JP4400588B2 - 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、および、電子機器 - Google Patents
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Description
図11は、本発明の従来例に係る電気光学装置1の平面図である。
電気光学装置1は、液晶パネルAAと、走査線駆動回路101と、データ線駆動回路102と、コモン線駆動回路103と、を備える。
上述の走査線駆動回路101およびデータ線駆動回路102は、液晶パネルAAの素子基板100上に形成される。
TFT151のゲートには、走査線110が接続され、TFT151のソースには、データ線120が接続され、TFT151のドレインには、画素電極155および蓄積容量153が接続されている。したがって、このTFT151は、走査線110からの制御信号に応じて、データ線120を画素電極155および蓄積容量153に断続する。
データ線駆動回路102は、共通電極156の電位が第1電位である場合には、第1電位よりも高い電位でデータ線120に画像信号を供給し、共通電極156の電位が第2電位である場合には、第2電位よりも低い電位でデータ線120に画像信号を供給する。
走査線駆動回路101は、走査線110にTFT151をオン、オフする制御信号を供給する。
したがって、データ線に駆動電圧を供給せずに、データ線の電位が持ち上がったり持ち下がったりするのを抑制できるため、消費電力を低減できる。また、データ線駆動回路が損傷するのを防止できる。
したがって、駆動電圧を供給することで、画像信号を書き込む前後の電位差を小さくできるため、画像信号を画素電極に書き込む時間を短縮できる。
まず、コモン線駆動回路により共通電極を第1電位にするとともに、走査線駆動回路から走査線に制御信号を供給して、スイッチング素子をオン状態にする。次に、データ線駆動回路からデータ線に画像信号を供給して、スイッチング素子を介して、画素電極および蓄積容量に書き込む。続いて、走査線駆動回路によりスイッチング素子をオフ状態にする。これにより、共通電極の第1電位と画素電極に書き込んだ電位との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量により保持される。
次に、コモン線駆動回路により共通電極を第1電位から第2電位まで持ち上げる。すると、画素電極の電位は、共通電極との電位差はそのままで、共通電極とともに持ち上がる。このとき、データ線は、スイッチング素子によって画素電極と切断されているが、コモン線と容量結合を生じるため、データ線の電位は、画素電極と同電位まで持ち上がろうとする。
そこで、コモン線駆動回路を駆動信号供給回路と駆動信号供給スイッチとを含んで構成し、駆動信号供給スイッチを一時的にオフ状態にするとともに等化回路によりデータ線とコモン線とを接続する。すると、駆動信号供給回路からの駆動電圧の供給なしに、データ線と共通電極との間でコモン線を介して電荷の移動が生じる。よって、データ線は、画素電極ではなく共通電極と略同電位になる。
まず、コモン線駆動回路により共通電極を第2電位にするとともに、走査線駆動回路から走査線に制御信号を供給して、スイッチング素子をオン状態にする。次に、データ線駆動回路からデータ線に画像信号を供給して、スイッチング素子を介して、画素電極および蓄積容量に書き込む。続いて、走査線駆動回路によりスイッチング素子をオフ状態にする。これにより、共通電極の第2電位と画素電極に書き込んだ電位との電位差が液晶に印加されて、蓄積容量により保持される。
次に、コモン線駆動回路により共通電極を第2電位から第1電位まで持ち下げる。すると、画素電極の電位は、共通電極との電位差はそのままで、共通電極とともに持ち下がる。このとき、データ線は、スイッチング素子によって画素電極と切断されているが、コモン線と容量結合を生じるため、データ線の電位は、画素電極と同電位まで持ち下がろうとする。
そこで、コモン線駆動回路を駆動信号供給回路と駆動信号供給スイッチとを含んで構成し、駆動信号供給スイッチを一時的にオフ状態にするとともにイコライザ機能回路によりデータ線とコモン線とを接続する。すると、駆動信号供給回路からの駆動電圧の供給なしに、データ線と共通電極との間でコモン線を介して電荷の移動が生じる。よって、データ線は、画素電極ではなく共通電極と略同電位になる。
しかも、データ線は、次の画像信号の書き込みが有利な方向に電位が変化し、共通電極も、次の反転動作に有利な方向に電位が変化する。よって、画素電極への画像信号の書き込み時間や共通電極の反転にかかる時間を短縮できる。
また、データ線は、画素電極ではなく共通電極と略同電位になるので、正極性書込を行った場合には、画素電極ほど高い電位まで持ち上がらない。一方、負極性書込を行った場合には、画素電極ほど低い電位まで持ち下がらない。したがって、データ線駆動回路の耐圧能力を超えた電圧が作用するのを防止できる。
また、従来の点順次駆動を行う電気光学装置では、画素密度が増加するにしたがって、画素電極に画像信号を書き込む時間を確保することが困難であった。ところが、上述のイコライザ機能回路を備えた点順次駆動を行う電気光学装置では、画素密度が増加しても、データ線は、次の画像信号の書き込みが有利な方向に電位が変化するから、画素電極に画像信号を書き込む時間を確保できる。
すると、トランスファゲートが順次高インピーダンス状態からオン状態となり、各データ線が順次選択される。これにより、アナログ画像信号の中から、R(赤)、G(緑)、B(青)の画像信号のみが出力端子から順次出力され、対応するデータ線に供給される。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置1Aの平面図である。電気光学装置1Aは、イコライザ機能回路201を有している点と、コモン線駆動回路103Aの構成とが、図11の電気光学装置1と異なる。
(1)スイッチ機構222を一時的にオフ状態にした際に、駆動信号供給回路21からの駆動電圧の供給なしに、データ線120と共通電極156との間で電荷の移動が生じ、この電荷を利用してデータ線120や共通電極156の電位を変化させることができるから、消費電力を低減できる。
図4は、本発明の第2実施形態に係る電気光学装置1Bの平面図である。電気光学装置1Bは、データ線駆動回路102Aの構成が、図1の電気光学装置1Aと異なる。
(4)シフトレジスタによる点順次駆動では、データ線駆動回路102Aが簡易な構成で足りるため、容易に製造できるとともに、回路規模を抑制できる。
図5は、本発明の第3実施形態に係る電気光学装置1Cの平面図である。電気光学装置1Cは、データ線駆動回路102Bの構成が、図4の電気光学装置1Bと異なる。
(6)デジタル線順次駆動ではデータ線駆動回路102Bにデジタル映像信号を供給できる。このため、データ線駆動回路102Bにアナログ画像信号を供給する場合と比べて、伝送経路でのノイズの耐性を高めることができる。
図6は、本発明の第4実施形態に係る電気光学装置1Dの平面図である。電気光学装置1Dは、データ線駆動回路102Cの構成が、図5の電気光学装置1Cと異なる。
出力端子SOUTm1〜SOUTm3は、それぞれ、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色のデータ線120に接続される。すなわち、各デマルチプレクサ単位回路Amは、R(赤)、G(緑)、B(青)の各サブ画素に画像信号を供給する。
入力端子SINmには、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の画像信号が混合したアナログ画像信号SEGmが入力される。
R制御信号RSELおよび反転R制御信号RSELBをアクティブにすると、トランスファゲート461がオン状態になり、入力端子SINmから入力されたアナログ画像信号からR(赤)の画像信号をR(赤)のデータ線120に供給する。
G制御信号GSELおよび反転G制御信号GSELBをアクティブにすると、トランスファゲート462がオン状態になり、入力端子SINmから入力されたアナログ画像信号からG(緑)の画像信号をG(緑)のデータ線120に供給する。
B制御信号BSELおよび反転B制御信号BSELBをアクティブにすると、トランスファゲート463がオン状態になり、入力端子SINmから入力されたアナログ画像信号からB(青)の画像信号B(青)のデータ線120に供給する。
デマルチプレクサ単位回路A1〜Anの入力端子SIN1〜SINnにアナログ画像信号SEG1〜SEGnを供給するとともに、R制御信号RSELおよび反転R制御信号RSELB、G制御信号GSELおよび反転G制御信号GSELB、ならびに、B制御信号BSELおよび反転B制御信号BSELBのうちいずれかをアクティブにする。これにより、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色のデータ線120の中から特定のデータ線120を選択し、この選択したデータ線120に画像信号を供給する。
よって、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の画像信号が混合したアナログ画像信号から、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の画像信号を取り出すことができる。
(7)上述のデマルチプレクサ回路441Aでは、複数の画像信号を混合して供給できるため、伝送経路の数を抑えることができ、回路規模を抑制できるとともに、消費電力を低減できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、コモン線およびコモン線駆動回路を断続する駆動信号供給スイッチは、コモン線に駆動信号を供給するコモン線駆動回路の外部に設けてもよい。
また、コモン線駆動回路は、素子基板に設けてもよい。
また、対向電極および蓄積容量には、同じ駆動信号を供給しているが、それぞれ別の駆動信号を供給してもよい。
また、イコライザ機能回路に供給される制御信号CPと、上述の駆動信号供給スイッチに供給される制御信号CCとは、動作タイミングの異なる別系統の信号であってもよい。
図8は、上述した実施形態および変形例に係る電気光学装置1の構成を示す斜視図であり、図9は、図8におけるZ−Z´断面図である。
電気光学装置1は、筐体400(図9中破線で示す)に収納されている。電気光学装置1は、画素電極406等が形成された素子基板451と、この素子基板451に対向配置されかつ共通電極156等が形成された対向基板452と、素子基板451および対向基板452の間に設けられた電気光学物質としての液晶455と、素子基板451の下側(対向基板452とは反対側)に設けられて液晶455に光を照射する光源としてのバックライト450と、を有する。素子基板451は、ガラスや半導体等で形成され、この素子基板451上には、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)を用いて各種の回路等が形成される。また、対向基板452は、ガラス等の透明性の材料で形成される。
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置1を適用した電子機器について説明する。図10に、電気光学装置1を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示ユニットとしての電気光学装置1を有する。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置1に表示される画面がスクロールされる。
Claims (6)
- 電気光学物質を介して対向する一対の基板と、前記電気光学物質を駆動する駆動部を備えた電気光学装置であって、
前記駆動部は、
複数の走査線と、
これら走査線に略直交する複数のデータ線と、
前記走査線と略平行かつ交互に設けられた複数のコモン線と、
前記走査線および前記データ線の交差に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対応して設けられた画素電極と、
前記画素電極に対向する共通電極と、
前記画素電極に一端が接続され他端が前記コモン線に接続された蓄積容量と、
第1電位またはこの第1電位よりも高い第2電位の駆動信号を前記コモン線を介して前記蓄積容量の他端に供給するコモン線駆動回路と、
前記共通電極の電位が前記第1電位である場合には、前記第1電位よりも高い電位で前記データ線に画像信号を供給し、前記共通電極の電位が前記第2電位である場合には、前記第2電位よりも低い電位で前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路と、
前記走査線に前記スイッチング素子をオン、オフする制御信号を供給する走査線駆動回路と、
前記データ線および前記コモン線を断続して、前記前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にする等化回路と、を有し、
前記コモン線駆動回路は、前記第1電位または前記第2電位の駆動信号を供給する駆動信号供給回路と、この駆動信号供給回路および前記コモン線を断続する駆動信号供給スイッチと、を備え、
前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給する場合、
前記駆動信号供給回路は、前記第1電位を供給するとともに、前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続して、前記蓄積容量の他端に前記第1電位を供給し、
前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給し、
前記データ線駆動回路は、前記データ線に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給し、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を書き込み、
前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給し、
前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断し、その後、
前記等化回路は、前記データ線および前記コモン線を断続して、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続し、
前記コモン線駆動回路は、前記第2電位の駆動信号を供給する、
他方、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給する場合、
前記駆動信号供給回路は、前記第2電位を供給するとともに、前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続して、前記蓄積容量の他端に前記第2電位を供給し、
前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給し、
前記データ線駆動回路は、前記データ線に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給し、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を書き込み、
前記走査線駆動回路は、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給し、
前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断し、その後、
前記等化回路は、前記データ線および前記コモン線を断続して、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
前記駆動信号供給スイッチは、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続し、
前記コモン線駆動回路は、前記第1電位の駆動信号を供給する、ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記データ線駆動回路は、始動信号が入力されると、この始動信号をクロックに同期して転送することで順次サンプリング信号を出力するシフトレジスタを有することを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記データ線駆動回路は、制御信号およびこの制御信号を反転させた反転制御信号が入力されると、前記制御信号および前記反転制御信号に応じてオン、オフするトランスファゲートを複数含むデマルチプレクサ回路を有し、前記複数のトランスファゲートで選択的にアナログ画像信号を分配することを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記データ線駆動回路は、デジタル映像信号をアナログ画像信号に変換するD/A変換回路を有し、供給された前記デジタル映像信号を前記アナログ画像信号として前記データ線に供給するデジタル線順次駆動であることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 請求項1から4のいずれかに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
- 電気光学物質を介して対向する一対の基板と、前記電気光学物質を駆動する駆動部を備え、
前記駆動部は、
複数の走査線と、
これら走査線に略直交する複数のデータ線と、
前記走査線と略平行かつ交互に設けられた複数のコモン線と、
前記走査線および前記データ線の交差に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対応して設けられた画素電極と、
前記画素電極に対向する共通電極と、
前記画素電極に一端が接続され他端が前記コモン線に接続された蓄積容量と、
第1電位またはこの第1電位よりも高い第2電位の駆動信号を前記コモン線を介して前記蓄積容量の他端に供給するコモン線駆動回路と、
前記共通電極の電位が前記第1電位である場合には、前記第1電位よりも高い電位で前記データ線に画像信号を供給し、前記共通電極の電位が前記第2電位である場合には、前記第2電位よりも低い電位で前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路と、
前記走査線に前記スイッチング素子をオン、オフする制御信号を供給する走査線駆動回路と、
前記データ線および前記コモン線を断続して、前記前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にする等化回路と、を有し、
前記コモン線駆動回路は、前記第1電位または前記第2電位の駆動信号を供給する駆動信号供給回路と、この駆動信号供給回路および前記コモン線を断続する駆動信号供給スイッチと、を備えた電気光学装置の駆動方法において、
前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給する場合、
前記駆動信号供給回路により、前記第1電位を供給させるとともに、前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させて、前記蓄積容量の他端に前記第1電位を供給し、
前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給させ、
前記データ線駆動回路により、前記データ線に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を供給させて、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第1電位よりも高い電位の画像信号を書き込み、
前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給させ、
前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断させて、その後、
前記等化回路により、前記データ線および前記コモン線を断続させて、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させ、
前記コモン線駆動回路により、前記第2電位の駆動信号を供給させる、
他方、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給する場合、
前記駆動信号供給回路により、前記第2電位を供給させるとともに、前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させて、前記蓄積容量の他端に前記第2電位を供給し、
前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオンする制御信号を供給させ、
前記データ線駆動回路により、前記データ線に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を供給させて、前記スイッチング素子を介して、前記画素電極に前記第2電位よりも低い電位の画像信号を書き込み、
前記走査線駆動回路により、前記走査線に前記スイッチング素子をオフする制御信号を供給させ、
前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を切断させて、その後、
前記等化回路により、前記データ線および前記コモン線を断続させて、前記データ線および前記コモン線の電位を略同電位にし、その後、
前記駆動信号供給スイッチにより、前記駆動信号供給回路および前記コモン線を接続させ、
前記コモン線駆動回路により、前記第1電位の駆動信号を供給させる、ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
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