JP4179396B2 - 電気光学装置、および電子機器 - Google Patents
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Description
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記静止画表示期間に、前記第2スイッチング素子をオン状態に維持する維持手段が前記走査線毎に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記維持手段は、前記走査信号がアクティブになると前記第1制御信号を取り込み、前記走査信号が非アクティブになると前記第2制御信号をラッチするラッチ回路を有することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記制御信号生成部は、対応する制御線に前記第2制御信号を生成して供給することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、入力画像データを点順次画像データに変換する第1変換部と、前記点順次画像データを線順次画像データに変換する第2変換部と、前記線順次画像データに基づいて生成したデータ線信号を前記データ線に供給するデータ線信号供給部と、を備えることを特徴とする。
本発明の電気光学装置は、複数の走査線および複数のデータ線が形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備える電気光学装置であって、前記第1の基板は、前記走査線に対応して形成された複数の制御線と、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、前記走査線を介して供給される走査信号に基づいてオン・オフが制御され、前記データ線と画素電極との間に設けられた第1スイッチング素子と、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、前記制御線を介して供給される制御信号に基づいてオン・オフが制御され、前記画素電極と前記保持容量との間に設けられた第2スイッチング素子と、前記制御線を独立して制御するために当該制御線に対応して設けられ、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを指示する共通制御信号と前記走査信号とに基づいて、前記制御信号を前記制御線に供給する複数の制御回路とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記制御回路は、前記走査信号のアクティブ期間において前記共通制御信号が動画を指示する場合には前記第2スイッチング素子をオフさせる前記制御信号を生成し、前記共通制御信号が静止画を指示する場合には前記第2スイッチング素子をオンさせる前記制御信号を生成する一方、前記走査信号の非アクティブ期間においては直前のアクティブ期間における状態を保持するように前記制御信号を生成することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、動画表示期間においてアクティブとなり、静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとなり、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとなるイネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部と、前記イネーブル信号がアクティブとなる期間において、対応する走査線に供給する走査信号をアクティブとして、前記イネーブル信号が非アクティブとなる期間において、対応する走査線を選択する走査信号を非アクティブとする走査線駆動部とをさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記第1スイッチング素子および第2スイッチング素子は、薄膜トランジスタであることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて、フィールド単位で2値の信号レベルを変化させて一方の信号レベルで動画を指示し他方の信号レベルで静止画を指示する前記共通制御信号を生成する共通制御信号生成部と、動画表示期間において、前記イネーブル信号をアクティブとなるように生成する一方、静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとし、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとし、一定周期でアクティブと非アクティブを繰り返すように前記イネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記共通制御信号生成部は、前記共通制御信号の信号レベルを垂直ブランキング期間中に変化させ、前記イネーブル信号生成部は、前記イネーブル信号のアクティブ期間と非アクティブ期間の切換を垂直ブランキング期間中に行うことを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、動画領域に対応する動画表示期間であるか静止画領域に対応する静止画表示期間であるかに応じて、前記走査線単位で2値の信号レベルを変化させ、一方の信号レベルで動画を指示し他方の信号レベルで静止画を指示する前記共通制御信号を生成する共通制御信号生成部と、各フィールドの前記各動画表示期間において、アクティブとなるように前記イネーブル信号を生成する一方、各フィールドの前記各静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとし、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとし、一定周期でアクティブと非アクティブを繰り返すように前記イネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記共通制御信号生成部は、前記共通制御信号の信号レベルを垂直ブランキング期間中または水平ブランキング期間中に変化させ、前記イネーブル信号生成部は、前記イネーブル信号のアクティブ期間と非アクティブ期間の切換を垂直ブランキング期間中または水平ブランキング期間中に行うことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の電気光学パネルは、複数の走査線および複数のデータ線が形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備えるものであって、前記第1の基板は、前記各走査線に対応して形成された複数の制御線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記走査線を介して供給される走査信号に基づいてオン・オフが制御され、前記データ線と画素電極との間に設けられた第1スイッチング素子と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられ、前記制御線を介して供給される制御信号に基づいてオン・オフが制御され、前記画素電極と保持容量との間に設けられた第2スイッチング素子とを備えることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて前記制御信号を生成する制御信号生成部とを備えるものであってもよい。この電気光学装置によれば、表示すべき画像が動画である場合には保持容量を切断するように第2スイッチング素子を制御できる一方、表示すべき画像が静止画である場合には保持容量を接続するように第2スイッチング素子を制御できる。したがって、表示すべき画像の性質を動的に変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。
垂直ブランキング期間または水平ブランキング期間では走査線の選択が行われないため、表示画像の品質を向上させることができる。
<1−1:液晶装置の全体構成>
まず、本発明に係る電気光学装置として、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置を一例にとって説明する。液晶装置の主要部は、後述するように、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が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されて、この間隙に液晶が挟持された液晶パネルAAを備えている。
この液晶装置は、液晶パネルAAの素子基板上に画像表示領域A、データ線駆動回路100、走査線駆動回路200を備えており、また、液晶パネルAAの外部処理回路としてタイミング発生回路300を備えている。
次に、画像表示領域Aは、図1に示されるように、m本の走査線3aおよび制御線4aが、X方向に沿って平行に配列して形成される一方、n本のデータ線6a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、走査線3aとデータ線6aとの交差付近においては、TFT50のゲート電極が走査線3aに接続される一方、TFT50のソース電極がデータ線6aに接続されるとともに、TFT50のドレイン電極が画素電極9aに接続されている。また、TFT51のゲート電極が制御線4aに接続される一方、TFT51のソース電極が画素電極9aに接続されるとともに、TFT51のドレイン電極が保持容量52に接続されている。
次に、データ線駆動回路100は、図2に示すようにXシフトレジスタ110、入力画像データDin0〜Din2が供給される画像データ供給線L1〜L3、スイッチSW1〜SW3n、第1ラッチ120、第2ラッチ130、D/Aコンバータ140を備えている。
次に、上述した電気的構成に係る液晶パネルAAの全体構成について図3および図4を参照して説明する。ここで、図3は、液晶パネルAAの構成を示す斜視図であり、図4は、図3におけるZ−Z'線断面図である。
次に、液晶装置の動作を説明する。図5は、液晶装置の全体動作を示すタイミングチャートであり、図6はデータ線信号を画素へ書き込む動作を示すタイミングチャートである。なお、これらの図においては、説明を簡略化するため垂直ブランキング期間を省略して記載してある。
これにより、フィールド周波数を可変しても画像を高品質で表示することが可能となる。
<1−6−1:制御信号の供給方法>
上述した第1実施形態にあっては、各制御線4aに共通の制御信号SCを供給したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各制御線4a毎に異なる制御信号SCを供給して水平ライン単位でTFT51のオン・オフを制御するようにしてもよい。これにより、各制御線4a毎に保持容量52を液晶容量LCに接続するか否かを切り替えることが可能となる。この場合には、m個の制御信号SCを各制御線4aに供給する必要があるが、制御信号SCを走査信号Y1,Y2,…,Ymに基づいて生成したり、あるいは、走査線駆動回路200と同様にシフトレジスタ等を備える制御線駆動回路を別途設けて、m個の制御信号SCを生成するようにしてもよい。
上述した第1実施形態にあっては、フィールド周波数が60Hz以下の場合には、制御信号SCをHレベルにして保持容量52を液晶容量LCに接続する一方、フィールド周波数が60Hzを越える場合には制御信号SCをLレベルにして保持容量52と液晶容量LCとを切断するようにしたが、表示すべき画像は動画であるか静止画であるかによって制御信号SCの信号レベルを切り換えるようにしてもよい。
次に、本発明に係わる第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図8は第2実施形態に係わる液晶装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶装置は、タイミング発生回路300の替わりに走査線駆動回路300Bを用いる点、液晶表示パネルBBにおいて走査線駆動回路200の替わりに走査線駆動回路200Bを用いる点、および制御回路C1、C2、…Cmを追加した点を除いて、図1に示す第1実施形態の液晶装置と同様に構成されている。
図9は、走査線駆動回路200Bのブロック図である。この図に示すように走査線駆動回路200Bは、第1実施形態の走査線駆動回路200とアンド回路A1、A2、…Amを備えている。各アンド回路A1、A2、…Amの一方の入力端子には走査線駆動回路200の各出力信号が供給される一方、それらの他方の入力端子にはイネーブル信号ENが供給されるようになっている。したがって、イネーブル信号ENがHレベルのとき、各走査信号Y1、Y2、…Ymは走査線駆動回路200の各出力信号と一致する。また、イネーブル信号ENがLレベルのとき各走査信号Y1、Y2、…YmはLレベル(非アクティブ)となる。
図10は、制御回路C1の構成を示す回路図である。なお、他の制御回路C2〜Cmも制御回路C1と同様に構成されている。この図に示すように制御回路C1は、インバータINV1〜INV3、およびスイッチSWを備えている。ここで、インバータINV3は反転制御入力端子を備えており、反転制御入力端子にLレベルの信号が供給されると反転回路として機能する一方、反転制御入力端子にHレベルの信号が供給されると出力端子をハイインピーダンス状態にするようになっている。したがって、インバータINV2およびインバータINV3は、走査信号Y1がLレベル(非アクティブ)のときにラッチ回路として機能し、走査信号Y1がHレベルのときに反転回路として機能する。
次に、第2実施形態に係わる液晶装置の動作について図面を参照しつつ説明する。
まず、画面全体についてフィールド単位で動画・静止画を切り替える場合の動作について説明する。ここでは、第1フィールドf1および第2フィールドf2において動画を表示し、第3フィールドf3以降において静止画を表示する場合を一例として説明する。図12は、液晶装置の動作例を示すタイミングチャートである。この例では、第3フィールドf3以降に静止画が表示するので、共通制御信号SCは、第3フィールドf3の開始タイミングである時刻t3においてHレベルからLレベルに遷移する。なお、共通制御信号SCの信号レベルの遷移は、厳密には図7を参照して第1実施形態の変形例で説明したように第3フィールドの垂直ブランキング期間において行うようになっている。また、イネーブル信号ENも同様に、垂直ブランキング期間において信号レベルの遷移が行われるようになっている。
次に、一画面に動画と静止画とを混在させて表示する場合の動作について説明する。ここでは、走査線3aはm(=2k、kは自然数)あり、画面の上半分に相当する第1番目から第k番目の走査線3aには動画を表示させ、画面の下半分に相当する第k+1番目から第2k番目の走査線3aには静止画を表示させることとする。
この静止画表示領域では、保持容量52が液晶容量LCに接続されるので、画素に書き込まれた電圧を良好に保持することができ、かつ、単位時間当たりの書込動作を動画表示領域に比較して低減させることができるので、消費電力を削減することが可能となる。
<3−1:素子基板の構成など>
上述した各実施形態においては、画素を構成するTFT51,52としてNチャネル型トランジスタを用いるものを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、TFT51,52としてPチャネル型トランジスタTFTを用いてもよいことは勿論である。この場合には、走査信号Y1,Y2,…,Ym、および制御信号SCをLレベルでアクティブとなるように生成すればよい。さらに、CMOS型のトランジスタにも用いることができる。
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
まず、この液晶パネルAA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15は、このプロジェクタの構成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、内部に配置された3枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル100R、100Bおよび100Gにそれぞれ導かれる。ここで、B色の光は、他のR色やG色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123および出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。
次に、この液晶パネルAA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16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。図において、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。この液晶表示ユニット1206は、先に述べた液晶パネル100の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
さらに、この液晶パネルAAを、携帯電話に適用した例について説明する。図17は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話1300は、複数の操作ボタン1302のほか、受話口1304、送話口1306とともに、液晶パネルAAを備えるものである。この液晶パネル100にも、必要に応じてその背面にバックライトが設けられる。
Claims (14)
- 複数の走査線および複数のデータ線が形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備える電気光学パネルと、
表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて第1制御信号を生成する制御信号生成部と、
動画表示期間においてアクティブとなり、静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとなり、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとなるイネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部と、
前記イネーブル信号がアクティブとなる期間において、対応する走査線に供給する走査信号をアクティブとして、前記イネーブル信号が非アクティブとなる期間において、対応する走査線を選択する走査信号を非アクティブとする走査線駆動部と、
を有し、
前記第1の基板は、
前記走査線に対応して形成され、前記静止画表示期間の最初のフィールドにおいて少なくともアクティブとなる第2制御信号により各々独立して制御される複数の制御線と、
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、前記走査信号に基づいてオン・オフが制御され、前記データ線と画素電極との間に設けられた第1スイッチング素子と、
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、前記第2制御信号によりオン・オフが制御され、前記画素電極と保持容量との間に設けられた第2スイッチング素子と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 前記静止画表示期間に、前記第2スイッチング素子をオン状態に維持する維持手段が前記走査線毎に設けら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。
- 前記維持手段は、前記走査信号がアクティブになると前記第1制御信号を取り込み、前記走査信号が非アクティブになると前記第2制御信号をラッチするラッチ回路を有することを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記制御信号生成部は、対応する制御線に前記第2制御信号を生成して供給することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 入力画像データを点順次画像データに変換する第1変換部と、
前記点順次画像データを線順次画像データに変換する第2変換部と、
前記線順次画像データに基づいて生成したデータ線信号を前記データ線に供給するデータ線信号供給部と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 複数の走査線および複数のデータ線が形成された第1の基板と、前記第1の基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に狭持される電気光学物質とを備える電気光学装置であって、
前記第1の基板は、
前記走査線に対応して形成された複数の制御線と、
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、前記走査線を介して供給される走査信号に基づいてオン・オフが制御され、前記データ線と画素電極との間に設けられた第1スイッチング素子と、
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、前記制御線を介して供給される制御信号に基づいてオン・オフが制御され、前記画素電極と前記保持容量との間に設けられた第2スイッチング素子と、
前記制御線を独立して制御するために当該制御線に対応して設けられ、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを指示する共通制御信号と前記走査信号とに基づいて、前記制御信号を前記制御線に供給する複数の制御回路と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 前記制御回路は、前記走査信号のアクティブ期間において前記共通制御信号が動画を指示する場合には前記第2スイッチング素子をオフさせる前記制御信号を生成し、前記共通制御信号が静止画を指示する場合には前記第2スイッチング素子をオンさせる前記制御信号を生成する一方、前記走査信号の非アクティブ期間においては直前のアクティブ期間における状態を保持するように前記制御信号を生成することを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。
- 動画表示期間においてアクティブとなり、静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとなり、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとなるイネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部と、
前記イネーブル信号がアクティブとなる期間において、対応する走査線に供給する走査信号をアクティブとして、前記イネーブル信号が非アクティブとなる期間において、対応する走査線を選択する走査信号を非アクティブとする走査線駆動部とをさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。 - 前記第1スイッチング素子および第2スイッチング素子は、薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 表示すべき画像が動画であるか静止画であるかに応じて、フィールド単位で2値の信号レベルを変化させて一方の信号レベルで動画を指示し他方の信号レベルで静止画を指示する前記共通制御信号を生成する共通制御信号生成部と、
動画表示期間において、前記イネーブル信号をアクティブとなるように生成する一方、静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとし、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとし、一定周期でアクティブと非アクティブを繰り返すように前記イネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部と
を備えたことを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。 - 前記共通制御信号生成部は、前記共通制御信号の信号レベルを垂直ブランキング期間中に変化させ、
前記イネーブル信号生成部は、前記イネーブル信号のアクティブ期間と非アクティブ期間の切換を垂直ブランキング期間中に行う
ことを特徴とする請求項10に記載の電気光学装置。 - 動画領域に対応する動画表示期間であるか静止画領域に対応する静止画表示期間であるかに応じて、前記走査線単位で2値の信号レベルを変化させ、一方の信号レベルで動画を指示し他方の信号レベルで静止画を指示する前記共通制御信号を生成する共通制御信号生成部と、
各フィールドの前記各動画表示期間において、アクティブとなるように前記イネーブル信号を生成する一方、各フィールドの前記各静止画表示期間において、最初のフィールドではアクティブとし、これに続く1または複数のフィールドでは非アクティブとし、一定周期でアクティブと非アクティブを繰り返すように前記イネーブル信号を生成するイネーブル信号生成部と
を備えたことを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。 - 前記共通制御信号生成部は、前記共通制御信号の信号レベルを垂直ブランキング期間中または水平ブランキング期間中に変化させ、
前記イネーブル信号生成部は、前記イネーブル信号のアクティブ期間と非アクティブ期間の切換を垂直ブランキング期間中または水平ブランキング期間中に行う
ことを特徴とする請求項12に記載の電気光学装置。 - 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
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