JP2006065088A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気光学装置において、回路レイアウトの微細化及び高品質な表示を実現する。
【解決手段】
データ線及び走査線に夫々が接続された複数の画素電極と、複数のデータ線の夫々に画像信号線から画像信号をサンプリングする複数のサンプリング用トランジスタと、複数のデータ線の夫々にプリチャージ供給線からプリチャージ信号を供給する複数のプリチャージ用トランジスタとを備えている。複数のサンプリング用トランジスタと複数のプリチャージ用トランジスタとは、チャネルの伝導形が相互に異なる片チャネル型トランジスタとして構成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び、例えば液晶プロジェクタ等の該電気光学装置を備えて構成される電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置は、例えば液晶装置として、画像表示領域に複数の画素電極が配列されている。各画素電極には走査線及びデータ線が接続され、画像表示領域の周辺領域には、走査線を駆動する走査線駆動回路やデータ線を駆動するデータ線駆動回路等が作り込まれている。その駆動時には、データ線駆動回路内に設けられた複数のサンプリング用トランジスタが、画像信号線上の画像信号をサンプリングして各データ線に供給する。画像信号は、データ線を介して夫々の画素電極に対して供給される。

このサンプリング用トランジスタがｎチャネル型やｐチャネル型といった片チャネル型であると、トランジスタのゲート容量に起因する寄生容量によりプッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧が増大してしまうという技術的問題がある。その場合、データ線に画像信号が適正に供給されないことから、縦筋状の表示斑やフリッカといった表示不良が引き起こされかねない。

その解決策として、サンプリング用トランジスタを相補型トランジスタで構成する方法が例えば特許文献１に記載されている。相補型トランジスタとすれば、駆動時のプッシュダウン電圧とプッシュアップ電圧とを相殺することができるとされている。

特開平７−２９５５２０号公報

しかしながら、相補型トランジスタは、片チャネル型トランジスタに比べてレイアウト上の占有領域が広く、回路レイアウト上不利である。そのため、画像の高品位化という当該技術分野における一般的要請による、今後の画素ピッチの微細化に対応するのが困難であるという技術的な課題がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、回路レイアウトの微細化及び高品質な表示が可能な電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、互いに交差して延びる複数のデータ線及び複数の走査線と、前記データ線及び前記走査線の交差部分に対応して画像表示領域に配列された複数の画素電極と、画像信号を供給する画像信号線と、前記複数のデータ線の夫々に前記画像信号線から前記画像信号をサンプリングする複数のサンプリング用トランジスタと、プリチャージ信号を供給するプリチャージ供給線と、前記複数のデータ線の夫々に前記プリチャージ供給線から前記プリチャージ信号を供給する複数のプリチャージ用トランジスタとを備え、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、チャネルの伝導形が相互に異なる。

本発明の電気光学装置によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタは共に片チャネル型トランジスタであり、サンプリング用トランジスタのチャネルの伝導形はプリチャージ用トランジスタのチャネルの伝導形と相補となっている。即ち、サンプリング用トランジスタがｎチャネルならば、プリチャージ用トランジスタはｐチャネルで構成される。或いは、サンプリング用トランジスタがｐチャネルならば、プリチャージ用トランジスタはｎチャネルで構成される。

ところで、プリチャージ用トランジスタは、書き込み前の所定期間に、データ線に所定電圧を供給するためのスイッチング素子として機能するトランジスタである。極性反転駆動方式では、各画素電極に供給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、液晶駆動電圧の極性を反転させるが、その駆動時におけるデータ線の実際の電位変化には、データ線自体の寄生容量に起因して若干の時間遅れが生じる。そこで、画像信号の極性反転に先立ち、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。具体的には、例えば中間色に対応する所定レベルのプリチャージ信号が、プリチャージ用トランジスタを介して各データ線に供給される。

プリチャージ用トランジスタは、サンプリング用トランジスタと同じく、個々のデータ線に対応して複数配列するように設けられる。そのため、サンプリング用トランジスタを片チャネル型とし、プリチャージ用トランジスタをサンプリング用トランジスタとは相補な伝導形の片チャネル形とすることで、互いに相手のプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。即ち、各データ線における、画像信号の適正値からのばらつきだけでなく、プリチャージ電圧の適正値からのばらつきも抑制可能となる。

従って、本発明の電気光学装置は、駆動中の各データ線の電位を概ね適正値とすることができ、表示斑やフリッカ等として表れる表示品質の劣化を防止することが可能である。更に、サンプリング用トランジスタ及びプリチャージ用トランジスタは、片チャネル型とされるためにスペースを増大させずに済み、回路レイアウトの微細化にとって極めて有利である。

尚、電気光学装置は一般に、データ線が、一端側に配置されたサンプリング用トランジスタ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用トランジスタ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。但し、本発明においては、これらのトランジスタの位置関係は特に限定されない。

このような本発明の電気光学装置は、例えば液晶装置、有機ＥＬ装置、電子ペーパ等の電気泳動装置、電子放出素子を利用した表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等の各種表示装置を実現することが可能である。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、相等しいサイズで構成されている。

この態様によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとが、同じサイズで構成されているので、互いのゲート容量のデータ線に対する寄与分が等しくなり、プッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧をより効果的に低減することができる。尚、ここでいう「相等しいサイズ」とは、例えば同一サイズとすることを意図した場合の製造上の誤差を含んでいる。即ち、通常の電気光学装置では、サンプリング用トランジスタに比べてプリチャージ用トランジスタの方が小さいが、本態様では、両方のサイズを合わせている。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは夫々、前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域のうち前記画像表示領域を介して相対向する部分に形成されている。

この態様によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとは、夫々画像表示領域を介して相対向する領域に分散配置されるので、必要なスペースを増大させずに済み、回路レイアウトの微細化にとって有利である。

或いは、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは夫々、前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域のうち、前記画像表示領域の同じ側に位置する部分に形成されている。

この態様によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとは、夫々周辺領域のうち画像表示領域に対して同じ側に配置されるので、プリチャージ供給線を画像信号線と一本化する“ビデオプリチャージ”方式を採用するなどにより回路構成を簡素化したり、サンプリング用トランジスタに接続する配線とプリチャージ用トランジスタに接続する配線とを同じ領域に引き回すことで省スペース化を図ったりすることが可能である。

この態様では、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、夫々の各一つで相補型トランジスタを構成するようにしてもよい。

この場合、チャネルの伝導形が相異なるサンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとを効率よく集積させることができ、回路レイアウトを一層微細化することが可能である。

尚、このような場合、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとはデータ線に対して同じ側に配置されることになるので、プリチャージ供給線を画像信号線と一本化する“ビデオプリチャージ”方式を採用してもよいし、プリチャージ供給線を画像信号線と並行に延在させ、プリチャージ用トランジスタとサンプリング用トランジスタとが夫々から信号の供給を受けるようにしてもよい。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の画素電極の夫々に対する前記画像信号の供給タイミングを制御する複数の画素スイッチング用トランジスタを含み、前記画素スイッチング用トランジスタは、前記プリチャージ用トランジスタとチャネルの伝導形が同じであるように構成されている。

この態様によれば、サンプリング用トランジスタは、プリチャージ用トランジスタのみならず、画素スイッチング用トランジスタともチャネルの伝導形が異なっている。前述のように、通常はサンプリング用トランジスタに比べてプリチャージ用トランジスタの方が小さいので、本態様では、その不足分を画素スイッチング用トランジスタで補っている。この場合、接続された殆ど全てのトランジスタがデータ線に与える影響を、総合的に考慮することができる。

この態様では、前記サンプリング用トランジスタ、前記プリチャージ用トランジスタ、及び前記画素スイッチング用トランジスタは夫々、前記複数のデータ線の夫々の印加電圧の誤差に対する前記サンプリング用トランジスタの寄与分と、前記プリチャージ用トランジスタ及び前記画素スイッチング用トランジスタの寄与分とが相互に打ち消しあうようにサイズが設定されていてもよい。

この場合、接続されたトランジスタがデータ線に与える影響を、総合的に打ち消しあうことが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数のプリチャージ用トランジスタは、前記複数のデータ線の所定本を一グループとして前記グループ毎に一括してプリチャージ信号を供給する。

この態様によれば、前記複数のデータ線がグループ毎に一括してプリチャージされる。このような場合にも、データ線におけるプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。尚、グループ毎に駆動されるために、データ線１本あたりのプリチャージと書き込みの所要時間を相対的に長くすることができる。

尚、ここでいう「所定本」とは、データ線の総数をＮ本（但し、Ｎは２以上の自然数）としたときの、Ｍ本（但し、Ｍは２以上且つＮ未満の自然数）を意味する。例えば、データ線の全てを一括にプリチャージすること（即ち、Ｎ＝Ｍに設定すること）も可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数のプリチャージ用トランジスタは、前記複数のデータ線の夫々に対し順次書き込み直前にプリチャージ信号を供給する。

この態様によれば、データ線の１つ１つが、データを書き込まれる直前にプリチャージされる。即ち、複数のプリチャージ用トランジスタと複数のサンプリング用トランジスタとが、交互に１つずつ動作する。このような場合にも、データ線におけるプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。

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。

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、回路レイアウトの微細化が可能である。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。

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。

本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。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。

＜液晶装置の構成＞
本発明の電気光学装置に係る実施形態について図１から図５を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る液晶装置の構成を図１から図４を参照して説明する。ここに図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、当該液晶装置における、データ線への信号供給に関わるトランジスタに着目した駆動回路の構成を表している。図４は、図３のうちデータ線駆動回路の具体的構成例を表している。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。

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。

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。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０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り、その上面の画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用トランジスタや各種配線の上に、画素電極９ａが区画配列するように形成され、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は、例えば石英基板、ガラス基板等からなり、その上には、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。画素電極９ａと対向電極２１は夫々に電圧が印加されることで、その間に液晶保持容量が形成される。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。

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。

図３において、画像表示領域１０ａには画素電極９ａ（図示せず）が区画配列されている。画素電極９ａは、個々の画素部に対応して配置されており、同じく画素部毎に設けられた画素スイッチング用トランジスタ３０を介してデータ線３から画像信号が印加される。表示パネル１００は、画素電極９ａに印加される電圧を制御し、液晶層５０（図示せず）にかかる電界を画素部毎に変調するように駆動される。これにより、両基板間の透過光量が変化し、画像が階調表示される。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側の画素表示領域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、走査線駆動回路１０４、及びプリチャージ回路８０が形成されている。データ線駆動回路１０１は、本発明の「サンプリング用トランジスタ」の一例たるサンプリングトランジスタ７１を、後述のタイミング信号により駆動し、画像信号線６に供給される画像信号ＶＩＤをサンプリングさせ、データ線３に印加するように構成されている。具体的には、データ線駆動回路１０１は、サンプリング回路駆動信号Ｖｉ（ｉ＝１、…、ｎ）を順次出力するように構成される。サンプリングトランジスタ７１は、データ線３の夫々に対応して、その配列方向にｎ個設けられている。サンプリングトランジスタ７１は、図示したようにＮチャネルＴＦＴで構成され、ソース−ドレイン間が画像信号線６とデータ線３とに接続され、ゲートにサンプリング回路駆動信号Ｖｉ（ｉ＝１、…、ｎ）が入力される。

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を走査線２の配列方向に走査するために、走査信号を生成し、複数の走査線２に線順次に印加するように構成されている。その際には、２つの走査線駆動回路１０４から、各走査線２の両端に対して同時に電圧が印加される。

プリチャージ回路８０は、本発明の「プリチャージ用トランジスタ」の一例たるプリチャージトランジスタ８１を後述のタイミング信号により駆動し、プリチャージ信号線８２に供給されるプリチャージ信号ＮＲＳサンプリングさせ、データ線３に印加するように構成されている。即ち、本実施形態においては、各データ線３はプリチャージトランジスタ８１にも接続されている。プリチャージトランジスタ８１は、ソース−ドレイン間がプリチャージ信号ＮＲＳを供給するプリチャージ信号線８２とデータ線３とに接続され、ゲートに、シフトレジスタ８３から供給されるプリチャージタイミング信号Ｐｉ（ｉ＝１、…、ｎ）が入力される。このプリチャージトランジスタ８１は、サンプリングトランジスタ７１とは反対にＰチャネルＴＦＴから構成されている。

尚、図３においては、プリチャージトランジスタ８１とサンプリングトランジスタ７１とは、画像表示領域１０ａを介して相対向する領域に配置されているが、同図は概念的な構成を表しており、後述するように、実際の位置関係を問題としてはいない（勿論、実際に図３のように構築されていてもよい）。また、同図のプリチャージ回路８０では、プリチャージタイミング信号Ｐｉ（ｉ＝１、…、ｎ）をシフトレジスタ８３が供給するものとしたが、その他に、全てのプリチャージトランジスタ８１のゲートを一本のプリチャージ供給線に並列接続しておき、単一のプリチャージＮＲＧによって全データ線３を一括してプリチャージするようにしてもよい。その場合の構成例は、公知かつ極めて簡易であるために図示を省略する。

サンプリングトランジスタ７１及びプリチャージトランジスタ８１は共に片チャネルで構成されているので、通常であれば、駆動中にこれらのゲート容量に起因する寄生容量が生じ、データ線３に対するプッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧が顕在化することになる。但し、ここでは、サンプリングトランジスタ７１及びプリチャージトランジスタ８１の夫々が、個々のデータ線３に接続されており、相補な伝導形のＴＦＴであるために、互いに相手のプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。

従って、この表示パネル１００は、駆動中のデータ線３の電位を適正値に近づけることができ、表示斑やフリッカ等として表れる表示品質の劣化を防止することが可能である。尚、サンプリングトランジスタ７１とプリチャージトランジスタ８１とは、互いのゲート容量がデータ線３に及ぼす影響が等しくすることでプッシュダウン電圧とプッシュアップ電圧とを相殺できることから、互いのサイズが相等しいことが好ましい。

このような利点は、従来は相補型トランジスタを用いることで解決されていたが、ここでは、サンプリングトランジスタ７１及びプリチャージトランジスタ８１は共に片チャネル型であることから、スペースを増大させずに済み、回路レイアウトの微細化にとって極めて有利である。

尚、以上の表示パネル１００において、サンプリング回路駆動信号Ｖｉ（ｉ＝１、…、ｎ）や走査信号を生成するのに用いられるクロック信号等の各種タイミング信号は、図示しないタイミングジェネレータにて生成され、上記各回路に供給される。また、各駆動回路の駆動に必要な電源電圧等もまた外部回路から供給される。

＜駆動系の具体的な構成例１＞
以上に説明した液晶装置は、例えば以下のように構成することができる。次に、実施形態に係る液晶装置のうちデータ線の駆動系の、より具体的な構成例及びその動作について図４及び図５を参照して説明する。図４は、図３のうちデータ線の駆動系の詳細な構成を表しており、図５は、そのタイミングチャートである。

図４において、データ線駆動回路１０１は、シフトレジスタ５１、イネーブル回路５５及びプリチャージ信号切替スイッチ５２を含んでなる。シフトレジスタ５１は、データ線駆動回路１０１内に入力される所定周期のクロック信号ＣＬ（及びその反転信号ＣＬ’）、シフトレジスタスタート信号ＤＸ等に基づき、各段から転送信号を順次出力するように構成されている。

イネーブル回路５５は、例えばＡＮＤ回路として構成され（この場合、ＮＡＮＤ回路とその後段のインバータにより論理積が出力されるように構成されている）、シフトレジスタ５１からの転送信号と共に、２本のイネーブル供給線の夫々からイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２が供給される。このイネーブル回路５５は、転送信号のパルス波形を２系列のイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２に基づいて整形し、サンプリング回路駆動信号Ｑｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）を出力する機能を有している。即ち、イネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２のパルス幅は、少なくとも転送信号のパルス幅よりは狭い所定幅である。

また、上述のサンプリング回路駆動信号Ｖｉ（ｉ＝１、…、ｎ）が各データ線３に対して出力されたのに対し、この場合には、サンプリング回路駆動信号Ｑｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）は、６本のデータ線３からなるグループ毎に出力されるように構成されている。即ち、データ線３は、書き込み時にはグループ毎に駆動される。これに呼応して、この場合の画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は夫々、６本の画像信号線６を介して６つのサンプリングトランジスタ７１に同時に供給される。先の図３では、説明の簡便のために画像信号線６は一本とし、いずれのサンプリングトランジスタ７１もこの画像信号線６から画像信号ＶＩＤを供給されるようにしたが、この場合の画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は６相にシリアル−パラレル展開（即ち、相展開）されている。このように複数の画像信号線に対し、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。

チャージ信号切替スイッチ５２は、シフトレジスタ５１からの転送信号に基づき、プリチャージタイミング信号Ｎｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）を順次生成し、出力する機能を有している。即ち、図３におけるプリチャージ回路８０は、シフトレジスタ５１とチャージ信号切替スイッチ５２とから構成されている。これは、サンプリングトランジスタ７１及びプリチャージトランジスタ８１が、各一つが夫々対をなし、対毎に相補型トランジスタで構成されているためである。従って、この場合のサンプリングトランジスタ７１及びプリチャージトランジスタ８１は、夫々を別々に形成するよりは、狭いピッチで回路を作製することが可能である。

また、プリチャージタイミング信号Ｎｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）は、サンプリング回路駆動信号Ｑｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）と同様、データ線３の６本のグループ毎に出力される。プリチャージ信号線８２は、画像信号線６と並行に延在すると共に全データ線３に並列に接続されており、プリチャージ信号ＮＲＳを適宜に供給可能に構成されている。

次に、この液晶装置の動作について図５を参照して説明する。図５のタイミングチャートに示したように、クロック信号ＣＬ（及びその反転信号ＣＬ’）、シフトレジスタスタート信号ＤＸに基づいて、シフトレジスタ５１から転送信号が順次出力される。ここで、転送信号は、イネーブル回路５５と共に、プリチャージ信号切替スイッチ５２にも入力される。

プリチャージ信号切替スイッチ５２は、プリチャージタイミング信号Ｎｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）を、イネーブル回路５５から出力されるサンプリング回路駆動信号Ｑｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）に先行するタイミングで出力し、プリチャージトランジスタ８１に供給する。

プリチャージタイミング信号Ｎｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）は、プリチャージトランジスタ８１をグループ毎に駆動する。一グループ内の６個のプリチャージトランジスタ８１は、夫々が接続されたデータ線３に対して、プリチャージ信号線８２からプリチャージ信号ＮＲＳを同時に供給する。例えば、プリチャージタイミング信号Ｎ１によって、図４中左から１番目から６番目までのプリチャージトランジスタ８１が一斉にスイッチングし、１番目から６番目までのデータ線３がプリチャージされる。こうして、プリチャージトランジスタ８１がグループ毎にプリチャージ信号ＮＲＳをデータ線３に印加して、プリチャージが行われる。

一方、イネーブル回路５５では、入力された転送信号とイネーブル信号ＥＮＢ１又はＥＮＢ２との論理積を、サンプリング回路駆動信号Ｑｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）として出力する。転送信号は、シフトレジスタ５１に入力されるクロック信号ＣＬ等に応じて出力されることから、その高周波化にはクロック周期による制限のために一定の限界があるが、このようにイネーブル回路５５でイネーブル信号との論理積をとることでパルス幅を制限すれば、狭小化できる。

サンプリング回路駆動信号Ｑｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）は、サンプリングトランジスタ７１をグループ毎に駆動する。一グループ内の６個のサンプリングトランジスタ７１は、夫々が接続されたデータ線３に対して、画像信号線６から画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を同時に供給する。画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の夫々は、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。例えば、サンプリング回路駆動信号Ｑ１によって、図４中左から１番目から６番目までのサンプリングトランジスタ７１が一斉にスイッチングし、１番目から６番目までのデータ線３によるデータの書き込みが行われる。

ここでは、データ線３はこのようにグループ毎に駆動され、グループ毎にプリチャージタイミング信号Ｎｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）の印加によりプリチャージされ、引き続いてサンプリング回路駆動信号Ｑｉ（ｉ＝１、…、ｎ／６）の印加により書き込みが行われる。以上の動作が、一画面毎に繰り返されることになる。

＜駆動系の具体的な構成例２＞
データ線の駆動系は、上記以外にも例えば以下のように構成することができる。以下、駆動系の具体的な構成例及びその動作について図６及び図７を参照して説明する。図６は、図３のうちデータ線の駆動系の詳細な構成を表しており、図７は、そのタイミングチャートである。

図６において、この駆動系は、プリチャージ信号切替スイッチ５２が出力するプリチャージタイミング信号Ｐｉ（ｉ＝１、…、ｎ）とイネーブル回路５５が出力するサンプリング回路駆動信号Ｘｉ（ｉ＝１、…、ｎ）とが、夫々、個々のプリチャージトランジスタ８１及びサンプリングトランジスタ７１に入力されるように構成されている。即ち、上記例がブロック毎にデータ線３を同時駆動する場合であるのに対し、この例は、データ線３を個別に駆動する場合を表している。

この場合に、液晶装置は、図７のタイミングチャートに示したように動作する。即ち、上記例においてブロック毎に行った駆動を、データ線３毎に行う。プリチャージタイミング信号Ｐｉ（ｉ＝１、…、ｎ）は順次出力され、それに応じて各データ線３が順次プリチャージされる。例えば、プリチャージタイミング信号Ｐ１によって、図６中左から１番目のプリチャージトランジスタ８１がスイッチングし、これに接続されたデータ線３がプリチャージ信号ＮＲＳを印加されてプリチャージされる。プリチャージ後には、引き続きサンプリング回路駆動信号Ｘｉ（ｉ＝１、…、ｎ）が順次出力され、それに応じて各データ線３を介した書き込みが順次実行される。例えば、サンプリング回路駆動信号Ｘ１によって、図６中左から１番目のサンプリングトランジスタ７１がスイッチングし、これに接続されたデータ線３から画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６のいずれかが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。以上の動作が、一画面毎に繰り返されることになる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明はそれに限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施形態では、サンプリングトランジスタ７１をｎチャネルＴＦＴ、プリチャージトランジスタ８１をｐチャネルＴＦＴとして説明したが、逆にサンプリングトランジスタ７１をｐチャネル型、プリチャージトランジスタ８１をｎチャネル型としても構わない。

また、上記実施形態では、サンプリングトランジスタ７１とプリチャージトランジスタ８１とが相補の伝導形である場合について説明したが、サンプリングトランジスタ７１に対し、プリチャージトランジスタ８１と画素スイッチング用トランジスタ３０（図３参照）とが相補の伝導形であるように設定することもできる。これら３種類のトランジスタのサイズは、例えば、データ線３におけるプッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧に互いのゲート容量の寄与分を考慮して設定するとよい。

また、上記実施形態では、データ線３の所定本数毎又は一本毎にプリチャージを行い、その都度、書き込みを行う駆動方式を採用する場合について説明したが、全データ線３に対してデータ書き込み期間の前にまとめてプリチャージを行うようにしてもよい。

＜電子機器＞
以上に説明した液晶装置は、例えばプロジェクタに適用される。ここでは、上記実施形態の液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。

図８は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ１１００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１００Ｒ、１００Ｂ及び１００Ｇに入射される。液晶装置１００Ｒ、１００Ｂ及び１００Ｇの構成は上述した液晶装置と同等であり、それぞれにおいて画像信号処理回路から供給される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、各色の画像が合成され、カラー画像として射出される。カラー画像は、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０等に投写される。

この投射型カラー表示装置では、上記実施形態の液晶装置を用いたことにより、輝度斑が少ない或いは殆ど生じない、高品位な表示が可能である。

尚、上記実施形態の液晶装置は、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー表示装置に適用することもできる。その場合、対向基板２０上における画素電極９ａに対向する領域に、ＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に形成すればよい。或いは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。更に、以上の各場合において、対向基板２０上に画素と１対１に対応するマイクロレンズを設けるようにすれば、入射光の集光効率が向上し、表示輝度を向上させることができる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用してＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るい表示が可能となる。

以上では、液晶装置及び液晶プロジェクタを例に挙げて本発明について説明したが、液晶装置以外のマトリクス駆動が可能な電気光学装置も本発明の適用範囲である。そのような電気光学装置としては、例えば、エレクトロルミネッセンス装置や電気泳動装置、電子放出素子を利用した表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等が挙げられる。また、本発明の電子機器は、このような本発明の電気光学装置を備えることで実現され、上述したプロジェクタの他に、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型或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の各種の電子機器として実現可能である。

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、ある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。

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１のＨ−Ｈ’断面図である。 実施形態における液晶装置の要部を表す概念的なブロック図である。 実施形態における液晶装置のうちデータ線に係る駆動系の構成例を表す回路図である。 図４に示した駆動系のタイミングチャートである。 実施形態における液晶装置のうちデータ線に係る駆動系の構成例を表す回路図である。 図６に示した駆動系のタイミングチャートである。 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。

符号の説明

２…走査線、３…データ線、６…画像信号線、１０ａ…画像表示領域、３０…画素スイッチング用トランジスタ、５１…シフトレジスタ、５２…プリチャージ信号切替スイッチ、５５…イネーブル回路、７１…サンプリングトランジスタ、８０…プリチャージ回路、８１…プリチャージトランジスタ、８２…プリチャージ信号線、８３…シフトレジスタ、１０１…データ線駆動回路、１０４…走査線駆動回路、Ｎ１〜Ｎｎ／６、Ｐ１〜Ｐｎ…プリチャージタイミング信号、Ｑ１〜Ｑｎ／６、Ｘ１〜Ｘｎ…サンプリング回路駆動信号、ＥＮＢ１、ＥＮＢ２…イネーブル信号、ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６…画像信号、ＮＲＳ…プリチャージ信号。

Claims (10)

1. 互いに交差して延びる複数のデータ線及び複数の走査線と、
   前記データ線及び前記走査線の交差部分に対応して画像表示領域に配列された複数の画素電極と、
   画像信号を供給する画像信号線と、
   前記複数のデータ線の夫々に前記画像信号線から前記画像信号をサンプリングする複数のサンプリング用トランジスタと、
   プリチャージ信号を供給するプリチャージ供給線と、
   前記複数のデータ線の夫々に前記プリチャージ供給線から前記プリチャージ信号を供給する複数のプリチャージ用トランジスタと
   を備え、
   前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、チャネルの伝導形が相互に異なることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、相等しいサイズで構成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。
3. 前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは夫々、前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域のうち前記画像表示領域を介して相対向する部分に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは夫々、前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域のうち、前記画像表示領域の同じ側に位置する部分に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
5. 前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、夫々の各一つで相補型トランジスタを構成することを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記複数の画素電極の夫々に対する前記画像信号の供給タイミングを制御する複数の画素スイッチング用トランジスタを含み、
   前記画素スイッチング用トランジスタは、前記プリチャージ用トランジスタとチャネルの伝導形が同じであるように構成されてい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。
7. 前記サンプリング用トランジスタ、前記プリチャージ用トランジスタ、及び前記画素スイッチング用トランジスタは夫々、前記複数のデータ線の夫々の印加電圧の誤差に対する前記サンプリング用トランジスタの寄与分と、前記プリチャージ用トランジスタ及び前記画素スイッチング用トランジスタの寄与分とが相互に打ち消しあうようにサイズが設定されていることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記複数のプリチャージ用トランジスタは、前記複数のデータ線の所定本を一グループとして前記グループ毎に一括してプリチャージ信号を供給することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 前記複数のプリチャージ用トランジスタは、前記複数のデータ線の夫々に対し順次書き込み直前にプリチャージ信号を供給することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
10. 請求項１から請求項９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。
    

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