KR20090055472A

KR20090055472A - 전기 광학 장치와 그의 구동 방법과, 그의 기판 제조 방법 및, 당해 전기 광학 장치를 갖는 전자 기기

Info

Publication number: KR20090055472A
Application number: KR1020080111565A
Authority: KR
Inventors: 나리야 다카하시
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2009-06-02
Also published as: US20090135209A1; CN101447176B; JP2009237519A; CN101447176A; US8044982B2; JP4525796B2

Abstract

(과제) 콘트라스트비(比)나 계조(階調) 가능 표현수(數)가 저하되는 점을 개선한다.

(해결 수단) 각 화소는, 화소 전극과, 당해 화소 전극과 커먼 신호가 인가되는 커먼 전극과의 사이에서 협지된 액정 용량을 포함한다. 1080행의 주사선은, 270행마다 4개의 그룹을 이루고, 커먼 전극은, 그룹마다 대응하도록 4분할되어, 각 그룹에 대응하는 커먼 전극마다, 전압(V_CL) 또는 전압(V_CH) 중 어느 하나의 커먼 신호가 각각 공급된다. 각 주사선에 위치하는 화소의 1 필드를 서브 필드(sf0∼sf4)로 분할한다. 이 중, 서브 필드(sf1∼sf4)에 대해서는, 계조 레벨에 따라 온(on) 또는 오프(off) 전압을 인가하지만, 서브 필드(sf0)에 대해서는, 계조 레벨에 관계없이 오프 전압을 인가한다. 커먼 신호 공급 회로는, 서브 필드(sf0)에 있어서 오프 전압의 인가가 종료된 그룹에 대응하는 커먼 전극의 전압을 전환(switch)한다.

화소 전극, 커먼 신호, 액정 용량, 서브 필드

Description

전기 광학 장치와 그의 구동 방법과, 그의 기판 제조 방법 및, 당해 전기 광학 장치를 갖는 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL APPARATUS, METHOD FOR DRIVING THE SAME, METHOD FOR MANUFACTURING A SUBSTRATE OF THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS HAVING THE ELECTRO-OPTICAL APPARATUS}

본 발명은, 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할함과 함께, 각 서브 필드에 있어서 화소를 온(on) 또는 오프(off)함으로써 계조(gray scale)를 표현(performing)하는 기술에 관한 것이다.

액정 용량과 같은 표시 소자를 화소로 갖는 전기 광학 장치에 있어서 계조 표시를 행하는 경우, 전압 변조 방식을 대신하는 것으로서 다음과 같은 기술이 제안되고 있다. 즉, 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할함과 함께, 분할한 각 서브 필드에 있어서 화소(액정 용량)를 온 또는 오프시키고, 1 필드에 있어서 화소가 온 되는 시간의 비율을 변화시킴으로써 중간 계조 표시를 행하는 기술이 제안되고 있다(특허 문헌 1 참조).

한편, 액정 용량은, 커먼 전극과 화소 전극으로 액정을 협지함으로써 구성되지만, 데이터선(소스선)의 전압 진폭을 억제하기 위해, 커먼 전극을 저위측 전압과 고위측 전압으로 교대로 전환(switch)하는 구성도 제안되고 있다(특허 문헌 2 참조).

[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 2003-114661호

[특허 문헌 2] 일본공개특허공보 소62-49399호

그러나, 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할하여 구동하는 경우에, 커먼 전극의 전압을 교대로 전환하는 기술을 적용하려고 하면, 콘트라스트비의 악화나 계조 가능 표현수가 저하된다는 문제가 지적되기 시작했다.

본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적의 하나는, 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할하여 구동함과 함께, 커먼 전극의 전압을 교대로 전환하는 경우에, 콘트라스트비의 악화나 계조 가능 표현수의 저하 등을 개선한 기술 등을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 복수의 주사선과 복수의 데이터선과의 교차에 대응하여 형성되고, 각각은, 일단(一端)이 상기 데이터선에 전기적으로 접속됨과 함께, 상기 주사선에 선택 전압이 인가되었을 때에 일단과 타단(他端)과의 사이가 도통 상태가 되는 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자의 타단에 전기적으로 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 커먼 신호가 인가되는 커먼 전극과의 사이에서 협지되는 액정을 포함하는 화소를 갖고, 상기 복수의 주사선을 소정수 행마다 합친 2이상의 그룹마다 대응하도록, 상기 커먼 전극이 분할된 전기 광학 장치에 대하여, 상기 각 주사선에 대응하는 화소의 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할하고, 상기 서브 필드를 단위로 하여 온 또는 오프 전압을 당해 화소에 인가하는 전기 광학 장치의 구동 회로로서, 상기 각 그룹에 대응하는 커먼 전극마다, 제1 전압 또는 상기 제1 전압과는 다른 제2 전압 중 어느 하나의 커먼 신호를 각각 공급하는 커먼 신호 공급 회로와, 상기 복수의 주사선 중, 서로 떨어져 위치하는 n(n은 2이상의 정수(整數))개의 주사선을 선택함과 함께, 선택한 n개의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가하여, 다음의 기간에 선택하는 n개의 주사선을 각각 1개씩 시프트시키고, 또는, 상기 복수의 주사선을 순차로 선택하여, 선택한 주사선에 선택 전압을 인가시키고, 상기 각 주사선을 상기 복수의 서브 필드에 대응한 기간마다 상기 선택 전압을 인가하는 주사선 구동 회로와, 상기 선택 전압이 인가된 주사선에 위치하는 화소에 대하여, 대응하는 서브 필드 및 상기 화소에 지정된 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압을 데이터 신호로서 상기 데이터선을 통하여 공급하는 데이터선 구동 회로를 갖고, 상기 데이터선 구동 회로는, 상기 복수의 서브 필드 중, 1개의 특정 서브 필드에 있어서 상기 계조 레벨에 관계없이 오프 전압의 데이터 신호를 공급하고, 상기 커먼 신호 공급 회로는, 상기 특정 서브 필드에 있어서 오프 전압의 인가가 종료된 그룹에 대응하는 커먼 전극의 전압을 제1 또는 제2 전압의 한쪽으로부터 다른 한쪽으로 전환하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 계조 레벨과 관계없이 오프 전압으로 유지시키는 특정 서브 필드의 기간을 짧게 하는 것이 가능해진다.

여기서, 본 발명에 있어서, 상기 각 그룹을 이루는 주사선수는, 서로 동일수인 것이 바람직하다. 즉, 상기 복수의 주사선은 소정 개수마다 그룹화하는 것이 바람직하다. 또한, 그룹수가 적으면, 특정 서브 필드의 기간을 짧게 하는 것의 효과가 작아진다. 한편, 그룹수가 많으면, 특정 서브 필드의 기간을 짧게 하는 것의 효과가 높아지지만, 구성이 복잡화될 가능성이 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 1 필드를 분할한 복수의 서브 필드 중, 상기 특정 서브 필드를 제외한 것 중에서 가장 짧은 기간의 서브 필드를, 상기 특정 서브 필드의 다음에 배치시켜도 좋다. 서브 필드에 있어서 온 또는 오프 전압을 인가할 때, 당해 서브 필드의 기간이 짧을수록, 직전 서브 필드의 유지 상태의 영향을 크게 받는다. 특정 서브 필드에 있어서는, 계조 레벨에 관계없이, 반드시 오프 전압이 인가되기 때문에, 복수의 서브 필드 중, 특정 서브 필드를 제외한 것 중에서 가장 짧은 기간의 서브 필드를 특정 서브 필드의 다음에 배치시키면, 직전 서브 필드의 유지 상태에 의한 영향을 배제할 수 있다.

또한, 본 발명은, 전기 광학 장치의 구동 회로 뿐만 아니라, 전기 광학 장치 그 자체, 당해 전기 광학 장치를 갖는 전자 기기, 나아가서는, 당해 전기 광학 장치의 구동 방법, 당해 전기 광학 장치의 기판 제조 방법으로서도 개념짓는 것이 가능하다.

여기서, 전기 광학 장치로서 개념짓는 경우에, 상기 화소 전극이 형성된 제1 기판과 상기 각 그룹에 대응하는 커먼 전극이 형성된 제2 기판에 의해 상기 액정을 협지하고, 상기 커먼 전극에는, 상기 화소 전극의 간극(gap)에 대향하는 부분에 있어서 개구하는 슬릿부가, 그룹에 속하는 주사선의 1 또는 2개마다 형성된 구성으로 해도 좋다. 이러한 슬릿부에 의해, 커먼 전극을 그룹마다 분할함으로써 생기는 전계 분포의 불균일성을 해소할 수 있다.

또한, 하나의 그룹에 대응하는 커먼 전극은, 상기 슬릿부가 형성되는 영역의 외측에 있어서 둘러싸는 부분을 갖는 구성으로 해도 좋다.

또한, 전기 광학 장치의 기판 제조 방법으로서 개념짓는 경우, 화소 전극이 행방향 및 열방향에 걸쳐 매트릭스 형상으로 배열한 제1 기판과, 상기 화소 전극이 복수의 행마다 합쳐진 2이상의 그룹마다 대응하도록 분할된 커먼 전극이 형성된 제2 기판에 의해 액정을 협지하는 전기 광학 장치의 기판 제조 방법으로서, 상기 제2 기판의 기판 본체 중, 상기 제1 기판과 대향시키는 대향면으로서, 상기 화소 전극의 간극과 대향시키는 부분에, 상기 매트릭스 배열의 1 또는 2행마다의 패턴으로 차광막을 형성하는 제1 공정과, 상기 차광막을 덮도록 절연막을 형성하는 제2 공정과, 상기 절연막을 평탄화하는 제3 공정과, 당해 평탄화된 절연막의 표면에 투명 도전막을 형성하는 제4 공정과, 상기 투명 도전막 중, 상기 차광막의 패턴에 겹치는 부분을 제거하여, 슬릿부를 갖는 상기 커먼 전극을 형성하는 제5 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 제조 방법에 의하면, 커먼 전극을 그룹마다 분할함으로써 생기는 전계 분포의 불균일성을 슬릿부에 의해 해소한 기판을 간단하고 용이하게 형성하는 것이 가능해진다.

이때, 상기 제4 공정 후에, 상기 투명 도전막을 덮도록 네거티브(negative)형의 포토 레지스트를 형성하고, 상기 기판 본체에, 상기 대향면과는 반대측으로부터 빛을 조사(irradiation)하여, 상기 포토 레지스트를 현상하고, 상기 투명 도전막 중, 상기 차광막의 패턴에 겹치는 부분을 노출시켜, 상기 제5 공정에 있어서 당해 부분을 에칭해도 좋다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

또한 이하에 있어서는, 첫째로, 전기적인 구성 및 구동 방법에 특징이 있는 전기 광학 장치의 일 예로서의 액정 장치, 둘째로, 당해 액정 장치에 있어서의 기계적인 구성, 특히 대향 기판의 구성, 셋째로, 당해 대향 기판의 제조 방법, 넷째로, 당해 액정 장치를 이용한 전자 기기의 예로서의 프로젝터와 같은 순번으로 설명한다.

<1 : 액정 장치>

우선, 실시 형태에 따른 액정 장치의 전기적인 구성 및 구동 방법에 대하여 설명한다.

<1-1 : 액정 장치의 회로 구성>

도1 은, 액정 장치 전체의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.

이 도면에 나타나는 바와 같이, 액정 장치(1)는, 표시 패널(10), 영상 처리 회로(20), 타이밍 제어 회로(30), 데이터 변환 회로(40) 및 커먼 신호 공급 회로(50)를 구비한다.

이들 중, 우선 표시 패널(10)에 대하여 설명한다. 도2 는, 표시 패널(10)의 회로 구성을 나타내는 도면이며, 도3 은, 표시 패널(10)에 있어서의 화소(110)의 전기적인 구성을 나타내는 회로도이다.

도2 에 나타나는 바와 같이, 표시 패널(10)에 있어서의 표시 영역(10a)에서는, 1080행의 주사선(112)이 도면에 있어서 횡방향으로 연재(extend)하도록 설치되 고, 또한, 1920열의 데이터선(114)이 도면에 있어서 종방향으로 연재하도록, 그리고, 각 주사선(112)과 서로 전기적으로 절연을 유지하도록 설치되어 있다.

또한, 1080행의 주사선(112)과 1920열의 데이터선(114)과의 교차에 대응하여, 화소(110)가 각각 배열되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 표시 영역(10a)에 있어서 화소(110)가 종 1080행×횡 1920열로 매트릭스 형상으로 배열하게 되지만, 본 발명을 이 배열로 한정하는 취지는 아니다.

또한, 여기서 말하는 횡(horizontal) 및 종(vertical)은, 2차원적인 배열 방향을 규정하기 위해 이용하고 있지만, 예를 들면 90도 회전시켰을 때에 횡 및 종의 개념이 반전하기 때문에, 이후에 있어서는, 주사선(112)의 설치 방향을 Y(행)방향으로 하고, 데이터선(114)의 설치 방향을 X(열)방향으로 하여 설명한다.

표시 영역(10a)의 주변에는, 각 주사선(112)에 각각 주사 신호를 공급하는 Y 드라이버(주사선 구동 회로; 130) 및, 각 데이터선(114)에 각각 데이터 신호를 공급하는 X 드라이버(데이터선 구동 회로; 140)가 설치된다. 설명의 편의상, 1, 2, 3, …, 1080행째의 주사선(112)에 공급되는 주사 신호를, 각각 G1, G2, G3, …, G1080으로 표기한다. 동일하게, 1, 2, 3, …, 1920열째의 데이터선(114)에 공급되는 데이터 신호를, 각각 d1, d2, d3, …, d1920으로 표기한다.

또한, Y 드라이버(130)는, 전기적인 구성을 나타내는 도2 에 있어서는, 주사선(112)에 대하여 한쪽의 측에 1개만 나타나 있지만, 후술하는 바와 같이 양측에 2개 형성되는 경우가 있다.

도3 은, i행 및 이것과 1행 아래에서 인접하는 (i+1)행과, j행 및 이것과 1 열 오른쪽으로 인접하는 (j+1)열과의 교차에 대응하는 2×2의 합계 4화소의 구성이 나타나 있다.

또한, i, (i+1)은, 화소(110)가 배열하는 행을 일반적으로 나타내는 경우의 기호로서, 이 설명에서는, 1 이상 1080 이하의 정수이다. 또한, j, (j+1)은, 화소(110)가 배열하는 열을 일반적으로 나타내는 경우의 기호로서, 1 이상 1920 이하의 정수이다.

도3 에 나타나는 바와 같이, 각 화소(110)는, 화소 스위칭 소자로서 기능하는 n채널형의 트랜지스터(116)와 액정 용량(120)을 포함한다. 여기서, 각 화소(110)에 대해서는 서로 동일한 구성이기 때문에, 그 구성에 대하여 i행 j열에 위치하는 화소로 대표시키면, 당해 i행 j열의 화소(110)에 있어서, 트랜지스터(116)의 게이트 전극은 i행째의 주사선(112)에 접속되는 한편, 그 소스 전극은 j열째의 데이터선(114)에 접속되고, 그 드레인 전극은 화소 전극(118)에 접속되어 있다.

표시 패널(10)은, 상세함에 대해서는, 후술하는 바와 같이, 소자 기판과 대향 기판과의 한 쌍의 기판이 일정한 간극을 유지하며 접합됨과 함께, 이 간극에, 전기 광학 물질의 일예인 액정이 봉지(seal)된 구성으로 되어 있다. 여기서, 소자 기판에는, 주사선(112)이나, 데이터선(114), 트랜지스터(116), 화소 전극(118) 등이 형성되는 한편, 대향 기판에 커먼 전극(521)이 형성되어, 이들의 전극 형성면이 서로 대향하도록 일정한 간격을 유지하며 접합되어 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에 있어서 액정 용량(120)은, 화소 전극(118)과 커먼 전극(521)이 액정(105)을 협지함으로써 구성되게 된다.

본 실시 형태에 있어서, 커먼 전극은, 도1 또는 도2 에 나타나는 바와 같이 주사선(112)의 설치 방향인 X방향을 따라 연재하는 분할 라인(후술하는 분리홈부)에 의해 4개로 분할되어 있다.

상세하게는, 도2 에 나타나는 바와 같이, 1∼270행째의 화소에 대응한 제1 그룹의 커먼 전극(521a)과, 271∼540행째의 화소에 대응한 제2 그룹의 커먼 전극(521b)과, 541∼810행째의 화소에 대응한 제3 그룹의 커먼 전극(521c)과, 811∼1080행째의 화소에 대응한 제4 그룹의 커먼 전극(521d)으로 분할된다.

그리고, 제1 그룹의 커먼 전극(521a)에는 커먼 신호(Vcom1)가, 제2 그룹의 커먼 전극(521b)에는 커먼 신호(Vcom2)가, 제3 그룹의 커먼 전극(521c)에는 커먼 신호(Vcom3)가, 제4 그룹의 커먼 전극(521d)은 커먼 신호(Vcom4)가, 후술하는 커먼 신호 공급 회로(50)로부터 각각 공급된다.

또한, 커먼 전극에 대해서는, 특별히 그룹을 한정하지 않는 경우에는, 첨자를 생략하여, 그 부호를 521로 하여 설명한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 액정 용량(120)에 있어서 유지되는 전압 실효치가 제로(0)에 가까우면, 액정 용량을 통과하는 빛의 투과율이 최대가 되어 백색 표시가 되는 한편, 전압 실효치가 커짐에 따라 투과하는 광량이 감소하여, 결국에는 투과율이 최소의 흑색 표시가 되는 노멀리 화이트 모드(normally white mode)로 설정되어 있다. 단, 본 실시 형태에서는 후술하는 바와 같이, 액정 용량(120)은, 온 상태 또는 오프 상태 중 어느 하나밖에 취할 수 없다.

또한, 화소(110)에는, 축적 용량(109)이 화소마다 형성되어 있다. 이 축적 용량(109)의 일단은, 화소 전극(118)(트랜지스터(116)의 드레인)에 접속되는 한편, 그 타단은, 용량선을 통하여, 나아가서는, 대향 기판과 소자 기판과의 사이의 도통을 도모하는 은(銀) 페이스트 등의 상하 도통재를 통하여, 대응하는 그룹의 커먼 전극(521)에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 화소(110)에 있어서의 액정 용량(120)과 축적 용량(109)은, 도3 에 나타나는 바와 같이, 트랜지스터(116)의 드레인 전극과 커먼 전극(521)과의 사이에서 병렬 접속된 상태와 등가(等價)이다.

이 구성에 있어서, Y 드라이버(130)가, 어느 1행의 주사선(112)에 대하여 주사 신호로서 H레벨에 상당하는 선택 전압을 인가하면, 당해 행에 위치하는 화소(110)의 트랜지스터(116)가 온(도통) 상태가 된다.

이때, X 드라이버(140)가, H레벨의 주사 신호가 인가된 주사선에 위치하는 화소에 대하여, 데이터선에 데이터 신호를 공급하면, 당해 데이터 신호는, 데이터선(114) 및 온 상태의 트랜지스터(116)를 통하여 화소 전극(118)에 인가된다. 이 때문에, 액정 용량(120)에는, 당해 데이터 신호의 전압과 커먼 전극(521)에 공급된 커먼 신호의 전압과의 차(差) 전압이 기입(writing)된다.

이 후에 주사선(112)이 L 레벨에 상당하는 비선택 전압이 되면, 트랜지스터(116)가 오프(비도통) 상태가 되지만, 액정 용량(120)에서는, 트랜지스터(116)가 도통 상태가 되었을 때에 기입된 전압이, 그 용량성 및 축적 용량(109)에 의해 유지된다.

여기서, 통상의 아날로그 방식으로 계조를 표시하는 경우에는, 데이터 신호를 계조에 따른 전압으로서 액정 용량(120)에 기입하는 구성으로 되지만, 이 아날 로그 방식에서는, 배선 저항 등에 기인하는 표시 불균일이 발생하거나, 별도 D/A 변환 회로 등이 필요해지거나 한다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 데이터 신호의 전압에 대해서는, 액정 용량(120)을 온 상태로 되게 하는 온 전압 또는 오프 상태로 되게 하는 오프 전압의 2값 중 어느 하나로 하는 구성을 채용한다.

또한, 여기서 말하는 온 전압 또는 오프 전압이란, 각각 화소 전극(118)에 인가되었을 때에, 그 액정 용량(120)을 노멀리 화이트 모드에 있어서 각각 어두운 상태, 밝은 상태로 되게 하는 전압이며, 상세에 대해서는 후술한다.

이와 같이 2값의 전압을 이용하여 계조 표시를 행하기 위해서는, 기본 주기인 1 필드 중, 온 상태(또는 오프 상태)가 되는 기간의 비율을 계조에 따라 변화시키면 좋을 것이다. 또한, 여기서 말하는 1 필드란, 논 인터레이스(non-interlace) 방식에 있어서의 프레임과 같은 의미이며, 16.7 밀리 초(60Hz의 1주기분)로 일정하다.

본 실시 형태에 있어서, 온 상태 또는 오프 상태로 하는 기간의 단위는, 1 필드를 분할한 서브 필드이다.

그래서 다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 서브 필드에 대하여 설명한다. 도4 는, 액정 장치(1)에 있어서 적용하는 서브 필드의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다. 또한, 액정 장치(1)에 있어서는, 4비트의 데이터로 화소에 대하여 계조 레벨「0」∼「15」의 16계조를 지정하는 경우를 상정한다.

이 경우, 도면에 나타나는 바와 같이, 1 필드가 서브 필드(sf0∼sf4)로 구성된다. 여기서, 서브 필드(sf0∼sf4)는, 1 필드의 길이를, 예를 들면 1:1:2:4:8의 기간비로 분할하도록 설정되어 있다.

다음으로, 4비트의 데이터로 지정되는 계조 레벨의 각각에 대하여, 서브 필드(sf0∼sf4)의 각각에 대하여, 온 또는 오프 상태를 어떻게 할당할지에 대하여 설명한다. 도5 는, 이 할당을 나타내는 테이블이며, 온 상태가 할당되는 서브 필드에 대해서는 「on」으로 하고, 오프 상태가 할당되는 서브 필드에 대해서는 「off」로서 표기하고 있다.

이 도면에 나타나는 바와 같이, 최저의 계조 레벨「0」이 가장 어두운 상태의 흑색을 지정하여, 계조 레벨이 상승함에 따라 밝은 상태를 지정하고, 최고의 계조 레벨「15」가 가장 밝은 상태의 백색을 지정하는 것으로 했을 때, 서브 필드(sf1∼sf4)에서는, 각각 계조 레벨을 지정하는 4비트의 가중치(weight)에 대응하여 온 또는 오프 상태가 지정된다.

또한, 1 필드의 선두에 위치하는 서브 필드(sf0)에서는, 계조 레벨에 관계없이, 항상 오프 상태가 지정된다.

다시, 도1 을 참조하면서, 액정 장치(1)를 구성하는 회로부의 동작을 설명한다.

도1 에 있어서, 영상 처리 회로(20)는, 도시하지 않은 외부 상위 회로로부터 공급되는 영상 데이터(Din)에, 각종의 영상 처리, 예를 들면 노이즈 리덕션(noise reduction) 처리, 고스트(ghost) 제거 처리 등을 행하여 영상 데이터(Da)로서 출력한다.

여기서, 영상 데이터(Din)는, 표시 영역(10a)에 있어서의 종 1080행×횡 1920열의 화소의 계조를 각각 화소마다 지정하는 것으로, 동기 신호(Sync)(수직 주사 및 수평 주사)에 동기하여 공급된다. 한편, 본 실시 형태에서는, 전술한 바와 같이 표시 패널(10)에 있어서의 각 화소에 대하여, 서브 필드를 단위로 하여 각각 온 오프 상태를 제어함과 함께, 후술하는 바와 같이 Y 드라이버(130)에 의해 주사선을 뛰어넘어(interlace) 주사한다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 외부 상위 회로로부터 공급되는 영상 데이터(Din)(처리한 영상 데이터(Da))를, 표시 패널(10)의 구동 타이밍에 맞춰서 다시 타이밍함과 함께, 화소의 온 오프 상태가 되게 하는 데이터 신호로 변환하여 공급할 필요가 있다.

타이밍 제어 회로(30)는, 1 프레임분의 영상 데이터(Din)가 공급되는 기간에서, 표시 패널(10)의 구동 기준 주기인 필드를 규정함과 함께, 이 필드를 분할한 서브 필드(sf0∼sf4)에 있어서 각 화소를 구동하도록, Y 드라이버(130) 및 X 드라이버(140)를 제어한다.

데이터 변환 회로(40)는, 개략적으로는, 영상 데이터(Da)에 의해 화소마다 지정되는 계조 레벨을, 서브 필드(sf0∼sf4)의 각각에 대하여 온 또는 오프 상태를 지정하는 데이터(Dsf)로 변환하는 것이다. 이 때문에, 데이터 변환 회로(40)는, 필드 메모리(410) 및 룩 업 테이블(Look-Up Table)(LUT; 420)을 갖는다.

필드 메모리(410)에서는, 타이밍 제어 회로(30)의 제어에 의해, 적어도 1 필드의 분의 영상 데이터(Da)가 일단 격납됨과 함께, 격납된 영상 데이터(Da)가 읽혀진다.

LUT(420)에는, 도5 에 나타낸 내용의 테이블이 세트되어, 필드 메모리(410) 로부터 읽혀진 영상 데이터(Da)로 규정되는 계조 레벨에 대하여, 서브 필드(sf0∼sf4)의 각각에 있어서 온 상태로 할지, 오프 상태로 할지를 규정하는 데이터(Dsf)로 변환한다. 여기서, 데이터(Dsf)로 변환하기 위해서는, 영상 데이터(Da) 외에, 어느 서브 필드에 대응시킬 것인지를 나타내는 정보가 필요해진다. 이 때문에, 타이밍 제어 회로(30)는, 서브 필드 번호를 나타내는 데이터(Nsf)를 LUT(420)에 공급하고, LUT(420)는, 필드 메모리(410)로부터 읽혀진 영상 데이터(Da)가 지정하는 계조 및 데이터(Nsf)가 나타내는 서브 필드에 대응하는 데이터(Dsf)를 출력한다.

Y 드라이버(130)는, 타이밍 제어 회로(30)에 따라서 1∼1080행째의 주사선(112)에 대하여, 각각 주사 신호(G1∼G1080)를 공급한다.

또한, 본 실시 형태에서는, Y 드라이버(130)의 동작 속도를 억제한다는 관점, 및, 서브 필드(sf0)에 있어서 오프 상태가 되는 기간의 단축화라는 관점으로부터, 주사선을 뛰어넘어 주사한다.

다음으로, 1∼1080행째의 화소에 대한 온 또는 오프 상태로 하는 기입이, 1 필드에 있어서 어떻게 진행할지에 대하여 설명한다. 도6 및 도7 은, 각각 1∼1080행째마다의 기입의 추이를, 커먼 신호(Vcom1∼Vcom4)의 전압 파형과 함께 나타내는 도면이며, 이 중, 도6 은, 정극성 기입을 행하는 필드의 기입의 추이를 나타내고, 도7 은, 부극성 기입을 행하는 필드의 기입의 추이를 나타낸다.

또한, 도6 및 도7 에 있어서, F란, 1행째의 주사선에 위치하는 화소의 1 필드의 기간을 나타내고, 이 기간 F는, 서브 필드(sf0∼sf4)의 각각에 대응하도록 기간 a, b, c, d, e로 분류할 수 있다.

여기서, 기간 a는, 1행째의 주사선에 위치하는 화소에 대하여, 서브 필드(sf0)의 기입을 행하기 위해 1행째의 주사선에 선택 전압을 1회째에서 인가하고 나서, 서브 필드(sf1)의 기입을 행하기 위해 1행째의 주사선에 선택 전압을 2회째에서 인가하기까지의 기간을 말하고, 동일하게, 기간 b, c, d는, 각각 1행째의 주사선에 위치하는 화소의 기입을 행하기 위해 1행째의 주사선에 선택 전압을 2, 3, 4회째에서 인가하고 나서, 서브 필드(sf 2, 3, 4)의 기입을 행하기 위해 1행째의 주사선에 선택 전압을 3, 4, 5회째에서 인가하기까지의 기간을 말한다.

또한, 기간 e는, 1행째의 주사선에 위치하는 화소에 대하여, 서브 필드(sf4)의 기입을 행하기 위해 1행째의 주사선에 선택 전압을 5회째에서 인가하고 나서, 다음의 서브 필드(sf0)의 기입을 행하기 위해 1행째의 주사선에 선택 전압을 인가하기까지의 기간을 말한다.

또한, 주사선에 선택 전압이 인가됨으로써 이루어지는 기입은, 각 행에 대하여 배타적으로 실행된다. 이 때문에, 도6 또는 도7 에 있어서, 주사선에 선택 전압이 인가되는 타이밍은, 시간축에서 서로 중복되지 않는 미소(微小)점으로 나타나야 하지만, 여기에서는, 각 행에 있어서의 기입의 시간적인 추이를 알기 쉽게 나타내는 것을 우선시키기 위해, 미소점을 연속시킨 실선으로 하여 나타내고 있다.

이 실선이 오른쪽 아래 경사로 되어 있는 점에서 알 수 있는 바와 같이, 각 서브 필드에 있어서의 기입을 위해 선택 전압이 인가되는 주사선은, 시간 경과와 함께 표시 패널(10)의 아랫 방향(1→1080행)을 향한다. 이 때문에, 선두 1행째의 주사선에 위치하는 화소의 1 필드의 기간 F에 대하여, 2행째 이후의 화소에 있어서 의 필드 및 서브 필드(sf0∼sf4)에 대해서는 순차로 시프트한 관계가 된다.

그리고, 기간 a에 있어서 Y 드라이버(130)가 선택 전압을 인가하는 주사선(112)의 행번호의 순서는, 다음에 나타내는 대로이다.

[표 1]

기간 a에 있어서

1→

2→

3→

…→

270→

즉, 기간 a에 있어서 Y 드라이버(130)는, 1∼1080행째의 주사선을 순차로 선택하여, 선택한 주사선에 선택 전압을 인가시킨다.

다음으로 기간 b에 있어서 Y 드라이버(130)가 선택 전압을 인가하는 주사선(112)의 행 번호의 순서는, 다음과 같다.

[표 2]

기간 b에 있어서

271→ 1→

272→ 2→

273→ 3→

…→ …→

540→ 270→

즉, 기간 b에 있어서 Y 드라이버(130)는, 270행만큼 떨어져 위치한 주사선을 2행 선택하여, 선택한 2행의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가한 후, 다음의 기간에 선택하는 2개의 주사선을 각각 1행씩 시프트시킨다.

계속해서, 기간 c에 있어서 Y 드라이버(130)가 선택 전압을 인가하는 주사선(112)의 행 번호의 순서는, 다음과 같다.

[표 3]

기간 c에 있어서,

541→ 271→ 1→

542→ 272→ 2→

543→ 273→ 3→

…→ …→ …→

1080→ 810→ 540→

즉, 기간 c에 있어서 Y 드라이버(130)는, 270행만큼 떨어져 위치한 주사선을 3행 선택하여, 선택한 3행의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가한 후, 다음의 기간에 선택하는 3개의 주사선을 각각 1행씩 시프트시킨다.

기간 d에 있어서 Y 드라이버(130)가 선택 전압을 인가하는 주사선(112)의 행 번호의 순서는, 다음과 같다.

[표 4]

기간 d에 있어서

811→ 541→ 1→

812→ 542→ 2→

813→ 543→ 3→

…→ …→ …→

1080→ 810→ 270→

811→ 271→

812→ 272→

813→ 273→

810→ 270→

…→ …→

1080→ 540→

541→

542→

543→

…→

1080→

즉, 기간 d는, 제1 내지 제3 기간으로 더 나눠진다. Y 드라이버(130)는, 이 중, 제1 기간에 있어서, 270행, 540행 순차로 떨어져 위치한 주사선을 3행 선택하여, 선택한 3행의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가한 후, 다음의 기간에 선택하는 3개의 주사선을 각각 1행씩 시프트시키고, 제2 기간에 있어서, 540행만큼 떨 어져 위치한 주사선을 2행 선택하여, 선택한 2행의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가한 후, 다음의 기간에 선택하는 2개의 주사선을 각각 1행씩 시프트시키고, 제3 기간에 있어서, 541∼1080행째의 주사선을 순차로 선택하여, 선택한 주사선에 선택 전압을 인가시킨다.

그리고, 기간 e에 있어서 Y 드라이버(130)가 선택 전압을 인가하는 주사선(112)의 행 번호의 순서는, 다음과 같다.

[표 5]

기간 e에 있어서,

1→

2→

3→

…→

1080

즉, 기간 e에 있어서 Y 드라이버(130)는, 1∼1080행째의 주사선을 순차로 선택하여, 선택한 주사선에 선택 전압을 인가시킨다.

한편, X 드라이버(140)는, LUT(420)에 의해 변환된 1∼1920열째의 화소에 대응하는 데이터(Dsf)를, 그것이 온 상태를 나타내는 경우에는 온 전압으로, 오프 상태를 나타내는 경우에는 오프 전압으로, 각각 재변환하여, 데이터 신호(d1∼d1920)로서 1∼1920열째의 데이터선(114)에, 타이밍 제어 회로(30)의 제어에 따라 당해 행의 주사 신호가 H레벨이 되는 것에 맞춰서 공급한다.

여기서, 어느 화소를 오프 상태로 하려면, 트랜지스터(116)가 온 되었을 때에 화소 전극(118)에 인가시키는 전압을, 예를 들면 상대 투과율이 10%가 되게 하는 광학적 문턱값(threshold) 전압 이하로 하면 좋기 때문에, 본 실시 형태에서는, 당해 화소에 대한 오프 전압으로서, 그때의 커먼 신호의 전압 그 자체를 이용하고 있다. 한편, 어느 화소를 온 상태로 하려면, 트랜지스터(116)가 온 되었을 때에 화소 전극(118)에 인가시키는 전압을, 예를 들면 상대 투과율이 90%로 되게 하는 광학적 포화 전압 이상으로 하면 좋기 때문에, 본 실시 형태에서는, 당해 화소에 대한 온 전압으로서, 그때의 커먼 신호의 전압을 반전시킨 전압을 이용하고 있다.

커먼 신호 공급 회로(50)는, 타이밍 제어 회로(30)에 의한 제어에 따라, 주사선에 선택 전압이 인가되는 타이밍의 진행에 맞춰서, 커먼 신호(Vcom1∼Vcom4)의 전압을 다음과 같이 전환한다.

즉, 도6 에 나타나는 바와 같이, 커먼 신호 공급 회로(50)는, 정극성 기입을 행하는 기간 F에 있어서 서브 필드(sf0)의 오프 전압을 기입하기 위해, 270행째의 주사선에 대하여 선택 전압의 인가가 종료된 타이밍 T₀₁에 있어서 커먼 신호(Vcom1)를 전압(V_CH)으로부터 전압(V_CL)으로 전환한다. 동일하게, 커먼 신호 공급 회로(50)는, 서브 필드(sf0)의 오프 전압을 기입하기 위해, 540행째의 주사선에 대하여 선택 전압의 인가가 종료된 타이밍 T₀₂에 있어서 커먼 신호(Vcom2)를 전압(V_CH)으로부터 전압(V_CL)으로 전환하고, 810행째의 주사선에 대하여 선택 전압의 인가가 종료된 타이밍 T₀₃에 있어서 커먼 신호(Vcom3)를 전압(V_CH)으로부터 전압(V_CL)으로 전환하고, 1080행째의 주사선에 대하여 선택 전압의 인가가 종료된 타이밍 T₀₄에 있어서 커먼 신호(Vcom4)를 전압(V_CH)으로부터 전압(V_CL)으로 전환한다.

또한, 커먼 신호 공급 회로(50)는, 다음의 부극성 기입을 행하는 기간 F에서는, 도7 에 나타나는 바와 같이, 커먼 신호(Vcom1∼Vcom4)의 전압을, 정극성 기입을 행하는 기간 F와는 역방향으로 전환한다.

<1-2: 액정 장치의 동작>

다음으로, 이와 같은 액정 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

영상 처리 회로(20)는, 외부 상위 회로로부터 공급된 영상 데이터(Din)를 영상 처리하여, 영상 데이터(Da)로서 출력한다. 이 영상 데이터(Da)는, 타이밍 제어 회로(30)에 의해 필드 메모리(410)에 격납됨과 함께, 표시 패널(10)의 동작에 맞춰서 읽혀진다.

우선, 정극성 기입을 행하는 경우에 대하여 도6 을 참조하여 설명한다. 기간 a에서는, 최초로 1행째의 화소에 대하여 서브 필드(sf0)의 기입이 행해진다. 1행째의 주사선에 공급되는 주사 신호(G1)가 H레벨로 되었을 때, 1행째의 화소(110)에 있어서의 트랜지스터(116)가 온이 된다. 한편, 기간 a에 있어서 1행째의 주사선에 공급되는 주사 신호(G1)가 H레벨이 되기 전에, 필드 메모리(410)로부터는, 1행째로서 1∼1920열째의 화소에 대응하는 영상 데이터(Da)가 읽혀져 LUT(420)로 공급된다. 단, 도5 에 나타낸 바와 같이, 서브 필드(sf0)에서는, 영상 데이터(Da)가 규정하는 계조 레벨에 관계없이 오프 상태로 해야 할 것이 규정되기 때문에, 1행째로서 1∼1920열째의 화소에 대응하는 영상 데이터(Da)는, 모두 오프 상태로 해야 할 것을 지정하는 데이터(Dsf)로 변환되어 X 드라이버(140)로 공급된다. 그리고, X 드라이버(140)는, 주사 신호(G1)가 H레벨로 되었을 때에, 공급된 1∼1920열째에 대응하는 데이터(Dsf)를 모두 오프 전압으로 재변환하여, 데이터 신호(d1∼d1920)로서 1∼1920열째의 데이터선(114)으로 공급한다. 이에 따라, 1행째의 화소(110)에 있어서의 화소 전극(118)에는, 데이터선(114) 및 온 상태에 있는 트랜지스터(116)를 통하여, 제1 그룹의 커먼 전극(521a)과 같은 전압이 인가되기 때문에, 1행째의 화소(110)는 오프 상태가 된다.

또한, 기간 F(기간 a)의 개시 타이밍 T_OO에 있어서 1∼270행째에 대응하는 커먼 신호(Vcom1)는 전압(V_CH)으로, 이것이 1∼270행째의 오프 전압이 된다.

기간 a에서는, 다음으로 2행째의 화소에 대하여 서브 필드(sf0)의 기입이 행해진다. 2행째의 주사선에 공급되는 주사 신호(G2)가 H레벨이 되면, 주사 신호(G1)는, L레벨로 되기 때문에, 1행째의 화소(110)에 있어서의 트랜지스터(116)가 오프가 되어, 오프 상태가 유지되는 한편, 2행째의 화소(110)에 있어서의 트랜지스터(116)가 온이 되어, 오프 전압이 기입된다. 이에 따라, 2행째의 화소(110)도 오프 상태가 된다.

기간 a에서는, 이후 동일한 동작이 270행째까지 실행된다. 이에 따라, 1∼270행째의 화소(110)는 모두 오프 상태가 된다.

기간 b에서는, 271→1→272→2→…→…→540→270행째라는 순서의 비월 주사(interlaced scanning)에 의해 주사선에 선택 전압이 인가된다. 이 중, 271∼540행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가는 서브 필드(sf0)의 기입을 위해 행해진다. 이 때문에, 기간 b에 있어서 271∼540행째의 화소(110)는, 기간 a에 있어서의 1∼270행째와 동일하게 하여, 모두 오프 상태가 된다.

한편, 기간 b에 있어서의 1∼270행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가는, 서브 필드(sf1)의 기입을 위해 행해진다. 기간 b에 있어서 주사 신호(G1)가 H레벨이 되기 전에, 필드 메모리(410)로부터는, 1행째로서 1∼1920열째의 화소에 대응하는 영상 데이터(Da)가 읽혀진다. 읽혀진 영상 데이터(Da)는, 도5 에 나타낸 LUT(420)의 변환 내용에 따라서, 서브 필드(sf1)로서 영상 데이터(Da)가 규정하는 계조 레벨에 따라 온 또는 오프 상태를 규정하는 데이터(Dsf)로 각각 변환되어, X 드라이버(140)로 공급된다. X 드라이버(140)는, 주사 신호(G1)가 H레벨로 되었을 때에, 공급된 1∼1920열째에 대응하는 데이터(Dsf)를, 온 또는 오프 전압으로 재변환하여 데이터 신호(d1∼d1920)로서 출력한다. 이에 따라, 기간 b에 있어서 1행째의 화소(110)는, 서브 필드(sf1) 및 계조 레벨에 따라 온 또는 오프 상태가 된다. 기간 b에 있어서 2∼270행째의 화소(110)에 대해서도, 1행째와 동일하게 하여, 서브 필드(sf1) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 상태가 된다.

또한, 기간 b의 개시 타이밍 T₀₁에 있어서 커먼 신호(Vcom1)가 전압(V_CH)으로부터 전압(V_CL)으로 전환되기 때문에, 기간 b 이후에 있어서 1∼270행째의 화소에 대한 온 전압은 V_CH로 되고, 오프 전압은 V_CL로 된다.

기간 c에서는, 541→271→1→542→272→2→543→273→3→…→…→…→1080→810→540행째라는 순서의 비월 주사에 의해 주사선에 선택 전압이 인가된다.

이 중, 1, 4, 7, …, 1618회째에 선택되는 541∼1080행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서브 필드(sf0)를 위해 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 해당하는 화소(110)가 오프 상태가 된다.

또한, 기간 c 중, 타이밍 T₀₂에서 타이밍 T₀₃까지의 기간에 있어서, 541∼810행째에 대응하는 커먼 신호(Vcom3)는 전압(V_CH)이기 때문에, 이것이 당해 기간에 있어서 541∼810행째의 화소(110)에 대한 오프 전압이 된다. 동일하게, 기간 c 중, 타이밍 T₀₃에서 타이밍 T₀₄까지의 기간에 있어서, 811∼1080행째에 대응하는 커먼 신호(Vcom4)는 전압(V_CH)이기 때문에, 이것이 당해 기간에 있어서 811∼1080행째의 화소(110)에 대한 오프 전압이 된다.

기간 c 중, 2, 5, 8, …, 1619회째에 선택되는 271∼810행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해, 서브 필드(sf1)를 위한 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 해당하는 화소(110)는, 서브 필드(sf1) 및 계조 레벨에 따라 온 또는 오프 상태가 된다.

또한, 기간 c의 타이밍 T₀₂에 있어서 커먼 신호(Vcom2)가 전압(V_CL)으로 전환되기 때문에, 당해 타이밍 T₀₂ 이후에 있어서 271∼540행째의 화소에 대한 온 전압 은 V_CH로 되고, 오프 전압은 V_CL로 된다. 또한, 기간 c의 타이밍 T₀₃에 있어서 커먼 신호(Vcom3)가 전압(V_CL)으로 전환되기 때문에, 당해 타이밍 T₀₃ 이후에 있어서 541∼810행째의 화소에 대한 온 전압은 V_CH로 되고, 오프 전압은 V_CL로 된다.

기간 c 중, 3, 6, 9, …, 1620회째에 선택되는 1∼540행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서브 필드(sf2)를 위한 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 해당하는 화소(110)는, 서브 필드(sf2) 및 계조 레벨에 따라 온 또는 오프 상태가 된다.

다음으로, 기간 d에 대해서는, 다음과 같은 3개의 기간으로 나누어 설명한다.

즉, 811→541→1→812→542→2→813→543→3→…→…→…→1080→810→270행이라는 순서의 비월 주사에 의해 주사선에 선택 전압이 인가되는 제1 기간과, 811→271→812→272→…→…→1080→540이라는 순서의 비월 주사에 의해 주사선에 선택 전압이 인가되는 제2 기간과, 541→542→…→1080이라는 순서의 주사에 의해 주사선에 선택 전압이 인가되는 제3 기간으로 나누어 설명한다.

우선, 제1 기간에서는, 811∼1080행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서프 필드(sf1) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 대응하는 화소(110)는, 기입된 전압에 따라 온 또는 오프 상태로 된다. 또한, 기간 d의 타이밍 T₀₄에 있어서 커먼 신호(Vcom4)가 전압(V_CL)으로 전환되기 때문에, 당해 타이밍 T₀₄ 이후에 있어서 811∼1080행째의 화소에 대한 온 전압은 V_CH로 되고, 오프 전압은 V_CL로 된다.

또한, 제1 기간에서는, 541∼810행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서브 필드(sf2) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 또한, 1∼270행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서브 필드(sf3) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 대응하는 화소(110)는, 기입된 전압에 따른 상태가 된다.

다음으로, 제2 기간에서는, 811∼1080행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서브 필드(sf2) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 또한, 271∼540행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서브 필드(sf3) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 대응하는 화소(110)는, 기입된 전압에 따른 상태가 된다.

그리고, 제3 기간에서는, 541∼1080행째의 주사선에 대한 선택 전압의 인가에 의해 서브 필드(sf3) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 대응하는 화소(110)는, 기입된 전압에 따른 상태가 된다.

기간 e에서는, 1→2→3→…→1080행째라는 순서로 주사선에 선택 전압이 인가되어, 서브 필드(sf4) 및 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압이 기입되고, 이에 따라, 대응하는 화소(110)는, 기입된 전압에 따른 상태가 된다.

이와 같이 기간 a에서 기간 e까지에 걸쳐, 주사선이 서브 필드(sf0∼sf4)에 따라 선택 전압이 인가된다. 이 중, 서브 필드(sf1∼sf4)에 있어서의 온 또는 오프 전압의 기입에 의해, 1 필드의 기간을 단위로서 보았을 때에, 화소는, 계조 레벨이 어두운 상태를 지정함에 따라 온 상태로 되는 기간이 길어지고, 이에 따라, 계조가 표현되게 된다.

또한, 정극성 기입이 실행된 필드의 다음의 필드에서는, 액정(105)에 직류 성분을 인가하는 것을 방지하기 위해 부극성 기입이 실행된다. 상세하게는, 도7 에 나타나는 바와 같이 부극성 기입의 필드에서는, 서브 필드(sf0∼sf4)에 있어서의 선택 전압의 인가 타이밍이 정극성 기입의 필드와 동일하며, 커먼 신호(Vcom1∼Vcom4)의 전압이 반전된 관계가 된다.

여기서, 부극성 기입을 행하는 경우에 서브 필드(sf1∼sf4)를 위해 주사선에 선택 전압을 인가할 때, 커먼 신호(Vcom1∼Vcom4)는 전압(V_CH)으로 되어 있기 때문에, 온 전압은 V_CL이며, 오프 전압은 V_CH로 된다.

다음으로, 주사 신호와, 데이터 신호와, 커먼 신호와의 전압 관계에 대하여 도8 을 참조하여 설명한다. 도8 은, i행째의 주사선에 공급되는 주사 신호(Gi)와, j열째의 데이터선에 공급되는 데이터 신호(dj)에 대하여, 커먼 신호의 전압과의 관계에 있어서 나타내는 도면이다.

또한, 도8 에 있어서 전압을 나타내는 종(縱) 스케일은, 편의상 도6 또는 도7 에 있어서의 종 스케일보다도 확대되어 있다.

i행 j열의 화소에 대하여 정극성 전압을 기입하는 경우, 커먼 신호가 저위측 의 전압(V_CL)으로 된다. 이 경우에, 데이터 신호(dj)는, 당해 화소를 오프 상태로 되게 할 때에는 주사 신호(Gi)가 H레벨에 상당하는 선택 전압(V_GH)으로 되었을 때에 커먼 신호와 동일한 전압(V_CL)으로 되고, 당해 화소를 온 상태로 되게 할 때에는, 주사 신호(Gi)가 H레벨로 되었을 때에 커먼 신호를 반전시킨 전압(V_CH)으로 된다.

한편, i행 j열의 화소에 대하여 부극성 전압을 기입하는 경우, 커먼 신호가 고위측의 전압(V_CH)으로 된다. 이 경우에, 데이터 신호(dj)는, 당해 화소를 오프 상태로 되게 할 때에는 주사 신호(Gi)가 H레벨로 되었을 때에 커먼 신호와 동일한 전압(V_CH)으로 되고, 당해 화소를 온 상태로 되게 할 때에는, 주사 신호(Gi)가 H레벨로 되었을 때에 커먼 신호를 반전시킨 전압(V_CL)으로 된다.

본 실시 형태에 있어서, 커먼 전극을, 1∼270행째, 271∼540행째, 541∼810행째 및 811∼1080행째에 대응하여 4개의 그룹으로 분할함과 함께, 서브 필드(sf0)에 있어서, 대응하는 그룹의 주사선의 모두에 선택 전압이 인가되어, 오프 전압이 기입되었을 때에, 당해 그룹의 커먼 전극의 전압을 반전시킨 구성으로 되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 커먼 전극을 저위측의 전압(V_CL)과 고위측의 전압(V_CH)과의 2값(binary value)으로 하여 교대로 전환하고 있는 이유는, X 드라이버(140)의 내압(withstanding voltage)을 완화하기 위함이다.

즉, 가령 커먼 전극의 전압을 일정하게 한 구성으로 한 경우에, 온 전압과 커먼 전극의 전압과의 차 전압을 ΔVon으로 했을 때, 저위측의 온 전압에서 고위측의 온 전압까지의 범위는 2ΔVon으로 되기 때문에, X 드라이버(140)에는, 이 전압 범위의 2ΔVon에 견딜 수 있도록 설계할 필요가 생겨 버린다. 그래서, 본 실시 형태와 같이, 화소 전극(118)에 정극성의 온 전압을 인가할 경우에는, 커먼 전극을 저위측의 전압(V_CL)으로 하는 한편, 화소 전극(118)에 부극성의 온 전압을 인가할 경우에는, 커먼 전극을 고위측의 전압(V_CH)으로 하고, 이에 따라, 정극성의 온 전압에서 부극성의 온 전압까지의 범위가 ΔVon으로 억제되기 때문에, X 드라이버(140)의 내압이 절반으로 완화된다.

다음으로, 온 전압과 오프 전압과의 2값만을 이용하여 계조 표시를 행하기 위해, 기본 주기인 1 필드를 서브 필드로 분할함과 함께, 온 전압(또는 오프 전압)을 인가하는 기간의 비율을, 계조에 따라 서브 필드를 단위로 하여 변화시킬 필요가 있다. 여기서, 각 서브 필드를 단위로 하여 액정 용량(120)(화소 전극(118))에 온 전압 또는 오프 전압을 인가함으로써 계조 표현하는 경우에, 커먼 전극을 그룹에 대응하여 분할하지 않고, 전(全) 화소(110)에 걸쳐 공통으로 한 구성을 상정했을 때, 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 어느 필드에 있어서 커먼 전극의 전압을 저위측으로 한 경우에, 1 필드의 최종 서브 필드에 있어서 액정 용량을 온 상태로 되게 했을 때, 당해 커먼 전극의 전압보다도 고위측인 정극성의 온 전압이 화소 전극에 인가된다.

커먼 전극의 전압이 저위측으로부터 고위측으로 전환되면, 하이 임피던 스(high impedance) 상태에 있는 화소 전극은, 고위측의 전압에 있는 커먼 전극에 대하여, 더욱 온 전압에 상당하는 분만큼 고위측으로 올라간다. 이 상태에 있어서, 저위측의 온 전압을 인가할 필요가 생겼을 때, 당해 화소 전극에 대하여, 올라간 전압으로부터 Δ2Von에 상당하는 전위차만큼 저위의 전압을 인가할 필요가 있어, X 드라이버에 부담이 걸려 버려, 커먼 전극의 전압을 전환하는 것의 목적에 반해 버리게 된다.

또한, 이 설명에서는, 어느 필드에 있어서 커먼 전극의 전압을 저위측으로 하고, 다음 필드에 있어서, 커먼 전극의 전압을 고위측으로 전환한 경우를 예로 들었지만, 어느 필드에 있어서 커먼 전극의 전압을 고위측으로 하고, 다음 필드에 있어서, 커먼 전극의 전압을 저위측으로 전환한 경우도 동일하다.

그래서, 이러한 부담을 경감하기 위해서는, 커먼 전극의 전압을 전환하기 전에, 일단 오프 전압을 화소 전극에 인가하여 화소를 오프 상태로 한 후에, 커먼 신호의 전압을 전환할 필요가 있다. 여기서, 커먼 전극이 전 화소에 걸쳐 공통이면, 도9 에 나타나는 바와 같이, 타이밍 T₀₀ 에서 T₀₄까지의 기간에 걸쳐 1∼1080행째의 주사선을 순번으로 선택하여 화소 전극에 오프 전압을 인가함과 함께, 타이밍 T₀₄에 있어서 모든 화소가 오프 상태로 되었을 때에, 커먼 전극의 전압을 전환하는 구성으로 된다.

그러나, 이 구성에서는, 계조 레벨과 관계없이 오프 상태로 하는 서브 필드(sf0)의 기간(도면에 있어서 해칭이 붙여져 있는 기간)이 1 필드에 차지하는 비 율은 높아진다. 오프 상태는, 노멀리 화이트 모드이면 백색의 밝음 상태이기 때문에, 오프 상태가 되는 기간의 비율이 높아지면, 최저 계조의 검정의 표시가 나빠져 콘트라스트비가 악화될 뿐만 아니라, 계조에 따른 온 또는 오프 전압을 인가할 수 있는 기간이 짧아지기 때문에, 표현 가능한 계조수도 저하한다는 문제가 생겨 버린다.

이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 커먼 전극을 4개의 그룹으로 분할함과 함께, 각 그룹의 커먼 전극의 전압에 대해서는, 대응하는 그룹의 주사선의 모두에 선택 전압이 인가되고, 오프 전압이 기입된 직후에 반전시키고 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에 의하면, 커먼 전극에 인가하는 전압을, V_CL과 V_CH를 교대로 전환함으로써 X 드라이버(140)의 내압을 완화한 후에, 계조 레벨과 관계없이 오프 상태로 하는 서브 필드(sf0)의 기간이 1 필드에 차지하는 비율을 작게 시킬 수 있기 때문에, 콘트라스트비의 악화나 표현 가능한 계조수의 저하라는 점을 막는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 커먼 전극을 4개의 그룹에 대응하여 분할함과 함께, 각 그룹의 커먼 전극의 전압 전환 타이밍을 순차로 시프트시키고 있기 때문에, 커먼 전극을 분할하지 않는 구성과 비교하면, 전압 전환에 요하는 충전 전량이 저감되어, 전압 전환을 보다 단시간에 전환하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에 있어서, 커먼 전극을 분할하는 그룹수를 「4」로 했지만, 「2」이상이면 좋다. 단, 어느 1개의 그룹에서는, 서브 필드(sf0)에 있어서의 오프 전압의 기입을 위해 그룹에 속하는 주사선의 모두에 선택 전압이 인가된 타이밍으로 전압을 전환하여, 서브 필드(sf1) 이후의 기입을 진행시킴과 함께, 나머지 그룹에서는, 서브 필드(sf0)에 있어서의 오프 전압의 기입을 진행시키는 관점에서, 주사선의 비월 주사가 필요해진다.

여기서, 분할수인 그룹수가 적으면, 특정 서브 필드의 기간을 짧게 하는 것의 효과가 작아지는 한편, 그룹수가 많으면, 특정 서브 필드의 기간을 짧게 하는 것의 효과가 높아지지만, 커먼 신호 공급 회로(50)의 구성뿐만 아니라, 분할한 커먼 전극과 용량선을 접속하는 상하 도통재의 갯수(상세에 대해서는 후술함)가 많아져, 표시 패널(10) 자체의 구성도 복잡화된다. 이 때문에, 분할하는 그룹수에 대해서는, 쌍방의 관점을 비교 고려하여 결정해야 할 성격을 갖는다.

또한, 실시 형태에서는, 액정 용량(120)에 있어서의 투과율 특성을 노멀리 화이트 모드로서 설명했지만, 액정 용량(120)에 있어서 유지되는 전압 실효치가 제로에 가까우면, 투과율이 최소가 되어 흑색 표시가 되는 한편, 전압 실효치가 커짐에 따라 투과하는 광량이 증가하여, 결국에는 투과율이 최대의 백색 표시가 되는 노멀리 블랙 모드(normally black mode)로 설정해도 좋다.

또한, 실시 형태에 있어서 도4 에 나타낸 각 서브 필드의 기간의 비(比)나, 순번, 수 등은, 어디까지나 일 예이다. 예를 들면, 계조 레벨에 관계없이 화소를 오프 상태로 되게 하는 특정 서브 필드로서의 sf0은, 서브 필드(sf1∼sf4)의 사이에 위치시켜도 좋다. 또한, 도6(도7) 에 나타낸 비월 주사의 형태에 대해서도, 일 예에 지나지 않는다.

또한, R(적), G(녹), B(청)의 3화소로 1 도트를 구성하여, 컬러 표시를 행하는 것으로 해도 좋다. 또한, 투과형에 한하지 않고, 반사형이나, 양자의 중간적인 반투과 반(半)반사형이어도 좋다.

<2: 액정 장치의 기계적인 구성>

다음으로, 액정 장치(1) 중, 특히 표시 패널(10)의 기계적인 구성을 설명한다.

또한, 전술한 바와 같이, 커먼 전극의 분할수에 대해서는 「2」이상이면 좋지만, 이하에 있어서의 대향 기판이나 제조 공정에 대해서는, 그룹수를 「4」로 하여 설명하고 있다.

도10 은, 표시 패널(10)의 기계적인 전체 구성을 나타내는 평면도이며, 도11 은, 도10 의 XI-XI'선 단면도이다. 도12 는, 본 실시 형태에 따른 액정 장치 중, 표시 패널(10)의 커먼 전극의 전체 구성을 나타낸 평면도이며, 도13 은, 동(同) 표시 패널(10)의 부분 평면도이다. 도14 는, 도13 의 XIV-XIV'선 단면도이며, 도15 는, 도13 의 XV-XV'선 단면도이다. 도16 은, 비교예에 따른 표시 패널의 커먼 전극의 전체 구성을 나타낸 평면도이다. 도17 은, 비교예에 따른 표시 패널의 부분 평면도이다. 도18 은, 도17 의 XVIII-XVIII'선 단면도이며, 도19 는, 도17 의 XIX-XIX'선 단면도이다.

도10 및 도11 에 나타나는 바와 같이, 표시 패널(10)은, 소자 기판(510)과, 이 소자 기판(510)에 대향 배치된 대향 기판(520)을 구비한다. 소자 기판(510) 및 대향 기판(520)은, 일정한 간극을 유지하도록 표시 영역(10a)을 둘러싸는 위치의 시일재(52)를 통하여 서로 접착됨과 함께, 당해 간극에 액정(105)이 봉입된 구성으로 되어 있다.

시일재(52)는, 예를 들면 자외선 경화 수지나, 열경화 수지 등으로 이루어지고, 제조 프로세스에 있어서 소자 기판(510) 또는 대향 기판(520) 중 어느 하나에 도포된 후, 자외선 조사나, 가열 등에 의해 경화시켜진 것이다. 시일재(52) 중에는, 소자 기판(510)과 대향 기판(520)과의 간격(기판간 갭)을 일정치로 하기 위한 유리 섬유(glass fiber)나, 유리 비즈 등의 갭 재가 혼입되어 있다.

시일재(52)가 도포된 영역의 내측에는, 표시 영역(10a)의 프레임 테두리 영역을 규정하도록 차광성의 프레임 테두리 차광막(53)이 대향 기판(520)측에 형성되어 있다. 또한, 이 프레임 테두리 차광막(53)의 일부 또는 전부는, 소자 기판(510)측에 형성되어도 좋다.

표시 영역(10a)의 주변 영역 중, 시일재(52)의 외측 영역에는, X 드라이버(140) 및 복수의 외부 회로 접속 단자(102)가 소자 기판(510)의 1변을 따라 형성되어 있다. 또한, 이 복수의 외부 회로 접속 단자(102)는, FPC 기판 등을 통하여 타이밍 제어 회로(30)나 커먼 신호 공급 회로(50)에 접속되고, 전술한 데이터(Dsf)나, 커먼 신호(Vcom1∼Vcom4), Y 드라이버(130) 및 X 드라이버(140)의 제어 신호 등이 공급된다.

또한, 이 1변에 인접하는 2변에는, 각각 Y 드라이버(130)가 형성되어, 주사선을 양측으로부터 구동하는 구성으로 되어 있다. 또한, 나머지 1변의 영역에는, 2개의 Y 드라이버(130)에 있어서 공용되는 배선(도시 생략) 등이 형성된다.

또한, 2변에 Y 드라이버(130)를 형성하여, 주사선을 양측으로부터 구동하는 이유는, 1변에만 형성하여 주사선을 편측으로부터 구동하는 구성에 있어서 주사 신호의 지연이 문제가 될 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 주사 신호의 지연이 문제가 되지 않는 것이라면, Y 드라이버(130)를 2변 중, 1변에만 형성하는 구성으로 해도 좋다.

대향 기판(520)의 4개의 코너부에는, 4개의 커먼 전극(521a∼521d)의 각각에 대응하여, 양 기판간의 상하 도통을 도모하기 위해 상하 도통재(106)가 형성된다. 또한, 특별히 도시하지 않지만, 소자 기판(510)에는 이들의 코너부에 대향하는 영역에 있어서 상하 도통 단자가 형성되어, 각각 상기 외부 회로 접속 단자(102) 중 어느 하나로 유도된다.

이에 따라, 대향 기판(520)의 커먼 전극(521a∼521d)에는, 각각 소자 기판(510)에 있어서의 외부 회로 접속 단자(102) 및 상하 도통재(106)를 통하여, 커먼 신호(Vcom1∼Vcom4)가 공급되는 구성으로 된다.

또한, 소자 기판(510)에는, 화소 스위칭용의 트랜지스터나 주사선, 데이터선 등의 배선이 형성된 후의 화소 전극(118) 상에, 배향막이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판(520) 상에는, 커먼 전극 외에, 차광막(23), 나아가서는 최상층 부분에 배향막이 형성되어 있다. 액정(105)은, 예를 들면 1 또는 수 종류의 네마틱(nematic) 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 이들 한 쌍의 배향막간에서, 소정의 배향 상태를 취한다.

여기서, 설명의 편의상, 액정 장치(1)의 대향 기판(520)에 대하여 설명하기 전에, 비교예에 따른 구성에 대하여 설명한다.

도16 은, 이 비교예에 따른 액정 장치의 대향 기판을 나타내는 평면도로서, 커먼 전극이 형성되는 측을, 지면(sheet)에 있어서 바로 앞측으로 하여 나타내고 있다.

이 도면에 나타나는 바와 같이, 비교예에 따른 대향 기판(520)은, 전기적으로 4개로 분할된 커먼 전극(521a, 521b, 521c 및 521d)을 갖고 있다.

이 중, 제1 그룹에 대응하는 커먼 전극(521a)은, 대향 기판(520)의 대향면에 있어서, 소자 기판(510)에 형성되는 1∼270행째의 화소 전극과 대향하는 영역(610a)에 형성되어 있다.

동일하게, 제2 그룹에 대응하는 커먼 전극(521b), 제3 그룹에 대응하는 커먼 전극(521c) 및 제4 그룹에 대응하는 커먼 전극(521d)은, 대향 기판(520)의 대향면에 있어서, 소자 기판(510)에 형성되는 271∼540행째, 541∼810행째 및 811∼1080행째의 화소 전극과 대향하는 영역(610b, 610c 및 610d)에 각각 형성되어 있다.

또한, 영역(610a(커먼 전극(521a), 610b(커먼 전극(521b))은, 도면에 있어서 X방향을 따른 분리홈부(531)에 의해 서로 거리를 두고 있다. 동일하게, 영역(610b(521b), 610c(521c))은 분리홈부(532)에 의해, 영역(610c(521c), 610d(521d))은 분리홈부(533)에 의해, 각각 서로 거리를 두고 있다. 분리홈부(531∼533)의 각각은, 대향 기판(520)의 대향면에 있어서 표시 영역(10a)에 겹치는 범위에서 X방향을 따라 연재하고 있다.

도17 은, 비교예에 따른 액정 장치에 있어서의 화소의 배열과, 분리홈 부(531)와의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.

이 도면에 나타나는 바와 같이, 분리홈부(531)는, X 및 Y방향을 따라 매트릭스 형상으로 배열하는 화소 전극(118) 중, 영역(610a)에 속하는 화소 전극(118a)과, 영역(610b)에 속하는 화소 전극(118b)과의 사이에 위치한다. 다시 말하면, 제1 그룹에 있어서의 1∼270행째의 화소 전극(118a) 중, 영역(610a)에 있어서 Y방향의 단부(端部)에서 배열하는 270행째의 화소 전극(118a)는, 제2 그룹에 있어서의 271행째의 화소 전극(118b)과는, 분리홈부(531)를 통하여 거리를 두고 있다.

다음으로, 이러한 구성의 비교예에 있어서의 전계의 분포에 대하여 설명한다.

도18 및 도19 는, 각각 커먼 전극과 화소 전극으로 생기는 전계의 분포를 설명하기 위한 요부 단면도로서, 이 중, 도18 은, 영역(610a)에 있어서, Y방향에 있어서 영역(610b)과 인접하는 단부를 나타내고, 도19 는, 인접하지 않은 부분을 나타내고 있다.

영역(610a) 중, Y방향에서 보아 단부에 위치하는 커먼 전극(521a)은, 도18 에 나타나는 바와 같이, Y방향의 플러스 방향(화살표 방향)으로 연속하는 것에 대하여, Y방향의 마이너스 방향(화살표의 반대 방향)에서는, 분리홈부(531)에 의해 분단된 형태로 된다. 이에 따라, 영역(610a) 중, Y방향 단부에 위치하는 270행째의 화소에 있어서, 화소 전극(118a) 및 커먼 전극(521a)의 사이에서 전계가 생기는 경우에, 당해 전계(E1)는, 동도에 나타나는 바와 같이, Y방향의 플러스 방향측으로 새지만(leak), Y방향의 마이너스 방향에서는, 분리홈부(531)에 의해 새지 않기 때 문에, 당해 화소 전극(118a)의 중심축을 기준으로 보았을 때에 Y방향에서 비대칭이 된다.

한편, 영역(610a) 중, Y방향의 단부 이외에 있어서, 커먼 전극(521a)은, 도19 에 나타나는 바와 같이, Y방향의 플러스·마이너스 방향으로 연속한다. 이에 따라, 영역(610a) 중, Y방향의 단부 이외에 있어서, 화소 전극(118a) 및 커먼 전극(521a)의 사이에서 생기는 전계(E2)는, 동도에 나타나는 바와 같이, 화소 전극(118a)으로부터, 커먼 전극(521a)을 향하여 Y방향의 플러스·마이너스 방향에서 각각 외측으로 새는 부분이 발생하기는 하지만, 화소 전극의 중심축을 기준으로 보았을 때에 대칭이 된다.

이 때문에, 영역(610a)에 있어서 발생하는 전계의 분포는, Y방향의 단부와, 단부 이외를 비교했을 때, 달라져 버리게 된다. 또한, 여기에서는, 영역(610a)에 대하여 설명했지만, 영역(610b, 610c, 610d)에 대해서도 동일하게, 단부와 단부 이외에서 달라져 버리게 된다.

따라서, 비교예에 따른 액정 장치에서는, 커먼 전극을 분단하는 경계에 있어서의 전계 분포가, 그 이외의 영역에 있어서의 전계 분포와는 다르기 때문에, 이 상위가 표시의 차로서 시인(visually recognize)되기 쉬워진다.

이러한 표시의 차를 억제하기 위해, 본 실시 형태에 따른 표시 패널(10)에서는, 대향 기판(520)의 커먼 전극을 도12 에 나타나는 바와 같이, 그리고, 화소 전극(118)과의 위치 관계를 도13 에 나타나는 바와 같은 것으로 하고 있다.

상세하게는, 실시 형태에 따른 대향 기판(520)과 비교예에 따른 대향 기판과 는, 4개로 분할된 커먼 전극(521a∼521d)을 갖고, 이들이 서로 X방향을 따라 연재하는 분리홈부(531, 532 및 533)에 의해 서로 전기적으로 분리하고 있는 점에 있어서 공통되지만, 실시 형태에 따른 대향 기판(520)에서는, 나아가, 커먼 전극(521a∼521d)의 각각에 있어서, 복수의 슬릿부(523)가, X방향으로 연재하고, 그리고, Y방향에서 등간격으로 형성되어 있다.

또한, 도12 에 있어서는, 슬릿부(523)의 개수는, 1개의 그룹의 커먼 전극당, 「4」로 되어 있지만, 이것은 설명의 간략화를 위해서이다. 실제로는, 도13 에 나타나는 바와 같이, 화소의 매트릭스 배열에 있어서, 화소 전극의 1행을 단위로 한 간극 중, 분리홈부를 제외한 간극에 각각 형성된다.

다음으로, 이와 같은 실시 형태에 따른 전계의 분포에 대하여 설명한다.

도14 및 도15 는, 각각 도18 및 도19 에 대응시킨 도면으로, 화소 전극과 커먼 전극과의 사이에서 생기는 전계의 분포를 설명하기 위한 요부 단면도이다.

도14 에 나타나는 바와 같이, 영역(610a) 중, Y방향에서 보아 단부에 위치하는 화소 전극(118a)에 대향하는 커먼 전극(521a)은, Y방향의 플러스 방향(화살표 방향)에서 보았을 때에, 슬릿부(523)에 의해 분단되고, Y방향의 마이너스 방향(화살표의 반대 방향)에서 보았을 때에도, 분리홈부(531)에 의해 분단된다. 이에 따라, 영역(610a) 중, Y방향 단부에 위치하는 270행째의 화소에 있어서, 화소 전극(118a) 및 커먼 전극(521a)의 사이에서 전계가 생겨도, 당해 전계(E3)는, 동도에 나타나는 바와 같이, Y방향의 플러스·마이너스의 쌍방향으로 새는 일 없이, 당해 화소 전극(118a)의 중심축을 기준으로 보았을 때에 Y방향에서 대칭이 된다.

한편, 도15 에 나타나는 바와 같이, 영역(610a) 중, Y방향에서 보아 단부 이외에 위치하는 화소 전극(118a)에 대향하는 커먼 전극(521a-1)은, Y방향의 플러스 방향에서 보아도, 마이너스 방향에서 보아도, 모두 슬릿부(523)에 의해 인접하는 커먼 전극(521a-2)과는 분단되는 형태가 된다. 이에 따라, 영역(610a) 중, Y방향 단부에 위치하는 화소에 있어서, 화소 전극(118a) 및 커먼 전극(521a)의 사이에서 전계가 생기는 경우, 당해 전계(E4)는, 동도에 나타나는 바와 같이, 당해 화소 전극(118a)의 중심축을 기준으로 보았을 때에 Y방향에서 대칭이 된다.

이 때문에, 본 실시 형태에서는, 영역(610a)에 있어서 발생하는 전계의 분포는, Y방향의 단부와, 단부 이외를 비교했을 때, 거의 동일하게 되어 균일화된다. 또한, 여기에서는, 영역(610a)에 대하여 설명했지만, 영역(610b, 610c, 610d)에 대해서도 동일하게, 단부와 단부 이외에서 균일화된다.

따라서, 실시 형태에 따른 액정 장치에서는, 커먼 전극을 분단하는 경계의 전계 분포가, 그 이외의 영역에 있어서의 전계 분포와 균일화되기 때문에, 표시의 차로서 시인되기 어렵게 되는 것이다.

또한, 슬릿부(523)는, X방향을 따라 표시 영역(10a)의 외측의 영역까지 연장되어 있는 쪽이, Y방향을 따라 비대칭인 전계가 발생하는 것을 저감하는 관점에서 보면 보다 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1∼제4 그룹의 모든 커먼 전극(521a∼521d)에 대해서도, 도12 에 나타나는 바와 같이, 슬릿부(523)가 형성되는 영역의 외측에서 각 행을 연결하는 듯한 둘러싸는 부분을 갖기 때문에, 각 행에 대하여 균등하게 커 먼 신호를 공급할 수 있다.

또한, 슬릿부(523)에 있어서 X방향을 따른 종단부의 위치 및 길이는, 전계의 흐트러짐의 저감과, 슬릿부(523)에 의해 좁혀지는 것에 의한 전기 저항의 증대와의 밸런스에 기초하여, 최적화하면 좋다.

덧붙여, 본 실시 형태에서는, 분리홈부(531∼533)를 제외하고, 화소 전극의 1행을 단위로 한 간극의 각각에 슬릿부(523)를 형성했지만, 화소 전극의 2행을 단위로 하여 형성해도 좋다. 이와 같이 2행을 단위로 하여 슬릿부(523)를 형성한 구성에 있어서, 임의의 1행에 대하여 주목했을 때에, Y방향의 플러스·마이너스 어느 한쪽측에서 커먼 전극이 연속하고, Y방향의 플러스·마이너스 어느 다른 한쪽측에서 슬릿부(523)가 위치하기 때문에, 전계의 분포가 균일화되기 때문이다.

이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 예를 들면, 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할하여 구동함과 함께, 복수의 커먼 전극에 각각 인가하는 전압을 교대로 전환할 경우에, 콘트라스트비의 악화나 계조 가능 표현수의 저하를 개선하면서, 복수의 커먼 전극으로 분할하는 것에 의한 전계의 흐트러짐(disturbance)을 저감하여, 표시되는 화상의 화질의 저하를 방지하는 것이 가능하다.

<3: 대향 기판의 제조 방법>

다음으로, 대향 기판(520)의 제조 방법에 대하여 도20 및 도21 을 참조하여 설명한다. 또한, 도20 및 도21 은, 「전기 광학 장치용 기판」중, 대향 기판(520)의 주요 공정을 차례로 나타낸 공정 단면도이다.

도20(a) 에 나타내는 바와 같이, 석영 기판 등으로 구성된 기판 본체(520a) 의 표면, 다시 말하면, 표시 패널(10)을 쌓아 올렸을 때에 기판 본체(520a)의 양면 중 소자 기판(510)에 임하는 측의 면인 대향면 상에, 알루미늄(Al)이나 크롬(Cr) 등의 차광성을 갖는 금속막(700a)을 스퍼터링법 등에 의해 성막한다.

다음으로, 도20(b) 에 나타내는 바와 같이, 금속막(700a)을 범용의 에칭법에 의해 패터닝함으로써, 슬릿부(523)를 형성해야 할 위치에 당해 슬릿부(523)의 폭을 갖는 차광막(701)을 형성한다. 여기서, 슬릿부(523)의 폭이란, 슬릿부(523)에 있어서의 Y방향(도12 또는 도13 참조)을 따른 사이즈이다.

또한, 여기까지의 도20(a) 및 도20(b) 에 나타낸 공정이, 본 발명의 「제1 공정」의 일 예이다.

다음으로, 도20(c) 에 나타내는 바와 같이, 기판 본체(520a)의 표면 및 차광막(701)을 덮도록 붕소 인 규산유리(Boro-phospho silicate glass, 이하 적절히 「BPSG」라고 약칭함)막을, 층간 절연막으로서 형성한다(제2 공정).

계속해서, 도21(d) 에 나타내는 바와 같이, BPSG막(702)을, CMP 등의 평탄화 방법을 이용하여 평탄화한다(제3 공정).

또한, 도21(e) 에 나타내는 바와 같이, 평탄화된 BPSG막(702)의 표면에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전막(621)을, 스퍼터링법 등의 성막법을 이용하여 형성한다(제4 공정).

그리고, 투명 도전막(621) 중, 예를 들면 에칭법에 의해 슬릿부(523) 및 분리홈부(531∼533)에 상당하는 부분을 제거하도록 패터닝하여, 도12 의 평면도에서 나타낸 바와 같이, 커먼 전극(521a∼521d)을 형성한다(도5 공정).

이 중, 영역(610a)에서는, 도21(f) 에 나타나는 바와 같이, 차광막(701)에 겹치는 부분을 제거함으로써, 슬릿부(523)를 갖는 커먼 전극(521a)이 형성된다.

또한, 투명 도전막(621)의 에칭에 대해서는, 제1에, 투명 도전막(621)의 표면을 덮도록 네거티브형의 포토 레지스트막을 형성하고, 제2에, 포토 레지스트막을 형성한 상태의 기판 본체(520a)의 이면(裏面)측으로부터 빛을 조사하고, 제3에, 포토 레지스트막을 현상하고, 이 후에 에칭하면 좋다. 이에 따라, 포토 레지스트막 중, 차광막(701)에 의해 빛이 닿지 않았던 부분이 현상에 의해 제거되고, 투명 도전막(621) 중, 슬릿부(523) 및 분리홈부(531∼533)로서 제거해야 할 부분이 노출되어, 에칭할 수 있다. 이와 같이 차광막(701) 그 자체를 포토 마스크로서 이용하기 때문에, 별도의 포토 마스트가 불필요해진다.

그리고, 커먼 전극(521a∼521d)을 패터닝한 후, 이들 커먼 전극을 덮도록, 표시 영역의 전면(全面)에 걸쳐 배향막을 형성함으로써 대향 기판(520)이 형성된다.

또한, 커먼 전극을 패터닝한 직후에서는, 슬릿부(523) 및 분리홈부(531∼533)에 의한 단차(段差)를 수반하기 때문에, 이들의 단차에 각각 절연 재료를 충전하여, 평탄화 처리를 시행한 후에 배향막을 형성해도 좋다. 이와 같이 슬릿부(523) 및 분리홈부(531∼533)에 의한 단차를 평탄화한 후에 배향막을 형성하면, 액정의 배향성을 보다 높이는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 제조 방법에 의하면, 각각이 슬릿부를 가짐과 함께, 분리홈부에 의해 복수의 그룹으로 분할된 커먼 전극을, 간편하며, 정밀도 좋게 형성한 대향 기판을 제조하는 것이 가능해진다.

<4: 전자 기기>

다음으로, 전술한 실시 형태에 따른 전기 광학 장치를 이용한 전자 기기의 일 예로서, 전술한 표시 패널(100)을 라이트 밸브(light valve)로서 이용한 프로젝터에 대하여 설명한다. 도22 는, 이 프로젝터의 구성을 나타내는 평면도이다.

이 도면에 나타나는 바와 같이, 프로젝터(2100)의 내부에는, 할로겐 램프 등의 백색 광원으로 이루어지는 램프 유닛(2102)이 형성되어 있다. 이 램프 유닛(2102)으로부터 사출된 투사광은, 내부에 배치된 3장의 미러(2106) 및 2장의 다이크로익 미러(dichroic mirror; 2108)에 의해 R(적), G(녹), B(청)의 3원색으로 분리되어, 각 원색에 대응하는 라이트 밸브(10R, 10G 및 10B)로 각각 유도된다. 또한, B색의 빛은, 다른 R색이나 G색과 비교하면, 광로가 길기 때문에, 그 손실을 막기 위해, 입사 렌즈(2122), 릴레이 렌즈(2123) 및 출사 렌즈(2124)로 이루어지는 릴레이 렌즈계(2121)를 통하여 유도된다.

이 프로젝터(2100)에서는, 표시 패널(10)을 포함하는 액정 장치가, R, G, B의 각 색에 대응하여 3조(組) 형성되고, R, G, B의 각 색에 대응하는 영상 데이터가 각각 외부 상위 회로로부터 공급되는 구성으로 되어 있다. 라이트 밸브(10R, 10G 및 10B)의 구성은, 전술한 실시 형태에 있어서의 표시 패널(10)과 동일하며, 각 색에 대응하여 형성되는 타이밍 제어 회로(도22 에서는 생략)로부터 공급되는 R, G, B의 데이터로, 서브 필드마다 각각 구동되는 것이다.

라이트 밸브(10R, 10G, 10B)에 의해 각각 변조된 빛은, 다이크로익 프리 즘(2112)으로 3방향에서 입사한다. 그리고, 이 다이크로익 프리즘(2112)에 있어서, R색 및 B색의 빛은 90도로 굴절되는 한편, G색의 빛은 직진한다. 따라서, 각 색의 화상이 합성된 후, 스크린(2120)에는, 투사 렌즈(2114)에 의해 컬러 화상이 투사되게 된다.

또한, 라이트 밸브(10R, 10G 및 10B)에는, 다이크로익 미러(2108)에 의해, R, G, B의 각 원색에 대응하는 빛이 입사하기 때문에, 컬러 필터를 형성할 필요는 없다. 또한, 라이트 밸브(10R, 10B)의 투과상은, 다이크로익 프리즘(2112)에 의해 반사한 후에 투사되는 것에 대하여, 라이트 밸브(10G)의 투과상은 그대로 투사되기 때문에, 라이트 밸브(10R, 10B)에 의한 수평 주사 방향은, 라이트 밸브(10G)에 의한 수평 주사 방향과 역방향으로 하여, 좌우를 반전시킨 상을 표시하는 구성으로 되어 있다.

전자 기기로서는, 도22 를 참조하여 설명한 프로젝터 외에도, 텔레비젼이나, 뷰파인더형·모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저(pager), 전자 수첩, 전자 계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, TV 전화, POS 단말, 디지털 스틸 카메라, 휴대 전화기, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이들의 각종의 전자 기기에 대하여, 본 발명에 따른 액정 장치가 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다.

도1 은 본 실시 형태에 따른 액정 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도2 는 동 액정 장치에 있어서의 표시 패널의 전기적인 구성을 나타내는 회로도이다.

도3 은 동 표시 패널에 있어서의 화소의 전기적인 구성을 나타내는 회로도이다.

도4 는 동 액정 장치의 필드 구성을 나타내는 도면이다.

도5 는 계조 레벨 및 서브 필드에 대한 온 오프의 할당을 나타내는 도면이다.

도6 은 동 액정 장치의 표시 패널의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도7 은 동 액정 장치의 표시 패널의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도8 은 동 액정 장치에 있어서의 표시 패널에 대한 기입(writing)의 추이를 나타내는 도면이다.

도9 는 커먼 전극을 전(全) 화소에 대하여 공통으로 한 경우의 문제점을 나타내는 도면이다.

도10 은 동 표시 패널의 기계적인 구성을 나타내는 평면도이다.

도11 은 도10 의 XI-XI'선 단면도이다.

도12 는 동 표시 패널의 커먼 전극의 구성을 나타내는 평면도이다.

도13 은 동 표시 패널의 부분 평면도이다.

도14 는 도13 의 XIV-XIV'선 단면도이다.

도15 는 도13 의 XV-XV'선 단면도이다.

도16 은 비교예에 따른 액정 장치의 표시 패널의 커먼 전극을 나타내는 평면도이다.

도17 은 비교예에 따른 표시 패널의 부분 평면도이다.

도18 은 도17 의 XVIII-XVIII'선 단면도이다.

도19 는 도17 의 XIX-XIX'선 단면도이다.

도20 은 실시 형태에 따른 액정 장치의 기판 제조 방법의 공정 단면도이다.

도21 은 실시 형태에 따른 액정 장치의 기판 제조 방법의 공정 단면도이다.

도22 는 동 액정 장치를 적용한 프로젝터의 구성을 나타내는 도면이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 액정 장치

10 : 표시 패널

20 : 영상 처리 회로

30 : 타이밍 제어 회로

40 : 데이터 변환 회로

50 : 커먼 신호 공급 회로

105 : 액정

108 : 커먼 전극

110 : 화소

112 : 주사선

114 : 데이터선

116 : 트랜지스터

120 : 액정 용량

130 : Y 드라이버

140 : X 드라이버

420 : LUT(Look-Up Table)

510 : 소자 기판

520 : 대향 기판

118 : 화소 전극

521a∼521d : 커먼 전극

523 : 슬릿부

531∼533 : 분리홈부

2100 : 프로젝터

Claims

복수의 주사선과 복수의 데이터선과의 교차에 대응하여 형성되고, 각각은,

일단(一端)이 상기 데이터선에 전기적으로 접속됨과 함께, 상기 주사선에 선택 전압이 인가되었을 때에 일단과 타단(他端)과의 사이가 도통 상태가 되는 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자의 타단에 전기적으로 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 커먼 신호가 인가되는 커먼 전극과의 사이에서 협지되는 액정을 포함하는 화소를 갖고,

상기 복수의 주사선을 소정수 행마다 합친 2이상의 그룹마다 대응하도록, 상기 커먼 전극이 분할된 전기 광학 장치에 대하여,

상기 각 주사선에 대응하는 화소의 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할하고, 상기 서브 필드를 단위로 하여 온(on) 또는 오프(off) 전압을 상기 화소에 인가하는 전기 광학 장치의 구동 회로로서,

상기 각 그룹에 대응하는 커먼 전극마다, 제1 전압 또는 상기 제1 전압과는 다른 제2 전압 중 어느 하나의 커먼 신호를 각각 공급하는 커먼 신호 공급 회로;

상기 복수의 주사선 중, 서로 떨어져 위치하는 n(n은 2이상의 정수(整數))개의 주사선을 선택함과 함께, 선택한 n개의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가하여, 다음의 기간에 선택하는 n개의 주사선을 각각 1개씩 시프트시키거나, 또는,

상기 복수의 주사선을 순차로 선택하여, 선택한 주사선에 선택 전압을 인가시키고,

상기 각 주사선을 상기 복수의 서브 필드에 대응한 기간마다 상기 선택 전압을 인가하는 주사선 구동 회로; 및

상기 선택 전압이 인가된 주사선에 위치하는 화소에 대하여, 대응하는 서브 필드 및 상기 화소에 지정된 계조 레벨(gray-scale level)에 따른 온 또는 오프 전압을 데이터 신호로서 상기 데이터선을 통하여 공급하는 데이터선 구동 회로

를 갖고,

상기 데이터선 구동 회로는, 상기 복수의 서브 필드 중, 1개의 특정 서브 필드에 있어서 상기 계조 레벨에 관계없이 오프 전압의 데이터 신호를 공급하고,

상기 커먼 신호 공급 회로는, 상기 특정 서브 필드에 있어서 오프 전압의 인가가 종료된 그룹에 대응하는 커먼 전극의 전압을 제1 또는 제2 전압의 한쪽으로부터 다른 한쪽으로 전환(switch)하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
제1항에 있어서,

상기 각 그룹을 이루는 주사선수(數)는, 서로 동일수인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
제1항에 있어서,

상기 1 필드를 분할한 복수의 서브 필드 중,

상기 특정 서브 필드를 제외한 것 중에서 가장 짧은 기간의 서브 필드를, 상 기 특정 서브 필드의 다음에 배치시킨 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 회로.
복수의 주사선과 복수의 데이터선과의 교차에 대응하여 형성되고, 각각은,

일단이 상기 데이터선에 전기적으로 접속됨과 함께, 상기 주사선에 선택 전압이 인가되었을 때에 일단과 타단과의 사이가 도통 상태가 되는 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자의 타단에 전기적으로 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 커먼 신호가 인가되는 커먼 전극과의 사이에서 협지되는 액정을 포함하는 화소를 갖고,

상기 복수의 주사선을 소정수 행마다 합친 2이상의 그룹마다 대응하도록, 상기 커먼 전극이 분할된 전기 광학 장치에 대하여,

상기 각 주사선에 대응하는 화소의 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할하고, 상기 서브 필드를 단위로 하여 온 또는 오프 전압을 상기 화소에 인가하는 전기 광학 장치로서,

상기 각 그룹에 대응하는 커먼 전극마다, 제1 전압 또는 상기 제1 전압과는 다른 제2 전압 중 어느 하나의 커먼 신호를 각각 공급하는 커먼 신호 공급 회로;

상기 복수의 주사선 중, 서로 떨어져 위치하는 n(n은 2이상의 정수)개의 주사선을 선택함과 함께, 선택한 n개의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가하여, 다음의 기간에 선택하는 n개의 주사선을 각각 1개씩 시프트시키거나, 또는,

상기 복수의 주사선을 순차로 선택하여, 선택한 주사선에 선택 전압을 인가 시키고,

상기 각 주사선을 상기 복수의 서브 필드에 대응한 기간마다 상기 선택 전압을 인가하는 주사선 구동 회로; 및

상기 선택 전압이 인가된 주사선에 위치하는 화소에 대하여, 서브 필드 및 상기 화소에 지정된 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압을 데이터 신호로서 상기 데이터선을 통하여 공급하는 데이터선 구동 회로

를 갖고,

상기 데이터선 구동 회로는, 상기 복수의 서브 필드 중, 1개의 특정 서브 필드에 있어서 상기 계조 레벨에 관계없이 오프 전압의 데이터 신호를 공급하고,

상기 커먼 신호 공급 회로는, 상기 특정 서브 필드에 있어서 오프 전압의 인가가 종료된 그룹에 대응하는 커먼 전극의 전압을 제1 또는 제2 전압의 한쪽으로부터 다른 한쪽으로 전환하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제4항에 있어서,

상기 화소 전극이 형성된 제1 기판과 상기 각 그룹에 대응하는 커먼 전극이 형성된 제2 기판에 의해 상기 액정을 협지하고,

상기 커먼 전극에는, 상기 화소 전극의 간극(gap)에 대향하는 부분에 있어서 개구하는 슬릿부가, 그룹에 속하는 주사선의 1 또는 2개마다 형성된 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제5항에 있어서,

하나의 그룹에 대응하는 커먼 전극은, 상기 슬릿부가 형성되는 영역의 외측에 있어서 둘러싸는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
복수의 주사선과 복수의 데이터선과의 교차에 대응하여 형성되고, 각각은,

일단이 상기 데이터선에 전기적으로 접속됨과 함께, 상기 주사선에 선택 전압이 인가되었을 때에 일단과 타단과의 사이가 도통 상태가 되는 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자의 타단에 전기적으로 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 커먼 신호가 인가되는 커먼 전극과의 사이에서 협지되는 액정을 포함하는 화소를 갖고,

상기 복수의 주사선을 소정수 행마다 합친 2이상의 그룹마다 대응하도록, 상기 커먼 전극이 분할된 전기 광학 장치에 대하여,

상기 각 주사선에 대응하는 화소의 1 필드를 복수의 서브 필드로 분할하고, 상기 서브 필드를 단위로 하여 온 또는 오프 전압을 상기 화소에 인가하는 전기 광학 장치의 구동 방법으로서,

상기 각 그룹에 대응하는 커먼 전극마다, 제1 전압 또는 상기 제1 전압과는 다른 제2 전압 중 어느 하나의 커먼 신호를 각각 공급하고;

상기 복수의 주사선 중, 서로 떨어져 위치하는 n(n은 2이상의 정수)개의 주사선을 선택함과 함께, 선택한 n개의 주사선에 순차로 선택 전압을 인가하여, 다음의 기간에 선택하는 n개의 주사선을 각각 1개씩 시프트시키거나, 또는,

상기 복수의 주사선을 순차로 선택하여, 선택한 주사선에 선택 전압을 인가시키고;

상기 각 주사선을 상기 복수의 서브 필드에 대응한 기간마다 상기 선택 전압을 인가하고;

상기 선택 전압이 인가된 주사선에 위치하는 화소에 대하여, 서브 필드 및 상기 화소에 지정된 계조 레벨에 따른 온 또는 오프 전압을 데이터 신호로서 상기 데이터선을 통하여 공급함과 함께, 상기 복수의 서브 필드 중, 1개의 특정 서브 필드에 있어서 상기 계조 레벨에 관계없이 오프 전압의 데이터 신호를 공급하고;

상기 특정 서브 필드에 있어서 오프 전압의 인가가 종료된 그룹에 대응하는 커먼 전극의 전압을 제1 또는 제2 전압의 한쪽으로부터 다른 한쪽으로 전환하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법.
화소 전극이 행방향 및 열방향에 걸쳐 매트릭스 형상으로 배열한 제1 기판과,

상기 화소 전극이 복수의 행마다 합쳐진 2이상의 그룹마다 대응하도록 분할된 커먼 전극이 형성된 제2 기판에 의해 액정을 협지하는 전기 광학 장치의 기판 제조 방법으로서,

상기 제2 기판의 기판 본체 중, 상기 제1 기판과 대향시키는 대향면으로서, 상기 화소 전극의 간극과 대향시키는 부분에, 상기 매트릭스 배열의 1 또는 2행마다의 패턴으로 차광막을 형성하는 제1 공정;

상기 차광막을 덮도록 절연막을 형성하는 제2 공정;

상기 절연막을 평탄화하는 제3 공정;

상기 평탄화된 절연막의 표면에 투명 도전막을 형성하는 제4 공정; 및

상기 투명 도전막 중, 상기 차광막의 패턴에 겹치는 부분을 제거하여, 슬릿부를 갖는 상기 커먼 전극을 형성하는 제5 공정

을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.