JP2005049402A - 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

電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】メモリを内蔵した画素の新規な駆動制御を提供する。
【解決手段】走査線Yが選択される選択期間(1H)の一部である第1の期間において、メモリ27のアクセスがデータ線Xを介して行われる。また、1Hの一部であって、第1の期間に続く第2の期間において、メモリ27に記憶された第1のデータの内容を保持した状態で、異なる第2のデータをデータ線Xに供給することにより、画素2を第2のデータに基づいて駆動させる。
【選択図】図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器に係り、特に、メモリ内蔵型画素の駆動制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯型電子機器の一層の低消費電力化を図るべく、表示部を構成する各画素にメモリを内蔵したものが実用化されている。画素内のメモリによって表示データを保持することで、データ線を介したデータの書き換え(スキャン)を行うことなく、液晶の交流化駆動が可能になるため、低消費電力化を実現できる。例えば、特許文献1には、このようなメモリ内蔵型の画素回路の構成について開示されている。
【0003】
また、特許文献2には、時間軸変調方式の一種であるサブフィールド駆動を行うとともに、静止画像を表示するメモリ状態を設定可能な表示パネルの駆動方法について開示されている。この駆動方法では、階調表示モードと2値表示モードとの切り換え時に、最上位ビットのデータを最後に書き込み、階調表示モード時に表示した画像のイメージが、2値表示モード時においても残るように工夫されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−264814号公報
【特許文献2】
特許第3316297号公報。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、メモリを内蔵した画素の新規な駆動制御を提供することである。
【0006】
また、本発明の別の目的は、このような画素に対するデータ書き込みのスキャン回数を低減し、低消費電力化を図ることである。
【0007】
さらに、本発明の別の目的は、画素内のメモリをCPU等の作業用メモリとして使用することにより、電子機器の省メモリ化を図ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第1の発明は、複数の走査線と、複数のデータ線と、走査線と、データ線との交差に対応して設けられているとともに、第1のデータを記憶するメモリを内蔵した複数の画素と、複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、走査線駆動回路と協働する駆動部とを有する電気光学装置を提供する。駆動部は、走査線が選択される選択期間の一部である第1の期間において、走査線に対応する画素に内蔵されたメモリのアクセスをデータ線を介して行う。また駆動部は、選択期間の一部であって、第1の期間とは異なる第2の期間において、メモリに記憶された第1のデータの内容を保持した状態で、第1のデータとは異なる第2のデータをデータ線に供給することにより、走査線に対応する画素を第2のデータに基づいて駆動させる。
【0009】
ここで、第1の発明において、第1のデータおよび第2のデータは、画素の輝度を規定する表示データであってもよい。この場合、駆動部は、第1の期間において、次回のサイクルにおける表示データである第1のデータをメモリに書き込み、第2の期間において、今回のサイクルにおける表示データである第2のデータに基づいて、画素を駆動させる。また、駆動部は、走査線が次に選択される選択期間の少なくとも一部である第3の期間において、前回のサイクルでメモリに記憶された第1のデータを読み出し、この第1のデータに基づいて、画素を駆動させることが好ましい。
【0010】
第1の発明は、所定の期間が第1のサブ期間と第2のサブ期間とに分割されており、第1のサブ期間では第1の走査線群の選択が行われ、第2のサブ期間では第1の走査線群とは異なる第2の走査線群の選択が行われるインタレース駆動にも適用可能である。この場合、駆動部は、第1のサブ期間において、第1の走査線群のそれぞれの選択期間内に第1の期間と第2の期間とを設定するとともに、第2の走査線群のそれぞれの選択期間内に第3の期間を設定することが好ましい。それとともに、駆動部は、第2のサブ期間において、第1の走査線群のそれぞれの選択期間内に第3の期間とを設定するともに、第2の走査線群のそれぞれの選択期間内に第1の期間と第2の期間とを設定することが好ましい。
【0011】
第1の発明は、所定の期間を分割することにより規定され、互いに重み付けが異なる複数のサブ期間を用いて、画素の階調表示を行うサブフィールド駆動にも適用可能である。この場合、駆動部は、複数のサブ期間のうち、最小の重み付けを有する最小サブ期間において、複数の走査線のそれぞれの選択期間内に第3の期間を設定することが好ましい。
【0012】
また、第1の発明において、第1のデータは、画素の輝度を規定しない非表示データであり、第2のデータは、画素の輝度を規定する表示データであってもよい。この場合、駆動部は、第1の期間において、メモリに記憶された非表示データである第1のデータの読み出し、または、メモリに記憶すべき非表示データである第1のデータの書き込みのいずれか一方をデータ線を介して行い、第2の期間において、表示データである第2のデータに基づいて、画素を駆動させることが好ましい。
【0013】
第2の発明は、上述した第1の発明にかかる電気光学装置を実装した電子機器を提供する。
【0014】
第3の発明は、複数の走査線と複数のデータ線と各交差に対応して複数の画素が設けられており、画素のそれぞれが、第1のデータを記憶するメモリを内蔵している電気光学装置の駆動方法を提供する。この電気光学装置の駆動方法は、走査線が選択される選択期間の一部である第1の期間において、走査線に対応する画素に内蔵されたメモリのアクセスをデータ線を介して行う第1のステップと、選択期間の一部であって、第1の期間とは異なる第2の期間において、メモリに記憶された第1のデータの内容を保持した状態で、第1のデータとは異なる第2のデータをデータ線に供給することにより、走査線に対応する画素を第2のデータに基づいて駆動させる第2のステップとを有する。
【0015】
ここで、第3の発明において、第1のデータおよび第2のデータは、画素の輝度を規定する表示データであってもよい。この場合、第1のステップは、第1の期間において、次回のサイクルにおける表示データである第1のデータをメモリに書き込むステップとなる。また、第2のステップは、第2の期間において、今回のサイクルにおける表示データである第2のデータに基づいて、画素を駆動させるステップとなる。また、走査線が次に選択される選択期間の少なくとも一部である第3の期間において、前回のサイクルでメモリに記憶された第1のデータを読み出し、この第1のデータに基づいて、画素を駆動させる第3のステップをさらに有することが好ましい。
【0016】
第3の発明は、所定の期間が第1のサブ期間と第2のサブ期間とに分割されており、第1のサブ期間では第1の走査線群の選択が行われ、第2のサブ期間では第1の走査線群とは異なる第2の走査線群の選択が行われるインタレース駆動にも適用可能である。この場合、第1のサブ期間において、第1の走査線群のそれぞれの選択期間内に第1の期間と第2の期間とを設定するともに、第2の走査線群のそれぞれの選択期間内に第3の期間を設定するステップと、第2のサブ期間において、第1の走査線群のそれぞれの選択期間内に第3の期間とを設定するともに、第2の走査線群のそれぞれの選択期間内に第1の期間と第2の期間とを設定するステップとをさらに有することが好ましい。
【0017】
また、第3の発明は、所定の期間を分割することにより規定され、互いに重み付けが異なる複数のサブ期間を用いて、画素の階調表示を行うサブフィールド駆動にも適用可能である。この場合、複数のサブ期間のうち、最小の重み付けを有する最小サブ期間において、複数の走査線のそれぞれの選択期間内に第3の期間を設定するステップをさらに有することが好ましい。
【0018】
さらに、第3の発明において、第1のデータは、画素の輝度を規定しない非表示データであり、第2のデータは、画素の輝度を規定する表示データであってもよい。この場合、第1のステップは、第1の期間において、メモリに記憶された非表示データである第1のデータの読み出し、または、メモリに記憶すべき非表示データである第1のデータの書き込みのいずれか一方をデータ線を介して行うステップとなる。また、第2のステップは、第2の期間において、表示データである第2のデータに基づいて、画素を駆動させるステップとなる。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図である。表示部1は、例えば、TFT(薄膜トランジスタ)等のスイッチング素子によって液晶素子を駆動するアクティブマトリクス型の表示パネルである。この表示部1には、mドット×nライン分の画素2がマトリクス状(二次元平面的)に並んでいる。また、表示部1には、それぞれが行方向(X方向)に延在しているn本の走査線Y1〜Ynと、それぞれが列方向(Y方向)に延在しているm本のデータ線X1〜Xmとが設けられており、これらの交差に対応して画素2が配置されている。なお、図1には示していないが、表示部1には、2種類の信号線ya1〜yan,yb1〜ybnが走査線単位で設けられており、これらは走査線Y1〜Ynと平行に延在している。
【0020】
図2は、液晶を用いた画素2の等価回路図である。1つの画素2は、スイッチング素子として機能する4つのトランジスタ21〜24、液晶容量25、蓄積容量26および一対のインバータ27a,27bによって構成されている。なお、本実施形態では、トランジスタ21〜23をnチャネル型、トランジスタ24をpチャネル型としているが、チャネル型はこれに限定されるものではない。ただし、トランジスタ22,23は排他的に導通すべき関係にあるので、これらを同一の制御信号で制御する場合には、互いに異なるチャネル型に設定する必要がある。
【0021】
第1のトランジスタ21のソースは1本のデータ線Xに接続され、そのゲートは1本の走査線Yに接続されている。同一列に並んだ画素2に関しては、それぞれのトランジスタ21のソースが同じデータ線Xに接続されている。また、同一行に並んだ画素2に関しては、それぞれのトランジスタ21のゲートが同じ走査線Yに接続されている。第1のトランジスタ21のドレインは、並列に設けられた液晶容量25と蓄積容量26とに共通接続されている。液晶容量25は、画素電極25aと、電位Vlcomが印加された対向電極25bと、これらの電極25a,25b間に挟持された液晶(液晶層)とによって構成されている。蓄積容量26は、画素電極25aと、図示しない共通容量電極との間に形成されており、電位Vcsが印加される。この蓄積容量26によって、液晶に蓄積される電荷のリークが抑制される。画素電極25a側には、第1のトランジスタ21を介して、データに応じた電位が印加される。データの書込期間において、データ線Xより画素2にデータが供給されると、液晶容量25と蓄積容量26とが充放電される。これにより、画素電極25aと対向電極25bとの間の電位差に応じて、液晶層の透過率が設定され、画素2の階調が設定される。
【0022】
また、この画素2には、一対のインバータ27a,27bによって構成されたメモリ27が内蔵されている。具体的には、一方のインバータ27aの出力端は、他方のインバータ27bの入力端に接続されているとともに、他方のインバータ27bの出力端は、第4のトランジスタ24を介して、一方のインバータ27aの入力端に接続されている。第4のトランジスタ24は、第1の信号線yaを介して供給される制御信号によって導通制御される。また、一方のインバータ27aの入力端は、第2のトランジスタ22を介して、第1のトランジスタ21のドレインに接続されている。第2のトランジスタ22は、第1の信号線yaを介して供給される制御信号によって導通制御され、第4のトランジスタ24がオフ時にはオンし、第4のトランジスタ24がオン時にはオフする。他方のインバータ27bの入力端は、第3のトランジスタ23を介して、第1のトランジスタ21のドレインに接続されている。第3のトランジスタ23は、第2の信号線ybを介して供給される制御信号によって導通制御される。このようなフリップフロップ構成により、一対のインバータ27a,27bは、1ビットのデータを記憶するメモリ27として機能する。
【0023】
制御回路5は、図示しない上位装置より入力される垂直同期信号Vs、水平同期信号Hs、ドットクロック信号DCLK等の外部信号に基づいて、走査線駆動回路3およびデータ線駆動回路4を同期制御する。この同期制御の下、走査線駆動回路3およびデータ線駆動回路4は、互いに協働して表示部1の表示制御を行う。また、制御回路5は、図示しない上位装置より入力される画像データをフレームメモリ6に書き込む書込制御と、フレームメモリ6に格納されたデータを読み出す読出制御とを行う。
【0024】
走査線駆動回路3は、シフトレジスタ、出力回路等を主体に構成されており、走査線Y1〜Ynに走査信号を出力することによって、走査線Y1〜Ynの線順次走査を行う。走査信号は、高電位レベル(以下「Hレベル」という)または低電位レベル(以下「Lレベル」という)の2値的な信号レベルをとり、データの書込対象となる画素行に対応する走査線YはHレベルに、これ以外のすべての走査線YはLレベルに設定される。これにより、所定の期間(1垂直走査期間)において、所定の走査方向に(一般には、最上から最下に向かって)、データの書込対象となる画素行が順次選択される線順次走査が行われる。
【0025】
一方、データ線駆動回路4は、シフトレジスタ、ラインラッチ回路、出力回路等を主体に構成されており、走査線駆動回路3と協働する駆動部として機能する。このデータ線駆動回路4は、1本の走査線Yが選択される1選択期間(1H)において、今回データを書き込む画素行に対するデータの一斉出力と、次の1Hで書き込みを行う画素行に関するデータの点順次的なラッチとを同時に行う。ある1Hにおいて、フレームメモリ6よりシリアルに供給されたデータ線Xの本数に相当するm個のデータが順次ラッチされる。そして、次の1Hにおいて、ラッチされたm個のデータがパラレルに出力され、それぞれのデータ線X1〜Xmに対して一斉に供給される。なお、データ線駆動回路4に対して、フレームメモリ6からデータを線順次的に入力する構成でも本発明を適用できるが、その場合においても本発明の主眼とする部分の動作は同様である。なお、このような構成にした場合には、データ線駆動回路4シフトレジスタを設ける必要がなくなる。
【0026】
図3は、本実施形態にかかるインタレース駆動のタイミングチャートである。ここで、同図に示した「Write」はデータの書き込みが行われる期間、「Read」はデータの読み出しが行われる期間をそれぞれ意味する。「Write」の前半期間である「Mi」(i=1〜n)は、i番目の画素行における各メモリ27にデータを書き込む期間(メモリ書込期間)を意味し、「Read」の全期間に相当する「Mi」は、i番目の画素行における各メモリ27からデータを読み出す期間(メモリ読出期間)を意味する。さらに、「Write」の後半期間である「Pi」は、i番目の画素行における各画素2にデータを書き込む期間(画素書込期間)を意味する。なお、広義では、液晶容量25等へのデータ書き込みのみならずメモリ27のデータ書き込みも画素2のデータ書き込みと捉えられるが、両者を区別するために、本明細書では、「画素2のデータ書き込み」とは前者の書き込みのみを指す。
【0027】
1フレーム(1F)は、サブ期間に相当する奇数フィールドFLD1と偶数フィールドFLD2とに分割されている。表示すべき階調との関係において、これらのフィールドFLD1,FLD2は、1:1の重み付けを与える長さ、すなわち、等間隔に設定されている。電気光学素子として液晶素子(図2に示した液晶容量25)を用いる場合、画素2へのデータ供給は電圧レベルで行われる。また、液晶の寿命向上を図るべく、電圧極性を所定の期間(例えば、1フィールド)毎に反転させる交流駆動が行われる。
【0028】
まず、データの書き込みプロセスについて説明する。奇数フィールドFLD1では、奇数番目の走査線Y1,Y3,・・,Yn−1が順番に選択されていく。最初の選択期間(1H)において、走査線駆動回路3は、最上の走査線Y1の走査信号をHレベルに設定し、走査線Y1に対応する画素行を選択する。これにより、最上の画素行における第1のトランジスタ21(図2を参照)がオンする。また、この1Hには、更に2つの期間M1,P1が設定されている。メモリ書込期間M1では、走査線Y1に対応する第1の信号線ya1の制御信号がHレベルになり、画素書込期間P1では、この制御信号がLレベルになる。
【0029】
図4は、メモリ書込期間M1におけるデータ経路の説明図である。メモリ書込期間M1では、最上の画素行における第2のトランジスタ22がオンし、第4のトランジスタ24がオフする。また、この期間M1では、第2の信号線yb1の制御信号はLレベルであるから、第3のトランジスタ23がオフする。この状態において、データ線駆動回路4は、選択された画素2に供給すべきデータDmemをデータ線Xに出力する。このデータDmemは、今回のサイクル(すなわちFLD1)ではなく、次回のサイクル(すなわちFLD2)で画素2に書き込むべきデータ、換言すれば、次回のサイクルにおける画素2の輝度を規定する表示データである。データ線Xに供給されたデータDmemは、第1のトランジスタ21と第2のトランジスタ22とを介して、インバータ27aの入力端に供給されて、記憶すべきデータとしてメモリ27に書き込まれる。
【0030】
図5は、画素書込期間P1におけるデータ経路の説明図である。メモリ書込期間M1に続く画素書込期間P1では、最上の画素行における第2のトランジスタ22がオフし、第4のトランジスタ24がオンする。また、先の期間M1と同様、この期間P1でも第2の信号線yb1の制御信号はLレベルであるから、第3のトランジスタ23はオフのままである。したがって、一対のインバータ27a,27bで構成されたメモリ27は、先の期間M1において供給されたデータDmemを記憶し続けるとともに、前段の液晶容量25等から電気的に分離される。この状態において、データ線駆動回路4は、選択された画素2に供給すべきデータDpixをデータ線Xに出力する。このデータDpixは、今回のサイクル(すなわちFLD1)で画素2に書き込むデータである。データ線Xに供給されたデータDpixは、第1のトランジスタ21を介して、液晶容量25の画素電極25aおよび蓄積容量26の一方の電極に供給される。これによって、液晶容量25等の充放電(画素2のデータ書き込み)が行われ、奇数フィールドFLD1における画素2の階調が設定される。なお、先の期間P1におけるデータDmemの供給によっても、液晶容量25等の充放電が生じるが、その直後にデータDpixによる充放電が再度行われるので、データDmemが表示階調に与える影響はあまりない。
【0031】
最上の画素行の選択に続いて、3番目の走査線Y3の走査信号がHレベルに設定され、これに対応する上から3番目の画素行が選択される。この画素行の書き込みプロセスも、最上の画素行と同様であり、メモリ書込期間M3でデータDmemがメモリ27に書き込まれ、これに続く画素書込期間P3でデータDpixが画素2に書き込まれる。以下、奇数フィールドFLD1における最後の走査線Yn−1の選択が終了するまで、奇数番目の走査線Yに対応する画素行に対するメモリ書き込みと画素書き込みとが順次行われる。
【0032】
続く偶数フィールドFLD2では、選択対象が偶数番目の走査線Y2,Y4,・・・,Ynに代わる点を除けば、基本的に、奇数フィールドFLD1と同様の書き込みプロセスが行われる。走査線Y2に対応する2番目の画素行を例に説明すると、メモリ書込期間M2では、今回のサイクル(FLD2)ではなく、次回のサイクル(次フレームのFLD1)で画素2に書き込むべきデータが、データDmemとしてメモリ27に書き込まれる。また、これに続く画素書込期間P2では、今回のサイクル(FLD2)で画素2に書き込むデータDpixが画素2に書き込まれる。なお、偶数フィールドFLD2では、対向電極25bに印加する電位Vlcomの極性が反転するため、これに応じて、画素2に供給するデータDpixの極性も反転する。電圧極性は、液晶層に作用する電界の向き、換言すれば、印加電圧の正逆に基づいて定義される。
【0033】
つぎに、メモリ27に記憶されたデータDmemの読み出しプロセスについて説明する。奇数フィールドFLD1では、線順次走査の対象とならない偶数番目の走査線Y2,Y4,・・・,Ynに関して、メモリ27に記憶されたデータDmemの読み出しが行われる。このデータDmemは、前回のサイクル(先フレームのFLD2)でメモリ27に記憶されたデータであって、今回のサイクルで画素2に書き込むべきデータである。また、偶数番目の画素行iに関しては、それぞれの1Hの全体がメモリ読出期間Miに設定されており、この期間Miでは、第2の信号線ybiの制御信号がHレベルに設定される。なお、メモリ読出期間Miを1H全体に設定してもよいが、メモリ書込期間Mi相当、或いは、画素書込期間Pi相当に設定してもよい。
【0034】
図6は、メモリ読出期間Miにおけるデータ経路の説明図である。奇数フィールドFLD1における2番目の画素行を例に説明すると、このメモリ読出期間M2では、第2の信号線yb2の制御信号がHレベルに設定される。したがって、この期間M2では、2番目の画素行に関して、第3のトランジスタ23がオンする。また、この期間M2では、走査線Y2の走査信号および第1の信号線ya2の制御信号が共にLレベルであるから、第1および第2のトランジスタ21,22が共にオフであり、第4のトランジスタ24がオンである。したがって、メモリ27に記憶されたデータDmemは、第3のトランジスタ23を介して、液晶容量25の画素電極25aおよび蓄積容量26の一方の電極に供給される。これによって、液晶容量25等の充放電(換言すれば、画素2の書き込み)が行われ、奇数フィールドFLD1における画素2の階調が設定される。この読み出しプロセスは、偶数番目の画素行について同様である。つまり、偶数番目の画素行の書き込みは、データ線Xからのデータ供給ではなく、メモリ27から読み出されたデータDmemによって行われる。なお、メモリ27からの読み出しを第3のトランジスタ23を介して行う理由は、メモリ27の記憶内容を反転出力することで、1フィールド毎の電位Vlcomの極性反転に対応させるためである。
【0035】
偶数フィールドFLD2では、線順次走査の対象とならない奇数番目の走査線Y1,Y3,・・・,Yn−1に関して、奇数フィールドFLD1と同様の読み出しプロセスにしたがい、メモリ27に記憶されたデータDmemの読み出しが行われる。ここで読み出されるデータDmemは、前回のサイクル(同一フレームのFLD1)でメモリ27に記憶されたデータであって、今回のサイクル(FLD2)で画素2に書き込むべきデータである。
【0036】
このように、本実施形態では、1選択期間(1H)の一部であるメモリ書込期間において、選択された走査線Yに対応する画素2に内蔵されたメモリ27へのデータ書き込みがデータ線Xを介して行われる。メモリ27に書き込まれたデータは、次回のサイクルにおける表示データであり、次回のサイクルでは、メモリ27に記憶されたデータを読み出して、画素2の駆動が行われる。そして、メモリ書込期間に続く画素書込期間では、メモリ27に記憶されたデータの内容を保持した状態で、今回のサイクルにおける表示データをデータ線Xに供給して、画素2を駆動させる。このように、あるサイクルにおいて、連続した複数サイクル分のデータを画素2に供給することで、書き込みのスキャン回数(線順次走査を行う回数)を低減でき、低消費電力化を図ることが可能となる。
【0037】
また、本実施形態によれば、インタレース駆動におけるコストの削減と表示品質の向上とを図ることができる。一般に、インタレース駆動では、インタレース信号をプログレッシブ信号に変換する必要があるので、そのためのメモリやコントローラが必要になる。これに対して、本実施形態にかかる駆動制御では、このようなメモリ等を設けなくてもインタレース駆動を実現できる。また、各画素行のリフレッシュ周期を一定にすることができるので、フリッカ等が発生し難くなる。
【0038】
なお、本実施形態では、メモリ27として1ビットメモリを用いている。したがって、メモリ27からデータを読み出すフィールドでは、白黒の2値表示しかできないので、テレビ等の動画表示等よりも、キャラクタ表示等といった用途に適している。しかしながら、メモリ27として中間階調のデータを記憶可能なメモリを用いれば、動画表示のような多階調表示も可能となる。
【0039】
(第2の実施形態)
本実施形態は、サブフィールド駆動への適用例に関する。サブフィールド駆動では、時間軸変調方式の一種であり、メモリ27が1ビットメモリであっても、多階調を表示できる。図7は、本実施形態にかかるサブフィールド駆動のタイミングチャートである。
【0040】
画素2の階調を規定するデータは、一例として、4ビットで構成される16階調データである。画像の最小表示単位である1フレームは、4つのサブフィールドSF1〜SF4に分割されている。表示すべき階調との関係において、サブ期間に相当するサブフィールドSF1〜SF4は、1:2:4:8の重み付けを与える長さに設定されている。画素2の表示階調は、画素2をオン状態に設定するサブフィールドSFの組み合わせに応じて決定されるが、この組み合わせは、データの階調値によって一義的に特定される。以下、ある階調表示を行う際に、画素2を駆動するオン電圧Vonを供給するサブフィールドSFを「オン・サブフィールドSFon」という。また、オン電圧Vonとは異なるオフ電圧Voffを供給するサブフィールドSFを「オフ・サブフィールドSFoff」という。例えば、階調値が9の場合、オン・サブフィールドSFonは、重み付け1のSF1および重み付け8のSF4であり、オフ・サブフィールドSFoffは、重み付け2のSF2および重み付け4のSF3となる。この場合、2つのサブフィールドSF1,SF4の重み付けの合計は9となり、この重み付け相当の階調表示が行われる。画素2に作用する実効電圧は、1フレームに占めるオン・サブフィールドSFonの長さに依存しており、これが長くなるほど実効電圧も高くなる。その結果、例えば、ノーマリブラックモードで動作する液晶の場合には、オン・サブフィールドSFonが長くなるにつれて、高輝度(白表示)になっていく。データ線駆動回路4は、表示すべき階調に応じて、個々のサブフィールドSF1〜SF4において、オン電圧Vonまたはオフ電圧Voffのいずれかを決定し、二値的なデジタルデータとして、データ線Xに出力する。
【0041】
最初のサブフィールドSF1は「Read」期間であるから、線順次走査による書き込みスキャンは行われず、その代わりに、画素2内のメモリ27に記憶されたデータの読み出しが行われる。そして、読み出されたデータに基づいて、画素2の駆動が行われる。メモリ27に保持されているデータは、前回のサイクル(先フレームのSF4)で書き込まれたデータである。2番目のサブフィールドSF2は「Write」期間であるから、線順次走査による書き込みスキャンが行われる。1Hの一部であるメモリ書込期間Miでは、次回のサイクル(SF3)のデータがメモリ27に書き込まれ、続く画素書込期間Piでは、今回のサイクル(SF2)のデータが画素2に書き込まれる。3番目のサブフィールドSF3は「Read」期間であるから、画素2内のメモリ27に記憶されたデータの読み出しが行われ、読み出されたデータに基づいて、画素2の駆動が行われる。メモリ27に保持されているデータは、前回のサイクル(先フレームのSF2)で書き込まれたデータである。そして、最後のサブフィールドSF4は「Write」期間であるから、線順次走査による書き込みスキャンが行われる。1Hの一部であるメモリ書込期間Miでは、次回のサイクル(次フレームのSF1)のデータがメモリ27に書き込まれ、続く画素書込期間Piでは、今回のサイクル(SF4)のデータが画素2に書き込まれる。
【0042】
本実施形態によれば、連続した複数サイクル分のデータを画素2にあるサイクルで一度に供給することにより、第1の実施形態と同様に、書き込みのスキャン回数を低減でき、低消費電力化を図ることが可能となる。
【0043】
また、本実施形態では、最小の重み付けを有するサブフィールドSF1では、書き込みスキャンを行わずに、メモリ27から読み出されたデータに基づいて、画素2の駆動を行っている。したがって、最小のサブフィールドSF1に関して、スキャンの時間的な制約から解消される。その結果、最小サブフィールドSF1の期間を短く設定することによる多階調化、データ書込時間のマージンを確保することによる信頼性の向上、或いは、高精細化への対応が容易になる。
【0044】
(第3の実施形態)
図8は、本実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図である。本実施形態では、画素2に内蔵されたメモリ27をCPU等の作業用メモリとして利用する。例えば、表示部1の解像度がQVGAのカラーパネルの場合、230,400ビット(=320×240)のメモリ空間を確保できる。この場合、メモリ27に記憶されるデータは、第1または第2の実施形態とは異なり、画素2の輝度を規定しない非表示データ(作業用データ)である。図1に示した構成との相違点は、データ線駆動回路4と共に駆動部として機能する列デコーダ7を追加した点であり、それ以外については、基本的に図1に示した構成と同様である。列デコーダ7は、行デコーダとしても機能する走査線駆動回路3と協働して、表示部1が有するメモリ空間にアクセスするとともに、上位のCPU8との間で双方向のデータ転送を行う。
【0045】
図9は、メモリ27に作業用データを書き込むライトモード時のタイミングチャートである。なお、同図において、データ線Xの波形に関して、Hレベルは作業用データが供給されている状態を示し、Lレベルは表示データが供給されている状態を示す。1本の走査線Yが選択される1選択期間(1H)には、2つの期間MW,PWが設定されている。前半のメモリ書込期間MWでは、走査線Yiに対応する第1の信号線yaiの制御信号がHレベルになる。この期間MWにおいて、列デコーダ7は、CPU8から供給された作業用データをデータ線Xに出力する(データ線駆動回路4から表示データは出力されない)。データ線Xに出力された作業用データは、図4に示したデータ経路を介して、書込対象となる画素行のメモリ27に書き込まれる。続く画素書込期間PWでは、走査線Yiに対応する第1の信号線ya1の制御信号がLレベルになる。この期間PWにおいて、データ線駆動回路4は、今回のサイクルで画素2に書き込むべき表示データをデータ線Xに出力する(列デコーダ7から作業用データは出力されない)。データ線Xに出力された表示データは、図5に示したデータ経路を介して、書込対象となる画素行の液晶容量25等に書き込まれる。
【0046】
図10は、メモリ27から作業用データを読み出すリードモード時のタイミングチャートである。1Hには、2つの期間MR,PWが設定されている。前半のメモリ読出期間MRでは、走査線Yiに対応する第1の信号線yaiの制御信号がHレベルになる。この期間MRにおいて、メモリ27に記憶されている作業用データが読み出され、このデータがデータ線Xに出力される。このとき、データ線Xは駆動せずに、入力信号はハイインピーダンス(高抵抗)となる。データ線Xに出力された作業用データは、列デコーダ7によって、CPU8に転送される。続く画素書込期間PWでは、ライトモードと同様に、書込対象となる画素行の液晶容量25等に表示データが書き込まれる。
【0047】
このように、本実施形態では、1Hの一部であるメモリ書込期間MW/メモリ読出期間MRにおいて、メモリ27のアクセスがデータ線Xを介して行われる。そして、続く画素書込期間PWでは、メモリ27に記憶された作業用データの内容が保持された状態で、今回のサイクルにおける表示データがデータ線Xに供給され、画素2の駆動が行われる。これにより、画素2に内蔵されたメモリ27をCPU等の作業用メモリとして使用することができ、電子機器の省メモリ化を図ることができる。
【0048】
なお、上述した各実施形態では、液晶素子を用いた場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機EL素子、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、FED(Field Emission Display)やSED(Surface−Conduction Electron−Emitter Display)等にも適用可能である。
【0049】
また、上述した各実施形態にかかる電気光学装置は、例えば、テレビ、プロジェクタ、携帯電話機、携帯端末、モバイル型コンピュータ、パーソナルコンピュータ等を含む様々な電子機器に実装可能である。これらの電子機器に上述した電気光学装置を実装すれば、電子機器の商品価値を一層高めることができ、市場における電子機器の商品訴求力の向上を図ることができる。
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、メモリを内蔵した画素の新規な駆動制御によって、データ書き込みのスキャン回数を低減し、低消費電力化を図ることができる。また、画素内のメモリをCPU等の作業用メモリとして使用することも可能になり、電子機器の省メモリ化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図。
【図2】画素の等価回路図。
【図3】第1の実施形態にかかるインタレース駆動のタイミングチャート。
【図4】メモリ書込期間におけるデータ経路の説明図。
【図5】画素書込期間におけるデータ経路の説明図。
【図6】メモリ読出期間におけるデータ経路の説明図。
【図7】第2の実施形態にかかるサブフィールド駆動のタイミングチャート。
【図8】第3の実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図。
【図9】ライトモードのタイミングチャート。
【図10】リードモードのタイミングチャート。
【符号の説明】
1 表示部
2 画素
3 走査線駆動回路
4 データ線駆動回路
5 制御回路
6 フレームメモリ
7 列デコーダ
8 CPU
21 第1のトランジスタ
22 第2のトランジスタ
23 第3のトランジスタ
24 第4のトランジスタ
25 液晶容量
25a 画素電極
25b 対向電極
26 蓄積容量
27 メモリ
27a,27b インバータ

Claims (13)

  1. 電気光学装置において、
    複数の走査線と、
    複数のデータ線と、
    前記走査線と、前記データ線との交差に対応して設けられているとともに、第1のデータを記憶するメモリを内蔵した複数の画素と、
    前記複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
    前記走査線駆動回路と協働する駆動部とを有し、
    前記駆動部は、
    前記走査線が選択される選択期間の一部である第1の期間において、前記走査線に対応する前記画素に内蔵された前記メモリのアクセスを前記データ線を介して行い、
    前記選択期間の一部であって、前記第1の期間とは異なる第2の期間において、前記メモリに記憶された前記第1のデータの内容を保持した状態で、前記第1のデータとは異なる第2のデータを前記データ線に供給することにより、前記走査線に対応する前記画素を前記第2のデータに基づいて駆動させることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記第1のデータおよび前記第2のデータは、前記画素の輝度を規定する表示データであって、
    前記駆動部は、
    前記第1の期間において、次回のサイクルにおける前記表示データである前記第1のデータを前記メモリに書き込み、
    前記第2の期間において、今回のサイクルにおける前記表示データである前記第2のデータに基づいて、前記画素を駆動させることを特徴とする請求項1に記載された電気光学装置。
  3. 前記駆動部は、前記走査線が次に選択される選択期間の少なくとも一部である第3の期間において、前回のサイクルで前記メモリに記憶された前記第1のデータを読み出し、当該第1のデータに基づいて、前記画素を駆動させることを特徴とする請求項2に記載された電気光学装置。
  4. 所定の期間が第1のサブ期間と第2のサブ期間とに分割されており、前記第1のサブ期間では第1の走査線群の選択が行われ、前記第2のサブ期間では前記第1の走査線群とは異なる第2の走査線群の選択が行われるインタレース駆動において、
    前記駆動部は、
    前記第1のサブ期間において、前記第1の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第1の期間と前記第2の期間とを設定するともに、前記第2の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第3の期間を設定し、
    前記第2のサブ期間において、前記第1の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第3の期間とを設定するともに、前記第2の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第1の期間と前記第2の期間とを設定することを特徴とする請求項3に記載された電気光学装置。
  5. 所定の期間を分割することにより規定され、互いに重み付けが異なる複数のサブ期間を用いて、画素の階調表示を行うサブフィールド駆動において、
    前記駆動部は、
    前記複数のサブ期間のうち、最小の重み付けを有する最小サブ期間において、前記複数の走査線のそれぞれの前記選択期間内に前記第3の期間を設定することを特徴とする請求項3に記載された電気光学装置。
  6. 前記第1のデータは、前記画素の輝度を規定しない非表示データであり、前記第2のデータは、前記画素の輝度を規定する表示データであって、
    前記駆動部は、
    前記第1の期間において、前記メモリに記憶された前記非表示データである前記第1のデータの読み出し、または、前記メモリに記憶すべき前記非表示データである前記第1のデータの書き込みのいずれか一方を前記データ線を介して行い、
    前記第2の期間において、前記表示データである前記第2のデータに基づいて、前記画素を駆動させることを特徴とする請求項1に記載された電気光学装置。
  7. 請求項1から6のいずれかに記載された電気光学装置を実装したことを特徴とする電子機器。
  8. 複数の走査線と複数のデータ線と各交差に対応して複数の画素が設けられており、前記画素のそれぞれが、第1のデータを記憶するメモリを内蔵している電気光学装置の駆動方法において、
    前記走査線が選択される選択期間の一部である第1の期間において、前記走査線に対応する前記画素に内蔵された前記メモリのアクセスを前記データ線を介して行う第1のステップと、
    前記選択期間の一部であって、前記第1の期間とは異なる第2の期間において、前記メモリに記憶された前記第1のデータの内容を保持した状態で、前記第1のデータとは異なる第2のデータを前記データ線に供給することにより、前記走査線に対応する前記画素を前記第2のデータに基づいて駆動させる第2のステップと
    を有することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  9. 前記第1のデータおよび前記第2のデータは、前記画素の輝度を規定する表示データであって、
    前記第1のステップは、前記第1の期間において、次回のサイクルにおける前記表示データである前記第1のデータを前記メモリに書き込むステップであり、
    前記第2のステップは、前記第2の期間において、今回のサイクルにおける前記表示データである前記第2のデータに基づいて、前記画素を駆動させるステップであることを特徴とする請求項8に記載された電気光学装置の駆動方法。
  10. 前記走査線が次に選択される選択期間の少なくとも一部である第3の期間において、前回のサイクルで前記メモリに記憶された前記第1のデータを読み出し、当該第1のデータに基づいて、前記画素を駆動させる第3のステップをさらに有することを特徴とする請求項9に記載された電気光学装置の駆動方法。
  11. 所定の期間が第1のサブ期間と第2のサブ期間とに分割されており、前記第1のサブ期間では第1の走査線群の選択が行われ、前記第2のサブ期間では前記第1の走査線群とは異なる第2の走査線群の選択が行われるインタレース駆動において、
    前記第1のサブ期間において、前記第1の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第1の期間と前記第2の期間とを設定するともに、前記第2の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第3の期間を設定するステップと、
    前記第2のサブ期間において、前記第1の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第3の期間とを設定するともに、前記第2の走査線群のそれぞれの前記選択期間内に前記第1の期間と前記第2の期間とを設定するステップと
    をさらに有することを特徴とする請求項10に記載された電気光学装置の駆動方法。
  12. 所定の期間を分割することにより規定され、互いに重み付けが異なる複数のサブ期間を用いて、画素の階調表示を行うサブフィールド駆動において、
    前記複数のサブ期間のうち、最小の重み付けを有する最小サブ期間において、前記複数の走査線のそれぞれの前記選択期間内に前記第3の期間を設定するステップをさらに有することを特徴とする請求項10に記載された電気光学装置の駆動方法。
  13. 前記第1のデータは、前記画素の輝度を規定しない非表示データであり、前記第2のデータは、前記画素の輝度を規定する表示データであって、
    前記第1のステップは、前記第1の期間において、前記メモリに記憶された前記非表示データである前記第1のデータの読み出し、または、前記メモリに記憶すべき前記非表示データである前記第1のデータの書き込みのいずれか一方を前記データ線を介して行うステップであり、
    前記第2のステップは、前記第2の期間において、前記表示データである前記第2のデータに基づいて、前記画素を駆動させるステップであることを特徴とする請求項8に記載された電気光学装置の駆動方法。
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