JP2008241976A - 液晶装置、その駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示特性への悪影響を避けつつ、ベンド配向維持の信頼性を高める。
【解決手段】液晶装置７００は、複数の走査線２０と、複数のデータ線１０と、それらの交差に対応して設けられた複数の液晶素子６０を備える。この液晶素子６０にはＯＣＢ液晶が用いられる。液晶装置７００は、画像を表示する表示モードと画像を非表示とする非表示モードで動作する。データ線駆動回路１２０は、表示モードにおいて、１フレームの後半の期間で黒データに基づく所定電圧をデータ線１０に供給する。一方、非表示モードでは、所定電圧よりも高い黒挿入用電圧をデータ線１０に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配向状態としてベンド配向およびスプレイ配向を有する液晶を用いた液晶装置、その駆動方法および電子機器に関する。

液晶の透過率の変化により表示を行う液晶装置は、情報処理装置やテレビジョン、携帯電話などの電子機器の表示装置として広く用いられている。液晶装置では、行方向に延在する走査線と、列方向に延在するデータ線との交差に対応して画素電極が形成される。また、当該交差部分にあって画素電極とデータ線との間に、走査線に供給される走査信号にしたがってオンオフする薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ：Thin Film Transistorと称する。）などの画素スイッチが介挿される。さらに、液晶を介して画素電極と対向するように対向電極が設けられる。画素電極と対向電極との間の印加電圧に応じて液晶の配向状態が変化する。これによって、画素における透過光量が変化し、所定の表示が可能になる。

液晶装置の新たな表示方式として近年開発が進められているＯＣＢ（Optical Compensated Bend）方式の液晶は、２種類の配向状態、すなわち、スプレイ配向とベンド配向とを有する。ベンド配向は画像の表示に適し、従来のＴＮ（Twisted Nematic）液晶と比較して高速な応答が可能である。初期状態、すなわち、印加電圧が０Ｖである状態が長時間継続した状態では、ＯＣＢ液晶は画像の表示に適さないスプレイ配向となっている。このため、画像の表示に際しては、電源投入時等に初期転移動作を行い、液晶分子をベンド配向に転移させる必要がある。初期転移動作におけるスプレイ配向からベンド配向への移行は、一定時間高電圧を印加することで行われる。

ＯＣＢ液晶は、初期転移動作により一旦ベンド配向に転移しても、所定レベル以上の電圧が印加されない状態が続くとベンド配向が維持できず、スプレイ配向に戻ってしまう。この現象は逆転移と呼ばれる。特許文献１には、逆転移の発生を抑圧するために、１フレーム期間中に非画像データのパルス電圧を印加することが記載されている。ノーマリホワイトのＯＣＢ液晶では、パルス電圧を印加された状態は黒表示に相当することから、ベンド配向を維持するためにパルス電圧を印加することは黒挿入とも称される。特許文献１には、黒挿入時に印加するパルス電圧値とベンド配向維持効果とには相関があることも記載されている。

また、ＯＣＢ液晶に関して、特許文献２にはＯＣＢ液晶素子の電圧−透過率特性が記載されている。この電圧−透過率特性は、印加電圧が高くなるにつれて透過率が下がっていくが、ある電圧、いわゆる黒レベルに相当する電圧を超えると逆に透過率が上がっていくことを示している。
特開２００３−２７９９３１号公報（段落「００１６」等） 特開２００３−２０２５４９号公報（第１４図）

特許文献１に記載されているように、黒挿入を行う際に、そのパルス電圧値とベンド配向維持効果とには相関があり、より高い電圧のパルスを挿入することでベンド配向維持効果が高まる。このため、ベンド配向維持の信頼性を高めるためには黒挿入においてなるべく高い電圧を印加することが望ましい。

一方で、黒レベルを超えた高い電圧を印加すると特許文献２に記載されているように透過率が上がるため、黒挿入時に光漏れが発生することになる。この光漏れは本来不要な表示であるため、ＯＣＢ液晶の表示特性に悪影響を与える可能性がある。このため、表示特性への悪影響を避けつつ、ベンド配向維持の信頼性を高めることは容易でない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、表示特性への悪影響を避けつつ、ベンド配向維持の信頼性を高めることを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る液晶装置は、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た複数の画素回路とを備え、前記複数の画素回路の各々は、第１電極と第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に挟持された液晶とを備えた液晶素子を有し、前記液晶には、配向の状態として初期状態である第１の配向と表示用の第２の配向があり、第１の動作モードと第２の動作モードとで動作するものであって、前記複数の走査線を所定の順序で選択する走査線駆動手段と、選択された走査線に対応する前記画素回路に前記データ線を介して書込電圧を供給するデータ線駆動手段とを備え、前記データ線駆動手段は、前記第１の動作モードでは、第１期間と第２期間とで構成される１フレームの前記第１期間において、前記書込電圧として表示すべき階調に応じた階調電圧を前記データ線に出力し、前記第２期間において前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第１の電圧を前記データ線に出力し、前記第２の動作モードでは、全ての期間において、前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第２の電圧を前記データ線に出力し、前記第２の電圧は、前記第１の電圧よりも高いことを特徴とする。

この発明によれば、第２の動作モードでは、第２の配向を維持するために第２の電圧を液晶素子に印加するので、直ちに第１の動作モードへ移行することが可能となる。一方、第１の動作モードでも第２の配向を維持するために第２期間において第１の電圧を液晶素子に印加する。ここで、第２の電圧は第１の電圧より大きいので、第２の動作モードにおいて第２の配向を維持する信頼性を向上させることができる。

また、液晶の具体的な態様としては、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）方式の液晶であり、前記第１の配向はスプレイ配向であり、前記第２の配向はベンド配向であることが好ましい。ＯＣＢ液晶は印加電圧に対する透過率の応答時間が短いので、動画を高品質で表示することができる。
また、上述した液晶装置において、前記第１の動作モードで点灯し、前記第２の動作モードで消灯するバックライトをさらに備えることが好ましい。この場合、液晶装置は透過型で構成されるが、第２の動作モードにおいてバックライトを消灯できるので、第２の動作モードの消費電力を削減することができる。

また、前記データ線駆動手段は、前記第１の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記階調電圧を前記データ線に供給する主駆動手段と、前記第２の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記第２の電圧を前記データ線に供給する補助駆動手段とを備えることが好ましい。あるいは、前記データ線駆動手段は、前記第１の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記階調電圧と前記第1の電圧を前記データ線に供給する主駆動手段と、前記第２の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記第２の電圧を前記データ線に供給する補助駆動手段とを備えることが好ましい。第２の電圧は第１の電圧より大きいので、仮に、主駆動手段と補助駆動手段とを分離せず一体として構成した場合には、データ線駆動手段を構成する素子を第２の電圧に耐えられるように選定する必要がある。これに対して、本発明では、データ線駆動手段を主駆動手段と補助駆動手段とに分離したので、主駆動手段を構成する素子の耐圧を、補助駆動手段を構成する素子の耐圧と比較して小さくすることができる。この結果、製造コストを低減することができる。

くわえて、前記主駆動手段は、前記第２の動作モードにおいて動作を停止することが、消費電力を削減する観点より好ましい。
さらに、上述した液晶装置は、前記第１の動作モードは画像を表示する表示モードであり、前記第２の動作モードは画像を非表示とする第２の動作モードであることが好ましい。
次に、本発明に係る電子機器は上述した液晶装置を備えることを特徴とする。このような液晶装置としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、あるいは携帯情報端末が該当する。

次に、本発明に係る液晶装置の駆動方法は、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た複数の画素回路とを備え、前記複数の画素回路の各々は、第１電極と第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に挟持された液晶とを備えた液晶素子を有し、前記液晶には、配向の状態として初期状態である第１の配向と表示用の第２の配向がある液晶装置を、画像を表示する第１の動作モードと画像を非表示とする第２の動作モードとで駆動する方法であって、前記複数の走査線を所定の順序で選択し、選択された走査線に対応する前記画素回路に前記データ線を介して書込電圧を供給し、前記第１の動作モードでは、第１期間と第２期間とで構成される１フレームの前記第１期間において、前記書込電圧として表示すべき階調に応じた階調電圧を前記データ線に出力し、前記第２期間において前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第１の電圧を前記データ線に出力し、前記第２の動作モードでは、全ての期間において、前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第２の電圧を前記データ線に出力し、前記第２の電圧を前記第１の電圧よりも高く設定することを特徴とする。この発明によれば、第２の動作モードでは、第２の配向を維持するために第２の電圧を液晶素子に印加するので、直ちに第１の動作モードへ移行することが可能となる。一方、第１の動作モードでも第２の配向を維持するために第２期間において第１の電圧を液晶素子に印加する。ここで、第２の電圧は第１の電圧より高い（大きい）ので、第２の動作モードにおいて第２の配向を維持する信頼性を向上させることができる。なお、前記第１の動作モードは画像を表示する表示モードであり、前記第２の動作モードは画像を非表示とする第２の動作モードであることを特徴とする。

＜１．実施形態＞
図１に実施形態に係る液晶装置のブロック図を示す。この液晶装置７００は電気光学材料として液晶を用いる。液晶装置７００は、主要部として液晶パネルＡＡを備える。液晶パネルＡＡは、スイッチング素子としてＴＦＴを形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶が挟持されている。この例の液晶はＯＣＢ液晶である。

また、液晶装置７００は、タイミング制御回路１３０、画像処理回路１４０、メイン制御回路１５０およびバックライト１６０を備える。液晶パネルＡＡの素子基板上には、画像表示領域Ａ、走査線駆動回路１１０およびデータ線駆動回路１２０が形成されている。メイン制御回路１５０は、アナログ形式で外部装置から供給される入力画像信号Ｖｉｎをデジタル信号に変換し、入力画像データＤｉｎとして画像処理回路１４０に供給する。また、メイン制御回路１５０はバックライト１６０の点灯制御を行う。

メイン制御回路１５０から画像処理回路１４０に供給される入力画像データＤｉｎは、例えば、２４ビットパラレルの形式である。タイミング制御回路１３０は、画像処理回路１４０から供給される水平走査信号や垂直走査信号などの制御信号に同期して、Ｙクロック信号ＹＣＫ、Ｘクロック信号ＸＣＫ、Ｙ転送開始パルスＤＹ、およびＸ転送開始パルスＤＸを生成して、走査線駆動回路１１０およびデータ線駆動回路１２０に供給する。また、タイミング制御回路１３０は、画像処理回路１４０を制御する各種のタイミング信号を生成し、これを出力する。

ここで、Ｙクロック信号ＹＣＫは、走査線２０を選択する期間を特定し、Ｘクロック信号ＸＣＫは、データ線１０を選択する期間を特定する。これらのクロックは、タイミング制御回路１３０の動作の基準となる駆動周波数に基づいて生成される。また、Ｙ転送開始パルスＤＹは走査線２０の選択開始を指示するパルスであり、Ｘ転送開始パルスＤＸはデータ線１０の選択開始を指示するパルスである。
画像処理回路１４０は、メイン制御回路１５０から供給される入力画像データＤｉｎに、液晶パネルＡＡの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施した後、ＲＧＢ各色の画像データをＤ／Ａ変換して、画像信号ＶＩＤを生成して液晶パネルＡＡに供給する。

本実施形態の液晶装置７００は、複数の動作モードを備えている。例えば、画像の表示を行う表示モードと画像表示を休止する非表示モードとを切り替えられるようになっている。一般に、液晶装置７００を表示装置として用いた電子機器では、表示装置を常時表示状態に保つのではなく、状況に応じて非表示とすることで消費電力を削減したり、表示装置の劣化を防ぐようにすることがよく行われる。ここでは、表示状態での駆動を表示モードと称し、非表示状態での駆動を非表示モードと称する。メイン制御回路１５０には、表示モードと非表示モードを識別するための識別信号ＤＥＮが液晶装置７００外部から入力される。なお、外部からの識別信号ＤＥＮに限られず、入力画像信号Ｖｉｎ等に基づいてメイン制御回路１５０自身がモードを識別するようにしてもよい。

図２に画像表示領域Ａの詳細な構成を示す。画像表示領域Ａには、ｍ（ｍは１以上の自然数）本の走査線２０が、Ｘ方向に沿って平行に配列して形成される一方、ｎ（ｎは１以上の自然数）本のデータ線１０が、Ｙ方向に沿って平行に配列して形成されている。そして、データ線１０と走査線２０との交差に対応してｍ×ｎ個の画素回路Ｐが配列される。

同図に示すように画素回路Ｐは、液晶素子６０およびＴＦＴ５０を備える。液晶素子６０は画素電極６１と対向電極６２との間にＯＣＢ液晶を挟持して構成される。対向電極６２には基準電位Ｖcomが供給される。ＴＦＴ５０のゲート電極は走査線２０に電気的に接続され、そのドレイン電極またはソース電極の一方がデータ線１０に電気的に接続され、他方が画素電極６１に電気的に接続される。

図１に示すデータ線駆動回路１２０は、オペアンプ、ＤＡ変換回路、レベルシフタ、階調信号ラッチ、ＩＦ回路、シフトレジスタ等を備えて構成され、データ信号Ｘ１〜Ｘｎをｎ本のデータ線１０に出力する。液晶装置では、一般に交流駆動が行われている。信号の極性を対向電極６２の基準電位Ｖcomを基準として高電位を正極性、低電位を負極性と定めると、本実施形態では、走査線２０、及び、データ線１０のライン単位で液晶に印加する電圧を反転するライン毎反転と、フレーム単位で反転するフレーム毎反転とを組み合わせたドット反転駆動を行っている。なお、ライン毎反転およびフレーム毎反転のいずれか、あるいは、他の駆動方法を用いるようにしてもよい。

各走査線２０には、走査線駆動回路１１０から、走査信号Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍが、パルス的に順次で印加されるようになっている。このため、ある走査線２０に走査信号が供給されると、当該行の画素回路ＰにおいてＴＦＴ５０がオン状態となり、データ線１０を介して供給されるデータ信号が液晶素子６０に書き込まれる。各画素に印加される電圧レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化するので、光変調による階調表示が可能となる。

例えば、液晶を通過する光量は、ノーマリーホワイトモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて制限される一方、ノーマリーブラックモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて緩和されるので、液晶装置７００全体では、画像信号に応じたコントラストを持つ光が画素毎に出射される。この例の液晶装置７００はノーマリホワイトである。このため、印加電圧が高い状態では黒が表示されることになる。なお、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、保持容量を画素電極６１と対向電極６２との間に形成される液晶容量と並列に付加してもよい。

本実施形態では、表示モードにおける黒挿入電圧と、非表示モードにおける黒挿入電圧とを異ならせるようにしている。非表示モードの黒挿入電圧は、液晶装置７００での画像表示を行わない場合に印加するパルスの電圧であり、表示モードに印加するパルスの電圧より高い（電位差の大きい）電圧である。このため、本例では、データ線駆動回路１２０は、出力レンジを変更できる機能を備えている。

表示モードから非表示モードへの移行条件は、所定期間操作を受け付けなかったり同じ画面が所定時間表示され続けた場合、液晶装置７００の表示面がカバーで覆われたり閉じられたりした場合、操作者からの非表示指示を受け付けた場合等とすることができる。このために、液晶装置７００を備えた電子機器は、タイマ、センサ等の検出機能を有するものとする。
一方、非表示モードから表示モードへの移行条件は、操作を受け付けたり画面表示を変更する場合、覆われていたカバーが外されたり開かれた場合、操作者からの表示指示を受け付けた場合等とすることができる。なお、非表示モードにおいては、バックライト１６０をオフにすることが消費電力削減の観点から望ましい。

次に、表示モードおよび非表示モードにおける液晶装置７００の駆動制御について説明する。まず、簡単のため、黒挿入パターンが単純な図３を参照して説明する。本図は、識別信号ＤＥＮと、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…と、データ信号との関係を示している。
本例では、走査信号はＹ１〜Ｙ８の８ラインとし、ライン毎反転を行っている。また、データ信号は奇数番目（ＯＤＤ）の画素と偶数番目（ＥＶＥＮ）の画素とが互い違いの極性で、かつ、フレーム毎に極性が反転するように駆動される。識別信号ＤＥＮはハイ（High）で表示モードを示し、ロウ（Low）で非表示モードを示すものとする。

本図に示すように表示モードでは、１フレームの前半で、走査信号（Ｙ１〜Ｙ８）に同期してライン毎の表示データの書込を順次行う。その後、１フレームの後半で、いわゆる黒挿入を行う。すなわち、非画像データとして黒データの書込を走査信号（Ｙ１〜Ｙ８）に同期して順次行い、逆転移を防いでいる。表示モードでは、このような表示データの書込と逆転移防止用の非画像データの書込とが交互に繰り返し行われる。

識別信号ＤＥＮがロウになると、表示モードから非表示モードに移行する。本図に示すように非表示モードでは、表示データの書込は行わず、逆転移防止用の黒データの書込だけを行う。本実施形態では、このときに、黒データを示すパルス電圧の大きさを表示モードのときよりも大きくする。この際、黒レベルに相当する電圧値よりも大きな電圧値とすることができる。
なお、非表示モードにも表示データを書込むよう制御しても良いが、説明を簡単にするために、非表示には逆転移防止用の黒データの書込だけを行う例を示す。

このように本実施形態では、非表示モードにおいてパルス電圧の大きさを大きくすることでベンド配向維持の信頼性を高めている。このとき、黒レベルに相当する電圧値よりも大きな電圧値が印加されて光漏れが生じたとしても、非表示モードであるため表示特性に悪影響を与えることはない。特に、非表示モードでバックライト１６０をオフにする制御を行っている場合には、印加電圧過剰により液晶の透過率が上がったとしても、光漏れはほとんど生ずることなくベンド配向維持の信頼性が高まるため、その効果は顕著である。

上述した実施形態では、データ線駆動回路１２０が表示モードと非表示モードとで黒挿入のためのパルス電圧を切り替えていた。しかし、本発明は、これに限られず、補助回路を設けて非表示モードにおける黒挿入電圧を供給するようにしてもよい。すなわち、データ線駆動回路１２０は、表示モードにおける黒挿入のためのパルス電圧を供給し、非表示モードでは、データ線駆動回路１２０とは別の補助回路により黒挿入のためのパルス電圧を供給する構成も用いることができる。

図４は、補助回路として、データ線駆動補助回路を設けた構成の液晶装置のブロック図を示す。基本的な構成は図１に示したブロック図と同様であるため、同じブロックには同じ符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
この例では、表示モードにおいてデータ線１０を駆動するデータ線駆動回路１２０ａ（主駆動手段）に加えて、非表示モードにおいて黒挿入電圧を供給するデータ線駆動補助回路１２２（補助駆動手段）が設けられている。データ線駆動補助回路１２２は、タイミング制御回路１３０ａの制御により、非表示モードにおいて黒挿入用のパルス電圧を液晶に供給する。

図５は、データ線駆動回路１２０ａとデータ線駆動補助回路１２２の構成を示すブロック図である。データ線駆動回路１２０ａは、オペアンプ、ＤＡ変換回路、レベルシフタ、階調信号ラッチ、ＩＦ回路、シフトレジスタ等を備えて構成される。
データ線駆動補助回路１２２には、図示しない電源から非表示モードの黒挿入用電圧ＶＢ＋とＶＢ−とが供給される。また、黒挿入用電圧ＶＢ＋が供給されるノードと黒挿入用電圧ＶＢ−が供給されるノードとの間にはｐチャネルのトランジスタＴｒｐとｎチャネルのトランジスタＴｒｎが直列に接続されており、それらの接続点がデータ線１０に接続される。したがって、トランジスタＴｒｐがオン、トランジスタＴｒｎがオフのとき黒挿入用電圧ＶＢ＋がデータ線１０に供給される。また、トランジスタＴｒｐがオフ、トランジスタＴｒｎがオンのとき黒挿入用電圧ＶＢ−がデータ線１０に供給される。また、トランジスタＴｒｐがオフ、トランジスタＴｒｎがオフのときデータ線駆動回路１２０ａのデータ信号がデータ線１０に供給される。

トランジスタＴｒｐとトランジスタＴｒｐのオンオフは、タイミング制御回路１３０ａから供給されるタイミング制御信号ＶＢＯＵＴＰおよびＶＢＯＵＴＮによって制御される。ここで、非表示モードの黒挿入用電圧ＶＢ＋およびＶＢ−の大きさは、表示モードにおける黒挿入データよりも大きい。なお、図５の例は、フレーム毎の反転、または、水平ライン毎の反転に適用可能である。

図６は、本例の場合の表示モードおよび非表示モードにおける液晶装置７００の駆動制御について説明するための波形図である。本図に示すように表示モードにおいては、タイミング制御回路１３０ａは、ＶＢＯＵＴＰをハイとし、ＶＢＯＵＴＮをロウとする。これにより、データ線駆動補助回路１２２からの出力はないため、データ線駆動回路１２０ａが出力するデータ信号がそのまま液晶パネルＡＡに供給される。

一方、非表示モードに移行すると、ＶＢＯＵＴＰおよびＶＢＯＵＴＮは同じ極性でパルス信号を繰り返し出力する。このパルス信号は、走査信号（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…）と同期する。また、非表示モードではデータ線駆動回路１２０ａからの出力を停止し、データ線１０との電気的接続を切断する。例えば、出力段に設けられたオペアンプの出力イネーブルを非アクティブとすることにより、データ線駆動回路１２０ａの出力端子をハイインピーダンスにする。

この結果、液晶パネルＡＡには、黒挿入用のデータとして、データ線駆動補助回路１２２が出力する大きさＶＢのパルス電圧が印加される。このため、本例も上記の実施形態と同様に、非表示モードにおいてパルス電圧の大きさを大きくすることでベンド配向維持の信頼性を高めることができる。

さらに、本例では、非表示モードにおいてはデータ線駆動回路１２０ａの出力を停止することができる。データ線駆動回路１２０ａは、オペアンプ、ＤＡ変換回路等の定常的に電流を消費する構成を含んでいるのに対し、データ線駆動補助回路１２２は、インバータ回路等で構成されるため定常電流は発生しない。このため、本例では非表示モードにおいて定常電流を発生するデータ線駆動回路１２０ａの動作を停止させることにより消費電流の削減を図ることができる。

くわえて、非表示モードの黒挿入用電圧ＶＢ＋、ＶＢ−は、表示モードの黒挿入電圧より大きいので、上述した実施形態のようにデータ線駆動回路１２０から両方の電圧を出力する構成では、広範囲の電圧を出力できるよう設計を行う必要がある。その場合、広い電圧範囲、すなわち、高耐圧の回路素子を選定しなければならない。さらに、広い電圧範囲で正常動作するような配慮が必要になるので設計の難易度が増加する。これらは、設計や製造の負担を増加させることになるので、結果としてコスト増となる。第２の動作モードこれに対して、データ線駆動補助回路１２２を分離すると、データ線駆動回路１２０ａを構成する素子の耐圧を、データ線駆動補助回路１２２を構成する素子の耐圧と比較して小さくすることができ、また、狭い電圧範囲で正常動作させれば良いので、設計負担が軽くなる。この結果、設計コストや製造コストを低減することができる。

図７は、データ線駆動補助回路１２２ａの別例を示すブロック図である。データ線駆動補助回路１２２ａには、図示しない電源から非表示モードの黒挿入用電圧ＶＢ＋とＶＢ−とが供給される。また、黒挿入用電圧ＶＢ＋が供給されるノードと黒挿入用電圧ＶＢ−が供給されるノードとの間にはトランジスタＴｒｐとトランジスタＴｒｎが直列に接続されており、これによってインバータが構成される。そして、各インバータが直列に接続される構成となっている。このため、奇数番目のデータ線１０に対応するインバータの出力と偶数番目のデータ線１０に対応するインバータの出力とは極性が相違する。

また、インバータの出力端子とデータ線１０との間にはスイッチＳＷが設けられており、そのオンオフを制御することによって、データ線駆動回路１２０ａから出力されるデータ信号をデータ線１０に供給するか、インバータの出力をデータ線１０に供給するかを選択できるようになっている。この例では、タイミング制御信号ＶＢＯＵＴＥＮがハイのときスイッチＳＷはオン状態となり、インバータの出力である黒挿入用電圧ＶＢ＋またはＶＢ−がデータ線１０に供給される。

また、初段のインバータにはタイミング制御信号ＶＢＯＵＴＳが供給される。タイミング制御信号ＶＢＯＵＴＳがハイの場合、奇数番目のインバータから黒挿入用電圧ＶＢ−が出力され、偶数番目のインバータから黒挿入用電圧ＶＢ＋が出力される。一方、タイミング制御信号ＶＢＯＵＴＳがロウの場合、奇数番目のインバータから黒挿入用電圧ＶＢ＋が出力され、偶数番目のインバータから黒挿入用電圧ＶＢ−が出力される。
ここで、非表示モードの黒挿入用電圧ＶＢ＋およびＶＢ−の大きさは、表示モードにおける黒挿入データよりも大きい。なお、図７の例は、ドット毎の反転、または、垂直ライン毎の反転に適用可能である。

図８は、本例の場合の表示モードおよび非表示モードにおける液晶装置７００の駆動制御について説明するための波形図である。本図に示すように表示モードにおいては、タイミング制御回路１３０ａは、ＶＢＯＵＴＥＮ、ＶＢＯＵＴＳともロウとする。これにより、データ線駆動補助回路１２２ａからの出力はないため、データ線駆動回路１２０ａが出力するデータ信号がそのまま液晶パネルＡＡに供給される。

一方、非表示モードに移行すると、ＶＢＯＵＴＥＮがオンとなり、ＶＢＯＵＴＳはパルス信号を繰り返し出力する。このパルス信号は、走査信号（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…）と同期する。また、非表示モードではデータ線駆動回路１２０ａからの出力を停止し、データラインとの電気的接続を切断する。例えば、出力段に設けられたオペアンプの出力イネーブルを非アクティブとすることにより、データ線駆動回路１２０ａの出力端子をハイインピーダンスにする。

この結果、液晶パネルＡＡには、黒挿入用のデータとして、データ線駆動補助回路１２２ａが出力する大きさＶＢのパルス電圧が印加される。このため、本例も上記の実施形態と同様に、非表示モードにおいてパルス電圧の大きさを大きくすることでベンド配向維持の信頼性を高めることができる。さらに、本例でも、非表示モードにおいてはデータ線駆動回路１２０ａの出力を停止することができる。データ線駆動回路１２０ａは、オペアンプ、ＤＡ変換回路等の定常的に電流を消費する構成を含んでいるのに対し、データ線駆動補助回路１２２は、インバータ回路等で構成されるため定常電流は発生しない。このため、本例では非表示モードにおいて定常電流を発生する回路を停止させることにより消費電流の削減を図ることができる。
なお、非表示モードだけでなく、表示モードにおける黒挿入電圧についてもデータ線駆動補助回路から出力されるよう構成しても良い。その場合には、表示モードの黒挿入時にもデータ線駆動回路の動作を停止させることができるので、より一層の消費電流削減が可能となる。

＜２．電子機器＞
次に、本発明に係る液晶装置７００を利用した電子機器について説明する。図９は、以上に説明した何れかの形態に係る液晶装置７００を表示装置として採用したモバイル型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２０００は、表示装置としての液晶装置７００と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。パーソナルコンピュータ２０００は、所定時間操作を受け付けなかった場合、液晶装置７００を収容したカバー部が閉じられた場合等に非表示モードに移行する。

図１０に、実施形態に係る液晶装置７００を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての液晶装置７００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶装置７００に表示される画面がスクロールされる。携帯電話機３０００は、所定時間操作を受け付けなかった場合、折りたたみ式の本体が閉じられた場合等に非表示モードに移行する。

図１１に、実施形態に係る液晶装置７００を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての液晶装置７００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置７００に表示される。情報携帯端末４０００は、所定時間操作を受け付けなかった場合等に非表示モードに移行する。

なお、本発明に係る液晶装置が適用される電子機器としては、図９から図１１に示したもののほか、プロジェクタ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

本発明の実施形態に係る液晶装置のブロック図である。 同装置の画像表示領域の詳細な構成を示すブロック図である。 液晶装置の駆動制御について説明する波形図である。 補助回路を設けた構成の液晶装置のブロック図である。 データ線駆動回路とデータ線駆動補助回路の構成を示すブロック図である。 液晶装置の駆動制御について説明する波形図である。 データ線駆動回路とデータ線駆動補助回路の別例を示すブロック図である。 液晶装置の駆動制御について説明する波形図である。 電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの斜視図である。 電子機器の一例たる携帯電話機の斜視図である。 電子機器の一例たる携帯情報端末の斜視図である。

符号の説明

１０…データ線、２０…走査線、６０…液晶素子、６１…画素電極、６２…対向電極、１１０…走査線駆動回路、１２０…データ線駆動回路、１２２…データ線駆動補助回路、１３０…タイミング制御回路、１４０…画像処理回路、１５０…メイン制御回路、１６０…バックライト、７００…液晶装置、２０００…パーソナルコンピュータ、３０００…携帯電話機、４０００…情報携帯端末

Claims (10)

1. 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た複数の画素回路とを備え、前記複数の画素回路の各々は、第１電極と第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に挟持された液晶とを備えた液晶素子を有し、前記液晶には、配向の状態として初期状態である第１の配向と表示用の第２の配向があり、第１の動作モードと第２の動作モードとで動作する液晶装置であって、
   前記複数の走査線を所定の順序で選択する走査線駆動手段と、
   選択された走査線に対応する前記画素回路に前記データ線を介して書込電圧を供給するデータ線駆動手段とを備え、
   前記データ線駆動手段は、
   前記第１の動作モードでは、第１期間と第２期間とで構成される１フレームの前記第１期間において、前記書込電圧として表示すべき階調に応じた階調電圧を前記データ線に出力し、前記第２期間において前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第１の電圧を前記データ線に出力し、
   前記第２の動作モードでは、全ての期間において、前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第２の電圧を前記データ線に出力し、
   前記第２の電圧は、前記第１の電圧よりも高い、
   ことを特徴とする液晶装置。
2. 前記液晶は、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）方式の液晶であり、前記第１の配向はスプレイ配向であり、前記第２の配向はベンド配向であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。
3. 前記第１の動作モードで点灯し、前記第２の動作モードで消灯するバックライトをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の液晶装置。
4. 前記データ線駆動手段は、
   前記第１の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記階調電圧を前記データ線に供給する主駆動手段と、
   前記第２の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記第２の電圧を前記データ線に供給する補助駆動手段とを備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか1項に記載の液晶装置。
5. 前記データ線駆動手段は、
   前記第１の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記階調電圧と前記第1の電圧を前記データ線に供給する主駆動手段と、
   前記第２の動作モードにおいて、前記書込電圧として前記第２の電圧を前記データ線に供給する補助駆動手段とを備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか1項に記載の液晶装置。
6. 前記主駆動手段は、前記第２の動作モードにおいて動作を停止することを特徴とする請求項４または５に記載の液晶装置。
7. 前記第１の動作モードは画像を表示する表示モードであり、前記第２の動作モードは画像を非表示とする第２の動作モードであることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の液晶装置。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の液晶装置を備えた電子機器。
9. 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た複数の画素回路とを備え、前記複数の画素回路の各々は、第１電極と第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に挟持された液晶とを備えた液晶素子を有し、前記液晶には、配向の状態として初期状態である第１の配向と表示用の第２の配向がある液晶装置を、第１の動作モードと第２の動作モードとで駆動する液晶装置の駆動方法であって、
   前記複数の走査線を所定の順序で選択し、
   選択された走査線に対応する前記画素回路に前記データ線を介して書込電圧を供給し、
   前記第１の動作モードでは、第１期間と第２期間とで構成される１フレームの前記第１期間において、前記書込電圧として表示すべき階調に応じた階調電圧を前記データ線に出力し、前記第２期間において前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第１の電圧を前記データ線に出力し、
   前記第２の動作モードでは、全ての期間において、前記書込電圧として前記第２の配向を維持するために第２の電圧を前記データ線に出力し、
   前記第２の電圧を前記第１の電圧よりも高く設定する、
   ことを特徴とする液晶装置の駆動方法。
10. 前記第１の動作モードは画像を表示する表示モードであり、前記第２の動作モードは画像を非表示とする第２の動作モードであることを特徴とする請求項９に記載の液晶装置の駆動方法。
    

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