JP5439913B2 - 電気光学装置及びその駆動方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Description
このような電気光学装置としては、例えば特許文献1に開示されているようなものが知られている。
これによると、前述のような不具合は殆ど問題でなくなる。
また、本発明は、かかる態様の電気光学装置、その駆動方法、あるいは電子機器に関連する課題を解決可能な、電気光学装置、その駆動方法、あるいは電子機器を提供することをも目的とする。
ここで「データ線に付随する容量」には、例えば、データ線自体に寄生する容量(更に具体的には、データ線と電気光学素子を構成する一方の電極との間に寄生する容量等)が含まれる。また、この「データ線に付随する容量」には、「容量素子」も含まれる。
本発明によれば、ノイズの発生を抑制でき、それに伴う様々な不都合の発生を抑制することができる。
なお、本発明において、「走査線駆動回路」が、「一の走査線を順次に選択しつつ当該走査線に含まれる一の配線を順次に選択する」というのは、以下のような意義をもつ。すなわち、仮に、走査線に番号1,2,3,…をふり、その走査線の各々に含まれるβ本の配線に番号α-1,α-2,…,α-β(ここでαは、前述の走査線の番号、βは2以上の整数)をふるとすれば、前記の“順次に選択”とは、1-1,1-2,…,1-β,2-1,2-2,…,2-β,3-1,3-2,…,3-β,…という順番で、各配線を選択していくことを意味する。
なお、本発明において、「単位回路に係る単位期間」とは、その単位回路内の電気光学素子が所定の階調となるべく、前述した書込期間及び駆動期間内に行われるデータ電位出力及び走査線の選択が、当該の単位回路のために実行される場合における、当該の期間を意味する。
この態様によれば、各データ線へのデータ電位の供給等が好適に行われる結果、前述した本発明に係る効果をより実効的に享受可能である。
また、本態様に関し、より具体的には例えば、仮に1個の走査線が“2本”の配線を含んでいるとするなら、その2本の配線の各々に対応する2個の単位回路に対応する、2本のデータ線が、切換対象のデータ線となりうる。そして、これによれば、そのうちの一方の単位回路についての書込期間中は、それに対応する一方のデータ線にデータ電位が供給され、他方の単位回路についての書込期間中は、それに対応する他方のデータ線にデータ電位が供給される、などということになる。この場合特に、後者の書込期間中は、前記一方のデータ線はいわば開放されているから、当該期間は、当該データ線に付随する容量からの電荷放電、即ち前記一方の単位回路についての駆動期間にあてることができる。このことは、これら両単位回路の各々に係る「駆動期間」及び「書込期間」の少なくとも一部を重ね合わせることが可能であることを意味する。
このようにして、本態様によれば、前述した本発明に係る効果がより実効的に奏される。
この態様によれば、データ線駆動回路が、各データ線に対応する複数のデータ電位生成部という独立の構成を含むので、例えば、一のデータ線を対象とするデータ電位の出力と、他のデータ線を対象とするデータ電位の出力とを並行して行うことができる。このことは、これら両データ線に対応する両単位回路に係る「書込期間」の少なくとも一部を重ね合わせることが可能であることを意味する。
なお、本態様においても、直前の態様において述べたような、両単位回路の各々に係る「駆動期間」及び「書込期間」の少なくとも一部を重ね合わせることは、同様に実現可能である。
このようにして、本態様によれば、前述した本発明に係る効果がより実効的に奏される。
この態様によれば、選択された、走査線に含まれる一の配線に対応する単位回路における電気光学素子の発光量を十分な値とするために必要な容量に対して、当該単位回路に対応するデータ線に接続された各容量素子の合計容量、あるいはそのデータ線に付随する容量が少ない場合であっても、補助用の容量素子の容量によって不足分を補うことができる。
この態様によれば、簡単な例として、走査線が、第1及び第2の配線の2本の配線を含むものを前提とすれば、ある1個の走査線に着目すると、それに沿って、第1の配線に対応する単位回路、第2の配線に対応する単位回路、第1の配線に対応する単位回路、…という繰り返し配列が行われることになる。
このような場合においては、書込ないし駆動対象となる単位回路は、全単位回路の配列に対してバランスよく分散するような如くになるので、画像表示等をより好適に行うことができる。
なお、言うまでもなく、本態様においても、本発明一般と同様、走査線が2本の配線を含む場合に限定されるわけではない。
本発明の電子機器は、上述した各種の電気光学装置を備えてなるので、容量素子又は前記配線に付随する容量への一斉充電又はそこからの一斉放電にあたって大電流が発生するようなことは回避されるなどの結果、より高品質な画像を表示すること等が可能である。
以下では、本発明に係る第1の実施の形態について図1及び図2を参照しながら説明する。なお、ここに言及した図1及び図2に加え、以下で参照する各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に異ならせてある場合がある。
以上の構成のうち、m本の走査線3はそれぞれ、図1に示すように、一組2本の配線3_O及び3_Eを含む。つまり、走査線3がm本あれば、配線3_O及び3_Eの全数は2m本である。また、これら配線3_O及び3_Eのうち、配線3_Oは、奇数列に位置する単位回路P1に接続される一方、配線3_Eは、偶数列に位置する単位回路P1に接続される。
この場合、各走査線3が前述のように2本の配線3_O及び3_Eを含むことから、データ電位VD[1]乃至VD[n]の各々も、これら2本の配線3_O又は3_Eの選択又は非選択に応じて供給される。すなわち、例えば、第1行目の走査線3を構成する配線3_Oの選択に応じては、奇数列に位置する単位回路P1用のデータ電位VD[1],VD[3],…,VD[2k−1],…(kは適当な整数。ただし、2k−1≦n)、が各データ線6に出力され、配線3_Eの選択に応じては、偶数列に位置する単位回路P1用のデータ電位VD[2],VD[4],…,VD[2k],…、が各データ線6に出力される、などというようである(図1参照)。
このうちデータ電位生成部301は、2本のデータ線6ごとに、1個ずつ対応するように設けられる。これらデータ電位生成部301の各々は、それに対応する2本のデータ線6が、画素アレイ部100中、何列目に位置付けられるものであるかに応じたデータ電位を生成する。例えば、図2中最左方に示すデータ電位生成部301は、データ電位VD[1]及びVD[2]を生成する。
また、SW用配線303_O及び303_Eにはそれぞれ、制御信号SEL_O及びSEL_Eが出力される。この制御信号SEL_O及びSEL_Eは、走査信号G[1]_O乃至G[m]_Eそれぞれのアクティブ状態及び非アクティブ状態間の遷移と適当に同期しながら、同様に、アクティブ状態及び非アクティブ状態間を遷移する。
第1及び第2スイッチング・トランジスター302_O及び302_Eのそれぞれは、Nチャネル型であり、前記制御信号SEL_O及びSEL_Eがアクティブ状態となるとき導通状態となる。そして、これらの各トランジスター(302_O,302_E)の導通・非導通状態間の遷移に応じて、あるときは第(j−1)列目のデータ線6にデータ電位VD[j−1]が出力され、また、あるときは第j列目のデータ線6にデータ電位VD[j]が出力される。
各単位回路P1は、図2に示すように、電気光学素子8、容量素子C1、及びトランジスターTrを有する。
電気光学素子8は、陽極と陰極との間に有機EL材料の発光層を介在させたOLED(Organic Light Emitting Diode)素子であり、図2に示すように、トランジスターTrと定電位が供給される定電位線(接地線)との間に配置される。ここで、陽極は単位回路P1毎に設けられ、単位回路P1毎に制御される個別電極であり、陰極は単位回路P1に共通に設けられた共通電極となっている。そして、陰極は定電位が供給される定電位線に接続されている。なお、陽極が共通電極であり、陰極が個別電極であってもよい。
なお、固定電位が供給される容量線30は各単位回路P1に共通に接続される。また、定電位線に接地電位が供給されているが、例えば、定電位線には負電位が供給されており、データ電位VD[j]のうち最高輝度を示すデータ電位VD[n]が正電位であり、データ電位VD[j]のうち最低輝度を示すデータ電位VD[1]が負電位であってもよい。即ち、データ電位VD[n]とデータ電位VD[1]との間に接地電位があってもよい。このようにすれば、接地電位に対するデータ電位VD[j]の振幅を低減でき、低消費電力化を図ることができる。
そして、トランジスターTrのゲートは走査線3に接続される。ここでトランジスターTrのゲートが走査線3に接続されるという場合、第1実施形態では以下のような特徴がある。すなわち、図2に示すように、奇数列に位置する単位回路P1に含まれるトランジスターTrのゲートは、走査線3を構成する配線3_Oに接続される。他方、偶数列に位置する単位回路P1に含まれるトランジスターTrのゲートは、走査線3を構成する配線3_Eに接続される。
これにより、走査信号G[i]_Oがアクティブ状態に遷移すると、奇数列に属するトランジスターTrがオン状態となって、第2電極E2と電気光学素子8とが導通する一方、走査信号G[i]_Oが非アクティブ状態に遷移するとトランジスターTrはオフ状態となって、第2電極E2と電気光学素子8とは非導通状態となる。走査信号G[i]_Eについても同様である。
電気光学装置10は、以下の〔i〕〔ii〕の動作を基本とする。
〔i〕書込動作;
この書込動作は、ある配線3_O又は3_Eに対応する各単位回路P1に含まれる電気光学素子8の発光階調に対応するデータ電位VD[j]を、当該電気光学素子8を含む列に属する単位回路P1内の容量素子C1に保持させる動作である。例えば、第2行目の走査線3に含まれる配線3_Eに対応し、かつ、第3列目に位置する電気光学装置8についてのデータ電位VD[3](図1参照)は、その第3列目に位置する各単位回路P1内の複数の容量素子C1によって保持されることになる。
〔ii〕発光動作(電気光学素子の駆動);
この発光動作は、〔i〕において容量素子C1に保持されたデータ電位VD[j]に基づいて、当該の電気光学素子8を発光させる動作である。この動作は、当該電気光学素子8を含む単位回路P1が対応する配線3_O又は3_Eにアクティブである走査信号G[i]_O又はG[i]_Eを供給すること、及び、それによってその単位回路P1内のトランジスターTrが導通状態となることを含む。これにより、電気光学素子8は、容量素子C1に蓄積された電荷に応じた電流の供給を受けることになり、発光する。
まず、図3の最左方に示す書込期間Pwにおいて、データ線駆動回路300内のSW用配線303_Oにはアクティブ状態の制御信号SEL_Oが供給され、SW用配線303_Eには非アクティブ状態の制御信号SEL_Eが供給されることで、第1スイッチング・トランジスター302_Oはオン状態となり、第2スイッチング・トランジスター302_Eはオフ状態となる。そして、データ電位生成部301は、データ電位VD[1],VD[3],…,VD[2k−1],…を生成し、これを、対応する奇数列目に位置する各データ線6に供給する。このデータ電位VD[2k−1]は、第1行目かつ奇数列目に位置する各単位回路P1内の電気光学素子8に対応する(図3中、「G[1]_O対応」という文言参照)。
以上によって、第1行目かつ奇数列目に位置する各単位回路P1内の電気光学素子8についての、前記〔i〕書込動作が完了する。このように、この書込期間Pwにおいては、画素アレイ部100内の全容量素子C1のうちの半数の容量素子C1のみが充電に関与することになり、第1列目,第3列目,…,第(2k−1)列目,…の各々に属する複数の容量素子C1は、それぞれ、データ電位VD[1],VD[3],…,VD[2k−1],…に応じた電荷を蓄積する。
また、第1実施形態ではこれと並行して、第1行目かつ偶数列目に位置する各単位回路P1内の電気光学素子8についての〔i〕書込動作が行われる。この場合の動作の本質は前述の書込動作の場合と異ならないが、ここでは、前記とは逆に、制御信号SEL_Oが非アクティブ、制御信号SEL_Eがアクティブとなって、第1スイッチング・トランジスター302_Oはオフ状態となり、第2スイッチング・トランジスター302_Eはオン状態となる。また、データ電位生成部301は、電位VD[2],VD[4],…,VD[2k],…を生成し、これを、対応する偶数列目に位置する各データ線6に供給する(図3中、「G[1]_E対応」という文言参照)。以上により、第2列目,第4列目,…,第(2k)列目,…の各々に属する複数の容量素子C1は、それぞれ、データ電位VD[2],VD[4],…,VD[2k],…に応じた電荷を蓄積する。
一方、この図5においては、これと並行して、第(2k)列目、即ち偶数列目に位置する単位回路P1内の電気光学素子8についての書込動作が行われる場合も描かれている(図5中、太線かつ破線の矢印、及び、それに関連するハッチング部分等参照)。図5の場合では第2行目かつ配線3_Oの電気光学素子8が駆動対象となっているから、この図5の後においては、第2行目かつ配線3_Eの電気光学素子8が駆動対象となって発光することになる(この点は不図示)。
なお、図3中示される期間1Vは、走査線3の全部(即ち、配線3_O及び3_Eの全部)の選択が一巡するまでの期間である一垂直走査期間を意味する。
すなわち、第1実施形態の電気光学装置10によれば、各走査線3が2本の配線3_O及び3_Eを含み、かつ、これら配線3_O及び3_Eのそれぞれが奇数列及び偶数列に位置する単位回路P1に接続されるようになっていることから、1個の電気光学素子8を駆動するために一斉充電又は一斉放電に関わる容量素子C1の数が全容量素子C1の半分となっているため、それらの各時点においても、瞬間的に極めて大きな電流が発生するおそれが極めて低減される。
この図6においては、図1あるいは図2等とは異なって、走査線3Convは単位回路P1の各行に対応して1本ずつ設けられている。つまり、第1実施形態では、各行対応の走査線3がそれぞれ2本の配線3_O及び3_Eを含むのに対して、比較例においては、1本の配線しか存在しない。
図6では、このような構成であることに応じて、図7に示すように、書込期間Pw及び発光期間Pdがいわば正確に交互に現れることになる。すなわち、第1に、第1行目に属する電気光学素子8のための書込動作が行われた後、第2に、その電気光学素子8に関する発光動作が行われ、その後第3に、第2行目に属する電気光学素子8のための書込動作が行われる、というようである。
そして、このような図6及び図7においては、ある行に属する電気光学素子8のための書込動作を行おうとすると、全データ線6に一斉にデータ電位VD[j]を供給する(即ち、全容量素子C1に関する充電が一斉に行われる)ことになり、また、その電気光学素子8のための発光動作を行おうとすると、全容量素子C1に関する放電が一斉に行われることになる。つまり、これらの一斉充電又は一斉放電の各時点において、瞬間的に極めて大きな電流が発生するおそれが大きい。
以下では、本発明に係る第2実施形態について図8及び図9を参照しながら説明する。なお、この第2実施形態は、走査線3に含まれる配線が3本あること、及び、各データ線6に対応するようにデータ電位生成部が存在すること、について特徴があり、それ以外の点については、上記第1実施形態の構成及び動作ないし作用等と同様である。したがって、以下では、前記相違点について主に説明を行うこととし、それ以外の点についての説明は適宜簡略化し、あるいは省略する。
また、第2実施形態では、各単位回路P1内に含まれるトランジスターTrのゲートは、以下のように接続される。すなわち、第1に、第1列,第4列,…,第(1+3z)列,…に位置する単位回路P1に含まれるトランジスターTrのゲートは、走査線3を構成する配線3_Fに接続され、第2に、第2列,第5列,…,第(2+3z)列,…に位置する単位回路P1に含まれるトランジスターTrのゲートは、走査線3を構成する配線3_Sに接続され、第3に、第3列,第6列,…,第(3+3z)列,…に位置する単位回路P1に含まれるトランジスターTrのゲートは、走査線3を構成する配線3_Tに接続される(以上において、z=0,1,2,…。ただし、zは、3+3z≦mを満たす。)。なお、以下では、以上の3種の単位回路P1をそれぞれ、第1グループの単位回路P1,第2グループの単位回路P1,及び第3グループの単位回路P1,と呼ぶことがある。
なお、このデータ電位生成部304は、本発明にいう「データ電位生成部」の一具体例に該当する。また、本明細書では、符号「304」を、符号「304_F」、「304_S」及び「304_T」を総称する符号として用いる。
続いて、第2実施形態では、この書込期間Pw内において、第1行目に位置する単位回路P1であって第2グループの単位回路P1であるものの内の電気光学素子8についての書込動作も並行して行われる。すなわち、図9に示すように、第1グループに係る書込期間Pwが概ね半分終了した時点において、当該の書込動作は開始する(図9中、「G[1]_S対応」という文言参照)。この場合の動作の本質は前述の第1行目に関する書込動作の場合と異ならない。ただ、この場合は、データ線駆動回路300内のデータ電位生成部304_Sが、データ電位VD[2+3z]を生成し、これを、対応するデータ線6に供給する。
このような動作が可能であるのは、データ電位生成部304_F及び304_Sが、データ線6の別に応じて個別的に備えられているからである。
なお、この場合において、前述の第1行目かつ第2グループに係る書込期間Pwはなお継続している。つまり、第1グループに係る発光動作と、第2グループに係る書込動作は並行して行われる。
しかも、この第2実施形態によれば、各データ線の別に応じたデータ電位生成部304が備えられているので、上述のように、第1及び第2、第2及び第3、あるいは第3及び第1グループの単位回路P1に属する容量素子C1についての書込動作が並行して行われ得るようになっている。すなわち、第1実施形態において並行して行い得るのは、奇数列目に係る書込動作と偶数列目に係る発光動作(又はその逆)であったことと対比すると、第2実施形態では、更なる時間利用の効率化が図られている。実際、図9では、このことを利用して、図3に比べて書込期間の長期化が実現されていることがわかる。
このように、第2実施形態によれば、第1実施形態によって奏された作用効果を超えた作用効果が奏される可能性がある。
(1) 上記第1及び第2実施形態においては、前述の〔i〕書込動作において充電対象となるのは、単位回路P1内に含まれる容量素子C1となっているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
例えば、図10に示すように、データ線6には補助用の容量素子Csが接続されてもよい。この容量素子Csは、その一方の電極E3がデータ線6に接続されるとともに、他方の電極E4は固定電位が供給される電位線へ接続される。なお、図10は、第1実施形態を前提として、図2の構成に容量素子Csが付加される形態を図示しているが、第2実施形態に係る図8を前提として、容量素子Csが付加される形態であってよいことは言うまでもない。
このような形態においては、図3又は図9に示した各単位期間1T内の書込期間Pwにおいて、所定の容量素子C1に加えて、補助用の容量素子Csも充電される。また、これら各図に示した各単位期間1T内の駆動期間Pdにおいては、補助用の容量素子Csからの電荷が、当該補助用の容量素子Csに対応する単位回路P1へ供給される。
例えば、図11に示すように、単位回路P11は、上記各実施形態における容量素子C1を含まなくともよい。この場合には、データ電位VD[j]に応じた電荷は、各データ線6に付随する容量、即ち例えば、当該データ線6と電気光学素子8の陽極との間に寄生する寄生容量等に蓄えられることになる。
このような形態によれば、前述した容量素子C1を設置する分の低コスト化を達成することができる。また、同じ理由から、単位回路P11のサイズの縮小化も実現できるので、高精細化もまた可能になる。
なお、このような図11に示す形態に、図10を参照して説明した補助用の容量素子Csが付加される形態も、当然、本発明の範囲内にある。
次に、上記実施形態に係る電気光学装置10を適用した電子機器について説明する。
図12は、上記実施形態に係る電気光学装置10を画像表示装置に利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、表示装置としての電気光学装置10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。
図13に、上記実施形態に係る電気光学装置10を適用した携帯電話機を示す。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電気光学装置10を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置10に表示される画面がスクロールされる。
図14に、上記実施形態に係る電気光学装置10を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistant)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電気光学装置10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電気光学装置10に表示される。
Claims (7)
- 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して配置された複数の単位回路と、
前記複数の走査線の各々を構成する複数の配線と、
各単位期間内における駆動期間ごとに、一の前記走査線を順次に選択しつつ当該走査線に含まれる一の前記配線を順次に選択する走査線駆動回路と、
前記各単位期間内における期間であって前記駆動期間が開始される前の書込期間ごとに、当該単位期間内の前記駆動期間で選択される前記配線に対応する前記単位回路の階調データに応じたデータ電位を、前記各データ線のうち当該単位回路に対応して出力するデータ線駆動回路と、
前記複数のデータ線の各々と前記データ線駆動回路との間に配置された複数の第1スイッチング素子と、
を備え、
前記複数の単位回路の各々は、
前記データ電位に応じた階調となる電気光学素子と、
前記データ線と前記電気光学素子との間に配置されて前記走査線駆動回路による一の前記配線の選択時に導通することで前記データ線と前記電気光学素子とを導通させる第2スイッチング素子と、
を含み、
当該データ線に対応する前記第1スイッチング素子は、
前記書込期間において導通状態となり、当該データ線と前記データ線駆動回路とを導通させることで、当該データ線に付随する容量に前記データ電位に応じた電荷を蓄積させ、
前記駆動期間において非導通状態となり、当該データ線と前記データ線駆動回路とを導通させず、
前記複数の単位回路のうち一の前記走査線に含まれる一の配線に対応する一の単位回路に係る前記単位期間の駆動期間は、
当該走査線に含まれる他の配線に対応する他の単位回路に係る前記単位期間の書込期間の少なくとも一部と重なる、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記データ線駆動回路による一のデータ電位は、
前記一の単位回路のデータ線に対応する第1スイッチング素子と、前記他の単位回路のデータ線に対応する第1スイッチング素子とによっていずれかのデータ線に供給される
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記データ線駆動回路は、
前記複数のデータ線の各々に対応する前記データ電位を相互独立に生成するデータ電位生成部を含む、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記各単位回路における前記容量素子又は前記データ線に付随する容量とは別に、一方の電極が前記データ線に接続される補助用の容量素子を更に備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 一の前記走査線に含まれる前記複数の配線のうちの一の配線に対応する単位回路と、当該単位回路に当該走査線の延在方向に沿って隣り合う単位回路であって当該複数の配線のうちの他の配線に対応する単位回路とは、1個の単位回路群を構成し、前記単位回路群は、当該走査線の延在方向に沿って繰り返し配列される、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一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。 - 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して配置された複数の単位回路と、
前記複数の走査線の各々を構成する複数の配線と、
各単位期間内における駆動期間ごとに、一の前記走査線を順次に選択しつつ当該走査線に含まれる一の前記配線を順次に選択する走査線駆動回路と、
前記各単位期間内における期間であって前記駆動期間が開始される前の書込期間ごとに、当該単位期間内の前記駆動期間で選択される前記配線に対応する前記単位回路の階調データに応じたデータ電位を、前記各データ線のうち当該単位回路に対応して出力するデータ線駆動回路と、
前記複数のデータ線の各々と前記データ線駆動回路との間に配置された複数の第1スイッチング素子と、
を備え、
前記複数の単位回路の各々は、
前記データ電位に応じた階調となる電気光学素子と、
前記データ線と前記電気光学素子との間に配置されて前記走査線駆動回路による一の前記配線の選択時に導通することで前記データ線と前記電気光学素子とを導通させる第2スイッチング素子と、
を含む電気光学装置の駆動方法であって、
当該データ線に対応する前記第1スイッチング素子を、前記書込期間において導通状態とし、前記駆動期間において非導通状態とし、
前記複数の単位回路のうち一の前記走査線に含まれる一の配線に対応する一の単位回路に係る前記単位期間の駆動期間が、当該走査線に含まれる他の配線に対応する他の単位回路に係る前記単位期間の書込期間の少なくとも一部と重なる、
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
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