되는 제2 스위칭 소자와,

   고정 전위가 공급되는 전위선과 상기 제1 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제2 주사 신호에 따라서 온·오프가 제어되는 제3 스위칭 소자와,

   상기 전위선과 상기 제2 전극과의 사이에 설치되어, 상기 제1 주사 신호에 따라서 온·오프가 제어되는 제4 스위칭 소자

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
9. 제7항 또는 제8항에 기재된 전기 광학 장치를 구비한 전자기기.

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