(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に画像信号を供給するための複数のデータ線と、
電気光学物質を介して前記複数の画素電極と対向する対向電極と、
前記画像信号が供給される複数の画像信号線と、
前記画像信号線に供給された前記画像信号をサンプリング期間にサンプリングして前記複数のデータ線に供給すると共に、前記サンプリング期間に先行するプリチャージ期間に導通することにより前記複数のデータ線を前記画像信号線に電気的に接続して充放電可能ならしめる複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路と、
前記対向電極に対して前記サンプリング期間に所定電位を供給すると共に、前記サンプリング期間に先行するプリチャージ期間の少なくとも一部に前記所定電位とは異なるプリチャージ信号を供給する電源手段と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記プリチャージ期間内に所定電位の第２プリチャージ信号を前記画像信号に置き換えて前記画像信号線に供給するプリチャージ手段を更に備え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３】
前記画像信号は、相前後する前記サンプリング期間同士の間で周期的に極性反転され、前記極性反転のタイミングは、前記プリチャージ期間の終了以降に設定されてい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４】
複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に画像信号を供給するための複数のデータ線と、
電気光学物質を介して前記複数の画素電極と対向する対向電極と、
前記画像信号が供給される複数の画像信号線と、
前記画像信号線に供給された前記画像信号をサンプリング期間にサンプリングして前記複数のデータ線に供給するサンプリング回路と、
前記対向電極に対して前記サンプリング期間に所定電位を供給すると共に、前記サンプリング期間に先行するプリチャージ期間の少なくとも一部に前記所定電位とは異なるプリチャージ信号を供給する電源手段と、
前記画像信号線とは別途設けられると共に前記複数のデータ線にプリチャージスイッチを介して接続されたプリチャージ用配線と、を備え、
前記プリチャージスイッチを前記プリチャージ期間に導通させることにより、前記複数のデータ線を前記プリチャージ用配線に電気的に接続して充放電可能ならしめることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
前記プリチャージ期間内に所定電位の第２プリチャージ信号を前記プリチャージ用配線に供給するプリチャージ回路を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記電源手段は、前記対向電極に印加する電圧を相前後する前記サンプリング期間同士の間で周期的に極性反転させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してな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、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び、該電気光学装置を備えた電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置は、例えば液晶装置として、一対の基板が液晶等の電気光学材料を介して対向配置され、一方の基板上に、複数の走査線及びデータ線に接続された複数の画素部の他、走査線を駆動するための走査線駆動回路、画像信号をサンプリングするサンプリング回路等を含む、データ線を駆動するためのデータ線駆動回路等が作り込まれる。その駆動時には、サンプリング回路が、サンプリング回路駆動信号のタイミングで、画像信号線上に供給される画像信号をサンプリングし、データ線に供給するように動作する。
【０００３】
その駆動方式には、液晶の焼付きや劣化を防ぐため、ライン反転、面反転等の反転駆動方式が採用されている。これらの反転駆動方式では、例えば画素電極に印加される画像信号の電圧レベルを電圧振幅の中間電位を基準として変化させることで、液晶駆動電圧の極性を反転させている。但し、極性反転の直後にデータ線の電位が実際に反転するのには、データ線自体が寄生容量を持つことから若干の時間遅れが生じる。
【０００４】
そこで、画像信号の極性反転に先立って、データ線を反転後の極性の電位に充放電するプリチャージ動作が行われる（例えば特許文献１を参照）。具体的には、例えば灰色或いは中間色に対応する所定電位レベルのプリチャージ信号が当該各データ線に書き込まれる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７１４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プリチャージ動作を導入するにあたり、データ線は、一端側に配置されたサンプリング回路等を含むデータ線駆動回路によって一端から画像信号の供給を受けると共に、他端側に配置されたプリチャージ回路により他端からプリチャージ信号の供給を受けるように構成されることになる。このようにデータ線の両端に別個の回路を設けると、配線の引き回しが制約され、基板ないし装置全体の小型化が困難になるという技術的問題がある。また、これら各種回路を外付ＩＣ回路として構築する場合にも、ＩＣ個数が増大するなどの困難が伴う。これに対し、例えば画像信号にプリチャージ信号を重畳することで、書き込みに用いる実効的な画像信号間にプリチャージ信号を挿入し、データ線に対する信号供給配線を画像信号線に一本化する手法がある。この場合には、画像信号形成回路にプリチャージ信号を挿入するための回路を付設する必要があり、コストアップ等が問題とされる。
【０００７】
また、上記の問題以上に、プリチャージのデータ線毎のばらつきによる表示斑の発生が問題となっている。通常のプリチャージ回路では、プリチャージ信号が供給される共通配線に、複数のデータ線が同時駆動されるプリチャージ用スイッチング素子を介して並列に接続されており、全データ線に対し同時一括してプリチャージ信号が供給される。即ち、細く長い共通配線に急に振幅の大きな信号が印加されるため、共通配線の配線抵抗や寄生容量、プリチャージ用スイッチング素子のオン電流不足や特性ばらつき等に起因して、各データ線に印加されるプリチャージレベルにばらつきが生じる結果、データ線の配列方向に輝度斑が生じたり、コントラスト比が低下したりすることがある。
【０００８】
同様の不具合は、画像信号線からプリチャージを行う場合にも生じる。この場合、画像信号線が共通配線となり、サンプリング回路のサンプリング用スイッチング素子を通じてプリチャージ信号がデータ線に供給されるという、上記同様の機構でプリチャージが行われるためである。
【０００９】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、装置構成や駆動形態を複雑化せずに高品質な表示が可能な電気光学装置及びこれを適用した電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、複数の画素電極と、前記複数の画素電極に画像信号を供給するための複数のデータ線と、電気光学物質を介して前記複数の画素電極と対向する対向電極と、前記画像信号が供給される複数の画像信号線と、前記画像信号線に供給された前記画像信号をサンプリング期間にサンプリングして前記複数のデータ線に供給すると共に、前記サンプリング期間に先行するプリチャージ期間に導通することにより前記複数のデータ線を前記画像信号線に電気的に接続して充放電可能ならしめる複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路と、前記対向電極に対して前記サンプリング期間に所定電位を供給すると共に、前記サンプリング期間に先行するプリチャージ期間の少なくとも一部に前記所定電位とは異なるプリチャージ信号を供給する電源手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、サンプリング期間に、画像信号線からサンプリングした画像信号がデータ線を通じて画素電極に供給されて、各画素に対するデータ書き込みが行われる。このサンプリング期間に先立ち、プリチャージ動作が行われる。プリチャージ動作とは、書き込み不足を防止するために、データ線を充電もしくは放電させ、予めデータ線の電位を画像信号電位に近づけるような制御をいう。ここでは特に、対向電極に電圧を印加し、対向電極との電位差に応じてデータ線内の電荷を充放電させることでプリチャージを行う。
【００１２】
対向電極には、電源手段により電圧を印加する。一般に、対向電極には、画素電極との電位差を適正に保持して液晶保持容量を形成するように駆動中は基準電位が与えられる。本発明の電源手段は、言わばこうした“基準電圧源”と“プリチャージ回路”とを兼ねており、サンプリング期間には基準電位を供給するが、プリチャージ期間には、プリチャージ用の電圧信号（即ちプリチャージ信号）を供給して対向電極の電位を変化させる。
【００１３】
また、対向電極はデータ線及び画素電極と対向する位置関係にあり、例えば、全画素電極と対向するベタ電極である。そのため、いずれのデータ線に対しても対向電極上の電位分布は一定と考えられることから、プリチャージ後のデータ線同士の電位ばらつきは殆ど又は実践上全く問題となることは無くなる。
【００１４】
通常のプリチャージ動作は、データ線に直接、所定電圧のプリチャージ信号を印加することで行われ、プリチャージ信号は共通配線から全データ線に対して一斉に供給される。そのため、配線抵抗や配線間の寄生容量等に起因して、データ線毎の供給電圧がばらつき、プリチャージ後のデータ線の電位にばらつきが生じる。ここでプリチャージが不十分なデータ線では、画像信号の書き込みが相対的に不十分となり、結果として輝度斑やコントラスト比の部分的低下といった表示不良が発生する。
【００１５】
一方、本発明では上記の如くに、対向電極にプリチャージ信号を印加するようにしたので、全てのデータ線をほぼ均等にプリチャージすることができる。従って、引き続き行われる画像信号の書き込みにおけるばらつきが抑制され、表示斑が低減された高品位の表示が可能となる。
【００１６】
尚、本発明に係るプリチャージ動作の期間中、データ線は、充放電のために導通状態とされる。通常のデータ線は、電流のリークや回り込みを防止するため、信号印加期間以外の期間は、スイッチ等により信号配線から切り離されてフローティングされている。但し、ここでは、プリチャージ期間には、電荷の増減を可能とするためにフローティングしていない何らかの配線に接続することで導通状態としておく必要がある。そのような配線としては、例えば画像信号線や、従来のプリチャージ回路におけるプリチャージ信号供給用配線等が挙げられる。尚、これらの配線はプリチャージ期間にデータ線を導通させるだけで足り、必ずしも何らかの信号を供給するための配線でなくともよい。
【００１７】
また、本発明におけるプリチャージは、少なくとも(1) プリチャージ信号を対向電極に印加することと、(2) データ線を導通させておくことによって達成されるので、本発明の電気光学装置では、プリチャージ信号の供給先が異なる以外は通常の回路構成を殆どそのまま踏襲される。よって、新たなプリチャージ回路を付加する等の手間が省け、装置構成や駆動形態を複雑化せずに済むという利点がある。
【００１８】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記サンプリング回路は、前記画像信号をサンプリングして前記複数のデータ線に供給する複数のサンプリングスイッチを含んでなり、前記サンプリングスイッチを前記プリチャージ期間内に導通させることにより、前記複数のデータ線を前記画像信号線に電気的に接続して充放電可能ならしめる。
【００１９】
この態様によれば、プリチャージ期間におけるデータ線の導通を、画像信号線に接続することで確保している。即ち、サンプリング期間では、画像信号線に供給される画像信号に応じてサンプリングスイッチの導通タイミングが制御され、画像信号と対応するデータ線のみ選択的に導通するが、プリチャージ期間では、サンプリングスイッチが一斉に導通し、全てのデータ線が夫々に画像信号線と接続されて充放電可能な状態とされる。
【００２０】
従って、この部分に関しては通常の回路構成をそのまま流用できるので、装置を複雑化せずに済む。そのうえ、この“ビデオプリチャージ”タイプの駆動方式においては、通常の“ビデオプリチャージ”と異なり、プリチャージ期間に画像信号線に信号を印加しないので、画像信号形成回路にプリチャージ信号を挿入するための回路を付設する手間やコストアップ等が不要であり、好都合である。
【００２１】
このプリチャージ期間にデータ線を画像信号線に接続する態様では、前記プリチャージ期間内に所定電位の第２プリチャージ信号を前記画像信号に置き換えて前記画像信号線に供給するプリチャージ手段を更に備えるようにしてもよい。
【００２２】
この場合には、画像信号線が、プリチャージ期間のデータ線を導通させるだけでなく、データ線に対して直接電圧を供給するため、データ線を、より確実にプリチャージすることが可能となる。この駆動方式は一般に“ビデオプリチャージ”と呼ばれ、これのみ適用すれば、前述のように、データ線間のチャージばらつきが誘発されるが、本発明のプリチャージ方式に組み合わせる、或いは補助的に用いることで、ビデオプリチャージに係る第２プリチャージ信号を通常に比べて小さくすることができ、これに起因するデータ線間のチャージばらつきを軽減することが可能となる。
【００２３】
或いは、プリチャージ期間にデータ線を画像信号線に接続する態様では、前記画像信号は、相前後する前記サンプリング期間同士の間で周期的に極性反転され、前記極性反転のタイミングは、前記プリチャージ期間の終了以降に設定されていてもよい。
【００２４】
この場合には、ライン反転、面反転等の反転駆動を行うにあたり、画像信号の極性反転を、プリチャージ期間の終了以降としている。“ビデオプリチャージ”タイプの駆動においては、プリチャージ期間内はデータ線が画像信号線と導通しているため、プリチャージ期間の終了以前に画像信号を反転させれば、画像信号の電位がデータ線のチャージ量に影響を与える。そのため、対向電極の電位変化のみでプリチャージを行うように設定していると、適正量のプリチャージがなされないといった不都合が生じる。また、極性反転による電位変化は、配線抵抗や配線間の寄生容量等により、データ線ではばらつきをもって伝えられる可能性がある。その場合は、データ線毎のチャージ量がばらついてしまう。そこで、画像信号の極性反転をプリチャージ期間の終了以降とすることで、こうした不都合を回避することができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、複数の画素電極と、前記複数の画素電極に画像信号を供給するための複数のデータ線と、電気光学物質を介して前記複数の画素電極と対向する対向電極と、前記画像信号が供給される複数の画像信号線と、前記画像信号線に供給された前記画像信号をサンプリング期間にサンプリングして前記複数のデータ線に供給するサンプリング回路と、前記対向電極に対して前記サンプリング期間に所定電位を供給すると共に、前記サンプリング期間に先行するプリチャージ期間の少なくとも一部に前記所定電位とは異なるプリチャージ信号を供給する電源手段と、前記画像信号線とは別途設けられると共に前記複数のデータ線にプリチャージスイッチを介して接続されたプリチャージ用配線を備え、前記プリチャージスイッチを前記プリチャージ期間に導通させることにより、前記複数のデータ線を前記プリチャージ用配線に電気的に接続して充放電可能ならしめることを特徴とする
【００２６】
この態様によれば、プリチャージ期間におけるデータ線の導通を、プリチャージ用に画像信号線とは別に引き回した配線に接続することで確保している。このプリチャージ用配線は、プリチャージスイッチが導通することによってデータ線と接続され、データ線を導通状態とするように機能する。このような構成は、例えば、通常用いられるプリチャージ回路によって実現される。通常用いられるプリチャージ回路とは、サンプリング回路とは反対側でスイッチを介して各データ線に接続し、プリチャージ信号を供給する回路である。この回路上で、プリチャージ期間に単にスイッチを導通させれば、上記機能が達成される。従って、この部分に関しては通常の回路構成をそのまま流用できるので、装置を複雑化せずに済む。
【００２７】
このプリチャージ期間にデータ線をプリチャージ用配線に接続する態様では、前記プリチャージ期間内に所定電位の第２プリチャージ信号を前記プリチャージ用配線に供給するプリチャージ回路を更に備えるようにしてもよい。
【００２８】
この場合には、本発明のプリチャージ方式に対し、データ線に直接電圧を印加する通常のプリチャージ方式を組み合わせる、或いは補助的に用いることで、データ線をより確実にプリチャージすることが可能となる。同時に、通常方式による第２プリチャージ信号を小さくすることができ、これに起因するデータ線間のチャージばらつきを軽減することが可能となる。
【００２９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記電源手段は、前記対向電極に印加する電圧を相前後する前記サンプリング期間同士の間で周期的に極性反転させる。
【００３０】
この態様によれば、ライン反転、面反転等の反転駆動を行うにあたり、画素電極に代えて又は加えて対向電極の電位を反転させる。そのため、画素電極のみを極性反転させる場合に比べて、画像信号の振幅を相対的に小さくすることができ、画素電極側の駆動回路のＩＣの耐圧を低くすることが可能である。
【００３１】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を具備する。
【００３２】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備しているので、高品位の表示が可能であり、同時に装置構成や駆動形態の簡略化が可能である。この電子機器は、例えば、液晶装置、電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等の各種表示装置、投射型又は反射型のプロジェクタ、テレビジョン受像機、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の各種機器として実現可能である。
【００３３】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００３５】
＜第１実施形態＞
本発明の電気光学装置に係る第１実施形態について図１から図６を参照して説明する。尚、以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００３６】
先ず、本実施形態における液晶装置の全体構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、対向基板側から見た液晶装置の平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。図３は、当該液晶装置の要部構成を表すブロック図である。図４は、図３に示した構成のうちプリチャージ動作に関する駆動系を表している。尚、本実施形態に係る液晶装置は、駆動回路内蔵型の表示パネル１００と、全体の駆動制御や画像信号に対する各種処理を行う回路部とから構成されている。
【００３７】
図１及び図２における表示パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００３８】
ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域では、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の間には、両基板間の電気的導通を確保するための上下導通端子１０６が配置されている。
【００３９】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴや各種配線等の上に画素電極９ａが、更にその上から配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上の画像表示領域１０ａには、液晶層５０を介して複数の画素電極９ａと対向する対向電極２１が形成されている。即ち、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。この対向電極２１上には、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成され、更にその上を配向膜が覆っている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００４０】
尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、後述するサンプリング回路７等が形成されている。これに加えて、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、 ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００４１】
図３において、表示パネル１００は、例えば石英基板、ガラス基板或いはシリコン基板等からなるＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０（ここでは図示せず）とが液晶層を介して対向配置され、画像表示領域１０ａにおいて区画配列された画素電極９ａに印加する電圧を制御し、液晶層にかかる電界を画素毎に変調する構成となっている。これにより、両基板間の透過光量が制御され、画像が階調表示される。この表示パネル１００はＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式を採り、ＴＦＴアレイ基板１０における画素表示領域１０ａには、マトリクス状に配置された複数の画素電極９ａと、互いに交差して配列された複数の走査線２及びデータ線３とが形成され、画素に対応する画素部が構築されている。尚、ここでは図示しないが、各画素電極９ａとデータ線３との間には、走査線２を介して夫々供給される走査信号に応じて導通、非導通が制御されるＴＦＴや、画素電極９ａに印加した電圧を維持するための蓄積容量が形成されている。また、画像表示領域１０ａの周辺領域には、データ線駆動回路１０１等の駆動回路が形成されている。
【００４２】
データ線駆動回路１０１は、サンプリング回路７を駆動し、画像信号線６に供給される画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を、データ信号印加の基準クロック信号であるサンプリング回路駆動信号Ｓｉ（ｉ＝１、…、ｎ）に応じてサンプリングさせ、夫々をデータ信号としてデータ線３に印加する。
【００４３】
即ち、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は、外部の画像信号処理回路により６相にシリアル−パラレル展開されており、６本の画像信号線６を介してサンプリング回路７に入力される。サンプリング回路７は、例えば図４に示したように、Ｐチャネル型又はＮチャネル型の片チャネル型ＴＦＴ若しくは相補型のＴＦＴから構成されたサンプリングスイッチ７１からなる。一方、データ線駆動回路１０１内に入力されるＸ側クロック信号ＣＬＸ（及びその反転信号ＣＬＸ'）、シフトレジスタスタート信号ＤＸに基づいて生成されるサンプリング回路駆動信号Ｓｉ（ｉ＝１、…、ｎ）は、夫々６つに分岐する制御信号線Ｘ１、…Ｘｎを介して６個の隣接するサンプリングスイッチ７１に入力される。従って、サンプリング回路７は、６個のサンプリングスイッチ７１群毎に駆動される。このように、複数の画像信号線６に対し、シリアルな画像信号を変換して得たパラレルな画像信号を同時供給すると、データ線３への画像信号入力をグループ毎に行うことができ、駆動周波数が抑えられる。
【００４４】
走査線駆動回路１０４は、マトリクス状に配置された複数の画素電極９ａに対し、データ信号及び走査信号により走査線２の配列方向に走査すべく、走査信号印加の基準クロックであるＹ側クロック信号ＣＬＹ（及びその反転信号ＣＬＹ'）、シフトレジスタスタート信号ＤＹに基づいて生成される走査信号を、複数の走査線２に順次印加するように構成されている。その際には、各走査線２には、両端から同時に電圧が印加される。
【００４５】
また、本実施形態においては、制御信号線Ｘ１、…Ｘｎに対し、サンプリング回路駆動信号Ｓｉとは別にプリチャージタイミング信号ＮＲＧ（Noise Reduction Gate）が入力可能な構成となっている。より詳細には、サンプリング回路駆動信号Ｓｉ、プリチャージタイミング信号ＮＲＧを供給する各信号線が、ＯＲ回路５１を介して制御信号線Ｘ１、…Ｘｎに接続されている。プリチャージタイミング信号ＮＲＧは、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の書き込み期間（即ち、サンプリング期間）に先立つプリチャージ期間を規定し、制御信号線Ｘ１、…Ｘｎに一斉に供給される。従って、プリチャージタイミング信号ＮＲＧによって全てのサンプリングスイッチ７１は同時に導通し、全データ線３が、一斉に画素信号線６に接続された導通状態とされる。ここで特に、データ線３は、プリチャージ期間において画像信号線６により導通状態とされるのみであり、画像信号線６から信号の供給は受けない。或いは、データ線３は、プリチャージ期間において導通状態とされた画像信号線６を介して、画像信号の電位とは別の所定電位に接続されている。
【００４６】
尚、プリチャージタイミング信号ＮＲＧやクロック信号等の各種タイミング信号は、回路部に設けられた、図示しないタイミングジェネレータにて生成され、表示パネル１００内に供給される。また、各駆動回路の駆動に必要な電源電圧等もまた外部から表示パネル１００内に供給される。
【００４７】
更に、上下導通端子１０６から引き出された信号線８には、本発明の「電源手段」の一例たる電圧源２００より対向電極電位ＬＣＣが供給される。対向電極電位ＬＣＣは、信号線８及び上下導通端子１０６を介して対向電極２１に供給される。ここで、電圧源２００は、対向電極電位ＬＣＣとして、画素電極９ａとの電位差を適正に保持して液晶保持容量を形成するための基準電位と、プリチャージ期間の少なくとも一部に基準電位とは異なる電圧のプリチャージ電位とを生成出力するように構成されている。尚、対向電極２１は、対向基板２０における画像表示領域１０ａ全面にベタ電極として形成されている。
【００４８】
次に、この液晶装置の動作、特にプリチャージ動作について図３から図６を参照して説明する。図５は、図４に示した駆動系における各種信号のタイミングチャートであり、図６は、比較例としての、通常のプリチャージ動作におけるタイミングチャートである。
【００４９】
図５のタイミングチャートに示したように、各フィールド期間において、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６によるデータ書き込み期間、即ちサンプリング期間３２に先行してプリチャージタイミング信号ＮＲＧが入力されると、この信号が制御信号線Ｘ１、…Ｘｎを通じて全てのサンプリングスイッチ７１のゲートに入力され、全データ線３を画像信号線６と導通させる。即ち、プリチャージタイミング信号ＮＲＧにより規定されるプリチャージ期間３１には、データ線３は導通状態となる。その間、画像信号線６上の画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６がデータ線３に供給されることになるが、プリチャージ期間３１における画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は前回のフィールドから引き続き一定の基準電位とされ、データ線３に電位変動を与えない。即ち、面反転駆動により、各フィールドの画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は少なくともサンプリング期間３２毎に極性が反転するが、その反転タイミングはプリチャージ期間３１よりΔｔだけ遅れるように設定されている。
【００５０】
このプリチャージ期間３１に、対向電極２１には、電圧源２００より対向電極電位ＬＣＣとしてプリチャージレベル３５が印加される。プリチャージレベル３５は、フィールド毎に電位Ｖｐ＋、Ｖｐ−と基準レベルＶｓを中心に極性が反転され、プリチャージレベル３５に対する画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の電位差、即ち対向電極２１から見たデータ線３の電位は電位差Ｖ１＋、Ｖ１−となる。この電位差Ｖ１＋、Ｖ１−に起因して、図４のように、データ線３と対向電極２１との間に容量Ｃｄが生じ、この容量Ｃｄや、サンプリングスイッチ７１のトランジスタ容量及び画像信号線６の配線容量が、画像信号線６を通じて、正極性フィールドでは電位差Ｖ１＋に応じて充電され、負極性フィールドでは電位差Ｖ１−に応じて放電される。
【００５１】
このとき、対向電極２１はベタ電極であり、電極自体の抵抗も低く、ＴＦＴ等の素子も接続されていないことから、いずれのデータ線３に対しても対向電極２１の電位差はほぼ一定と考えられる。よって、プリチャージ後のデータ線３相互間の電位ばらつきは殆ど又は実践上全く問題となることは無くなる。その結果、後続するサンプリング期間３２でのデータ信号の書き込みばらつきが抑制され、表示斑が低減された高品位の表示が可能となる。
【００５２】
尚、プリチャージレベル３５は、ここではプリチャージ期間３１を含むより長い期間に供給されるが、以上のようにしてデータ線３をプリチャージするには、プリチャージ期間３１の少なくとも一部に供給されれば足りる。
【００５３】
プリチャージ期間３１の終了後、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の極性がそのフィールドで書き込むべき極性に反転され、サンプリング期間３２が開始される。プリチャージ期間３１はデータ線３が画像信号線６と導通しているため、その終了以前に画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を反転させると、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の電位がデータ線３のチャージ量に影響して、適正量のプリチャージがなされないといった不都合が生じるおそれがある。また、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の極性反転による電位変化は、画像信号線６及びサンプリングスイッチ７１の抵抗や容量の影響により、データ線３にばらつきをもって伝えられる可能性がある。そこで、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の極性反転をプリチャージ期間３１の終了以降とすることで、こうした不都合が回避されている。尚、対向電極電位ＬＣＣは、このプリチャージ期間３１の終了後、尚且つサンプリング期間３２の開始前にプリチャージレベル３５から基準電位Ｖｓに戻される。
【００５４】
ところで、通常行われるプリチャージ動作、所謂“ビデオプリチャージ”においては、図６のタイミングチャートに示したように、プリチャージ期間４１にプリチャージタイミング信号ＮＲＧの入力に伴って画像信号線６にプリチャージレベル４５が供給され、これが全データ線３に一斉に印加される。即ち、プリチャージレベル４５は、画像信号ＶＩＤ１１〜ＶＩＤ１６に挿入されており、データ線３はプリチャージレベル４５の直接印加によりプリチャージされる。
【００５５】
この駆動方式により本実施形態と実質的に同程度のプリチャージを行うには、プリチャージレベル４５の電位を、基準レベルＶｓを中心に電位Ｖｐ２＋、Ｖｐ２−とフィールド毎に極性反転して、プリチャージレベル４５とサンプリング期間の画像信号ＶＩＤ１１〜ＶＩＤ１６の電位差をＶ１＋、Ｖ１−に設定するとよい。
【００５６】
こうしてデータ線３に直接電圧を印加してプリチャージすると、データ線３やサンプリングスイッチ７１、及び画像信号線６の抵抗や容量に起因してデータ線３毎の供給電圧がばらつく結果、プリチャージ後のデータ線３の電位にばらつきが生じる。プリチャージが不十分なデータ線３では、その後の画像信号ＶＩＤ１１〜ＶＩＤ１６の書き込みが相対的に不足してしまうため、結果としてデータ線３の電位ばらつきに応じた輝度斑やコントラスト比の部分的低下といった表示不良が発生する。これに対し、本実施形態では上記の如くに、対向電極２１にプリチャージレベル３５を印加するようにしたので、全データ線３をほぼ均等にプリチャージできる。
【００５７】
サンプリング期間３２におけるデータ書き込みは、通常同様に行ってよい。即ち、図３において、クロック信号ＣＬＸ（及びその反転信号ＣＬＸ'）、シフトレジスタスタート信号ＤＸの入力により、データ線駆動回路１０１においてサンプリング回路駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…が生成され、サンプリング回路７１に順次供給される。これらのサンプリング回路駆動信号Ｓｉは、夫々制御信号線Ｘ１、…Ｘｎを通じて６個のサンプリングスイッチ７１群毎にサンプリング回路７を駆動し、サンプリングスイッチ７１に対応する６本のデータ線３の組毎に画像信号線６から画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を供給する。これらの画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は、各データ線３から選択画素列の画素電極９ａに印加され、データの書き込みが行われる。尚、このサンプリング期間３２では、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が供給されないデータ線３は、対応するサンプリングスイッチ７１が非導通状態であるためにフローティングされ、最後に導通した時点でチャージされた電位が維持されている。一方、電圧源２００より供給される対向電極電位ＬＣＣは、プリチャージ期間３１以外は基準レベルＶｓとされており、データ信号が書き込まれた画素電極９ａとの間で液晶保持容量を形成する。
【００５８】
このように本実施の形態によれば、プリチャージ動作を、データ線３に直接電圧を印加して行うのではなく、プリチャージレベル３５を印加して対向電極２１の電位を変化させることで行うようにしたので、プリチャージ後のデータ線３の電位ばらつきが軽減される。従って、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６のデータ線３毎の書き込みばらつきが抑制され、表示斑が低減された高品位の表示が可能となる。また、この駆動方式は、通常の“ビデオプリチャージ”と比べて、データ線３を画像信号線６と導通させる点では共通しており、プリチャージレベル３５を画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６ではなく対向電極電位ＬＣＣに挿入する点が異なるだけである。よって、電圧源２００以外の構成については通常の回路構成を殆どそのまま踏襲することができ、プリチャージ回路を付加する等の手間が省け、装置構成や駆動形態の簡略化が可能である。
【００５９】
尚、第１実施形態では、プリチャージ動作を専ら対向電極電位ＬＣＣに基づき行うようにしたが、これに“ビデオプリチャージ”を組み合わせてもよい。即ち、この場合は２種類のプリチャージレベルの相対的な電位差に応じてプリチャージを行う。具体的には、プリチャージ期間３１内に、所定電位の第２プリチャージレベルを画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６に置き換えて画像信号線６に供給するように、例えば画像信号形成回路を改変して、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６と第２プリチャージレベルの供給手段とするとよい。このように本発明のプリチャージ方式に組み合わせる、或いは補助的に用いることで、第２プリチャージレベルは通常の“ビデオプリチャージ”に比べて小さく設定され、これに起因するデータ線３間のチャージばらつきを軽減することが可能となる。また、この場合には、データ線３には少なからず直接に電圧が供給されるため、より確実なプリチャージが可能となる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図７を参照して説明する。ここに図７は、電気光学装置の一例としての液晶装置の全体ブロック図である。
【００６１】
本実施形態は、プリチャージタイミング信号ＮＲＧに応じてデータ線３をプリチャージ用配線８２に導通させるプリチャージ回路８０を備え、プリチャージタイミング信号ＮＲＧをサンプリング回路７ではなくプリチャージ回路８０に供給する構成としたことを除けば、第１の実施形態と同様である。そこで、本実施形態では、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略するものとする。
【００６２】
プリチャージ回路８０は、各データ線３に対応して複数配列された、例えばＴＦＴ等のプリチャージスイッチ８１を含む。これらのプリチャージスイッチ８１は、プリチャージタイミング信号ＮＲＧにより一斉に導通状態にスイッチングされ、データ線３をプリチャージ用配線８２と接続するように構成されている。プリチャージ用配線８２は、表示パネル１００外に引き出され、例えば回路部の電源に直接又は間接的に接続されている。こうした構成のプリチャージ回路は、通常ならばプリチャージスイッチ８１の導通時にプリチャージ用配線８２からデータ線３にプリチャージレベルを供給する機能を有するが、本実施形態においては、プリチャージ用配線８２は単にデータ線３を導通状態とするために用いられる。つまり、データ線３は、プリチャージ期間３１には画像信号線６に代えてプリチャージ用配線８２によって導通状態とされる。それ以外は、第１実施形態と同様に駆動される。
【００６３】
このように第２実施形態によれば、通常のプリチャージ回路を流用したプリチャージ回路８０を用いて第１実施形態に説明したプリチャージ動作を行うようにしたので、装置を複雑化せずに第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００６４】
尚、第２実施形態もまた、第１実施形態と同様、プリチャージ動作を専ら対向電極電位ＬＣＣに基づき行うものとしたが、これに通常のプリチャージ方式を組み合わせて２種類のプリチャージレベルの相対的な電位差に応じてプリチャージを行ってもよい。具体的には、プリチャージ期間３１内に、所定電位の第２プリチャージレベルをプリチャージ用配線８２に供給する。第２プリチャージレベルは、本発明のプリチャージ方式に組み合わせる、或いは補助的に用いることで、通常に比べて小さく設定することができ、これに起因するデータ線３間のチャージばらつきを軽減することが可能となる。また、この場合には、データ線３には少なからず直接に電圧が供給されるため、より確実なプリチャージが可能となる。
【００６５】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る電気光学装置の一例としての液晶装置におけるタイミングチャートである。
【００６６】
本実施形態では、第１実施形態と同一構成の装置に対し、第１実施形態とは電圧振幅が異なる画像信号ＶＩＤ２１〜ＶＩＤ２６及び対向電極電位ＬＣＣ２を供給する。その点を除けば第１の実施形態と同様なため、ここでは、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００６７】
図８のタイミングチャートにおいて、対向電極電位ＬＣＣ２の方がフィールド毎に極性反転され、画像信号ＶＩＤ２１〜ＶＩＤ２６は、この対向電極電位ＬＣＣ２に対する電位極性をフィールド毎に反転させた信号となっている。この場合の液晶保持容量は、サンプリング期間５２において相対的に第１実施形態と同極性、同電位で充電され、結果的に各画素は第１実施形態と同様に反転駆動される。
【００６８】
また、対向電極電位ＬＣＣ２のプリチャージレベル５５は、例えばプリチャージレベル３５と同じタイミングで印加され、電位がフィールド毎に電位Ｖｐ３＋、Ｖｐ３−と極性反転して、画像信号ＶＩＤ２１〜ＶＩＤ２６との電位差は例えばＶ１＋、Ｖ１−に設定されている。このため、プリチャージ期間５１において、データ線３には相対的に第１実施形態と同様にプリチャージがなされる。
【００６９】
従って、この第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用及び効果が得られる。それに加えて、対向電極電位ＬＣＣの振幅を変動させて反転駆動を行うことで、画像信号を変動させて反転駆動する場合に比べて画像信号ＶＩＤ２１〜ＶＩＤ２６の振幅を相対的に小さくすることができ、画像信号形成回路等、画像信号ＶＩＤ２１〜ＶＩＤ２６の供給側回路におけるＩＣ耐圧を低くすることが可能である。
【００７０】
＜電子機器＞
次に、以上に説明した液晶装置を、各種の電子機器に適用する場合について説明する。
【００７１】
（プロジェクタ）先ず、本発明の「電気光学装置」の一例たる液晶装置を、ライトバルブに適用したプロジェクタについて説明する。図９は、このプロジェクタの構成例を示す平面図である。同図に示したように、プロジェクタ１１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶装置１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。液晶装置１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、例えば上記実施形態における液晶装置と同等であり、夫々において、画像信号処理回路（図示せず）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号が変調される。これらの液晶装置によって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。ダイクロイックプリズム１１１２では、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。これにより各色の画像が合成され、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写される。
【００７２】
（モバイル型コンピュータ）次に、この電気光学装置たる液晶装置を、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１０は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。液晶表示ユニット１２０６は、液晶装置１００５にバックライトを付加して構成されている。
【００７３】
（携帯電話）更に、この電気光学装置たる液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１１は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。同図における携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２及び内蔵回路と共に、液晶装置１００５を備える。ここに液晶装置１００５は反射型であり、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【００７４】
以上では、本発明の電気光学装置について、液晶装置を例に挙げて具体的に説明したが、本発明の電気光学装置は、その他にも“シリアルーパラレル変換”による駆動を行うものであって、サンプリング用スイッチング素子にＴＦＴを用いる装置全般に広く適用可能である。そのような装置としては、例えば、電子ペーパなどの電気泳動装置や、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等を挙げることができる。
【００７５】
また、このような本発明の電気光学装置は、先に説明した電子機器の他にも、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型あるいは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装置等などに適用可能である。
【００７６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及びこれを具備する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の電気光学装置の第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】第１実施形態における液晶装置の要部構成を表すブロック図である。
【図４】第１実施形態における液晶装置のうちプリチャージ動作に関する駆動系の回路図である。
【図５】図４に示した駆動系のタイミングチャートである。
【図６】第１実施形態の液晶装置に対する比較例のタイミングチャートである。
【図７】第２実施形態に係る液晶装置の全体構成を表すブロック図である。
【図８】第３実施形態に係る液晶装置のタイミングチャートである。
【図９】本発明の電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０ａ…画像表示領域、２…走査線、３…データ線、６…画像信号線、７…サンプリング回路、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１１…画素電極、２０…対向基板、２１…対向電極、３５、４５、５５…プリチャージレベル、１００…表示パネル、１０１…データ線駆動回路、１０４…走査線駆動回路、２００…電圧源、ＬＣＣ…対向電極電位、ＮＲＧ…プリチャージタイミング信号、Ｓ１〜Ｓｎ…サンプリング回路駆動信号、ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６…画像信号。
【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】
0004736335.tif 000008
【図８】
0004736335.tif 000009
【図９】
0004736335.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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