(57)【要約】【課題】コモン電極を二値電圧で駆動する際に、液晶容量に保持される電圧実効値が正極性・負極性で異ならないようにする。【解決手段】コモン電極１０８には、選択電圧が印加される走査線に対応する画素に正極性書込が指定されたときに電圧ＣomLが印加され、負極性書込が指定されたときに電圧ＣomHが印加される。ビデオ電圧供給回路６０は、コモン電圧ＣomH、ＣomLを、それぞれ電圧Ａだけ高位側にオフセットした電圧（ＣomH＋Ａ）、（ＣomL＋Ａ）をビデオ電圧として給電線１６１、１６２に給電する。画素への書込極性と画素の白黒表示と指定にしたがって、給電線１６１、１６２のいずれかが選択されて、選択された給電線のビデオ電圧がデータ線１１４に印加される。【選択図】図１
2010113274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応してそれぞれ設けられ、各々は、選択電圧が印加されるゲート電極が前記走査線に接続され、ソース電極が前記データ線に接続され、ドレイン電極が画素電極に接続されたトランジスタと、前記画素電極とコモン電極との間で液晶を挟持した液晶容量と、を含む画素と、
前記コモン電極に対し、コモン給電線を介して高位側と低位側のコモン電圧を供給すると共に、前記走査線に対応する画素に、前記画素電極が前記コモン電極の電位よりも高位側となるような正極性書き込みを行うときに、前記コモン電圧のうち、低位側の電圧を印加する一方、前記走査線に対応する画素に、前記画素電極が前記コモン電極の電位よりも低位側となるような負極性書き込みを行うときに、前記コモン電圧のうち、高位側の電圧を印加するコモン電極駆動回路と、
高位側と低位側のビデオ電圧が供給されるビデオ供給線が接続され、前記走査線に前記選択電圧が印加されたとき、当該一の走査線に対応する画素に対し、白表示または黒表示の指定および書込極性の指定にしたがって、前記高位側と低位側のビデオ電圧のいずれかを前記データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
前記コモン給電線が接続され、前記高位側と低位側のコモン電圧を前記ビデオ供給線に供給するビデオ電圧供給回路と
を有する電気光学装置であって、
前記ビデオ電圧供給回路は、オフセット電圧を発生するオフセット電圧発生回路を備え、前記オフセット電圧により、前記コモン電圧を、それぞれ所定電圧だけ所定方向にオフセットした電圧を前記ビデオ電圧として供給する
ことを特徴とする電気光学装置のビデオ電圧供給回路。
【請求項２】
前記ビデオ電圧供給回路は、
前記コモン給電線の高位側と低位側を前記ビデオ給電線の高位側と低位側にそれぞれ接続して、前記高位側と低位側のビデオ給電線を前記高位側と低位側のコモン給電線と同電位にし、
次に、前記オフセット電圧発生回路からのオフセット電圧を前記ビデオ給電線に印加することで、前記コモン電圧を、それぞれ所定電圧だけ所定方向にオフセットした電圧を前記ビデオ電圧として供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置のビデオ電圧供給回路。
【請求項３】
前記ビデオ電圧供給回路は、
前記コモン給電線の高位側と低位側を前記ビデオ給電線の高位側と低位側にそれぞれ接続する第１スイッチと、
前記高位側と低位側のコモン給電線の間に接続されたオフセット電圧発生回路と、
前記オフセット電圧発生回路からの前記オフセット電圧を前記低位側のビデオ給電線に接続する第２スイッチと、
前記高位側と前記低位側のビデオ給電線に両端子が接続された容量素子とを有し、
前記第１スイッチは、オンしたときに前記コモン給電線と前記ビデオ給電線を接続することで、前記高位側と低位側のビデオ給電線のそれぞれを前記高位側と低位側のコモン給電線と同電位にし、
前記第２スイッチは、前記第１スイッチがオフしているときにオンして、前記オフセット電圧を前記低位側のビデオ給電線に供給し、
前記容量素子は、前記オフセット電圧を該容量素子を介して高位側のビデオ供給線に供給することで、前記コモン電圧を、それぞれ所定電圧だけ所定方向にオフセットした電圧を前記ビデオ電圧として供給する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置のビデオ電圧供給回路。
【請求項４】
前記トランジスタ、前記第１スイッチおよび第２スイッチは、同じガラス基板上に形成される薄膜トランジスタから構成される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置のビデオ電圧供給回路。
【請求項５】
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応してそれぞれ設けられ、各々は、選択電圧が印加されるゲート電極が前記走査線に接続され、ソース電極が前記データ線に接続され、ドレイン電極が画素電極に接続されたトランジスタと、前記画素電極とコモン電極との間で液晶を挟持した液晶容量と、を含む画素と、
前記コモン電極に対し、コモン給電線を介して高位側と低位側のコモン電圧を供給すると共に、前記走査線に対応する画素に、前記画素電極が前記コモン電極の電位よりも高位側となるような正極性書き込みを行うときに、前記コモン電圧のうち、低位側の電圧を印加する一方、前記走査線に対応する画素に、前記画素電極が前記コモン電極の電位よりも低位側となるような負極性書き込みを行うときに、前記コモン電圧のうち、高位側の電圧を印加するコモン電極駆動回路と、
高位側と低位側のビデオ電圧が供給されるビデオ供給線が接続され、前記走査線に前記選択電圧が印加されたとき、当該一の走査線に対応する画素に対し、白表示または黒表示の指定および書込極性の指定にしたがって、前記高位側と低位側のビデオ電圧のいずれかを前記データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
前記コモン給電線が接続され、前記高位側と低位側のコモン電圧を前記ビデオ供給線に供給するビデオ電圧供給回路と
を有する電気光学装置であって、
前記ビデオ電圧供給回路は、オフセット電圧を発生するオフセット電圧発生回路を備え、前記オフセット電圧により、前記コモン電圧を、それぞれ所定電圧だけ所定方向にオフセットした電圧を前記ビデオ電圧として供給する
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
前記データ線駆動回路は、
白表示または黒表示を指定する映像信号と、書込極性を指定する極性指定信号との排他的論理和信号にしたがって、前記ビデオ電圧のいずれかを選択し、前記データ線に印加する
ことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる焼き付きやフリッカーなどを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶を用いた電気光学装置では、画素毎に、画素電極およびコモン電極で液晶を挟持する液晶容量が設けられるとともに、画素電極に印加する電圧を、コモン電極に対して高位側（正極性）の電圧と低位側（負極性）の電圧とで交互に切り替える交流駆動が原則である。ここで、画素電極を薄膜トランジスタ（thin film transistor：以下「ＴＦＴ」と称する）により駆動するアクティブマトリクス型では、いわゆるフィールドスルー（プッシュダウン、突き抜けとも呼ばれる）が発生する。このフィールドスルーは、上記ＴＦＴがｎチャネル型であれば、書込極性に関係なく、ＴＦＴがオフした瞬間に画素電極（ドレイン電極）の電位を下げる、という現象である。このため、画素電極に印加する電圧の極性基準を、コモン電極に一致させると、液晶容量に保持される電圧実効値が正極性・負極性で異なってしまい、いわゆる焼き付きやフリッカー等の原因となる。このため、コモン電極に印加する電圧を、極性基準の電圧とは別々にするとともに、フィールドスルーの電圧変化分を予め補償するように設定される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２０２３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、コモン電極が電圧一定とする構成では、データ信号の電圧振幅が正負の両極性にわたるので、データ線にデータ信号を供給するデータ線駆動回路においては、構成素子に電圧振幅に対応した耐圧が要求されるだけでなく、消費電力の面で不利になる。そこで、正極性の電圧を画素電極に印加する場合にはコモン電極を低位側電圧とし、負極性の電圧を画素電極に印加する場合にはコモン電極を高位側電圧として、コモン電極を二値駆動する方法も知られている。
コモン電極を二値電圧で駆動する際に、上記フィールドスルーを補償するためには、コモン電極の二値電圧に対し、それぞれフィールドスルーの電圧変動分を補償した二つのビデオ電圧が少なくとも必要となる。すなわち、計４つの電圧が少なくとも必要となる。
ここで、これら４つの電圧をそれぞれ別個に生成する構成では、なんらかの理由によりコモン電極の二値電圧が変動すると、再び、液晶容量に保持される電圧実効値が正極性・負極性で異なってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、コモン電極を二値電圧で駆動する際に、コモン電極の二値電圧が変動しても、液晶容量に保持される電圧実効値が正極性・負極性で異ならないようにした技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置のビデオ電圧発生回路は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応してそれぞれ設けられ、各々は、ゲート電極が前記走査線に接続され、ソース電極が前記データ線に接続され、ドレイン電極が画素電極に接続されたトランジスタと、前記画素電極とコモン電極との間で液晶を挟持した液晶容量と、を含む画素と、前記コモン電極に対し、高位側と低位側のコモン電圧を供給するコモン給電線を介して印加すると共に、当該一の走査線に対応する画素に、前記画素電極が前記コモン電極の電位よりも高位側となるような正極性書き込みを行うときに、前記コモン電圧のうち、低位側電圧を印加する一方、当該一の走査線に対応する画素に、前記画素電極が前記コモン電極の電位よりも低位側となるような負極性書き込みを行うときに、前記コモン電圧のうち、高位側電圧を印加するコモン電極駆動回路と、高位側と低位側のビデオ電圧が供給されるビデオ供給線が接続され、前記一の走査線に前記選択電圧が印加されたとき、当該一の走査線に対応する画素に対し、白表示または黒表示の指定および書込極性の指定にしたがって、前記高位側と低位側のビデオ電圧のいずれかを前記データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、前記コモン給電線が接続され、前記高位側と低位側のコモン電圧に基づいて、前記ビデオ供給線に前記高位側と低位側のビデオ電圧を供給するビデオ電圧供給回路と、を有する電気光学装置において、前記ビデオ電圧供給回路は、オフセット電圧を発生するオフセット電圧発生回路を備え、前記オフセット電圧により、前記コモン電圧を、それぞれ所定電圧だけ所定方向にオフセットした電圧を前記ビデオ電圧として供給することを特徴とする。
本発明によれば、コモン電圧を、それぞれ所定電圧だけ所定方向にオフセットした電圧をビデオ電圧として供給するので、コモン電極の二値電圧が変動しても、液晶容量に保持される電圧実効値が正極性・負極性で異ならないようにすることが可能となる。
【０００５】
また、本発明において、前記ビデオ電圧供給回路は、前記コモン給電線と前記ビデオ給電線を接続して、前記ビデオ給電線を前記高位側と低位側のコモン電圧と同電位にし、次に、前記オフセット電圧発生回路からのオフセット電圧を前記ビデオ給電線に印加する構成としても良い。この構成によれば、比較的簡易な構成により高位側と低位側のビデオ電圧をコモン電圧から得ることが可能となる。
また、本発明において、前記ビデオ電圧供給回路は、前記コモン給電線と前記ビデオ給電線を接続する第１スイッチと、前記高位側と低位側のコモン電圧を供給するコモン給電線の間に接続されたオフセット電圧発生回路と、前記オフセット電圧発生回路からのオフセット電圧を前記ビデオ給電線に接続する第２スイッチと容量素子を有し、前記容量素子の両端子が、前記高位側と前記低位側のビデオ電圧を供給するビデオ給電線の間にそれぞれ接続され、前記オフセット電圧発生回路の出力端子と前記ビデオ供給線に接続された容量素子の一端が、前記第２スイッチを介して接続され、前記第１スイッチは、オンしたときに前記容量素子の両端子を、前記コモン給電線にそれぞれ接続することで、前記ビデオ給電線を前記高位側と低位側のコモン電圧と同電位にし、前記第２スイッチは、前記第１スイッチがオフしているときにオンして、前記容量素子の一端を、前記オフセット電圧発生回路の出力端子に接続することで、前記オフセット電圧を前記ビデオ給電線に印加し、前記第２スイッチがオンしている期間に、前記一の走査線に前記選択電圧が印加されることで、前記画素に前記オフセットした電圧をビデオ電圧として供給する構成としても良い。この構成によれば、比較的簡易な構成により高位側と低位側のビデオ電圧をコモン電圧から得ることが可能となる。
また、本発明において、前記トランジスタ、前記第１スイッチおよび第２スイッチは、同じガラス基板上に形成される薄膜トランジスタから構成される構成も好ましい。この構成によれば、システム・オン・グラス（ＳＯＧ）技術を用いて、ガラス基板上等において回路を集約することが可能となる。
なお、本発明は、ビデオ電圧供給回路のほか、電気光学装置としても概念することが可能である。電気光学装置として概念する場合に、前記データ線駆動回路は、白表示または黒表示を指定する映像信号と、書込極性を指定する極性指定信号との排他的論理和信号にしたがって、高位側と低位側のビデオ電圧のいずれかを選択し、前記データ線に印加する構成としても良い。この構成によれば、ノイズ等の影響を受けにくくすることが可能である。
また、本発明は、電気光学装置のほかにも、当該電気光学装置を有する電子機器として概念することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るビデオ電圧供給回路を適用した電気光学装置の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置１０は、表示制御回路２０、コモン電圧生成回路３０および表示パネル１００により構成される。このうち、表示制御回路２０は、図示省略された上位装置から供給される同期信号Ｓyncに基づいて各部を制御するため、各種のクロック信号や制御信号などを生成する。
【０００７】
なお、上記上位装置からは、同期信号Ｓyncのほか、表示パネル１００における画素の表示状態を規定する映像信号Ｘdが供給される。この映像信号Ｘdは、表示パネル１００の画素を、明るい白表示または暗い黒表示のいずれかを指定するデジタルデータであって、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）にしたがって走査される画素の順で供給される。ここで、説明の便宜上、映像信号ＸdがＨレベルであるときに画素を白表示に指定し、Ｌレベルであるときに画素を黒表示に指定するものとする。
【０００８】
コモン電圧生成回路３０は、表示パネル１００においてコモン電極に印加される２つのコモン電圧、すなわち、高位側の電圧ＣomHと、前記電圧ＣomHより低位側の電圧ＣomLを生成して、電圧ＣomHをコモン給電線３１に、電圧ＣomLをコモン給電線３２に出力する。
【０００９】
表示パネル１００は、画素１１０が配列する領域の周辺に各種回路を配置させた周辺回路内蔵型である。
本実施形態では、３２０行の走査線１１２が、図において横（行）方向に延在する一方、２４０列のデータ線１１４が縦（列）方向に延在するように、それぞれ設けられている。そして、図１において、１〜３２０行目の走査線１１２と、１〜２４０列目のデータ線１１４との交差に対応して、画素１１０がそれぞれ配列している。したがって、本実施形態では、画素１１０が縦３２０行×横２４０列でマトリクス状に配列することになるが、本発明をこの配列に限定する趣旨ではない。
【００１０】
走査線駆動回路１４０は、表示制御回路２０から供給されるスタートパルスＤyおよびクロック信号Ｃlyにしたがって走査信号を出力するものである。詳細には、走査線駆動回路１４０は、図３に示されるように、フレームの開始を規定するスタートパルスＤyを、水平走査信号に同期するクロック信号Ｃlyにしたがって順次シフトさせるとともに、パルス幅をクロック信号Ｃlyの半周期よりも狭めて、走査信号Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、Ｙ4、…、Ｙ320として出力する。このため、走査線１１２は、図において上から数えて１、２、３、…、３２０行目という順番で選択される。なお、選択された走査線への走査信号はＨレベルに相当する選択電圧ＶHであり、それ以外の走査線への走査信号はＬレベルに相当する非選択電圧ＶLである。
【００１１】
ここで、フレーム（期間）とは、表示パネル１００を駆動することによって、画像の１コマ分を表示させるのに要する期間をいい、垂直走査周波数が６０Ｈｚであれば、その逆数である１６．７ミリ秒である。このようなフレーム期間は、本実施形態では図３に示されるように、走査信号Ｙ1がＨレベルになってから走査信号Ｙ320がＬレベルになるまでの垂直有効走査期間Ｆaのほか、それ以外の垂直帰線期間が含まれる。
なお、本実施形態では、クロック信号Ｃlyの論理レベルが一定である半周期を、水平走査期間（Ｈ）とする。
【００１２】
説明の便宜上、表示制御回路２０が出力する制御信号のうち、極性指定信号Ｆrpについて説明する。
極性指定信号Ｆrpは、表示制御回路２０によって出力される信号であって、画素１１０に対する書込極性を指定する信号であり、例えば、その論理レベルがＬレベルであれば正極性書込を、Ｌレベルであれば負極性書込を、それぞれ指定する。極性指定信号Ｆrpは、本実施形態では、図３に示されるように、その論理レベルが水平走査期間毎に切り替わるので、書き込み極性は、フレーム期間にわたって行毎に反転する走査線（ライン）反転方式となる。
【００１３】
なお、極性指定信号Ｆrpは、隣接するフレーム期間同士の同一水平走査期間で比較したときに、論理反転の関係にあるが、このように論理反転する理由は、直流成分の印加による液晶の劣化を防止するためである。
また、本実施形態における書込極性については、液晶容量１２０に電圧を保持させる際に、コモン電極１０８の電位よりも画素電極１１８の電位を高位側とする場合を正極性とし、低位側とする場合を負極性とする。電圧については、特に説明のない限り、図示省略した接地電位を電圧ゼロの基準としている。
【００１４】
遅延回路５２は、この極性指定信号Ｆrpを水平走査期間（Ｈ）だけ遅延させて信号Ｆrp-dとして出力する。
双投型のスイッチ５０は、信号Ｆrp-dがＬレベルである場合にはコモン給電線３１を選択し、Ｈレベルである場合にはコモン給電線３２を選択して、選択したコモン給電線に供給された電圧を、コモン電極１０８にコモン信号Ｃomとして出力する。このため、スイッチ５０がコモン電極１０８を駆動するコモン電極駆動回路として機能することになる。
なお、コモン信号Ｃomは、図３に示されるように、極性指定信号ＦrpがＬレベルとなって正極性書込が指定された場合には、水平走査期間（Ｈ）だけ遅延して電圧ＣomLとなり、極性指定信号ＦrpがＨレベルとなって負極性書込が指定された場合には、水平走査期間（Ｈ）だけ遅延して電圧ＣomHとなる。
【００１５】
極性指定信号Ｆrpを水平走査期間（Ｈ）だけ遅延させた信号にしたがってコモン信号Ｃomの電圧を切り替える構成とした理由は、後述するように映像信号Ｘdと極性指定信号Ｆrpとの排他的論理和を求めるタイミングと、この排他的論理和にしたがった電圧をデータ線１１４にデータ信号として供給するタイミングとにおいて水平走査期間（Ｈ）のズレがあり、両タイミングの整合性をとるためである。
また、図３において、コモン信号Ｃomの電圧スケールは、他の論理信号の電圧スケールよりも拡大している（図４および図５においても同様である）。
【００１６】
次に、説明の便宜上、画素１１０の詳細な構成について説明する。図２は、画素１１０の構成を示す図であり、ｉ行目及びこれに上方向で隣接する（ｉ−１）行目と、ｊ列目及びこれに左方向で隣接する（ｊ−１）列との交差に対応する２×２の計４画素分の構成を示している。
なお、（ｉ−１）、ｉは、それぞれ走査線の行数を一般化して説明するための１以上３２０以下の整数であり、（ｊ−１）、ｊは、それぞれデータ線の列数を一般化して説明するための１以上２４０以下の整数である。
【００１７】
図２に示されるように、各画素１１０は、ｎチャネル型のＴＦＴ１１６と、液晶容量１２０と、補助容量１３０とを有する。各画素１１０については互いに同一構成なので、ｉ行ｊ列に位置するもので代表して説明すると、ｉ行ｊ列の画素１１０において、ＴＦＴ１１６は、そのゲート電極がｉ行目の走査線１１２に接続され、そのソース電極がｊ列目のデータ線１１４に接続され、そのドレイン電極が液晶容量１２０の一端である画素電極１１８と、補助容量１３０の一端とにそれぞれ接続されている。
液晶容量１２０の他端および補助容量１３０の他端は、全ての画素１１０にわたってコモン電極１０８に共通接続されている。また、図２において、Ｙ(i-1)、Ｙiは、それぞれ（ｉ−１）、ｉ行目の走査線１１２に供給される走査信号を示している。
【００１８】
表示パネル１００は、画素電極１１８が形成されたガラス等の素子基板とコモン電極１０８が形成された対向基板との一対の基板同士を、電極形成面が互いに対向するように一定の間隙を保って貼り合わせるとともに、この間隙に液晶１０５を封止した構成となっている。このため、液晶容量１２０は、画素電極１１８とコモン電極１０８とで誘電体の一種である液晶１０５を挟持したものとなり、画素電極１１８とコモン電極１０８との差電圧を保持する構成となる。この構成において、液晶容量１２０では、その透過光量が当該保持電圧の実効値に応じて変化するが、本実施形態では、明るい白表示または暗い黒表示のいずれかとする二値表示を行うものとしている。また、本実施形態では、説明の便宜上、液晶容量１２０で保持される電圧実効値がゼロのときに透過率が最大となるノーマリーホワイトモードとしている。
【００１９】
このような構成において、走査線１１２が選択されて選択電圧になると、ＴＦＴ１１６がオンして、画素電極１１８がデータ線１１４に接続された状態になる。また、走査線１１２の選択が終了して非選択電圧になると、ＴＦＴ１１６がオフして、画素電極１１８がデータ線１１４から切り離されるが、液晶容量１２０および補助容量１３０の並列容量によって、ＴＦＴ１１６がオンしたときに画素電極１１８に印加された電圧が保持される。
このため、走査線１１２が選択電圧となったときに、データ線１１４に印加するビデオ電圧を、コモン電極１０８の電圧に対してほぼ同じ電圧とすれば、液晶容量１２０に保持される電圧がほぼゼロになって透過率の大きい白表示となる一方、ビデオ電圧をコモン電極１０８の電圧に対して差が大きい電圧とすれば、液晶容量１２０に保持される電圧が大きくなって透過率が小さい黒表示となる。
【００２０】
実際のＴＦＴ１１６では、図２において破線で示されるようにゲート電極およびドレイン電極の間で容量Ｃgdが寄生する。
このため、走査線１１２が選択電圧となってＴＦＴ１１６がオンしたときに、液晶容量１２０、補助容量１３０および寄生容量にそれぞれ充電された電荷が、走査線１１２が非選択電圧となってＴＦＴ１１６がオフした瞬間に各容量に再分配されるために、画素電極１１８（ドレイン電極）が電圧ΔＶpだけ低下する（ＴＦＴ１１６がｎチャネル型の場合）。詳細には、液晶容量１２０、補助容量１３０の容量を、それぞれＣlc、Ｃsとしたときに、電圧低下分ΔＶpは、次のように表すことができる。
ΔＶp＝（ＶH−ＶL）・Ｃgd／（Ｃgd＋Ｃlc＋Ｃs）
【００２１】
液晶容量１２０に対する電圧書込は、画素電極１１８を、コモン電極１０８に対して正極性と負極性との交流駆動が基本であるが、電圧ΔＶpは、いずれの書込極性においても低下方向への変動である。
交流駆動するにあたって、データ線に印加するビデオ電圧を、コモン電極の電位を基準にして正負方向に振幅させると、フィールドスルーによる電圧低下のために、液晶容量１２０の電圧実効値は、負極性書込の方が正極性書込によりも若干大きくなり、直流成分が印加されるため、いわゆる焼き付きやフリッカーなどの画質劣化の原因となる。
このため、ビデオ電圧の基準を、コモン電極の電圧とするのではなく、コモン電極に対し、フィールドスルーによる電圧低下分だけ予め高位側にオフセットした電圧とする必要がある。特に、コモン電極を、低位側のコモン電圧と高位側のコモン電圧とで振幅させる駆動方法では、ビデオ電圧の基準について、正極性書込が指定されたときと、負極性書込が指定されたときとの２つを用意する必要がある。
【００２２】
ただし、本実施形態では、画素を白または黒の二値表示を行うものであり、また、ノーマリーホワイトモードとしているので、正極性書込が指定されたときのビデオ基準電圧は、正極性書込が指定された場合であって画素に白表示が指定されたときのビデオ電圧として用いることができるとともに、負極性書込が指定された場合であって画素に黒表示が指定されたときのビデオ電圧としても用いることができる一方、負極性書込が指定されたときのビデオ基準電圧は、正極性書込が指定された場合であって画素に黒表示が指定されたときのビデオ電圧として用いることができるとともに、負極性書込が指定された場合であって画素に白表示が指定されたときのビデオ電圧としても用いることができる。このため、本実施形態では、ビデオ電圧は高位側と低位側の二値電圧で足りる。
【００２３】
留意すべき点は、ビデオ電圧の二値電圧をコモン電圧の高位側と低位側の二値電圧に対して独立に生成する構成では、第１に、なんらかの原因によってコモン電圧の二値電圧が変動したときに、液晶容量に直流成分が印加される原因となる点、および、第２に、電圧の給電線についてみたときに、表示パネル１００への接続点数が「４」になってしまう点である。
そこで、本実施形態では、表示パネル１００にコモン電圧の二値電圧からビデオ電圧の二値電圧を生成するビデオ電圧供給回路６０を設けて、表示パネル１００にコモン電圧の二値電圧だけを供給するとともに、コモン電圧の二値電圧の変動がビデオ電圧の二値電圧に反映されるように構成した。このようなビデオ電圧供給回路６０は、画素１１０を構成するＴＦＴ１１６が形成された表示パネル１００と同じガラス基板上に、低温ポリシリコン技術を用いてガラス基板上に回路集積を行なうシステム・オン・グラス（ＳＯＧ）技術により形成してもよい。これにより、半導体部品点数の削減、組立の簡便化ができ、外部回路基板も縮小して、全体として小型・軽量化・低コスト化を実現することができる。
【００２４】
そこで、ビデオ電圧供給回路６０について図１を参照して説明する。
ビデオ電圧供給回路６０において、第１スイッチを構成するスイッチ６０２、６０４は、２つで二極単投スイッチであり、表示制御回路２０から出力される制御信号ＣaがＨレベルであるとき、ともにオンし、制御信号ＣaがＬレベルであるとき、ともにオフする。２つのスイッチのうち、スイッチ６０２は、コモン給電線３１とビデオ給電線１６１との間に介挿され、スイッチ６０４は、コモン給電線３２とビデオ給電線１６２との間に介挿されている。また、抵抗素子Ｒ１および可変抵抗素子Ｒ２は、コモン給電線３１、３２の間で直列接続されている。抵抗素子Ｒ１および可変抵抗素子Ｒ２は、本発明のオフセット電圧発生回路を構成している。
第２スイッチを構成するスイッチ６０６は、表示制御回路２０から出力される制御信号ＣbがＨレベルであるときにオンし、Ｌレベルであるときにオフするものであり、抵抗素子Ｒ１および可変抵抗素子Ｒ２の接続点（出力端子）と、ビデオ給電線１６２との間に介挿されている。
また、容量素子６０８が、ビデオ給電線１６１、１６２の間に介挿されている。
【００２５】
制御信号Ｃa、Ｃbは、図５に示されるように、水平走査期間（Ｈ）のうち、前方寄りの期間（Ｈa）において制御信号ＣaがＨレベルになるとともに、制御信号ＣbがＬレベルになる一方、後方寄りの期間（Ｈb)において制御信号ＣaがＬレベルになるとともに、制御信号ＣbがＨレベルになる。
このため、期間（Ｈa）では、スイッチ６０２、６０４がともにオンし、スイッチ６０６がオフするので、ビデオ給電線１６１はコモン給電線３１の電圧ＣomHになり、ビデオ給電線１６２はコモン給電線３２の電圧ＣomLになる一方、容量素子６０８は、電圧（ＣomH−ＣomL）に充電される。
次に、期間（Ｈb）では、スイッチ６０２、６０４がともにオフし、スイッチ６０６がオンするので、ビデオ給電線１６２は、コモン給電線３２の電圧ＣomLに対し、電圧（ＣomH−ＣomL）を抵抗素子Ｒ１、Ｒ２で分圧した電圧Ａ（オフセット電圧）だけ高めた電圧（ＣomL＋Ａ）となる。また、ビデオ給電線１６１は、ビデオ給電線１６２の電圧（ＣomL＋Ａ）に対し、容量素子６０８における充電電圧（ＣomH−ＣomL）だけ高めた電圧（ＣomH＋Ａ）となる。
ここで、電圧Ａについては、ＴＦＴ１１６におけるフィールドスルーの電圧低下分を相殺させるため、ΔＶpに一致するように、可変抵抗素子Ｒ２の抵抗値が調整される。
【００２６】
このようなビデオ電圧供給回路６０の構成素子のうち、スイッチ６０２、６０４、６０６については、周辺回路内蔵型であるがゆえに、画素１１０を構成するＴＦＴ１１６と同様に薄膜トランジスタによって構成することが好ましい。
【００２７】
続いて、データ線１１４に、書込極性と、白または黒表示の指定とに応じた電圧を印加するためのデータ線駆動回路の構成について説明する。
シフトレジスタ１５０は、表示制御回路２０から供給されるスタートパルスＤxおよびクロック信号Ｃlxにしたがってサンプリング信号Ｓ1〜Ｓ240を出力するものである。詳細には、シフトレジスタ１５０は、図４に示されるように、水平走査期間（Ｈ）の開始を規定するスタートパルスＤxを、ドットクロック信号に同期するクロック信号Ｃlxにしたがって順次シフトさせるとともに、パルス幅をクロック信号Ｃlxの半周期に狭めて、各列に対応したサンプリング信号Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4、…、Ｓ240として出力する。
【００２８】
一方、ＥＸ−ＯＲ回路１７０は、映像信号Ｘdと極性指定信号Ｆrpとの排他的論理和信号を出力する。
スイッチ１５２は、各列に対応して設けられる。ある列のスイッチ１５２は、その列に対応するサンプリング信号がＨレベルであるときにオンして、ＥＸ−ＯＲ回路１７０による排他的論理和信号をサンプリングする。
第１ラッチ回路１５４は、各列に対応して設けられ、スイッチ１５２によりサンプリングされた排他的論理和信号をラッチする。
スイッチ１５６は、各列に対応して設けられ、ラッチ信号ＬpがＨレベルになったときにオンする。ここで、ラッチ信号Ｌpは、水平走査期間（Ｈ）において選択される走査線への走査信号がＨレベルからＬレベルになった後に出力されるパルスである。
第２ラッチ回路１５８は、各列に対応して設けられ、第１ラッチ回路１５４によりラッチされた排他的論理和信号をスイッチ１５６のオンにより取り込んで再ラッチする。
双投型のスイッチ１６０は、各列に対応して設けられ、ある列のスイッチ１６０は、その列の第２ラッチ回路１５８により再ラッチされた排他的論理和信号がＬレベルであればビデオ給電線１６１を選択し、Ｈレベルであればビデオ給電線１６２を選択して、選択した給電線に供給された電圧を、データ線１１４に印加する。
【００２９】
このような構成によるデータ線駆動回路の動作について図４を参照して説明する。
この図に示されるように、ある水平走査期間（Ｈ）においてｉ行目であって１、２、３、…、２４０列目の画素に対応する映像信号Ｘdが上位装置から供給されたとき、表示制御回路２０は、この映像信号Ｘdと同期してサンプリング信号Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓ240が順番にＨレベルとなるようにスタートパルスＤxおよびクロック信号Ｃlxをシフトレジスタ１５０に供給する。
これにより、ｉ行１列の画素に対応する映像信号Ｘdと極性指定信号Ｆrpとの排他的論理和信号が１列目の第１ラッチ回路１５４にラッチされる。同様に、ｉ行目であって２、３、…、２４０列目の画素に対応する映像信号Ｘdと極性指定信号Ｆrpとの排他的論理和信号が２、３、…、２４０列目の第１ラッチ回路１５４に順番にラッチされる。
当該水平走査期間から次の水平走査期間にかけてラッチ信号ＬpがＨレベルになると、スイッチ１５６が一斉にオンするので、１〜２４０列目の第１ラッチ回路１５４によってそれぞれラッチされた排他的論理和信号が、１〜２４０列目の第２ラッチ回路１５８によってそれぞれ再ラッチされる。
【００３０】
このとき、１〜２４０列目のスイッチ１６０は、再ラッチされた排他的論理和信号がＬレベルであればビデオ給電線１６１をそれぞれ選択する。ここで、ｉ行目の画素の映像信号Ｘdが供給された水平走査期間（Ｈ）において負極性書込が指定されていた（極性指定信号ＦrpがＨレベルであった）場合に、それらの排他的論理和信号がＬレベルになるのは、ｉ行目の画素に白表示が指定されていたときである。
また、１〜２４０列目のスイッチ１６０は、再ラッチされた排他的論理和信号がＨレベルであればビデオ給電線１６２をそれぞれ選択する。ここで、ｉ行目の画素の映像信号Ｘdが供給された水平走査期間（Ｈ）において負極性書込が指定されていた場合に、それらの排他的論理和信号がＨレベルになるのは、ｉ行目の画素に黒表示が指定されていたときである。
【００３１】
１〜２４０列目の第２ラッチ回路１５８によって排他的論理和信号がラッチされるタイミングは、ＥＸ−ＯＲ回路１７０による論理演算のタイミングよりも水平走査期間（Ｈ）だけ遅延しているが、コモン電極１０８の電圧は、極性指定信号Ｆrpを水平走査期間（Ｈ）だけ遅延した信号Ｆrp-dで規定される。このため、ｉ行目の画素の映像信号Ｘdが供給された水平走査期間（Ｈ）において極性指定信号Ｆrpによって負極性書込が指定されていた場合に、それらの排他的論理和信号が１〜２４０列目の第２ラッチ回路１５８によって再ラッチされたとき、コモン電極１０８は負極性書込に対応して電圧ＣomHとなっている。
【００３２】
排他的論理和信号が１〜２４０列目の第２ラッチ回路１５８によって再ラッチされた以降において、制御信号ＣaがＨからＬレベルに、制御信号ＣbがＬからＨレベルに、それぞれ変化するので、ビデオ給電線１６１は電圧（ＣomH＋Ａ）になり、ビデオ給電線１６２は電圧（ＣomL＋Ａ）になっている。
したがって、走査信号ＹiがＨレベルになってＴＦＴ１１６がオンするときに、負極性書込が指定されたｉ行目の画素に対して白表示が指定されていればデータ線１１４には、ＴＦＴ１１６におけるフィールドスルーの電圧ΔＶpの低下分を相殺するように高められた電圧（ＣomH＋Ａ）が印加され、黒表示が指定されていればデータ線１１４には、同じくフールドスルーの電圧分だけ高められた電圧（ＣomL＋Ａ）が印加される。このため、走査信号ＹiがＨからＬレベルに変化してＴＦＴ１１６がオフした瞬間にフィールドスルーによって電圧ΔＶpだけ低下しても、画素電極１１８は、白表示であれば電圧ＣomHに、黒表示であれば電圧ＣomLになる。
【００３３】
なお、ここでは、ｉ行目の画素の映像信号Ｘdが供給された水平走査期間（Ｈ）において負極性書込が指定されていた（極性指定信号ＦrpがＨレベルであった）場合を例にとって説明したが、反対に、正極性書込が指定されていた（極性指定信号ＦrpがＬレベルであった）場合、排他的論理和信号がＬレベルになるのは、ｉ行目の画素に黒表示が指定されていたときであり、排他的論理和信号がＨレベルになるのは、ｉ行目の画素に白表示が指定されていたときである。
また、ｉ行目の画素の映像信号Ｘdが供給された水平走査期間（Ｈ）において極性指定信号Ｆrpによって正極性書込が指定されていた場合に、それらの排他的論理和信号が１〜２４０列目の第２ラッチ回路１５８によって再ラッチされたとき、コモン電極１０８は正極性書込に対応して電圧ＣomLとなっている。
排他的論理和信号が１〜２４０列目の第２ラッチ回路１５８によって再ラッチされた以降において、ビデオ給電線１６１が電圧（ＣomH＋Ａ）になり、ビデオ給電線１６２が電圧（ＣomL＋Ａ）となるのは、負極性書込の場合と同様である。
したがって、走査信号ＹiがＨレベルになってＴＦＴ１１６がオンするときに、正極性書込が指定されたｉ行目の画素に対して黒表示が指定されていればデータ線１１４に電圧（ＣomH＋Ａ）が印加され、白表示が指定されていればデータ線１１４に電圧（ＣomL＋Ａ）が印加される。このため、走査信号ＹiがＨからＬレベルに変化してＴＦＴ１１６がオフした瞬間にフィールドスルーによって電圧が低下しても、画素電極１１８は、黒表示であれば電圧ＣomHに、白表示であれば電圧ＣomLになる。
【００３４】
図６（ａ）は、本実施形態に係る電気光学装置１０において、ｉ行目の走査信号Ｙiとコモン信号Ｃomとの波形に対して、ｉ行目であって黒（オン）表示が指定された画素の画素電極１１８の電圧Ｐixがどのように変化するのかを示す図である。
この図に示されるように、画素電極１１８の電圧Ｐixは、走査信号ＹiがＨレベルになったときに、正極性書込が指定されていればビデオ電圧（ＣomH＋Ａ）となり、走査信号ＹiがＬレベルになった瞬間にＴＦＴ１１６のフィールドスルーによって電圧ΔＶpだけ低下して電圧ＣomHとなる一方、走査信号ＹiがＨレベルになったときに負極性書込が指定されていれば、ビデオ電圧（ＣomL＋Ａ）となり、走査信号ＹiがＬレベルになった瞬間に電圧ΔＶpだけ低下して電圧ＣomLとなっていることを示している。
ここで、走査信号ＹiがＬレベルであれば、ＴＦＴ１１６はオフ状態になるので、画素電極１１８の電圧Ｐixは、コモン信号Ｃomの変化に対して（ＣomH−ＣomL）を保つように変化する。
【００３５】
本実施形態に係る電気光学装置１０によれば、液晶容量１２０に保持される電圧、すなわち、画素電極１１８とコモン電極１０８との差電圧であってハッチングで示される部分は、フィールドスルーによって電圧ΔＶpだけ低下しても、正極性書込と負極性書込とでほぼ同値となるので、焼き付きやフリッカーを防止することが可能となる。
さらに、本実施形態では、ビデオ電圧の二値電圧である低位側の電圧（ＣomL＋Ａ）と高位側の電圧（ＣomH＋Ａ）は、コモン電圧の二値電圧である低位側の電圧ＣomLと高位側の電圧ＣomHに対して、電圧Ａだけ高位側にそれぞれオフセットした電圧であるので、コモン電圧がなんらかの理由により変動しても、ビデオ電圧の二値電圧は、コモン電圧の変動に対してフィールドスルーによる電圧変動分を相殺した電圧となる。このため、本実施形態では、コモン電極の電圧が変動しても、液晶容量に保持される電圧実効値が正極性・負極性で異ならないようにすることが可能となる。
【００３６】
なお、図６（ｂ）は、フィールドスルーによる電圧ΔＶpの低下を考慮しないで、コモン電圧ＣomH、ＣomLをビデオ電圧として用いた場合における画素電極１１８の電圧Ｐixの変化を示す図であり、フィールドスルーによる電圧低下のために、液晶容量１２０の電圧実効値において負極性書込の方が正極性書込によりも大きくなって直流成分が印加されることを示している。
【００３７】
また、本実施形態では、映像信号Ｘdと極性指定信号Ｆrpとの排他的論理和信号をＥＸ−ＯＲ回路１７０が求めるとともに、ビデオ給電線１６１の電圧（ＣomL＋Ａ）またはビデオ給電線１６２の電圧（ＣomH＋Ａ）のいずれかを当該排他的論理和信号にしたがってスイッチ１６０が選択してデータ線１１４に印加する構成となっている。
同様な構成は、例えば図８に示されるように、ビデオ給電線１６１の電圧（Ｃo mL＋Ａ）およびビデオ給電線１６２の電圧（ＣomH＋Ａ）から、極性指定信号Ｆrpを遅延させた信号Ｆrp-dに応じてスイッチ１９１〜１９４をオンオフさせることによって、白表示に対応する白電圧および黒表示に対応する黒電圧を得るとともに、ラッチした映像信号Ｘによって黒表示が指定されるのであれば黒電圧を、白表示が指定されるのであれば白電圧を、それぞれスイッチ１９５が選択してデータ線１１４に印加する構成によっても可能ではある。
【００３８】
しかしながら、図８に示す構成において、スイッチ１９１〜１９４は負荷の大きな給電線１６１、１６２に介挿されるため、オン抵抗を減らす必要から、これらスイッチを構成するトランジスタのサイズを大きくする必要がある。さらに、信号Ｆrp-dおよびその反転信号の論理レベルにしたがってスイッチ１９１〜１９４を一斉にオンオフするために白電圧および黒電圧にノイズが重畳されやすい。
これに対して、本実施形態では、ＥＸ−ＯＲ回路１７０の出力は、ゲート信号であるから負荷が小さいので、ＥＸ−ＯＲ回路を小規模で済ませることができ、また、ノイズ等の影響もほとんど受けないようにすることが可能である。
【００３９】
なお、実施形態では、フィールドスルーによる画素電極１１８の電圧ΔＶpの変化方向は、ＴＦＴ１１６をｎチャネル型としたので低下方向となったが、ＴＦＴ１１６をｐチャネル型にすると上昇方向になる。
このため、ＴＦＴ１１６をｐチャネル型にした構成では、ビデオ給電線１６１が電圧（ＣomL−Ａ）となるように、ビデオ給電線１６２が電圧（ＣomH−Ａ）となるように、それぞれビデオ電圧供給回路６０を構成すれば良い。具体的には、スイッチ６０６を、抵抗素子Ｒ１および可変抵抗素子Ｒ２の接続点と、ビデオ給電線１６１との間に介挿するとともに、電圧Ａ（オフセット電圧）について、ｐチャネル型のＴＦＴ１１６におけるフィールドスルー電圧ΔＶpの上昇分を相殺するように、可変抵抗素子Ｒ２の抵抗値を調整すれば良い。
【００４０】
＜電子機器の例＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１０を適用した電子機器について説明する。図７は、実施形態に係る電気光学装置１０を用いたヘッドアップディスプレイ４００の構成を示す図である。
電気光学装置１０は、被表示体（たとえば、自動車のフロントガラスなど）４０１に表示光Ｌ１を投射するように、バックライト４０２と凹面鏡４０３との間に配置されている。電気光学装置１０から出射される表示光Ｌ１は、バックライト４０２からの光Ｌ２が電気光学装置１０に入射されることによって生成される。また、表示光Ｌ１は、凹面鏡４０３により被表示体４０１側に反射されて被表示体４０１に投射される。
なお、上記した電気光学装置１０、バックライト４０２および凹面鏡４０３は、表示光Ｌ１を透過させるための窓部４０４ａを有するケース４０４の内部に収納されている。このような車載用のヘッドアップディスプレイ４００は、自動車の運転に必要な情報（例えば、速度情報や、エンジン回転数、各種警告情報、道路情報、道案内情報、人・物等の障害物情報など）を表示するために用いられるが、このような情報の表示は、運転者にはっきりと見せることが重要なため、二値表示が適している。実施形態に係る電気光学装置１０は、二値表示を行う表示装置であるため、このようなヘッドアップディスプレイ４００に好適である。
電気光学装置１０が適用される電子機器としては、図７に示されるヘッドアップディスプレイの他にも様々な機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態に係るビデオ電圧供給回路を適用した電気光学装置を示す図である。
【図２】同電気光学装置における画素の構成を示す図である。
【図３】同電気光学装置における走査線の駆動動作等を示す図である。
【図４】同電気光学装置におけるデータ線の駆動動作等を示す図である。
【図５】同電気光学装置におけるビデオ電圧供給回路の動作等を示す図である。
【図６】同電気光学装置におけるフィールドスルーの補償動作を示す図である。
【図７】同電気光学装置を適用したヘッドアップディスプレイの構成を示す図である。
【図８】白電圧または黒電圧を選択する回路を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…電気光学装置、２０…表示制御回路、５０…ビデオ電圧供給回路、１０８…コモン電極、１１０…画素、１１６…ＴＦＴ、１２０…液晶容量、１４０…走査線駆動回路、４００…ヘッドアップディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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