JP2008033362A - 電気光学パネルの駆動方法、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】フィールド周波数を動的に変更しても画像品質を高品質に保つ。
【解決手段】画像表示領域ＡＡにおいて、各制御線４ａは走査線３ａに対応して設けられおり、また、データ線６ａと走査線３ａの交差に対応して、ＴＦＴ５０，５１、画素電極９ａ、および保持容量５２が設けられている。ＴＦＴ５１のオン・オフは制御線４ａを介して供給される制御信号４ａによって制御される。また、タイミング発生回路３００はフィールド周波数が６０Ｈｚ以下のときは、制御信号ＳＣをアクティブとする一方、それが６０Ｈｚを超える場合には制御信号ＳＣを非アクティブにする。これにより、保持容量５２を画素電極９ａに接続するか否かが制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気光学パネルまたはその駆動方法、電気光学装置、および電子機器に関する。

従来の電気光学パネル、例えば、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルは、素子基板、これに対向する対向基板、両基板との間に充填された液晶とから大略構成される。素子基板には、複数のデータ線、複数の走査線、それらの交差に対応してマトリクス状に配列した画素電極の各々に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、ＴＦＴと称する）が設けられており、対向基板には共通電極やカラーフィルタなどが形成されている。

図１８は、従来の電気光学パネルに用いるある画素の等価回路を示す回路図である。この図に示すように、画素は、ＴＦＴ１とそのドレイン電極に接続される液晶容量２および保持容量３を備えている。ＴＦＴ１のゲート電極は走査線４に接続される一方、そのソース電極はデータ線５に接続されている。なお、液晶容量２は画素電極と共通電極との間に液晶が狭持されて構成される。

このような構成において、走査線４を介してＴＦＴ１に走査信号（選択電圧）を印加すると、当該ＴＦＴ１が導通状態となる。この導通状態の際に、データ線５を介して画素電極に画像信号を印加すると、当該画素電極および共通電極の間の液晶容量２に所定の電荷が蓄積される。電荷蓄積後、非選択電圧を印加して、当該ＴＦＴ１をオフ状態としたとき、液晶容量２における電荷の蓄積が維持される。このように、各ＴＦＴ１を駆動して蓄積させる電荷の量を制御すると、画素毎に液晶の配向状態が変化して、所定の情報を表示することが可能となる。

しかしながら、ＴＦＴ１のオフ抵抗値は有限であるから、時間経過に伴って液晶容量２に蓄積された電荷が徐々に放電されてしまう。保持容量３は、放電の時定数を大きくするために設けられている。これにより、液晶容量２の電荷保持特性を改善することができる。この結果、コントラスト比を向上することができ、さらに縦方向のクロストークを抑圧することが可能となる。

ところで、画像信号のフィールド周波数は、ＮＴＳＣ方式の場合６０Ｈｚであるため、これに同期して電気光学パネルも６０Ｈｚで駆動することが多い。しかし、電気光学パネルの用途によっては、フィールド周波数が３０Ｈｚあるいは１５Ｈｚと低い場合もあれば、逆に、フィールド周波数が１２０Ｈｚあるいは２４０Ｈｚと高い場合もある。

ここで、上述した画素にデータ線５の電圧を書き込む際には、選択期間においてＴＦＴ１がオン状態となり、データ線５の電圧が液晶容量値および保持容量値とＴＦＴ１のオン抵抗値とによって定まる時定数に従って液晶容量２に書き込まれる。したがって、保持容量３が液晶容量２に付加されていると、書き込みに要する書込時間が長くなる。

すなわち、保持容量２が付加されていると、フィールド周波数が高く選択期間が短い場合に、データ線５の電圧を液晶容量２に十分書き込むことができず、逆に、保持容量２が付加されていないとフィールド周波数が低く保持期間が長い場合に、書き込み電圧を保持することができないといった問題があった。

換言すれば、従来の電気光学パネルは、ある選択期間と保持期間に対応できるように保持容量値を定めており、フィールド周波数等の変更によりそれらの期間が可変されることを想定していないといった問題かあった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択期間や保持期間が変化しても画素への電圧の書き込みと書き込まれた電圧の保持を両立させることにある。

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。

この電気光学パネルによれば、制御信号によって第２スイッチング素子のオン・オフを制御することができるから、必要に応じて保持容量を画素電極に接続したり、あるいは、画素電極から保持容量を切り離すことができる。したがって、画素電極と電気光学物質等によって形成される電気光学物質容量に保持容量を接続するか否かを変更することができる。データ線から第１スイッチング素子を介して画素電極に電圧を取りこむときの時定数は、第１スイッチング素子のオン抵抗値と画素容量値等によって定まる一方、各画素が電圧を保持するときの時定数は第１スイッチング素子のオフ抵抗値と画素容量値等によって定まる。画素容量値は、電気光学物質容量に保持容量を接続するか否かによって変更することができるから、書込期間や保持期間に応じて制御信号を生成することによって、画素にデータ線の電圧を確実に書き込むとともに、書き込まれた電圧を十分保持することが可能となる。これにより、フィールド周波数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。

また、上述した電気光学パネルは、入力画像データを各点順次画像データに変換する第１変換部と、前記各点順次画像データを各線順次画像データに変換する第２変換部と、前記各線順次画像データに基づいて生成した各データ線信号を前記各データ線に供給するデータ線信号供給部と、前記走査線を順次選択する各走査信号を生成して前記各走査線に供給する走査線駆動部とを備えることが好ましい。この場合には、データ線および走査線を駆動する駆動回路を電気光学パネルに含ませることができるので、電気光学パネルの外部に駆動回路を設ける必要がなくなり、電気光学パネルを用いた装置の小型化を図ることが可能となる。

次に、本発明の電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、フィールド周波数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たことを特徴とする。この電気光学装置によれば、フィールド周波数が高く書込期間が短い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、フィールド周波数が低く保持期間が長い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、フィールド周波数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。

ここで、前記制御信号生成部は前記各制御線に対応する各制御信号を各々生成し、これらを前記各制御線に各々供給するものであってもよい。この場合には、制御線毎に保持容量を接続するか否かを定めることができるから、より詳細な制御が可能となる。
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。

次に、本発明に係る電気光学パネルは、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、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各走査信号とに基づいて、前記各制御線に各々供給する前記各制御信号を生成する複数の制御回路とを備えたことを特徴とする。この発明によれば、制御線単位（走査線単位）で各制御信号を生成することができるので、制御線単位で保持容量を接続するかか否かを制御することが可能となる。

ここで、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が望ましい。

さらに、上述した電気光学パネルは、外部から供給されるイネーブル信号がアクティブとなる期間においてのみ、前記走査線を順次選択する前記各走査信号を生成して前記各走査線に供給する走査線駆動部を備えることが好ましい。

また、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が望ましい。薄膜トランジスタはガラス基板等の上にも形成することができるといった利点がある。

次に、本発明に係わる電気光学装置は、フィールド単位で動画と静止画とを切り替えて表示するものであって、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、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。

この発明によれば、動画表示期間においては１フィールド単位で書込と保持を行うことができ、かつ、静止画表示期間においては、１フィールドの書込期間と複数フィールドの保持期間の組を一周期として電気光学パネルを駆動させることができる。したがって、静止画表示にあっては、書込の割合を下げることができるので、消費電力を低減させることが可能となる。

ここで、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が好ましい。垂直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。

次に、本発明に係わる電気光学装置は、走査線単位で動画と静止画とを切り替えて表示するものであって、上述した電気光学パネルと、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、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。

この発明によれば、表示画面の一部に動画を表示する部分があり、その他の部分に静止画を表示する部分がある場合において、動画領域にあっては保持容量を非接続とする一方、静止画領域においては保持容量を接続することができる。くわえて、動画領域ではイネーブル信号が常にアクティブとなるから各走査線を順次選択してデータ線の電圧を電気光学物質容量に書き込み、静止画領域ではイネーブル信号が一定周期でアクティブとなるので、あるフィールドで書き込みを行った後、これに続くフィールドで保持することができる。すなわち、静止画領域では、書込の割合を下げることができるので、消費電力を低減させることが可能となる。

ここで、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が望ましい。
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。

次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに画像を表示させるための方法であって、表示すべき画像のフィールド周波数が予め定められた周波数よりも高いか低いかを判定し、前記フィールド周波数が高い場合には、前記第１容量と前記第２容量とを非接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、前記フィールド周波数が低い場合には、前記第１容量と前記第２容量とを接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量および前記第２容量に書き込むことを特徴とする。この発明によれば、フィールド周波数に応じて第１容量と第２容量とを接続するか非接続にするかを定めることがきるので、フィールド周波数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。

次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに、画像を表示させるための方法であって、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを判定し、表示すべき画像が動画である場合には、前記第１容量と前記第２容量とを非接続にして、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、表示すべき画像が静止画である場合には、前記第１容量と前記第２容量とを接続して、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込むことを特徴とする。

この発明によれば、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容量と第２容量とを接続するか非接続にするかを定めることがきるので、動画・静止画を変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。

次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに、フィールド単位で動画と静止画と切り替えて表示させるための方法であって、動画を表示すべき各フィールドにおいては、前記画素電極と前記第２容量とを非接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、静止画を表示すべき各フィールドにおいては、前記第１容量と前記第２容量とを接続し、最初のフィールドでは、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量および前記第２容量に書き込み、これに続く１または複数のフィールドでは前記各走査線を非選択として前記第１容量および前記第２容量に書き込まれた電圧を保持し、一定周期で書込と保持とを繰り返すことを特徴とする。

この発明によれば、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容量と第２容量とを接続するか非接続にするかを定めることがきるので、フィールド単位で動画・静止画を変更しても、画像品質を高品質に保つことができる。

次に、本発明に係わる電気光学パネルの駆動方法にあっては、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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに、走査線単位で動画と静止画とを切り替えて表示させるための方法であって、動画表示に対応する各走査線については、前記画素電極と前記第２容量とを非接続として、当該各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、静止画表示に対応する各走査線については、前記第１容量と前記第２容量とを接続し、最初のフィールドでは、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量および前記第２容量に書き込み、これに続く１または複数のフィールドでは前記各走査線を非選択として前記第１容量および前記第２容量に書き込まれた電圧を保持し、一定周期で書込と保持とを繰り返すことを特徴とする。

この発明によれば、表示画面の一部に動画を表示する部分があり、その他の部分に静止画を表示する部分がある場合において、動画領域にあっては第２容量を非接続とする一方、静止画領域においては第２容量を接続することができる。くわえて、動画領域ではイネーブル信号が常にアクティブとなるから各走査線を順次選択してデータ線の電圧を第１容量に書き込み、静止画領域ではイネーブル信号が一定周期でアクティブとなるので、あるフィールドで書き込みを行った後、これに続くフィールドで保持することができる。すなわち、静止画領域では、書込の割合を下げることができるので、消費電力を低減させることが可能となる。

次に、本発明の電子機器は、上述した電気光学装置を備えることを特徴とするものであり、例えば、ビデオカメラに用いられるビューファインダ、携帯電話機、ノート型コンピュータ、ビデオプロジェクタ等が該当する。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜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。

図１は、第１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、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。

この液晶装置に供給される入力画像データＤｉｎは３ビットパラレルの形式である。なお、この例では、以下の説明を簡略化するため、入力画像データＤｉｎは１色に対応するものとして説明するが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、ＲＧＢの３原色に対応するものであっても良いことは勿論である。

ここで、タイミング発生回路３００は、入力画像データＤｉｎに同期してＹクロック信号ＹＣＫ、反転Ｙクロック信号ＹＣＫＢ、Ｘクロック信号ＸＣＫ、反転Ｘクロック信号ＸＣＫＢ、Ｙ転送開始パルスＤＹ、Ｘ転送開始パルスＤＸ、およびラッチパルスＬＡＴ等を生成して、データ線駆動回路１００および走査線駆動回路２００に供給するようになっている。

また、タイミング発生回路３００は、後述する保持容量５２を画素電極９ａ（液晶容量ＬＣ）に接続するか切断するかを制御する制御信号ＳＣを生成して、画像表示領域Ａに出力するようになっている。より具体的には、タイミング発生回路３００は、駆動方式に応じたフィールド周波数を検知して、これを予め定められた基準周波数と比較して、比較結果に基づいて制御信号ＳＣを生成する。この例では、基準周波数は６０Ｈｚであり、６０Ｈｚ以下の場合に接続を指示するＨレベルの制御信号ＳＣを生成する一方、６０Ｈｚを超える場合に切断を指示するＬレベルの制御信号ＳＣを生成する。なお、本実施形態においてフィールド周波数とは、総ての走査線３ａを順次選択するのに要する一周期をＴｘとしたとき、１／Ｔｘで与えられる周波数をいうものとする。

＜１−２：画像表示領域＞
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。

各画素は、ＴＦＴ５０，５１、保持容量５２、および液晶容量ＬＣとによって構成される。液晶容量ＬＣは、画素電極９ａと、対向基板に形成される対向電極（後述する）と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される。この結果、走査線３ａとデータ線６ａとの各交差に対応して、画素はマトリクス状に配列されることとなる。この例のＴＦＴ５０，５１はＮチャネル型のトランジスタであって、ゲート電圧がＨレベルのときにオン状態となる一方、それがＬレベルのときにオフ状態となる。したがって、ＴＦＴ５０のゲート電圧を制御することによって、データ線６ａに供給されるデータ線信号を液晶容量ＬＣへ書き込むことができ、さらに、ＴＦＴ５１のゲート電圧を制御することによって、保持容量５２を液晶容量ＬＣに接続するか切断するかを制御することができる。

ＴＦＴ５０のゲートが接続される各走査線３ａには、走査信号Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍが、パルス的に線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３ａに走査信号が供給されると、当該走査線３ａに接続されるＴＦＴ５０がオンするので、データ線６ａから所定のタイミングで供給されるデータ線信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎは、対応する画素に順番に書き込まれた後、所定の期間保持されることとなる。

ここで、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、液晶装置全体では、表示すべき階調に応じたコントラストを持つ光が各画素毎に出射される。このため、所定の表示が可能となっているのである。

また、制御線４ａに供給される制御信号ＳＣは、上述したようにフィールド周波数が６０Ｈｚ以下のときにＨレベルとなるから、フィールド周波数が低い場合には、ＴＦＴ５１がオン状態となって、保持容量５２が液晶容量ＬＣに並列に付加されることになる。一方、制御信号ＳＣは、フィールド周波数が６０Ｈｚを超える場合にはＬレベルとなるから、フィールド周波数が高い場合には、ＴＦＴ５１がオフ状態となって、保持容量５２が液晶容量ＬＣから切り離されることになる。

したがって、フィールド周波数が低い場合の画素容量値Ｃｇは、液晶容量値ＣLCと保持容量値ＣSTの和として与えられる。これにより、画素へデータ線信号を書き込むための書込時間は長くなるが、保持特性を向上させることができる。一方、フィールド周波数が高い場合の画素容量値Ｃｇは、液晶容量値ＣLCと一致する。これにより、画素へデータ線信号を書き込むための書込時間を短くすることができる。この場合、液晶容量ＬＣの保持特性は低下するが、フィールド周波数が高い場合の保持期間は短くなるので、液晶容量ＬＣの電圧変化は小さく実用上問題とならない。

＜１−３：データ線駆動回路＞
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。

まず、Ｘシフトレジスタ１１０は、ＸクロックＸＣＫおよび反転ＸクロックＸＣＫＢにしたがって、Ｘ転送開始パルスＤＸを順次シフトしてサンプリングパルスＳＲ１、ＳＲ２、…、ＳＲｎを順次生成するようになっている。

次に、画像データ供給線Ｌ１〜Ｌ３は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３ｎを介して第１ラッチ１２０に接続されており、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３ｎの各制御入力端子には、サンプリングパルスＳＲ１、ＳＲ２、…、ＳＲｎが供給されるようになっている。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３ｎは、入力画像データＤin0〜Ｄin2に対応して３個で１組の構成となっている。したがって、サンプリングパルスＳＲ１、ＳＲ２、…、ＳＲｎに各々同期して、入力画像データＤin0〜Ｄin2が第１ラッチ１２０に同時に供給される。

次に、第１ラッチ１２０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３ｎから供給される入力画像データＤin0〜Ｄin2をラッチするようになっており、これにより、点順次で走査される点順次画像データｄ１〜ｄｎが得られる。また、第２ラッチ１３０は、第１ラッチ１２０の各点順次画像データｄ１〜ｄｎをラッチパルスＬＡＴによってラッチする。ここで、ラッチパルスＬＡＴは１水平走査期間毎にアクティブとなる信号である。したがって、この第２ラッチ１３０は、点順次画像データｄ１〜ｄｎの位相を水平走査期間毎に揃えて、線順時画像データＤ１〜Ｄｎを生成している。

次に、Ｄ／Ａコンバータ１４０は、３ビットの線順次画像データＤ１〜Ｄｎをデジタル信号からアナログ信号に変換して、データ線信号Ｘ１〜Ｘｎとして各々生成し、これを各データ線６ａに供給している。換言すれば、Ｄ／Ａコンバータ１４０は、各線順次画像データＤ１〜Ｄｎに基づいて生成した各データ線信号Ｘ１〜Ｘｎを各データ線６ａに供給するデータ線信号供給部として機能する。

＜１−４：液晶パネルの構成例＞
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。

これらの図に示されるように、液晶パネルＡＡは、画素電極９ａ等が形成されたガラスや半導体等の素子基板１５１と、共通電極１５８等が形成されたガラス等の透明な対向基板１５２とを、スペーサ１５３が混入されたシール材１５４によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１５５を封入した構造となっている。なお、シール材１５４は、対向基板１５２の基板周辺に沿って形成されるが、液晶１５５を封入するために一部が開口している。このため、液晶１５５の封入後に、その開口部分が封止材１５６によって封止されている。

ここで、素子基板１５１の対向面であって、シール材１５４の外側一辺においては、上述したデータ線駆動回路１００とが形成されて、Ｙ方向に延在するデータ線６ａを駆動する構成となっている。さらに、この一辺には複数の接続電極１５７が形成されて、タイミング発生回路３００からの各種信号や画像データＤ０〜Ｄ２を入力する構成となっている。また、この一辺に隣接する一辺には、走査線駆動回路２００が形成されて、Ｘ方向に延在する走査線３ａをそれぞれ両側から駆動する構成となっている。

一方、対向基板１５２の共通電極１５８は、素子基板１５１との貼合部分における４隅のうち、少なくとも１箇所において設けられた導通材によって、素子基板１５１との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板１５２には、液晶パネルＡＡの用途に応じて、例えば、第１に、ストライプ状や、モザイク状、トライアングル状等に配列したカラーフィルタが設けられ、第２に、例えば、クロムやニッケルなどの金属材料や、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられ、第３に、液晶パネルＡＡに光を照射するバックライトが設けられる。特に色光変調の用途の場合には、カラーフィルタは形成されずにブラックマトリクスが対向基板１５２に設けられる。

くわえて、素子基板１５１および対向基板１５２の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜などが設けられる一方、その各背面側には配向方向に応じた偏光板（図示省略）がそれぞれ設けられる。ただし、液晶１５５として、高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜、偏光板等が不要となる結果、光利用効率が高まるので、高輝度化や低消費電力化などの点において有利である。

なお、データ線駆動回路１００、走査線駆動回路２００等の周辺回路の一部または全部を、素子基板１５１に形成する替わりに、例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用いてフィルムに実装された駆動用ＩＣチップを、素子基板１５１の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ＩＣチップ自体を、ＣＯＧ（Chip On Grass）技術を用いて、素子基板１５１の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。

＜１−５：液晶装置の動作＞
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。

まず、走査線駆動回路２００にＹ転送開始パルスＤＹが供給されると、走査線駆動回路２００は、Ｙ転送開始パルスＤＹをＹクロック信号ＹＣＫおよび反転Ｙクロック信号ＹＣＫＢに基づいて順次転送して図５に示す走査線信号Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｍを生成する。各走査線信号Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｍのアクティブ期間は１水平走査期間であり、これが順次ずれていくようになっている。これにより、各走査線３ａが順次選択されることになる。

一方、データ線駆動回路１００にＸ転送開始パルスＤＸが供給されると、Ｘシフトレジスタ１１０は、これを順次シフトして、同図に示すサンプリングパルスＳＲ１，ＳＲ２，…，ＳＲｎを生成する。スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは各サンプリングパルスＳＲ１，ＳＲ２，…，ＳＲｎに基づいて入力画像データＤｉｎをサンプリングし、第１ラッチ１２０はサンプリング結果をラッチするから、点順次画像データｄ１，ｄ２，…，ｄｎは、同図に示すものとなる。

この後、第２ラッチ１３０が、水平走査期間の開始で各点順次画像データｄ１ｄ１，ｄ２，…，ｄｎをラッチすることによって、同図に示す線順次画像データＤ１，Ｄ２，…，Ｄｎが生成される。線順次画像データＤ１，Ｄ２，…，ＤｎはＤＡコンバータ１４０によってＤＡ変換され、データ線信号Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎとして、各データ線６ａに供給される。

ここで、走査線３ａの総数はｍ本であるから、フィールド周波数が６０Ｈｚであるとすると、ある走査信号Ｙｊは図６（ａ）に示すように、アクティブ期間が１／(６０・ｍ)となる。この場合には、制御信号ＳＣがＨレベルとなるので、各画素のＴＦＴ５１はオン状態となり、液晶容量ＬＣに保持容量５２が接続される。したがって、画素容量値Ｃｇは、Ｃｇ＝ＣLC＋ＣSTとなる。なお、ＣLCは液晶容量値であり、ＣSTは保持容量値である。ここで、ＴＦＴ５０のオン抵抗値をＲon、オフ抵抗値をＲoffとすると、液晶容量ＬＣの画素電極側の電圧Ｖｃは、同図（ｂ）に示されるように、時定数Ｒon・(ＣLC＋ＣST)に従って時刻ｔ１から比較的緩やかに上昇し、走査信号Ｙｊのアクティブ期間が終了する時刻ｔ２前にほぼ一定値となる。そして、時刻ｔ２において、走査信号ＹｊがＬレベルとなってＴＦＴ５１がオフ状態になると、電圧Ｖｃは時定数Ｒoff・(ＣLC＋ＣST)に従って減少する。この例では、保持容量５２が液晶容量ＣLCに接続されているから、画像信号を液晶容量ＬＣに書き込む書込時間Ｔｗが比較的長くなるものの、放電の時定数Ｒoff・(ＣLC＋ＣST)が大きいため、保持期間が長くても電圧Ｖｃの変化電圧ΔＶｃを小さくすることができる。

次に、フィールド周波数が６０Ｈｚから１２０Ｈｚに切り替わったとすると、ある走査信号Ｙｊは図６（ｃ）に示すように、アクティブ期間が１／(１２０・ｍ)となる。この場合には、制御信号ＳＣがＬレベルとなるので、各画素のＴＦＴ５１はオフ状態となり、液晶容量ＬＣから保持容量５２が分離している。したがって、画素容量値Ｃｇは、Ｃｇ＝ＣLCとなる。この場合、液晶容量ＬＣの画素電極側の電圧Ｖｃは、同図（ｄ）に示されるように、時定数Ｒon・ＣLCに従って時刻ｔ１から急峻に上昇し、走査信号Ｙｊのアクティブ期間が終了する時刻ｔ２前にほぼ一定値となる。そして、時刻ｔ２において、走査信号ＹｊがＬレベルとなってＴＦＴ５１がオフ状態になると、電圧Ｖｃは時定数Ｒoff・ＣLCに従って減少する。この例では、保持容量５２と液晶容量ＣLCとが切断されているから、データ線信号を液晶容量ＬＣに書き込む書込時間Ｔｗが比較的短くなるものの、放電の時定数Ｒoff・ＣLCが小さい。しかしながら、保持期間はフィールド周波数が６０Ｈｚの場合と比較して略半分であるから、電圧Ｖｃの変化電圧ΔＶｃを小さくすることができる。

すなわち、本実施形態によれば、フィールド周波数に応じて、保持容量を液晶容量に接続するか否かを制御するようにしたので、フィールド周波数が低いときには液晶容量の引加電圧を良好に保持し、かつ、フィールド周波数が高いときには液晶容量に短い書込時間でデータ線信号を確実に書き込むことが可能となる。
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：第１実施形態の変形例＞
＜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。

また、この変形例は、特に、入力画像データＤｉｎの１フィールド期間を、そのビットの重みに応じた複数の期間に分割し、各期間毎に総ての走査線３ａを順次選択する駆動方式に好適である。この場合、分割された各期間毎の時間は、ビットの重みに応じて変わるので、フィールド周波数は分割された各期間毎に異なることになり、フィールド周波数が低い期間では保持容量５２が接続される一方、フィールド周波数が高い期間では保持容量５２が切断されることになる。

＜１−６−２：制御信号による動画・静止画の切り換え＞
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。

この場合には、入力画像データＤｉｎの供給装置において、表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを検知して表示画像の種別を示す切換信号を生成し、これをタイミング発生回路３００に供給し、切換信号に基づいて制御信号ＳＣを生成すればよい。あるいは、タイミング発生回路３００において、入力画像データＤｉｎに基づいて動画・静止画の種別を判別し、判別結果に基づいて制御信号ＳＣを生成すればよい。動画・静止画の種別の判別には周知の判別方法を用いることができるが、例えば、フィールド間の相関性を示す相関値を検出し、相関値を閾値と比較して、相関性が高ければ静止画と判別する一方、相関性が低ければ動画と判別するようにしてもよい。

ところで、制御信号ＳＣの信号レベルを遷移させると、保持容量５２の接続・切断が行われるので、表示画像に影響を与えることになる。このため、制御信号ＳＣの信号レベルを遷移させるタイミングは、画像表示に影響を与えない期間に行う。具体的には、垂直ブランキング期間に行うことが望ましい。

図７は、制御信号ＳＣの切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである。この例では、第１フィールドｆ１から第６フィールドｆ６までの期間は動画を表示する一方、第７フィールドｆ７以降は静止画を表示するものとする。また、この例では、動画は６０Ｈｚで表示し、静止画は１５Ｈｚで表示するものとする。この図に示す垂直ブランキング信号ＶＢは、信号レベルがＨレベルのとき垂直ブランキング期間を示す。この信号はタイミング発生回路３００の内部で発生され、Ｙ転送開始パルスＤＹ等の生成に用いられる。走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｍは、垂直ブランキング信号ＶＢがＬレベルである期間中に順次アクティブ（Ｈレベル）になる。ここで、制御信号ＳＣは、第７フィールドｆ７の垂直ブランキング期間において、ＬレベルからＨレベルに遷移する。すなわち、総ての画素のＴＦＴ５０がオフしている期間に、制御信号ＳＣの信号レベルが遷移するように選ばれている。したがって、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎを各画素に取り込む期間においては、制御信号ＳＣの信号レベルは変化しないので、当該期間において保持容量５２の接続・切断の切換は行われない。この結果、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎを安定して各画素に取り込むことができるので、動画から静止画へ切換わった場合にも切換タイミングで表示画像の品質を損なうことがない。

＜２．第２実施形態＞
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。

＜２−１：液晶装置の全体構成＞
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。

タイミング発生回路３００Ｂは、イネーブル信号ＥＮを生成する点を除いて第１実施形態のタイミング発生回路３００と同様に構成されている。イネーブル信号ＥＮはその信号レベルがＨレベルのときに、各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｍをアクティブとする一方、Ｌレベルのときに各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｍをアクティブとするように制御する。

＜２−２：走査線駆動回路＞
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。

また、図８に示す液晶装置にあっては、制御信号ＳＣが各制御線４ａに共通に供給されるのではなく、各制御回路Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｍから各制御信号ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｍが供給されるようになっている。したがって、保持容量５２を液晶容量ＬＣに付加する否かは走査線単位で制御されることになる。なお、以下の説明では、制御信号ＳＣを共通制御信号ＳＣと称し、各制御信号ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｍと区別することにする。

＜２−３：制御回路＞
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。

また、スイッチ回路ＳＷの制御入力端子には走査信号Ｙ１が供給される一方、その反転制御入力端子にはインバータINV1を介して走査信号Ｙ１が供給されるようになっている。したがって、走査信号Ｙ１がＨレベルのときスイッチ回路ＳＷがオン状態となって、共通制御信号ＳＣがインバータINV2の入力端子に供給される。また、走査信号Ｙ１がＬレベルのときにはスイッチ回路ＳＷがオフ状態となり、共通制御信号ＳＣはインバータINV2の入力端子に供給されない。この場合には、インバータINV2およびインバータINV3はラッチ回路として機能するから、制御信号ＳＣ１の信号レベルは、直前の信号レベルが保持されることになる。

以上の構成により、制御回路Ｃ１の真理値表は図１１に示すものとなる。この真理値表から明らかなように、各制御回路Ｃ１は走査信号Ｙ１がＨレベルになると、共通制御信号ＳＣを反転して出力する一方、Ｌレベルのときに以前の状態を保持して制御信号ＳＣ１を生成する。

＜２−４：液晶装置の動作＞
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。

＜２−４−１：フィールド単位で動画・静止画を切り替える場合の動作＞
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。

イネーブル信号ＥＮは、動画表示期間である第１フィールドｆ１および第２フィールドｆ２においてＨレベルとなり、第３フィールドｆ３以降は４フィールド周期でＨレベルとなる。

ここで、動画表示期間である第２フィールドｆ２に着目すると、イネーブル信号ＥＮは当該期間においてＨレベルであるため、走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｍは、通常の動作と同様に順次Ｈレベルとなる。したがって、各走査線３ａが順次選択され、走査線単位で各画素にデータ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎが供給されることになる。この場合、共通制御信号ＳＣはＨレベルであるから、各制御信号ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｍはいずれもＬレベルとなる。このため、当該期間においては、ＴＦＴ５１がオフ状態となり保持容量５２が液晶容量ＬＣに接続されない。したがって、動画表示期間にあっては、データ線駆動回路１００から見た負荷は軽くなる。

次に、静止画表示期間の最初のフィールドである第３フィールドｆ３に着目すると、イネーブル信号ＥＮは当該期間においてＨレベルであるため、動画表示期間と同様の走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｍが生成される。一方、当該期間において共通制御信号ＳＣはＬレベルとなっている。各制御回路Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｍは上述したように各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…ＹｍがＨレベルになると、共通制御信号ＳＣを反転して出力する一方、それらがＬレベルのときに以前の状態を保持するから、図１２に示すように第３フィールドｆ３において各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…ＹｍがＬレベルからＨレベルに遷移すると、各制御信号ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｍは各タイミングに同期してＨレベルとなり、その状態を維持する。したがって、静止画表示期間の最初のフィールドにおいては、ＴＦＴ５１がオン状態となって、液晶容量ＬＣに保持容量５２が接続され、これらに対して電圧の書き込みが行われる。

次に、静止画表示期間の２番目のフィールドである第４フィールドｆ４に着目すると、イネーブル信号ＥＮは当該期間においてＬレベルであるため、走査信号Ｙ１、Ｙ２、…ＹｍはＬレベルとなる。このため、当該期間においては各画素に電圧が書き込まれず、また、各制御信号ＳＣ１、ＳＣ２、…、ＳＣｍはＨレベルを維持して、保持容量５２は液晶容量ＬＣに接続されたままである。

次に、静止画表示期間の３番目および４番目のフィールドである第５および第６フィールドｆ５、ｆ６においても、第３フィールドｆ３と同様に、各画素に電圧が書き込まれず、保持容量５２は液晶容量ＬＣに接続されたままである。この後、第７フィールドｆ７から第１０フィールドｆ１０までの期間も、第３フィールドｆ３から第６フィールドｆ６までの期間と同様に動作する。

したがって、静止画表示期間にあっては、４フィールドに１フィールドの割合で書き込みを行い、他の３フィールドは書き込まれた電圧を保持することになる。すなわち、静止画表示期間にあっては、動画表示期間と比較してフィールド周波数を実質的に１／４に下げることができる。この静止画表示期間では、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期間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。

＜２−４−２：一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＞
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。

図１３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、各フィールドｆ１〜ｆ８において、それらの前半期間を動画表示期間Ｍ１〜Ｍ８と、それらの後半期間を静止画表示期間Ｓ１〜Ｓ８と称することにする。

この例では、画面上半分に動画を表示させる一方、画面下半分に静止画を表示させるので、共通制御信号ＳＣは同図に示すように各動画表示期間Ｍ１〜Ｍ８においてＬレベルになる一方、各静止画表示期間Ｓ１〜Ｓ８においてＨレベルとなる。なお、この例では、共通制御信号ＳＣの信号レベルは１フィールド期間中に遷移することになるが、これを水平ブランキング期間中に行うようにしている。

図１４は、共通制御信号ＳＣの切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである。この図に示す水平ブランキング信号ＨＢは、信号レベルがＨレベルのとき水平ブランキング期間を示す。この信号はタイミング発生回路３００Ｂの内部で発生され、Ｘ転送開始パルスＤＸ等の生成に用いられる。サンプリング信号ＳＲ１、ＳＲ２、…ＳＲｎは、水平ブランキング信号ＨＢがＬレベルである期間中に順次アクティブ（Ｈレベル）になる。ここで、共通制御信号ＳＣは、第ｋ＋１番目の水平走査期間Ｈｋ＋１の水平ブランキング期間において、ＨレベルからＬレベルに遷移する。すなわち、総ての画素のＴＦＴ５０がオフしている期間に、共通制御信号ＳＣの信号レベルが遷移するように選ばれている。したがって、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎを各画素に取り込む期間においては、共通制御信号ＳＣの信号レベルは変化しないので、当該期間において保持容量５２の接続・切断の切換は行われない。この結果、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎを安定して各画素に取り込むことができるので、動画から静止画へ切換わった場合にも切換タイミングで表示画像の品質を損なうことがない。

次に、図１３に戻り、イネーブル信号ＥＮは、各動画表示期間Ｍ１〜Ｍ８において、常にＨレベルとなる。このため、これらの期間においては走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｋは順次Ｈレベルとなる。また、静止画表示期間Ｓ１、Ｓ５においてイネーブル信号ＥＮはＨレベルとなり、静止画表示期間Ｓ２〜Ｓ４およびＳ６〜Ｓ８においてイネーブル信号ＥＮはＬレベルとなる。すなわち、静止画表示期間Ｓ１〜Ｓ８においては、Ｈレベル→Ｌレベル→Ｌレベル→Ｌレベルといったように４周期に１周期の割合でＨレベルとなる。

ここで、第１フィールドｆ１および第２フィールドｆ２の動作について詳細に説明する。まず、動画表示期間Ｍ１およびＭ２にあっては、イネーブル信号ＥＮがＨレベルとなっているので、各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｋが順次アクティブとなって、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎが各画素に書き込まれる。この場合、共通制御信号ＳＣはＨレベルとなっているから、同図に示すように制御信号ＳＣ１〜ＳＣｋはＬレベルとなり、保持容量５２は非接続状態となる。したがって、画面上半部の各画素に対しては液晶容量ＬＣに対してのみ電圧の書き込みが行われることになる。

次に、静止画表示期間Ｓ１においては、イネーブル信号ＥＮはＨレベルとなるから、動画表示期間Ｍ１と同様に、各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｋが順次アクティブとなって、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎが各画素に書き込まれる。この場合、共通制御信号ＳＣはＬレベルとなっているから、同図に示すように制御信号ＳＣｋ＋１〜ＳＣ２ｋは各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｋの立ち上がりタイミングに同期してＨレベルとなり、保持容量５２が接続状態となる。したがって、画面下半部の各画素に対しては液晶容量ＬＣと保持容量５２に対して電圧の書き込みが行われる。

次に、静止画表示期間Ｓ２においては、イネーブル信号ＥＮはＬレベルとなるから、各走査信号Ｙ１、Ｙ２、…ＹｋはＬレベルを維持するので、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎが各画素に書き込まれることはない。すなわち、当該期間は、静止画表示期間Ｓ１で書き込まれた電圧を保持する保持期間として作用する。また、制御信号ＳＣｋ＋１〜ＳＣ２ｋはＨレベルを維持するから、保持容量５２は液晶容量ＬＣと接続されたままの状態である。

また、静止画表示期間Ｓ３およびＳ４は、静止画表示期間Ｓ２と同様に、イネーブル信号ＥＮはＬレベルとなるから、画面下半分の各画素は電圧を保持するとともに保持容量５２の接続状態を維持する。

このように動画を表示する画面上半分の領域では、通常の動作と同様に保持容量５２を非接続としつつ１フィールド毎に書き込みを行う一方、静止画を表示する画面下半分の領域では保持容量５２を接続して４フィールドに１フィールドの割合で書き込みを行うことができる。この結果、静止画表示領域にあっては、４フィールドに１フィールドの割合で書き込みを行い、他の３フィールドは書き込まれた電圧を保持することになる。すなわち、静止画表示流域にあっては、動画表示領域と比較してフィールド周波数を実質的に１／４に下げることができる。
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．応用例＞
＜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。

また、上述した各実施形態では液晶パネルＡＡ，ＢＢの素子基板１５１をガラス等の透明な絶縁性基板により構成して、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にソース、ドレイン、チャネルが形成されたＴＦＴによって、画素のスイッチング素子（ＴＦＴ５０）やデータ線駆動回路１００、および走査線駆動回路２００の素子を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。

例えば、素子基板１５１を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や各種の回路の素子を構成しても良い。このように素子基板１５１を半導体基板により構成する場合には、透過型の表示パネルとして用いることができないため、画素電極９ａをアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板１５１を透明基板として、画素電極９ａを反射型にしても良い。

＜３−２：電子機器＞
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。

＜３−２−１：プロジェクタ＞
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。

さて、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇの構成は、上述した液晶パネルＡＡと同等であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネル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。このダイクロイックプリズム１１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０にカラー画像が投射されることとなる。

ここで、各液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１００Ｇによる表示像は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂによる表示像に対して左右反転していることが必要となる。このため、水平走査方向は、液晶パネル１００Ｇと、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂとでは互いに逆方向の関係となる。なお、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

＜３−２−２：モバイル型コンピュータ＞
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。

＜３−２−３：携帯電話＞
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。

なお、電子機器としては、図１５〜図１７を参照して説明した他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、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機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に対して、各実施形態の液晶パネル、さらには電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。

以上説明したように本発明よれば、書込期間や保持期間に応じて制御信号を生成することによって、画素にデータ線の電圧を確実に書き込むとともに、書き込まれた電圧を十分保持することが可能となる。これにより、フィールド周波数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。

本発明の第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示すブロック図である。 同装置のデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。 同装置の液晶パネルの構造を説明するための斜視図である。 同液晶パネルの構造を説明するための一部断面図である。 同装置の全体動作を説明するためのタイミングチャートである。 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。 制御信号の切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第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。 同装置に用いる走査線駆動回路のブロック図である。 同装置に用いる制御回路の構成を示す回路図である。 同制御回路の動作を示す真理値表である。 同装置の動作例を示すタイミングチャートである。 同装置の他の動作例を示すタイミングチャートである。 同装置における共通制御信号の切換タイミングの一例を示すタイミングチャートである 液晶装置を適用した電子機器の一例たるビデオプロジェクタの断面図である。 液晶装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 液晶装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。 従来の電気光学パネルに用いるある画素の等価回路を示す回路図である。

符号の説明

３ａ…走査線、４ａ…制御線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、５０，５１…ＴＦＴ（第１スイッチング素子、第２スイッチング素子）、５２…保持容量、ＳＣ…制御信号、Ｙ１〜Ｙｍ…走査信号、Ｘ１〜Ｘｎ…データ線信号、Ｄｉｎ…入力画像データ、ｄ１〜ｄｎ…点順次画像データ、Ｄ１〜Ｄｎ…線順次画像データ、１００…データ線駆動回路、１１０…Ｘシフトレジスタ（第１変換部）、１２０…第１ラッチ（第１変換部）、１３０…第２ラッチ（第２変換部）、１４０…Ｄ／Ａコンバータ（データ線信号供給部）、２００…走査線駆動回路（走査線駆動部）、Ｃ１〜Ｃｍ…制御回路。

Claims (18)

1. 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電気光学パネル。
2. 入力画像データを各点順次画像データに変換する第１変換部と、
   前記各点順次画像データを各線順次画像データに変換する第２変換部と、
   前記各線順次画像データに基づいて生成した各データ線信号を前記各データ線に供給するデータ線信号供給部と、
   前記走査線を順次選択する各走査信号を生成して前記各走査線に供給する走査線駆動部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学パネル。
3. 請求項１または２に記載した電気光学パネルと、
   フィールド周波数に応じて前記制御信号を生成する制御信号生成部と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
4. 前記制御信号生成部は前記各制御線に対応する各制御信号を各々生成し、これらを前記各制御線に各々供給することを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 請求項１または２に記載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
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
6. 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、
   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各走査信号とに基づいて、前記各制御線に各々供給する前記各制御信号を生成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パネル。
7. 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に記載の電気光学パネル。
8. 外部から供給されるイネーブル信号がアクティブとなる期間においてのみ、前記走査線を順次選択する前記各走査信号を生成して前記各走査線に供給する走査線駆動部を備えたことを特徴とする請求項７に記載の電気光学パネル。
9. 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または６に記載の電気光学パネル。
10. フィールド単位で動画と静止画とを切り替えて表示する電気光学装置であって、
    請求項８に記載の電気光学パネルと、
    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、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電気光学装置。
11. 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。
12. 走査線単位で動画と静止画とを切り替えて表示する電気光学装置であって、
    請求項８に記載の電気光学パネルと、
    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、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電気光学装置。
13. 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。
14. 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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに画像を表示させるための電気光学パネルの駆動方法であって、
    表示すべき画像のフィールド周波数が予め定められた周波数よりも高いか低いかを判定し、
    前記フィールド周波数が高い場合には、前記第１容量と前記第２容量とを非接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、
    前記フィールド周波数が低い場合には、前記第１容量と前記第２容量とを接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量および前記第２容量に書き込む
    ことを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。
15. 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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに、画像を表示させるための電気光学パネルの駆動方法であって、
    表示すべき画像が動画であるか静止画であるかを判定し、
    表示すべき画像が動画である場合には、前記第１容量と前記第２容量とを非接続にして、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、
    表示すべき画像が静止画である場合には、前記第１容量と前記第２容量とを接続して、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込む
    ことを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。
16. 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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに、フィールド単位で動画と静止画と切り替えて表示させるための電気光学パネルの駆動方法であって、
    動画を表示すべき各フィールドにおいては、
    前記画素電極と前記第２容量とを非接続として、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、
    静止画を表示すべき各フィールドにおいては、
    前記第１容量と前記第２容量とを接続し、
    最初のフィールドでは、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量および前記第２容量に書き込み、
    これに続く１または複数のフィールドでは前記各走査線を非選択として前記第１容量および前記第２容量に書き込まれた電圧を保持し、
    一定周期で書込と保持とを繰り返す
    ことを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。
17. 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マトリックス状に配置された第１容量および第２容量とを有する電気光学パネルに、走査線単位で動画と静止画とを切り替えて表示させるための電気光学パネルの駆動方法であって、
    動画表示に対応する各走査線については、前記画素電極と前記第２容量とを非接続として、当該各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量に書き込み、
    静止画表示に対応する各走査線については、前記第１容量と前記第２容量とを接続し、最初のフィールドでは、前記各走査線を順次選択して前記データ線の電圧を前記第１容量および前記第２容量に書き込み、これに続く１または複数のフィールドでは前記各走査線を非選択として前記第１容量および前記第２容量に書き込まれた電圧を保持し、一定周期で書込と保持とを繰り返す
    ことを特徴とする電気光学パネルの駆動方法。
18. 請求項４または５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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