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JP2008151824A - 電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器 - Google Patents

電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器 Download PDF

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JP2008151824A
JP2008151824A JP2006336635A JP2006336635A JP2008151824A JP 2008151824 A JP2008151824 A JP 2008151824A JP 2006336635 A JP2006336635 A JP 2006336635A JP 2006336635 A JP2006336635 A JP 2006336635A JP 2008151824 A JP2008151824 A JP 2008151824A
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Tomoyuki Okuyama
智幸 奥山
Hiroyuki Hara
弘幸 原
Tetsuo Matsumoto
哲郎 松本
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】 表示画像の上下及び/又は左右を反転させても、データ線ドライバのシフトレジストを双方向駆動する必要のない電気光学装置を提供すること。
【解決手段】 第1画面24内にて、複数の第1データ線32Aを、第1スタートパルスXSP1を転送する第1シフトレジスタ100からの出力に基づいて第1データ線ドライバ60により駆動し、第2画面24内にて、複数の第2データ線を、第2スタートパルスXSP2を転送する第2シフトレジスタ110からの出力に基づいて第2データ線ドライバ62により駆動し、第1シフトレジスタ60が第1スタートパルスXSP1を第1転送方向X1(又は第2転送方向X2)に沿って転送するときには、第2シフトレジスタ62は第2スタートパルスXSP2を第3転送方向X3(又は第4転送方向X4)に沿って転送して、境界線22を境にして、第1,第2シフトレジスタ60,62にて第1,第2スタートパルスの転送方向を線対称にして転送駆動する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、境界線を挟んで画面を分割して駆動する電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器に関する。
従来の電気光学装置、例えば、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、主に、マトリクス状に配列した画素電極の各々にスイッチング素子が設けられた素子基板と、カラーフィルタなどが形成された対向基板と、これら両基板との間に充填された液晶とから構成される。このような構成において、走査線を介してスイッチング素子に走査信号を印加すると、当該スイッチング素子が導通状態となる。この導通状態の際に、データ線を介して、画素電極に画像信号を印加すると、当該画素電極および対向電極(共通電極)の間の液晶層に所定の電荷が蓄積される。電荷蓄積後、当該スイッチング素子をオフ状態としても、液晶層の抵抗が十分に高ければ、当該液晶層における電荷の蓄積が維持される。このように、各スイッチング素子を駆動して蓄積させる電荷の量を制御すると、画素毎に液晶の配向状態が変化して、所定の情報を表示することが可能となる。
この際、各画素の液晶層に電荷を蓄積させるのは一部の期間で良いため、第1に、走査線駆動回路によって、各走査線を順次選択するとともに、第2に、走査線の選択期間において、データ線駆動回路によって、1本または複数本のデータ線を順次選択し、第3に、選択されたデータ線に画像信号をサンプリングして供給する構成により、走査線およびデータ線を複数の画素について共通化した時分割マルチプレックス駆動が可能となる。
ここで、走査線駆動回路やデータ線駆動回路は、一般的には、それぞれシフトレジスタ回路からなり、これらの各シフトレジスタ回路によって転送される信号に基づいて、走査線駆動回路が垂直走査を行う一方、データ線駆動回路が水平走査を行う構成となっている。
ところで、近年、電気光学装置においては、プロジェクタや携帯型ビデオのモニタなどに適用するために、必要に応じて表示画像の上下及び/又は左右を反転させるモードを持たせる場合がある。このような場合、走査線駆動回路およびデータ線駆動回路として、それぞれ双方向に転送可能なシフトレジスタ回路を用いて、モードに応じて転送方向を規定する構成が一般的となっている(特許文献1)。
また、一画面を複数に分割して駆動する液晶表示装置も提案されている(特許文献2−5)。
特開2000−235372号公報 特開昭63−011912号公報 特開平03−217959号公報 特開平06−138839号公報 特開2003−131643号公報
特許文献1のように双方向に転送可能なシフトレジスタ回路では、単方向のみに転送可能なシフトレジスタ回路と比較すると、ゲート数が多数になるので、回路面積が増大する。その上、転送信号を入力するゲート容量が増加する。このため、ゲート容量の増加分だけ、電力が余計に消費されてしまう、という問題がある。
また、一画面を複数に分割して駆動する場合、例えば特許文献2のように上側と下側とで走査線を分割(縦分割という)した場合には、上下画面の境目に輝度差が生ずるという不具合がある。
本発明が問題視しているのは、一画面を例えば左右のデータ線領域毎に分割(横分割という)した場合であり、この場合には左右画面の境界に輝度差が生ずるという不具合がある。
特に横分割の場合、左右画面の一走査線上の全画素に同時にデータを供給する線順次駆動では、この種の輝度差の悪影響は少ない。
しかし、横分割の場合であって、各画面にて、一走査線上の全画素を一つずつ端部から順にデータ供給する点順次駆動の場合に上述の輝度差が顕著である。同じく、相展開(詳細は後述する)数と同数の複数の画素を一ブロックとして、各画面にて、ブロック毎に端部から順次データ供給するブロック順次駆動の場合もまた、上述の輝度差は顕著となる。
さらに他の問題として、基板上の画面以外の額縁領域を縮小する要求が強い。
そこで、本発明の目的は、表示画像の上下及び/又は左右を反転させても、データ線ドライバのシフトレジストを双方向駆動する必要のない電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器を提供することにある。
本発明の他の目的は、一画面内のデータ線を複数に分割して駆動しても、分割画面の境界線に生ずる輝度差を低減できる電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、基板上の画面以外の額縁領域を縮小できる電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
本発明の一態様に係る電気光学装置の駆動方法は、境界線を境にして第1画面と第2画面とに分割された画面の前記第1画面内にて、前記境界線と平行な複数の第1データ線を、第1スタートパルスを転送する第1シフトレジスタからの出力に基づいて、第1データ線ドライバにより駆動し、
前記第2画面内にて、前記境界線と平行な複数の第2データ線を、第2スタートパルスを転送する第2シフトレジスタからの出力に基づいて、第2データ線ドライバにより駆動し、
前記第1,第2シフトレジスタは、前記境界線を境にして、前記第1,第2スタートパルスの転送方向を線対称にして転送駆動することを特徴とする。
本発明の他の態様に係る電気光学装置は、
各画素に電気光学素子を有し、境界線を境にして第1画面と第2画面とに分割された画面と、
前記第1画面内にて前記境界線と平行な複数の第1データ線を駆動する第1データ線ドライバと、
前記第2画面内にて前記境界線と平行な複数の第2データ線を駆動する第2データ線ドライバと、
を有し、
前記第1データ線ドライバは、第1スタートパルスを転送する第1シフトレジスタを有し、
前記第2データ線ドライバは、第2スタートパルスを転送する第2シフトレジスタを有し、
前記第1,第2シフトレジスタは、前記境界線を境にして、前記第1,第2スタートパルスを線対称にて転送駆動することを特徴とする。
本発明の一態様及び他の態様によれば、第1,第2画面の境界線を境にして、第1,第2シフトレジスタにて前記第1,第2スタートパルスの転送方向を線対称にして転送駆動しているので、画面を90度または180度回転させても、画面の境界線に対する線対称駆動は不変となる。よって、画面を回転させても、第1,第2データ線ドライバでのスタートパルス転送方向を変更する必要がない。
より具体的には、前記第1画面にて前記境界線と平行な第1側辺から前記境界線に向かう方向を第1転送方向とし、前記境界線から前記第1側辺に向かう方向を第2転送方向とし、前記第2画面にて前記境界線と平行な第2側辺から前記境界線に向かう方向を第3転送方向とし、前記境界線から前記第2側辺に向かう方向を第4転送方向としたとき、
前記第1シフトレジスタが前記第1スタートパルスを前記第1転送方向に沿って転送するときには、前記第2シフトレジスタは前記第2スタートパルスを前記3転送方向に沿って転送し、あるいは、前記第1シフトレジスタが前記第1スタートパルスを前記第2転送方向に沿って転送するときには、前記第2シフトレジスタは前記第2スタートパルスを前記4走査方向に沿って転送する。
本発明の一態様および他の態様では、前記第1データ線ドライバは、前記第1画面を前記第1転送方向と同じ向きの第1走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動するときには、前記第2画面を前記第3転送方向と同じ向きの第3走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動し、あるいは、前記第1画面を前記第2転送方向と同じ向きの第2走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動するときには、前記第2画面を前記第4転送方向と同じ向きの第4走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動して、前記境界線を境にして、前記第1,第2画面の走査方向を線対称にして走査駆動することができる。
こうすると、境界線付近の画素の書き込みタイミングは第1,第2画面でほぼ等しくなり、境界線付近で輝度差が生ずることが低減する。
本発明の一態様及び他の態様では、前記第1シフトレジスタは前記第1,第2転送方向の一方に固定され、前記第2シフトレジスタでは前記第3,第4転送方向の一方に固定することができる。これにより、スタートパルスの転送方向を切替えるための双方向シフトレジスタや切替え信号が不要となる。よって、ゲート数が低減して消費電力を低減でき、シフトレジスタの小型化により基板面積を小さくできる。
本発明の一態様及び他の態様では、前記第1シフトレジスタは前記第2転送方向に固定され、前記第2シフトレジスタは前記第4転送方向に固定することができる。こうすると、スタートパルス等の配線を基板の中心に集約でき、第1,第2画面で制御パルスを兼用して、基板サイズをより縮小できる。例えば、前記第1,第2スタートパルスとして同相パルスを兼用することができる。
本発明の他の態様では、前記画面及び前記第1,第2データ線ドライバが搭載される基板を有し、
前記基板は、
前記第1シフトレジスタの出力に基づいてデータをサンプリングする複数の第1サンプリングスイッチと、
前記第2シフトレジスタの出力に基づいてデータをサンプリングする複数の第2サンプリングスイッチと、
前記第1サンプリングスイッチに供給されるデータが入力される第1データ端子群と、
前記第2サンプリングスイッチに供給されるデータが入力される第2データ端子群と、
前記第1データ端子群から前記第1シフトレジスタを迂回して前記第1サンプリングスイッチに引き回された第1データ配線パターンと、
前記第2データ端子群から前記第2シフトレジスタを迂回して前記第2サンプリングスイッチに引き回された第2データ配線パターンと、
を有することができる。
この第1,第2サンプリングスイッチの出力でデータ線を駆動すると、一走査線上の全画素は複数画素を一ブロックとしてブロック順次駆動されることになる。この場合でも、第1,第2画面でデータ線走査方向が線対称となるので、境界線にて輝度差が生ずることはない。
また、第1,第2データ配線パターンは基板中心に対して線対称配置とすることができ、配線引き回しが最短となって信号遅延を低減できる。
本発明の他の態様では、前記第1データ配線パターンは、
前記第1データ端子群に接続された第1データ配線群を直交変換する第1直交変換領域と、
前記第1直交変換領域に接続され、前記基板の一辺と前記第1シフトレジスタとの間にて、前記第1データ配線群を前記境界線と平行に延在させる第1縦配列領域と、
前記第1縦配列領域に接続され、前記データ配線郡を前記複数の第1サンプリングスイッチに沿って延在させる第1横配列領域と、
を有し、
前記第2データ配線パターンは、
前記第2データ端子群に接続された第2データ配線群を直交変換する第2直交変換領域と、
前記第2直交変換領域に接続され、前記基板の前記一辺に平行な他辺と前記第2シフトレジスタとの間にて、前記第2データ配線群を前記境界線と平行に延在させる第2縦配列領域と、
前記第2縦配列領域に接続され、前記データ配線群を前記複数の第2サンプリングスイッチに沿って延在させる第2横配列領域と、
を有することができる。
画面分割をしない場合と対比すると、第1,第2直交変換領域及び第1,第2横配列領域に位置するデータ配線のライン&スペースの本数が半減するので、基板サイズの大幅な小型化が実現できる。
本発明の他の態様では、前記第1,第2データ端子群にそれぞれ供給されるデータは、データがシリアル−パラレル変換された後のN(Nは2以上の整数)個のパラレルデータとすることができる。
高精細駆動ほどパラレルデータ数が多くなるが、パラレルデータ数が多くなるほど、画面非分割のタイプと比較した時の基板縮小効果は顕著となる。
本発明の他の態様では、前記第1,第2画面の各1フィールドが時間軸上で複数のサブフィールドに分割され、
前記第1,第2データ端子群に供給されるデータは、前記1フィールド中に前記電気光学素子に印加される電圧パルスの印加時間を制御して階調駆動するためのデジタルデータとすることができる。
こうして、各サブフィールドでは2値駆動しながら、1フィールド中にて画素を階調駆動することができる。
本発明の他の態様では、前記第1データ線ドライバは、前記第1サンプリングスイッチと、その出力をラッチするラッチ素子とを含む第1ラッチを有し、
前記第2データ線ドライバは、前記第2サンプリングスイッチと、その出力をラッチするラッチ素子とを含む第2ラッチを有し、
前記第1,第2ラッチの各々は、M(Mは2以上の整数)回に分けて順次入力される各N個の前記パラレルデータを、M回の各回毎にラッチすることができる。
この第1,第2ラッチの出力でデータ線を駆動すると、一走査線上の全画素は複数画素を一ブロックとしてブロック順次駆動されることになる。この場合でも、第1,第2画面でデータ線走査方向が線対称となるので、境界線にて輝度差が生ずることはない。
本発明の他の態様では、前記第1ラッチに接続され、N個ずつM回に分けて前記第1ラッチにてラッチされた計(N×M)個のデータを、一度に同時にラッチする第3ラッチと、
前記第2ラッチに接続され、N個ずつM回に分けて前記第2ラッチにてラッチされた計(N×M)個のデータを、一度に同時にラッチする第4ラッチと、
をさらに有することができる。
この場合、第1,第2画面は線順次駆動となって、境界線での輝度差は生じないが、画面を回転させてもスタートパルスの転送方向を切替えなくて済む効果を奏することができる。
本発明の他の態様では、前記N個のパラレルデータはデジタルデータに限らずアナログデータとすることができる。
本発明のさらに他の態様は、上述した特徴を備えた電気光学装置を有する電子機器を定義している。
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
1.電気光学装置
図1に電気光学装置例えば液晶装置を示す。図1に示す液晶装置は、基板10上に、一画面20を、境界線22を境にして左右で例えば二分割した第1画面24と第2画面26とを有する。この第1画面24及び第2画面26の各々は、走査線30とデータ線32との交差付近に画素34を有する。各画素34は、走査線30とデータ線とに接続された画素スイッチ例えばN型トランジスタ36と、N型トランジスタ36に接続された保持容量38及び液晶40を有する。なお、液晶40は基板10とその対向基板との間に封入されている。
なお、本実施形態では、画面20内には、図1のX方向(第1方向)に沿って880個の画素34を有する。境界線22によって二分された第1,第2画面24,26の各々には、X方向で440個の画素34を有することになる。
第1走査線ドライバ50は第1画面24の複数の走査線30を駆動し、第2走査線ドライバ52は第2画面26の走査線30を駆動する。第1データ線ドライバ60は第1画面24の第1データ線32Aを駆動し、第2データ線ドライバ62は第2画面26の第2データ線32Bを駆動する。
液晶装置は、基板10の外部に周辺駆動回路を接続することができる。本実施形態では、データ処理回路70と、第1フィールドバッファ80及び第2フィールドバッファ82と、タイミングコントローラ90と、が接続されている。データ処理回路70は、後述する通り、データをシリアル−パラレル変換して、第1,第2画面24,26に対してそれぞれN(Nは2以上の整数で、例えばN=40)個のパラレルデータに相展開するシリアル−パラレル(S/P)変換回路72を有する。データ処理回路70はさらに、後述するように、第1,第2画面24,26の各1フィールドが時間軸上で複数のサブフィールドに分割され、各1フィールド中に電気光学素子(液晶40)に印加される電圧パルスの印加時間を制御するデジタルデータを生成するデータコーディング回路74を有する。なお、S/P変換回路72及びデータコーディング回路74はそれぞれ公知であるので詳細な説明は省略する。
第1フィールドメモリ80は、第1データ線ドライバ60に供給されるデータを蓄え、第2フィールドメモリ82は、第2データ線ドライバ62に供給されるデータを蓄える。
タイミングコントローラ90は、各種のタイミング信号を生成して出力する。そのタイミング信号として、第1,第2走査線ドライバ50,52内のシフトレジスタに供給されるY方向スタートパルスYSPとY方向クロック信号CLYがある。これにより、第1,第2走査線ドライバ50,52は、走査線30を例えば上側から1本ずつ選択する。これにより、第1,第2画面24,26ではそれぞれ、X方向に沿った一ライン上の440個の画素34の画素スイッチ36が一斉にオンされ、データ線32のデータ電圧が保持容量38及び液晶40に印加される。
タイミングコントローラ90は、第1,第2フィールドバッファ80,82での書き込み/読み出しタイミングを制御する。この他、タイミングコントローラ90は、第1,第2データ線ドライバ60,62内のシフトレジスタにもX方向のスタートパルスXSPとX方向クロック信号CLXを供給するが、これについては詳細を後述する。
2.各画面での水平走査方向及びクロック転送方向
図1に示すように、境界線22と直交する水平走査方向Xに沿って、第1画面24にて境界線22と平行な第1側辺28から境界線22に向かう方向を第1走査方向X1とし、境界線22から第1側辺28に向かう方向を第2走査方向X2とする。同じく水平走査方向Xに沿って、第2画面26にて境界線22と平行な第2側辺29から境界線22に向かう方向を第3走査方向X3とし、境界線22から第2側辺29に向かう方向を第4走査方向X4とする。
本実施形態では、第1画面24を第1走査方向X1に沿って駆動するときには、第2画面26を第3走査方向X3に沿って駆動する。つまり、第1,第2画面24,26では、一水平走査期間(1H)内にて時分割(点順次またはブロック順次)で一走査線上の画素34にデータが書き込まれる順番が、共に境界線22に向かう順番で線対称駆動される。こうすると、第1,第2画面24,26共に、境界線22近くの画素34は、一水平走査期間(1H)の最後にデータが書き込まれる。よって、書き込み時間差に起因した輝度差が境界線22付近に発生することはない。
これに代えて、本実施形態では、第1画面24を第2走査方向X2に沿って駆動するときには、第2画面26を第4走査方向X4に沿って駆動する。つまり、第1,第2画面24,26では、一水平走査期間(1H)内にて時分割(点順次またはブロック順次)で一走査線上の画素34にデータが書き込まれる順番が、共に境界線22から遠ざかる順番で線対称駆動される。こうすると、第1,第2画面24,26共に、境界線22近くの画素34は、一水平走査期間(1H)の最初にデータが書き込まれる。よって、書き込み時間差に起因した輝度差が境界線22付近に発生することはない。
本実施形態は、図2(A)及び図2(B)に示すように、画面20を90度回転させても、水平走査方向(X方向)を変換する必要性がなくなる。つまり、図2(A)及び図2(B)にて実線で示すように、例えば、第1データ線ドライバ60が第1走査方向X1、第2データ線ドライバが第3走査方向X3となるように線対称駆動すると、この関係は画面を90度回転させても変化がない。よって、画面20を90度または180度回転させても、水平走査方向(X方向)にて走査方向を変換する必要性は全く生じない。この作用は、境界線22付近での輝度差が生じる点順次駆動やブロック順次駆動に限らず、線順次駆動の場合にも有効である。この意味で、本実施形態は線順次駆動にも有効である。
これに対して、図2(A)及び図2(B)にて破線で示す比較例のように、第1,第2データ線ドライバ60,62が同一方向(第1,第4走査方向X1,X4)に水平走査する場合には、画面20を90度回転する前と後では、図2(A)及び図2(B)の縦方向にて走査方向が全く逆になる。このため、図2(B)では第1,第2データ線ドライバ60,62での走査方向を逆に切り替えて、共に上から下に走査する方向(つまり第2,第3走査方向X2,X3)に切替える必要性が生ずる。このため、特許文献1に示すような双方向シフトレジスタが第1,第2データ線ドライバ60,62に必要となってしまう。
なお、本実施形態では、第1,第2走査線ドライバ50,52については、双方向ドライバとしても良い。こうすると、図2(A)の画面を上下逆転させても上から下に垂直走査できる。また、図2(B)の画面20を上下逆転させて配置した場合でも、Y方向(垂直走査方向)では左から右に走査できる。
3.データ線ドライバ
第1,第2データ線ドライバ60,62の詳細について、図3及び図4を参照して説明する。図3において、第1データ線ドライバ60は、例えば第2走査方向(第2転送方向)X2に沿って第1スタートパルスXSP1を、X方向クロックCLX1で転送する第1シフトレジスタ100を有する。第2データ線ドライバ62は、例えば第4走査方向(第4転送方向)X4に沿って第2スタートパルスXSP2を、X方向クロックCLX2で転送する第2シフトレジスタ110を有する。第1,第2シフトレジスタ100,110の各々は、M=11段のフリップフロップ101をX方向に沿って備えている。なお、第1,第2スタートパルスXSP1,XSP2は同相の信号で兼用しても良い。また、各X方向クロックCLX1,CLX2を同相の信号で兼用しても良い。なお、クロックCLXB1はクロックCLX1の反転クロックであり、クロックCLXB2はクロックCLX2の反転クロックである。
第1データ線ドライバ60は、第1シフトレジスタ100の出力に基づいて、M(Mは2以上の整数で、本実施形態ではM=11)回に分けて順次入力される各N個(例えばN=40)のパラレルデータを、M回の各回でラッチする第1ラッチ120を有する。同様に、第2データ線ドライバ62は、第2シフトレジスタ110の出力に基づいて、M回に分けて順次入力される各N個のパラレルデータを、M回の各回でラッチする第2ラッチ130を有する。
また、基板10の端部には、第1ラッチ100に供給されるデータが入力される第1データ端子群160と、第2ラッチ130に供給されるデータが入力される第2データ端子群170とが設けられている。第1データ端子群160から前記第1ラッチ120に引き回された第1データ配線群180と、第2データ端子群170から第2ラッチ130に引き回された第2データ配線群190と、が設けられている。なお、第1,第2データ配線群180,190の各々は、N=40本のデータ配線から成る。
さらに、第1データ線ドライバ60には、第1ラッチ100に接続され、N個ずつM回に分けて第1ラッチ100にてラッチされた計(N×M)=40×11=440個のデータを、一度に同時にラッチする第3ラッチ140が設けられている。第2データ線ドライバ62には、第2ラッチ130に接続され、N個ずつM回に分けて第2ラッチ130にてラッチされた計(N×M)個のデータを、一度に同時にラッチする第4ラッチ150が設けられている。
図4は、第1データ線ドライバ60の第1,第3ラッチ120,140を示している。なお、第2データ線ドライバ62の第2,第4ラッチ130,150も図4とは左右対称の同一の構成を有する。
図4において、第1ラッチ120は、第1シフトレジスタ100の第1段目のフリップフロップ101からのラッチ出力S1が共通入力されるN=40個のフリップフッロプ121を備えている。第1シフトレジスタ100の第2−第M段の各段のフリップフロップ101からのラッチ出力S2−SMも、同様にそれぞれN=40個のフリップフロップ121に共通入力される。各フリップフロップ121は、第1データ配線群180の1本に接続された例えばトランスファーゲートから成るサンプリングスイッチ122と、そのサンプリング出力を保持するラッチ素子123とを有する。
第3ラッチ140は、第1−第M段の各々にて、フリップフロップ121と同様な構成を有するフリップフロップ141を有している。第3ラッチ140は、第1−第M段の各々にて、N=40個のフリップフロップ141を有する。第3ラッチ140が第1ラッチ120と相違する点は、全てのフリップフロップ131内のサンプリングスイッチ132が、X方向ラッチパルスXLPによって同時にオンされることである。なお、図3に示すX方向ラッチパルスXLP1,XLP2は同相のラッチパルスを兼用しても良い。また、ラッチパルスXLP1BはラッチパルスXLP1の反転ラッチパルスであり、ラッチパルスXLP2BはラッチパルスXLP2の反転ラッチパルスである。
ここで、本実施形態は第3,第4ラッチ140,150を有しているので、第1,第2画面24,26に対して線順次駆動でき、上述したように、境界線22で輝度差が生ずることはない。ただし、第3,第4ラッチ140,150を排除すると、第1,第2ラッチ120,130からの出力は、40画素分のデータを一ブロックとして同時出力する動作をM回繰り返すので、ブロック順次駆動となる。この場合には、第1,第2データ線ドライバ60,62が上述した線対称駆動を行なうことで、境界線22で輝度差が生ずることはない。
4.データの相展開(シリアル−パラレル変換)と水平走査方向に応じたデータ配列
図1に示すデータ処理回路70内のS/P変換回路72の動作を、図5に概念的に示す。このS/P変換回路72は、図1に示す第1,第2画面24,26の各画面のためのシリアルデータを、図5に示すように、N=40個のパラレルデータに変換するものである。なお、N=40個のパラレルデータは必ずしも同相でなくてもよく、第1,第2ラッチ100,110にて同時にサンプリングできるデータ区間を有していれば良い。本実施形態では、第1,第2画面24,26に供給されるデータを40相に相展開しているので、図3に示す第1,第2データ端子群160,170の各々の端子数はN=40個となる。
図6は、図1に示す第1,第2フィールドメモリ80,82と第1,第2データ端子群160,170との関係を示す概念図である。図6に示すように、第1フィールドメモリ80より同時にN=40個のデータD1−D40が、第2フィールドメモリ82より同時にN=40個のデータD41−D80が読み出され、第1,第2データ端子群160,170に同時に供給される。この動作を第1,第2フィールドメモリ80,82のY方向アドレスを順次インクリメントしながらM=11回繰り返すと、一画面20のX方向の全画素(N×M×2=40×11×2=880画素)分のデータを供給できる。さらにこの動作を、一画面20の走査線本数(m本)分だけ繰り返せば、1サブフィールド分のデータを供給できる。
図7は、第3,第4ラッチ140,150を削除した場合のようなブロック順次駆動の場合の第1,第2のフィールドメモリ80,82の動作を概念的に示している。図7では説明の便宜上、第1,第2画面24,26に対する層展開数N=40で、第1,第2画面24,26に対するブロック順次駆動回数M=4とした。第1,第2画面24,26のX方向の画素数はN×M=160であり、一画面20のX方向の全画素数=N×M×2=320とした。図7に示すように、第1,第2フィールドメモリ80,82からの読み出し順序を設定することで、図7では第1,第3走査方向X1,X3の組み合わせによる線対称駆動を実現した。こうすると、境界線22付近の第1,第2画面24,26の画素は、M=4回目にて同時にブロック順次駆動されるので、境界線22付近での輝度差を解消できる。
5.サブフィールド駆動
本実施形態にて採用しているサブフィールド駆動について、図8を参照して簡単に説明する。前述したように、図1に示す第1,第2画面24,26の各1フィールドが、図8に示すように時間軸上でn(nは2以上の整数)個のサブフィールドSf1−Sfnに分割されている。データコーディング回路74は、各1フィールド中に電気光学素子(液晶40)に印加される電圧パルスの印加時間を制御して、液晶40を階調駆動するためのデジタルデータを生成する。
極性反転信号FRは、1フィールド毎に極性が反転する信号である。Y方向走査スタートパルスSPYは、各サブフィールドの最初に出力されるパルス信号であり、これが第1,第2走査線ドライバ50,52に入力されることにより、第1,第2走査線ドライバ50,52は走査信号(G1〜Gm)を出力する。Y方向の転送クロックCLYは、垂直走査側(Y側)の走査速度を規定する信号であり、走査信号(G1〜Gm)はこの転送クロックCLYに同期して走査線30に供給される。
X方向ラッチパルスXLPは、第1,第2データ線ドライバ60,62中にある第3,第4ラッチ140,150に蓄えられた各440画素分のデータを同時に出力させるタイミングを決定するものである。データ転送クロックCLXは、第1,第2のデータ線ドライバ60,62ヘデータを転送するためのクロック信号である。
図8では、X方向スタートパルスXSPとラッチパルスXLPを同相の信号で示しているが、これに限定されない。X方向スタートパルスXSPが第1,第2シフトレジスタ100,110に入力されると、X方向クロックCLXに従った転送によって、ラッチ信号(サンプリング信号)S1,S2,…SMが一水平走査期間(1H)内に順次出力される。これにより、第1,第2ラッチ120,130にてN=40個のデータが順次ラッチされる動作がM=11回繰り返される。これにより、第1,第2ラッチ120,130に各440個、計880個のデータがラッチされる。この後にX方向ラッチパルスXLPが第3,第4ラッチ140,150に入力されると、各440個で計880個のデータが第3,第4ラッチ140,150に同時にラッチされる。この880個のデータは、第1,第2データ線32A,32Bに同時に供給されて、第1,第2画面24,26が線順次駆動される。
この動作を、走査信号G1−Gmがアクティブになる毎に繰り返すことで最初のサブフィールドSf1での駆動が完了する。以降、n番目のサブフィールドSfmまで繰り返すことで、1フィールド駆動が完了する。
なお、データコーディング回路74では、表示データを2値化する際に、1フィールドのうちのどのサブフィールドであるかを認識する必要がある。本実施形態では、タイミングコントローラ90で、Y方向スタートパルスYSPを計数し、その結果をサブフィールド識別信号としてデータコーディング回路74に向けて出力するようになっている。
6.データ配線の引き回し
図3に示すように、第1データ端子群160から第1ラッチ120に引き回された第1データ配線群180と、第2データ端子群170から第2ラッチ130に引き回された第2データ配線群190とは、特殊な配線パターンを有している。
第1データ配線パターンは、第1データ端子群160に接続された第1データ配線群190をY方向(第2方向)からX方向(第1方向)に直交変換する第1直交変換領域180Aを有する。また、第1配線パターンは、第1直交変換領域180Aに接続され、基板10の一辺12と第1シフトレジスタ100との間にて、第1データ配線群190をY方向(第2方向)に沿って延在させる第1縦配列領域180Bを有する。さらに第1データ線配線パターンは、第1縦配列領域180Bに接続され、データ配線郡180を第1ラッチ120(第1サンプリングスイッチ121)に向けて延在させる第1横配列領域180Cを有する。
第2データ配線パターンも同様に、第2直交変換領域190Aと、基板10の一辺12に平行な他辺14と第2シフトレジスタ110との間にて第2データ配線群190をY方向(第2方向)に沿って延在させる第2縦配列領域190Bと、第2横配列領域190Cと、を有する。
ここで、図9に分割駆動しないタイプを比較例として示す。画面20に対して一つ設けられたデータ線ドライバ200は、シフトレジスタ210と2つのラッチ220,230を有する。相展開数2N=80とし、M=11として一走査線上の全画素数880は本実施形態と同じとする。この場合、データ端子群240には80個の端子が設けられ、それに80本のデータ配線群250が接続される。この場合も、シフトレジスタ210を迂回してラッチ220にデータ線配線250を引き回すには、直交変換領域250A、縦配列領域250B及び横配列領域250Cを設ける必要がある。
図3と図9とを対比すると、図3の第1,第2直交変換領域180A,190AのY方向高さは第1,第2データ配線群180,190のライン&スペースが各40本分の高さであるのに対して、図9の直交変換領域250AでのY方向高さはデータ配線群250のライン&スペースが80本分必要である。加えて、図3の第1,第2横配列領域180C,190CのY方向高さは第1,第2データ配線群180,190のライン&スペースが各40本分の高さであるのに対して、図9の横配列領域250CでのY方向高さはデータ配線群250のライン&スペースが80本分必要である。図3と図9ではシフトレジスタと2つのラッチが占めるY方向高さは同一である。従って、図3では、図9と対比して、基板10上にて画面20以外が占有する額縁領域のY方向高さは、データ配線群のライン&スペースで80本分小さくできるという効果がある。
図3と図9とを別の観点から対比すると、図3の第1,第2データ配線群180,190は画面20の中心線に対して線対称であるのに対して、図9では右側に偏った配置となり、画面20の中心線に対して線対称配置することができない。図9では基板10のY方向高さも大きくなることから、大型ガラス基板上に製造できる液晶マトリクス基板の枚数が少なくなりスループットが低下する。
加えて、図9ではデータ配線群250を線対称配置できないので、配線遅延の問題も無視できない。
さらには、図9では分割駆動しないので特許文献1のようにデータ線ドライバ200のシフトレジスタ210は双方向駆動を要する。この場合、特許文献1に記載された走査方向切替えのための制御信号線が少なくとも2本必要であるが、図3ではその種の制御信号線は不要である。
なお、図3は図1示す第2転送方向X2と第4転送方向X4との組み合わせであるが、第1転送方向X1と第3転送方向X3の組み合わせと対比して、基板10のX方向サイズを短縮できる。なぜなら、図3のX方向スタートパルスXSP1,XSP2を共用し、X方向ラッチパルスXLP1,XLP2を共用し、X方向反転ラッチパルスXLP1B,XLP2Bを共用できるからである。左右の2つの領域に対してパルスの共用が可能になる理由は、これらパルスの供給線を、基板10の中心に集中して配線できるからである。
7.アナログ駆動の例
上述した実施形態は、第1,第2データ線ドライバ60,62がデジタル駆動であったが、アナログ駆動に置き換えても良い。図10は、図3に示す第1データ線ドライバ60をアナログ駆動に変更したものである。この場合、図3の第1,第3ラッチ120,130に代えて、図10に示すようなサンプリングスイッチ125を設ければよい。サンプリングスイッチ125の数は、図4に示す第1ラッチ120内のサンプリングスイッチ122と同じである。サンプリングスイッチ125はアナログスイッチである点のみが図3のサンプリングスイッチ122と異なる以外、動作上は同一である。
なお、図10に示すアナログ駆動の場合の動作は。図3から第3ラッチ140を削除した場合のブロック順次駆動と同じである。従って、アナログ駆動の第1,第2データ線ドライバ60,62を線対称駆動することで、境界線22上での輝度差を低減できる。
8.電子機器
本実施形態では、本発明の電気光学装置を搭載した電子機器の例について説明する。
(プロジェクタ)
まず、本発明の電気光学装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図11は、本発明の電気光学装置(反射型液晶装置)を搭載したプロジェクタの全体構成を示す図である。図示されるように、プロジェクタ1100内部には、偏光照明装置1110がシステム光軸PLに沿って配置されている。この偏光照明装置1110において、ランプ1112からの出射光は、リフレクタ1114による反射で略平行な光束となって、第1のインテグレータレンズ1120に入射する。これにより、ランプ1112からの出射光は、複数の中間光束に分割される。この分割された中間光束は、第2のインテグレータレンズを光入射側に有する偏光変換素子1130によって、偏光方向が略々揃った一種類の偏光光束(s偏光光束)に変換されて、偏光照明装置1110から出射される。
偏光照明装置1110から出射されたs偏光光束は、偏光ビームスプリッタ1140のs偏光光束反射面1141によって反射される。この反射光束のうち、青色光(B)の光束がダイクロイックミラー1151の青色光反射層にて反射され、反射型の電気光学装置10Bによって変調される。また、ダイクロイックミラー1151の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光(R)の光束は、ダイクロイックミラー1152の赤色光反射層にて反射され、反射型の液電気光学装置1000Rによって変調される。
一方、ダイクロイックミラー1151の青色光反射層を透過した光束のうち、緑色光(G)の光束は、ダイクロイックミラー1152の赤色光反射層を透過して、反射型の電気光学装置100Gによって変調される。
このようにして、電気光学装置1000R、1000G、1000Bによってそれぞれ色光変調された赤色、緑色、青色の光は、ダイクロイックミラー1152、1151、偏光ビームスプリッタ1140によって順次合成された後、投射光学系1160によって、スクリーン1170に投射されることとなる。なお、電気光学装置1000R、1000Bおよび1000Gには、ダイクロイックミラー1151、1152によって、R、G、Bの各原色に対応する光束が入射するので、カラーフィルタは必要ない。
上述のとおり、本発明の電気光学装置(1000R、1000G、1000B)は、サブフィールド数を増加させることなく、より細かな階調表現が可能である。よって、図11のプロジェクタは、低消費電力性を維持しつつ、より高精細な画像表示が可能であり、例えば、ホームシアター用のプロジェクタとして有用である。
なお、上述の例では反射型の電気光学装置を用いたが、透過型表示の電気光学装置を用いたプロジェクタとすることもできる。
(モバイル型コンピュータ)
次に、本発明の電気光学装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図12は、本発明の電気光学機器を搭載したパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図12において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、表示ユニット1206とから構成されている。この表示ユニット1206は、上述した実施形態が適用される電気光学装置1000の前面にフロントライトを付加することにより構成されている。なお、この構成では、電気光学装置1000を反射直視型として用いることになるので、画素電極118において、反射光が様々な方向に散乱するように、凹凸が形成される構成が望ましい。
(携帯電話端末)
図13は、本発明の電気光学装置1000を搭載した携帯電話端末の概観を示す斜視図である。携帯電話端末1300は、複数の操作キー1302と、スピーカ1304と、マイク1306と、本発明の電気光学装置1000と、を備える。
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
本発明の実施形態に係る電気光学装置の概略ブロック図である。 図2(A)は電気光学装置の画面を横置きとし、図2(B)は縦置きとした状態をそれぞれ示す概略説明図である。 図1に示す基板上の配置を示す概略説明図である。 図3に示す第1,第3ラッチの回路図である。 データのシリアル−パラレル変換を概念的に示す図である。 図1に示す第1,第2フィールドメモリへのデータ記憶状態の一例を示す図である。 第1,第2データ線ドライバによる線対称のブロック順次駆動時の第1,第2フィールドメモリからの読み出し順序を説明するための概略説明図である。 実施形態に係る電気光学装置の動作タイミングチャートである。 画面分割駆動を実施しない比較例の概略説明図である。 図3に示す第1データ線ドライバをアナログ駆動とした変形例を示す回路図である。 本発明に係る電子機器の一例であるプロジェクタの概略説明図である 本発明に係る電子機器の他の一例であるパーソナルコンピュータの概略図である。 本発明に係る電子機器のさらに他の一例である携帯電話機の概略図である
符号の説明
10 基板、12 基板の一側辺、14 基盤の他の側辺、20 画面、22 境界線、
24 第1画面、26 第2画面、28 画面の一側辺、29 画面の他の側辺、
30走査線、32,32A,32B データ線、34 画素、36 画素スイッチ、
38 保持容量、40 液晶 電気光学素子、50 第1走査線ドライバ、
52 第2走査線ドライバ、60 第1データ線ドライバ、
62 第2データ線ドライバ、70 データ処理回路、
72 シリアル−パラレル(S/P)変換回路、74 データでコーディング回路、
80 第1フィールドメモリ、82 第2フィールドメモリ、
90 タイミングコントローラ、100 第1シフトレジスタ、
110 第2シフトレジスタ、120 第1ラッチ、121 フリップフロップ、
122,125 サンプリングスイッチ、123 ラッチ素子、130 第2ラッチ、
131 フリップフロップ、140 第3ラッチ、150 第4ラッチ、
160 第1データ端子群、170 第2データ端子群、180 第1データ配線群、
180A 第1直行変換領域、180B 第1縦配列領域、180C 第1横配列領域、
190 第2データ配線群、190A 第2直交変換領域、190B 第2縦配列領域、
190C 第2横配列領域、
1000,1000R,1000G,1000B 電気光学装置、
X1 第1走査方向(第1転送方向)、X2 第2走査方向(第2転送方向)、
X3 第3走査方向(第3転送方向)、X4 第4走査方向(第4転送方向)、
XSP1 第1スタートパルス、XSP2 第2スタートパルス

Claims (17)

  1. 境界線を境にして第1画面と第2画面とに分割された画面の前記第1画面内にて、前記境界線と平行な複数の第1データ線を、第1スタートパルスを転送する第1シフトレジスタからの出力に基づいて、第1データ線ドライバにより駆動し、
    前記第2画面内にて、前記境界線と平行な複数の第2データ線を、第2スタートパルスを転送する第2シフトレジスタからの出力に基づいて、第2データ線ドライバにより駆動し、
    前記第1,第2シフトレジスタは、前記境界線を境にして、前記第1,第2スタートパルスの転送方向を線対称にして転送駆動することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  2. 請求項1において、
    前記第1画面にて前記境界線と平行な第1側辺から前記境界線に向かう方向を第1転送方向とし、前記境界線から前記第1側辺に向かう方向を第2転送方向とし、前記第2画面にて前記境界線と平行な第2側辺から前記境界線に向かう方向を第3転送方向とし、前記境界線から前記第2側辺に向かう方向を第4転送方向としたとき、
    前記第1シフトレジスタが前記第1スタートパルスを前記第1転送方向に沿って転送するときには、前記第2シフトレジスタは前記第2スタートパルスを前記3転送方向に沿って転送し、あるいは、前記第1シフトレジスタが前記第1スタートパルスを前記第2転送方向に沿って転送するときには、前記第2シフトレジスタは前記第2スタートパルスを前記4走査方向に沿って転送することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  3. 請求項2において、
    前記第1データ線ドライバは、前記第1画面を前記第1転送方向と同じ向きの第1走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動するときには、前記第2画面を前記第3転送方向と同じ向きの第3走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動し、あるいは、前記第1画面を前記第2転送方向と同じ向きの第2走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動するときには、前記第2画面を前記第4転送方向と同じ向きの第4走査方向に沿って、一画素毎または複数画素毎に順次駆動して、前記境界線を境にして、前記第1,第2画面の走査方向を線対称にして走査駆動することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  4. 請求項2または3において、
    前記第1シフトレジスタは前記第1,第2転送方向の一方に固定され、前記第2シフトレジスタは前記第3,第4転送方向の一方に固定されていることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  5. 各画素に電気光学素子を有し、境界線を境にして第1画面と第2画面とに分割された画面と、
    前記第1画面内にて前記境界線と平行な複数の第1データ線を駆動する第1データ線ドライバと、
    前記第2画面内にて前記境界線と平行な複数の第2データ線を駆動する第2データ線ドライバと、
    を有し、
    前記第1データ線ドライバは、第1スタートパルスを転送する第1シフトレジスタを有し、
    前記第2データ線ドライバは、第2スタートパルスを転送する第2シフトレジスタを有し、
    前記第1,第2シフトレジスタは、前記境界線を境にして、前記第1,第2スタートパルスの転送方向を線対称にして転送駆動することを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項5において、
    前記第1画面にて前記境界線と平行な第1側辺から前記境界線に向かう方向を第1転送方向とし、前記境界線から前記第1側辺に向かう方向を第2転送方向とし、前記第2画面にて前記境界線と平行な第2側辺から前記境界線に向かう方向を第3転送方向とし、前記境界線から前記第2側辺に向かう方向を第4転送方向としたとき、
    前記第1シフトレジスタが前記第1スタートパルスを前記第1転送方向に沿って転送するときには、前記第2シフトレジスタは前記第2スタートパルスを前記3転送方向に沿って転送し、あるいは、前記第1シフトレジスタが前記第1スタートパルスを前記第2転送方向に沿って転送するときには、前記第2シフトレジスタは前記第2スタートパルスを前記4走査方向に沿って転送して、前記境界線を境にして、前記第1,第2シフトレジスタにて前記第1,第2スタートパルスの転送方向を線対称にして転送駆動することを特徴とする電気光学装置。
  7. 請求項6において、
    前記画面及び前記第1,第2データ線ドライバが搭載される基板を有し、
    前記基板は、
    前記第1シフトレジスタの出力に基づいてデータをサンプリングする複数の第1サンプリングスイッチと、
    前記第2シフトレジスタの出力に基づいてデータをサンプリングする複数の第2サンプリングスイッチと、
    前記第1サンプリングスイッチに供給されるデータが入力される第1データ端子群と、
    前記第2サンプリングスイッチに供給されるデータが入力される第2データ端子群と、
    前記第1データ端子群から前記第1シフトレジスタを迂回して前記第1サンプリングスイッチに引き回された第1データ配線パターンと、
    前記第2データ端子群から前記第2シフトレジスタを迂回して前記第2サンプリングスイッチに引き回された第2データ配線パターンと、
    を有することを特徴とする電気光学装置。
  8. 請求項7において、
    前記第1データ配線パターンは、
    前記第1データ端子群に接続された第1データ配線群を直交変換する第1直交変換領域と、
    前記第1直交変換領域に接続され、前記基板の一辺と前記第1シフトレジスタとの間にて、前記第1データ配線群を前記境界線と平行に延在させる第1縦配列領域と、
    前記第1縦配列領域に接続され、前記データ配線郡を前記複数の第1サンプリングスイッチに沿って延在させる第1横配列領域と、
    を有し、
    前記第2データ配線パターンは、
    前記第2データ端子群に接続された第2データ配線群を直交変換する第2直交変換領域と、
    前記第2直交変換領域に接続され、前記基板の前記一辺に平行な他辺と前記第2シフトレジスタとの間にて、前記第2データ配線群を前記境界線と平行に延在させる第2縦配列領域と、
    前記第2縦配列領域に接続され、前記データ配線群を前記複数の第2サンプリングスイッチに沿って延在させる第2横配列領域と、
    を有することを特徴とする電気光学装置。
  9. 請求項8において、
    前記第1シフトレジスタは、前記第1スタートパルスの転送方向が前記第1,第2転送方向の一方に固定され、前記第2シフトレジスタは、前記第2スタートパルスの転送方向が前記第3,第4転送方向の一方に固定されていることを特徴とする電気光学装置。
  10. 請求項9において、
    前記第1シフトレジスタは、前記第1スタートパルスの転送方向が前記第2転送方向に固定され、前記第2シフトレジスタは、前記第2スタートパルスの転送方向が前記第4転送方向に固定されていることを特徴とする電気光学装置。
  11. 請求項10において、
    前記第1,第2スタートパルスとして同相パルスを兼用したことを特徴とする電気光学装置。
  12. 請求項7乃至11のいずれかにおいて、
    前記第1,第2データ端子群にそれぞれ供給されるデータは、データがシリアル−パラレル変換された後のN(Nは2以上の整数)個のパラレルデータであることを特徴とする電気光学装置。
  13. 請求項12において、
    前記第1,第2画面の各1フィールドが時間軸上で複数のサブフィールドに分割され、
    前記第1,第2データ端子群に供給されるデータは、前記1フィールド中に前記電気光学素子に印加される電圧パルスの印加時間を制御して階調駆動するためのデジタルデータであることを特徴とする電気光学装置。
  14. 請求項13において、
    前記第1データ線ドライバは、前記第1サンプリングスイッチと、その出力をラッチするラッチ素子とを含む第1ラッチを有し、
    前記第2データ線ドライバは、前記第2サンプリングスイッチと、その出力をラッチするラッチ素子とを含む第2ラッチを有し、
    前記第1,第2ラッチの各々は、M(Mは2以上の整数)回に分けて順次入力される各N個の前記パラレルデータを、M回の各回毎にラッチすることを特徴とする電気光学装置。
  15. 請求項14において、
    前記第1ラッチに接続され、N個ずつM回に分けて前記第1ラッチにてラッチされた計(N×M)個のデータを、一度に同時にラッチする第3ラッチと、
    前記第2ラッチに接続され、N個ずつM回に分けて前記第2ラッチにてラッチされた計(N×M)個のデータを、一度に同時にラッチする第4ラッチと、
    をさらに有することを特徴とする電気光学装置。
  16. 請求項12において、
    前記N個のパラレルデータはアナログデータであることを特徴とする電気光学装置。
  17. 請求項5乃至16のいずれかに記載の電気光学装置を有する電子機器。
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