(57)【要約】【課題】消費電力の増大を伴わずにプリチャージを行い得る電気光学装置及び電子機器を提供すること。【解決手段】プリチャージ回路４０が電圧を増幅する第２の電圧増幅部４１と、第２の電圧増幅部４１に対して並列に接続され、第２の電圧増幅部４１により増幅された電圧を保持する電圧保持部４２とにより構成され、データ線Ｘごとに、プリチャージ回路４０とデータ線駆動回路２０とが接続されており、切換回路５０の切り換え動作によってプリチャージ回路４０とデータ線駆動回路２０とが切り換えられる。【選択図】図２
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【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、当該複数の走査線と当該複数のデータ線との交差に対応して設けられた画素電極とを備える電気光学装置であって、
前記複数の走査線に対して所定の順番で選択する選択電圧を供給する走査線駆動回路と、
第１の電圧増幅部を有し、当該第１の電圧増幅部により増幅された電圧を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、
第２の電圧増幅部と、当該第２の電圧増幅部に対して並列に接続され、当該第２の電圧増幅により増幅された電圧を保持する電圧保持部と、を有し、前記電圧保持部に保持されている電圧を前記データ線に供給するプリチャージ回路と、
前記データ線に所定の電圧が供給されるように、前記データ線駆動回路と、前記プリチャージ回路とを切り換える切換回路と、を備え、
前記切換回路は、前記走査線が選択されていない期間において、前記プリチャージ回路から前記データ線に対する電圧の供給と、前記複数の走査線の中から一の走査線が選択されている期間において、前記データ線駆動回路から前記データ線に対する電圧の供給と、が切り換えられることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置において、
前記走査線に対応した前記画素電極に対向して設けられた共通電極に対して、１水平走査期間ごとに反転する電圧を交互に供給する制御回路を更に有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気光学装置において、
前記プリチャージ回路における前記第２の電圧増幅部のオフセット電圧は、前記第１の電圧増幅部のオフセット電圧よりも高く設定されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置において、
前記第２の電圧増幅部のオフセット電圧は、前記電圧保持部の保持容量に応じて制御されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などの電気光学装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶装置といった電気光学装置が知られている。この電気光学装置は、例えば、所定間隔おきに設けられた複数の走査線と、これら複数の走査線に交差し所定間隔おきに設けられた複数のデータ線と、を備える。
【０００３】
各走査線と各データ線との交差部分には、画素が設けられている。画素は、画素電極及び共通電極からなる画素容量と、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（以降、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と呼ぶ。）と、を備える。この画素は、マトリクス状に複数配列されて表示領域を形成する。
【０００４】
ＴＦＴのゲートには、走査線が接続され、ＴＦＴのソースには、データ線が接続され、ＴＦＴのドレインには、画素電極が接続されている。
【０００５】
走査線駆動回路は、走査線を選択する選択電圧を所定の順番で各走査線に供給する。走査線に選択電圧が供給されると、この走査線に接続されたＴＦＴが全てオン状態となる。
【０００６】
データ線駆動回路は、画像信号を各データ線に供給し、オン状態のＴＦＴを介して、この画像信号に基づく画像電圧を画素電極に書き込む。
【０００７】
以上の液晶装置は、以下のように動作する。すなわち、走査線に選択電圧を順次供給することで、ある走査線に接続されたＴＦＴを全てオン状態にして、この走査線に係る画素を全て選択する。そして、これら画素の選択に同期して、データ線に画像信号を供給する。すると、選択した全ての画素に、オン状態のＴＦＴを介して画像信号が供給され、この画像信号に基づく画像電圧が画素電極に書き込まれる。
【０００８】
画素電極に画像電圧が書き込まれると、画素電極と共通電極との電位差により、液晶に駆動電圧が印加される。液晶に駆動電圧が印加されると、液晶の配向や秩序が変化し、液晶を透過する光が変化して、階調表示が行われる。そして、各画素で階調表示が行われることで、複数の画素からなる表示領域では、画像が表示される。
【０００９】
このような電気光学装置では、近年、鮮明な画像表示が求められているため、単位面積当たりの画素の数を増加させて、高解像度化を図っている。
【００１０】
ところが、単位面積当たりの画素の数が増加すると、各画素では、画素電極に画像電圧を書き込む時間が短くなるので、画像電圧の書き込み不足が発生して、コントラストが低下する場合があった。
【００１１】
そこで、プリチャージ駆動方式を用いた電気光学装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電気光学装置によれば、データ線に画像信号を供給する前にデータ線に所定の電圧を供給する、いわゆるプリチャージを行うことで、画像信号を供給する前のデータ線の電圧と、画像信号を供給した後のデータ線の電圧と、の電位差をあらかじめ小さくする。
【００１２】
これにより、データ線に画像信号を供給する際に、データ線の電圧を変動させる電位差が小さくなるので、データ線の電圧を、画像信号に基づく画像電圧の電圧まで変動させるのに必要な電荷が減少する。したがって、画素電極の電圧を、画像信号に基づく画像電圧の電圧にするために、プリチャージした電圧を利用できるので、画像電圧の書き込み不足を防止でき、安定した書き込みが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２２９５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、プリチャージは、プリチャージ用のアンプを用いて行っているが、プリチャージに起因する消費電力の増大を避けることが困難となっている。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、簡易な構成によって、消費電力の増大を伴わずにプリチャージを行い得る電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、当該複数の走査線と当該複数のデータ線との交差に対応して設けられた画素電極とを備える電気光学装置であって、前記複数の走査線に対して所定の順番で選択する選択電圧を供給する走査線駆動回路と、第１の電圧増幅部を有し、当該第１の電圧増幅部により増幅された電圧を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、第２の電圧増幅部と、当該第２の電圧増幅部に対して並列に接続され、当該第２の電圧増幅により増幅された電圧を保持する電圧保持部と、を有し、前記電圧保持部に保持されている電圧を前記データ線に供給するプリチャージ回路と、前記データ線に所定の電圧が供給されるように、前記データ線駆動回路と、前記プリチャージ回路とを切り換える切換回路と、を備え、前記切換回路は、前記走査線が選択されていない期間において、前記プリチャージ回路から前記データ線に対する電圧の供給と、前記複数の走査線の中から一の走査線が選択されている期間において、前記データ線駆動回路から前記データ線に対する電圧の供給と、が切り換えられることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、プリチャージ回路が、第２の電圧増幅部（プリチャージアンプ）の出力段に所定容量の電圧保持部（例えば、コンデンサ）を設けるように構成されているので、プリチャージ期間において、従来の構成に比して、電圧保持部による充放電分の電力消費を低減することができる。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置では、走査線に対応した前記画素電極に対向して設けられた共通電極に対して、１水平走査期間ごとに反転する電圧を交互に供給する制御回路を更に有することが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、制御回路により１水平走査期間ごとに反転する電圧を共通電極に対して交互に供給するので、交流駆動となり、液晶の劣化を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の電気光学装置では、プリチャージ回路における第２の電圧増幅部のオフセット電圧は、第１の電圧増幅部のオフセット電圧よりも高く設定されることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、データ線駆動回路部に設けられている第１の電圧増幅部よりもプリチャージ回路に設けられている第２の電圧増幅部のオフセット電圧の方が高くなるように設定されているので、プリチャージ期間において、従来の構成に比して、オフセット電圧分の電力消費を低減することができる。
【００２１】
また、本発明の電気光学装置では、第２の電圧増幅部のオフセット電圧は、電圧保持部の保持容量に応じて制御されることが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、プリチャージしたい電圧量に応じて、電圧保持部の保持容量を変化させることにより、第２の電圧増幅部のオフセット電圧を制御することができる。
【００２３】
また、本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る電気光学装置１のブロック図である。
【００２５】
電気光学装置１は、液晶パネルＡＡを備える。また、電気光学装置１は、図示しないが、液晶パネルＡＡを背面から照射するバックライトを備えている。また、バックライトは、例えば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ））や発光ダイオード（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））、あるいはエレクトロルミネッセンス（ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ））で構成されて、液晶パネルＡＡの画素６０に光を供給する。
【００２６】
液晶パネルＡＡは、複数の画素６０を有する表示領域Ａと、この表示領域Ａの周辺に設けられて画素６０を駆動する走査線駆動回路１０、データ線駆動回路２０、制御回路３０、プリチャージ回路４０及び切換回路５０を備える。また、電気光学装置１は、図２に示すように、データ線Ｘごとに、プリチャージ回路４０とデータ線駆動回路２０とが接続されており、後述する切換回路５０の切り換え動作によってプリチャージ回路４０とデータ線駆動回路２０とが切り換えられる構成となっている。
【００２７】
以下、液晶パネルＡＡの構成について詳述する。液晶パネルＡＡは、所定間隔おきに交互に設けられた３２０行の走査線Ｙ１〜Ｙ３２０及び３２０行の共通線Ｚ１〜Ｚ３２０と、これら走査線Ｙ１〜Ｙ３２０及び共通線Ｚ１〜Ｚ３２０に交差するように設けられた２４０列のデータ線Ｘ１〜Ｘ２４０と、を備える。各走査線Ｙ及び各データ線Ｘの交差部分には、画素６０が設けられている。
【００２８】
画素６０は、ＴＦＴ６１、画素電極６５、この画素電極６５に対向して設けられた共通電極６６、及び、一方の電極が共通線Ｚに接続され他方の電極が画素電極６５に接続された蓄積容量６３で構成される。画素電極６５及び共通電極６６は、画素容量６４を構成する。
【００２９】
共通電極６６は、走査線Ｙに対応して、１水平ラインごとに分割されている。１水平ラインごとに分割された複数の共通電極６６は、それぞれ対応する共通線Ｚに接続されている。
【００３０】
ＴＦＴ６１のゲートには、走査線Ｙが接続されている。また、ＴＦＴ６１のソースには、データ線Ｘが接続されている。また、ＴＦＴ６１のドレインには、画素電極６５及び蓄積容量６３の他方の電極が接続されている。したがって、このＴＦＴ６１は、走査線Ｙから選択電圧が印加されるとオン状態となり、データ線Ｘと画素電極６５及び蓄積容量６３の他方の電極とを導通状態とする。
【００３１】
また、走査線駆動回路１０は、ＴＦＴ６１をオン状態にする選択電圧を複数の走査線Ｙに順次供給する。例えば、ある走査線Ｙに選択電圧を供給すると、この走査線Ｙに接続されたＴＦＴ６１が全てオン状態となり、この走査線Ｙに係る画素６０が全て選択される。
【００３２】
データ線駆動回路２０は、図２に示すように、画像信号に基づく画像電圧を増幅する第１の電圧増幅部２１と、オン状態とオフ状態とを切り換える第１のスイッチ部２２と、オン状態とオフ状態とを切り換える第２のスイッチ部２３とを有し、第１の電圧増幅部２１により増幅された画像電圧をデータ線Ｘに供給し、オン状態のＴＦＴ６１を介して、この画像電圧を画素電極６５に書き込む。なお、第１のスイッチ部２２と第２のスイッチ部２３とは、切換回路５０によりオン状態とオフ状態とが切り換えられるが、この切り換え動作については後述する。
【００３３】
また、データ線駆動回路２０は、共通電極６６の電圧よりも電位の高い正極性の画像信号をデータ線Ｘに供給して、この正極性の画像信号に基づく画像電圧を画素電極６５に書き込む正極性書込と、共通電極６６の電圧よりも電位の低い負極性の画像信号をデータ線Ｘに供給して、この負極性の画像信号に基づく画像電圧を画素電極６５に書き込む負極性書込と、を１水平ラインごとに交互に行う。
【００３４】
制御回路３０は、第１電圧としての電圧ＶｃｏｍＬと、この電圧ＶｃｏｍＬよりも電位の高い第２電圧としての電圧ＶｃｏｍＨと、を１水平走査期間ごとに交互に共通線Ｚに供給する。このようにして、電気光学装置１は、制御回路３０により１水平走査期間ごとに共通線Ｚに供給する電圧を反転して供給するので、交流駆動となるため、液晶の劣化を防止することができる。
【００３５】
ここで、液晶装置１の動作について説明する。まず、制御回路３０から共通線Ｚに電圧ＶｃｏｍＬ又は電圧ＶｃｏｍＨのいずれかを選択的に供給する。具体的には、各共通線Ｚには、１水平走査期間ごとに、電圧ＶｃｏｍＬと電圧ＶｃｏｍＨとを交互に供給する。例えば、ある１水平走査期間において、ｐ行目の共通線Ｚｐに電圧ＶｃｏｍＬを供給した場合、次の１水平走査期間では、共通線Ｚｐに電圧ＶｃｏｍＨを供給する。一方、ある１水平走査期間において、共通線Ｚｐに電圧ＶｃｏｍＨを供給した場合、次の１水平走査期間では、共通線Ｚｐに電圧ＶｃｏｍＬを供給する。なお、ｐは、１≦ｐ≦３２０を満たす整数である。
【００３６】
また、プリチャージ回路４０は、図２に示すように、電圧を増幅する第２の電圧増幅部４１と、第２の電圧増幅部４１に対して並列に接続され、第２の電圧増幅部４１により増幅された電圧を保持する電圧保持部４２と、電圧保持部４２から充放電される電圧をデータ線Ｘに供給する（オン状態）又は供給しない（オフ状態）を切り換えるスイッチ部４３とを有する。また、電圧保持部４２は、例えば、外付けの積層セラミックスコンデンサにより構成される。また、スイッチ部４３は、切換回路５０によりオン状態とオフ状態とが切り換えられる。
【００３７】
また、プリチャージ回路４０では、電圧保持部４２の保持容量に基づいてオフセット電圧を制御する。したがって、プリチャージ回路４０は、大容量の電圧保持部４２を採用することにより、大きなプリチャージをデータ線Ｘに行うことができる。
【００３８】
例えば、プリチャージ回路４０は、プリチャージ電圧が２Ｖのときには、オフセット電圧が１Ｖ〜３Ｖとなるように所定容量の電圧保持部４２を設置する。
【００３９】
また、プリチャージ回路４０は、図示しないＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）から出力される信号が入力される。ここで、ＤＡＣの出力信号は、ＤＡＣ内のラダー抵抗の抵抗値にしたがって生成される信号であって、例えば、ＶＧＭＨ（最大のガンマ電圧）、ＶＧＭＬ（最小のガンマ電圧）又は中間のガンマ電圧である。
【００４０】
また、切換回路５０は、データ線Ｘに所定の電圧が供給されるように、データ線駆動回路２０と、プリチャージ回路４０とを切り換える。
【００４１】
ここで、切換回路５０の切り換え動作について、本発明に係る電気光学装置１によるプリチャージのタイミングチャートと、従来の構成によるプリチャージのタイミングチャートと、を用いて説明する。なお、図３には、本発明に係る電気光学装置１によるプリチャージのタイミングチャートを示し、図４には、従来の構成によるプリチャージのタイミングチャートを示す。
【００４２】
切換回路５０は、図３に示すように、走査線駆動回路１０により走査線Ｙが選択されていない期間、例えば、ＨＦＰ（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｆｒｏｎｔｐｏｒｃｈ）又はＨＢＰ（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  Ｂａｃｋｐｏｒｃｈ）の期間において、プリチャージ回路４０からデータ線Ｘに電圧が供給されるようにスイッチ部４３をオン状態に切り換え、一方、データ線駆動回路２０の第１のスイッチ部２２及び第２のスイッチ部２３をオフ状態に切り換える。
【００４３】
また、切換回路５０は、走査線駆動回路１０により複数の走査線Ｙの中から一の走査線Ｙが選択された直後の一定期間において、第１のスイッチ部２２をオン状態に切り換え、一方、第２のスイッチ部２３とプリチャージ回路４０のスイッチ部４３とをオフ状態に切り換える。
【００４４】
また、切換回路５０は、走査線駆動回路１０により複数の走査線Ｙの中から一の走査線Ｙが選択された後の一定期間経過後において、第２のスイッチ部２３をオン状態に切り換え、一方、第１のスイッチ部２２とプリチャージ回路４０のスイッチ部４３とをオフ状態に切り換える。
【００４５】
したがって、本発明に係る電気光学装置１は、図３に示すように、従来のプリチャージ（図４参照）に比して、プリチャージ期間において、設定されているオフセット電圧分の電力消費を低減することができ、また、電圧保持部４２による充放電によりデータ線Ｘに対してプリチャージ（又はディスチャージ）を行うので、電圧保持部４２による充放電分の電力消費を低減することができる。なお、図４に示す従来のプリチャージ方法では、オフセット電圧が設定されておらず、本発明に係る電気光学装置１のように電圧保持部４２を有さないため、全てのプリチャージ電圧分の電力を必要とする。
【００４６】
また、データ線駆動回路２０に設けられている第２の電圧増幅部のオフセット電圧は、プリチャージ回路４０に設けられている第１の電圧増幅部のオフセット電圧よりも高い値である。
【００４７】
また、上述した実施の形態では、プリチャージ回路４０は、データ線駆動回路２０とは別に設けられているものとして説明したが、これに限られず、データ線駆動回路２０に内蔵される構成であっても良いし、液晶パネルＡＡに内蔵される構成であっても良い。
【００４８】
＜応用例＞
つぎに、上述した実施形態に係る電気光学装置１、２を適用した電子機器について説明する。図５は、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、ならびに電気光学装置１を備える。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、２に表示される画面がスクロールされる。
【００４９】
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図５に示すものの他、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電気光学装置に備えられているプリチャージ回路と、データ線駆動部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る電気光学装置によるプリチャージのタイミングチャートである。
【図４】従来の構成によるプリチャージのタイミングチャートである。
【図５】上述した電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…電気光学装置、１０…査線駆動回路、２０…データ線駆動回路、２１…第１の電圧増幅部、２２…第１のスイッチ部、２３…第２のスイッチ部、３０…制御回路、４０…プリチャージ回路、４１…第２の電圧増幅部、４２…電圧保持部、４３…スイッチ部、５０…切換回路、６０…画素、６１…ＴＦＴ、６３…蓄積容量、６４…画素容量、６５…画素電極、６６…共通電極。
【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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